JP2019010657A - Surface-roughening processing jig - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するときに使用する粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法に関する。 The present invention relates to a roughening jig used for roughening a metal molded body by irradiating a laser beam, and a method of roughening a metal molded body using the same.
金属成形体の表面にレーザー光を連続的に照射して粗面化する方法、さらに樹脂成形体などと一体化する複合成形体の製造方法の発明が知られている(例えば特許文献1〜4)。
前記レーザー照射工程において薄い金属成形体を使用すると、レーザー光照射時の熱により変形するという問題がある。特許文献5の発明では、熱伝導率が高い成形体を接触させて冷却しながらレーザー光を照射することで前記変形が抑制できることが記載されている。
Inventions of a method for continuously irradiating a surface of a metal molded body with laser light to roughen the surface, and a method for manufacturing a composite molded body integrated with a resin molded body are known (for example,
When a thin metal molded body is used in the laser irradiation step, there is a problem that it is deformed by heat during laser light irradiation. In invention of patent document 5, it is described that the said deformation | transformation can be suppressed by irradiating a laser beam, making a molded object with high heat conductivity contact and cooling.
本発明は、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するときに使用する粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a roughening treatment jig used for roughening a metal molded body by irradiating a laser beam, and a method of roughening a metal molded body using the same. Let it be an issue.
本発明は、金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる高さ2mm以上の枠体部を有しており、
前記枠体部が、
庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第I形態と庇部、垂直面部および拡幅部を有している第II形態のいずれかの形態であり、
前記枠体部が第I形態であるとき、
前記庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、
前記傾斜面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、
前記底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線の内側に前記傾斜面部または前記底面部の端部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部が第II形態であるとき、
前記庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記拡幅部が垂直面部の下端部に接続された、前記枠体部の外側方向が凸部で内側方向が凹部のものであり、
前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記凸部が位置するように調整されているものであり、
前記粗面化処理用治具が、前記傾斜面部、前記底面部または前記拡幅部が前記金属成形体側になるように配置されて使用されるものである、粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供する。
The present invention is a roughening treatment jig used when roughening a metal molded body by laser light,
The roughening treatment jig has a frame body portion having a height of 2 mm or more that can surround the roughening treatment portion of the metal molded body,
The frame part is
It is any form of the first form having a collar part, a vertical surface part and an inclined surface part, or the first form having a collar part, the vertical surface part and the bottom part and the second form having a collar part, a vertical surface part and a widened part ,
When the frame body is in the form I,
The collar portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the inside of the frame body portion,
The inclined surface portion is inclined from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion,
The bottom surface is a flat surface extending from the lower end of the vertical surface to the inside of the frame body;
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion are adjusted so that the end portion of the inclined surface portion or the bottom surface portion is positioned inside the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. Yes,
When the frame body is in the form II
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the outer side of the frame body portion, and the widened portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion, and the outer direction of the frame body portion is a convex portion. And the inner direction is concave,
The convex part of the said collar part and the said wide part is adjusted so that the said convex part may be located in the outer side direction of the said frame part rather than the extension line to the perpendicular direction of the front-end | tip part of the said collar part. ,
The roughening processing jig is used by being arranged and used so that the inclined surface portion, the bottom surface portion or the widened portion is on the metal molded body side, and Provided is a method for roughening a metal molded body using
また本発明は、金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる高さ2mm以上の枠体部と、前記枠体内部を複数に区画するための高さ2mm以上の1または2以上の仕切り部を有しているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が、
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれが庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第1の形態、
前記枠体部が庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有し、前記仕切り部が庇部、垂直面部および拡幅部を有している第2の形態、
前記枠体部が庇部、垂直面部および拡幅部を有し、前記仕切り部が庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第3の形態、ならびに
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれが庇部、垂直面部および拡幅部を有している第4の形態のいずれか一つの形態から選ばれるものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第1の形態であるとき、
前記庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記底面部が前記垂直面部の下端部から前記前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれの前記庇部と前記傾斜面部または底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第2の形態であるとき、
前記枠体部の庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記枠体部の傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記枠体部の底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記仕切り部の庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記仕切り部の拡幅部が前記垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記枠体部の前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整され、前記仕切り部の前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており、
前記枠体部と前記仕切り部が第3の形態であるとき、
前記枠体部の庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記枠体部の拡幅部が前記垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記仕切り部の庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記仕切り部の傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記仕切り部の底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記枠体部の前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており、前記仕切り部の前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第4の形態であるとき、
前記庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、
前記拡幅部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線りも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており
前記粗面化処理用治具が、前記傾斜面部、前記底面部または前記拡幅部が前記金属成形体側になるように配置されて使用されるものである、粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供する。
The present invention is also a roughening jig used when roughening the metal molded body by laser light,
The roughening treatment jig has a frame portion having a height of 2 mm or more that can surround the roughening treatment portion of the metal formed body, and a height of 2 mm or more for dividing the inside of the frame into a plurality of pieces. Or having two or more partitions,
The frame body part and the partition part are
A first form in which each of the frame body portion and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion;
A second form in which the frame body portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion, and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and a widened portion;
A third form in which the frame body portion has a flange portion, a vertical surface portion and a widened portion, and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion; Each of the frame body part and the partition part is selected from any one form of the fourth form having a flange part, a vertical surface part and a widened part,
When the frame body part and the partition part are in the first form,
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion toward the inside of the frame body portion, and the inclined surface portion is the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion. The bottom surface portion is inclined in the inner direction of the frame body portion, and the bottom surface portion is a flat surface extended from the lower end portion of the vertical surface portion in the inner direction of the frame body portion,
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of each of the frame body portion and the partition portion are arranged on the inclined surface portion or the outer side of the frame body portion from the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. It is adjusted so that the bottom portion is located,
When the frame body part and the partition part are in the second form,
The flange part of the frame body part extends from the upper end part of the vertical surface part of the frame body part and the partition part toward the inside of the frame body part, and the inclined surface part of the frame body part is the frame body part And inclined from the lower end portion of the vertical surface portion of the partition portion toward the inner side of the frame body portion, and the bottom surface portion of the frame body portion extends from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion. An elongated flat surface,
The collar part in which the collar part of the partition part is extended from the upper end part of the vertical surface part to the outside direction of the frame body part, and the widened part of the partition part is connected to the lower end part of the vertical surface part The direction in which is stretched is a convex part and the opposite direction is a concave part,
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of the frame body portion are positioned on the outer side of the frame body portion with respect to the vertical extension line of the distal end portion of the flange portion. The protrusions of the widened portion and the widened portion of the partition portion are protruded more inwardly of the frame body portion than the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. Is adjusted so that the part is located,
When the frame body part and the partition part are in the third form,
The flange portion of the frame body portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the outer side of the frame body portion, and the widened portion of the frame body portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion, The direction in which the buttock is extended is a convex part and the opposite direction is a concave part,
The flange part of the partition part is extended from the upper end part of the vertical surface part of the frame body part and the partition part toward the inner side of the frame body part, and the inclined surface part of the partition part is the frame body part and the The partition portion is inclined from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion, and the bottom surface portion of the partition portion is extended from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion. A flat surface,
The protruding portion of the widened portion is positioned on the inner side of the frame body portion with respect to the vertical extension line of the distal end portion of the flanged portion of the flange portion of the frame body portion and the protruding portion of the widened portion. And the flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of the partition portion are arranged on the inclined surface portion or the outer side of the frame body portion with respect to the vertical line of the distal end portion of the flange portion. It is adjusted so that the bottom portion is located,
When the frame body part and the partition part are in the fourth form,
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion toward the outer side of the frame body portion,
The widened portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion, the extending direction of the flange portion is a convex portion, and the opposite direction is a concave portion,
The protrusions of the flange part and the widened part are adjusted so that the extension line in the vertical direction of the tip part of the flange part is positioned in the inner direction of the frame body part. The roughening processing jig is used by being arranged and used so that the inclined surface portion, the bottom surface portion or the widened portion is on the metal molded body side, and Provided is a method for roughening a metal molded body using
本発明の粗面化処理用治具とそれを使用した金属成形体の粗面化方法によれば、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するとき、前記金属成形体の熱による変形が抑制できる。
また本発明の粗面化処理用治具とそれを使用した金属成形体の粗面化方法によれば、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するときに生じる溶融状態の金属粒に由来するスパッタによる金属成形体の汚染が抑制される。
According to the roughening treatment jig of the present invention and the method of roughening a metal molded body using the same, when the metal molded body is irradiated with a laser beam to roughen the surface, Deformation due to heat can be suppressed.
