JP2023107365A - Faucet member and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水栓部材及びその製造方法に関する。詳しくは、母材本体と、母材本体の表面上に成膜される加飾層と、を有する水栓部材及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a faucet member and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a faucet member having a base material body and a decorative layer formed on the surface of the base material body, and a manufacturing method thereof.
特許文献1には、屋内水まわり環境で用いられる水まわり用部材の防汚性を高める技術が開示されている。具体的には、基材の表面に化学的非反応性に優れたDLC被膜層が成膜されることで、水まわり用部材の表面に水垢が付着しても簡便に取り除けるようになっている。 Patent Literature 1 discloses a technique for enhancing antifouling properties of a plumbing member used in an indoor plumbing environment. Specifically, by forming a DLC coating layer with excellent chemical non-reactivity on the surface of the base material, even if water scale adheres to the surface of the plumbing member, it can be easily removed. .
特許文献1に記載の技術では、水垢や指紋等の汚れの付着自体を防止することができないため、表面に付着した汚れが目立ちやすい。そこで、本発明は、表面に付着した汚れを目立たせにくくすることが可能な水栓部材を提供する。 The technique described in Patent Document 1 cannot prevent the adhesion of stains such as water stains and fingerprints, so the stains attached to the surface tend to be conspicuous. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a faucet member capable of making dirt adhered to the surface less noticeable.
上記課題を解決するために、本発明の水栓部材及びその製造方法は次の手段をとる。すなわち、本発明の第1の発明は、水栓部材であって、母材本体と、前記母材本体の所定表面上に成膜される加飾層と、を有し、前記母材本体の前記所定表面の全域に、無数の微細な凹凸を備える母材粗面が形成され、前記加飾層が、前記母材粗面上に前記母材粗面の凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える加飾粗面が形成された構成とされる、水栓部材である。 In order to solve the above problems, the faucet member and the method for manufacturing the same of the present invention take the following measures. That is, a first aspect of the present invention is a faucet member comprising a base material body and a decorative layer formed on a predetermined surface of the base material body, A base material rough surface having a myriad of fine irregularities is formed over the entire predetermined surface, and the decorative layer is formed on the base material rough surface with a myriad of fine irregularities depending on the uneven shape of the base material rough surface. The faucet member has a decorative rough surface with unevenness.
第1の発明によれば、母材粗面の凹凸形状に依存して加飾層の表面に形成される加飾粗面により、加飾層の表面に付着した水垢や指紋等の汚れを目立たせにくくすることができる。 According to the first invention, dirt such as water stains and fingerprints adhering to the surface of the decorative layer is removed by the decorative rough surface formed on the surface of the decorative layer depending on the uneven shape of the rough surface of the base material. It can be made difficult to stand.
本発明の第2の発明は、上記第1の発明において、加飾層が、金属製の中間被膜の表面にta-Cに分類されるDLC被膜が積層されて成るDLC被膜層、又はニッケルめっきの表面にクロムめっきが積層されて成るニッケル-クロムめっき被膜層とされる、水栓部材である。 A second aspect of the present invention is the first aspect, wherein the decorative layer is a DLC coating layer formed by laminating a DLC coating classified as ta-C on the surface of the metal intermediate coating, or nickel plating It is a faucet member having a nickel-chromium plating film layer formed by laminating chromium plating on the surface of the faucet member.
第2の発明によれば、加飾層をta-Cに分類されるDLC被膜を含むDLC被膜層により形成することにより、加飾層を耐摩耗性、絶縁性、耐熱性及び化学的非反応性等の外観維持性能に優れた高密度かつ硬質な被膜層として形成することができる。また、加飾層をニッケル-クロムめっき被膜層により形成することにより、加飾層を耐食性、耐変色性及び耐候性等の外観維持性能に優れた被膜層として形成することができる。 According to the second invention, the decorative layer is formed of a DLC coating layer including a DLC coating classified as ta-C, so that the decorative layer has wear resistance, insulation, heat resistance and chemical non-reactivity. It can be formed as a high-density and hard coating layer with excellent appearance maintenance performance such as elasticity. Further, by forming the decorative layer from a nickel-chromium plating film layer, the decorative layer can be formed as a film layer excellent in appearance maintenance performance such as corrosion resistance, discoloration resistance and weather resistance.
本発明の第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、前記加飾粗面が、最大高さ5~100μm、凹凸の平均間隔10~500μm、及び凹凸数10~100個/mm2の凹凸形状とされる、水栓部材である。 A third invention of the present invention is the first or second invention, wherein the decorative rough surface has a maximum height of 5 to 100 μm, an average spacing of unevenness of 10 to 500 μm, and a number of unevenness of 10 to 100/mm. It is a faucet member that has the uneven shape of 2 .
第3の発明によれば、加飾粗面が上記凹凸形状から成ることにより、加飾層の表面に付着した水垢や指紋等の汚れをより効果的に目立たせにくくすることができる。 According to the third aspect of the invention, since the decorative rough surface has the uneven shape, stains such as water stains and fingerprints adhering to the surface of the decorative layer can be more effectively made inconspicuous.
