JP2014025128A - Composite article of magnesium material and resin component and method for producing the same - Google Patents
Composite article of magnesium material and resin component and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014025128A JP2014025128A JP2012168184A JP2012168184A JP2014025128A JP 2014025128 A JP2014025128 A JP 2014025128A JP 2012168184 A JP2012168184 A JP 2012168184A JP 2012168184 A JP2012168184 A JP 2012168184A JP 2014025128 A JP2014025128 A JP 2014025128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesium material
- resin component
- resin
- dihydrogen phosphate
- sodium hydroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 79
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 60
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 67
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 25
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/30—Anodisation of magnesium or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、マグネシウム材と樹脂部品の複合品とその製造法に関する The present invention relates to a composite product of a magnesium material and a resin part and a method for producing the same
金属材料に樹脂部品を接合する方法としては、インサート成形用金型を用いることが知られている。具体的には、鉄又は鋼鉄製の金属部品の一部を金型のキャビティ内に挿入し、この状態で溶融させた樹脂をキャビティ内に射出し、所定形状の樹脂部品内に金属部品の一部をインサート成形する。 As a method for joining resin parts to a metal material, it is known to use an insert molding die. Specifically, a part of a metal part made of iron or steel is inserted into the cavity of the mold, and the molten resin in this state is injected into the cavity. Insert molding the part.
また、アルミニウム材に樹脂部品を接合する方法としては、アルミニウム材の表面に孔径が２５ｎｍ以上の孔を多数有する陽極酸化皮膜を形成し、射出成形などで樹脂の一部を陽極酸化皮膜の孔内に食い込ませることが知られている。 As a method of joining resin parts to an aluminum material, an anodized film having a large number of holes having a diameter of 25 nm or more is formed on the surface of the aluminum material, and a part of the resin is injected into the holes of the anodized film by injection molding or the like. It is known to bite into.
ここで、近年では、部品のさらなる軽量化や高強度化を目指し、アルミニウム材の代わりにマグネシウム材を用い、マグネシウム材に樹脂部品を接合することが望まれている。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、マグネシウム材に樹脂部品を効率良く製造できるようにすることを主な目的とする。
In recent years, it has been desired to use a magnesium material instead of an aluminum material and join a resin component to the magnesium material in order to further reduce the weight and strength of the component.
This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it the main objective to be able to manufacture a resin component efficiently in a magnesium material.
前記の課題を解決する本発明によれば、リン酸二水素ナトリウムと水酸化ナトリウムを純水に溶かした電解液にマグネシウム材を浸漬させる工程と、前記電解液に浸漬させた前記マグネシウム材に電圧を印加し、前記マグネシウム材の表面に陽極酸化皮膜を形成する工程と、前記陽極酸化皮膜の多数の孔に樹脂部品の一部を浸入させることで前記マグネシウム材と前記樹脂部品を接合する工程と、を有することを特徴とするマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法が提供される。 According to the present invention for solving the above problems, a step of immersing a magnesium material in an electrolytic solution in which sodium dihydrogen phosphate and sodium hydroxide are dissolved in pure water, and a voltage applied to the magnesium material immersed in the electrolytic solution. And forming a anodic oxide film on the surface of the magnesium material, and joining the magnesium material and the resin part by allowing a part of the resin part to enter a large number of holes in the anodic oxide film; A method for producing a composite product of a magnesium material and a resin part is provided.
また、前記リン酸二水素ナトリウムと前記水酸化ナトリウムの重量混合比Ｒ１は、１：２≦Ｒ１＜２：１であることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法が提供される。 2. The composite material of magnesium material and resin part according to claim 1, wherein a weight mixing ratio R1 of the sodium dihydrogen phosphate and the sodium hydroxide is 1: 2 ≦ R1 <2: 1. A manufacturing method is provided.
また、前記マグネシウム材への印加電圧は、１０Ｖ〜５０Ｖであることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法が提供される。 Moreover, the applied voltage to the said magnesium material is 10V-50V, The manufacturing method of the composite material of the magnesium material and resin component of Claim 1 characterized by the above-mentioned is provided.
さらに、前記リン酸二水素ナトリウムと前記水酸化ナトリウムの重量比を１：１としたことを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法が提供される。 Furthermore, the weight ratio of the said sodium dihydrogen phosphate and the said sodium hydroxide was set to 1: 1, The manufacturing method of the composite material of the magnesium material of Claim 1 characterized by the above-mentioned is provided.