Further, according to the roughening treatment jig of the present invention and the method of roughening a metal molded body using the same, the molten state generated when the metal molded body is roughened by irradiating the laser beam. Contamination of the metal molded body due to sputtering derived from the metal particles is suppressed.
<粗面化処理用治具>
本発明の粗面化処理用治具は、金属成形体にレーザー光を照射して粗面化するときに使用するものであり、レーザー光照射時の熱により金属成形体にそりなどの変形が生じることを抑制する機能と、溶融状態の金属粒に由来するスパッタによる金属成形体の汚染抑制機能を有しているものである。
<Roughening jig>
The roughening treatment jig of the present invention is used when a metal molded body is irradiated with a laser beam to roughen the surface, and the metal molded body is deformed by warpage due to heat generated during laser light irradiation. It has a function of suppressing occurrence and a function of suppressing contamination of a metal molded body by sputtering derived from molten metal particles.
(1)図1の粗面化処理用治具
図1(a)、(b)、図2(a)〜(e)により本発明の粗面化処理用治具の一実施形態を説明する。
第1実施形態の粗面化処理用治具10は枠体部11を有している。枠体部11は、4つの枠体部分11a〜11dからなるものである。
枠体部11の平面形状と大きさは、金属成形体1の粗面化処理部を包囲できる平面形状と大きさであり、金属成形体1の上に置いた状態で使用されるものである。
枠体部11は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体1の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスなどのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅が好ましい。
(1) Roughening jig of FIG. 1 An embodiment of the roughening jig of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b), and 2 (a) to 2 (e). .
The
The planar shape and the size of the
The
The type of metal is not particularly limited, but from the viewpoint of the function of suppressing deformation of the metal molded
図1(a)の粗面化処理用治具10は、枠体部11と金属成形体1の大きさが同じ実施形態であり、図1(b)の粗面化処理用治具10は、枠体部11が金属成形体1よりも小さい実施形態である。なお、粗面化処理用治具10は枠体部11が金属成形体よりも大きなものでもよく、その場合には、金属成形体1と粗面化処理用治具10が部分的に重なるようにして使用する。
1A is an embodiment in which the size of the
枠体部11で包囲された内側の金属成形体1の面が粗面化処理部2となるものであり、粗面化処理部2を除いた部分は粗面化処理されない面3である。
枠体部11の金属成形体1の表面からの高さ(h1)は2mm以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであるが、50mm以下程度が好ましい。
枠体部11の厚さ(図7(b)のt)は特に制限されるものではなく、0.01〜5mm程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、1mm以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から0.01mm以上が好ましい。
The surface of the inner metal molded
The height (h1) of the
The thickness of the frame body portion 11 (t in FIG. 7B) is not particularly limited, and can be about 0.01 to 5 mm. When considering the roughening treatment efficiency, 1 mm or less is preferable, and considering the deformation suppressing performance, 0.01 mm or more is preferable from the viewpoint of the strength of the partition and the heat conduction effect of the partition.
図2(a)に示す粗面化処理用治具10(第I形態)の枠体部11は、庇部12、垂直面部13および傾斜面部14を有している。上記のとおり、庇部12の金属成形体1の表面からの高さ(h1)が2mm以上となる。
庇部12は、垂直面部13の上端部から枠体部11の内側方向に伸ばされたものである。図2(a)では、庇部12は、垂直面部13面に対して垂設されているが、斜め上方向または斜め下方向に伸ばされたものでもよい。
傾斜面部14は、垂直面部13の下端部から枠体部11の内側方向(庇部12と同一方向)に傾斜されたものである。垂直面部13と傾斜面部14の間の角度αは120ー〜180ー未満が好ましく、130ー〜170ーが好ましい。
庇部12と傾斜面部14は、庇部12の先端部12aから鉛直方向に線を延長したとき、延長線(図2(a)中の一点鎖線)よりも枠体部11の外側に傾斜面部14の端部14aが位置するように調整されている。
A
The
The
The
図2(b)に示す粗面化処理用治具10A(第I形態)の枠体部51は、庇部52、垂直面部53および底面部54を有している。上記のとおり、庇部52の金属成形体1の表面からの高さ(h1)が2mm以上となる。
庇部52は、垂直面部53の上端部から枠体部51の内側方向に伸ばされたものである。図2(b)では、庇部54は、垂直面部53面に対して垂設されているが、斜め上方向または斜め下方向に伸ばされたものでもよい。
底面部54は、垂直面部53の下端部から枠体部51の内側方向(庇部52と同一方向)に伸ばされた平坦面である。
庇部52と底面部54は、庇部52の先端部52aから鉛直方向に線を延長したとき、延長線(図2(b)中の一点鎖線)よりも枠体部51の外側に底面部54の端部54aが位置するように調整されている。
A rough
The
The
The
図2(c)〜(e)に示す枠体部は、庇部、垂直面部および拡幅部を有している。拡幅部は、一方側が凸部で反対側が凹部である形状のものであればよく、凸部と凹部の形状により様々な実施形態がある。代表的な実施形態を図2(c)〜(e)により説明する。 The frame part shown to FIG.2 (c)-(e) has a collar part, a vertical surface part, and the wide part. The widened portion only needs to have a shape in which one side is a convex portion and the opposite side is a concave portion, and there are various embodiments depending on the shapes of the convex portion and the concave portion. A representative embodiment will be described with reference to FIGS.
