JP2009269242A - 表面化粧構造体の表面処理方法およびそれによる表面化粧構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステンレススチール製薄板をプレス、深絞りまたは圧延により構造体を成型する第1工程と、該成型された構造体に、成型により表面に発生した5μm以下の微細クラックまたはピンホールが存在する場合に、少なくとも該微細クラックまたはピンホールが存在する部分に、洗浄処理を介して、つきまわり、均一電着性に富む金属(Cu、Sn、Ni、Inまたはそれらの合金)の電解メッキまたは非電解メッキを厚さ0.1〜3μm施す第2工程と、該電解メッキまたは非電解メッキ部をバッフィングまたはポリシングする第3工程と、または第3工程を省略して、さらに前工程後にケ−ス全体に印刷インキまたは塗料による表面化粧被覆を施す第4工程を有することを特徴とする表面化粧構造体の表面処理方法およびそれによる表面化粧構造体。
【選択図】図1
Description
外装ケース内の隙間から磁性体板およびその固定治具など構成を設けない工夫や、外装ケースの板厚や形状を小さくすることにより薄型化を図る試みがなされている。(例えば、特許文献1参照)
本発明は、上記に鑑み、金属製薄板により成形された表面化粧構造体、とくには携帯電話機の外装ケースのより美しい、且つ製造合格率の向上した表面処理方法を提供するのをその目的としている。
1)薄板性の表面化粧構造体の表面処理方法であって、金属製薄板をプレス、深絞りまたは圧延により構造体を成型(以下、成型と云う)する第1工程と、該成型された構造体に、成型により表面に発生した微細クラックまたはピンホールが存在する場合に、少なくとも該微細クラックまたはピンホールが存在する部分に、洗浄処理を介して、つきまわり、均一電着性(microthrowing power)に富む金属電解メッキまたは非電解メッキ(以下、メッキと云う)を施す第2工程と、該電解メッキまたは非電解メッキ部をバッフィングまたはポリシングする第3工程と、または第3工程を省略して、前工程後にケ−ス表面全体に印刷インキまたは塗料の塗布、または電着塗装、による表面化粧被覆を施す第4工程を有するものである。
2)また、上述1において、前記金属製薄板がステンレススチール製薄板であり、前記微細クラックまたはピンホールの各クラック溝幅、ピンホール平均直径の範囲が5μm以下、各クラック深さ、ピンホール深さの範囲が5μm以下であるものであり、
3)上述の1)または2)において、前記メッキの金属がCu、Sn、Ni、Al、Inまたはそれらの合金であり、且つ、メッキ厚さを0.1〜3μmとしたものである。
4)上述の1)〜3)のいずれかに記載の表面処理方法により作成された表面化粧構造体であり、
5)上述の1)〜3)のいずれかに記載の表面処理方法により作成された携帯電話機ケースである。
この表面に表面化粧被覆をほどこすと、該クラックやピンホール部分の表面化粧被覆に欠陥を生じる場合がある。この欠陥は表面不良として、表面化粧構造体、特には携帯電話機ケースの合格率を押し下げコスト高をもたらす。
本発明の表面処理方法は、これを解決するものである。
図1は、本発明の実施例1における、表面化粧構造体の表面処理方法の工程を示す説明図である。
図2は、構造体の成型後における表面断面の1例を示す説明図である。
図3は、図1の各工程に対応する表面を示す拡大参考説明図である。(a)はピンホール断面、(b)はクラック断面である。
図4は、ピンホール直径が塗装皮膜に及ぼす欠陥率を示す線図である。
図5は、メッキ材料によるクラック充填率を示す参考線図である。
図において、1は構造体、10は構造体表面、11は構造体のコーナー部、2はクラックまたはピンホール、3は金属メッキ、31は孔欠陥により生じた金属メッキ表面の凹凸、32はOP3後の金属メッキ表面、4は表面化粧被覆である。
孔欠陥2の大きさ約3μm以上の場合は、表面化粧被覆材が通常の粘度/表面張力の範囲内では、孔欠陥2内に十分侵入し、孔欠陥2に影響されて生じる表面化粧被覆4の凹みは表面化粧被覆材の表面張力によりほぼ平坦面となる。
図4から、粘度(ρ1 、ρ2 、ρ3 )により差はあるが、ほぼ同一の傾向を示し、孔欠陥2の大きさ有る限度を下回ると、急激に被覆表面のダメージ率(孔欠陥2のうちダメージとして認識される個数率)の状態が高くなることが判った。本粘度範囲では、孔欠陥2の大きさ1〜5μm程度に表面ダメージをもたらす変極点が存在する。
なお、通常薄板成型においては、加工潤滑剤を併用するケースが多く、従って、この場合前記メッキ工程(OP2)に先立ち表面を清浄活性化する工程を施す必要がある。
メッキにおける、つきまわり、均一電着性(JIS H0400,a)一般)およびエッジ効果は、メッキに使用される基材の材料やメッキ電着条件により大きく異なり、特に本発明における孔欠陥2は、回路板基材におけるスルーホール(50μm〜3mm)などと異なり、大きさも5μmを下回るものを対象としており、該特性の選択が要求される。
