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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik des Lackierens eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Lackieren des Werkstücks, welches eine vereinfachte Vorbehandlung zum Lackieren des Werkstücks aufweist, bei dem es sich um ein Bauteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung handelt.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Üblicherweise wird ein im Außenbereich verwendetes Bauteil, so zum Beispiel ein Außenbordmotor oder dergleichen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, einer Anodisierungsbehandlung unterzogen, um auf dem Werkstück einen Belag zu bilden, der als Substrat (Fläche) für die Lackierung dient, um die Fähigkeit zur Rostverhinderung der Außenfläche des Bauteils zu steigern.
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Bei der Anodisierungsbehandlung handelt es sich um eine Behandlung (anodische Oxidbeschichtung), bei der das Werkstück als Anode in eine Behandlungsflüssigkeit eingetaucht wird und durch das Werkstück elektrischer Strom geleitet wird, um die Oberfläche des Werkstücks zu oxidieren und dadurch auf der Oberfläche des Werkstücks den Belag zu bilden. Die Oberfläche des anodischen Oxidfilms ist porös und dementsprechend wird die Oberfläche des Oxidfilms im allgemeinen zunächst einer Verdichtungsbehandlung (Sealing) unterzogen und anschließend lackiert.
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Im allgemeinen wird der die Verdichtungsbehandlung enthaltende Prozess der Anodisierungsbehandlung als chargenweiser Prozess ausgeführt. Der Grund dafür, dass chargenweise verarbeitet wird, ist der, dass die Anodisierung eine elektrische Erregung benötigt und dementsprechend die Erregung eine Spezial-Aufspannvorrichtung erfordert, und dass der anodische Oxidfilm ein instabiler poröser Film ist und dementsprechend die Poren einer Verdichtungsbearbeitung unterzogen werden müssen, um sofort versiegelt und unmittelbar nach der Ausbildung des Belags verstopft zu werden.
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In einem Lackierschritt nach der Verdichtungsbehandlung wird die Aufspannvorrichtung geändert, und der Lackierschritt erfolgt als durchgängiger Arbeitsschritt. Dabei besteht die Möglichkeit, dass an dem Werkstück beim Wechsel der Aufspannvorrichtung Schmutz und Ablagerungen haften bleiben, so dass das Werkstück unbedingt im Rahmen einer Vorbehandlung für die Lackierung des Werkstücks entfettet werden muss.
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Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Lackieren des Werkstücks wird das Werkstück getrocknet. Dabei handelt es sich um eine Methode des Verhinderns, dass eine Behandlungsflüssigkeit und Wassertröpfchen von dem Werkstück abtropfen, wenn die Aufspannvorrichtung gewechselt wird oder das Werkstück zwischen verschiedenen Arbeitsschritten transferiert wird. Wenn das Werkstück mit Hilfe einer Heizvorrichtung getrocknet wird, muss eine Heizanlage vorhanden sein, außerdem eine Prozesssteuerung sowie Energie in Form von Wärme. Dies wirft Probleme insofern auf, als eine Korrosion des Werkstücks durch die Erwärmung begünstigt wird, dass sich durch den Trocknungsvorgang Flecken bilden, und dass eine besondere Zeitspanne für eine Abkühlung nach dem Trocknungsschritt erforderlich ist.
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Wenn außerdem das Werkstück durch Gebläseluft getrocknet wird, können folgende Probleme entstehen: Es wird eine Luftblasanlage benötigt, außerdem verstreut und verspritzt von dem Werkstück herabfallendes Wasser, Korrosion schreitet aufgrund unzureichender Trocknung voran, und Staub und Schmutz bleiben an dem Werkstück wegen der Luft haften. Damit können sämtliche Trocknungsmethoden bei Anwendung zu zahlreichen Problemen führen.
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Aufgrund dieser Probleme ist es erwünscht, den Trocknungsschritt entfallen zu lassen. Wenn man allerdings auf den Trocknungsschritt verzichtet, kommt es zu Problemen insofern, als nicht nur Wassertröpfchen in ein Entfettungsbad fallen, sondern außerdem eine Verdichtungsflüssigkeit (ein Sealing-Bad) in das Entfettungsbad eingeleitet wird. Im allgemeinen handelt es sich bei dem Verdichtungsbad um ein saures Mittel, und selbst wenn das Werkstück ausreichend mit Wasser gespült wird, hat es die Neigung, dass das Säure-Verdichtungsbad in das basische Entfettungsbad gelangt und somit das Entfettungsbad rasch an Qualität verliert, da es vorkommen kann, dass das Verdichtungsbad an dem Werkstück verbleibt, wenn die Form des Werkstücks kompliziert ist und außerdem in dem anodischen Oxidfilm Poren vorhanden sind.
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Wenn außerdem Material aus dem Verdichtungsbad in den Poren des anodischen Oxidfilms verbleibt, vermindert sich die Qualität des basischen Entfettungsbads schnell, und der anodische Oxidfilm neigt aufgrund der Reaktivität der Verdichtungsflüssigkeit mit einem basischen Entfettungsmittel dazu, rasch angegriffen zu werden. Aufgrund dieses Problems ist es bei einem herkömmlichen Verfahren zum Lackieren des Werkstücks notwendig, dass der Wassergehalt durch Trocknen möglichst weit verringert wird.
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6 ist ein Prozessablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Lackieren eines Bauteils (eines anodisierten Aluminiumbauteils) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung veranschaulicht, wobei an dem Bauteil durch herkömmliche Technik ein anodischer Oxidfilm gebildet ist.
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Üblicherweise wird gemäß 6 als erster Schritt (I) das Aluminium oder die Aluminiumlegierung einer Anodisierungsbehandlung (i) unter Einsatz einer elektrischen Erregungs-Aufspannvorrichtung und einer Verdichtungsbehandlung (ii) unterzogen.
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Aufgrund der Anodisierungsbehandlung (i) und der Verdichtungsbehandlung (ii) erhält die Oberfläche des anodischen Oxidfilms, bei der es sich um die zu behandelnde Oberfläche des aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Bauteils behandelt, eine porenfreie flache Oberfläche.
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Nach der Verdichtungsbehandlung (ii) wird die behandelte Oberfläche getrocknet (D), und die Aufspannvorrichtung wird gewechselt.
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7(A) und 7(B) sind schematische Ansichten, die speziell die herkömmliche Vorbehandlung für das Lackieren des Werkstücks veranschaulicht.
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7(A) ist eine Querschnittansicht eines Zustands eines Aluminiumsubstrats (Basismaterial) 101, auf dem ein anodischer Oxidfilm 102 unter Einsatz der Erregungs-Aufspannvorrichtung in dem in 6 gezeigten ersten Schritt (I) gebildet ist. Der anodische Oxidfilm 102 ist auf der Oberfläche des Aluminiumsubstrats 101 gebildet. Der Oberflächenbereich des anodischen Oxidfilms 102 ist porös und enthält zahlreiche Poren 103.