図2(c)に示す粗面化処理用治具10B(第II形態)の枠体部111は、庇部112、垂直面部113および拡幅部114を有している。
庇部112は、垂直面部113の上端部から枠体部111の外側方向に伸ばされたものである。
拡幅部114は、垂直面部113の下端部に接続されており、枠体部111の外側方向に傾斜された外側傾斜面部115、外側傾斜面部115から下方(金属成形体1方向)に伸ばされた第2垂直面部116、第2垂直面部116から金属成形体1の面に沿って枠体部111の内側方向に伸ばされた平坦部117を有している。
外側傾斜面部115は、金属成形体1の面方向に沿った平坦部(第1平坦部)115でもよく、この場合には平坦部117が第2平坦部117となる。
拡幅部114には、外側傾斜面部(第1平坦部)115、第2垂直面部116および平坦部(第2平坦部)117で三方が囲まれた、枠体部111の内側方向に面した凹部118が形成されている。
庇部112と拡幅部114の凸部(第2垂直面部116)が、庇部112の先端部112aの鉛直方向への延長線(図2(c)中の一点鎖線)よりも枠体部111の内側に凸部(第2垂直面部116)が位置するように調整されている。
A
The
The widened
The outer
The widened
The projecting portion (second vertical surface portion 116) of the
図2(d)に示す粗面化処理用治具10C(第II形態)の枠体部211は、庇部212、垂直面部213および拡幅部214を有している。
庇部212は、垂直面部213の上端部から枠体部211の外側方向に伸ばされたものである。
拡幅部214は、垂直面部213の下端部に接続されており、枠体部211の外側方向に湾曲した湾曲部からなるものである。
拡幅部(湾曲部)214には、枠体211の内側方向に面した凹部218が形成されている。
庇部212と拡幅部(湾曲部)214の頂点部分(最も突き出した部分)が、庇部212の先端部212aの鉛直方向への延長線(図2(d)中の一点鎖線)よりも枠体部211の内側に頂点部分(最も突き出した部分)が位置するように調整されている。
A
The
The widened
The widened portion (curved portion) 214 is formed with a
The apex portion (the most protruding portion) of the
図2(e)に示す粗面化処理用治具10D(第II形態)の枠体部311は、庇部312、垂直面部313および拡幅部314を有している。
庇部312は、垂直面部313の上端部から枠体部311の外側方向に伸ばされたものである。
拡幅部314は、垂直面部313と接続された屈曲部からなるものである。拡幅部(屈曲部)314は、枠体部311の外側方向に傾斜された第1傾斜面部315と、第1傾斜面部315から枠体部311の内側方向に傾斜された第2傾斜面部316を有している。
拡幅部(屈曲部)314には、枠体311の内側方向に面した凹部318が形成されている。
庇部312と拡幅部(屈曲部)314の頂点部分(最も突き出した部分)が、庇部312の先端部312aの鉛直方向への延長線(図2(e)中の一点鎖線)よりも枠体部311の内側に頂点部分(最も突き出した部分)が位置するように調整されている。
図1(a)、(b)の粗面化処理用治具10は、図2(a)、図2(b)に示す第I形態、図2(c)〜図2(e)に示す第II形態のいずれかの形態にすることができるほか、第I形態と第II形態が混在した形態にすることもできる。
なお、図2(a)〜図2(e)に示す各枠体部の実施形態では、枠体部自体にレーザー光が照射されないように照射条件を調整すれば、庇部がない実施形態のものでも使用できる。
A
The
The widened
In the widened portion (bent portion) 314, a
The apex portion (the most protruding portion) of the
The roughening
In addition, in the embodiment of each frame body portion shown in FIG. 2A to FIG. 2E, if the irradiation condition is adjusted so that the frame body itself is not irradiated with the laser beam, the embodiment of the embodiment without the collar portion. Even things can be used.
(4)図3の粗面化処理用治具
図3により本発明の粗面化処理用治具の別実施形態を説明する。
図3の粗面化処理用治具10Eは、枠体部20と複数の仕切り部21(21a、21b)を有している。
枠体部20と仕切り部21の金属成形体1の表面からの高さ(h1)は2mm以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであるが、50mm以下程度が好ましい。
枠体部20仕切り部21の厚さ(図7(b)のt)は特に制限されるものではなく、0.01〜5mm程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、1mm以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から0.01mm以上が好ましい。枠体部20、仕切り部21の厚さは同一でもよいし、異なっていてもよい。
(4) Roughening Jig of FIG. 3 Another embodiment of the roughening jig of the present invention will be described with reference to FIG.
The
The height (h1) from the surface of the metal molded
The thickness (t in FIG. 7B) of the
枠体部20は、図1に示す枠体部11と同じものである。
枠体部20と仕切り部21は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体1の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスなどのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅が好ましい。
The
The
The type of metal is not particularly limited, but from the viewpoint of the function of suppressing deformation of the metal molded
仕切り部21a、21bは、枠体部20の対向する二辺間に配置されたもので、枠体部20の内側を複数に区画するものである。図3では、粗面化処理部2が2a、2b、2cの3つに区画されている。
仕切り部21の数と隣接する仕切り部21同士の間隔は特に制限されるものではなく、枠体部20の大きさとの関連において調整されるものである。
一つの仕切り部21は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の仕切り部21ごとに厚さが異なっていてもよい。
The
The number of the
One
枠体部20は、図2(a)〜(e)のいずれか形態のものから選択することができる。
仕切り部21(21a、21b)は、図2(a)〜(e)の形態のいずれかに対応するものから選択することができ、例えば図2(a)の形態に対応する図4(a)の形態のものである。
図4(a)の形態は、図2(a)の形態において4つの枠体部分11a〜11dのいずれか一つのみの断面形状と同じものであり、同様に図2(b)〜(e)の形態において4つの枠体部分11a〜11dのいずれか一つのみの断面形状と同じものを仕切り部21として使用することができる。
枠体部20と仕切り部21は、
枠体部20と仕切り部21のそれぞれが図2(a)または図2(b)である第1の形態、
枠体部20が図2(a)または図2(b)であり、仕切り部21が図2(c)〜図2(e)から選ばれるものである第2の形態、
枠体部20が図2(c)〜図2(e)から選ばれるものであり、仕切り部21が図2(a)または図2(b)である第3の形態、
枠体部20と仕切り部21のそれぞれが図2(c)〜図2(e)から選ばれるものである第4の形態から選ばれるいずれかの形態にすることができる。
なお、第1の形態であるとき、枠体部20と仕切り部21のすべてが図2(a)のみの形態、枠体部20と仕切り部21のすべてが図2(b)のみの形態、枠体部20が図2(a)、仕切り部21が図2(b)の形態、枠体部20が図2(b)、仕切り部21が図2(a)の形態、枠体部20と仕切り部21が図2(a)と図2(b)が混在している形態のいずれかの形態にすることができる。
また仕切り部21(21a、21b)は、図4(b)〜(d)に示す形態のものでもよい。
The
The partition part 21 (21a, 21b) can be selected from those corresponding to any of the forms shown in FIGS. 2A to 2E. For example, FIG. 4A corresponding to the form shown in FIG. ).
The form of FIG. 4A is the same as the cross-sectional shape of only one of the four
The
A first form in which each of the
2nd form that the
A third embodiment in which the
Each of the
In addition, when it is a 1st form, all the
Moreover, the thing of the form shown to FIG.4 (b)-(d) may be sufficient as the partition part 21 (21a, 21b).
