JP2002256494A - Method for forming anodic oxide film on magnesium alloy - Google Patents

Method for forming anodic oxide film on magnesium alloy

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JP2002256494A
JP2002256494A JP2001225712A JP2001225712A JP2002256494A JP 2002256494 A JP2002256494 A JP 2002256494A JP 2001225712 A JP2001225712 A JP 2001225712A JP 2001225712 A JP2001225712 A JP 2001225712A JP 2002256494 A JP2002256494 A JP 2002256494A
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Japan
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magnesium alloy
forming
oxide film
film
anodic oxide
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Application number
JP2001225712A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Nakada
成 中田
Takayuki Aono
隆之 青野
Yoshifumi Shimajiri
芳文 島尻
Tsuneo Kosaka
恒雄 小坂
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STC KK
Fuji Industrial Co Ltd
Chiyoda Corp
Fuji Kogyo Co Ltd
Original Assignee
STC KK
Fuji Industrial Co Ltd
Chiyoda Corp
Fuji Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a corrosion resistance of a chemical conversion coated or anodized magnesium alloy, which has been conventionally unsatisfactory for a machine part or a car component, in which the corrosion resistance is thought important of. SOLUTION: This method comprises immersing an magnesium alloy into an electrolytic solution containing two or more of inorganic acid salts, inorganic bases, organic acid salts, and organic acids, and electrolyzing it with constant voltage by using a duty (periodically reversal waveform) power source and by gradually increasing the voltage in 3-100 V/min, or electrolyzing it with constant current and subsequently with constant voltage. The electrolytic solution preferably includes inorganic acid salts (phosphate and silicate) of two or more kinds of alkali metals. To be advantageous, holders made from titanium or aluminum can be used for the electrolytic treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合金
上への陽極酸化皮膜の形成方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】マグネシウム合金は、軽量で強度が高い
ことから、クロメート処理等により化成皮膜を施したも
のが、携帯電話、ビデオカメラ等の筐体等に用いられて
いる。しかしながら、化成皮膜ははがれ易く、且つ耐食
性も機能性を重視する機械部品や自動車部品に利用する
には不満足なものである。また、従来の方法により形成
した陽極酸化皮膜も耐食性や塗膜の下地性能の点から不
満足なものであった。
2. Description of the Related Art Magnesium alloys, which are lightweight and have high strength, have been subjected to a chemical conversion coating by chromate treatment or the like, and are used for housings of mobile phones, video cameras and the like. However, the chemical conversion film is easily peeled off and is unsatisfactory for use in mechanical parts and automotive parts in which corrosion resistance and functionality are important. Further, the anodic oxide film formed by the conventional method is also unsatisfactory in terms of corrosion resistance and undercoat performance of the coating film.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明は、マ
グネシウム合金上に耐磨耗性及び耐食性に優れた皮膜を
形成する方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method for forming a film having excellent wear resistance and corrosion resistance on a magnesium alloy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は鋭意研究の結果、工夫した電解方法とそ
の方法に適する電解液を案出し、本発明を完成するに至
った。即ち、請求項1の発明は、マグネシウム合金を、
無機酸塩、無機塩基、有機酸塩及び有機酸の2種以上を
含む電解液に浸漬し、Duty(PR波形)電源を使用
して、電圧を3〜100V/minで徐々に上げる方法
による定電圧電解、または、定電流電解を行った後に定
電圧電解を行うことを特徴とするマグネシウム合金上へ
の陽極酸化皮膜の形成方法である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies and as a result, devised a devised electrolytic method and an electrolytic solution suitable for the method, and have completed the present invention. That is, the invention of claim 1 provides a magnesium alloy,
It is immersed in an electrolytic solution containing two or more of an inorganic acid salt, an inorganic base, an organic acid salt and an organic acid, and the voltage is gradually increased at a rate of 3 to 100 V / min using a Duty (PR waveform) power supply. This is a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy, wherein voltage electrolysis or constant current electrolysis is performed followed by constant voltage electrolysis.

【0005】請求項2の発明は、請求項1記載のマグネ
シウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、2
種以上のアルカリ金属の無機酸塩を含む電解液に浸漬さ
せることを特徴とする形成方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to the first aspect.
This is a forming method characterized by immersing in an electrolytic solution containing at least one inorganic salt of an alkali metal.

【0006】請求項3の発明は、請求項1又は2記載の
マグネシウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法におい
て、無機酸は硫酸、硝酸、リン酸又はケイ酸、有機酸は
ジカルボン酸又はトリカルボン酸であることを特徴とす
る形成方法である。
According to a third aspect of the present invention, in the method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to the first or second aspect, the inorganic acid is sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid or silicic acid, and the organic acid is dicarboxylic acid or tricarboxylic acid. This is a forming method characterized by being an acid.

【0007】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
か記載のマグネシウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方
法において、Duty比率が20〜99%であることを
特徴とする形成方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to any one of the first to third aspects, wherein the duty ratio is 20 to 99%. is there.

