JP2000192293A - Anodized aluminum coating - Google Patents
Anodized aluminum coatingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム陽極酸
化によるアルマイト皮膜に関するものである。The present invention relates to an alumite film formed by anodizing aluminum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアルマイト皮膜の幾何学的形状に
ついては、「表面技術総覧」（昭和５８年６月１５日初
版、（株）広信者発行）P.59〜P.63に示されている。上
記文献および図３に示すように、従来のアルマイト皮膜
１００は、中央に細孔１０１を持つ複数のセル１０２
が、その皮膜表面である外層１０２ａ側からアルミニウ
ム素材表面にバリアー層を介して当接する内層１０２ｂ
側にかけて順次成長して皮膜形成されたものである。こ
のセル１０２は、内層１０２ｂ側から外層１０２ａ側に
かけてほぼ同一径で形成されている。皮膜の硬度はセル
径に依存するため、このように形成されたアルマイト皮
膜はその皮膜形成方向にほぼ一定の硬度を持つものとな
る。2. Description of the Related Art The geometrical shape of a conventional alumite film is described in "Surface Technology Overview" (First Edition, June 15, 1983, published by Hiroshinsha Co., Ltd.), pp. 59-63. I have. As shown in the above-mentioned literature and FIG. 3, the conventional alumite film 100 has a plurality of cells 102 having pores 101 in the center.
Is an inner layer 102b which comes into contact with the aluminum material surface via a barrier layer from the outer layer 102a side which is the film surface.
The film was formed by growing sequentially toward the side. The cell 102 is formed to have substantially the same diameter from the inner layer 102b side to the outer layer 102a side. Since the hardness of the coating depends on the cell diameter, the alumite coating thus formed has a substantially constant hardness in the coating forming direction.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したようにアルマ
イト皮膜の硬度はセル径に依存するため、硬質アルマイ
トを形成する場合には図４に示すようにセル径が大きい
ものを、軟質アルマイトを形成する場合には図５に示す
ようにセル径が小さいものを形成する。アルマイト皮膜
に耐摩耗性を要求する場合、一般的に硬質アルマイトを
選択するが、硬質アルマイトではその硬質性のために相
手部材との初期なじみに時間がかかる。また相手部材と
の初期なじみを速やかに行うためには軟質アルマイトを
選択すればよいが、軟質アルマイトではその軟質性のた
めに要求される耐摩耗性が実現できないという問題があ
る。As described above, the hardness of the alumite film depends on the cell diameter. Therefore, when forming a hard alumite, as shown in FIG. In this case, a cell having a small cell diameter is formed as shown in FIG. When abrasion resistance is required for the alumite film, a hard alumite is generally selected. However, the hard alumite requires a long time for initial adaptation to a mating member due to its hardness. Also, in order to quickly perform initial adaptation to the mating member, a soft alumite may be selected, but there is a problem that the soft alumite cannot achieve the required wear resistance due to its softness.
【０００４】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、十分な耐摩耗性を実現するとともに、初
期なじみが良好なアルマイト皮膜を提供することを技術
的課題とするものである。[0004] Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its technical object to provide an alumite film that achieves sufficient abrasion resistance and has good initial adaptation. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた請求項１の発明は、アルミニウム素材
の表面に形成され、内層から外層に向かうにつれて硬度
が低くなっていることを特徴とするアルマイト皮膜とす
ることである。Means for Solving the Problems According to the first aspect of the present invention, which has been made to solve the above technical problem, the hardness is reduced from the inner layer to the outer layer, formed on the surface of the aluminum material. Alumite film.