そして、請求項１から請求項３のいずれか一項に係るマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法を用いて製造したことを特徴とする複合品が提供される。 And the composite goods manufactured using the manufacturing method of the composite goods of the magnesium material and resin component which concern on any one of Claims 1-3 are provided.
本発明によれば、水酸化ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムを混合させた電解液を用いてマグネシウム材に陽極酸化皮膜を形成することによって、樹脂部品を安定して接合することができる。 According to the present invention, resin parts can be stably joined by forming an anodized film on a magnesium material using an electrolytic solution in which sodium hydroxide and sodium dihydrogen phosphate are mixed.
本発明を実施するための形態について以下に説明する。
図１の断面図に示すように、複合品１は、マグネシウム材２を有し、マグネシウム材２の一方の面２Ａに形成した陽極酸化皮膜３を用いて樹脂部品４を接合した構成を有する。
A mode for carrying out the present invention will be described below.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the composite product 1 includes a
続いて、マグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法の概略について、図２のフローチャートを用いて説明する。
最初に、ステップＳ１０１で、マグネシウム材２をプレス加工して、所定の形状に成形する。次に、ステップＳ１０２で、マグネシウム材２に接合用皮膜として、ポーラスな陽極酸化皮膜３を形成する。
Then, the outline of the manufacturing method of the composite material of a magnesium material and a resin component is demonstrated using the flowchart of FIG.
First, in step S101, the
さらに、ステップＳ１０３で、陽極酸化皮膜３を形成した領域に樹脂部品４を接合する。図１に示すように、樹脂部品４は、陽極酸化皮膜３の孔６に食い込むようにしてマグネシウム材２に接合され、これによりマグネシウム材２と樹脂部品４の複合品１が形成される。
Further, in step S103, the
さらに、ステップＳ１０４で、複合品１に対して後処理を行う。後処理としては、マグネシウム材２の他方の面２Ｂの塗装があげられる。なお、ステップＳ１０４を実施せずに処理を終了しても良い。
Further, post-processing is performed on the composite product 1 in step S104. As the post-treatment, the
次に、ステップＳ１０２の接合用皮膜の形成処理の詳細について説明する。
まず、マグネシウム材２の脱脂処理及び中和処理を必要に応じて行う。次いで、マグネシウム材２を電解槽に入れる。電解槽には、強アルカリ性物質と弱酸性物質とを純水に溶解させた電解液が貯溜されている。強アルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウムが用いられる。弱酸性物質としては、リン酸ナトリウム、より具体的にはリン酸二水素ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ４）が用いられる。水酸化ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムは、純水４０Ｌに対して、それぞれ１ｋｇから３ｋｇとする。さらに、電解液は、３０℃〜４０℃に温度調整されている。マグネシウム材２は、陽極として使用され、陰極にはステンレス板などを用いる。そして、電圧１０Ｖ〜５０Ｖの範囲で直流法による電気分解を、例えば３分〜１０分行う。
Next, the details of the bonding film forming process in step S102 will be described.
First, the degreasing treatment and neutralization treatment of the
これにより、図３に断面形状を示すように、マグネシウム材２の一方の面２Ａ上に深さ０．５〜１．５μ程度のポーラスな陽極酸化皮膜３が形成される。陽極酸化皮膜３は、表面に開口する細長い孔６が密集する多孔質層５Ａと、多孔質層５Ａの底部から金属面までの薄い緻密な絶縁層５Ｂとを有する。また、陽極酸化皮膜３の表面に形成された多数の孔６の直径は約２０〜１００ｎｍであった。陽極酸化皮膜３を形成したら、マグネシウム材２を純水で洗浄した後、熱風で乾燥する。
As a result, a porous anodic oxide film 3 having a depth of about 0.5 to 1.5 μm is formed on one
次に、ステップＳ１０３のマグネシウム材２に樹脂部品を接合する工程について説明する。
図４に、この工程で使用される射出成形機の一例を示す。射出成形機２０は、上下に方開き可能な金型２１を有し、下型２１Ａと上型２１Ｂの間に、マグネシウム材２を設置するスペース２２が形成されている。さらに、上型２１Ｂには、樹脂部品４の形状に合わせたキャビティ２３と、キャビティ２３に充填する樹脂２４が通るゲート２５とが形成されている。なお、ゲート２５は、図示を省略する樹脂２４の供給源に接続されている。
Next, the process of joining resin parts to the
