当社では長年ハルセル^® を販売しており、 皆様にご愛用していただいてます。
ここでは、ハルセル試験方法について簡単にご説明します。

目次

1.　ハルセル試験（ハルセルテスト）とは
2.　ハルセル試験で何が分かる？
3.　実際に試験を行うには？
4.　ハルセル試験をしてみよう
5.　結果の評価方法

1.　ハルセル試験（ハルセルテスト）とは

ハルセル試験とはR.O.Hull博士によって発案された試験方法で、 台形型水槽を使用することで 連続した広範囲の電流密度での析出状態を観察することができます。また、 試験条件を変えることで電流密度との関係が簡単に読み取ることができます。

これは、陰極部分が斜めになっていることで陽極との極間距離の差ができ、そのため 高電流密度から低電流密度まで測定することができるのです。 この水槽を使用した試験をハルセル試験（ハルセルテスト）といいます。

2.　ハルセル試験で何が分かる？

めっきをするにあたって、製品性能を維持するには浴の管理が大変重要です。
しかしながら、めっき浴は作業と共に、刻一刻と変化しています。 そのため、めっき浴に対し様々な試験を行い、常に管理していかねばなりません。
めっき浴への試験方法としましては、 化学分析や物理化学試験（pHや比重等）などで定量的に管理する方法と、 ハルセル試験・ハーリング試験など電着試験によって定性的に管理する方法があります。 その中でもハルセル試験は、実際にめっきを行うため皮膜の光沢具合やつきまわりなどから現在の浴状態を簡単観察することができます。また 特に事前に標準サンプルを作製することで、浴トラブル発生の予測し予防保全を行うことも可能です。 当社では試験結果の判別方法はめっき浴によって様々です。結果例を示した「ハルセル技術資料集」もご用意しております。

山本鍍金試験器

B-52-TIB　ハルセル®技術資料集

https://www.yamamoto-ms.co.jp/product/b-52-tib

ハルセルの使い方から電気化学的概念、またいくつかのめっき液での実例も写真付で掲載しています。A4版フルカラー52p 定価　2,000円＋税【目次】・ハルセル試験について・ハルセル試験の手順・保存方法と管理方法・ハルセル試験結果の管理方法・テストパネルの評価例　ニッケルめっき　銅めっき　亜鉛めっき　スズめっき　6価クロムめっき　3価クロムめっき・ハルセル試験がうまくできないとき・特殊なハルセル・その他

3.　実際に試験を行うには？

ハルセル試験は、測定するめっき浴によって試験条件が決まります。以下に試験条件の一例を示します。めっき浴によって加温条件や攪拌条件なども変わるため、当社ではハルセル水槽もこれに合わせて 様々な種類があります。用途に合わせてお選びください。

(参考文献:現場技術者のための実用めっき(Ⅱ)　日本プレーティング協会編　槇書店)

ハルセル水槽一覧

製品名	製品番号	外観	特長
ハルセル（加温型水槽）	B-53W		ヒーターによる加温と空気撹拌が可能です。
ハルセル （空気カクハン型水槽）	B-54W		空気撹拌が可能です。
隔膜ハルセル （空気カクハン型水槽）	B-54-DW		酸化イリジウム（チタンイリジウム）等の不溶性陽極を使用した時の添加剤消耗を抑えます。主に硫酸銅めっき用です。
ハルセル （並型水槽）	B-55		標準的なハルセルです。主に半田、錫めっき用です。
ハルセル （並型ガラス製水槽）	B-55-G		B-55と同様の形状でガラス製です。恒温槽を使うことで間接加温（湯煎）が可能です。
スマートハルセル	B-53-SMW		ヒーターによる加温と空気撹拌はもちろん、オーバーフローによる撹拌が可能であるため、空気撹拌の行えないめっきにも対応が可能です。500ml槽で複合めっきにも対応。
ハルセル （クロム用水槽）	B-56		6価クロムめっき用です。激しい温度上昇を防ぐため、1L角型水槽に穴あきハルセルを固定しています。（塩化ビニル製)
ハルセル （加温型水槽ロングタイプ）	B-53-LW		B-55-Lと同様の横長タイプで、ヒーターによる加温と空気撹拌が可能です。
ハルセル （空気カクハン型水槽ロングタイプ）	B-54-LW		B-55-Lと同様の横長タイプで、空気撹拌が可能です。
ハルセル （並型水槽ロングタイプ）	B-55-L		通常のハルセルより陰極側を横に長くすることで、電流密度による差をより詳細に観察することが可能です。合金めっきなどに最適です。
ハルセル （並型水槽ロングタイプガラス製）	B-55-LG		B-55-Lと同様の横長タイプでガラス製です。
てのりハルセル （空気カクハン型）	B-54-HW		B-55-Hと同様のタイプで空気撹拌が可能です。。 主に貴金属めっき用です。
てのりハルセル （並型水槽）	B-55-H		通常の1/8とより少ない液量で試験できます(33ml)。 主に貴金属めっき用です。
てのりハルセル （並型水槽ガラス製）	B-55-HG		B-55-Hと同様のタイプでガラス製です。 主に貴金属めっき用です。