【０００６】上記発明によれば、アルマイト皮膜は、内
層から外層に向かうにつれて硬度が低くなっているの
で、皮膜表面の外層側では硬度が低く、皮膜内部の内層
側では硬度が高い。従って、このようなアルマイト皮膜
が施されたものを相手部材と摺動させるとき、皮膜の外
層側の硬度が低いことで相手部材との初期なじみが速や
かに達成される。また皮膜の内層側の硬度が高いので初
期なじみが達成された後の耐摩耗性にも優れる。このた
め十分な耐摩耗性を実現するとともに、初期なじみが良
好なアルマイト皮膜を提供することができる。According to the above invention, the hardness of the alumite film decreases from the inner layer toward the outer layer, so that the hardness is lower on the outer layer side of the film surface and higher on the inner layer side inside the film. Therefore, when the alumite coating is slid with the mating member, initial hardness with the mating member is quickly achieved due to the low hardness of the outer layer side of the coating. In addition, since the hardness of the inner layer side of the coating is high, the abrasion resistance after initial penetration is achieved is also excellent. For this reason, while achieving sufficient abrasion resistance, it is possible to provide an alumite film having good initial conformability.
【０００７】また、上記技術的課題を解決するためにな
された請求項２の発明は、アルミニウム素材の表面に形
成され、内層から外層に向かうにつれてセル径が小さく
なっていることを特徴とするアルマイト皮膜とすること
である。[0007] The invention according to claim 2 for solving the above technical problem is characterized in that the alumite is formed on the surface of the aluminum material, and the cell diameter decreases from the inner layer to the outer layer. It is a film.
【０００８】上記発明によれば、アルマイト皮膜は、内
層から外層に向かうにつれてセル径が小さくなってい
る。皮膜硬度はセル径に依存し、セル径が小さい程皮膜
硬度が低くなるので、本発明によるアルマイト皮膜はそ
の外層側（セル径が小さい側）の硬度が低く、その内層
側（セル径が大きい側）の硬度が高くなる。従って、こ
のようなアルマイト皮膜が施されたものを相手部材と摺
動させるとき、皮膜の外層側の硬度が低いことで相手部
材との初期なじみが速やかに達成される。また皮膜の内
層側の硬度が高いので初期なじみが達成された後の耐摩
耗性にも優れる。このため十分な耐摩耗性を実現すると
ともに、初期なじみが良好なアルマイト皮膜を提供する
ことができる。According to the above invention, the cell diameter of the alumite film decreases from the inner layer toward the outer layer. The film hardness depends on the cell diameter. The smaller the cell diameter, the lower the film hardness. Therefore, the alumite film according to the present invention has a lower hardness on the outer layer side (smaller cell diameter side) and a lower inner layer side (large cell diameter). Side) becomes harder. Therefore, when the alumite coating is slid with the mating member, initial hardness with the mating member is quickly achieved due to the low hardness of the outer layer side of the coating. In addition, since the hardness of the inner layer side of the coating is high, the abrasion resistance after initial penetration is achieved is also excellent. For this reason, while achieving sufficient abrasion resistance, it is possible to provide an alumite film having good initial conformability.
【０００９】尚、上記請求項１および２の発明におい
て、内層とは、アルミニウム素材に形成するアルマイト
皮膜のうちのアルミニウム素材の表面に近い側、すなわ
ち皮膜の内部側の部分をいう。また、外層とは、アルミ
ニウム素材に形成するアルマイト皮膜のうちの皮膜表面
に近い側の部分をいう。In the first and second aspects of the present invention, the inner layer refers to a portion of the alumite film formed on the aluminum material that is closer to the surface of the aluminum material, that is, a portion on the inner side of the film. The outer layer refers to a portion of the alumite film formed on the aluminum material that is closer to the film surface.
【００１０】また、この場合請求項３の発明のように、
前記アルマイト皮膜の最内層でのセル径Ａと前記アルマ
イト皮膜の最外層でのセル径Ｂとの比は、Ａ／Ｂ＝２〜
５の範囲とすることが好ましい。上記Ａ／Ｂが２以下で
あると、アルマイト皮膜の外層側の硬度が高く、初期な
じみが迅速に達成できない。上記Ａ／Ｂが５以上である
と、アルマイト皮膜の外層側の硬度が低すぎて耐摩耗性
の低下の要因となる。従って、耐摩耗性が良好であり、
かつ初期なじみを迅速に達成するためには、上記Ａ／Ｂ
が２〜５の範囲であることが好ましい。Further, in this case, as in the invention of claim 3,
The ratio of the cell diameter A in the innermost layer of the alumite film to the cell diameter B in the outermost layer of the alumite film is A / B = 2.