図4(b)の形態は、図2(a)に対応する形態の仕切り部21が2つ組み合わされた形態のものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、それぞれの庇部12と傾斜面部14が反対方向を向くようにして垂直面部13同士が当接された状態で組み合わされたものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、垂直面部13同士が溶接されていてもよいし、垂直面部13同士が接着剤、粘着テープ、ゴムバンドなどで固定されていてもよい。
The form of FIG.4 (b) is a thing of the form with which the two
The two partition portions 21 (21a, 21b) are combined in a state where the
The two partition portions 21 (21a, 21b) may have the
図4(c)の形態は、図2(b)に対応する形態の仕切り部21が2つ組み合わされた形態のものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、それぞれの庇部52と底面部54が反対方向を向くようにして垂直面部53同士が当接された状態で組み合わされたものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、垂直面部53同士が溶接されていてもよいし、垂直面部53同士が接着剤、粘着テープ、ゴムバンドなどで固定されていてもよい。
The form of FIG.4 (c) is a thing of the form with which the two
The two partition portions 21 (21a, 21b) are combined in a state where the
The two partition portions 21 (21a, 21b) may have the
図4(d)の形態は、図2(c)に対応する形態の仕切り部21が2本組み合わされた形態のものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、それぞれの凹部118が反対方向を向くようにして庇部112同士と第2垂直面部116同士が当接された状態で組み合わされたものである。
2つの仕切り部21(21a、21b)は、第2垂直面部116同士が溶接されていてもよいし、第2垂直面部116同士が接着剤、粘着テープ、ゴムバンドなどで固定されていてもよい。
The form of FIG.4 (d) is a thing of the form with which the two
The two partition portions 21 (21a, 21b) are combined in a state where the
In the two partition portions 21 (21a, 21b), the second
(5)図5の粗面化処理用治具
図5により本発明の粗面化処理用治具の別実施形態を説明する。図5(a)は金属成形体1と粗面化処理用治具10Fの大小関係が図1(a)に対応し、図5(b)は金属成形体1と粗面化処理用治具10Fの大小関係が図1(b)に対応するものである。
粗面化処理用治具10Fは、枠体部30と複数の第1仕切り部31、複数の第1仕切り部31と交差された第2仕切り部32を有している。
枠体部30、第1仕切り部31、第2仕切り部32は、上記した第1形態、第2形態および第3形態のいずれかの形態にすることができる。
枠体部30、第1仕切り部31、第2仕切り部32の金属成形体1の表面からの高さ(h1)は2mm以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであるが、50mm以下程度が好ましい。
枠体部30、第1仕切り部31、第2仕切り部32の厚さ(図7(b)のt)は特に制限されるものではなく、0.01〜5mm程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、1mm以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から0.01mm以上が好ましい。枠体部30、第1仕切り部31、第2仕切り部32の厚さは同一でもよいし、異なっていてもよい。
(5) Roughening Jig of FIG. 5 Another embodiment of the roughening jig of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5A corresponds to FIG. 1A in the magnitude relationship between the metal molded
The
The
The height (h1) from the surface of the metal molded
The thickness (t in FIG. 7B) of the
枠体部30は、図1に示す枠体部11と同じものである。
枠体部30、第1仕切り部31、第2仕切り部32は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体1の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスなどのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅が好ましい。
The
The
The type of metal is not particularly limited, but from the viewpoint of the function of suppressing deformation of the metal molded
複数の第1仕切り部31は、枠体部30の対向する二辺間に配置されたものである。
複数の第2仕切り部32は、第1仕切り部31が配置された二辺と直交する位置の二辺間に配置されたものである。
一つの第1仕切り部31は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の第1仕切り部31ごとに厚さが異なっていてもよい。
一つの第2仕切り部32は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の第2仕切り部32ごとに厚さが異なっていてもよい。
第1仕切り部31と第2仕切り部32の厚さは、同一でもよいし、異なっていてもよい。
The plurality of
The plurality of
One
One
The thickness of the
枠体部30の内側は、互いに直交して交差する複数の第1仕切り部31と複数の第2仕切り部32により格子状(複数の四角形)に区画されている。
第1仕切り部31と第2仕切り部32は、互いに斜め方向に交差するように配置されていてもよい。
また枠体部30の内側は、多数の仕切り部を組み合わせることで、ハニカム状に区画されたもの、その他、円形、楕円形、菱形を含むように区画されたもの、不定形を含むように区画されたものなどにすることもできる。
図5では、それぞれ二本ずつの第1仕切り部31と第2仕切り部32により枠体部30の内側が合計9に区画されている。
複数の第1仕切り部31の数と間隔、複数の第2仕切り部32の数と間隔は特に制限されるものではなく、枠体部30の大きさとの関連において調整されるものである。
The inside of the
The
In addition, the inside of the
In FIG. 5, the inner side of the
The number and interval of the plurality of
枠体部30は、図2(a)〜(e)のいずれか形態のものである。
複数の第1仕切り部31と複数の第2仕切り部32は、図2(a)〜(e)の形態のいずれかに対応するものであり、例えば図2(a)の形態に対応する図4(a)の形態のものである。
図4(a)の形態は、図2(a)の形態において4つの枠体部分11a〜11dのいずれか一つのみの断面形状と同じものであり、同様に図2(b)〜(e)の形態において4つの枠体部分11a〜11dのいずれか一つのみの断面形状と同じものを仕切り部21として使用することができる。
また複数の第1仕切り部31と複数の第2仕切り部32一部または全部は、図4(b)〜(d)に示す形態のものでもよい。
The
The plurality of
The form of FIG. 4A is the same as the cross-sectional shape of only one of the four
Further, some or all of the plurality of
<粗面化方法>
次に、図1(a)、(b)、図2(a)に示す粗面化処理用治具10を使用した金属成形体の粗面化方法により説明する。
工程1では、金属成形体1の粗面化対象部2を包囲するように粗面化処理用治具10を配置する。工程1では、粗面化処理用治具10に代えて、図2(b)〜(e)に示す粗面化処理用治具10A〜10Dを使用することもできる。
<Roughening method>
Next, the roughening method of the metal molded body using the
In
工程1で使用する金属成形体1の金属は特に制限されるものではなく、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。
例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、黄銅、クロムめっき鋼、マグネシウムおよびそれらを含む合金、タングステンカーバイド、クロミウムカーバイドなどのサーメットから選ばれるものを挙げることができ、これらの金属に対して、アルマイト処理、めっき処理などの表面処理を施したものに適用できる。
The metal of the metal molded
Examples include those selected from cermets such as iron, various stainless steels, aluminum, zinc, titanium, copper, brass, chromium-plated steel, magnesium and alloys containing them, tungsten carbide, chromium carbide, and the like. On the other hand, it can be applied to those subjected to surface treatment such as alumite treatment and plating treatment.
工程1で使用する金属成形体の形状は特に制限されるものではなく、用途に応じた形状のものを使用することができる。
金属成形体の厚さも特に制限されるものではないが、本発明の金属成形体の粗面化方法は、厚さの小さい成形体を粗面化したときでも、そりなどの変形が生じ難いという点で優れている。このため、厚さが5mm以下の薄い金属成形体に対して好適であり、好ましくは厚さが2mm以下、より好ましくは1mm以下、さらに好ましくは0.7mm以下の金属成形体に対して好適である。
The shape of the metal molded body used in
The thickness of the metal molded body is not particularly limited, but the method for roughening a metal molded body according to the present invention is less likely to cause deformation such as warping even when the molded body having a small thickness is roughened. Excellent in terms. Therefore, it is suitable for a thin metal molded body having a thickness of 5 mm or less, preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, and further preferably 0.7 mm or less. is there.