【0008】請求項5の発明は、請求項1〜4いずれか
記載のマグネシウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法
において、チタン製又はアルミ製の冶具を使用してマグ
ネシウム合金を電解液中に浸漬させて電解することを特
徴とする形成方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to any one of the first to fourth aspects, wherein the magnesium alloy is placed in an electrolytic solution by using a jig made of titanium or aluminum. This is a forming method characterized by immersing and electrolyzing.

【0009】請求項6の発明は、請求項5記載のマグネ
シウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、2
種類以上のアルカリ金属の無機酸塩を含む電解液とアル
ミ製の冶具を用いて電解処理した後、使用した冶具を無
機塩基を含む溶液に浸漬させて表面に形成した酸化膜を
除去した後、次の電解処理において再利用することを特
徴とする形成方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to the fifth aspect, wherein
After electrolytic treatment using an electrolytic solution containing an inorganic acid salt of at least one kind of alkali metal and an aluminum jig, the used jig is immersed in a solution containing an inorganic base to remove an oxide film formed on the surface, This is a forming method characterized by being reused in the next electrolytic treatment.

【0010】請求項7の発明は、請求項6記載のマグネ
シウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、無
機塩基を含む溶液に浸漬させて表面に形成した酸化膜を
除去する方法を、陽極酸化処理したマグネシウム合金に
用いて、酸化膜を除去し改めて陽極酸化処理を行って再
利用することを特徴とする形成方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to the sixth aspect, wherein the method of removing the oxide film formed on the surface by immersing the film in a solution containing an inorganic base is carried out. This is a forming method characterized by using an oxidized magnesium alloy, removing an oxide film, performing an anodic oxidation treatment again, and reusing.

【0011】請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれ
か記載のマグネシウム合金上への陽極酸化皮膜の形成方
法において、無機染料又は有機染料に浸漬することで皮
膜を着色し、更に封孔処理を行ない皮膜の耐食性を向上
させることを特徴とする形成方法である。
[0011] The invention of claim 8 is a method for forming an anodized film on a magnesium alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the film is colored by dipping in an inorganic dye or an organic dye, and further sealed. This is a forming method characterized by improving the corrosion resistance of a film by performing a hole treatment.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】マグネシウム合金への陽極酸化皮
膜の形成方法について説明する。電解液は、無機酸塩、
無機塩基、有機酸塩及び有機酸の2種以上を含むもので
あり、無色透明である。好ましくは、無機酸塩の無機酸
としては、硫酸、硝酸、リン酸、ケイ酸である。好まし
くは、無機塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ金属の水酸化物である。好ましくは、
有機酸塩の有機酸としては、カルボキシル基を2個以上
有する有機酸、例えばジカルボン酸やトリカルボン酸で
ある。より好ましくは、有機酸としてカルボキシル基を
2個以上有するジカルボン酸である。塩類は、アルカリ
金属、アルカリ土類金属等の塩として直接電解液中に添
加しても、有機酸又は無機酸と水酸化物とを電解液中に
添加してもよい。好ましくは、アルカリ金属の無機酸塩
として2種以上を含み、より好ましくはリン酸塩とケイ
酸塩を含む。なお、マグネシウム合金上に形成された陽
極酸化皮膜に不具合が生じた場合には、無機塩基を含む
溶液に浸漬することにより脱膜できるという利点があ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy will be described. The electrolyte is an inorganic acid salt,
It contains two or more of inorganic bases, organic acid salts and organic acids, and is colorless and transparent. Preferably, the inorganic acid of the inorganic acid salt is sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, or silicic acid. Preferably, the inorganic base is a hydroxide of an alkali metal such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. Preferably,
The organic acid of the organic acid salt is an organic acid having two or more carboxyl groups, for example, dicarboxylic acid and tricarboxylic acid. More preferably, it is a dicarboxylic acid having two or more carboxyl groups as an organic acid. The salts may be directly added to the electrolytic solution as a salt of an alkali metal, an alkaline earth metal, or the like, or an organic acid or an inorganic acid and a hydroxide may be added to the electrolytic solution. Preferably, it contains two or more kinds of inorganic acid salts of alkali metals, and more preferably contains phosphate and silicate. When a problem occurs in the anodic oxide film formed on the magnesium alloy, there is an advantage that the film can be removed by immersion in a solution containing an inorganic base.

【0013】好ましくは、pHは11〜14である。電
解液の温度は、好ましくは0〜40℃、より好ましくは
15〜25℃である。電解(陽極酸化処理)中において
は、スパークの発生により電解液の温度が上昇するので
冷却手段により電解液の温度を適正範囲に保持する。
Preferably, the pH is between 11 and 14. The temperature of the electrolyte is preferably from 0 to 40C, more preferably from 15 to 25C. During electrolysis (anodizing treatment), the temperature of the electrolytic solution rises due to the generation of sparks, so that the temperature of the electrolytic solution is kept in an appropriate range by the cooling means.

