JP2007302922A - Method for treating surface of magnesium member - Google Patents
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Description
本発明は、自動車内の各部品、とりわけ湿気や塩水などの腐食液と接する部品(例えば、ジャンクションボックスなど)に適用するに好適な、マグネシウム部材の表面処理方法に関するものである。ここで、マグネシウム部材とは、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる部材を意味する。 The present invention relates to a method for treating a surface of a magnesium member, which is suitable for application to each part in an automobile, particularly a part (for example, a junction box) that comes into contact with a corrosive liquid such as moisture or salt water. Here, the magnesium member means a member made of magnesium or a magnesium alloy.
図4は従来のマグネシウム部材の表面処理方法の第1例(化成処理方法)を示す断面図、図5は従来のマグネシウム部材の表面処理方法の第2例(陽極酸化処理方法)を示す断面図である。 FIG. 4 is a sectional view showing a first example (chemical conversion treatment method) of a conventional magnesium member surface treatment method, and FIG. 5 is a sectional view showing a second example (anodization treatment method) of a conventional magnesium member surface treatment method. It is.
近年、自動車内における各部品については、軽量化要求の高まりを受け、低比重金属であるマグネシウム(Mg)の需要が増大する傾向にある。マグネシウムは電気化学的に非常に卑な金属であり、異種金属接触部位の腐食が問題となる。そのため、防食を目的とする表面処理として、化成処理や陽極酸化処理が主に施されている。 In recent years, the demand for magnesium (Mg), which is a low specific gravity metal, tends to increase in response to the growing demand for weight reduction for each part in an automobile. Magnesium is an electrochemically very basic metal, and corrosion of different metal contact sites becomes a problem. Therefore, chemical conversion treatment and anodizing treatment are mainly performed as a surface treatment for the purpose of anticorrosion.
ここで、化成処理とは、マグネシウムと処理液との化学反応により、図4に示すように、マグネシウム部材1の表面に酸化物などの反応生成物からなる保護性被膜、つまり化成皮膜2を形成する処理方法である。具体的には、高温の水酸化ナトリウム溶液を接触させる方法(例えば、特許文献1参照)や、ピロリン酸塩溶液および水酸化アルカリ溶液で処理する方法(例えば、特許文献2参照)、酸性(水素イオン指数pH<7)下でリン酸、マンガンイオンおよびアミン化合物を含む水性液を接触させる方法(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。そして、この化成処理では、化成皮膜2が薄く、あまり高い耐食性が得られないという特徴がある。
Here, the chemical conversion treatment is a chemical reaction between magnesium and a treatment solution, and as shown in FIG. 4, a protective coating made of a reaction product such as an oxide is formed on the surface of the
一方、陽極酸化処理とは、マグネシウムを陽極として電気化学的に反応させることにより、図5に示すように、マグネシウム部材1の表面に不導体の多孔質酸化被膜、つまり陽極酸化皮膜3を形成する処理方法である。そして、この陽極酸化処理では、陽極酸化皮膜3が厚く、耐食性に優れるという特徴がある。
しかし、マグネシウム部材1にアース箇所が含まれる場合、アース箇所では導通を確保するとともに、それ以外の箇所(非アース箇所)では耐食性を重視して、マグネシウム部材1に表面処理を施す必要がある。したがって、表面処理の作業工程が複雑となり、所要時間も長くなるため、作業工程の効率が悪いという不都合があった。
However, when the earth location is included in the
本発明は、こうした不都合を解決することが可能な、マグネシウム部材の表面処理方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the surface treatment method of a magnesium member which can solve such inconvenience.
まず、請求項1に係るマグネシウム部材の表面処理方法の発明では、アース箇所および非アース箇所からなるマグネシウム部材に表面処理を施す、マグネシウム部材の表面処理方法であって、前記マグネシウム部材の表面に導通性の化成皮膜を形成する化成処理工程と、前記マグネシウム部材の非アース箇所に陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程とが含まれることを特徴とする。
また、請求項2に係るマグネシウム部材の表面処理方法の発明では、前記陽極酸化処理工程において、前記マグネシウム部材のアース箇所をマスキングすることを特徴とする。
また、請求項3に係るマグネシウム部材の表面処理方法の発明では、前記陽極酸化処理工程において、前記化成皮膜を消滅させることを特徴とする。
また、請求項4に係るマグネシウム部材の表面処理方法の発明では、前記陽極酸化皮膜の孔を塞ぐ封孔処理工程が含まれることを特徴とする。
また、請求項5に係るマグネシウム部材の表面処理方法の発明では、前記封孔処理工程において、前記陽極酸化皮膜の表面に塗膜を形成することを特徴とする。
First, the invention of the magnesium member surface treatment method according to
Further, in the invention of the surface treatment method for a magnesium member according to
The magnesium member surface treatment method according to
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnesium member surface treatment method including a sealing treatment step of closing a hole of the anodized film.