It is preferable to set the range to 5. When the above A / B is 2 or less, the hardness of the outer layer side of the alumite film is high, and initial adaptation cannot be achieved quickly. When the A / B is 5 or more, the hardness of the outer layer side of the alumite film is too low, which causes a reduction in wear resistance. Therefore, the wear resistance is good,
In order to quickly achieve initial adaptation, the above A / B
Is preferably in the range of 2 to 5.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments.
【００１２】図１は、本例において使用するアルマイト
皮膜装置の概略図である。図において、アルマイト皮膜
装置１は、電解液槽２と、アルマイト皮膜槽３と、電解
液供給回路４とを主な構成とするものである。FIG. 1 is a schematic view of an alumite coating apparatus used in this embodiment. In the figure, an alumite film apparatus 1 mainly includes an electrolytic solution tank 2, an alumite film tank 3, and an electrolytic solution supply circuit 4.
【００１３】電解液槽２は、上部開口した箱体形状を呈
しており、その内部に電解液２１が充填されている。本
例においては電解液として硫酸水溶液を使用する。従っ
て、形成されるべきアルマイト皮膜は、Ａｌ２Ｏ３、Ａ
ｌ２（ＳＯ４）３およびＨ２Ｏを主とした混合物質とな
る。また、電解液槽２内には熱交換器２２が設置されて
いる。この熱交換器２２は、電解液２１の温度を所定温
度となるように調節している。The electrolytic solution tank 2 has a box shape with an open top, and an electrolytic solution 21 is filled therein. In this example, an aqueous solution of sulfuric acid is used as the electrolytic solution. Therefore, the alumite film to be formed is Al 2 O 3 , A
It becomes a mixed substance mainly composed of l 2 (SO 4 ) 3 and H 2 O. Further, a heat exchanger 22 is provided in the electrolyte bath 2. The heat exchanger 22 adjusts the temperature of the electrolytic solution 21 to a predetermined temperature.
【００１４】アルマイト皮膜槽３は、ワーク設置槽３１
と、電解液噴出ノズル３２と、整流器３３とを有する。
ワーク設置槽３１は、アルマイト皮膜されるべきワーク
Ａを設置固定するものであり、ワークＡに直接接触して
ワークＡと同一極となるもので、導電性物質より形成さ
れている。尚、本例においては、アルマイト皮膜される
べきワークＡとして、シリンダ等の円筒形状のものを使
用する。電解液噴出ノズル３２は、ワークＡの内部に挿
入された位置に配設されている。このノズル３２は、内
部に電解液が供給されるべき空間を擁しているとともに
その側表面に多数の細孔３２１が形成されており、導電
性物質より形成されている。整流器３３は、プラス端子
３３ａおよびマイナス端子３３ｂを備え、電線によりワ
ーク設置槽３１とプラス端子３３ａが、ノズル３２とマ
イナス端子３３ｂが接続されて両者と電気的に連結され
ている。The alumite coating tank 3 includes a work setting tank 31.
, An electrolyte ejection nozzle 32, and a rectifier 33.
The work installation tank 31 is for mounting and fixing the work A to be subjected to the alumite coating, is in direct contact with the work A and has the same polarity as the work A, and is formed of a conductive material. In this example, a cylindrical work such as a cylinder is used as the work A to be subjected to the alumite coating. The electrolyte ejection nozzle 32 is disposed at a position where the electrolyte ejection nozzle 32 is inserted inside the work A. The nozzle 32 has a space into which an electrolytic solution is to be supplied, has a large number of pores 321 formed on the side surface thereof, and is formed of a conductive material. The rectifier 33 includes a plus terminal 33a and a minus terminal 33b, and the work installation tank 31 and the plus terminal 33a are electrically connected to each other by connecting the nozzle 32 and the minus terminal 33b with electric wires.
【００１５】電解液供給回路４は、電解液槽２とノズル
３２とを連結する配管４１と、該配管４１の途中に配設
されたポンプ４２および流量計４３とを有する。The electrolytic solution supply circuit 4 has a pipe 41 connecting the electrolytic solution tank 2 and the nozzle 32, and a pump 42 and a flow meter 43 provided in the pipe 41.