【0014】電解は、図1に示す2種類の電圧と電流の
タイムチャートで示す方式に従って行う。図1(A)
は、定電流電解を行った後に定電圧電解を行う場合のタ
イムチャートである。定電流電解を開始すると、スパー
クが発生し絶縁性の陽極酸化皮膜(粗膜)の形成が始ま
ると共に、抵抗値が増大し、線形的に電圧が上昇する。
スパーク終了後、定電圧電解に切り換えるとその間に粗
膜が熟成すると共に、電流密度は指数的に小さくなる。
定電流電解から定電圧電解への切換えは、電圧が規定の
電圧値まで上がったところで行っても、予備実験に基づ
き予め作成しておいたタイムチャートにより規定の時間
がきたところで行ってもよい。
The electrolysis is performed according to a method shown in a time chart of two types of voltage and current shown in FIG. FIG. 1 (A)
5 is a time chart in the case of performing constant voltage electrolysis after performing constant current electrolysis. When the constant current electrolysis is started, a spark is generated and an insulating anodic oxide film (coarse film) starts to be formed, the resistance value increases, and the voltage increases linearly.
After the end of the spark, when switching to the constant voltage electrolysis, the coarse film matures during that time, and the current density decreases exponentially.
The switching from the constant current electrolysis to the constant voltage electrolysis may be performed when the voltage has risen to a specified voltage value, or may be performed when a specified time comes according to a time chart prepared in advance based on a preliminary experiment.

【0015】定電流電解における電流密度値は、緻密な
皮膜を形成するために、好ましくは0.1〜3.0A/
dm2、より好ましくは0.5〜2.0A/dm2に設定
する。定電流電解は電流密度値を設定すると皮膜の形成
とともに電圧値が上昇し、50V以上からスパーク発生
が起こる。定電圧電解における電圧は、好ましくは定電
流電解における最終電圧値〜+15Vの範囲である。こ
の範囲に電圧を設定することにより、電流を定電流電解
における設定電流値から下げることができ、膜が十分に
成熟する。
The current density value in the constant current electrolysis is preferably 0.1 to 3.0 A /% in order to form a dense film.
dm 2 , more preferably 0.5 to 2.0 A / dm 2 . In the constant current electrolysis, when the current density value is set, the voltage value increases with the formation of the film, and a spark occurs from 50 V or more. The voltage in the constant voltage electrolysis preferably ranges from the final voltage value in the constant current electrolysis to + 15V. By setting the voltage in this range, the current can be reduced from the set current value in the constant current electrolysis, and the film matures sufficiently.

【0016】図1(B)は、徐々に電圧を上げていく定
電圧電解(以下、「ソフトスタートの定電圧電解」と記
載)を行う場合のタイムチャートである。ソフトスター
トの定電圧電解の場合には、3〜100V/minと徐
々に電圧を上げるので、マグネシウム合金欠陥部への電
流集中による皮膜欠陥の発生が阻止される。電圧上昇速
度範囲は、好ましくは、12〜27V/minである。
定電圧電解を開始すると、電圧上昇域においては、電圧
が徐々に線形的に上がると共に、電流密度も線形的に上
がる。そして、通常は70V程度以上からスパークが発
生し、陽極酸化皮膜(粗膜)の形成が始まる。
FIG. 1B is a time chart in the case of performing constant voltage electrolysis in which the voltage is gradually increased (hereinafter, referred to as "soft start constant voltage electrolysis"). In the case of soft start constant voltage electrolysis, since the voltage is gradually increased to 3 to 100 V / min, generation of a film defect due to current concentration on a magnesium alloy defective portion is prevented. The voltage rising speed range is preferably 12 to 27 V / min.
When the constant voltage electrolysis is started, in the voltage rising region, the voltage gradually increases linearly, and the current density also increases linearly. Then, a spark is generated from about 70 V or more, and the formation of an anodic oxide film (coarse film) starts.

【0017】スパーク発生時は電流密度が上昇し、電圧
値が90〜110V程度まで上がる場合には7〜10A
/dm2程度まで達する場合もある。スパーク終了後は
電流密度が指数的に下がる。この電流密度低下時に粗膜
が熟成される。なお、定電圧域における一定の電圧値
は、予備実験(定電流電解+定電圧電解)に基づいて設
定する。ソフトスタートの定電圧電解は、定電流電解の
工程がないことから、電解の切り換え作業がなく、結果
として、全体の電解作業が簡略化される利点がある。
When a spark occurs, the current density increases, and when the voltage value increases to about 90 to 110 V, the current density increases to 7 to 10 A.
/ Dm 2 in some cases. After the end of the spark, the current density decreases exponentially. When the current density decreases, the coarse film is aged. The constant voltage value in the constant voltage range is set based on a preliminary experiment (constant current electrolysis + constant voltage electrolysis). Since there is no step of constant current electrolysis in soft start constant voltage electrolysis, there is no electrolysis switching operation, and as a result, there is an advantage that the entire electrolysis operation is simplified.