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Wie in 7(B) gezeigt ist, wird der anodische Oxidfilm 102, der in dem ersten Schritt (I) der anodischen Behandlung (i) unterzogen wurde, der Verdichtungsbehandlung (ii) unterzogen. Bei der Verdichtungsbehandlung (ii) wird das Verdichtungsbad (Sealing-Mittel, Sealer) 104 zum Einbringen in die Poren 103 des anodischen Oxidfilms 102 gebracht, wobei sich das Verdichtungsmittel 104 in den Poren 103 ansammelt, wodurch die Poren versiegelt werden.
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In dem zweiten Schritt (II) nach Wechsel der Aufspannvorrichtung schließen sich ein Entfettungsschritt (iii) und ein Lackierschritt (iv) unter Verwendung eines Aufhängers für die Lackierung oder dregleichen (nicht dargestellt) an.
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Ein derartiger herkömmlicher Prozess ist in folgender Patentliteratur 1 beschrieben:
japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2010-77532 .
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Bei der herkömmlichen Technik zum Lackieren des Werkstücks wird das Werkstück nach der Verdichtungsbehandlung getrocknet, um zu verhindern, dass eine Behandlungsflüssigkeit und Wassertröpfchen von dem Werkstück herabfallen, wenn die Aufspannvorrichtung gewechselt wird oder das Werkstück zwischen den einzelnen Arbeitsschritten transferiert wird.
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Wird allerdings das Werkstück mit Hilfe einer Heizvorrichtung getrocknet, benötigt man eine Heizvorrichtung für den Heizvorgang, ferner eine Prozesssteuerung sowie Energie, beispielsweise in Form von Wärme.
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Wenn außerdem das Werkstück erhitzt wird, ergeben sich Probleme wie beispielsweise die Begünstigung von Korrosion des Werkstücks durch die Erwärmung, von Fleckenbildung durch den Trocknungsvorgang an dem Werkstück und Zusatzzeit für die Abkühlung nach dem Trocknungsschritt.
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Wenn darüber hinaus das Werkstück mit Hilfe des Luftblasverfahrens getrocknet wird, wird eine Luftblasanlage benötigt, und dabei steht dann zu befürchten, dass während des Luftblasvorgangs Wasser verspritzt wird und Korrosion durch unzureichende Trocknung begünstigt wird.
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Außerdem lagern sich an dem Werkstück aufgrund der Luft Staub und Schmutz ab. Somit bringt die Trocknungsmethode zahlreiche Probleme mit sich. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, den Trocknungsschritt wegzulassen, wenn man allerdings den Trocknungsschritt auslässt, ergeben sich wiederum Probleme, dass Wassertröpfchen herabfallen und Material aus dem Abdichtungsbad in ein Entfettungsbad gelangt.
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Außerdem ist das Verdichtungsbad im allgemeinen sauer, und auch wenn das Werkstück ausreichend mit Wasser gespült wurde, besteht die Möglichkeit, dass das saure Verdichtungsbad in das basische Entfettungsbad gelangt und letzteres rasch an Qualität verliert, weil das Material des Verdichtungsbads, welches an dem Werkstück verbleibt, wenn es sich um ein Werkstück mit komplizierter Form handelt, auch in den Poren des anodischen Oxidfilms verbleibt.
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Wenn das Material des Verdichtungsbads (des Sealers) in den Poren des anodischen Oxidfilms verbleibt, verstärkt sich die Reaktivität der Verdichtungsflüssigkeit mit dem basischen Entfettungsbad, so dass das Entfettungsbad sich rasch verschlechtert und der anodische Oxidfilm die Neigung hat, leicht angreifbar zu werden. Bei dem herkömmlichen Verfahren muss also der Wassergehalt durch Trocknen entfernt werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht und ausgestaltet, wobei es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks anzugeben, welches die Verdichtungsbearbeitung und die Entfettungsbearbeitung dadurch vereint, dass es einen anodischen Oxidfilm des Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einem stark basischen Behandlungsbad, welches Lithiumionen enthält, verdichtet und dadurch ein Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks schafft, bei dem der Vorbehandlungsschritt für die Lackierung vereinfacht ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Lackieren eines Werkstücks, welches das Werkstück aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung kontinuierlich von dem Schritt der anodischen Behandlung bis hin zu dem Schritt des Lackierens behandeln kann und das Erfordernis des Trocknungsschritts beseitigt.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben unter den beschriebenen Umständen auftretenden Probleme zu lösen, und dazu schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks, bei dem auf dem aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Werkstücks ein anodischer Oxidfilm gebildet wird und das Werkstück unter Verwendung des anodischen Oxidfilms als Substrat lackiert wird, umfassend einen ersten Schritt, der eine Anodisierungsbehandlung beinhaltet; und einen zweiten Schritt, der eine Lackierungsbehandlung beinhaltet, wobei eine Verdichtungsbehandlung und eine Entfettungsbehandlung in vereinter Weise unter Einsatz eines stark basischen, Lithiumionen enthaltenden Bads durchgeführt werden.
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Bei diesem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks ist es wünschenswert, einen Trocknungsschritt zwischen dem ersten Schritt, der die anodische Behandlung beinhaltet, und den zweiten Schritt, der die Lackierungs-Behandlung beinhaltet, wegzulassen, und die anodische Behandlung, die Verdichtungs-/Entfettungsbehandlung und die Lackierungsbehandlung als kontinuierlichen Prozess durchzuführen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lackieren des Werkstücks ist die anodische Behandlung nicht speziell auf eine Behandlung unter Einsatz eines spezifischen Anodisierungsbads beschränkt. Was die Elektrolysebedingungen angeht, kann von Gleichstrom, Wechselstrom und einer Überlagerung aus Gleichstrom und Wechselstrom Gebrauch gemacht werden. Solange der Belag hergestellt werden kann, sind die Elektrolysebedingungen nicht speziell beschränkt. Die Filmdicke des anodischen Oxidfilms ist außerdem keiner besonderen Beschränkung unterzogen, vorzugsweise wird jedoch auf einem Wert von 3 μm oder mehr und 40 μm oder weniger eingestellt.
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Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lackieren des Werkstücks wünschenswert, die Konzentration der Lithiumionen in einer für die Verdichtungsbehandlung verwendeten Verdichtungsflüssigkeit, die auch für die Entfettungsbehandlung benutzt wird, so zu steuern, dass sie bei 0,02 g/L oder mehr und 20 g/L oder weniger liegt, während ein pH-Wert des stark basischen Verdichtungsbads auf 10,5 oder mehr gesteuert wird und eine Behandlungstemperatur von 10°C oder mehr und 65°C oder darunter eingestellt wird.