何を使用して良いのか分からないという方には基本装置すべてを含んだセットもございます。

山本鍍金試験器

B-52-1DWJ ハルセル® 試験装置１０Ａ１５型

https://www.yamamoto-ms.co.jp/product/b-52-1cwj

ハルセル試験は、日本のめっき技能検定の1 級試験にも採用されている有用な方法で、電気めっきの特性を簡単に調べることができる試験方法です。1枚の試験片に、広い範囲の陰極電流密度のめっき皮膜が得られ、最適なめっき条件を調べたり、添加剤等の薬液の過不足、微量不純物の有無、合金皮膜の析出分布等の影響を簡単に調べることができます。付属の直流電源は温度調節機能を内蔵しており、また10mA〜10A までの範囲でSTEP電流が組めるなどハルセル試験以外でもご利用いただけます。初めてハルセルを揃える場合はこのセットが便利です...

4.　ハルセル試験をしてみよう

実験は以下の手順でおこなってください。

(1) 条件（陽極の種類、陰極の種類、浴温度、攪拌条件など）を確認し装置を設置する

(2) 試験片（陰極板）の前処理を行う

当社では様々な金属板を試験片として用意しておりますが、ほとんどのものに表面を保護する意味で半透明または青いフィルムを試験片に貼り付けています。試験をする際はそのフィルムをはがし、その面がめっき面になる様にお使いください。また、フィルムの接着剤が試験片に残る場合もありますので、脱脂処理は十分におこなってください。

(3) 陽極・陰極は正しく設置されているかを確認したのち、所定時間通電を行う

陰極板（試験片）が斜めに設置されていることが多々あります。しっかりと試験片をセルの壁につけるように設置してください。

不純物が入った場合の試験結果

5.　結果の評価方法

めっきを行うと以下のような状態の試験片が得られます。写真は光沢スズめっきで試験を行った場合の結果です。写真左側が陽極に近いため高電流部、右側が低電流部となります。 左側のやや黒味がかって見える部分は「ヤケ」とも呼ばれ、皮膜が焦げたような状態になっており、 実際の商品などには使えない部分です。
上の標準液と比べ光沢剤（添加剤）が少ない液では、全体的な光沢状態や 低電流部側の未析出などの違いが見られました。

高←電流密度→低

標準浴

光沢剤過小浴

ただし試験片の前処理（脱脂処理）が 適切に行われていない場合では、同様に低電流部の未析出やピットが発生する可能性があります。そのため得られた結果が前処理が不十分だったのか浴組成が変化しているのかが 分からなくなってしまうことがあります。 そのためにも前処置は十分行ってください。

試験片上の電流密度分布は全電流値によって変わります。分布状態は 「B-61ハルセル^®電流密度早見板」を試験片にあてることで簡単に電流密度での変化を 観察することができます。

例えばこの実験は全電流5A で行ったものなので、 左側から1cmの場所は電流密度25A/dm²となり、 この試験片の場合では電流密度25A/dm²以上ではヤケが生じることが分かります。 外観は観察する位置によって変わるため、 早見板の開口部 を利用することで毎回同じ部分を観察できます。

山本鍍金試験器

B-61W ハルセル® 電流密度早見板

https://www.yamamoto-ms.co.jp/product/b-61w

煩雑な計算をしなくてもハルセル陰極板にあてるだけで、簡単に電流密度分布がわかります。日本語と英語が併記されています。

また、この早見板の数値はR.O.Hull関係式およびドイツ規格（DIN50957-1）*1を参考に以下の式から算出しています。

C.D ＝I・(5.10-5.24・logL)

C.D：電流密度(A/dm²)

I：総電流（A)

L：高電流側から測った陰極上の距離（cm)

C.D ＝I・(5.10-5.24・logL)

C.D：電流密度(A/dm²)

I：総電流（A)

L：高電流側から測った陰極上の距離（cm)

以上、こちらでは基本的なハルセル試験についてご説明いたしました。
この他、ハルセル試験についてのご相談がございましたら お気軽に当社までご連絡ください。

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ハルセル試験について Q&A

ハルセルの選び方

※「ハルセル」は山本鍍金試験器の商標登録商品です。
商標登録第1294468号（10類･理化器関係）/商標登録第1278949号（11類･電気器関係）
本文中では一部(R)マークは省略させていただきました。

※2019年6月、ハルセルロングタイプがドイツ規格（DIN50957-2）に追加されました。このDIN規格の作成に弊社も貢献しました。