【００１６】上記構成のアルマイト皮膜装置１におい
て、下記条件にて定電流電解（１００Ａ／ｄｍ２）によ
る陽極酸化皮膜処理であるアルマイト皮膜処理を行っ
た。In the alumite film apparatus 1 having the above-described structure, an anodized film treatment as an anodic oxide film treatment by constant current electrolysis (100 A / dm 2 ) was performed under the following conditions.
【００１７】電解液中の硫酸濃度：１５０±５０ｇ／Ｌ 電解液温度：８℃ 電解液噴射液量：４Ｌ／分 処理時間：１１ｓｅｃ． 具体的には、図１に示すアルマイト皮膜装置１におい
て、まずポンプ４２を駆動させる。すると、電解液槽２
中の電解液２１がポンプ４２の駆動により配管４１内に
流れ込む。配管４１内に流れ込んだ電解液はポンプ４
２、流量計４３を経てノズル３２に導入される。ノズル
３２に導入された電解液は、ノズル３２の側表面に形成
された多数の細孔３２１から噴出する。これにより、ワ
ークＡの内壁面に電解液が吹き付けられる。このとき整
流器３３のプラス端子３３ａにはワーク設置槽３１が、
マイナス端子３３ｂにはノズルがそれぞれ電線により電
気的に接続され、プラス端子３３ａからマイナス端子３
３ｂにかけて１００Ａ／ｄｍ２の定電流が流れるように
されている。従って、ワーク設置槽３１およびこれに接
触したワークＡが陽極、ノズル３２が陰極となり、陰極
であるノズル３２から陽極であるワークＡに電解液が吹
き付けられ、吹き付けられた電解液を介して陰極（ノズ
ル３２）と陽極（ワークＡ）とが電気的に接続されて電
気分解反応が起こる。この電気分解反応により陽極であ
るワークＡが陽極酸化され、ワークＡにアルマイト皮膜
が形成されるものである。Sulfuric acid concentration in electrolyte: 150 ± 50 g / L Electrolyte temperature: 8 ° C. Electrolyte injection amount: 4 L / min Processing time: 11 sec. Specifically, in the alumite coating apparatus 1 shown in FIG. 1, first, the pump 42 is driven. Then, the electrolyte tank 2
The electrolytic solution 21 flows into the pipe 41 by driving the pump 42. The electrolyte flowing into the pipe 41 is pump 4
2. It is introduced into the nozzle 32 through the flow meter 43. The electrolytic solution introduced into the nozzle 32 is ejected from a large number of pores 321 formed on the side surface of the nozzle 32. Thereby, the electrolytic solution is sprayed on the inner wall surface of the work A. At this time, the work installation tank 31 is provided at the plus terminal 33a of the rectifier 33,
Nozzles are electrically connected to the negative terminals 33b by electric wires, respectively.
A constant current of 100 A / dm 2 flows to 3b. Therefore, the work installation tank 31 and the work A in contact therewith serve as an anode, and the nozzle 32 serves as a cathode. The electrolyte is sprayed from the nozzle 32 serving as a cathode to the work A serving as an anode, and the cathode ( The nozzle 32) and the anode (work A) are electrically connected, and an electrolysis reaction occurs. The work A, which is an anode, is anodized by the electrolysis reaction, and an alumite film is formed on the work A.
【００１８】上記アルマイト皮膜形成過程において、整
流器３３のプラス端子３３ａとマイナス端子３３ｂ間の
電圧は初期が０Ｖであるのに対し、最終的には７０Ｖと
なった。従って、７０Ｖ／１１ｓｅｃ．＝３８１Ｖ／
分、即ち１分間に３８１Ｖの電圧変化を行ったことにな
る。In the process of forming the alumite film, the voltage between the plus terminal 33a and the minus terminal 33b of the rectifier 33 was initially 0 V, but finally 70 V. Therefore, 70 V / 11 sec. = 381V /
That is, a voltage change of 381 V is performed in one minute.
