CN101462158B - 铝类部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不在铝类部件上涂敷作为基底的树脂而能够提高外观性的技术。如图(a)所示，铝类部件(35)由通过熔液锻造法制造的熔液锻造品(28或26)和被覆在该熔液锻造品(28或26)上的镍铬镀层(36)构成。如图(b)所示，该镍铬镀层(36)由被覆在熔液锻造品(28或26)上且厚度是5～10μm的半光泽镍镀层(31)、被覆在该半光泽镍镀层(31)上且厚度是5～10μm的光泽镍镀层(33)和被覆在该光泽镍镀层(33)上且厚度是0.5～3μm的铬镀层(37)构成。本发明并不采用铸造品而是采用了熔液锻造品。若是熔液锻造品，则表面是平滑的，能够省略基底树脂层，能够直接被覆镀层。

Description

铝类部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝类部件的制造技术。
背景技术
自动二轮车的方向盘保持器、乘用车的车门把手、徽章上使用铝类部件。这种情况下，铝类部件作为暴露于众的外观部件，要求美观性。
提高铝类部件的外观性的技术有各种提案(例如参照专利文献1、专利文献2)。
专利文献1：国际公开第00/043153号小册子(第22页)
专利文献2：特开2004-17738公报(权利要求1)
专利文献1的权利要求1记载的发明中，“一种轻金属铸造物的表面处理方法，具有如下工序：从注射柱塞向注入模具中的轻金属材料的熔液施加大约超过50MPa的铸造压，成形将铸肌面的产生针孔抑制到规定条件的铸造物的铸造工序；对所述铸肌面进行研磨处理的研磨面的表面粗糙度形成为规定值以下的研磨工序；在所述研磨后的研磨面上形成第一树脂涂装层的涂装工序；在所述第一树脂涂装层的表面上通过干式镀敷形成金属或金属化合物的层的镀敷工序”。
即，通过高压铸造法充分降低针孔的大小和数量。接着，通过滚筒实施研磨，减小表面粗糙度。接着，涂敷树脂。接着，实施镀敷处理。其结果是，提供具有光亮性丰富的外观面的轻金属制造产品。
但是，由于涂敷树脂的涂装工序是不可缺少的，所以增加了工序数量，产品成本有增加的倾向。
专利文献2中，如权利要求1明示的“表面进行了光亮化处理的自动车用轻合金制轮体，其具有：表面形成微量的凹凸的自动车用轻合金制轮体；形成在所述轻合金制轮体的表面上的树脂涂膜；具有形成在所述树脂涂膜上的铬镀外观的钛合金的薄膜；作为保护层形成在所述钛合金的薄膜上的透明树脂保护膜……”那样，是以在轻合金制轮体的表面上形成树脂涂膜为前提的技术。由于涂敷树脂是不可缺少的，所以增加了工序数量，产品成本有增加的倾向。
即，若省去树脂涂敷，则能够削减工序数量，降低产品成本。
发明内容
本发明提供一种不在铝类部件上涂敷作为基底的树脂而能够提高外观性的技术。
第一发明中，一种铝类部件，其作为配置在车辆的外表面等的外观部件，其特征在于，
该铝类部件由通过熔液锻造法制造的熔液锻造品和被覆在该熔液锻造品上的镍铬镀层构成。
第二发明中，其特征在于，所述镍铬镀层由被覆在所述熔液锻造品上且厚度是5～10μm的半光泽镍镀层、被覆在该半光泽镍镀层上且厚度是5～10μm的光泽镍镀层和被覆在该光泽镍镀层上且厚度是0.5～3μm的铬镀层构成。
第三发明中，一种铝类部件的制造方法，该铝类部件作为配置在车辆的外表面等的外观部件，所述铝类部件的制造方法的特征在于，具有以下工序：
准备工序，准备冲压装置，该冲压装置由上下开口的冲模、闭塞该冲模的下开口的下冲头、相对于该下冲头配置且进入所述冲模的上开口的上冲头、使该上冲头升降的第一工作缸单元、分割所述上冲头的一部分而构成的局部冲头、使该局部冲头升降的第二工作缸单元构成；
