JP2005314766A - Method for manufacturing metallic product, and the product - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a metallic product, which is applied to a soft and hardly surface-finished metal such as a magnesium alloy and a magnesium-aluminum alloy, and to provide the product. <P>SOLUTION: The manufacturing method includes the step (1) of acquiring a surface-modified workpiece by modifying the surface of a workpiece having a predetermined specification with the use of a vacuum sputtering device, and the step (2) of coating or painting the surface-modified workpiece to finish it into the metallic product. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属製品の製造方法及びその製品に係わり、特に金属表面改質法とその方法によって製造した製品に係わり、当該方法は、一般のスパッタリング・マシンにおいて実行でき、例えば、マグネシウム合金製品のケーシングの壁面部に被覆可能であり、特にマグネシウム合金とマグネシウム・アルミニウム合金などの軟質の加工しがたい金属類に適用される、金属製品の製造方法及びその製品に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a metal product and the product, and more particularly to a metal surface modification method and a product manufactured by the method, and the method can be executed in a general sputtering machine, for example, a magnesium alloy product. The present invention relates to a method of manufacturing a metal product and its product, which can be applied to a wall surface of a casing, and is particularly applied to soft and difficult-to-work metals such as magnesium alloy and magnesium-aluminum alloy.

一般のマグネシウム合金製品の製造には、例えば、全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工方式と製品を含んでおり、前記のマグネシウム合金素材が加工された後に、皮膜腐食防止抗酸化処理を実施してから、実際の用途とニーズに応じてコーティング加工やペインティング加工や電気メッキ加工などを実施することによって、最終の要するマグネシウム合金製品を取得するものである。しかしながら、マグネシウム合金は、その製造の前プロセスにおいては、常々避けられないように多くのガス・ホールを生成させることがあり、この類の組織の欠陥が、後続の皮膜腐食防止抗酸化処理の過程において、さらに拡大されて、残りの酸性物や残りのアルカリ性物やウォータ・ガスなどの集中箇所となってしまう。   For the production of general magnesium alloy products, for example, all liquid die-casting, semi-solid touch-transforming, solid punching, forging, etc. After the above magnesium alloy material is processed, it is subjected to anti-corrosion anti-oxidation treatment and then coating, painting, electroplating, etc. according to actual application and needs By doing so, the final magnesium alloy product required is obtained. However, magnesium alloys can create many gas holes that are unavoidable in the pre-manufacturing process, and this type of structural defect can cause subsequent film corrosion prevention antioxidant treatment processes. In this case, it is further expanded to become a concentrated portion of the remaining acidic substances, remaining alkaline substances, water gas, and the like.

従来のマグネシウム合金製品に対する後続の製造プロセスに係わる従来技術には、例えば、(一)内部の部材に係わる製造については、成形した鋳造物を機械加工によって加工してから皮膜化処理をし、抗酸化腐食防止処理を実施してから仕上げるものや、(二)外観部材の製造について、鋳造物を機械加工によって加工してから皮膜化処理をし、抗酸化腐食防止処理を実施してからコーティング処理またはペインティング処理を実施後に仕上げるものなどの主要な技術手段を有している。   The prior art related to the subsequent manufacturing process for the conventional magnesium alloy product includes, for example, (1) For manufacturing related to the internal member, the formed casting is processed by machining, and then the film is formed. Finishing after carrying out oxidation corrosion prevention treatment, and (2) For the production of external parts, after casting is processed by machining, filming treatment is performed, and after antioxidant corrosion prevention treatment is carried out, coating treatment Or it has main technical means, such as what is finished after performing a painting process.