【００１９】上記条件により形成したアルマイト皮膜に
おいて、そのセル構造の概略図を図２に示す。図に示す
ように、本例で形成したアルマイト皮膜１０は、その外
層１０ａ側のセル径が小さく（最外層のセル径で約６０
〜８０ｎｍ）、その内層１０ｂ側のセル径が大きく（最
内層のセル径で約２００〜２６０ｎｍ）なっている。つ
まり、本例のアルマイト皮膜は、内層１０ｂから外層１
０ａに向かうにつれてセル径が小さくなっている。尚、
膜厚は１５μｍであった。FIG. 2 is a schematic diagram showing the cell structure of the alumite film formed under the above conditions. As shown in the figure, the alumite film 10 formed in this example has a small cell diameter on the outer layer 10a side (a cell diameter of the outermost layer of about 60 mm).
８０80 nm), and the cell diameter on the side of the inner layer 10 b is large (the cell diameter of the innermost layer is about 200 to 260 nm). In other words, the alumite film of the present example is formed by moving the inner layer 10b to the outer layer 1
The cell diameter decreases toward 0a. still,
The thickness was 15 μm.
【００２０】また、本例により形成したアルマイト皮膜
１０のビッカース硬度（１０ｇ）Ｈｖ１０を測定した。
測定結果を表１に示す。Further, the Vickers hardness (10 g) Hv10 of the alumite film 10 formed in this example was measured.
Table 1 shows the measurement results.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】上記表１よりわかるように、本例により形
成したアルマイト皮膜１０は、その外層１０ａ側の硬度
が比較的低く、内層１０ｂ側の硬度が比較的高い。つま
り、本例のアルマイト皮膜１０は、内層１０ｂから外層
１０ａに向かうにつれて硬度が低くなっているものであ
ることがわかる。従って、本例のアルマイト皮膜１０が
施されたものを相手部材と摺動させるとき、皮膜１０の
外層１０ａ側の硬度が低いことで相手部材との初期なじ
みが速やかに達成される。As can be seen from Table 1 above, the alumite film 10 formed according to the present embodiment has a relatively low hardness on the outer layer 10a side and a relatively high hardness on the inner layer 10b side. That is, it is understood that the hardness of the alumite film 10 of the present example decreases from the inner layer 10b toward the outer layer 10a. Therefore, when the member coated with the alumite film 10 of the present embodiment is slid with the counterpart member, the initial adaptation to the counterpart member is quickly achieved because the hardness of the outer layer 10a side of the film 10 is low.
【００２３】また、本例により形成したアルマイト皮膜
１０と従来技術でのアルマイト皮膜（Ｈｖ１０＝３８
０、膜厚１５μｍのものを使用）とで、摩擦係数および
耐摩耗性試験結果（摩耗量）を比較したものを表２に示
す。The alumite film 10 formed according to the present embodiment and the alumite film according to the prior art (H v10 = 38)
Table 2 shows a comparison between the coefficient of friction and the wear resistance test result (amount of wear) between the sample and the sample having a thickness of 0 μm and a film thickness of 15 μm.
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】上記表よりわかるように、本例のアルマイ
ト皮膜は従来のアルマイト皮膜よりも摩擦係数が小さ
く、また、従来のアルマイト皮膜よりも耐摩耗性試験結
果である摩耗量が少ない。このことから本例のアルマイ
ト皮膜は耐摩耗性に優れていることがわかる。As can be seen from the above table, the alumite coating of this example has a smaller coefficient of friction than the conventional alumite coating, and has a smaller amount of wear as a result of the wear resistance test than the conventional alumite coating. This indicates that the alumite film of this example has excellent wear resistance.