【0018】定電圧の印加は、図1の(A)、(B)い
ずれの方法で電解しても、通電している電流値が規定の
値まで下がったところで終了しても、予備実験に基づき
予め作成しておいたタイムチャートにより規定の時間が
きたところで終了してもよい。電源は、Duty(PR
波形)電源である。Duty比率は、好ましくは20〜
99%、より好ましくは50〜95.24%である。周
波数は、好ましくは1〜500Hzであり、より好まし
くは1〜80Hzである。正電圧:負電圧の比は、1:
1〜1:0.1である。電解処理の終了後は、水洗い
し、十分に乾燥する。トータルの電解時間は、製造効率
を考慮すれば、図1(A)、(B)のいずれの方法で電
解しても、上限電圧が120V程度の場合には、好まし
くは5〜60分、より好ましくは10〜30分に設定す
るのが好ましい。
Regardless of the method of applying the constant voltage in either of the methods (A) and (B) of FIG. 1, even when the applied current is reduced to a prescribed value, the application of the constant voltage is performed in a preliminary experiment. The processing may be terminated when a specified time comes according to a time chart prepared in advance based on the time chart. Power supply is Duty (PR
Waveform) power supply. The duty ratio is preferably 20 to
It is 99%, more preferably 50 to 95.24%. The frequency is preferably 1 to 500 Hz, more preferably 1 to 80 Hz. The ratio of the positive voltage to the negative voltage is 1:
1-1: 0.1. After the completion of the electrolytic treatment, it is washed with water and dried sufficiently. In consideration of production efficiency, the total electrolysis time is preferably 5 to 60 minutes when the upper limit voltage is about 120 V, regardless of the method of FIGS. 1A and 1B. Preferably, it is set to 10 to 30 minutes.

【0019】本発明の方法によれば、有利なことに、D
uty電源を用いてもチタン製の他にアルミ製の冶具も
使用できる。チタン製の冶具は溶解しないため再利用が
可能である。また、アルミ製の冶具は電解中に表面に酸
化皮膜が形成されるが、これは無機塩基を含む溶液に浸
漬することにより脱膜できることから、再利用が可能で
ある。アルミ製の冶具はチタン製の冶具より安価である
から、アルミ製の冶具を用いれば、結果としてランニン
グコストが安くなる利点がある。
According to the method of the present invention, advantageously, D
Even if a uty power source is used, an aluminum jig other than titanium can be used. Titanium jigs do not dissolve and can be reused. In addition, an oxide film is formed on the surface of an aluminum jig during electrolysis, and since the oxide film can be removed by immersion in a solution containing an inorganic base, it can be reused. Since aluminum jigs are less expensive than titanium jigs, using aluminum jigs has the advantage of lower running costs.

【0020】なお、好ましくは、前処理として、以下の
工程を順に行う。 (1)脱脂処理工程 被処理材であるマグネシウム合金の表面に付着している
油脂分を取除くための予備的な処理である。有機溶剤や
炭酸ナトリウム等のアルカリ性脱脂剤を使用し、50〜
80℃、好ましくは65〜75℃で、2〜10分程度浸
漬し、その後水洗いする。
Preferably, the following steps are sequentially performed as pretreatment. (1) Degreasing treatment step This is a preliminary treatment for removing fats and oils adhering to the surface of a magnesium alloy to be treated. Using an organic solvent or alkaline degreasing agent such as sodium carbonate, 50 ~
It is immersed at 80 ° C, preferably 65 to 75 ° C for about 2 to 10 minutes, and then washed with water.

【0021】(2)活性化処理工程 マグネシウム合金の表面から酸化皮膜をエッチングによ
り除去して、表面を活性化するための処理である。水酸
化ナトリウム等のアルカリ類、硝酸等の酸類、塩化第二
鉄等の金属塩類を使用して、好ましくは45〜75℃、
より好ましくは55〜65℃で、好ましくは2〜10分
程度浸漬し、その後水洗いする。
(2) Activation treatment step This is a treatment for activating the surface by removing an oxide film from the surface of the magnesium alloy by etching. Using alkalis such as sodium hydroxide, acids such as nitric acid, and metal salts such as ferric chloride, preferably at 45 to 75 ° C,
More preferably, it is immersed at 55 to 65 ° C., preferably for about 2 to 10 minutes, and then washed with water.

【0022】(3)表面調整工程 表面の電位を均一にし、次工程において薬剤による電位
腐食を防止するための処理である。市販の表面調整剤に
室温で1〜5分程度浸漬し、その後水洗いする。
(3) Surface adjustment step This is a step for making the surface potential uniform and preventing potential corrosion due to chemicals in the next step. It is immersed in a commercially available surface conditioner at room temperature for about 1 to 5 minutes and then washed with water.