FIG. 4 shows an example of an injection molding machine used in this process. The
樹脂２４としては、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）などの各種樹脂およびシリコーンなどが使用できる。なお、マグネシウム材２と樹脂２４の線膨張の違いを考慮し、前記の射出成形により樹脂成形体とする樹脂材として、その線膨張の差を吸収できる弾性率、好ましくは、１００００Ｍｐａ以下の弾性率を有し、且つ耐熱水性と耐薬品性を有する樹脂を選択することが好ましい。これに好適な樹脂２４としては、ＰＢＴやＰＥ、ＰＰなどのオレフィン系樹脂があげられる。
As the
樹脂部品４を成形するときは、金型２１を型開きしてスペース２２にマグネシウム材２を設置する。マグネシウム材２は、陽極酸化皮膜３が上向き、即ち陽極酸化皮膜３がゲート２５に対向するように配置する。金型２１を閉じた後、溶融させた樹脂２４をゲート２５からキャビティ２３内に射出させる。これにより、溶融した樹脂２４がキャビティ２３内に加圧充填されると共に、陽極酸化皮膜３の多数の孔６内に侵入する。
この後、型開きすると、図１に示すような複合品１が得られる。複合品１は、陽極酸化皮膜３の多数の孔６内に樹脂部品４を構成する樹脂２４が一部食い込んで接合された構成を有する。
When molding the
Thereafter, when the mold is opened, a composite product 1 as shown in FIG. 1 is obtained. The composite article 1 has a configuration in which a part of the
このようにして製造した複合品１におけるマグネシウム材２と樹脂部品４の接合強度を、押し込み試験機を用いた押し込み強度として測定した結果、２０Ｎ以上の押し込み強さが得られた。なお、樹脂部品４をマグネシウム材に接合する工程は、加熱圧着方式やその他の方法を用いても良い。
As a result of measuring the bonding strength between the
以上、説明したように、この実施の形態によれば、水酸化ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムを混合させた電解液を用いてマグネシウム材２に陽極酸化皮膜３を形成することによって、樹脂部品４との接合が可能になる。
As described above, according to this embodiment, the
（実施例）
以下に実施例について説明する。
図５（ａ）に示す実施例では、電解液は、純水４０ｌにリン酸二水素ナトリウムを２ｋｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、いずれの電圧においてもマグネシウム素材２の表面が電解液に腐食されて劣化した。このために、リン酸二水素ナトリウムのみでは、陽極酸化皮膜３の形成には適さないことが分かった。
(Example)
Examples will be described below.
In the example shown in FIG. 5A, 2 kg of sodium dihydrogen phosphate was dissolved in 40 l of pure water as the electrolytic solution. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, at any voltage, the surface of the
図５（ｂ）に示す実施例では、電解液は、純水４０ｌにリン酸二水素ナトリウムを２ｋｇ、水酸化ナトリウムを１ｋｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、いずれの電圧においてもマグネシウム素材２の表面が電解液に腐食されて劣化すると共に、陽極酸化皮膜３は形成されなかった。従って、この条件は、陽極酸化皮膜３の形成には適さないことが分かった。
In the example shown in FIG. 5B, the electrolytic solution was obtained by dissolving 2 kg of sodium dihydrogen phosphate and 1 kg of sodium hydroxide in 40 l of pure water. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, the surface of the
図６（ａ）に示す実施例では、電解液は、純水４０ｌに水酸化ナトリウムを５００ｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、印加電圧が１０Ｖのときは、マグネシウム材２の表面に劣化が生じた。印加電圧が２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖのケースでは、陽極酸化皮膜３を形成することができた。これらの条件によって形成した陽極酸化皮膜３を用いてマグネシウム材２に樹脂部品４を接合し、接合強度を押し込み強度試験によって調べたところ、印加電圧が２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖのそれぞれのケースにおいて、樹脂部品４の接合強度の平均値は、順番に２０Ｎ、５０Ｎ、３０Ｎであった。しかしながら、接合強度にムラがあり、接合には不向きであると考えられる。そして、印加電圧５０Ｖのケースでは、マグネシウム材２の表面に劣化は発生しないが、樹脂部品４を接合することはできなかった。従って、この電解液は、陽極酸化皮膜３の形成には適さないことが分かった。なお、純水に溶かす水酸化ナトリウムの量をさらに増加させたところ、マグネシウム材２の劣化が顕著になった。
In the example shown in FIG. 6A, 500 g of sodium hydroxide was dissolved in 40 l of pure water as the electrolytic solution. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, when the applied voltage was 10 V, the surface of the