また、皮膜処理終了後に、相対的に、前プロセスにおける組織欠陥が液状に形成されて内部に含まれるような現象を生成してしまい、そのため、持続的にマグネシウム合金基材に対し腐食し続けることがあり、この類の欠陥は、マグネシウム合金の内部の構成部材に対しては、その腐食ホールの位置とその範囲が持続的に拡大されるため、不美観な部分を生成することがあるとともに、その部材の構造の強度にも悪影響があり、製品の安全性に侵害する虞がある。特に、多くの外観にマグネシウム合金製品を使用する物品に対しては、前記のガス・ホールの組織の欠陥は、表層近傍の基材を腐食し続けるように反応するほかに、コーティング加工やペインティング加工の際においても、その焼付けの温度の効能により、ガス・ホール内に残留される液体が高温化され気化されるようになり、コーティング層やペインティング層などのスター状部分のスポット状爆裂構造を形成し、コーティングやペインティングなどの欠陥部を生成することがある。そのため、従来のマグネシウム合金のコーティング製品は、常々複数回加工を繰り返すことによってその表面の欠陥の課題を解消する必要がある。そのため、人力の浪費を招くばかりか、製造コストが向上され、且つ歩留まりが劣化されたため、マグネシウム製品の全体の競争力を劣らせることがある。   In addition, after the film treatment is completed, a phenomenon in which the structural defects in the previous process are formed in a liquid state and contained in the inside is generated, and therefore, the magnesium alloy base material is continuously corroded. This type of defect, for the components inside the magnesium alloy, can create an unsightly part because the location and range of the corrosion hole is continuously expanded, There is also an adverse effect on the strength of the structure of the member, which may infringe on the safety of the product. Especially for articles that use magnesium alloy products for many appearances, the above-mentioned defects in the structure of the gas hole react to continue to corrode the substrate near the surface layer, as well as coating processing and painting. Even during processing, due to the effect of the baking temperature, the liquid remaining in the gas hole is heated and vaporized, and a spot-like explosive structure of star-like parts such as coating layers and painting layers May form defects such as coating and painting. Therefore, it is necessary to eliminate the problem of surface defects of the conventional magnesium alloy coating product by repeating the processing a plurality of times. As a result, not only is human power wasted, but the manufacturing cost is improved and the yield is deteriorated, which may deteriorate the overall competitiveness of the magnesium product.

そのため、本発明の独特な箇所は、従来のマグネシウム合金の成形プロセスとバキューム・スパッタリング・プロセスとを結合するテクニックを導入することによって、製造し出したワーク・ピースをその最終のコーティング加工やペインティング加工などの前に、先に表面改質の工程を実行するものである。その適当な金属ターゲット・マテリアルと導入ガスとを選用することと、バキューム・スパッタリング・プロセスのパラメータの調整と、そのメッキ膜組織のフェーズのコントロールによって、良好的な表面改質効果を獲得できるマグネシウム合金のワーク・ピースを取得する。それらによって、後続のコーティング加工やペインティング加工などの実施過程において、効果的にそのコーティング層やペインティング層などの爆裂などの不好適なことを生じることと、繰り返しの加工手数を減少することとの課題を解消し、マグネシウム合金製品の歩留まりと製造効率を大幅に向上する効果を取得する。   Therefore, a unique feature of the present invention is that by introducing a technique that combines the traditional magnesium alloy forming process with the vacuum sputtering process, the produced work piece is subjected to its final coating and painting. Prior to processing, the surface modification step is performed first. Magnesium alloy that can obtain a good surface modification effect by selecting the appropriate metal target material and introduced gas, adjusting the parameters of the vacuum sputtering process, and controlling the phase of the plated film structure Get the work piece. As a result, in the execution process such as the subsequent coating process and painting process, it effectively causes unfavorable things such as explosion of the coating layer and painting layer, and reduces the number of repeated processes. The effect of eliminating the problem and greatly improving the yield and manufacturing efficiency of magnesium alloy products.

従来技術と比べると、本発明による製造方法の主な異なる点は、加工後のマグネシウム合金製のワーク・ピースに対し皮膜処理を実施後に、最終のコーティング加工やペインティング加工を実施する前に、先に、バキューム・スパッタリング改質処理を実行し、それから、コーティングやペインティングなどの加工を実施し、本発明の開示した良好的なコーティングやペインティングなどの効率を有するマグネシウム合金製品を取得し、マグネシウム合金製品の材料使用の効果性を向上する。あるマグネシウム合金製品の製造フローにおいては、機械加工後に、直接にバキューム・ハード・フィルム・スパッタリング処理を実施し、従来の中間皮膜反応の化成処理プロセスを取り除く。言い換えれば、バキューム・ハード・フィルム・スパッタリング処理は、マグネシウム合金製品の表面の改質工程を実施できるほか、従来の化学湿式浸漬処理の化成皮膜反応を取り替えられ、良好的な腐食防止機能と抗酸化機能とを提供できる。   Compared with the prior art, the main difference of the manufacturing method according to the present invention is that after the film treatment is performed on the processed magnesium alloy work piece, before the final coating process or painting process is performed, First, a vacuum sputtering modification process is performed, and then processing such as coating and painting is performed to obtain a magnesium alloy product having good coating and painting efficiency disclosed in the present invention, Improve the effectiveness of using magnesium alloy products. In a manufacturing flow of a certain magnesium alloy product, a vacuum hard film sputtering process is directly performed after machining, and the conventional intermediate film reaction chemical conversion process is removed. In other words, the vacuum hard film sputtering process can carry out the surface modification process of magnesium alloy products and can replace the chemical film reaction of the conventional chemical wet dipping process, providing good corrosion prevention function and antioxidant Can provide functions.