【0023】後処理として、陽極酸化皮膜の形成後に、
90℃程度の高温純水に5分程度浸漬することにより、
封孔処理を行ってもよい。無機染料又は有機染料に浸漬
することで皮膜を着色し、更に封孔処理を行ない、皮膜
の耐食性を向上させることも可能である。染料として
は、従来からアルミニウムの陽極酸化皮膜の着色処理に
使用しているものが使用できる。具体的な染料として
は、奥野製薬(株)製のTAC BLACK−SLH
(アゾ染料)、クラリアントジャパン(株)製のAlumin
ium Bordeaux RL(アゾ染料)、Sanodal Blue G (アン
スラキノン染料)、Aluminium Green LWN(アゾ染料)
等が上げられるが、これらには、3価クロム化合物、2
−メチル−2,4−ペンタンジオール、デキストリン、
酢酸ナトリウム等が含まれている。
As a post-treatment, after forming the anodic oxide film,
By immersing in high-temperature pure water of about 90 ° C for about 5 minutes,
Sealing treatment may be performed. It is also possible to improve the corrosion resistance of the film by coloring the film by immersing it in an inorganic dye or an organic dye and then performing a sealing treatment. As the dye, those conventionally used for coloring the anodic oxide film of aluminum can be used. As a specific dye, TAC BLACK-SLH manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.
(Azo dye), Alumin manufactured by Clariant Japan KK
ium Bordeaux RL (azo dye), Sanodal Blue G (anthraquinone dye), Aluminum Green LWN (azo dye)
These include trivalent chromium compounds, 2
-Methyl-2,4-pentanediol, dextrin,
Contains sodium acetate and the like.

【0024】[0024]

【実施例】AZ91Dチキソモールディング材を供試材
として、以下のようにして酸化皮膜の形成処理を行っ
た。前処理として、脱脂処理(薬剤:炭酸ナトリウムの
水溶液、pH:11.0、液温:60℃、浸漬時間:5
分)、水洗い、活性化処理(薬剤:水酸化ナトリウムの
水溶液、pH:11.0、液温:50℃、浸漬時間:5
分)、水洗い、表面調整処理(薬剤:キザイ(株)社
製、液温:室温、浸漬時間:5分)、水洗いの順に処理
を行った。
EXAMPLE An AZ91D thixomolding material was used as a test material, and an oxide film was formed as follows. As pretreatment, degreasing treatment (drug: aqueous solution of sodium carbonate, pH: 11.0, liquid temperature: 60 ° C, immersion time: 5
Min), water washing, activation treatment (drug: aqueous solution of sodium hydroxide, pH: 11.0, liquid temperature: 50 ° C., immersion time: 5
Min), water washing, surface conditioning treatment (drug: manufactured by Kizai Co., Ltd., liquid temperature: room temperature, immersion time: 5 minutes), and water washing.

【0025】次に、以下の各条件で電解処理を行い、そ
の後に供試材を水洗いし、十分に乾燥した。 条件1(本発明の方法) 電解液(150g/Lリン酸3ナトリウム+20g/L
メタケイ酸ナトリウム+10g/Lシュウ酸)を20℃
に保ちながら、20分にわたってチタン製の冶具を用い
て電解処理をした。電源はDutyを用い、周波数を5
0Hz、Duty比率を95.24%とし、正電圧:負
電圧の比を1:0.2とした。最初は電流密度1A/d
2で定電流電解を行い、電圧が90Vに達した時点で
電圧を100Vに上げ、その電圧で定電圧電解を行っ
た。
Next, electrolytic treatment was performed under the following conditions, and thereafter, the test material was washed with water and dried sufficiently. Condition 1 (method of the present invention) Electrolyte (150 g / L trisodium phosphate + 20 g / L)
Sodium metasilicate +10 g / L oxalic acid) at 20 ° C
, And electrolytic treatment was performed using a titanium jig for 20 minutes. The power supply uses Duty and the frequency is 5
At 0 Hz, the duty ratio was 95.24%, and the ratio of positive voltage: negative voltage was 1: 0.2. Initially the current density is 1 A / d
a constant current electrolysis m 2, and the raised voltage when the voltage reaches 90V to 100 V, were constant voltage electrolysis at that voltage.