図６（ｂ）に示す実施例では、電解液は、純水４０ｌにリン酸二水素ナトリウムを１ｋｇ、水酸化ナトリウムを２ｋｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、印加電圧１０Ｖのときは、マグネシウム材２の表面に劣化が生じてしまい、接合には不向きであった。印加電圧２０Ｖで形成した陽極酸化皮膜３を用いて製造した複合品１の樹脂部品４の接合強度の平均値は、６０Ｎであった。同様に、印加電圧が３０Ｖ、４０Ｖのケースでは、樹脂部品４の接合強度の平均値がそれぞれ５０Ｎと３０Ｎであった。印加電圧が５０Ｖのケースでは、表面の劣化は生じなかったが、接合はできなかった。従って、この電解液では、２０Ｖ〜４０Ｖの間で陽極酸化皮膜３を形成すると、樹脂部品４を接合することができる。
In the example shown in FIG. 6B, the electrolytic solution was obtained by dissolving 1 kg of sodium dihydrogen phosphate and 2 kg of sodium hydroxide in 40 l of pure water. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, when the applied voltage was 10 V, the surface of the
図７（ａ）に示す例において、電解液は、純水４０ｌにリン酸二水素ナトリウムを２ｋｇ、水酸化ナトリウムを２ｋｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、印加電圧が１０Ｖのケースにおける複合品１の接合強度の平均値は、４０Ｎであった。さらに、印加電圧が２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖのそれぞれのケースにおける複合品１の接合強度の平均値は、順番に５０Ｎ、７０Ｎ、７０Ｎ、２０Ｎであった。マグネシウム材２の表面は、印加電圧が１０Ｖ及び２０Ｖでは劣化が僅かながら生じていたが、３０Ｖ以上では劣化は認められなかった。従って、この電解液では、１０Ｖ〜５０Ｖの範囲で、樹脂部品４を安定して接合することができた。さらに、マグネシウム材２の表面状態と接合強度の２つの観点からは、印加電圧は３０Ｖ〜４０Ｖがより好ましい条件であることが分かった。
In the example shown in FIG. 7A, the electrolytic solution was obtained by dissolving 2 kg of sodium dihydrogen phosphate and 2 kg of sodium hydroxide in 40 l of pure water. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, the average value of the bonding strength of the composite article 1 in the case where the applied voltage was 10 V was 40N. Furthermore, the average value of the bonding strength of the composite article 1 in each case where the applied voltage was 20V, 30V, 40V, and 50V was 50N, 70N, 70N, and 20N in order. The surface of the
図７（ｂ）に示す例において、電解液は、純水４０ｌにリン酸二水素ナトリウムを３ｋｇ、水酸化ナトリウムを３ｋｇ溶かした。電解液の温度は３５℃とし、通電時間は５分とした。電圧は、１０Ｖから５０Ｖの範囲で、１０Ｖ刻みで実験を行った。その結果、印加電圧が１０Ｖのケースにおける複合品１の接合強度の平均値は、８０Ｎであった。印加電圧が２０Ｖ、３０Ｖ、４０Ｖ、５０Ｖのそれぞれのケースにおける複合品１の接合強度の平均値は、順番に７０Ｎ、８５Ｎ、５５Ｎ、５０Ｎであった。マグネシウム材２の表面は
、印加電圧が１０Ｖ及び２０Ｖのケースでは劣化が僅かながら生じていたが、印加電圧が３０Ｖ以上では劣化は認められなかった。従って、この電解液では、印加電圧が１０Ｖ〜５０Ｖの範囲で樹脂部品４を接合することができる。なお、実施例の電解液は、電解槽中に一部が結晶化していた。これは、４０ｌの純水に対してリン酸二水素ナトリウム及び水酸化ナトリウムの混合量が多くなり過ぎて、電解液が飽和していたためであると考えられる。
In the example shown in FIG. 7B, the electrolytic solution was obtained by dissolving 3 kg of sodium dihydrogen phosphate and 3 kg of sodium hydroxide in 40 l of pure water. The temperature of the electrolytic solution was 35 ° C., and the energization time was 5 minutes. The voltage was in the range of 10V to 50V, and the experiment was performed in increments of 10V. As a result, the average value of the bonding strength of the composite product 1 in the case where the applied voltage was 10 V was 80N. The average value of the bonding strength of the composite article 1 in each case where the applied voltage was 20V, 30V, 40V, and 50V was 70N, 85N, 55N, and 50N in order. The surface of the