Crメッキの場合は、いずれのクラック幅の状態でも殆ど充填はされず、むしろクラック幅は増大する。
また、Cuメッキは、3μmでは約90%以上が充填され、エッジ効果と均一電着性が円滑な相乗効果を示し0.1μmでも約60%程度以上の充填が得られる。
Ni、Inメッキでは、クラック幅の大きな領域ではほぼ70%程度の充填率が得られるが、幅の小さい領域ではむしろ充填率は低下する。従って、平均して充填率を上げるためにはNi、Inメッキの場合比較的にメッキ厚さを厚めにする必要がある。
Snメッキの場合は、クラック幅に対する充填率は、比較的平均して良好な値が得られる。
Cuメッキの場合、既にスルーホール用の電解メッキとして用いられている硫酸銅浴(ハイスロー浴)にストライク条件を併用することによるメッキが好ましい。ただ、前述のごとく、そのメッキ条件は、均一電着性とエッジ効果との兼ね合いにより、表面凹凸の、より少ない平滑面を得るように選択される。
また、メッキ厚さは、0.1〜3μmが好ましい。0.1μm以下では孔欠陥2への充填度Fが十分でなく、3μm以上ではむしろエッジ効果が強調され表面凹凸が劣化する。
本発明は、実施の形態1に記載の方法により、市場に要求される薄型化に伴う金属製構造体、特には、薄型携帯電話機用外装ケースの美しい表面化粧の商品を安定して提供することができる。
ステンレススチール 厚さt;0.5mm 最小コーナーR;5mm
成型加工; 切断プレス加工(10トン油圧プレス)
ストローク×ショット数 100mm×100st/min
電解メッキ; 硫酸銅浴(硫酸銅 100g/L、硫酸 200 g/L、
塩化物イオン100g/L その他添加剤)
メッキ条件(浴温度T20℃電流密度φ(カソード)5A/dm2 )
メッキ厚さ(平均) 1μm
(ポリッシング処理;平布(圧力p 約300g/cm2 、10ストローク)5個)
(ポリッシング処理なし; 5個)
表面化粧被覆;塗装厚さ 10μm
脱脂洗浄後、各構造体に前記電解Cuメッキ1μmを施した。メッキ後のクラックおよびピンホール部の状態は、良好で各クラック、ピンホールの凹凸は、消失乃至ほぼ凹凸深さは半減していることが確認された。
5個については全体的に更に平布によりハンドラップによるポリッシング処理を行い、5個についてはポリッシング処理を省略した。その後、最終工程として塗装厚さ約10μmの表面化粧被覆を施した。
最終における表面化粧被覆の状態は、ポリッシング処理を行ったものについては若干の光沢の良化が認められているが、いずれのものもクラック、ピンホールによる孔欠陥の表面化粧被覆による改善は確認された。
10 構造体表面、
11 構造体のコーナー部、
2 クラックまたはピンホール、
3 金属メッキ、
31 孔欠陥により生じた金属メッキ表面の凹凸、
32 OP3後の金属メッキ表面、
4 表面化粧被覆。
Claims (5)
- 薄板製の表面化粧構造体の表面処理方法であって、金属製薄板をプレス、深絞りまたは圧延により構造体を成型する第1工程と、該成型された構造体に、成型により表面に発生した微細クラックまたはピンホールが存在する場合に、少なくとも該微細クラックまたはピンホールが存在する部分に、洗浄処理を介して、つきまわり、均一電着性に富む金属電解メッキまたは非電解メッキを施す第2工程と、該電解メッキまたは非電解メッキ部をバッフィングまたはポリシングする第3工程と、または第3工程を省略して、さらに前工程後にケ−ス表面全体に印刷インキまたは塗料の塗布、または電着塗装、による表面化粧被覆を施す第4工程を有することを特徴とする表面化粧構造体の表面処理方法。
- 前記金属製薄板がステンレススチール製薄板であり、前記微細クラックまたはピンホールの各クラック溝幅、ピンホール平均直径の範囲が5μm以下、各クラック深さ、ピンホール深さの範囲が5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の表面化粧構造体の表面処理方法。
- 前記つきまわり、均一電着性に富む金属電解メッキまたは非電解メッキの金属がCu、Sn、Ni、In、またはそれらの合金であり、メッキ厚さが0.1〜3μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の表面化粧構造体の表面処理方法。
- 前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面処理方法により作成された表面化粧構造体。
- 前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面処理方法により作成された携帯電話機ケース。
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