従来の装置においては、図1に示すマグネシウム合金製品のように、従来の皮膜化成加工とコーティング加工またはペインティング加工などを実施後に、図に示すような加工プロセスを実施することによって、図4に示すような効果を取得する。そのような方法と製品には、表面の細かさが不均一になってしまい、且つスルー・ホールを生成したりする課題を有するので、更に便利なシステム・アレンジ・テクニックを用いて高温処理加工でき、且つオペレーティング・コストが激安である金属加工方法とその方法による優れる製品を提供する必要がある。   In the conventional apparatus, like the magnesium alloy product shown in FIG. 1, after performing the conventional film formation processing and coating processing or painting processing, the processing process shown in FIG. Get the effect shown. Such methods and products have the problem of non-uniform surface fineness and the creation of through holes, which can be processed at higher temperatures using more convenient system arrangement techniques. In addition, there is a need to provide a metal processing method and an excellent product by the method that are extremely cheap in operating cost.

本発明は、表面改質を実施可能で、且つ腐食防止機能を提供でき、且つオペレーティング・コストを低下させることができ、且つ外部の部材と内部の部材に利用でき、歩留まりと品質を大幅に向上可能な、金属製品の製造方法及びその製品を提供することをその主要な解決しようとする課題とする。   The present invention can perform surface modification, can provide a corrosion prevention function, can reduce operating costs, and can be used for external and internal members, greatly improving yield and quality. The main problem to be solved is to provide a method for manufacturing a metal product and to provide the product.

前記の課題を解決するためには、本発明は、従来の金属製品の製造プロセスを参照し、機械加工または皮膜化成処理後に、バキューム・スパッタリング表面改質処理を導入することによって、コーティング加工またはペインティング加工などを実施しやすい処理表面を生成させることによって、有効なマグネシウム合金の表面改質方法を提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention refers to a conventional metal product manufacturing process, and introduces a vacuum sputtering surface modification treatment after machining or film conversion treatment, thereby enabling coating processing or painting. The present invention provides an effective surface modification method for a magnesium alloy by generating a treated surface that can be easily subjected to a machining process.

本発明による方法には、少なくとも下記のようなステップを含有しており、つまり、バキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に表面改質を実施することによって改質されたワーク・ピースを取得するステップ(1)と、改質されたワーク・ピースに対しコーティング加工やペインティング加工などを実施することによって金属製品を製造し出すステップ(2)とを含む。   The method according to the present invention comprises at least the following steps, i.e. a workpiece modified by performing a surface modification on the surface of a workpiece of a given specification by means of a vacuum sputtering device. A step (1) of obtaining a piece, and a step (2) of producing a metal product by performing a coating process or a painting process on the modified work piece.

また、本発明による製品には、後記のような構成を備えており、つまり、金属本体と、前記金属本体に覆われる表面改質メッキ膜と、前記表面改質メッキ膜に覆われるコーティング層またはペインティング層と、を備えている。   Further, the product according to the present invention has a configuration as described later, that is, a metal body, a surface-modified plating film covered by the metal body, and a coating layer or a coating layer covered by the surface-modified plating film. And a painting layer.

本発明の特徴とその技術内容とをさらに詳しく開示するために、以下に添付図面を参照しながら、本発明の優れる実施の形態を詳細的で具体的に説明するが、それらの詳しい説明による具体的な構成は、単に本発明の実施可能な実施例に過ぎなく、本発明の技術的要旨を狭義的に定義するものではないことが言うまでもない。   In order to disclose the features and technical contents of the present invention in more detail, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the accompanying drawings. It is needless to say that the specific configuration is merely an example in which the present invention can be implemented, and does not narrowly define the technical gist of the present invention.

図1に示すのは、マグネシウム合金ワーク・ピースに従来の皮膜化成とコーティングやペインティングなどの加工を実施した後の製造フローと、皮膜化成加工後とコーティング及びペインティング加工前に本発明によるバキューム・スパッタリング表面改質工程を導入してから、最終のコーティングやペインティングなどの加工を実施することのフローを示す比較図である。図5(本発明の製品の表面)と図4(従来の製品の表面)に示すように、図4に示す表面欠陥1がコーティングとペインティングなどの加工の際に招くことがあり、それらの図面は、二種、二種類の製造プロセスによって獲得する最終の製品の実体を示す写真であり、その中では、マグネシウム合金本体2には構造が複雑な構成、例えば空所3などを有する。両者を比較すると、明らかに本発明のマグネシウム合金製品の表面性質を向上する効果を現しており、また、本発明に係わる製造プロセスにおけるリミットの理由については、以下に実験例を引用して詳しく説明を実行する。   FIG. 1 shows a manufacturing flow after performing conventional film formation, coating and painting on a magnesium alloy work piece, and vacuum according to the present invention after film formation and before coating and painting. -It is a comparison figure which shows the flow of implementing processes, such as final coating and painting, after introducing a sputtering surface modification process. As shown in FIG. 5 (the surface of the product of the present invention) and FIG. 4 (the surface of the conventional product), the surface defects 1 shown in FIG. 4 may be introduced during processing such as coating and painting. The drawing is a photograph showing the substance of the final product obtained by two or two types of manufacturing processes, in which the magnesium alloy body 2 has a complicated structure, for example, a void 3. When both are compared, it clearly shows the effect of improving the surface properties of the magnesium alloy product of the present invention, and the reason for the limitations in the manufacturing process according to the present invention will be described in detail below with reference to experimental examples. Execute.