The magnesium member surface treatment method according to
本発明によれば、アース箇所および非アース箇所からなるマグネシウム部材に対して、その防食とアース確保を一連の工程で行うことができる。その結果、アース箇所および非アース箇所からなるマグネシウム部材において、表面処理の作業工程が単純化され、所要時間が短くなることから、作業工程を高効率化することが可能となる。 According to the present invention, corrosion prevention and grounding can be performed in a series of steps on a magnesium member composed of a grounded location and a non-grounded location. As a result, the surface treatment work process is simplified and the required time is shortened in the magnesium member composed of the ground part and the non-ground part, so that the work process can be made highly efficient.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るマグネシウム部材の表面処理方法の一実施形態を示す工程図であって、(a)は第1工程(化成処理工程)を示す断面図、(b)は第2工程(陽極酸化処理工程)を示す断面図、(c)は第3工程(封孔処理工程)を示す断面図である。 FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of a surface treatment method for a magnesium member according to the present invention, wherein (a) is a sectional view showing a first process (chemical conversion treatment process), and (b) is a second process ( Sectional drawing which shows an anodizing process process, (c) is sectional drawing which shows a 3rd process (sealing process process).
本発明に係るマグネシウム部材の表面処理方法は、次の手順に従って行われる。 The magnesium member surface treatment method according to the present invention is performed according to the following procedure.
まず、第1工程(化成処理工程)で、図1(a)に示すように、アース箇所A1および非アース箇所A2からなるマグネシウム部材1に対して、その表面全体(アース箇所A1および非アース箇所A2)に導通性(導電性)の化成皮膜2を形成する。それには、例えば特許第3307882号公報に開示された方法により、マグネシウム部材1の表面全体に化成処理を施す。
First, in the first step (chemical conversion treatment step), as shown in FIG. 1 (a), the entire surface (the ground point A1 and the non-ground point) is applied to the
次に、第2工程(陽極酸化処理工程)に移行し、図1(b)に示すように、アース箇所A1を除き、マグネシウム部材1の表面に多孔質セル状の陽極酸化皮膜3を形成する。それには、マグネシウム部材1のアース箇所A1をマスキングし、その状態で、例えば特開2005−103505号公報に開示された方法により、マグネシウム部材1の表面に陽極酸化処理を施す。すると、マグネシウム部材1の表面のうちアース箇所A1については、マスキングされているため、陽極酸化皮膜3が形成されない。一方、マグネシウム部材1の表面のうち非アース箇所A2については、マスキングされていないため、陽極酸化皮膜3が形成される。このように、アース箇所A1はマスキングされているので、非アース箇所A2のみを迅速かつ簡便に陽極酸化処理することができる。
Next, the process proceeds to the second step (anodizing treatment step), and as shown in FIG. 1 (b), the porous cell-like
このとき、非アース箇所A2においては、化成皮膜2が破壊されて消滅し、陽極酸化皮膜3のみで被覆された状態となる。この化成皮膜2の消滅メカニズムは次のとおりである。すなわち、陽極酸化処理を施す場合、まず前処理として、フッ酸などの高酸化力を有する溶液にて表面の酸洗浄を行った後、陽極酸化皮膜3の形成時に、強アルカリ溶液など反応性に富む溶液を用いて、通電状態にて電気分解で陽極酸化皮膜3を形成する。したがって、膜厚が数百nm〜数μm程度と極めて薄い化成皮膜2は、以上の過程において破壊されて消滅することになる。
At this time, in the non-earth location A2, the
最後に、第3工程(封孔処理工程)に移行し、図1(c)に示すように、多孔質セル状の陽極酸化皮膜3の孔を塞ぐ。それには、陽極酸化皮膜3に封孔処理を施す。この封孔処理の具体的方法としては、陽極酸化皮膜3の表面に塗装して塗膜5を形成する方法が考えられる。例えば、エポキシ系塗料にて下塗り、焼付け、中塗り、焼付けを行った後、アクリル系塗料にて上塗り、焼付けを行えばよい。このとき、合計塗装厚みを一定(例えば、60μm)以上とすることにより、陽極酸化皮膜3の孔は塗膜5によって塞がれた状態となる。さらに、この塗膜5により、マグネシウム部材1の非アース箇所A2の耐食性を高めることができる。
Finally, the process proceeds to the third step (sealing treatment step), and as shown in FIG. 1C, the pores of the porous cellular anodized
ここで、マグネシウム部材1の表面処理工程が終了する。
Here, the surface treatment process of the
このように、アース箇所A1および非アース箇所A2からなるマグネシウム部材1に対して、その防食とアース確保を一連の工程で行うことができる。その結果、アース箇所A1および非アース箇所A2からなるマグネシウム部材1において、表面処理の作業工程が単純化され、所要時間が短くなることから、作業工程を高効率化することが可能となる。
Thus, the corrosion prevention and grounding can be performed in a series of steps on the
なお、アース箇所A1には化成皮膜2を形成されているが、この化成皮膜2は導通性を具備しているので、アースの取り出しを支障なく行うことができる。
In addition, although the
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図2はマグネシウム製のジャンクションボックスの斜視図、図3は図2に示すジャンクションボックスの開蓋状態の斜視図である。 2 is a perspective view of a junction box made of magnesium, and FIG. 3 is a perspective view of the junction box shown in FIG.
