JP2005169504A - アルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品の表面を前処理する方法及び対応する溶接部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 アルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品を前処理する方法、及びこの方法により生成された溶接部品を提供する。
【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品の表面を前処理する方法、及び前述の方法により生成された溶接部品について述べられる。溶接前に、溶接部品には、酸性水溶液による処理（１７）が行われ、この酸性水溶液は、ホウ素及び／又はシリコン及び／又はチタン及び／又はジルコニウム及び／又はハフニウム元素のイオンを含有する。本発明は、研磨段階（９）を酸性水溶液における処理の前に行って、溶接工程中に、供給装置内でのより良好な滑りを可能にすることにある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶接前に、ホウ素及び／又はシリコン及び／又はチタン及び／又はジルコニウム及び／又はハフニウム元素のイオンを含有する酸性水溶液における処理が行われるアルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品の表面を前処理する方法に関する。
本発明は、さらに、この方法により生成されたアルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品に関する。

この種の方法、及びこの方法により生成された溶接部品は、ＤＥ １９８ ５６ ６１３ Ａ１により知られている。この処理は、掻き傷が形成された直後のアルミニウム上に、空気中及び水が存在するところで短時間のうちに形成される酸化膜の形成を恒久的に阻止する。この特質の酸化膜は、腐食保護をもたらすが、溶接工程においては悪影響を有する。酸性溶液における特定の処理の結果として、最初に、酸化膜が除去され、次に、新しい酸化膜の形成が恒久的に阻止される。

このようにして処理された溶接部品が、溶接のために自動装置に供給された場合には、この処理が行われた該溶接部品は、滑り摩擦及び回転摩擦に対して、高い摩擦係数を有するようになるという問題が生じる。このことは、溶接部品を機械内の溶接位置に自動供給する際に問題をもたらす。

この問題を解決するために、潤滑剤をもつ溶接部品を与えるという試みが既になされている。しかしながら、潤滑剤は、溶接部品のさらなる処理において問題があることがわかり、かつ、汚染を助長するものであった。

本発明の目的は、最初に酸化膜を除去し、溶接部品上の新しい酸化膜の形成を恒久的に阻止し、次に、供給装置に対する該溶接部品の供給が改善される、アルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品の表面、したがって、対応する溶接部品を前処理する方法を得ることである。

驚くべきことに、この目的は、研磨段階を、酸性水溶液における処理の前に行うことによって、本発明により達成される。この解決策が驚くべきものである理由は、酸化膜を除去するための酸性水溶液における処理によって、溶接部品の表面が変化することである。すなわち、酸性水溶液における処理の前に、研磨段階を行うことが、溶接部品の滑り及び回転挙動に対して、好ましい影響があるとは予想されていなかった。

従属項で述べられる方策は、本発明による方法、及び本発明による溶接部品に対して有利な改良及び改善を可能にする。水浴における振動により溶接部品を研磨することは、特に経済的である。冷間成形による残留物を除去するためには、研磨段階の前に、少なくとも１つの洗浄段階と、少なくとも１つのすすぎ段階とを行うことが有利である。溶接部品を遠心分離することにより、プレスオイルが除去される。酸性水溶液にはクロムがないため、健康上の危険は避けられる。研磨における最高の結果は、研磨段階が最大１時間の間行われた場合に達成される。供給特性についてのさらに別の改善は、研磨後、酸性水溶液における処理の前に、溶接部品を、最大２００℃の温度で熱処理することにより達成される。

本発明は、図１に示される例示的な実施形態に基づいて、以下に詳細に説明される。
例えば、スタッド又はピンのような溶接部品は、産業上の製造分野における多くの領域で用いられており、ベース構造と締結されるべき部品との間に、穴のない金属連結を可能にする。溶接スタッド又はピンは、管路、押しボタン、プラスチックナット又はケーブルクリップを締結するのに用いることができる。このような溶接スタッドは、ヘッド及びシャンクを有し、溶接ヘッド上で溶接面が形成される。これがベース構造に溶接された後に、シャンクを用いて部品を締結する。

このような溶接部品を製造する段階は、矢印により連結されたブロックを用いて図１に概略的に示されている。各々の段階には、参照番号で表示が付されている。連結する矢印は、個々の段階を実行する順番を示す。

上で特定された溶接部品は、段階１において、ワイヤから冷間成形することにより、所望の形状及び長さを与えられる。これに続く段階３においては、遠心分離により、プレスオイルが溶接部品から除去される。後続する段階５は、溶接部品を酸又は基剤で洗浄することからなる。これに続く段階７においては、洗浄された溶接部品がすすがれる。

後続する研磨段階９においては、溶接部品がドラム内に置かれ、水で覆われる。ドラムが回転し始めると、溶接部品は、互いに対して転がり、このようにして研磨作用が達成される。研磨は、最大１時間の間、好ましくは最大３０分間行われる。

ドラムの回転による溶接部品の研磨後に、溶接部品は、段階１１において水ですすがれ、次いで、該ドラムから除去され、段階１３において、遠心分離機内で乾燥される。好ましい例示的な実施形態においては、この段階の後には、水性の酸性溶液における処理の前に、最大２００℃の温度、好ましくは最大１５０℃の温度で行われる熱処理の段階１５が続く。

熱処理が完了した後、段階１７においては、溶接部品が後続する段階２１で乾燥される前に、水性の酸性溶液による公知の処理が行われる。Ｈｅｎｋｅｌ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社からのＡｌｏｄｉｎｅ ２０４０として周知の溶液が、水性の酸性溶液として好んで用いられる。これは、クロムなしの溶液である。

別の例示的な実施形態においては、さらに、研磨段階９を振動バスにおいて行うことが可能であり、溶接部品は、この場合においても、完全に水で覆われなければならない。振動バスは、適当な公知の機構により動かされる（「振動される」）長方形のコンテナで構成されて、溶接部品は、互いに対して転がされる。

本発明によるアルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品を製造するための本発明による方法のフローチャートである。

符号の説明

３：遠心分離段階
５：洗浄段階
７：すすぎ段階
９：研磨段階
１７：熱処理段階

Claims (11)

1. 溶接前に、ホウ素及び／又はシリコン及び／又はチタン及び／又はジルコニウム及び／又はハフニウム元素のイオンを含有する酸性水溶液による処理（１７）が行われるアルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品の表面を前処理する方法であって、研磨段階（９）が、前記酸性水溶液による処理の前に行われることを特徴とする方法。
2. 前記研磨が、水浴内で前記溶接部品を振動させることにより達成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記溶接部品が、冷間成形により、ワイヤ材料から製造されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の方法。
4. 少なくとも１つの洗浄段階（５）と、少なくとも１つのすすぎ段階（７）とが、表面処理の準備として、前記研磨段階前に行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記溶接部品が、冷間成形後に、遠心分離（３）されて洗浄されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記溶接部品がスタッド又はピンであることを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載の方法。
7. 前記酸性水溶液がクロムなしであることを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の方法。
8. 前記研磨段階が、最大１時間の間行われることを特徴とする請求項１ないし請求項７に記載の方法。
9. 熱処理（１５）が、前記研磨段階後、前記酸性水溶液による処理の前に行われることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記熱処理が最大２００℃の温度で行われることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項により生成されたアルミニウム又はアルミニウム合金の溶接部品。

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