本発明には下記のような条件を備えている:
(1)バキューム・コンディション:スパッタリング・プロセスが真空の環境下で実行する必要があり、そのことによって、加工過程に、温度の向上と処理室内の雰囲気の不均一のことによる酸化現象によって、メッキ膜とメッキ加工を受ける基材の界面付着性に影響を及ぼすことがあるので、本発明によると、そのスパッタリング膜メッキ製造プロセスの真空度を1x10−1ないし1x10−5torrとの間にコントロールする。
(2)膜の厚さの範囲:スパッタリングによる薄膜の厚さに対するコントロール・オペレーティングのことは、マグネシウム合金ワーク・ピースの表面改質の工程の大切な要素の一つと数えられる。薄膜の厚さを減少することによって、スパッタリング・プロセスの処理時間を短縮できるとともに、その製造速度を加速することもできる。しかしながら、その厚さが足りない場合に、基材におけるガス・ホールの被覆効果を劣化させることがあるので、本発明の主張したいコーティングまたはペインティングの品質を向上することをアピールできない。他方では、スパッタリングによる薄膜の厚さが厚すぎる場合に、優れるガス・ホール被覆効果をアピールできるが、その残留のストレスが大きいため、メッキ膜層と基材との間の界面強度が不足になり、最終のコーティングやペインティングなどの処理を慣用の百パーセントのランクのテストの付着性に対するチャックのニーズを満足できないので、その実用性を失っている。そのため、好適にスパッタリングによる薄膜の厚さを設定することが、特に0.1ないし3.5ミクロンにコントロールすることよって、本発明の主張する優れる表面改質効果を達成できる。
The present invention has the following conditions:
(1) Vacuum condition: The sputtering process needs to be performed in a vacuum environment, and as a result, during the processing process, a plating film is formed by an oxidation phenomenon due to an increase in temperature and a non-uniform atmosphere in the processing chamber. According to the present invention, the degree of vacuum of the sputtering film plating manufacturing process is controlled between 1 × 10 −1 and 1 × 10 −5 torr.
(2) Film thickness range: Control operating on the thickness of the thin film by sputtering can be counted as one of the important factors in the surface modification process of the magnesium alloy workpiece. By reducing the thickness of the thin film, the processing time of the sputtering process can be shortened and its production speed can be accelerated. However, when the thickness is insufficient, the coating effect of the gas hole on the substrate may be deteriorated, so that it is not appealing to improve the coating or painting quality desired by the present invention. On the other hand, if the thickness of the thin film by sputtering is too thick, it can appeal for excellent gas / hole coating effect, but the residual stress is large, so the interface strength between the plating film layer and the substrate becomes insufficient. The final coating and painting processes, such as the conventional one hundred percent rank test, have lost their practicality because they cannot meet the chuck's needs for adhesion. Therefore, it is possible to achieve the excellent surface modification effect claimed by the present invention by suitably setting the thickness of the thin film by sputtering, particularly by controlling the thickness to 0.1 to 3.5 microns.

本発明の実例については下記のように説明する。本発明は、それぞれ異なる金属ターゲットに、真空室内のオーブンの雰囲気調整の操作を合せることによって、それぞれ異なる成分とそれぞれ異なる構成の金属メッキ膜を加工形成してから、コーティングやペインティングなどの処理を実行することによって、ハード・フィルムの組成のマグネシウム合金の表面の改質の効果性を巧みに調整設定する。   Examples of the present invention will be described as follows. In the present invention, a metal plating film having a different composition and a different configuration is processed and formed by combining an operation of adjusting the atmosphere of an oven in a vacuum chamber with a different metal target, and then processing such as coating and painting is performed. By doing so, the effect of modifying the surface of the magnesium alloy with a hard film composition is finely adjusted and set.