粗面化処理部2が2箇所以上に分離しているときは、2以上の粗面化処理用治具10を分離して配置することもできる。
粗面化処理用治具10は、図1(a)、図1(b)に示すように全体が金属成形体1に接触するように配置するほか、一部のみが金属成形体1に接触するように配置することができる。
また、図1(a)に示す大きな粗面化処理用治具10の内側に図1(b)に示す小さな粗面化処理用治具10を配置することもできる。
さらに、図1(b)に示すように粗面化処理用治具10を配置したときは、レーザー光を照射しない粗面化処理用治具10の外側の金属成形体1の面3上には、熱変形抑制用の錘を置くことができる。この錘としては、金属板、金属塊(例えば、直方体、立方体、円柱)、セラミックス板、セラミックス塊(例えば、直方体、立方体、円柱)などを使用することができる。
また粗面化処理用治具10と錘を一体化されたものを使用してもよいし、粗面化処理用治具10の枠体部11自体の幅や重さを調整することで、枠体部11自体を錘として使用することもできる。
また錘に代えて、粗面化処理用治具10をクランプなどの支持手段で支持した状態で、粗面化処理用治具10により金属成形体1を上から押さえつけるようにしてもよい。このようにする場合には、粗面化処理用治具10の枠体11にクランプにより掴むことができる突出部を形成しておくこともできる。
When the surface
As shown in FIGS. 1A and 1B, the roughening
Moreover, the
Furthermore, when the
Moreover, you may use what integrated the roughening processing jig |
Instead of the weight, the metal molded
工程2では、粗面化処理用治具10の上方から粗面化処理部2にレーザー光を照射する。
工程2では、
(I)レーザー装置によりレーザー光を連続照射する方法、
(II)ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせを使用し、レーザー発振器から連続的に発振させたレーザー光をガルバノコントローラーによりパルス化することで、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する方法、またはレーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する方法のいずれかのレーザー照射方法を適用することができる。
(I)および(II)のレーザー光の照射方法では、金属成形体の表面に対して直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射する。
(II)のレーザー光の照射方法では、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射して、全体として点線または鎖線(一点鎖線、二点鎖線など)が形成されるように照射する。
連続波レーザーは公知のものを使用することができ、例えば、YVO4レーザー、ファイバーレーザー(シングルモードファイバーレーザー、マルチモードファイバーレーザー)、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、YAGレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、He−Neレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザーを使用することができる。
In
In
(I) A method of continuously irradiating laser light with a laser device,
(II) Using a combination of galvanometer mirror and galvano controller, the laser light continuously oscillated from the laser oscillator is pulsed by the galvano controller, so that the irradiated portion and the non-irradiated portion are alternately generated. A method of irradiating, or a method of irradiating laser light so that irradiated and non-irradiated portions are alternately generated using a fiber laser device in which a direct modulation type modulation device that directly converts the laser drive current is connected to a laser power Any one of the laser irradiation methods can be applied.
In the laser light irradiation methods (I) and (II), the surface of the metal molded body is irradiated with laser light so as to be a straight line, a curve, or a combination of a straight line and a curve.
In the laser light irradiation method of (II), irradiation is performed so that laser light irradiation portions and non-irradiation portions are alternately generated, so that a dotted line or a chain line (one-dot chain line, two-dot chain line, etc.) is formed as a whole. Irradiate.
A known continuous wave laser can be used, for example, YVO 4 laser, fiber laser (single mode fiber laser, multimode fiber laser), excimer laser, carbon dioxide laser, ultraviolet laser, YAG laser, semiconductor laser, A glass laser, ruby laser, He—Ne laser, nitrogen laser, chelate laser, and dye laser can be used.
レーザー光は、エネルギー密度が1MW/cm2以上で、2000mm/sec以上の照射速度でレーザー照射することが好ましい。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、レーザー光の出力(W)と、レーザー光(スポット面積(cm2)(π・〔スポット径/2〕2)から求められる。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、2〜1000MW/cm2が好ましく、10〜800MW/cm2がより好ましく、10〜700MW/cm2がさらに好ましい。
レーザー光の照射速度は2,000〜20,000mm/secが好ましく、2,000〜18、000mm/secがより好ましく、3,000〜15、000mm/secがさらに好ましい。
レーザー光の出力は4〜4000Wが好ましく、50〜2500Wがより好ましく、100〜2000Wが好ましく、150〜1000Wが好ましく、150〜500Wがさらに好ましい。
波長は500〜11000nmが好ましい。
ビーム径(スポット径)は5〜80μmが好ましい。
焦点はずし距離は、-5〜+5mmが好ましく、−1〜+1mmがより好ましく、−0.5〜+0.1mmがさらに好ましい。焦点はずし距離は、設定値を一定にしてレーザー照射してもよいし、焦点はずし距離を変化させながらレーザー照射してもよいが、粗面化処理用治具10を損傷させないためには、粗面化処理用治具10の最上部の位置を焦点距離から+2mm以上に設定することが好ましい。
The laser beam is preferably irradiated with a laser having an energy density of 1 MW / cm 2 or more and an irradiation speed of 2000 mm / sec or more.
The energy density at the time of laser beam irradiation is determined from the laser beam output (W) and the laser beam (spot area (cm 2 ) (π · [spot diameter / 2] 2 )).
The energy density at the time of laser light irradiation is preferably 2 to 1000 MW / cm 2 , more preferably 10 to 800 MW / cm 2 , and even more preferably 10 to 700 MW / cm 2 .
The irradiation rate of the laser beam is preferably 2,000 to 20,000 mm / sec, more preferably 2,000 to 18,000 mm / sec, and further preferably 3,000 to 15,000 mm / sec.
The output of the laser beam is preferably 4 to 4000 W, more preferably 50 to 2500 W, 100 to 2000 W is preferable, 150 to 1000 W is preferable, and 150 to 500 W is more preferable.
The wavelength is preferably 500 to 11000 nm.
The beam diameter (spot diameter) is preferably 5 to 80 μm.