上述した効果を確認するため、図2および図3に示すように、マグネシウム製の六面体のジャンクションボックス6について、化成処理と陽極酸化処理とを組み合わせた本発明の表面処理方法(実施例)を施した。このジャンクションボックス6は、有底角筒状の箱体6aに対して平板状の上蓋6bが4本のねじ6cで締結される構造となっており、箱体6aの中の部品に通電する場合、1本のねじ6cの締結部にアースを取る必要がある。なお、この実施例には、第3工程における塗膜の厚さが、40μm以上のもの(実施例1)と60μm以上のもの(実施例2)の2種類が含まれる。
In order to confirm the above-described effects, as shown in FIGS. 2 and 3, the surface treatment method (Example) of the present invention combining the chemical conversion treatment and the anodic oxidation treatment is applied to the
比較のため、同サイズのマグネシウム製の六面体のジャンクションボックス6について、化成処理のみによる従来の表面処理方法(比較例1)および陽極酸化処理のみによる従来の表面処理方法(比較例2)を施した。
For comparison, a
そして、比較例1、2および実施例1、2について、日本工業規格(JIS Z 2371)に準拠した塩水噴霧試験を実施し、腐食の進行度合を目視で確認した。ここで、槽温度は35℃、試験時間は240時間(ただし、比較例1、2については48時間)とし、塩溶液として5%NaCl水溶液を用いた。 And about the comparative examples 1 and 2 and Examples 1 and 2, the salt spray test based on Japanese Industrial Standard (JIS Z 2371) was implemented, and the progress degree of corrosion was confirmed visually. Here, the bath temperature was 35 ° C., the test time was 240 hours (however, 48 hours for Comparative Examples 1 and 2), and a 5% NaCl aqueous solution was used as the salt solution.
その結果、比較例1では、24時間経過時に腐食が発生し、48時間経過時に腐食が激しく進行した。また、比較例2では、48時間経過しても腐食が発生しなかった。さらに、実施例1、2では、48時間経過しても腐食が発生しなかった。したがって、比較例1では耐食性に問題があるのに対して、比較例2および実施例1、2では耐食性に問題がないことが確認された。 As a result, in Comparative Example 1, corrosion occurred when 24 hours passed, and the corrosion progressed violently after 48 hours. Further, in Comparative Example 2, no corrosion occurred even after 48 hours. Furthermore, in Examples 1 and 2, no corrosion occurred even after 48 hours. Therefore, it was confirmed that there was no problem in the corrosion resistance in Comparative Example 2 and Examples 1 and 2 while there was a problem in the corrosion resistance in Comparative Example 1.
一方、実施例1では、48時間経過した後、ねじ6cの締結部で腐食し始め、240時間経過時には腐食が広範囲にわたって進行した。これに対して実施例2では、240時間経過しても、ねじ6cの締結部で腐食は見られなかった。したがって、塗膜の厚さを60μm以上に厚くすることにより、耐食性が一層向上することが判明した。
On the other hand, in Example 1, after 48 hours passed, corrosion started at the fastening portion of the
本発明は、自動車、航空機、電車、製造プラント、電化製品、OA機器など各種の産業分野に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to various industrial fields such as automobiles, airplanes, trains, manufacturing plants, electrical appliances, and OA equipment.
1……マグネシウム部材
2……化成皮膜
3……陽極酸化皮膜
5……塗膜
6……ジャンクションボックス
A1……アース箇所
A2……非アース箇所
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記マグネシウム部材の表面に導通性の化成皮膜を形成する化成処理工程と、
前記マグネシウム部材の非アース箇所に陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程と
が含まれることを特徴とする、マグネシウム部材の表面処理方法。 A surface treatment method for a magnesium member, in which a surface treatment is performed on a magnesium member composed of a ground point and a non-ground point,
A chemical conversion treatment step of forming a conductive chemical film on the surface of the magnesium member;
A surface treatment method for a magnesium member, comprising: an anodizing treatment step of forming an anodized film at a non-earthed portion of the magnesium member.
前記マグネシウム部材のアース箇所をマスキングすることを特徴とする、請求項1に記載のマグネシウム部材の表面処理方法。 In the anodizing process,
The surface treatment method for a magnesium member according to claim 1, wherein a ground portion of the magnesium member is masked.
前記化成皮膜を消滅させることを特徴とする、請求項1または2に記載のマグネシウム部材の表面処理方法。 In the anodizing process,
The surface treatment method for a magnesium member according to claim 1 or 2, wherein the chemical conversion film is extinguished.
前記陽極酸化皮膜の表面に塗膜を形成することを特徴とする、請求項4に記載のマグネシウム部材の表面処理方法。 In the sealing treatment step,
The surface treatment method for a magnesium member according to claim 4, wherein a coating film is formed on the surface of the anodized film.
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