表1は、本発明の単一の金属ターゲットやの二つ以上の金属ターゲットを選定する後に、導入ガスの気圧濃度を変更することと、スパッタリング・パラメータを調整することによって、マグネシウム合金の表面改質を進めた場合の結果を示すテーブルである。その表の結果に示すように、スパッタリング・ハード・フィルムの組成として、窒化クロム(CrN〜CrN)や窒化チタン(TiN)や窒化チタン・アルミニウム((Ti,Al)N)や他のメッキ膜材質などを使用するにもかかわらず、本発明が、適当な製造プロセスのコントロールすることによってすべて優れる表面改質の効果を取得できる。そのため、本発明の場合では、その適用する範囲は前記に説明した複数種の金属化合物に限られることはなく、一般のハード・フィルム・メッキ層の場合でもすべて適用できる。 Table 1 shows the surface modification of the magnesium alloy by changing the pressure concentration of the introduced gas and adjusting the sputtering parameters after selecting a single metal target of the present invention or two or more metal targets. It is a table which shows the result when quality is advanced. As shown in the results of the table, the composition of the sputtering hard film includes chromium nitride (CrN to Cr 2 N), titanium nitride (TiN), titanium nitride / aluminum ((Ti, Al) N), and other plating. Regardless of the use of a membrane material or the like, the present invention can obtain an excellent surface modification effect by controlling an appropriate manufacturing process. Therefore, in the case of the present invention, the applicable range is not limited to the above-described plural kinds of metal compounds, and can be applied to all cases of general hard film plating layers.

Figure 2005314766
Figure 2005314766

前記の薄膜の耐磨耗付着(百パーセント・ランク・テスト)と前記の耐腐食(塩霧テスト)と前記のガス・ホール覆いなどの特性から分かるように、本発明の方法は、一般のマグネシウム合金製品の機械加工による表面材質の課題を大幅に改善し、特にマグネシウム合金の表面耐摩耗性とそのハードネスは普段は悪いものであり、本発明によるスパッタリングの薄膜の厚さは適切に設定(0.1〜3.5ミクロン)されるため、丁度同時に耐磨耗ハードネスとコーティング腐食防止可能な効果を備えており、滅多にない優れる発明のものであり、競いが激しい現在のマーケットにおいては明らかな進歩性をアピールできる。   As can be seen from the properties of the thin film, such as anti-wear adhesion (100 percent rank test), the anti-corrosion (salt fog test), and the gas hole cover, the method of the present invention is a general magnesium. The problem of surface material due to machining of alloy products is greatly improved, especially the surface wear resistance and hardness of magnesium alloy are usually bad, and the thickness of the thin film of sputtering according to the present invention is set appropriately (0 1 to 3.5 microns), it has the effect of being able to prevent wear hardness and coating corrosion at the same time, and is an excellent invention rarely seen, which is obvious in the current competitive market Appealing inventive step.

本発明の製造プロセスによって、バキューム・スパッタリングによる仕上げた窒化クロムや窒化チタンや窒化チタン・アルミニウムなどからなる介在金属薄膜被覆を取得でき、マグネシウム合金製品の表面改質加工を実施できる。また、イオン衝突加工や表面細かさ調整加工やガス・ホール消去加工や平たく修整及び修復などの加工によって、大幅にマグネシウム合金製品の後続のコーティングやペインティング加工などの歩留まりを向上し、且つ繰り返す加工手数を減少し、一種のコーティング前処理の表面改質工程によって優れる表面性質を有するマグネシウム合金製品を取得できる製造方法を提供する。前記の一シリーズの論究から分かるように、本発明による製造プロセスは、一般の常用のAZ91材質だけに適用するものではなく、且つAZ31,AM50,AM60などと他の従来のマグネシウム合金の材質にも適用する。そのワーク・ピースの製造方式は、全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工方式を採用することにもかかわらず、すべて適用できる。他には、スパッタリング薄膜製造プロセスの採用については、従来のイオン・スパッタリング加工やプラズマ・スパッタリング加工やバキューム・レスポンス・スパッタリング加工などがすべて採用できる。その処理方式の異なりによって、被覆層のマグネシウム合金ワーク・ピースの表面改質の効果に影響を与えるようになることは一切ない。そのため、本発明の主張範囲については、すべての成形製造プロセスに適用するすべてのマグネシウム合金製品と、それらと関連するスパッタリング・プロセスとを包含しているべきである。   According to the manufacturing process of the present invention, it is possible to obtain an intermediate metal thin film coating made of chromium nitride, titanium nitride, titanium nitride / aluminum, or the like finished by vacuum sputtering, and to perform surface modification processing of a magnesium alloy product. In addition, processes such as ion-collision processing, surface fineness adjustment processing, gas / hole erasing processing, flattening and repairing, etc. greatly improve the yield of repeated coating and painting processing of magnesium alloy products, and repeat processing Provided is a production method capable of obtaining a magnesium alloy product having reduced surface properties and excellent surface properties by a surface modification process of a kind of coating pretreatment. As can be seen from the above series of studies, the manufacturing process according to the present invention is not only applied to general ordinary AZ91 materials, but also to other conventional magnesium alloy materials such as AZ31, AM50, AM60, etc. Apply. The manufacturing method of the work piece should employ a processing method such as die-casting of all liquids, semi-solid touch-transforming, solid punching, or forging. Nevertheless, all are applicable. In addition, all of the conventional ion sputtering processing, plasma sputtering processing, vacuum response sputtering processing, etc. can be used for the sputtering thin film manufacturing process. The difference in the processing method does not affect the surface modification effect of the magnesium alloy workpiece of the coating layer. As such, the claimed scope of the present invention should encompass all magnesium alloy products that apply to all forming manufacturing processes and their associated sputtering processes.