The defocus distance is preferably -5 to +5 mm, more preferably -1 to +1 mm, and still more preferably -0.5 to +0.1 mm. The defocusing distance may be irradiated with laser with a set value being constant, or laser irradiation may be performed while changing the defocusing distance. However, in order not to damage the
次に図6(a)により工程2を説明する。
工程2で金属成形体1に対して粗面化処理用治具10の上方からレーザー光を照射したときは(図6(a)中の白矢印)、熱により溶融状態の金属粒が生じて飛散されるが、前記溶融状体の金属粒は粗面化処理用治具10の垂直面部13と傾斜面部14に付着して保持された状態で固化してスパッタ8となる。このため、金属成形体1の面上にスパッタ8が蓄積されることが抑制できる。
例えば、図6(b)のような垂直面部のみからなる粗面化処理用治具400を使用したときは、治具400と金属成形体1が接する隅にスパッタ8が蓄積され易くなるという問題があるが、本発明の粗面化処理用治具10(または粗面化処理用治具10A〜10F)を使用することで前記問題が解決できるので好ましい。
Next,
When laser light is irradiated on the metal molded
For example, when a
また工程2で金属成形体1に対してレーザー光を照射したとき、粗面化処理用治具10で押さえているので、金属成形体1の変形が抑制される。
なお、金属成形体1の表面(粗面化処理部2)に焦点外し距離を合わせて調整すると、具体的には粗面化処理用治具の最上部の位置を焦点距離から+2mm以上に設定すると、粗面化処理用治具10の庇部12にレーザー光が当たった場合でも損傷しない。また庇部12があるため、金属成形体1と近接している傾斜面部14にはレーザー光は当たらない。このため、粗面化処理用治具10は繰り返し使用することができるほか、粗面化処理用治具10は金属のみからなるものではない材質からなるものも使用することができる。
In addition, when the laser beam is irradiated to the metal molded
Note that when the defocus distance is adjusted to the surface of the metal molded body 1 (roughening portion 2), specifically, the position of the uppermost portion of the roughening treatment jig is set to +2 mm or more from the focal length. When set, even when the laser beam hits the
(2)図3に示す粗面化処理用治具10Eを使用した金属成形体の粗面化方法
図3、図6、図7により説明する。
工程1において金属成形体1の上に、図3(a)、(b)に示す状態と同様にして粗面化処理用治具10Eを配置する。
粗面化処理部2が2箇所以上に分離しているときは、2以上の粗面化処理用治具10Eを分離して配置する。
粗面化処理用治具10Eは、図3(a)、(b)に示すように全体が金属成形体1に接触するように配置するほか、一部のみが金属成形体1に接触するように配置することができる。
また、図1(a)に示す大きな粗面化処理用治具10の内側に図3(b)に示す小さな粗面化処理用治具10Eを配置することもできる。
さらに、図3(b)に示すように粗面化処理用治具10Eを配置したときは、レーザー光を照射しない粗面化処理用治具10Eの外側の金属成形体1の面3上には、熱変形抑制用の錘を置くことができる。この錘としては、金属板、金属塊(例えば、直方体、立方体、円柱)、セラミックス板、セラミックス塊(例えば、直方体、立方体、円柱)などを使用することができる。
また粗面化処理用治具10Eと錘を一体化されたものを使用してもよいし、粗面化処理用治具10Eの枠体部20自体の幅や重さを調整することで、枠体部20自体を錘として使用することもできる。
また錘に代えて、粗面化処理用治具10Eをクランプなどの支持手段で支持した状態で、粗面化処理用治具10Eにより金属成形体1を上から押さえつけるようにしてもよい。このようにする場合には、粗面化処理用治具10Eの枠体20にクランプにより掴むことができる突出部を形成しておくこともできる。
(2) Roughening method of metal forming body using
In
When the
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
Also, a
Furthermore, when the
Moreover, you may use what integrated the roughening processing jig |
Further, instead of the weight, the
工程2では、図7(a)に示すとおり、仕切り部21に直交するX方向であるか、仕切り部21と平行なY方向、仕切り部21に斜交する方向、またはランダム方向のいずれかの方向にレーザー光を照射する。
図7(b)に示す粗面化処理用治具10Eは、枠体20の内側に図3(a)、(b)の仕切り部21に相当するものを6本有している(仕切り部21a〜21f)。
図7(b)では、枠体部20と仕切り部21a〜21fは、便宜上、断面が長方形のものとして示しているが、図8に示すように図2(a)と図4(b)に対応する形態のものである。
In
The
In FIG. 7 (b), the
工程2において、図7(b)に示す粗面化処理用治具10Eの上方(白い矢印)からレーザー光をX方向またはY方向に移動させながら、金属成形体1の粗面化処理部2a〜2gに対して連続照射する。
このとき、図8に示すとおり、粗面化処理用治具10Eの作用により金属成形体1の面上にスパッタが蓄積されることが抑制される。
In
At this time, as shown in FIG. 8, the accumulation of spatter on the surface of the metal molded
また、X方向にレーザー光を照射したときは枠体部20と仕切り部21a〜21fの直下(それぞれの庇部12の直下)にはレーザー光が照射されないため、金属成形体1のレーザー光が照射された部分4とレーザー光が照射されなかった部分4'は図7(c)に示すように点線になり、粗面化処理用治具10Eを使用することなくレーザー光を連続照射した場合に比べて、金属成形体1が熱的影響を受けにくくなる。
なお、仕切り部21a〜21fの庇部12の長さを調整することで、レーザー光が照射されなかった部分4'の寸法を調整することができる。
また、枠体部20にレーザー光が照射されないように照射条件を調整すれば、庇部がない形態のものでも使用できる。
このため、X方向にレーザー光を照射したときは、粗面化処理用治具10E自体を配置することによる熱変形抑制効果と、熱的影響が緩和されることによる熱変形抑制効果の両方の効果が発揮されるため、より厚さの小さな金属成形体に対して有効な方法となる。
また粗面化処理用治具10Eがアルミニウムや銅などの熱伝導性良い材料からなるものであるときは、粗面化処理用治具10Eによる放熱効果も熱変形抑制効果を補助するように作用するので好ましい。
Further, when the laser beam is irradiated in the X direction, the laser beam is not irradiated directly below the
In addition, the dimension of part 4 'which was not irradiated with a laser beam can be adjusted by adjusting the length of the
In addition, if the irradiation condition is adjusted so that the
For this reason, when the laser beam is irradiated in the X direction, both the thermal deformation suppression effect by disposing the
When the
(3)図5に示す粗面化処理用治具10Fを使用した金属成形体の粗面化方法
図5、図7〜図9により説明する。
工程1において金属成形体1の上に、図5(a)、(b)に示す形態と同様にして粗面化処理用治具10Fを配置するが、その他、図9(a)〜(d)に示す形態のように配置することもできる。
(3) Roughening method of metal molded body using
In
図9(a)は、金属成形体1よりも大きな粗面化処理用治具10Fを使用することで、金属成形体1の全面を覆う実施形態である。図9(a)の粗面化処理用治具10Fは、粗面化処理部2が金属成形体1の全面である場合と任意の一部である場合の全てに対応することができる。
この実施形態では、図8(a)の粗面化処理用治具10Fの内、粗面化処理部2に面していない粗面化処理用治具10Fの上に錘を配置することができる。
またこの実施形態では、粗面化処理用治具10Fをクランプなどの支持手段で支持した状態で、粗面化処理用治具10Fにより金属成形体1を上から押さえつけるようにしてもよい。
FIG. 9A is an embodiment that covers the entire surface of the metal molded
In this embodiment, the weight may be arranged on the
Further, in this embodiment, the metal molded
図9(b)は、金属成形体1の中央を含む内側部分(粗面化処理部2)のみに粗面化処理用治具10Fを配置して、粗面化処理部2の外側の残部面の全てに一つの錘60を配置した実施形態である。
この実施形態では、粗面化処理用治具10Fと錘60が一体化されたものでもよいし、粗面化処理用治具10Fの枠体部50自体が錘60になっているものでもよい。
また金属成形体1と同じ大きさの粗面化処理用治具10Fを配置した後、粗面化処理用治具10Fの上に図9(b)に示す形状の錘60を配置することもできる。
FIG. 9B shows that the
In this embodiment, the
Further, after the
図9(c)は、金属成形体1の2箇所(2箇所の粗面化処理部2)に2つの粗面化処理用治具10Fを配置し、2箇所の粗面化処理部2を除いた残部の一部面に3つの錘60を分けて配置した実施形態である。
FIG. 9C shows that two roughening
図9(d)は、金属成形体1の粗面化処理部2が一端部側に片寄っている場合、粗面化処理用治具10Fを金属成形体1からはみ出した状態で配置した実施形態である。
金属成形体1の粗面化処理用治具10Fが配置されていない面には、図9(c)に示すように錘60を配置することができる。
FIG. 9D shows an embodiment in which the
As shown in FIG. 9C, a
工程2は、図7(a)におけるX方向、Y方向と同様の方向のほか、第1仕切り部31、第2仕切り部32の両方に斜交する方向、またはランダム方向のいずれかの方向にレーザー光を照射する。
工程2は、図7(b)と同様にして粗面化処理用治具10Fの上方からレーザー光を一方向に移動させながら、金属成形体1の粗面化処理部2に対して連続照射する。
このとき、図8に示すとおり、粗面化処理用治具10Fの作用により金属成形体1の面上にスパッタが蓄積されることが抑制される。
In
At this time, as shown in FIG. 8, the accumulation of spatter on the surface of the metal molded
また、第1仕切り部31、第2仕切り部32の庇部12の直下にはレーザー光が照射されないため、金属成形体1のレーザー光が照射された部分は図7(c)と同様に点線になり、粗面化処理用治具10Fを使用することなくレーザー光を連続照射した場合に比べて、金属成形体1が熱的影響を受けにくくなる。