【0026】条件2(本発明の方法) 電解液(150g/Lリン酸3ナトリウム+20g/L
メタケイ酸ナトリウム+20g/L水酸化ナトリウム)
を20℃に保ちながら、アルミ製の冶具を用いて20分
にわたって電解処理をした。電源はDutyを用い、周
波数を50Hz、Duty比率を95.24%とし、正
電圧:負電圧の比を1:0.2とした。最初は電流密度
1A/dm2で定電流電解を行い、電圧が90Vに達し
た時点で電圧を100Vに上げ、その電圧で定電圧電解
を行った。
Condition 2 (method of the present invention) Electrolyte (150 g / L trisodium phosphate + 20 g / L)
(Sodium metasilicate + 20 g / L sodium hydroxide)
While maintaining the temperature at 20 ° C., electrolytic treatment was performed for 20 minutes using an aluminum jig. Duty was used as the power source, the frequency was 50 Hz, the duty ratio was 95.24%, and the ratio of positive voltage: negative voltage was 1: 0.2. First, constant current electrolysis was performed at a current density of 1 A / dm 2 , and when the voltage reached 90 V, the voltage was increased to 100 V, and constant voltage electrolysis was performed at that voltage.

【0027】条件3(本発明の方法) 電解液(100g/Lリン酸3ナトリウム+30g/L
メタケイ酸ナトリウム+5g/Lシュウ酸+10g/L
水酸化ナトリウム)を30℃に保ちながら、アルミ製の
冶具を用いて20分にわたって電解処理をした。電源は
Dutyを用い、周波数を50Hz、Duty比率を6
6.67%とし、正電圧:負電圧の比を1:0.2とし
た。最初は電流密度2A/dm2で定電流電解を行い、
電圧が80Vに達した時点で電圧を90Vに上げ、その
電圧で定電圧電解を行った。
Condition 3 (method of the present invention) Electrolyte (100 g / L trisodium phosphate + 30 g / L)
Sodium metasilicate +5 g / L oxalic acid +10 g / L
While maintaining (sodium hydroxide) at 30 ° C., electrolytic treatment was performed for 20 minutes using an aluminum jig. The power supply uses Duty, the frequency is 50 Hz, and the duty ratio is 6
6.67%, and the positive voltage: negative voltage ratio was 1: 0.2. Initially, constant current electrolysis is performed at a current density of 2 A / dm 2 ,
When the voltage reached 80 V, the voltage was raised to 90 V, and constant voltage electrolysis was performed at that voltage.

【0028】条件4(本発明の方法) 電解液(100g/Lリン酸3ナトリウム+40g/L
メタケイ酸ナトリウム)を20℃に保ちながら、チタン
製の冶具を用いて20分にわたって電解処理をした。電
源はDutyを用い、周波数を50Hz、Duty比率
を95.24%とし、正電圧:負電圧の比を1:0.2
とした。最初は電流密度1A/dm2で定電流電解を行
い、電圧が90Vに達した時点で電圧を100Vに上
げ、その電圧で定電圧電解を行った。
Condition 4 (method of the present invention) Electrolyte (100 g / L trisodium phosphate + 40 g / L)
While maintaining (sodium metasilicate) at 20 ° C., electrolytic treatment was performed for 20 minutes using a titanium jig. The power source is Duty, the frequency is 50 Hz, the duty ratio is 95.24%, and the positive voltage: negative voltage ratio is 1: 0.2.
And First, constant current electrolysis was performed at a current density of 1 A / dm 2 , and when the voltage reached 90 V, the voltage was increased to 100 V, and constant voltage electrolysis was performed at that voltage.

【0029】条件5〜8(本発明の方法) 条件5〜8は、上記の条件1〜4の電解液とDuty電
源条件を採用し、設定電圧は100Vとし、電圧上昇速
度を、7、15、20、25V/minとして、ソフト
スタートの定電圧電解を行った。なお、酸化皮膜の熟成
条件を同一にするため、条件5〜8の定電圧域の所要時
間は、条件1〜4の定電圧電解の所要時間とそれぞれ同
じになるよう調整した。
Conditions 5 to 8 (method of the present invention) Conditions 5 to 8 adopt the above-mentioned conditions 1 to 4 of the electrolyte and the duty power supply condition, the set voltage is 100 V, and the voltage rising rate is 7, 15 , 20, 25 V / min, and soft-start constant voltage electrolysis was performed. In addition, in order to make the aging conditions of the oxide film the same, the required time in the constant voltage region of the conditions 5 to 8 was adjusted to be the same as the required time of the constant voltage electrolysis of the conditions 1 to 4, respectively.

【0030】条件9(比較例の方法) 電解液(150g/Lリン酸3ナトリウム+20g/L
メタケイ酸ナトリウム+10g/Lシュウ酸)を20℃
に保ちながら、20分にわたってチタン製の冶具を用い
て電解処理をした。電源は直流を用いた。最初は電流密
度1A/dm2で定電流電解を行い、電圧が90Vに達
した時点で電圧を100Vに上げ、その電圧で定電圧電
解を行った。
Condition 9 (Method of Comparative Example) Electrolyte (150 g / L trisodium phosphate + 20 g / L)
Sodium metasilicate +10 g / L oxalic acid) at 20 ° C
, And electrolytic treatment was performed using a titanium jig for 20 minutes. DC power was used as the power source. First, constant current electrolysis was performed at a current density of 1 A / dm 2 , and when the voltage reached 90 V, the voltage was increased to 100 V, and constant voltage electrolysis was performed at that voltage.