図2と図3に示すように、本発明はさらに下記のようなステップを包含しており、つまり、バキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に表面改質を実施することによって改質されたワーク・ピースを取得するステップ(1)と、改質されたワーク・ピースに対しコーティング加工やペインティング加工などを実施することによって金属製品を製造し出すステップ(2)とを包含している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the present invention further includes the following steps: surface modification of the surface of a work piece of a specified specification by a vacuum sputtering device. A step (1) of obtaining a work piece modified by the step (2), and a step (2) of producing a metal product by performing a coating process, a painting process, etc. on the modified work piece. Is included.

以下に、本発明の実施可能な実施例を説明し、本発明は、さらに二つのステップを前記それぞれのステップの前に導入することができ、つまり、金属原料を成形設備によって初期のワーク・ピースを作り出すように加工するステップ(1)と、機械加工設備によってその初期のワーク・ピースを所定の仕様のワーク・ピースになるように修整するステップ(2)とを含むようにしてもよい。また、さらに、前記機械加工修整ステップの後に、所定の仕様に加工形成されたワーク・ピースに対し、皮膜化成処理を実施してから、表面改質を実行するステップを導入してもよい。また、前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質して改質されたワーク・ピースを作り出すステップにおいては、そのスパッタリング・メッキ膜の製造プロセスの真空度が1x10−1〜1x10−5torrの間にコントロール・オペレーティングでき、また、前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質して改質されたワーク・ピースを作り出した後に、その薄膜の厚さを0.1〜3.5ミクロンの間にコントロール・オペレーティングでき、また、前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質して改質されたワーク・ピースを作り出した後に、その改質材料の組成については、窒化クロム(CrN〜CrN)や窒化チタン(TiN)や窒化チタン・アルミニウム((Ti,Al)N)や他のメッキ膜材質などを使用することができる。その中では、前記の金属原料としてAZ91,AZ31,AM50,AM60などのマグネシウム合金材質を採用できる。一般的に言う場合、前記の初期のワーク・ピースの成形設備として全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工機械を採用することができる。 In the following, possible embodiments of the present invention will be described, and the present invention can introduce two further steps before each of the above steps, i.e. the initial work piece by means of the metal raw material by the forming equipment. And a step (2) of modifying the initial work piece into a work piece of a predetermined specification by a machining facility. Furthermore, after the machining modification step, a step of performing surface modification after performing a film forming process on a work piece processed and formed to a predetermined specification may be introduced. In the step of plating a film on the surface of a work piece having a predetermined specification by the vacuum sputtering device and modifying it to produce a modified work piece, the sputtering plating film The vacuum of the manufacturing process can be controlled and operated in the range of 1 × 10 −1 to 1 × 10 −5 torr, and a film is formed on the surface of a work piece of a predetermined specification by the vacuum sputtering device and modified. After the quality and modified work piece is created, the thickness of the thin film can be controlled and operated between 0.1 to 3.5 microns, and the vacuum sputtering device allows the specified specifications. Plating and modifying the surface of the work piece After creating a modified work piece, that the composition of the modifying material is Ya chromium nitride (CrN~Cr 2 N) or titanium nitride (TiN) or titanium nitride aluminum ((Ti, Al) N) Other plating film materials can be used. Among them, magnesium alloy materials such as AZ91, AZ31, AM50, and AM60 can be adopted as the metal raw material. Generally speaking, the initial work piece molding equipment is die-cast in all liquids, semi-solid touch transform molding, solid punching, or forging. A processing machine such as can be employed.