このため、粗面化処理用治具10F自体を配置することによる熱変形抑制効果と、熱的影響が緩和されることによる熱変形抑制効果の両方の効果が発揮されるため、より厚さの小さな金属成形体に対して有効な方法となる。
また粗面化処理用治具10Fがアルミニウムや銅などの熱伝導性良い材料からなるものであるときは、粗面化処理用治具10Fによる放熱効果も熱変形抑制効果を補助するように作用するので好ましい。
なお、第1仕切り部31の庇部12、第2仕切り部32の庇部12の長さを調整することで、レーザー光が照射されなかった部分(図7(c)の4')の寸法を調整することができる。
In addition, since the laser beam is not irradiated directly below the
For this reason, since the effect of both the thermal deformation suppression effect by arrange | positioning the roughening process jig |
When the
In addition, the dimension (4 'of FIG.7 (c)) where the laser beam was not irradiated by adjusting the length of the
実施例1、比較例1
工程1では、図10に示す形状のステンレス(SUS304)板(縦30mm、横30mm、厚み0.5mm)を使用し、20mm×6mmの粗面化処理部を含むステンレス(SUS304)板全体に対してステンレス製の治具10Fを図9(a)に示す状態で配置した。
治具10Fは、枠体部30が図2(a)、第1仕切り部31と第2仕切り部3が図4(b)に示すものである。
工程2では、表1に示す条件でレーザー光を連続的に照射した。その後、ステンレス(SUS304)板の表面温度が室温まで低下した後で治具10Fを取り外した。
なお、比較例1は、工程2のみを実施した。
Example 1 and Comparative Example 1
In
The
In
In Comparative Example 1,
レーザー光の照射後の金属板1の変形量を測定した。測定方法を図11(a)〜(c)により説明する。
図11(a)、(b)は、レーザー光の照射前後の状態を示す図であり、図11(b)は、理解し易いように変形を誇張して示している。
変形量は、平面71を有する測定台70の上にレーザー光の照射後の金属板1を載せ、対向する両辺側の面と測定台70の平面71の間の間隔d1、d2をスケールルーペ(3010S:池田レンズ工業(株)製)で測定して求めた。測定数は5であり、(5×d1+5×d2)/10から求めた平均値を表1に示す。
The amount of deformation of the
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing states before and after laser light irradiation, and FIG. 11B shows the deformation exaggerated for easy understanding.
The amount of deformation is such that the
表1から明らかなとおり、レーザー光を連続照射した比較例1では僅かに変形していたが、実施例1では変形(そり)がなかった。この結果から、本発明の粗面化処理用治具を使用した粗面化方法は、厚さの小さい金属成形体に対して効果があることが確認された。
また粗面化処理後の粗面化処理用治具にスパッタが付着していることが確認された。前記付着量の分だけ金属成形体表面のスパッタによる汚染が抑制されたことになる。
As is apparent from Table 1, the comparative example 1 in which the laser beam was continuously irradiated was slightly deformed, but the example 1 was not deformed (warped). From this result, it was confirmed that the roughening method using the roughening treatment jig of the present invention is effective for a metal molded body having a small thickness.
In addition, it was confirmed that the sputter was adhered to the roughening treatment jig after the roughening treatment. Contamination due to sputtering on the surface of the metal formed body is suppressed by the amount of adhesion.
本発明の金属成形体の粗面化方法により得られた粗面化された金属成形体は、特許第5701414号公報の発明に記載された複合成形体の製造中間体とすることができるほか、特開2016−36884号公報に記載の研磨材、特開2016−7589号公報に記載の微粒子の担体、特開2016−43413号公報の段落番号0037に記載された用途に使用することができる。 The roughened metal molded body obtained by the method for roughening a metal molded body of the present invention can be used as a production intermediate for the composite molded body described in the invention of Japanese Patent No. 5701414, It can be used for abrasives described in JP-A-2016-36884, particulate carriers described in JP-A-2016-7589, and uses described in paragraph No. 0037 of JP-A-2016-43413.
1 金属成形体
2 粗面化処理部
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F 粗面化処理用治具
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる高さ2mm以上の枠体部を有しており、
前記枠体部が、
庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第I形態と庇部、垂直面部および拡幅部を有している第II形態のいずれかの形態であり、
前記枠体部が第I形態であるとき、
前記庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、
前記傾斜面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、
前記底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線の内側に前記傾斜面部または前記底面部の端部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部が第II形態であるとき、
前記庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記拡幅部が垂直面部の下端部に接続された、前記枠体部の外側方向が凸部で内側方向が凹部のものであり、
前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記凸部が位置するように調整されているものであり、
前記粗面化処理用治具が、前記傾斜面部、前記底面部または前記拡幅部が前記金属成形体側になるように配置されて使用されるものである、粗面化処理用治具。 A roughening jig used for roughening a metal molded body with laser light,
The roughening treatment jig has a frame body portion having a height of 2 mm or more that can surround the roughening treatment portion of the metal molded body,
The frame part is
It is any form of the first form having a collar part, a vertical surface part and an inclined surface part, or the first form having a collar part, the vertical surface part and the bottom part and the second form having a collar part, a vertical surface part and a widened part ,
When the frame body is in the form I,
The collar portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the inside of the frame body portion,
The inclined surface portion is inclined from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion,
The bottom surface is a flat surface extending from the lower end of the vertical surface to the inside of the frame body;
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion are adjusted so that the end portion of the inclined surface portion or the bottom surface portion is positioned inside the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. Yes,
When the frame body is in the form II
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the outer side of the frame body portion, and the widened portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion, and the outer direction of the frame body portion is a convex portion. And the inner direction is concave,
The convex part of the said collar part and the said wide part is adjusted so that the said convex part may be located in the outer side direction of the said frame part rather than the extension line to the perpendicular direction of the front-end | tip part of the said collar part. ,
A roughening treatment jig, wherein the roughening treatment jig is arranged and used so that the inclined surface portion, the bottom surface portion, or the widened portion is on the metal molded body side.