【００２６】以上のように、本例のアルマイト皮膜１０
は、内層１０ｂから外層１０ａに向かうにつれて硬度が
低くなっているので、皮膜１０の外層１０ａ側の硬度が
低く、皮膜１０の内層１０ｂ側の硬度が高い。従って、
本例のアルマイト皮膜１０が施されたものを相手部材と
摺動させるとき、皮膜１０の外層１０ａ側の硬度が低い
ことで相手部材との初期なじみが速やかに達成される。
また皮膜１０の内層１０ｂ側の硬度が高いので初期なじ
みが達成された後の耐摩耗性にも優れる。このため十分
な耐摩耗性を実現するとともに、初期なじみが良好なア
ルマイト皮膜を提供することができる。As described above, the alumite film 10 of this embodiment
Since the hardness decreases from the inner layer 10b toward the outer layer 10a, the hardness of the coating 10 on the outer layer 10a side is low, and the hardness of the coating 10 on the inner layer 10b side is high. Therefore,
When the alumite coating 10 of the present embodiment is slid with the mating member, the initial adaptation to the mating member is quickly achieved because the hardness of the outer layer 10a side of the coating 10 is low.
Further, since the hardness of the inner layer 10b side of the film 10 is high, the abrasion resistance after the initial adaptation is achieved is also excellent. For this reason, while achieving sufficient abrasion resistance, it is possible to provide an alumite film having good initial conformability.
【００２７】また、本例のアルマイト皮膜１０は、内層
１０ｂから外層１０ａに向かうにつれてセル径が小さく
なっている。皮膜硬度はセル径に依存し、セル径が小さ
い程皮膜硬度が低くなるので、本例によるアルマイト皮
膜１０はその外層１０ａ側（セル径が小さい側）の硬度
が低く、その内層１０ｂ側（セル径が大きい側）の硬度
が高くなる。従って、このようなアルマイト皮膜が施さ
れたものを相手部材と摺動させるとき、皮膜１０の外層
１０ａ側の硬度が低いことで相手部材との初期なじみが
速やかに達成される。また皮膜１０の内層１０ｂ側の硬
度が高いので初期なじみが達成された後の耐摩耗性にも
優れる。このため十分な耐摩耗性を実現するとともに、
初期なじみが良好なアルマイト皮膜を提供することがで
きる。Further, the cell diameter of the alumite film 10 of this embodiment becomes smaller from the inner layer 10b toward the outer layer 10a. The film hardness depends on the cell diameter, and the smaller the cell diameter, the lower the film hardness. Therefore, the alumite film 10 according to the present embodiment has a lower hardness on the outer layer 10a side (the side with the smaller cell diameter) and the inner layer 10b side (the cell The hardness on the side with the larger diameter increases. Therefore, when the alumite-coated member is slid with the mating member, initial hardness with the mating member is quickly achieved because the hardness of the outer layer 10a side of the coating 10 is low. Further, since the hardness of the inner layer 10b side of the film 10 is high, the abrasion resistance after the initial adaptation is achieved is also excellent. For this reason, while achieving sufficient wear resistance,
It is possible to provide an alumite film having good initial adaptation.
【００２８】また、本例のアルマイト皮膜１０の最内層
でのセル径Ａは２００〜２６０ｎｍ、最外層でのセル径
Ｂは６０〜８０ｎｍであり、Ａ／Ｂ＝２．５〜４．３で
ある。Ａ／Ｂの範囲は２〜５が好ましいと考えられる。
Ａ／Ｂが２以下であると、アルマイト皮膜の外層側の硬
度が高く、初期なじみが迅速に達成できない。Ａ／Ｂが
５以上であると、アルマイト皮膜の外層側の硬度が低す
ぎて耐摩耗性の低下の要因となる。The cell diameter A in the innermost layer of the alumite film 10 of this example is 200 to 260 nm, the cell diameter B in the outermost layer is 60 to 80 nm, and A / B = 2.5 to 4.3. is there. It is considered that the range of A / B is preferably 2 to 5.
When the A / B is 2 or less, the hardness of the outer layer side of the alumite film is high, and initial adaptation cannot be quickly achieved. When A / B is 5 or more, the hardness of the outer layer side of the alumite film is too low, which causes a reduction in wear resistance.