熔液注入工序，对嵌合有所述下冲头的冲模供给铝合金的熔液；
第一次加压工序，使所述上冲头和局部冲头一并进入所述冲模的上开口，对所述熔液加压；
第二次加压工序，增加所述第一工作缸单元的按压力而使上冲头进一步进入，对所述熔液进一步加压；
成形工序，使从所述冲模取出的熔液锻造品成形；
镀敷工序，在该熔液锻造品上被覆镍镀层和铬镀层。
第四发明中，其特征在于，在所述成形工序和镀敷工序之间加入研磨工序，该研磨工序中，研磨熔液锻造品的表面，使熔液锻造品的平均粗糙度不超过6μm。
第一发明中，不采用铸造品，而采用熔液锻造品。若是熔液锻造品，则表面平滑，基底树脂层能够省略，能够直接被覆镀层。
因此，根据第一发明，不在铝类部件上涂敷作为基底的树脂，能够提高外观性，实现工时的降低。
在第二发明中，按照顺序在熔液锻造品上被覆5～10μm的半光泽镍镀层、5～10μm的光泽镍镀层和0.5～3μm的铬镀层。
以5μm以上的半光泽镍镀层和5μm以上的光泽镍镀层为基底镀敷，从而能够维持充分的耐蚀性。使最大厚度分别停留在10μm，从而能够抑制镍的消耗。
合计10μm的镍镀层处于基底，表层的铬镀层能够充分薄化，即使0.5μm的厚度也能够产生金属光泽色，保持外观性。通过使最大厚度停留在3μm，从而能够抑制铬的消耗。
在第三发明中，熔液锻造分第一次加压工序和第二次加压工序两阶段实施。通过对熔液强力加压，从而能够促进熔液锻造品的致密化。并且，第二次加压工序中，能够仅使从上冲头独立的局部冲头向上移动，能使剩余的熔液流入局部冲头侧。即使熔液的注入量不均，也能够由局部冲头的上升量吸收该不均，所以熔液锻造品的完成形状良好。
第四发明中，对得到的熔液锻造品实施研磨，平均粗糙度不超过6μm。若平均粗糙度为6μm以下，则能够更好地提高铝类部件的外观性。
附图说明
图1是本发明使用的冲压装置的原理图。
图2是本发明采用的熔液锻造法的说明图。
图3是从本发明的成形工序到镀敷工序进行说明的图。
图4是本发明的铝类部件的剖面图。
图5是表示层的厚度的比和耐蚀性的关系的曲线图。
图6是表示层的厚度和外观性的关系的曲线图。
图7是表示熔液锻造品的表面粗糙度和外观性的关系的曲线图。
附图标记说明
10 冲压装置
11 冲模
12 下冲头
13 上冲头
14 第一工作缸单元
15 局部冲头
16 第二工作缸单元
24 铝合金的熔液
26 成形后的熔液锻造品
28 研磨后的熔液锻造品
31 半光泽镍镀层
33 光泽镍镀层
35 铝类部件
36 镍铬镀层
37 铬镀层
具体实施方式
根据附图说明实施本发明的最佳实施方式。
图1是本发明使用的冲压装置的原理图。冲压装置10具有：上下开口的筒状的冲模11、闭塞该冲模11的下开口的下冲头12、与该下冲头12相对配置的上冲头13、使该上冲头13升降的第一工作缸单元14、分割上冲头13的一部分而构成的局部冲头15、使该局部冲头15升降的第二工作缸单元16、一并支承第一工作缸单元14和第二工作缸单元16的升降盘17、使该升降盘17不振动而进行引导的升降引导器18、使升降盘17升降的第三工作缸单元19、使下冲头12升降的第四工作缸单元21和支持冲模11的基台22。
上冲头13呈现中空圆筒形状，使该上冲头13升降的第一工作缸单元14也呈现中空圆筒形状。局部冲头15能够上下移动地收纳在上冲头13的中空部分。第二工作缸单元16收纳在第一工作缸单元14的中空部分。
接下来说明使用以上结构构成的冲压装置10实施的熔液锻造法。
图2是本发明采用的熔液锻造法的说明图，如图2(a)所示，对嵌合有下冲头12的冲模11供给规定量的铝合金的熔液24(箭头(1))。另外，铝合金例如可列举JIS A6000类、JIS ADC12、JIS AC4CH相当，但不特别限定种类。