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる高さ2mm以上の枠体部と、前記枠体内部を複数に区画するための高さ2mm以上の1または2以上の仕切り部を有しているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が、
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれが庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第1の形態、
前記枠体部が庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有し、前記仕切り部が庇部、垂直面部および拡幅部を有している第2の形態、
前記枠体部が庇部、垂直面部および拡幅部を有し、前記仕切り部が庇部、垂直面部および傾斜面部、または庇部、垂直面部および底面部を有している第3の形態、ならびに
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれが庇部、垂直面部および拡幅部を有している第4の形態のいずれか一つの形態から選ばれるものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第1の形態であるとき、
前記庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記底面部が前記垂直面部の下端部から前記前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記枠体部と前記仕切り部のそれぞれの前記庇部と前記傾斜面部または底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第2の形態であるとき、
前記枠体部の庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記枠体部の傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記枠体部の底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記仕切り部の庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記仕切り部の拡幅部が前記垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記枠体部の前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整され、前記仕切り部の前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており、
前記枠体部と前記仕切り部が第3の形態であるとき、
前記枠体部の庇部が前記垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、前記枠体部の拡幅部が前記垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記仕切り部の庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされたものであり、前記仕切り部の傾斜面部が前記枠体部と前記仕切り部の前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に傾斜されたものであり、前記仕切り部の底面部が前記垂直面部の下端部から前記枠体部の内側方向に伸ばされた平坦面であり、
前記枠体部の前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており、前記仕切り部の前記庇部と前記傾斜面部または前記底面部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の外側方向に前記傾斜面部または前記底面部が位置するように調整されているものであり、
前記枠体部と前記仕切り部が第4の形態であるとき、
前記庇部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の上端部から前記枠体部の外側方向に伸ばされたものであり、
前記拡幅部が前記枠体部と前記仕切り部の垂直面部の下端部に接続された、前記庇部が伸ばされた方向が凸部で反対方向が凹部のものであり、
前記庇部と前記拡幅部の凸部が、前記庇部の先端部の鉛直方向への延長線よりも前記枠体部の内側方向に前記拡幅部の凸部が位置するように調整されており
前記粗面化処理用治具が、前記傾斜面部、前記底面部または前記拡幅部が前記金属成形体側になるように配置されて使用されるものである、粗面化処理用治具。 A roughening jig used for roughening a metal molded body with laser light,
The roughening treatment jig has a frame portion having a height of 2 mm or more that can surround the roughening treatment portion of the metal formed body, and a height of 2 mm or more for dividing the inside of the frame into a plurality of pieces. Or having two or more partitions,
The frame body part and the partition part are
A first form in which each of the frame body portion and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion;
A second form in which the frame body portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion, and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and a widened portion;
A third form in which the frame body portion has a flange portion, a vertical surface portion and a widened portion, and the partition portion has a flange portion, a vertical surface portion and an inclined surface portion, or a flange portion, a vertical surface portion and a bottom surface portion; Each of the frame body part and the partition part is selected from any one form of the fourth form having a flange part, a vertical surface part and a widened part,
When the frame body part and the partition part are in the first form,
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion toward the inside of the frame body portion, and the inclined surface portion is the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion. The bottom surface portion is inclined in the inner direction of the frame body portion, and the bottom surface portion is a flat surface extended from the lower end portion of the vertical surface portion in the inner direction of the frame body portion,
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of each of the frame body portion and the partition portion are arranged on the inclined surface portion or the outer side of the frame body portion from the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. It is adjusted so that the bottom portion is located,
When the frame body part and the partition part are in the second form,
The flange part of the frame body part extends from the upper end part of the vertical surface part of the frame body part and the partition part toward the inside of the frame body part, and the inclined surface part of the frame body part is the frame body part And inclined from the lower end portion of the vertical surface portion of the partition portion toward the inner side of the frame body portion, and the bottom surface portion of the frame body portion extends from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion. An elongated flat surface,
The collar part in which the collar part of the partition part is extended from the upper end part of the vertical surface part to the outside direction of the frame body part, and the widened part of the partition part is connected to the lower end part of the vertical surface part The direction in which is stretched is a convex part and the opposite direction is a concave part,
The flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of the frame body portion are positioned on the outer side of the frame body portion with respect to the vertical extension line of the distal end portion of the flange portion. The protrusions of the widened portion and the widened portion of the partition portion are protruded more inwardly of the frame body portion than the extension line in the vertical direction of the distal end portion of the flange portion. Is adjusted so that the part is located,
When the frame body part and the partition part are in the third form,
The flange portion of the frame body portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion toward the outer side of the frame body portion, and the widened portion of the frame body portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion, The direction in which the buttock is extended is a convex part and the opposite direction is a concave part,
The flange part of the partition part is extended from the upper end part of the vertical surface part of the frame body part and the partition part toward the inner side of the frame body part, and the inclined surface part of the partition part is the frame body part and the The partition portion is inclined from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion, and the bottom surface portion of the partition portion is extended from the lower end portion of the vertical surface portion toward the inner side of the frame body portion. A flat surface,
The protruding portion of the widened portion is positioned on the inner side of the frame body portion with respect to the vertical extension line of the distal end portion of the flanged portion of the flange portion of the frame body portion and the protruding portion of the widened portion. And the flange portion and the inclined surface portion or the bottom surface portion of the partition portion are arranged on the inclined surface portion or the outer side of the frame body portion with respect to the vertical line of the distal end portion of the flange portion. It is adjusted so that the bottom portion is located,
When the frame body part and the partition part are in the fourth form,
The flange portion is extended from the upper end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion toward the outer side of the frame body portion,
The widened portion is connected to the lower end portion of the vertical surface portion of the frame body portion and the partition portion, the extending direction of the flange portion is a convex portion, and the opposite direction is a concave portion,
The convex part of the said wide part and the convex part of the said wide part are adjusted so that the convex part of the said wide part may be located in the inner side direction of the said frame part rather than the extension line to the perpendicular direction of the front-end | tip part of the said collar part. A roughening treatment jig, wherein the roughening treatment jig is arranged and used so that the inclined surface portion, the bottom surface portion, or the widened portion is on the metal molded body side.
金属成形体の粗面化処理部を包囲するように1または複数の前記粗面化処理用治具を配置する工程1、
前記粗面化処理用治具の上方から前記粗面化処理用治具で包囲された前記粗面化処理部にレーザー光を照射する工程2を有している、金属成形体の粗面化方法。 A method for roughening a metal molded body, wherein the metal molded body is roughened using the roughening treatment jig according to any one of claims 1 to 5 when the metal molded body is irradiated with laser light. ,
Step 1 of arranging one or a plurality of the roughening treatment jigs so as to surround the roughening treatment part of the metal molded body,
The roughening of the metal molded body, which includes the step 2 of irradiating the roughening treatment portion surrounded by the roughening treatment jig from above the roughening jig. Method.
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