【0031】本発明の方法(条件1〜8)で電解処理を
した供試材は、すべて表面に白色の均一な陽極酸化皮膜
が形成されていた。一方、比較例の方法(条件9)で電
解処理をした供試材には、薄茶色の不均一な陽極酸化皮
膜が形成されていた。また、JISZ2371Hによる
塩水噴霧試験を行い、48時間、96時間、120時間
間経過後の表面状況を、腐食試験面積法(レイティング
ナンバー(R.N.)で評価した。
All the test materials subjected to the electrolytic treatment by the method of the present invention (conditions 1 to 8) had a uniform white anodic oxide film formed on the surface. On the other hand, a light brown non-uniform anodic oxide film was formed on the test material subjected to the electrolytic treatment by the method (condition 9) of the comparative example. Further, a salt spray test according to JISZ2371H was performed, and the surface condition after elapse of 48 hours, 96 hours, and 120 hours was evaluated by a corrosion test area method (rating number (RN)).

【0032】次に、各々の供試材の陽極酸化皮膜上に塗
装処理を行った。 (下塗):塗料(エポラック#200HSプライマー
白、エポラック#100シンナー、粘度27sec、東
京ペイント(株)製) 塗装方法:焼付け 150℃×20分 (上塗):塗料(レザープロットMT−0582M
(改)、レザープロットシンナー、粘度28sec、東
京ペイント(株)製) 塗装方法:焼付け 150℃×20分 そして、沸騰水中に2時間浸漬した後と、温水60℃中
4時間浸漬した後に、各々セロハンテープ剥離試験を実
施して、塗膜密着性を評価した。
Next, a coating treatment was performed on the anodic oxide film of each test material. (Undercoat): Paint (Epolac # 200HS primer white, Epolac # 100 thinner, viscosity 27 sec, manufactured by Tokyo Paint Co., Ltd.) Coating method: Baking 150 ° C. × 20 minutes (Top coat): Paint (Leather plot MT-0582M)
(Revised), Leather plot thinner, viscosity 28 sec, manufactured by Tokyo Paint Co., Ltd. Coating method: baking 150 ° C. × 20 minutes And after immersing in boiling water for 2 hours and after immersing in warm water at 60 ° C. for 4 hours, respectively A cellophane tape peeling test was performed to evaluate coating film adhesion.

【0033】結果は以下の通りであり、本発明の方法に
より陽極酸化皮膜を形成したものは、レイティングナン
バーが高く、且つ塗膜密着性も優れていた。なお、チタ
ン製及びアルミ製の冶具を使用して電解処理を行ったが
チタン製の冶具には溶解の痕跡は見られず、アルミ製の
冶具の表面には薄く酸化皮膜が形成されていたが、無機
塩基を含む溶液に浸漬することにより容易に脱膜した。
The results are as follows. The anodic oxide film formed by the method of the present invention had a high rating number and excellent adhesion to the coating film. Electrolytic treatment was performed using titanium and aluminum jigs, but no trace of dissolution was seen on the titanium jig, and a thin oxide film was formed on the surface of the aluminum jig. The film was easily removed by dipping in a solution containing an inorganic base.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】更に、各供試材に対して、奥野製薬(株)
製のTAC BLACK−SLH(アゾ染料)を使用し
て定法に従って着色処理を行ったところ、本発明の方法
で処理した供試材はいずれも均一に着色されていたのに
対して、比較例の方法で処理した供試材はむらが発生し
た。
Further, Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.
Was subjected to a coloring treatment using TAC BLACK-SLH (azo dye) manufactured by KK according to a standard method. The test material treated by the method had unevenness.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の方法により形成された陽極酸化
皮膜は、耐食性及び塗膜密着性が優れている。また、本
発明の方法は、チタン製やアルミ製の冶具を用いてマグ
ネシウム合金を電解液中に浸漬しながら電解処理するこ
とができる。これらの冶具は何回も繰り返し使用するこ
とができる。
The anodic oxide film formed by the method of the present invention has excellent corrosion resistance and coating film adhesion. In addition, the method of the present invention can perform electrolytic treatment while immersing a magnesium alloy in an electrolytic solution using a jig made of titanium or aluminum. These jigs can be used many times.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】電解方法を説明する電圧と電流のタイムチャー
トである。
FIG. 1 is a time chart of voltage and current for explaining an electrolysis method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 成 静岡県庵原郡蒲原町蒲原5202番地 富士工 業株式会社内 (72)発明者 青野 隆之 静岡県庵原郡蒲原町蒲原5202番地 富士工 業株式会社内 (72)発明者 島尻 芳文 栃木県宇都宮市住吉町2番2号 有限会社 エス・ティ・シー内 (72)発明者 小坂 恒雄 埼玉県蕨市錦町1丁目3番11号 株式会社 千代田内 Fターム(参考) 4K057 WA01 WB01 WE02 WE08 WE22 WK05 WN10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor: Narita Nakata, 5202 Kambara, Kambara-cho, Abara-gun, Shizuoka Prefecture Inside Fuji Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshifumi Shimajiri 2-2 Sumiyoshi-cho, Utsunomiya-shi, Tochigi S.T.C. Co., Ltd. (72) Inventor Tsuneo Kosaka 1-3-11 Nishikicho, Warabi-shi, Saitama F-term (Reference) 4K057 WA01 WB01 WE02 WE08 WE22 WK05 WN10