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Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lackieren des Werkstücks wünschenswert, als Quelle für die Lithiumionen Lithiumhydroxid oder Lithiumcarbonat zu verwenden.
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Außerdem gibt es für das erfindungsgemäße Verfahren zum Lackieren des Werkstücks im Rahmen der Lackierungsbehandlung verschiedene Lackierverfahren, so zum Beispiel ein Tauchverfahren, ein Spritzverfahren oder ein Walzenbeschichtungsverfahren. Für den Lack kommen verschiedene Lacke in Betracht, beispielsweise ein Urethan-Lack, ein Epoxidlack sowie ein Acryllack oder dergleichen. Das Lackierverfahren ist nicht beschränkt auf ein Verfahren, welches von einem speziellen Lackierverfahren oder einem speziellen Lack Gebrauch macht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Lackieren des Werkstücks vereint die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung, indem es den anodischen Oxidfilm des Werkstücks aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit dem stark basischen, Lithiumionen enthaltenden Bads verdichtet. Aus diesem Grund kann die vorliegende Erfindung die Vorbehandlung für die Lackierung vereinfachen und kann in adäquater Weise die Korrosionsbeständigkeit und die Haftfestigkeit des Lackfilms erhalten, ohne in dem anodischen Oxidfilm eine Entfettungskomponente übrig zu lassen.
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Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Lackieren des Werkstücks Energie und Platz einsparen, indem der Trocknungsschritt im Rahmen der Vorbehandlung der Lackierung des Werkstücks aus Aluminium oder Aluminiumlegierung weggelassen wird. Aus diesem Grund kann die vorliegende Erfindung die Produktionseffizienz steigern, indem sie die Vorbehandlung für die Lackierung vereinfacht und die Anzahl der Schritte reduziert, so das die Qualität eines Films deutlich verbessert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Prozessablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks;
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2A und 2B sind vergrößerte und erweiterte Querschnittsansichten, die spezifische Beispiele für Verdichtungs- und Entfettungsschritte gemäß 1 veranschaulichen;
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3 ist eine Ansicht, die Ergebnisse veranschaulicht, welche einen Entfettungseffekt unter Verwendung von Testproben verifiziert haben, wobei außerdem die Ergebnisse eines Haftfestigkeitstests einer Lackschicht dargestellt sind;
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4 ist eine anschauliche Darstellung, welche kollektiv Ergebnisse eines bewerteten Beispiels und von Vergleichsbeispielen von Teststücken eines Werkstücks veranschaulicht;
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5 ist eine Ansicht, die Ergebnisse des Haftfestigkeitstests des Beispiels und der Vergleichsbeispiele gemäß 4 veranschaulicht;
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6 ist eine anschauliche Darstellung eines Prozesses einer herkömmlichen Technik; und
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7A und 7B sind Querschnittansichten zum Beschreiben einer Verdichtungsbehandlung gemäß einer herkömmlichen Technik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im folgenden werden anhand der 1 bis 5 Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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1 ist ein Prozessablaufdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Lackieren eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt ist, wird bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks das Werkstück 1 in einem kontinuierlichen Prozess bearbeitet, welcher einen Anodisierungsschritt (S1), einen Verdichtungs- und Entfettungsschritt (S2) und einen Lackierschritt (S3) als Hauptbehandlungsschritte beinhaltet.
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Bei dem Werkstück handelt es sich zum Beispiel um ein im Außenbereich eingesetztes Aluminiumbauteil eines Außenbordmotors und besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. In dem Anodisierungsschritt (S1) des Werkstücks wird die Oberfläche des Werkstücks zur Bildung eines anodischen Oxidfilms oxidiert, indem es als Anode in eine Anodisierflüssigkeit eingetaucht und elektrisch unter Einsatz einer Erregungs-Spannvorrichtung erregt wird. Die Behandlungsflüssigkeit für den Anodisierschritt (S1) kann ein saures Bad sein, beispielsweise ein Schwefelsäurebad, ein Oxalsäurebad oder ein Phosphorsäurebad, oder ein basisches Bad wie zum Beispiel ein Natriumhydroxidbad, ein Natriumphosphatbad oder ein Natriumfluoridbad. Bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks gemäß dieser Ausführungsform ist die anodische Behandlung nicht beschränkt auf eine Behandlung, die von einem speziellen Anodisierbad (Behandlungsflüssigkeit) Gebrauch macht.
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Was die Elektrolysebedingungen für den Anodisierschritt S1 angeht, kann außerdem ein Gleichstrom, ein Wechselstrom oder eine Überlagerung aus Gleichstrom oder Wechselstrom eingesetzt werden, solange der Oxidfilm ausgebildet wird, kann von jeder Elektrolysebedingung Gebrauch gemacht werden. Bei einem Anodisierschritt strömt eine notwendige Menge elektrischer Strom zu einem Substrat 2 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, bei dem es sich um das zu behandelnde Werkstück handelt, so dass das Substrat anodisiert wird und sich auf dem Aluminiumsubstrat 2 in einer benötigten Filmdicke ein anodischer Oxidfilm ausbildet. Die Dicke des Oxidfilms, der durch die anodische Behandlung entsteht, ist keiner besonderen Beschränkung unterworfen, allerdings besitzt der Oxidfilm üblicherweise eine Dicke von 3 bis 40 μm, was durch Steuern einer Erregungszeitspanne erreicht wird.
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Nachdem das Aluminiumsubstrat 2 der anodischen Behandlung des Anodisierschritts S1 unterzogen wurde und der anodische Oxidfilm die auf der Oberfläche benötigte Filmdicke erreicht hat, wird der anodische Oxidfilm 3 des Werkstücks 1 einer Verdichtungsbehandlung unterzogen, wie dies in 2 gezeigt ist. 2A zeigt den Anfangszustand der Verdichtungsbehandlung, in welchem ein stark basisches Verdichtungsbad (eine Verdichtungsflüssigkeit) 5 in den anodischen Oxidfilm 3 eindringt, und 2B veranschaulicht den Zustand, in welchem das Verdichtungsbad 5 eine chemische Reaktion verursacht und eine Verbindung 6 die Poren 4 versiegelt hat. Die Poren 4 in dem porösen anodischen Oxidfilm 3 sind mit der Verbindung 6 abgedeckt, die sich durch die chemische Reaktion zwischen dem stark basischen Verdichtungsbad (der stark basischen wässrigen Lösung) 5 und dem anodischen Oxidfilm 3 gebildet hat, zustandegekommen durch das Eindringen des stark basischen Verdichtungsbads (der stark basischen wässrigen Lösung) 5, so dass die Poren durch das basische Verdichtungsbad versiegelt werden.
