黒染め・工業用めっきの見分け方と寸法変化：パーカー・ユニクロ・三価クロメート・無電解ニッケル・硬質クロム・アルマイト

6 つの処理のしくみ：「変わる」か「積む」か

表面処理は、できかたで大きく 3 つに分けると覚えやすくなります。寸法の変わり方もこの分け方で決まります。

• 素材の表面が変わる（化成処理）：黒染め（四三酸化鉄）とりん酸塩皮膜（パーカー）。薬液の中で鉄の表面が反応してできる皮膜で、電気は使いません。黒染めは水酸化ナトリウムを主にした熱い液で鉄の表面を酸化物にする方法で、「アルカリ着色法」とも呼ばれます^[10][26]。
• 上に積む（めっき）：電気亜鉛めっき・硬質クロム（電気めっき）と、無電解ニッケル（電気を使わず薬液の中の還元剤で析出）。皮膜の厚さの分だけ、外形は太り、穴は細ります。
• 半分しみ込み、半分ふくらむ（陽極酸化）：アルマイト。アルミの表面を酸化アルミに変えていくので、皮膜の約半分は元の表面より内側、約半分が外側にできます^[13]。

呼び名について「パーカー」はりん酸塩処理を広めた米国企業の名前に、「ユニクロ」は光沢クロメートの商品名にそれぞれ由来する通称で、どちらも商標・商品名から来た呼び名です（衣料品の店とは関係ありません）。正式には「りん酸塩皮膜処理」「光沢クロメート」と書くと、どのめっき工場にも誤解なく伝わります^[9]。

現場での見分け方：色・磁石・やすり・さび

テスターで当てると早いアルミ部品が「銀色」のとき、テスターの導通で表面に電気が流れればアルミの無電解ニッケル（またはアルミのまま）、流れなければアルマイトです。アルマイトはアース面や接点になる面にマスキングが要るので、図面の注記とあわせて確かめましょう。

六価と三価は見た目で分からない黄色いクロメートは六価、と思われがちですが、三価クロメートにも白〜青〜黄色まで色の幅があります。RoHS 指令は六価クロムを均質材料ごとに 0.1 wt% 以下に制限しています^[18]。六価の有無は、成分の証明（ミルシート・RoHS 適合書類）や、JIS H 8625 の附属書にある試験液で確かめます^[9][2]。

処理ごとの比較表

t＝片側の膜厚。費用の傾向は一般的な目安で、数量・大きさ・マスキング・研削の有無で大きく変わります。膜厚は規格・資料に出ている範囲で、実際は図面の指定で決まります。

寸法変化とめっき代：直径は 2t、ねじの有効径は 4t

めっきを付けた部品の寸法は、片側の膜厚 t から次のように考えます。

• 軸・穴：両側に t ずつ付くので、直径は 2t 変わる。軸は太り、穴は細る^[13]
• 60°のねじ（メートル・ユニファイ）：フランク（ねじ山の斜面）に直角に t 付くと、半径方向には t ÷ sin30° ＝ 2t ずれる。直径では 4t。おねじは有効径が 4t 太り、めねじは 4t 細る^[19][20][13]。山の角度が違うねじは「2 × t ÷ sin（山の角度の半分）」で、30°の台形ねじなら約 7.7t になります^[13]
• アルマイト：外へふくらむのは膜厚の約半分。軸の直径は膜厚と同じだけ、ねじの有効径は膜厚の約 2 倍増える^[13]
• 黒染め：寸法はほぼ変わらない。精密なはめあい部品に黒い仕上げが欲しいときの選択肢^[22]

電気めっきは場所で厚さが違う電気めっき（亜鉛・硬質クロム）は電気の流れやすい角・とがった所が厚く、穴の奥・めねじの奥は薄くなります。無電解ニッケルは穴の奥やめねじの中まで同じ厚さで付くので、めねじでも 4t がそのまま効きます^[25]。硬質クロムは厚めに付けてから研削で仕上げるのが普通で、めっき代に研削代を足して前加工の寸法を決めます^[14]。

めねじ・おねじの前加工：オーバサイズタップとアンダサイズダイス

めっき後に普通のゲージを通したいなら、めっき前のねじを4t だけ大きく（めねじ）／小さく（おねじ）作っておきます。工具メーカーの資料では、めっき厚 5 µm ならオーバサイズ量 20 µm（STD+1 相当）、10 µm なら 40 µm（STD+2 相当）が目安です^[21][19]。おねじはめっき厚の 4 倍のアンダサイズのダイスを使います^[20]。

ゲージはどちらの寸法を見るかで選ぶオーバサイズタップで加工しても、製品として求められる精度が 2 級なら、めっき後の検査は 2 級のゲージです。めっき前に「2 級より 0.03 mm 大きく加工できたか」を見たいときは、それ用のゲージ（2 級＋0.03 など）を使います^[21]。ボルト・ナットなど締結用部品のめっきは、JIS B 1044:2024（ISO 4042:2022 の翻訳）が他のめっき規格より優先され、皮膜厚さとねじのすき間の考え方も載っています^[8]。