以上の結果から、例えば図５（ａ）の実施例に示すように、リン酸二水素ナトリウムと純水だけで電解液を形成した場合は、複合品１の製造に適した陽極酸化皮膜３を形成できなかった。これは、処理時のマグネシウム材２の表面の溶解速度が陽極酸化皮膜３の生成速度を超え、マグネシウム表面が削られる割合が多くなって表面が劣化すると考えられる。この現象は、印加電圧が低い場合に特に顕著に現われる。これに対して、印加電圧を上昇させると、陽極酸化皮膜３の生成速度が大きくなってマグネシウム材２の表面の劣化よりも陽極酸化皮膜３の生成が支配的になると考えられる。
From the above results, for example, as shown in the embodiment of FIG. 5A, when the electrolytic solution is formed only with sodium dihydrogen phosphate and pure water, an anodic oxide film 3 suitable for manufacturing the composite article 1 is obtained. Could not be formed. This is considered that the dissolution rate of the surface of the
さらに、図６（ａ）の実施例に示すように、水酸化ナトリウムと純水だけで電解液を形成した場合に形成される陽極酸化皮膜３では、十分な接合強度を安定して得難い。 Furthermore, as shown in the embodiment of FIG. 6A, it is difficult to stably obtain sufficient bonding strength with the anodic oxide film 3 formed when the electrolytic solution is formed only with sodium hydroxide and pure water.
これに対して、図６（ｂ）及び図７に示すように、リン酸二水素ナトリウムにリン酸二水素ナトリウムを添加したところ、複合品１の製造に適した陽極酸化皮膜３を形成できた。これは、水酸化ナトリウムに添加されたリン酸二水素ナトリウムが、マグネシウム素材１の溶解速度の調整剤として機能し、マグネシウム材２の表面の溶解速度と、陽極酸化皮膜３の生成のバランスが調整され、十分な接合強度が得られるような陽極酸化皮膜３が形成されたためであると考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B and FIG. 7, when sodium dihydrogen phosphate was added to sodium dihydrogen phosphate, an anodic oxide film 3 suitable for the production of composite product 1 could be formed. . This is because sodium dihydrogen phosphate added to sodium hydroxide functions as a regulator of the dissolution rate of the magnesium material 1, and the balance between the dissolution rate of the surface of the
さらに、純水に溶かすリン酸二水素ナトリウムの重量は、水酸化ナトリウムの重量より多くなり過ぎない方が、安定した接合強度が得られる。このようなリン酸二水素ナトリウムと水酸化ナトリウムの重量比Ｒ１は、１：２≦Ｒ１＜２：１であった。また、重量比Ｒ１のより好ましい例は、１：１であった。このときにマグネシウム材１に印加する電圧は、１０Ｖ以上、例えば、１０Ｖ〜５０Ｖが好ましい。これによって、マグネシウム材２に樹脂部品４を安定して接合することが可能になり、十分な接合強度を有する複合品１を製造することが可能になる。
Furthermore, stable bonding strength can be obtained if the weight of sodium dihydrogen phosphate dissolved in pure water is not too much than the weight of sodium hydroxide. The weight ratio R1 of sodium dihydrogen phosphate to sodium hydroxide was 1: 2 ≦ R1 <2: 1. A more preferred example of the weight ratio R1 was 1: 1. At this time, the voltage applied to the magnesium material 1 is preferably 10 V or more, for example, 10 V to 50 V. As a result, the
なお、各実施の形態に係る複合品は、パーソナルコンピュータや携帯電話などの電気機器、電子機器などの部品、建材、建造物の屋内，外装置品、船舶、航空機、鉄道車両及び自動車などの内，外装置品、ナンバープレートなどの装飾品などの種々の大きさと形状を有するマグネシウム材と樹脂部品との複合品に適用できる。 The composite product according to each embodiment includes components such as electrical devices such as personal computers and mobile phones, electronic device parts, building materials, indoor and outdoor equipment products, ships, aircraft, railway vehicles, automobiles, and the like. , It can be applied to composite products of magnesium materials and resin parts having various sizes and shapes, such as external device products and decorations such as license plates.