本発明の第4の発明は、上記第1から第3のいずれかの発明において、前記母材本体が、50%以上の銅を含有し、残部が、鉛、亜鉛、錫、鉄、ニッケル、及びアンチモンからなる銅合金である、水栓部材である。 A fourth invention of the present invention is any one of the first to third inventions, wherein the base material body contains 50% or more of copper, and the balance is lead, zinc, tin, iron, nickel, and antimony.
第4の発明によれば、上記成分の銅合金から成る母材本体の表面に付着した水垢や指紋等の汚れを適切に目立たせにくくすることができる。 According to the fourth invention, stains such as water stains and fingerprints adhering to the surface of the base material main body made of the copper alloy of the above components can be appropriately made inconspicuous.
本発明の第5の発明は、水栓部材の製造方法であって、母材本体の所定表面の全域にブラスト処理を施すことで無数の微細な凹凸を備える母材粗面を形成するブラスト処理工程と、前記母材粗面に別のブラスト処理を施すことで前記母材粗面を鏡面仕上げする鏡面仕上げ処理工程と、前記母材本体の前記所定表面上に加飾層を成膜することで前記母材粗面上に前記母材粗面の凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える加飾粗面を備えた前記加飾層を形成する加飾層成膜工程と、を有する、水栓部材の製造方法である。 A fifth invention of the present invention is a method for manufacturing a faucet member, wherein the entire predetermined surface of the base material body is subjected to blasting treatment to form a rough surface of the base material having countless fine irregularities. a mirror-finishing step of mirror-finishing the rough surface of the base material by applying another blasting treatment to the rough surface of the base material; and forming a decorative layer on the predetermined surface of the main body of the base material. a decorating layer forming step of forming the decorating layer on the rough surface of the base material, the decorating layer having a decorative rough surface having an infinite number of fine unevenness depending on the uneven shape of the rough surface of the base material. and a method for manufacturing a faucet member.
第5の発明によれば、母材粗面の凹凸形状に依存して加飾層の表面に形成される加飾粗面により、加飾層の表面に付着した水垢や指紋等の汚れを目立たせにくくすることができる。 According to the fifth invention, the decorative rough surface formed on the surface of the decorative layer depending on the uneven shape of the rough surface of the base material removes stains such as water stains and fingerprints adhering to the surface of the decorative layer. It can be made difficult to stand.
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing.
(水栓部材1)
始めに、本発明の実施形態に係る水栓部材1及びその製造方法について説明する。本実施形態に係る水栓部材1は、図1に示すように、屋内の水まわり環境で使用される水栓金具の本体部材として構成される。なお、水栓部材1は、水栓金具の配管であっても良い。水栓部材1は、図2に示すように、銅合金製の母材本体2と、母材本体2の表面に成膜された加飾層3と、を備える。
(faucet member 1)
First, a faucet member 1 according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described. A faucet member 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, is configured as a main body member of a faucet fitting used in an indoor wet environment. In addition, the faucet member 1 may be a pipe of a faucet fitting. The faucet member 1 includes a
加飾層3は、水栓部材1の用途に応じて、DLC被膜層又はニッケル-クロムめっき被膜層のどちらかが選択的に適用される構成とされる。DLC被膜層は、金属製の中間被膜の表面にta-Cに分類されるDLC被膜が積層されて成る被膜層である。ニッケル-クロムめっき被膜層は、ニッケルめっきの表面にクロムめっきが積層されて成る被膜層である。
The
母材本体2は、銅を主成分とする銅合金からなる。具体的には、母材本体2は、50%以上の銅を含有し、残部が、鉛、亜鉛、錫、鉄、ニッケル、及びアンチモンからなる銅合金からなる。なお、母材本体2は、純銅、真鍮、青銅、白銅、あるいは洋白からなるものであってもよい。母材本体2の具体的な形状は特に限定されず、円管や角管等の管形状の他、円柱や角柱等の柱形状や球形状、あるいは箱形状や板形状からなるものであってもよい。