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Wie in 2A gezeigt ist, ist der anodische Oxidfilm 3 mit einer Filmdicke von 3 bis 40 μm in dem Anodisierschritt S1 auf der Oberfläche das Aluminiumsubstrats 2 ausgebildet worden. Der anodische Oxidfilm 3 ist porös und besitzt in sich zahlreiche Poren 4. Das stark basische Verdichtungsbad (Verdichtungsflüssigkeit) 5, welches Lithiumionen enthält, dringt in die Poren 4 ein, und die Poren 4 werden versiegelt und verstopft. Das stark basische Verdichtungsbad 5 mit den darin enthaltenen Lithiumionen ist eine wässrige Lösung aus Lithiumhydroxid oder eine wässrige Lösung aus Lithiumcarbonat, es gelangt in die Poren des anodischen Oxidfilms 3, bildet die Verbindung innerhalb der Poren 4 und dichtet die Poren 4 ab.
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Die Verdichtungsflüssigkeit, die in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift 2010-77532 beschrieben ist, wird als das stark basische Verdichtungsbad
5 verwendet, wobei die Konzentration der Lithiumionen auf 0,02 bis 20 g/L eingestellt werden muss. Beträgt die Konzentration de Lithiumionen 0,02 g/L oder mehr, wird die chemische Reaktion bei der Verdichtungsbehandlung begünstigt. Die Untergrenze der Konzentration der Lithiumionen beträgt 0,02 g/L, vorzugsweise 2 g/L. Die Obergrenze der Konzentration der Lithiumionen beträgt 20 g/L, vorzugsweise 10 g/L. Wenn die Verdichtungsflüssigkeit mit einer Konzentration der Lithiumionen von mehr als 10 g/L verwendet wird, schreitet die chemische Reaktion rasch voran, und es kommt zu einer Auflösung des Aluminiumsubstrats (des Basismetalls) ohne anodisches Oxid, was also nicht zu bevorzugen ist.
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Der pH-Wert der Verdichtungsflüssigkeit muss auf 10,5 oder höher eingestellt sein. Der pH-Wert der Verdichtungsflüssigkeit beträgt vorzugsweise 11 oder mehr, und noch mehr bevorzugt 12 oder darüber, was bedeutet, dass die Flüssigkeit stark basisch ist. Die Obergrenze des pH-Werts beträgt 14, was bedeutet, dass die Flüssigkeit stark basisch ist. Die Verdichtungsflüssigkeit ist vorzugsweise stark basisch, so dass die Verdichtungsflüssigkeit leicht mit dem anodischen Oxidfilm 3 reagiert und unmittelbar die Verbindung 6 innerhalb der Poren hervorruft und dementsprechend der verdichtete anodische Oxidfilm eine hohe Korrosionsbeständigkeit erhält. Wenn allerdings die Verdichtungsflüssigkeit einen pH-Wert von weniger als 10,5 hat, was bedeutet, dass die Flüssigkeit schwach basisch ist, so zeigt sich ein unzureichender Effekt der Verstärkung der Korrosionsbeständigkeit, so dass der versiegelte anodische Oxidfilm eine hohe Korrosionsrate besitzt. Darüber hinaus differiert der pH-Wert entsprechend der Quelle für die Lithiumionen, und dementsprechend lässt sich der pH-Wert unter Verwendung einer Basis wie beispielsweise Natriumhydroxid, Natriumphosphat und Natriumfluorid oder dergleichen einstellen.
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Die Temperatur der Verdichtungsflüssigkeit muss auf 10°C oder höher und 65°C oder darunter eingestellt werden. Die Temperatur der Verdichtungsflüssigkeit beträgt vorzugsweise 25°C bis 50°C. Wenn der anodische Oxidfilm mit der Verdichtungsflüssigkeit einer Temperatur von 10°C oder darunter behandelt wird, ist die Aktivität der Verdichtungsflüssigkeit gering, und die Reaktion fällt schwach aus, wobei allerdings ein gewisses Maß an Korrosionsbeständigkeit zu erwarten ist. Wenn hingegen die Temperatur mehr als 65°C beträgt, schreitet die Auflösung des anodischen Oxidfilms 3 auf dessen Oberfläche fort, und der Film verschwindet, demzufolge keine hohe Korrosionsbeständigkeit erreicht werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann ein Film mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit durch die Verdichtungsbehandlung gebildet werden, die einen anodischen Oxidfilm 3 auf dem Aluminiumsubstrat 2 in Berührung mit dem streng basischen Verdichtungsbad (der Verdichtungsflüssigkeit) 5 für eine kurze Zeitspanne gebildet werden. Gleichzeitig kann das streng basische Verdichtungsbad 5 einen Entfettungseffekt zeitigen, indem es Öl mit Hilfe des streng basischen Bads zersetzt. In diesem Sinn wird das streng basische Verdichtungsbad 5 derart bereitgestellt, dass es auch als streng basisches Entfettungsbad fungiert und dementsprechend die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig durchführen kann, indem die Poren 4 des anodischen Oxidfilms 3 versiegelt werden. Folglich kann das streng basische (Behandlungs-)Bad, welches Lithiumionen enthält, sowohl die Verdichtungsbehandlung als auch die Entfettungsbehandlung vornehmen.
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Das stark basische Verdichtungsbad 5 mit den darin enthaltenen Lithiumionen kann Schmutz sowie Öl (Fett) zersetzen und kann einen Verdichtungseffekt sowie einen Entfettungseffekt gleichzeitig erreichen, was sich von dem allgemeinen Verdichtungsbad wie beispielsweise einem Verdichtungsbad aus Nickelacetat, welches ein handelsübliches Verdichtungsmittel ist, unterscheidet. Dementspechend lässt sich ein Fertigungsprozess einrichten, der einen Verdichtungsschritt und einen Entfettungsschritt vereint, wobei das stark basische (Verdichtungs-)Bad 5 mit darin enthaltenen Lithiumionen die Verdichtungs-/Entfettungsbehandlung gleichzeitig vornehmen kann.
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Die Behandlungsdauer (die Eintauchzeit) innerhalb des stark basischen Behandlungsbads (der Verdichtungsflüssigkeit) kann mindestens 0,5 Minuten betragen. Anschließend kann das Verdichtungsbad sowohl den Entfettungseffekt als auch den Verdichtungseffekt zeigen und folglich sicherstellen, dass die Haftfestigkeit des Lackfilms ebenso erreicht wird wie eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Die obere Zeitgrenze für die Behandlungszeit beträgt etwa 5 Minuten. Wenn die Behandlungszeit 5 Minuten übersteigt, schreitet die Auflösung des anodischen Oxidfilms 3 voran, und die Haftfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des Lackfilms werden in nachteilhafter Weise vermindert.