１ 複合品
２ マグネシウム材
３ 陽極酸化皮膜
６ 孔
４ 樹脂部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記電解液に浸漬させた前記マグネシウム材に電圧を印加し、前記マグネシウム材の表面に陽極酸化皮膜を形成する工程と、
前記陽極酸化皮膜の多数の孔に樹脂部品の一部を浸入させることで前記マグネシウム材と前記樹脂部品を接合する工程と、
を有することを特徴とするマグネシウム材と樹脂部品の複合品の製造方法。 Immersing the magnesium material in an electrolytic solution in which sodium dihydrogen phosphate and sodium hydroxide are dissolved in pure water;
Applying a voltage to the magnesium material immersed in the electrolyte, and forming an anodized film on the surface of the magnesium material;
Bonding the magnesium material and the resin component by allowing a part of the resin component to enter a large number of holes in the anodized film;
A method for producing a composite product of a magnesium material and a resin part, comprising:
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012168184A JP5897423B2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Composite product of magnesium material and resin part and manufacturing method thereof |
| PCT/JP2013/070167 WO2014021184A1 (en) | 2012-07-30 | 2013-07-25 | Composite article of magnesium material and resin component, and method for producing said composite article |
| US14/416,277 US20150167194A1 (en) | 2012-07-30 | 2013-07-25 | Composite article of magnesium material and resin component, and method for producing said composite article |
| CN201380040890.2A CN104583462B (en) | 2012-07-30 | 2013-07-25 | The combination product and its manufacture method of magnesium material and resin parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012168184A JP5897423B2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Composite product of magnesium material and resin part and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014025128A true JP2014025128A (en) | 2014-02-06 |
| JP5897423B2 JP5897423B2 (en) | 2016-03-30 |
Family
ID=50027862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012168184A Active JP5897423B2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Composite product of magnesium material and resin part and manufacturing method thereof |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150167194A1 (en) |
| JP (1) | JP5897423B2 (en) |
| CN (1) | CN104583462B (en) |
| WO (1) | WO2014021184A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018040696A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 昆山汉鼎精密金属有限公司 | Magnesium alloy rubber coated product surface decoration method and molded product thereof |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108034983B (en) * | 2017-12-08 | 2019-08-30 | 博罗县东明化工有限公司 | The preparation method of the complex of surface treatment method of Mg alloy and magnesium alloy and resin |
| CN107881545B (en) * | 2017-12-08 | 2019-11-29 | 博罗县东明化工有限公司 | The preparation method of the complex of surface treatment method of Mg alloy and magnesium alloy and resin |
| CN107779931A (en) * | 2017-12-08 | 2018-03-09 | 博罗县东明化工有限公司 | The manufacture method of anodic oxidation electrolyte and magnesium alloy and resin composite body |
| CN112406006B (en) * | 2019-08-22 | 2022-06-10 | 比亚迪股份有限公司 | Resin-metal composite body and production method, and case |
| CN112440430A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 比亚迪股份有限公司 | Resin-aluminum alloy composite body, method for producing the same, and case |
| WO2021193643A1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-09-30 | 国立大学法人東北大学 | Method for manufacturing composite member, and composite member |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001123294A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Method for surface treatment of magnesium or magnesium alloy |
| WO2002031230A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-18 | Industrial Research Limited | Method for anodising magnesium and magnesium alloy components or elements |
| US20040030152A1 (en) * | 2000-10-05 | 2004-02-12 | Macculloch John Arnold | Magnesium anodisation system and methods |
| JP2004107692A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Kasatani:Kk | Anodic oxidation method for magnesium alloy |
| JP2004538375A (en) * | 2001-08-14 | 2004-12-24 | マグネシウム テクノロジー リミティド | Magnesium anodizing system and method |
| US20050178664A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-18 | Ilya Ostrovsky | Method of anodizing metallic surfaces and compositions therefore |
| JP2005342895A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Taisei Plas Co Ltd | Metal/resin compound object and its manufacturing method |
| JP2007050630A (en) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Tosoh Corp | Complex and its manufacturing method |
| US20090223829A1 (en) * | 2005-12-20 | 2009-09-10 | Wei Gao | Micro-Arc Assisted Electroless Plating Methods |
-
2012
- 2012-07-30 JP JP2012168184A patent/JP5897423B2/en active Active
-
2013
- 2013-07-25 US US14/416,277 patent/US20150167194A1/en not_active Abandoned
- 2013-07-25 CN CN201380040890.2A patent/CN104583462B/en active Active
- 2013-07-25 WO PCT/JP2013/070167 patent/WO2014021184A1/en active Application Filing