【００２９】また、本例におけるアルミニウム素材を陽
極として陽極酸化皮膜処理を行うアルマイト皮膜方法
は、陽極としてのワークＡと陰極としてのノズル３２の
間に印加する電圧を徐々に増加させる方法をとってい
る。電圧が小さい場合は皮膜のセル径が小さく、電圧が
大きい場合は皮膜のセル径が大きくなるので、皮膜形成
初期の印加電圧が小さいときに皮膜外層を形成して皮膜
外層のセル径を小さくし、皮膜形成終期の印加電圧が大
きいときに皮膜内層を形成して皮膜内層のセル径を大き
くすることで、内層から外層に向かうにつれてセル径が
小さくなっているアルマイト皮膜を形成することができ
る。尚、本例ではこの電圧の変化を３８１Ｖ／分で行っ
た例を示したが、この電圧変化は１００Ｖ／分〜５００
Ｖ／分であれば、良好な耐摩耗性および迅速な初期なじ
みを達成できるアルマイト皮膜が形成されるものと考え
られる。In the alumite coating method of performing anodizing treatment using an aluminum material as an anode in this embodiment, a method is employed in which a voltage applied between a work A as an anode and a nozzle 32 as a cathode is gradually increased. I have. When the voltage is low, the cell diameter of the coating is small, and when the voltage is high, the cell diameter of the coating is large. By forming the inner layer of the film and increasing the cell diameter of the inner layer of the film when the applied voltage at the end of the film formation is high, it is possible to form an alumite film having a smaller cell diameter from the inner layer to the outer layer. In this example, an example is shown in which this voltage change is performed at 381 V / min, but this voltage change is from 100 V / min to 500 V.
At V / min, it is considered that an alumite film capable of achieving good abrasion resistance and quick initial break-in is formed.
【００３０】また、本例におけるアルマイト皮膜方法
は、陰極としてのノズル３２から陽極としてのワークＡ
に電解液を吹き付けつつ陽極から陰極へ電流を流す方式
を採用している。定電流方式によるアルマイト皮膜形成
では、生成されたアルマイト皮膜自身が抵抗となるの
で、電圧は皮膜生成に伴って徐々に増加する。しかし、
良好な耐摩耗性および迅速な初期なじみを達成できるア
ルマイト皮膜を形成するための電圧変化、例えば１００
ｖ／分〜５００ｖ／分の電圧変化を実現するためには大
電流（例えば本例のように１００Ａ／ｄｍ２）を流して
皮膜形成を高速化す必要がある。ところが、電解液中に
陽極および陰極を浸漬し、両極に電圧を印加して陽極に
アルマイト皮膜を施す通常の方法であると、大電流を流
すことによる多量のジュール熱の発生で、生成したアル
マイト皮膜が溶解してしまうという問題があるので、こ
の方式（浸漬方式）では小電流を流さざるを得ず、その
結果アルマイト皮膜の内層側のセル径と外層側のセル径
で有意な差をつけることができない。これに対し、本例
のように陰極としてのノズル３２から陽極としてのワー
クＡに電解液を吹き付けつつ陽極から陰極へ電流を流す
方式を採用すれば、電解液の攪拌による冷却効果が得ら
れ、アルマイト皮膜の溶解を防止することができる。こ
のため本例の方式では大電流を流すことができ、アルマ
イト皮膜の内層側のセル径と外層側のセル径で有意な差
をつけることができる。その結果、内層から外層に向か
うにつれてセル径が小さくなっているアルマイト皮膜を
形成することができる。すなわち、本例の方式は、良好
な耐摩耗性および迅速な初期なじみを達成できるアルマ
イト皮膜を形成するための好適な方法である。In the alumite coating method in this embodiment, the work A as the anode is moved from the nozzle 32 as the cathode.