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Bei diesem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks lassen sich die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung (S2) gleichzeitig in vereinter Weise dadurch vornehmen, dass der anodische Oxidfilm 3 der Verdichtungsbehandlung mit Hilfe des stark basischen Verdichtungsbads (der Verdichtungsflüssigkeit) 5, welches die Lithiumionen enthält, unterzogen wird. Aufgrund der vereinten Behandlungsweise (S2) von Verdichtungsbehandlung und Entfettungsbehandlung wird eine ausschließlich für die Entfettung vorgenommene Entfettungsbehandlung vor der Lackierung überflüssig.
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Darüber hinaus reagiert bei der Verdichtungsbehandlung unter Einsatz des stark basischen Verdichtungsbads 5 dieses chemisch mit dem anodischen Oxidfilm unter Bildung der Verbindung 6. Dementsprechend verbleibt keine Entfettungskomponente innerhalb des Films, und man kann auf den Trocknungsschritt verzichten. Aufgrund des Wegfalls des Trocknungsschritts erübrigt sich eine Heizanlage ebenso wie eine Luftblasanlage. Dementsprechend lassen sich Energie und Platz einsparen.
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Weil die Verdichtungsbehandlung für die Poren 4 des anodischen Oxidfilms 3 und die Entfettungsbehandlung für den anodischen Oxidfilm 3 gleichzeitig in vereinter Weise durchgeführt werden und außerdem der Trocknungsschritt wegfallen kann, lässt sich die Vorbehandlung für die Lackierung vereinfachen und die Behandlungszeit verkürzen. Im Anschluss daran wird in einem Lackierschritt (S3) eine Lackierbehandlung vorgenommen unter Einsatz eines Urethanlacks, eines Epoxidlacks oder eines Acryllacks mit Hilfe eines Tauchverfahrens, eines Spritzverfahrens oder eines Walzenauftragverfahrens oder dergleichen. Es gibt verschiedene Arten von Verfahren zum Lackieren des Werkstücks, wobei der Lackierschritt keinem speziellen Lackierverfahren und keinem speziellen Lack unterworfen ist.
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Bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks sind die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung vereint und können gleichzeitig durchgeführt werden, indem die Poren 4 innerhalb des porösen anodischen Oxidfilms mit dem stark basischen (Verdichtungs-)Bad 5, welches die Lithiumionen enthält, in einem Fertigungsprozess für ein Bauteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, auf dem der anodische Oxidfilm als Substrat für die Lackierung gebildet ist, versiegelt werden.
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Dementsprechend werden die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig durchgeführt, indem das Bauteil der Verdichtungsbehandlung unter Verwendung des stark basische (Verdichtungs-)Bads 5, welches Lithiumionen enthält, unterzogen wird, ein Trocknungsschritt entfallen kann, demzufolge der Vorbehandlungsschritt für die Lackierung vereinfacht wird. Es wird ein Fertigungsablauf mit einer kleinen Anzahl von Fertigungsschritten möglich durch Vereinigung des Verdichtungsschritts und des Entfettungsschritts. Die Komponente des stark basischen (Verdichtungs-)Bads 5 tritt in die Poren 4 des porösen anodischen Oxidfilms 3 ein und reagiert chemisch unter Bildung der Verbindung 6 innerhalb der Poren 4 und auf der Oberfläche mit dem anodischen Oxidfilm, so dass dementsprechend die Entfettungskomponente nicht innerhalb des Oxidfilms verbleibt.
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Weil außerdem der anodische Oxidfilm 3 des Aluminiumsubstrats 2 mit dem die Lithiumionen enthaltenden stark basischen (Verdichtungs-)Bad 5 versiegelt wird, kommt es nicht zu einem Flüssigkeits-Abtropfen. Die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung können gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch die Möglichkeit entsteht, die Verdichtungsbehandlung in einer Lackierstraße im Rahmen einer Lackier-Vorbehandlung durchzuführen. Außerdem lässt sich die Verdichtungsbehandlung für den anodischen Oxidfilm 3 mit einer Aufhängungsvorrichtung durchführen, und dementsprechend lässt sich der Trocknungsschritt vor dem Lackierschritt überspringen, indem die Aufhängevorrichtung nach der anodischen Behandlung und der Vereinigung von Verdichtungsbehandlung und Entfettungsbehandlung gewechselt wird.
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Bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks dieser Ausführungsform ist die Verdichtungsbehandlung im Anschluss an die anodische (Anodisier-)Behandlung des Werkstücks vereint mit der Entfettungsbehandlung vor dem Lackiervorgang, und dementsprechend verkürzt und vereinfacht sich der Fertigungsprozess. Der Fertigungsprozess kann integriert werden durch Beseitigen des Trocknungsschritts zwischen der anodischen Behandlung und der Lackierbehandlung über die Verdichtungs-/Entfettungsbehandlung, demzufolge die Anzahl der Fertigungsschritte reduziert wird, Platz eingespart wird, eine Fertigungsstraße verkürzt werden kann und die Taktzeit verkürzt werden kann.
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Durch diese Integration kann außerdem der Trocknungsschritt, der zwishen dem ersten Schritt mit der anodischen Behandlung und dem zweiten Schritt mit der Lackierbehandlung vorgesehen war, weggelassen werden, so dass keine Heizanlage oder eine Luftblasanlage notwendig ist und außerdem Energie und Platz in vorteilhafter Weise eingespart werden können. Eine Korrosion aufgrund unzureichender Trocknung kann vermieden werden, eine Korrosion durch Exposition einer Umgebung hoher Temperatur kann an einer Verstärkung gehindert werden, und Fleckenbildung durch Trocknung kann vermieden werden.
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In einem allgemeinen alkalischen Entfettungsschritt für eine konventionelle Vorbehandlung zum Lackieren verbleibt ein Entfettungsmittel in den Poren des anodischen Oxidfilms im Verlauf des Entfettungsschritts, der dem Verdichtungsschritt folgt, so dass es sein kann, dass die Haftfestigkeit des Lackfilms hier und da schlechter wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch reagieren die Lithiumionen in dem stark basischen (Verdichtungs-)Bad (der Behandlungsflüssigkeit), welches die Lithiumionen enthält, chemisch mit dem anodischen Oxidfilm zur Bildung der Verbindung 6, und dementsprechend verbleibt keine Entfettungskomponente, was verhindert, dass die Haftfestigkeit des Lackfilms schlechter wird.