計算機：膜厚から、めっき前の寸法を出す

処理の種類と膜厚、仕上げたい寸法を入れると、めっき前に加工する寸法を出します。式は上の図と同じです。

電気めっきの厚さのばらつき（角が厚く、穴の奥が薄い）や、公差の中のどこを狙うかは入っていません。ねじの公差は ねじの下穴径の表、穴と軸の公差は はめあい公差 で確かめてください。

図面の指示の書き方

電気めっきは JIS H 0404 の記号で書くのが基本で、「処理の種類－素地／めっき 膜厚／後処理」の順に並べます^[7]。

マスキングの指示を忘れずにはめあい面・ねじ・アース面・溶接する所など、皮膜を付けたくない場所は図面に範囲を書きます。とくにアルマイトは表面が電気を通さないので、アースを取る面は必ずマスキングか、後で皮膜を削る指示が要ります。

水素脆化とベーキング

酸洗いや電気めっきのとき、鋼の中に水素が入ることがあります。強度の高い鋼では、締め付けたまま時間がたってから突然割れる（遅れ破壊）原因になります^[29]。防ぐために、めっきのあとで鋼を加熱して水素を追い出すのがベーキング（脱水素処理）です。

ベーキングはクロメートの前にクロメートを付けてから 200℃前後で加熱すると、皮膜が割れてさびに弱くなります（六価クロメートは 70℃を超える乾燥でも亀裂が入る）。順番はめっき → ベーキング → 活性化 → クロメートです^[9]。強度区分 10.9 以上のボルトや焼入れしたばねなど高強度の部品にめっきを頼むときは、ベーキングの要否と条件を注文書に書き、締結用部品なら JIS B 1044 の水素ぜい化の項も確かめてください^[8]。

よくある失敗 8 つ

1. ねじにめっきして入らない：有効径は膜厚の約 4 倍変わる。8 µm の亜鉛めっきなら約 32 µm。めっき前のねじはオーバサイズタップ・アンダサイズダイスで作る^[19][20]
2. 高強度ボルトのベーキング忘れ：締めて数日後に頭が飛ぶ遅れ破壊の原因になる^[29][9]
3. クロメートのあとにベーキング：皮膜が割れて耐食性が落ちる。めっき → ベーキング → クロメートの順^[9]
4. 色で六価・三価を決めつける：三価にも黄色っぽいものがある。証明書か試験で確かめる^[9]
5. マスキングの指示漏れ：はめあい面が太る、アルマイトでアースが取れない
6. 硬質クロムの角と研削代を見込まない：角が厚くなり、研削代が足りないと仕上げで素地が出る^[14]
7. 無電解ニッケルを熱処理して耐食性が落ちる：400℃前後で硬くなる（約 1000 HV）代わりに、さびへの強さは大きく下がり、磁性も強くなる^[25][11][30]
8. アルマイトのやり直しで寸法が細る：皮膜をはがすと内側にしみ込んだ分も取れるので、再処理のたびに素材が減る

よくある質問

黒染めとパーカー（りん酸塩）は、どちらがさびに強いですか？

どちらも皮膜だけではさびを防ぎきれず、油や塗装と組み合わせて使います^[10][23]。黒染めは膜がごく薄く寸法がほとんど変わらないのが長所、りん酸塩は油をたくさん保持できるので摺動部やさび止め油との組み合わせに向きます。

ユニクロと三価クロメートは同じものですか？

もともと「ユニクロ」は青白い光沢クロメートの通称で、昔は六価クロムを使っていました。いまは同じ色合いの三価の光沢クロメートが主流で、現場では「三価ユニクロ」と呼ぶこともあります^[9][27]。図面や注文書では「光沢クロメート（三価）」と書くのが確実です。

無電解ニッケルは磁石につきますか？

りんの少ないもの・中くらいのものは弱い磁性があり、りんの多いもの（10% を超える）はめっきしたままなら磁性がありません。ただし熱処理すると磁性が出ます^[25][17]。鉄鋼の部品なら、素材が磁石につくので皮膜の磁性は分かりません。

アルマイトはねじ穴の中にも付きますか？

付きますが、細いめねじの奥は膜が付かないこともあり、厚さがばらつきます^[13]。めねじの精度が大事なら、マスキングするか、処理後にタップでさらう指示を図面に書きます。

めっきの膜厚はどうやって測りますか？

現場では電磁式（鉄鋼の上の非磁性皮膜）や渦電流式（アルミの上のアルマイトなど）の膜厚計、品質保証では蛍光 X 線や断面の顕微鏡観察が使われます。厚さの規定がある場合は、どの方法で測るかも注文書で合わせておきます。

ねじの寸法は ねじの下穴径の表、穴と軸の公差は はめあい公差、素材の性質は 材料データベース にまとめています。