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マグネシウム合金を、無機酸塩、無機塩
基、有機酸塩及び有機酸の2種以上を含む電解液に浸漬
し、Duty(PR波形)電源を使用して、電圧を3〜
100V/minで徐々に上げる方法による定電圧電
解、または、定電流電解を行った後に定電圧電解を行う
ことを特徴とするマグネシウム合金上への陽極酸化皮膜
の形成方法。
1. A magnesium alloy is immersed in an electrolytic solution containing two or more of an inorganic acid salt, an inorganic base, an organic acid salt and an organic acid, and a voltage of 3 to 3 is applied using a Duty (PR waveform) power supply.
A method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy, wherein constant voltage electrolysis is performed by a method of gradually increasing at 100 V / min, or constant voltage electrolysis is performed after performing constant current electrolysis.
【請求項2】請求項1記載のマグネシウム合金上への陽
極酸化皮膜の形成方法において、2種以上のアルカリ金
属の無機酸塩を含む電解液に浸漬させることを特徴とす
る形成方法。
2. The method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to claim 1, wherein the anodic oxide film is immersed in an electrolytic solution containing two or more kinds of inorganic acid salts of alkali metals.
【請求項3】請求項1又は2記載のマグネシウム合金上
への陽極酸化皮膜の形成方法において、無機酸は硫酸、
硝酸、リン酸又はケイ酸、有機酸はジカルボン酸又はト
リカルボン酸であることを特徴とする形成方法。
3. The method for forming an anodized film on a magnesium alloy according to claim 1 or 2, wherein the inorganic acid is sulfuric acid,
A forming method characterized in that the nitric acid, phosphoric acid or silicic acid, and the organic acid are dicarboxylic acids or tricarboxylic acids.
【請求項4】請求項1〜3のいずれか記載のマグネシウ
ム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、Dut
y比率が20〜99%であることを特徴とする形成方
法。
4. A method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to claim 1, wherein
A forming method, wherein the y ratio is 20 to 99%.
【請求項5】請求項1〜4いずれか記載のマグネシウム
合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、チタン製
又はアルミ製の冶具を使用してマグネシウム合金を電解
液中に浸漬させて電解することを特徴とする形成方法。
5. The method for forming an anodized film on a magnesium alloy according to claim 1, wherein the magnesium alloy is immersed in an electrolytic solution using a jig made of titanium or aluminum to perform electrolysis. A forming method characterized by the above-mentioned.
【請求項6】請求項5記載のマグネシウム合金上への陽
極酸化皮膜の形成方法において、2種類以上のアルカリ
金属の無機酸塩を含む電解液とアルミ製の冶具を用いて
電解処理した後、使用した冶具を無機塩基を含む溶液に
浸漬させて表面に形成した酸化膜を除去した後、次の電
解処理において再利用することを特徴とする形成方法。
6. The method for forming an anodized film on a magnesium alloy according to claim 5, wherein the electrolytic treatment is performed using an electrolytic solution containing two or more inorganic salts of alkali metals and a jig made of aluminum. A forming method characterized by immersing a used jig in a solution containing an inorganic base to remove an oxide film formed on a surface thereof, and then reusing the jig in a subsequent electrolytic treatment.
【請求項7】請求項6記載のマグネシウム合金上への陽
極酸化皮膜の形成方法において、無機塩基を含む溶液に
浸漬させて表面に形成した酸化膜を除去する方法を、陽
極酸化処理したマグネシウム合金に用いて、酸化皮膜を
除去し改めて陽極酸化処理を行って再利用することを特
徴とする形成方法。
7. The method for forming an anodic oxide film on a magnesium alloy according to claim 6, wherein the method of removing the oxide film formed on the surface by immersing the anodic oxide film in a solution containing an inorganic base is performed. A forming method characterized by removing an oxide film, performing anodizing treatment again, and reusing the film.
【請求項8】請求項1〜7のいずれか記載のマグネシウ
ム合金上への陽極酸化皮膜の形成方法において、無機染
料又は有機染料に浸漬することで皮膜を着色し、更に封
孔処理を行ない皮膜の耐食性を向上させることを特徴と
する形成方法。
8. The method for forming an anodized film on a magnesium alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the film is colored by dipping in an inorganic dye or an organic dye, and further subjected to a sealing treatment. A forming method characterized by improving the corrosion resistance of a film.
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