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Außerdem gibt es Vorteile hinsichtlich Vereinfachung und Erleichterung auch bei der Prozesssteuerung des Fertigungsprozesses. Bei einem herkömmlichen Fertigungsprozess wird in ein alkalisches Entfettungsbad eine saure Verdichtungsflüssigkeit eingetragen, demzufolge der pH-Wert sich ändert und schwankt, wodurch die Verschlechterung des Entfettungsbads beschleunigt wird. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Fälle, in denen die Verdichtungsflüssigkeit in die Entfettungsbehandlung hineingetragen wird, weil der anodische Oxidfilm porös ist und die Verdichtungsflüssigkeit in den Poren nicht vollständig entfernt werden kann, selbst wenn der Film mit Wasser gespült wird.
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Bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks dieser Ausführungsform jedoch lassen sich die Steuerungsobjekte reduzieren durch Vereinigen der Verdichtungsbehandlung und der Entfettungsbehandlung. Bei der Verdichtungsbehandlung für den anodischen Oxidfilm unter Verwendung des stark basischen (Verdichtungs-)Bads 5 mit den darin enthaltenen Lithiumionen reagiert das Verdichtungsbad chemisch mit dem anodischen Oxidfilm unter Bildung der Verbindung 6, was dementsprechend einen Effekt des Steigerns der Korrosionsbeständigkeit des anodischen Oxidfilms 3 hat. Ein allgemein stark basisches Bad für die Entfettung greift den anodischen Oxidfilm an und löst ihn auf, was die Dicke des Films reduziert und/oder den Verdichtungseffekt mindert. Im Ergebnis verringert sich in nachteilhafter Weise die Korrosionsbeständigkeit des anodischen Oxidfilms.
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In dem stark basischen (Verdichtungs-)Bad mit den darin enthaltenen Lithiumionen wird, obschon das Bad stark basisch ist, der anodische Oxidfilm nicht angegriffen, und die Poren des Films können versiegelt und verstopft werden, so dass die Korrosionsbeständigkeit des anodischen Oxidfilms verbessert wird. Bei dem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks dieser Ausführungsform lassen sich die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig in vereinter Weise durchführen, wobei die Komponente des Verdichtungsbads chemisch unter Bildung der Verbindung 6 mit dem anodischen Oxidfilm reagiert, demzufolge in dem anodischen Oxidfilm keine Entfettungskomponente verbleibt. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der anodische Oxidfilm vor dem Lackieren bei der Entfettungsbehandlung attackiert wird, so dass das fertige Werkstück eine stabile Qualität aufweisen kann.
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[Versuch 1]
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Als nächstes wurde im Versuch 1 der Entfettungseffekt verifiziert anhand eines Haftfestigkeitstests des Lackfilms eines Teststücks.
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Ein für den Außenbereich vorgesehenes Aluminiumbauteil eines Außenbordmotors oder dergleichen wurde einer anodischen Behandlung für ein Substrat (Basisfläche) der Lackierung unterzogen, um die Vermeidung von Rostbildung zu verbessern. Ein anodischer Oxidfilm wird nach Ausführen einer Verdichtungsbehandlung wegen seiner Porosität lackiert, wobei allerdings als Vorbehandlung für die Lackierung eine Entfettungsbehandlung in konventioneller Weise vorgenommen wurde.
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Bei diesem Beispiel wird die Verdichtungsbehandlung abgeschlossen, und es erfolgt ein Wechsel der Aufspannvorrichtung nach Ausführen der anodischen Behandlung, und anschließend wird Wasser abgeleitet. Ein Teststück mit dem darauf ausgebildeten anodischen Oxidfilm wurde vor dem Lackieren einer Entfettungsbehandlung unter Einsatz eines stark basischen Behandlungsbads aus einer wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid unterzogen, anschließend wurde das Teststück einer Sprühlackierung mit Acryllack unterzogen. Die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung können gleichzeitig durchgeführt werden, indem das stark basische Behandlungsbad der Lithiumhydroxidlösung verwendet wird, obschon die Entfettungsbehandlung vor dem Lackieren wegfällt, so dass der Produktionsprozess verkürzt werden kann.
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Wenn das stark basische Behandlungsbad verwendet wird, dringt das Bad (die Behandlungsflüssigkeit) in jede Pore des anodischen Oxidfilms ein und kann somit Öl und dergleichen auflösen, und weiterhin reagiert die stark basische Behandlungsflüssigkeit chemisch mit dem anodischen Oxidfilm unter Bildung einer Verbindung (eines verfestigten Materials), um dadurch die Poren zu versiegeln, auch wenn die eigentliche Verdichtungsbehandlung abgeschafft ist. Folglich wird eine Verdichtungsbehandlung gleichzeitig und zusammen mit der Entfettungsbehandlung unter Verwendung der stark basischen Behandlungsflüssigkeit durchgeführt, so dass der Verdichtungsschritt und der Entfettungsschritt vor dem Lackieren vereint werden können. Das Verfahren wird zu einem Verfahren zum Lackieren des Werkstücks, welches äquivalent zu der vorliegenden Ausführungsform ist. Dieses Beispiel entspricht dem Testbeispiel 4.
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Was die Testbeispiele 1 bis 4 angeht, wurde der anodische Oxidfilm mit einer Stärke von etwa 10 μm an jedem Teststück durch anodische Behandlung gebildet, anschließend wurde bei der Verifizierung des Entfettungseffekts gemäß 3 das Teststück jeweils einer Behandlung unterzogen, nachdem ein Motoröl auf den anodischen Oxidfilm für einen Beschädigungstest der Haftfestigkeit der Lackschicht aufgebracht wurde, dann das Teststück lackiert und danach dem Haftfestigkeitstest unterzogen wurde. Die Haftfestigkeit der Lackschicht in dem Haftfestigkeitstest wurde ausgewertet gemäß dem Querschnitt-Prüfverfahren nach der JIS-K5400.
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Bei der Verifizierung des Entfettungseffekts wurde in dem Fall ohne Entfettungsbehandlung in der Spalte „keine Entfettung” des Testbeispiels 1 dargestellt, und der Fall, in welchem der Entfettungseffekt durch Nickelacetat als herkömmliches Verdichtungsmittel bestätigt wurde, ist in der Spalte „Nickelacetat” des Testbeispiels 2 dargestellt.
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Außerdem ist in der Spalte „NG-30” des Testbeispiels 3 der Fall dargestellt, bei dem die Entfettungsbehandlung unter Verwendung von „MAX-CLEEN (NG-30)”, hergestellt von der Kizai Corporation als handelsübliches Entfettungsmittel durch Eintauchen des Teststücks in die 50°C warme Lösung für etwa 3 Minuten durchgeführt wurde. Außerdem ist in der Spalte „Lithium” des Testbeispiels 4 der Fall dargestellt, in welchem die Behandlung unter Verwendung der stark basischen Behandlungsflüssigkeit des vorliegenden Beispiels vorgenommen wurde. Jedes Teststück wurde einem Ablösetest für die Lackschicht entsprechend dem oben angegebenen Querschnitt-Testverfahren unterzogen.