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001123294A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Method for surface treatment of magnesium or magnesium alloy |
| US20040030152A1 (en) * | 2000-10-05 | 2004-02-12 | Macculloch John Arnold | Magnesium anodisation system and methods |
| WO2002031230A1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-18 | Industrial Research Limited | Method for anodising magnesium and magnesium alloy components or elements |
| JP2004538375A (en) * | 2001-08-14 | 2004-12-24 | マグネシウム テクノロジー リミティド | Magnesium anodizing system and method |
| JP2004107692A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Kasatani:Kk | Anodic oxidation method for magnesium alloy |
| US20050178664A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-18 | Ilya Ostrovsky | Method of anodizing metallic surfaces and compositions therefore |
| JP2005342895A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Taisei Plas Co Ltd | Metal/resin compound object and its manufacturing method |
| JP2007050630A (en) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Tosoh Corp | Complex and its manufacturing method |
| US20090223829A1 (en) * | 2005-12-20 | 2009-09-10 | Wei Gao | Micro-Arc Assisted Electroless Plating Methods |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018040696A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 昆山汉鼎精密金属有限公司 | Magnesium alloy rubber coated product surface decoration method and molded product thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104583462B (en) | 2017-07-28 |
| CN104583462A (en) | 2015-04-29 |
| WO2014021184A1 (en) | 2014-02-06 |
| JP5897423B2 (en) | 2016-03-30 |
| US20150167194A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5897423B2 (en) | Composite product of magnesium material and resin part and manufacturing method thereof | |
| US20150183185A1 (en) | Composite of metal and resin and method for manufacturing same | |
| US20150197048A1 (en) | Metal-and-resin composite and method for making the same | |
| JP4541153B2 (en) | Manufacturing method of composite material of aluminum material and synthetic resin molding and composite product thereof | |
| JP5969053B2 (en) | Aluminum alloy resin composite and preparation method thereof | |
| JP5869153B2 (en) | Method for preparing aluminum alloy resin composite and aluminum alloy resin composite obtained thereby | |
| US20110305893A1 (en) | Aluminum alloy-and-resin composite and method for making the same | |
| US11235498B2 (en) | Manufacturing method of metal-polymer resin bonded component | |
| US20130157038A1 (en) | Composite and method for making the same | |
| US20110297549A1 (en) | Aluminum alloy-and-resin composite and method for making the same | |
| CN107709002B (en) | Metal resin composite molded body and method for producing same | |
| US20150079384A1 (en) | Metal composite and method of preparing the same, metal-resin composite and method of preparing the same | |
| KR20140129211A (en) | Alluminum alloy, alluminum alloy resin composite and mehtod of preparing the same | |
| JP2015510464A (en) | Shell, method of making shell, and application of shell to electronic products | |
| JP2015511190A (en) | Metal-resin composite and method for producing the same | |
| CN101623933A (en) | Method for embedding thermoplastic material into metal material | |
| CN105522781A (en) | Metal base subjected to surface treatment, metal-resin compound, preparation methods and uses of metal-resin compound and metal base subjected to surface treatment, electronic product housing and preparation method of electronic product housing | |
| CN105522783A (en) | Metal base subjected to surface treatment, metal-resin compound, preparation methods and uses of metal-resin compound and metal base subjected to surface treatment, electronic product housing and preparation method of electronic product housing | |
| CN105196652B (en) | A kind of metal-resin composite and preparation method thereof | |
| CN105522782A (en) | Metal base subjected to surface treatment, metal-resin compound, preparation methods and uses of metal-resin compound and metal base subjected to surface treatment, electronic product housing and preparation method of electronic product housing | |
| WO2018231731A3 (en) | Self-forming solid state batteries and self-healing solid electrolytes | |
| US20120301690A1 (en) | Titanium/titanium alloy-and-resin composite and method for making the same | |
| CN105479659B (en) | The complex and its manufacture method of metal and plastic cement | |
| KR20200065334A (en) | Heterojunction type resin-metal composite and manufacturing method thereof | |
| CN104772851A (en) | Aluminum-plastic integrated composite product and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20131129 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20131129 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150108 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151020 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160302 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5897423 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |