JP2017128101A - 粉体付着抑制部材および粉体付着抑制部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉体と接触する凹凸面11を有する皮膜13を有し、凹凸面11の算術平均粗さRaは、0.2〜1.6μmであり、皮膜13のビッカース硬度は、400以上であり、皮膜13の主成分は、Niである粉体付着抑制部材10。更に皮膜13には、P、B、W、Mo又はCoから一種以上の成分を含むことが好ましい。その上、好ましくは皮膜13が耐摩耗性を示す微粒子、更に、望ましくは皮膜13が潤滑性を示す微粒子を含む粉体付着抑制部材10。粉体付着抑制部材10における粉体と接触する表面に所定の厚さを有する皮膜13を形成する皮膜処理と、皮膜13の表面に凹凸面11を形成する加工処理と、を有する粉体付着抑制部材10の製造方法。
【選択図】図1
Description
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのステンレス鋼により形成される基材を用意した。基材に対し、脱脂及び酸処理による前処理を実施した後、ストライクニッケルめっきを行った。その後、Ni−P合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を得た。皮膜処理された基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。その後、熱処理を行い、Ni−Pにより形成される皮膜を備える実施例1〜3の粉体付着抑制部材を得た。なお、実施例1〜3の粉体付着抑制部材において、ブラストによる加工処理は、異なる条件で行った。
実施例1の加工処理の順序と、実施例1の熱処理の順序を入れ替えた。すなわち、実施例1の熱処理をした後、実施例1の加工処理を行った。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、実施例4の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのステンレス鋼により形成される基材を用意した。基材に対し、実施例1と同様の条件により、前処理を実施した。その後、ストライクニッケルめっきを行った後、Ni−W合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚10μmの皮膜を得た。皮膜処理された基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。その後、熱処理を行い、Ni−Wにより形成される皮膜を備える実施例5の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのアルミニウム合金により形成される基材を用意した。基材に対し、研磨、脱脂、エッチング処理、酸処理及びジンケート処理による前処理を実施した。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、実施例6の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのABS樹脂により形成される基材を用意した。基材に対し、エッチング処理、触媒活性処理、アクセレーター処理による前処理を実施した。その後、Ni−P合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を得た。皮膜処理された基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。その後、熱処理を行い、実施例7の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのABS樹脂により形成される基材を用意した。基材に対し、実施例7と同様の条件により、前処理を実施した。その後、Ni−B合金めっきにより皮膜処理を行い、膜厚10μmの皮膜を得た。皮膜処理された基材に対し、ブラストによる加工処理を行い、Ni−Bにより形成される皮膜を備える実施例8の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのステンレス鋼により形成される基材を用意した。基材に対し、ブラストによる加工処理を行い、比較例1の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのステンレス鋼により形成される基材を用意した。基材に対し、実施例1と同様の条件により、前処理を実施した。その後、ストライクニッケルめっきを行った後、Ni−P合金めっきによる皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を得た。その後、熱処理を行い、Ni−Pにより形成される皮膜を備える比較例2の粉体付着抑制部材を得た。
縦50mm,横50mm,厚さ1.5mmのステンレス鋼により形成される基材を用意した。基材に対し、実施例1と同様の条件により、前処理を実施した。その後、ストライクニッケルめっきを行った後、Ni−P合金めっきによる皮膜処理を行い、膜厚30μmの皮膜を得た。皮膜処理された基材に対し、ブラストによる加工処理を行った。その後、熱処理を行い、Ni−Pにより形成される皮膜を備える比較例3の粉体付着抑制部材を得た。なお、比較例3の粉体付着抑制部材において、ブラストによる加工処理は、実施例1〜3で用いたブラストによる加工処理とは異なる条件で行った。
実施例1のNi−P合金めっきによる皮膜処理に代えて、Niめっきによる皮膜処理を行った。これ以外の条件は、実施例1と同様の条件により、Niにより形成される皮膜を備える比較例4の粉体付着抑制部材を得た。
実施例1〜8及び比較例1〜4の粉体付着抑制部材を用意した。これらの粉体付着抑制部材について、マイクロビッカース硬さ試験機(株式会社ミツトヨ製)を用いて、皮膜(比較例2については、粉体付着抑制部材の表面)のビッカース硬度を測定した。具体的には、粉体付着抑制部材の表面から内部に向かって粉体付着抑制部材を切断したときの切断面を研磨し、この切断面を用いて皮膜のビッカース硬度を測定した。また、これらの粉体付着抑制部材について、表面粗さ形状測定機サーフコム570A(株式会社東京精密製)を用いて、凹凸面(比較例2については、粉体付着抑制部材の表面)の算術平均粗さRaを測定した。実施例1〜8の測定結果を表1に示し、比較例1〜4の測定結果を表2に示す。
[表2]
イオナイザー(春日電機株式会社製、KD‐410)を用いて、実施例1〜8及び比較例1〜4の粉体付着抑制部材それぞれの電荷を中和した。電荷が中和された粉体付着抑制部材を計量器に載置し、粉体付着抑制部材の質量M0をそれぞれ測定した。凹凸面(比較例2については、粉体付着抑制部材の表面)を上方に向けた状態で、粉体付着抑制部材を水平な台に載置し、メジアン径が1.5μmの銀粒子50gを凹凸面に載せた。凹凸面全体に銀粒子を均一に広げ、銀粒子が載った粉体付着抑制部材を1分間放置した。1分間後、粉体付着抑制部材を90度回転させて、凹凸面を側方に向けた。この状態で、粉体付着抑制部材を3秒間保持し、銀粒子を自然落下させた。ここで、粉体付着抑制部材の質量M1をそれぞれ測定した。質量M1から質量M0を減じ、粉体付着抑制部材に対する銀粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出された銀粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:銀粒子の付着量が50mg未満
○:銀粒子の付着量が50mg〜500mg
×:銀粒子の付着量が500mgを超える。
評価1で用いた銀粒子に代えて、メジアン径が22.3μmの銅粒子25gを凹凸面に載せた。これ以外の条件は、評価1と同様の方法により、銅粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出された銅粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:銅粒子の付着量が30mg未満
○:銅粒子の付着量が30mg〜60mg
×:銅粒子の付着量が60mgを超える。
評価1で用いた銀粒子に代えて、メジアン径が0.3μmのPTFE粒子25gを凹凸面に載せた。これ以外の条件は、評価1と同様の方法により、PTFE粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出されたPTFE粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:PTFE粒子の付着量が25mg未満
○:PTFE粒子の付着量が25mg〜50mg
×:PTFE粒子の付着量が50mgを超える。
実施例及び比較例の粉体付着抑制部材と同じ寸法(縦50mm,横50mm,厚さ1.5mm)の複数の凹部が、内部底面に形成される有底筒状の容器を用意した。凹凸面(比較例2については、粉体付着抑制部材の表面)を上方に向けた状態で、実施例1〜8及び比較例1〜4の粉体付着抑制部材を、容器内部底面の凹部にそれぞれ嵌めこんだ。メジアン径が8μmのアルミナ(Al2O3)粒子500gを、容器の内部に入れ、容器内部底面とともに粉体付着抑制部材の凹凸面をアルミナ粒子で覆った。この容器を、小型振動篩器(MS−123 model300,株式会社中村製粉製)に設置し、上下方向に延びるモーター軸の両端に300gの偏心ウェイトを固定した状態で、モーターを1780rpmで回転させて容器を振動させた。容器を7日間振動させ続け、アルミナ粒子で粉体付着抑制部材の凹凸面(比較例2については、粉体付着抑制部材の表面)を摩擦した。7日後、凹部から粉体付着抑制部材を取り出し、エアーガンにて付着粉体を除去し、メタノールを用いてさらに清掃後、100℃で1分間乾燥することで、表面に付着するアルミナをそれぞれ除去した。アルミナが除去された実施例1〜8及び比較例1〜4の粉体付着抑制部材を用いて、評価1と同様の方法により、銀粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出された銀粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:銀粒子の付着量が50mg未満
○:銀粒子の付着量が50mg〜500mg
×:銀粒子の付着量が500mgを超える。
評価4で用いた銀粒子に代えて、メジアン径が22.3μmの銅粒子50gを、摩擦後の凹凸面に載せた。これ以外の条件は、評価4と同様の方法により、銅粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出された銅粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:銅粒子の付着量が30mg未満
○:銅粒子の付着量が30mg〜60mg
×:銅子の付着量が60mgを超える。
評価4で用いた銀粒子に代えて、メジアン径が0.3μmのPTFE粒子25gを、摩擦後の凹凸面に載せた。これ以外の条件は、評価4と同様の方法により、PTFE粒子の付着量をそれぞれ算出した。算出されたPTFE粒子の付着量を以下に示す3段階の評価基準に従って評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:PTFE粒子の付着量が25mg未満
○:PTFE粒子の付着量が25mg〜50mg
×:PTFE粒子の付着量が50mgを超える。
11:凹凸面
12:基材
13:皮膜
14:下地層
Claims (5)
- 粉体と接触する凹凸面を有する皮膜を有し、
前記凹凸面の算術平均粗さRaが0.2μm以上、1.6μm以下であり、
前記皮膜のビッカース硬度が400以上であり、
前記皮膜の主成分がニッケルであることを特徴とする粉体付着抑制部材。 - 前記皮膜が、リン、ホウ素、タングステン、モリブテン及びコバルトのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の粉体付着抑制部材。
- 前記皮膜が、耐摩耗性を示す無機微粒子を含むことを特徴とする請求項2に記載の粉体付着抑制部材。
- 前記皮膜が、潤滑性を示す微粒子を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の粉体付着抑制部材。
- 請求項1から4のいずれか1つに記載の粉体付着抑制部材の製造方法であって、
前記粉体付着抑制部材における粉体と接触する表面に所定の厚さを有する皮膜を形成する皮膜処理と、
前記皮膜の表面に凹凸面を形成する加工処理と、を有することを特徴とする粉体付着抑制部材の製造方法。
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