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Durch das Haftfestigkeitstest-Ergebnis wurde bestätigt, dass die Entfettungsbehandlungen für „NG-30” des Testbeispiels 3 und „Lithium” des Testbeispiels 4 (Beispiel) keinerlei Ablösung und stattdessen eine angemessene Haftfestigkeit zeigt. Im Gegensatz dazu zeigten die Teststücke der Entfettungsbehandlung von „keine Entfettung” des Testbeispiels 1 und „Nickelacetat” des Testbeispiels 2 perfekte (vollständige) bzw. starke Ablösungsphänomene.
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Als ein Ergebnis des Haftfestigkeitstests ergab sich, dass ein Produkt, welches nicht zu der Ablösung der Lackschicht führte und eine ausreichende Qualität hatte, bereitgestellt werden konnte durch Nutzung der Bedingung der Teststücke von den Testbeispielen 3 und 4, wie bei den Testbeispielen 1, 2, 3 und 4 in der oberen Spalte der 3 dargestellt ist. Das Testbeispiel 3 zeigt eine angemessene Haftfestigkeit, allerdings eine verminderte Korrosionsbeständigkeit. Testbeispiel 4 entspricht dem Beispiel und wurde erstellt in wenigen Schritten, es wurde bestätigt, dass es ebenfalls hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Haftfestigkeit besaß. Die Korrosionsbeständigkeit jedes Teststücks der Testbeispiele 1, 2, 3 und 4 wurde ausgewertet, wie es in der unteren Zeile der 3 dargestellt ist, wobei die Testbeispiele 2 und 4 hervorragende Korrosionsbeständigkeit zeigten. Als die Leistungsfähigkeit einschließlich der Haftfestigkeit ausgewertet wurde, wurde bestätigt, dass das Teststück des Testbeispiels 4, welches dem obigen Beispiel entspricht, hervorragend war.
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[Versuch 2]
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Im Versuch 2 wurde der Haftfestigkeitstest der Lackschicht für jedes Teststück nach dem Querschnitt-Test durchgeführt.
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Als Teststück wurde Druckgußmaterial ADC12 einer Aluminiumlegierung, welches für äußere Aluminiumbauteile des Außenbordmotors eingesetzt wird, verwendet. Die Haftfestigkeit für die Lackschicht an dem Teststück wurde ausgewertet entsprechend dem Querschnitt-Testverfahren der JIS-K5400.
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Bei dem Haftfestigkeitstest der Lackschicht wurde die Haftfestigkeit des Beispiels und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 gemäß 4 ausgewertet. 5 veranschaulicht das Ergebnis des Haftfestigkeitstests der Lackschicht des Beispiels und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4.
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[Beispiel]
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In dem Beispiel wurde das Teststück mit Hilfe eines Verfahrens gemäß der Erfindung dem Haftfestigkeitstest der Lackschicht mit Hilfe des Querschnitt-Verfahrens unterzogen.
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Für das Teststück wurde die Aluminiumlegierung ADC12 verwendet. Das Teststück wurde als Anode in ein Sulfatbad mit 200 g/l eingetaucht, und an dem Teststück bildete sich durch Durchleiten eines elektrischen Stroms durch das Teststück während 20 Minuten bei einer Stromdichte von 2 A/dm2 der anodische Oxidfilm 3 mit einer Schichtdicke von 10 μm gebildet. Anschließend wurde auf die auszuwertende Oberfläche (die Oberfläche des anodischen Oxidfilms des Teststücks) unter der Annahme Motoröl aufgebracht, das aufgrund der Änderung der Aufspannvorrichtung nach der anodischen Behandlung Schmutz abgelagert wurde, um den Entfettungseffekt des stark basischen Verdichtungsbads 5 für den anodischen Oxidfilm 3 zu bewerten.
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Im Anschluss daran erfolgten die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig durch Eintauchen des mit Öl versehenen Teststücks in das stark basische (Verdichtungs-)Bad, welches 2 g/L Lithiumionen enthielt und einen pH-Wert von 13 bei einer Temperatur von 25°C hatte, während die Verweilzeit 1 Minute betrug. Bei der Plattierbehandlung wurde Acryllack der Firma Nippe Home Products Co., Ltd. aufgespritzt. Die Haftfestigkeit der Lackschicht wurde nach dem Querschnitt-Prüfverfahren der JIS-K5400 ausgewertet.
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Bei dem für das obige Beispiel beschriebenen Teststück wurde es möglich, die Anzahl von Fertigungsschritten auf drei Schritte zu verringern, nämlich Anodisieren, Verdichten/Entfetten und Lackieren. Dadurch wurde ein Produkt mit hoher Qualität erhalten, bei dem die Lackschicht nicht abgelöst wurde und die Haftfestigkeit ausreichend groß war, wie in 5 dargestellt ist.
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[Vergleichsbeispiel 1]
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Im Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Teststück nach einem herkömmlichen Verfahren gemäß 6 vorbereitet und die Lackschicht wurde dem Haftfestigkeitstest unterzogen.
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Auf die zu bewertende Oberfläche des anodischen Oxidfilms mit einer Filmdicke von 10 μm wurde ähnlich wie bei dem Teststück des Beispiels Motoröl aufgebracht, und es wurde die Verdichtungsbehandlung unter Verwendung eines Verdichtungsmaterials aus Nickelacetat (TOP SEAL H-298 der Firma Okuno Chemical Industries Co., Ltd.), bei dem es sich um einen handelsüblichen Verdichter handelt, durchgeführt, wobei das mit Öl versehene Teststück 10 Minuten lang in die eine Temperatur von 90°C aufweisende Lösung eingetaucht wurde.
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Im Anschluss daran wurde das Teststück nach der Verdichtungsbehandlung 20 Minuten lang im Zuge einer Trocknungsbehandlung getrocknet, und nach den 20 Minuten Trocknung wurde auf die Oberfläche Motoröl aufgebracht, wobei angenommen wurde, dass sich beim Wechsel der Aufspannvorrichtung Schmutz ablagert. Außerdem wurde nach der Trocknungsbehandlung das mit Öl behaftete Teststück einer Entfettungsbehandlung unter Einsatz eines handelsüblichen Entfettungsmittels unterzogen, anschließend erfolgte die Lackierbehandlung durch Aufsprühen eines Acryllacks, danach wurde der Haftfestigkeitstest durchgeführt. Als Entfettungsmittel wurde „MAXCLEEN NG-30” der Firma Kizai Corporation, bei dem es sich um ein handelsübliches Produkt handelt, verwendet, und das mit Öl behaftete Teststück wurde 3 Minuten lang bei 50°C in die Lösung eingetaucht.
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Wie in 5 dargestellt ist, zeigte sich als Ergebnis dieses Haftfestigkeitstests, dass die Lackschicht nicht abgelöst wurde. Allerdings benötigt dieses Teststück jede der Behandlungen Anodisieren, Verdichten, Trocknen, Entfetten und Lackieren für die Herstellung, so dass sich das Problem der großen Anzahl von Fertigungsschritten ergibt.
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[Vergleichsbeispiel 2]
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Vergleichsbeispiel 2 wurde durchgeführt zum Bestätigen, ob die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig durchgeführt werden konnten oder nicht, wozu ein handelsübliches Verdichtungsmittel in einem kontinuierlichen Prozess eingesetzt wurde, wie er für die erste Ausführungsform dargestellt wurde (vgl. 1). Insbesondere wurde der anodische Oxidfilm mit einer Dicke von 10 μm auf einem Teststück gebildet, es wurde Motoröl auf die zu bewertende Oberfläche des anodischen Oxidfilms aufgetragen, und es wurden die Verdichtungsbehandlung und die Entfettungsbehandlung gleichzeitig in ähnlicher Weise durchgeführt wie für das Teststück des Beispiels, wozu eine herkömmliche Verdichtungsflüssigkeit aus Nickelacetat eingesetzt wurde und das mit Öl behaftete Teststück 10 Minuten lang in eine Lösung mit einer Temperatur von 90°C eingetaucht wurde.
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Im Anschluss daran wurde das erhaltene Teststück einer Lackierbehandlung durch Sprühlackieren von Acryllack unterzogen, anschließend erfolgte der Haftfestigkeitstest. Im Ergebnis zeigte sich, dass der größte Teil der Lackschicht des Teststücks abgeschält wurde, wie in 5 gezeigt ist. Es wurde bestätigt, dass das handelsübliche Verdichtungsmittel keinen Entfettungseffekt zeigte und keine ausreichende Qualität erzielbar war.
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[Vergleichsbeispiel 3]
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Bei dem Vergleichsbeispiel 3 wurde der Entfettungseffekt für ein herkömmliches Entfettungsmittel in dem in 1 gezeigten kontinuierlichen Prozessablauf bestätigt, um lediglich den Entfettungseffekt des Beispiels zu bewerten, wenngleich das handelsübliche Entfettungsmittel keinen Effekt auf die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit zeigte. Das Motoröl wurde auf dem anodischen Oxidfilm mit einer Dicke von 10 μm in ähnlicher Weise aufgebracht wie bei dem obigen Beispiel, und die Entfettungsbehandlung wurde unter Verwendung des Entfettungsmittels ohne Durchführung der Verdichtungsbehandlung ausgeführt. Im Anschluss daran erfolgte die Lackierbehandlung durch Aufspritzen des Acrylharzes, dann erfolgte die Durchführung des Haftfestigkeitstests. Als Entfettungsmittel wurde „MAXCLEEN NG-30” der Firma Kizai Corporation, einem handelsüblichen Produkt, verwendet, und das Teststück wurde 3 Minuten lang bei einer Temperatur von 50°C in die Lösung eingetaucht.
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Als Ergebnis des Haftfestigkeitstests für die Lackschicht zeigte sich, dass gemäß 5 die Lackschicht des Teststücks des Vergleichsbeispiels 3 nicht abgelöst wurde. Es wurde bestätigt, dass das Teststück des Vergleichsbeispiels 3 einen ausreichenden Entfettungseffekt erzielte. Allerdings zeigte das Teststück eine mindere Korrosionsbeständigkeit, da das Teststück nicht der Verdichtungsbehandlung unterzogen worden war.
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[Vergleichsbeispiel 4]
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Bei dem Vergleichsbeispiel 4 wurde ein Teststück unter Überspringung (Fortlassung) der Entfettungsbehandlung zwecks Verringerung des Angriffs des Entfettungsmittels an dem anodischen Oxidfilm der Auswertung für die Haftfestigkeit der Lackschicht unterzogen. Auf den anodischen Oxidfilm einer Dicke von 10 μm wurde ähnlich wie bei dem Teststück des oben beschriebenen Vergleichsbeispiels 3 Motoröl aufgebracht, und das mit dem Öl behaftete Teststück wurde direkt der Lackierbehandlung durch Spritzen eines Acryllacks ohne Durchführung der Verdichtungsbehandlung und der Entfettungsbehandlung unterzogen, anschließend wurde das lackierte Teststück dem Haftfestigkeitstest unterzogen. Im Ergebnis wurde die Lackschicht vollkommen abgelöst (vgl. 5).
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Abdichtungsbehandlungs- und die Entfettungsbehandlung dadurch vereint, dass der anodische Oxidfilm des Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung der Abdichtungsbehandlung (oder Entfettungsbehandlung) unter Einsatz des stark basischen Behandlungsbads mit darin enthaltenen Lithiumionen unterzogen wird, wobei die Verdichtungs-/Entfettungsbehandlung gleichzeitig durchgeführt werden kann, jede Behandlung des Anodisierens, Verdichtens/Entfettens und Lackierens des Werkstücks integriert und vereint werden kann und dementsprechend der Behandlungsprozess effektiv vereinfacht werden kann.
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Indem man die Verdichtungs-/Entfettungsbehandlung für das Werkstück in vereinter Weise mit Hilfe des stark basischen Behandlungsbads mit darin enthaltenen Lithiumionen durchführt, lässt sich die Trocknungsbehandlung erübrigen. Außerdem muss die Entfettungsbehandlung vor dem Lackieren nicht allein oder unabhängig vorgenommen werden, so dass die Energie und der Raum hierfür eingespart werden können.
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Darüber hinaus wird die Verringerung der Schichtdicke des anodischen Oxidfilms unterbunden, eine Entfettungskomponente verbleibt nicht innerhalb des Films, und die Beeinträchtigung der Haftfestigkeit der Lackschicht wird verhindert, weil der anodische Oxidfilm des Werkstücks unter Verwendung des stark basischen Behandlungsbads mit den Lithiumionen behandelt wird, so dass die Komponente des Bads chemisch mit dem anodischen Oxidfilm unter Entstehung einer Verbindung chemisch reagiert.
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Außerdem lässt sich die Taktzeit verkürzen und damit die Produktivität verbessern, außerdem wird die Qualität der erzeugten Schicht verbessert, ohne die Bildung von Korrosion zu begünstigen, welche verursacht wird durch Fleckenbildung beim Trocknen und durch unzureichende Trocknung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-77532 [0018, 0050]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- JIS-K5400 [0072]
- JIS-K5400 [0078]
- JIS-K5400 [0082]