然后，使第三工作缸单元19动作，使升降盘17、第一工作缸单元14、第二工作缸单元16、上冲头13以及局部冲头15一并下降。
即如图2(b)所示，从冲模11的上开口，如箭头(2)所示，进入有上冲头13和局部冲头15，压缩熔液24。这时，使上冲头13的按压力(施加到熔液表面的单位面积的压力，以下同)和局部冲头15的按压力相同。由于按压力相同，所以上冲头13和局部冲头15一起下降。将该下降动作称为第一次加压工序。
若在该第一加压工序中压缩(加压)熔液24，则熔液24中含有的微量的气体(尤其是H2气体)被挤出，即，能够实现熔液24的排气。
接着，第二工作缸单元16的油压原封不动地对第一工作缸单元14的油压进行增压。于是，如图2(c)所示，上冲头13如箭头(3)所示下降。由于熔液24被强力地压缩，所以需要逃逸场所而压起局部冲头15。
其结果是，局部冲头15如箭头(4)所示上升。在上部冲头13的按压力和局部冲头15的按压力均衡的时刻，箭头(3)、(4)的移动停止。在该状态下等待凝固。以下，将图2(c)的工序称为第二次加压工序。
由于局部冲头15起到缓冲的作用，所以即使图2(a)供给的熔液24的供给量不均，也能够没障碍地实施加压。
在图2(c)中，熔液24凝固后，使上冲头13和局部冲头15上升。接着，使第四工作缸单元21前进动作，使下冲头12上升。于是，能够从冲模11取出熔液锻造品。
在以上说明的图2(b)中，通过上冲头13和局部冲头15对熔液24进行加压，所以实施熔液锻造的第一阶段。在此基础上，在图2(c)中熔液24由下降的上冲头13和上升的局部冲头15锻造，被更强力地加压，实施第二阶段的熔液锻造。由于被强力加压，所以熔液24的密度提高，能够使表面(铸肌)的针孔的产生微少。
即，通过第一次加压工序和第二次加压工序构成的二阶段的熔液锻造，使排气进行得充分，能够得到铸肌漂亮的熔液锻造品。
下图说明对得到的熔液锻造品实施的以下的处理。
图3是说明从本发明的成形工序到镀敷工序的图。如图3(a)所示，切除不要部分25，得到图3(b)所示的成形的熔液锻造品26。该熔液锻造品26上直接实施镀敷而不会有任何影响，但是优选如图3(c)所示，通过轮毂27或研磨带实施研磨。该研磨中，熔液锻造品26的表面以平均粗糙度Ra(JIS B0601规定的算术平均粗糙度)计算为6μm以下。即，研磨到平均粗糙度Ra的最大值为6μm。
接着，如图3(d)所示，将实施了研磨的熔液锻造品28(或者成形的熔液锻造品26)放入半光泽镍电镀装置29而形成基底镀层。基底镀层的厚度能够通过增减通电时间来确定。
如图3(e)所示，将被覆作为基底镀层的半光泽镍镀层31的熔液锻造品26或28放入光泽镍电镀装置32，形成中间镀层。中间镀层的厚度能够通过增减通电时间来确定。
另外，如图3(f)所示，将被覆作为中间镀层的光泽镍镀层33的熔液锻造品26或28放入铬电镀装置34，形成表面镀层。表面镀层的厚度能够通过增减通电时间来确定。
图4是本发明的铝类部件的剖面图。如图4(a)所示，铝类部件35例如由作为固定自动二轮车的方向盘的方向盘保持器的、通过熔液锻造法制造的熔液锻造品28或26和被覆在该熔液锻造品28或26上的镍铬镀层36构成。
该镍铬镀层36，如图4(a)的b部放大图即(b)所示，由被覆在熔液锻造品28或26上的厚度为5～10μm的半光泽镍镀层31、被覆在该半光泽镍镀层31上的厚度为5～10μm的光泽镍镀层33和被覆在该光泽镍镀层33上的厚度0.5～3μm的铬镀层37构成。
镍铬镀层36中，在铬镀层37之下放置镍镀层31、33，由表层的铬镀层37提高美观性，由下面的镍镀层31、31维持耐蚀性。不要求耐蚀性的铬镀层37薄也没关系，但是要求耐久性的镍镀层31、33的厚度需要慎重设定。
因此，要研究镍镀层31、33的厚度。
图5是表示层的厚度的比和耐蚀性的关系的曲线图，层的厚度的比定义为层的厚度的比＝(半光泽镍镀层的厚度/光泽镍镀层的厚度)。并且，使该比变化，同时调查耐蚀性，则比为1.0时能够得到最高的耐蚀性。因此，半光泽镍镀层的厚度和光泽镍镀层的厚度以下相同或大致相同。
图6是表示层的厚度和外观性的关系的曲线图，层的厚度的比固定在1.0，使半光泽镍镀层的厚度和光泽镍镀层的厚度变化，同时调查外观性。这些层的厚度越大则外观性越好。
并且，若半光泽镍镀层的厚度为5μm，光泽镍镀层的厚度为5μm，则能够预见超过合格线。
但是，若半光泽镍镀层的厚度超过10μm，光泽镍镀层的厚度也超过10μm，则曲线平缓，外观性不会显著变好。
因此，半光泽镍镀层的厚度和光泽镍镀层的厚度优选分别设定为5μm～10μm。
接着，研究图3(c)实施的研磨。
图7是表示熔液锻造品的表面粗糙度和外观性的关系的曲线图，准备表面的平均粗糙度Ra为1μm～7μm的熔液锻造品，对它们被覆5μm的半光泽镍镀层、5μm的光泽镍镀层和0.5μm的铬镀层，评价外观性。平均粗糙度Ra越小，外观性越良好。而且，若Ra是6.0μm以下，则能够预见可获得超过合格线的外观性。
因此，若熔液锻造品(图3(b)，附图标记26)的表面粗糙度为6.0μm或其以下，则不实施研磨，而直接进行镀敷。熔液锻造品(图3(b)、附图标记26)的表面粗糙度大幅度超过6.0μm的情况下，优选实施研磨，将粗糙度形成为6.0μm以下。
另外，镍铬镀层以两层的镍镀层和一层的铬镀层进行了说明，但是镍镀层也可以是一层或三层以上，层数是任意的。
另外，熔液锻造法优选由第一次加压工序和第二次加压工序构成的两阶段加压，但是也可以是仅由第一次加压工序或仅由第二次加压工序构成的单阶段加压。或者也可以是三阶段以上的多阶段加压。
产业上的可利用性
本发明适用于作为车辆的外观部件的铝类部件。

Claims (3)

1.一种铝类部件，其作为配置在车辆的外表面的外观部件，其特征在于，
该铝类部件由通过熔液锻造法制造的熔液锻造品和被覆在该熔液锻造品上的镍铬镀层构成，
所述镍铬镀层由被覆在所述熔液锻造品上且厚度是5～10μm的半光泽镍镀层、被覆在该半光泽镍镀层上且厚度是5～10μm的光泽镍镀层和被覆在该光泽镍镀层上且厚度是0.5～3μm的铬镀层构成。
2.一种铝类部件的制造方法，该铝类部件作为配置在车辆的外表面的外观部件，所述铝类部件的制造方法的特征在于，具有以下工序：
准备工序，准备冲压装置，该冲压装置由上下开口的冲模、闭塞该冲模的下开口的下冲头、相对于该下冲头配置且进入所述冲模的上开口的上冲头、使该上冲头升降的第一工作缸单元、分割所述上冲头的一部分而构成的局部冲头、使该局部冲头升降的第二工作缸单元构成；
熔液注入工序，对嵌合有所述下冲头的冲模供给铝合金的熔液；
第一次加压工序，使所述上冲头和局部冲头一并进入所述冲模的上开口，对所述熔液加压；
第二次加压工序，增加所述第一工作缸单元的按压力而使上冲头进一步进入，对所述熔液进一步加压；
成形工序，使从所述冲模取出的熔液锻造品成形；
镀敷工序，在该熔液锻造品上被覆镍镀层和铬镀层。
3.如权利要求2所述的铝类部件的制造方法，其特征在于，
在所述成形工序和镀敷工序之间加入研磨工序，该研磨工序中，研磨熔液锻造品的表面，使熔液锻造品的平均粗糙度不超过6μm。
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