A method is used in which a current is passed from the anode to the cathode while spraying an electrolytic solution on the anode. In the formation of the alumite film by the constant current method, the generated alumite film itself becomes a resistance, and thus the voltage gradually increases as the film is formed. But,
Voltage change to form an alumite coating that can achieve good abrasion resistance and rapid initial break-in, for example 100
In order to realize a voltage change of v / min to 500 v / min, it is necessary to flow a large current (for example, 100 A / dm 2 as in this example) to speed up the film formation. However, the usual method of immersing the anode and cathode in the electrolyte and applying a voltage to both electrodes to form an alumite film on the anode is a large amount of Joule heat generated by applying a large current, and the generated alumite is generated. Due to the problem of dissolution of the film, a small current must be applied in this method (immersion method), resulting in a significant difference between the cell diameter of the inner layer side and the cell diameter of the outer layer side of the alumite film. Can not do. On the other hand, if a method is used in which a current is applied from the anode to the cathode while spraying the electrolyte from the nozzle 32 as the cathode to the work A as the anode as in this example, a cooling effect by stirring the electrolyte is obtained. Dissolution of the alumite film can be prevented. For this reason, in the method of this example, a large current can flow, and a significant difference can be made between the cell diameter on the inner layer side and the cell diameter on the outer layer side of the alumite film. As a result, an alumite film having a smaller cell diameter from the inner layer to the outer layer can be formed. That is, the method of the present example is a suitable method for forming an alumite film capable of achieving good wear resistance and quick initial break-in.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、十分な耐摩耗性を実現
するとともに、初期なじみが良好なアルマイト皮膜を提
供することができるものである。According to the present invention, it is possible to provide an alumite film which realizes sufficient abrasion resistance and has good initial conformability.
【図１】本発明の実施の形態における、アルマイト皮膜
装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an alumite coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態における、アルマイト皮膜
の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an alumite film in the embodiment of the present invention.
【図３】従来技術における、アルマイト皮膜の模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic view of an alumite film in the prior art.
【図４】従来技術における、硬質アルマイト皮膜の模式
図である。FIG. 4 is a schematic view of a hard alumite coating in the prior art.
【図５】従来技術における、軟質アルマイト皮膜の模式
図である。FIG. 5 is a schematic view of a soft alumite film according to the related art.
１・・・アルマイト皮膜装置 ２・・・電解槽 ２１・・・電解液、 ２２・・・熱交換器 ３・・・アルマイト皮膜槽 ３１・・・ワーク設置槽、 ３２・・・電解液噴出ノズ
ル（陰極）、 ３３・・・整流器、 ３３ａ・・・プラ
ス端子、 ３３ｂ・・・マイナス端子 ３２１・・・細孔 ４・・・電解液供給回路 ４１・・・配管、 ４２・・・ポンプ、 ４３・・・流
量計 １０・・・アルマイト皮膜、 １０ａ・・・外層、 １
０ｂ・・・内層 １１・・・アルミニウム素材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Alumite film apparatus 2 ... Electrolysis tank 21 ... Electrolyte solution 22 ... Heat exchanger 3 ... Alumite film tank 31 ... Work installation tank, 32 ... Electrolyte ejection nozzle (Cathode) 33 rectifier 33a plus terminal 33b minus terminal 321 pore 4 electrolyte supply circuit 41 pipe 42 pump 43 ... Flow meter 10 ... Alumite film 10a ... Outer layer 1
0b: Inner layer 11: Aluminum material
Claims (3)
層から外層に向かうにつれて硬度が低くなっていること
を特徴とするアルマイト皮膜。1. An alumite film formed on the surface of an aluminum material and having a hardness decreasing from an inner layer toward an outer layer.
層から外層に向かうにつれてセル径が小さくなっている
ことを特徴とするアルマイト皮膜。2. An alumite film formed on the surface of an aluminum material, wherein the cell diameter decreases from the inner layer toward the outer layer.
イト皮膜の最外層でのセル径Ｂとの比は、Ａ／Ｂ＝２〜
５の範囲であることを特徴とするアルマイト皮膜3. The ratio of the cell diameter A in the innermost layer of the alumite coating to the cell diameter B in the outermost layer of the alumite coating according to claim 2, wherein A / B = 2.
Alumite coating characterized by the range of 5
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| JP36620898A JP4174888B2 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Anodized film |
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|---|---|
| JP (1) | JP4174888B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008285742A (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Kobe Steel Ltd | Al OR Al-ALLOY |
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1998
- 1998-12-24 JP JP36620898A patent/JP4174888B2/en not_active Expired - Lifetime
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