また、本発明の製品の構造においては、金属本体と、前記金属本体に覆われる表面改質メッキ膜と、前記の表面改質メッキ膜に覆われる表面コーティング層やペインティング層などと、前記金属本体と前記表面改質メッキ膜との間に介在される化成皮膜と、を備えており、また、前記の表面改質メッキ膜の薄膜材料の組成として窒化クロム(CrN〜CrN)や窒化チタン(TiN)や窒化チタン・アルミニウム((Ti,Al)N)や他のメッキ膜材質などを使用することができる。その中では、前記の金属本体としてAZ91,AZ31,AM50,AM60などのマグネシウム合金材質からなる部材を好適に採用できる。 Further, in the structure of the product of the present invention, the metal body, the surface modified plating film covered with the metal body, the surface coating layer or the painting layer covered with the surface modified plating film, and the metal A chemical conversion film interposed between the main body and the surface-modified plating film, and the composition of the thin film material of the surface-modified plating film is chromium nitride (CrN to Cr 2 N) or nitriding Titanium (TiN), titanium nitride / aluminum ((Ti, Al) N), and other plating film materials can be used. Among them, a member made of a magnesium alloy material such as AZ91, AZ31, AM50, or AM60 can be suitably employed as the metal body.

本発明による優れる産業上の利用性には少なくとも下記に示す項目を包含している:
(1)有効にコーティング層やペインティング層などの不好適さを減少でき、且つ繰り返す加工手数を減少でき、大幅にマグネシウム合金製品の歩留まりとプロダクション・レートを向上できる。
(2)バキューム・ハード・フィルム・スパッタリング・プロセスがマグネシウム合金製品の表面改質の処理として利用できるほかに、従来の化学湿式浸漬による化成皮膜反応のことを取り替えられ、良好的な腐食防止効果と抗酸化機能を提供できる。
(3)ワーク・ピースの製造方式については、全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工方式をすべて採用することができる。
(4)スパッタリング薄膜製造プロセスを採用することについては、従来のイオン・スパッタリング加工やプラズマ・スパッタリング加工やバキューム・レスポンス・スパッタリング加工などがすべて採用でき、工場の閑散の機械を柔軟に適用できる。
(5)一般の常用のAZ91材質だけに適用するものではなく、他のAZ31,AM50,AM60などのものや他の従来のマグネシウム合金材質のものも採用できる。
(6)その適用するマグネシウム合金製品の範囲は、全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工物をカバーしている。
Excellent industrial applicability according to the present invention includes at least the following items:
(1) It is possible to effectively reduce the unsuitability of the coating layer, the painting layer, etc., and to reduce the number of processing steps, and to greatly improve the yield and production rate of the magnesium alloy product.
(2) In addition to being able to use a vacuum hard film sputtering process as a surface modification treatment for magnesium alloy products, the chemical film reaction by conventional chemical wet immersion can be replaced, resulting in good corrosion prevention effects. Can provide antioxidant function.
(3) Workpiece manufacturing methods include all-liquid die-casting, semi-solid touch-transforming, solid punching, and forging. All can be adopted.
(4) About adopting the sputtering thin film manufacturing process, all of conventional ion sputtering processing, plasma sputtering processing, vacuum response sputtering processing, etc. can be adopted, and the machine in the factory can be flexibly applied.
(5) The present invention is not only applied to a general and commonly used AZ91 material, and other AZ31, AM50, AM60, and other conventional magnesium alloy materials can also be used.
(6) The range of magnesium alloy products to be applied is that of all-liquid die-casting, semi-solid touch-transforming, solid punching, forging, etc. Is covered.

また、前記に説明したのは、単に本発明の実施可能な実施例に過ぎず、それらによって本発明の主張範囲を制限するものではなく、本発明の明細書と図面と特許請求の範囲などのテクニックに含まれるいずれの要旨に基づいて実施される相同の効果を有する改造や変更や一部転用などのものも、すべて本発明の主張範囲内に納入されるべきことが言うまでもない。   Further, what has been described above is merely possible embodiments of the present invention, and does not limit the claimed scope of the present invention, such as the description, drawings, and claims of the present invention. Needless to say, all modifications, alterations, and partial diversions that have homologous effects that are implemented based on any gist included in the technique should be delivered within the scope of the claims of the present invention.

従来のマグネシウム合金の製品の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the product of the conventional magnesium alloy. 本発明のマグネシウム合金の製品の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the product of the magnesium alloy of this invention. 本発明のマグネシウム合金の製品の製造方法の他の実施の形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of the manufacturing method of the product of the magnesium alloy of this invention. 従来のマグネシウム合金製品の製造方法によって作成される製品のことを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the product created with the manufacturing method of the conventional magnesium alloy product. 本発明のマグネシウム合金製品の製造方法によって作成される製品のことを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the product created with the manufacturing method of the magnesium alloy product of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 表面欠陥
2 マグネシウム・アルミニウム合金本体
3 空所
1 Surface defect 2 Magnesium / aluminum alloy body 3 Void

Claims (5)

バキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に表面改質を実施することによって改質されたワーク・ピースを取得するステップ(1)と、
改質されたワーク・ピースに対しコーティング加工やペインティング加工などを実施することによって金属製品を製造し出すステップ(2)と
を含むことを特徴とする金属製品の製造方法。
Obtaining a modified work piece by performing a surface modification on the surface of the work piece of a predetermined specification by means of a vacuum sputtering device;
And a step (2) of producing a metal product by performing a coating process, a painting process, etc. on the modified work piece.
さらに二つのステップを前記それぞれのステップの前に導入し、つまり、金属原料を成形設備によって初期のワーク・ピースを作り出すように加工するステップ(1)と、機械加工設備によってその初期のワーク・ピースを所定の仕様のワーク・ピースになるように修整するステップ(2)とを含むようにしてもよいし、また、さらに、前記機械加工修整ステップの後に、所定の仕様に加工形成されたワーク・ピースに対し、皮膜化成処理を実施してから、表面改質を実行するステップを導入してもよいし、また、前記の初期のワーク・ピースの成形設備として全液体のダイカスト成形のものや、半固形のタッチ・トランスフォーミング成形のものや、固体のパンチ加工のものや、鍛造成形のものなどの加工機械を採用することを特徴とする請求項1に記載の金属製品の製造方法。   Two more steps are introduced before each of the above steps, i.e. the step (1) in which the metal raw material is processed to form an initial work piece by means of a forming facility, and the initial work piece by means of a machining facility. (2) for modifying the workpiece so as to become a workpiece having a predetermined specification, and further, after the machining modification step, On the other hand, after the film chemical conversion treatment is performed, a step of performing surface modification may be introduced. In addition, the initial work piece molding equipment may be an all-liquid die cast molding, a semi-solid It is characterized by adopting processing machines such as touch transform forming, solid punch processing and forging molding Method for producing a metal product according to Motomeko 1. 前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質されたワーク・ピースを作り出すステップにおいては、そのスパッタリング・メッキ膜の製造プロセスの真空度が1x10−1〜1x10−5torrの間にコントロール・オペレーティングでき、また、前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質されたワーク・ピースを作り出した後に、その薄膜の厚さを0.1〜3.5ミクロンの間にコントロール・オペレーティングでき、また、前記のバキューム・スパッタリング・デバイスによって所定の仕様のワーク・ピースの表面に膜をメッキ形成して且つ改質されたワーク・ピースを作り出した後に、その改質材料の組成については、窒化クロムや窒化チタンや窒化チタン・アルミニウムや他のメッキ膜材質などを使用することができ、その中では、前記の金属原料としてAZ91,AZ31,AM50,AM60などのマグネシウム合金材質を採用することを特徴とする請求項1に記載の金属製品の製造方法。 In the step of plating a film on the surface of a work piece having a predetermined specification by the vacuum sputtering device and creating a modified work piece, the degree of vacuum in the manufacturing process of the sputtering plating film is set. The workpiece can be controlled and operated between 1 × 10 −1 and 1 × 10 −5 torr, and the workpiece is plated and modified on the surface of a workpiece having a predetermined specification by the vacuum sputtering device. The film thickness can be controlled and operated between 0.1-3.5 microns, and the surface of the workpiece can be plated with the above-mentioned vacuum sputtering device. Forming and modifying work pieces After the release, the composition of the modified material can be chromium nitride, titanium nitride, titanium nitride / aluminum, or other plating film materials, among which AZ91, AZ31, The method for producing a metal product according to claim 1, wherein a magnesium alloy material such as AM50 or AM60 is used. 金属本体と、
前記金属本体に覆われる表面改質メッキ膜と、
前記の表面改質メッキ膜に覆われる表面コーティング層やペインティング層などと、
からなることを特徴とする金属製品。
A metal body,
A surface-modified plating film covered with the metal body;
With a surface coating layer or a painting layer covered with the surface modified plating film,
Metal product characterized by comprising.
さらに、前記金属本体と前記表面改質メッキ膜との間に介在される化成皮膜を備え、また、前記の表面改質メッキ膜の薄膜材料の組成として窒化クロムや窒化チタンや窒化チタン・アルミニウムや他のメッキ膜材質などを使用し、その中では、前記の金属本体としてAZ91,AZ31,AM50,AM60などのマグネシウム合金材質からなる部材を好適に採用することを特徴とする請求項4に記載の金属製品。   Furthermore, a chemical conversion film interposed between the metal main body and the surface modified plating film is provided, and the composition of the thin film material of the surface modified plating film is chromium nitride, titanium nitride, titanium nitride / aluminum, 5. A material made of a magnesium alloy material such as AZ91, AZ31, AM50, or AM60 is preferably used as the metal main body. Metal products.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008010747A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Sandvik Intellectual Property Ab Method of producing a rough surface on a substrate
KR101451411B1 (en) * 2007-12-14 2014-10-16 재단법인 포항산업과학연구원 Method for surface modification of magnesium alloy plate

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