The base material
母材本体2は、図3に示すように、鋳造後に切削加工されて所定形状に形作られた後、表面がバフ研磨されて所定の表面粗さに仕上げられる(前工程S1)。その後、母材本体2は、鉛除去処理工程S2を経てブラスト処理工程S3にかけられて、その表面全体に無数の微細な凹凸を備える粗面となる母材粗面2Aが形成される(図2参照)。その後、母材本体2は、その表面に成膜される加飾層3のタイプによっては、鏡面仕上げ処理工程S4にかけられて、母材粗面2A全体が凹凸形状を残したまま鏡のように磨かれた状態に仕上げられる。
As shown in FIG. 3, the base material
具体的には、加飾層3がDLC被膜層により形成される場合には、母材本体2が鏡面仕上げ処理工程S4にかけられて、母材粗面2A全体が鏡面仕上げされる。しかし、加飾層3がニッケル-クロムめっき被膜層により形成される場合には、母材本体2の鏡面仕上げ処理工程S4は省略される。その理由は、母材本体2にニッケル-クロムめっきを施す場合、母材本体2がニッケルめっきの工程内でアルカリ洗浄にかけられて加工変質層が除去されるように表面仕上げされるためである。
Specifically, when the
その後、母材本体2は、加飾層3のタイプによっては、洗浄処理工程S5にかけられて、その表面に付着した汚れが取り除かれて洗浄される。具体的には、加飾層3がDLC被膜層により形成される場合には、母材本体2が洗浄処理工程S5にかけられて、母材粗面2A全体に付着した汚れが除去される。しかし、加飾層3がニッケル-クロムめっき被膜層により形成される場合には、母材本体2の洗浄処理工程S5は省略される。その理由は、前述した鏡面仕上げ処理工程S4を省略する理由と同じである。
After that, depending on the type of the
更にその後、母材本体2は、加飾層成膜工程S6にかけられて、その母材粗面2A上にDLC被膜層又はニッケル-クロムめっき被膜層から成る加飾層3が一体的に成膜される。それにより、母材粗面2A上に、母材粗面2Aの凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える粗面となる加飾粗面3Aを備えた加飾層3が形成される。その結果、加飾粗面3Aから成る水栓部材1の表面を、水垢や指紋等の汚れが付着してもこれらの汚れが目立ちにくい構成とすることができる。以下、各工程について詳細を説明する。
Furthermore, after that, the base material
(ブラスト処理工程S3)
ブラスト処理工程S3では、母材本体2の表面にブラスト処理を行い、母材本体2の表面全体に、最大高さ5~100μm、凹凸の平均間隔10~500μm、及び凹凸数10~100個/mm2の凹凸形状から成る母材粗面2Aを形成する。なお、母材本体2の表面の一部領域にのみ母材粗面2Aを形成したい場合には、その他の領域に図示しない樹脂製又はゴム製のシートから成るマスキング材を貼り付けてブラスト処理を行えばよい。それにより、母材本体2のマスキング材を貼り付けた箇所以外の表面領域にのみ、母材粗面2Aを形成することができる。
(Blasting step S3)
In the blasting step S3, the surface of the
上記ブラスト処理により、母材本体2が複雑な形状の表面を有していても、表面全体に無数の微細な凹凸が並ぶ母材粗面2Aを形成することが可能となる。ブラスト処理に用いるブラスト装置としては、例えば、エアーを用いてメディア(研削材)を投射するエアーブラスト装置(コンプレッサ式、ブロア式等)や、メディアをモータの回転駆動によって投げ付けるショットブラスト装置が挙げられる。
By the above blasting, even if the base material
ブラスト処理により形成する母材粗面2Aの深さや表面粗さは、メディアの粒径や形状、材質、投射圧、投射密度、投射時間等の調整によって適宜制御することができる。メディアの材質としては、例えば、ジルコニウムやアルミナ(白色、褐色)、炭化ケイ素(緑色、黒色)、硅砂、鉄、銅、ステンレス、亜鉛、アルミニウム、ガーネット、樹脂、ガラス等が挙げられる。また、メディアは、弾性母材に微細な砥粒をコートした構成からなるものであっても良い。
The depth and surface roughness of the base material
メディアの形状としては、例えば、球状または鋭角状のものが挙げられる。メディアの粒径としては、例えば、5μm~2mmのものが挙げられる。メディアの投射圧は、0.1~0.5MPaが好ましい。なお、ブラスト処理は、母材粗面2Aを適度な表面粗さに仕上げる観点から、粒径が600μmのジルコニウムから成るメディアを用いて、母材粗面2Aへの投射を投射圧0.3MPaで15秒間行うことが特に好ましい。
The shape of the media includes, for example, a spherical shape or an acute angle shape. The particle size of the media is, for example, 5 μm to 2 mm. The media projection pressure is preferably 0.1 to 0.5 MPa. From the viewpoint of finishing the base material
(鏡面仕上げ処理工程S4)
鏡面仕上げ処理工程S4では、母材本体2の母材粗面2A全体に、更に粒径の小さなメディアを用いた別のブラスト処理(鏡面仕上げ処理)を行い、母材本体2の表面(母材粗面2A)全体を鏡のように磨いた状態に仕上げる。この鏡面仕上げ処理により、先のバフ研磨やブラスト処理によって母材本体2の表面に付いた細かな傷を除去する。
(Mirror finish treatment step S4)
In the mirror-finishing step S4, the entire base material
鏡面仕上げ処理工程S4では、母材本体2の母材粗面2A全体を2μm以下の均一な深さの研削量で研削する。したがって、先のブラスト処理工程S3により母材本体2に母材粗面2Aを形成した後に、母材粗面2A全体に鏡面仕上げ処理を行っても、母材粗面2Aの凹凸模様が消えることはない。
In the mirror finishing step S4, the entire base material
鏡面仕上げ処理により仕上げられる母材本体2の表面粗さは、メディアの粒径や形状、材質、投射圧、投射密度、投射時間等の調整によって適宜制御することができる。なお、鏡面仕上げ処理は、母材粗面2Aを適度な表面粗さに仕上げる観点から、粒径が0.5mmの母材の周囲に粒径が1μmのSDC:金属被覆合成ダイヤモンドの砥粒を担持させたメディアを用いて、母材粗面2Aへの投射を投射圧0.2MPaで5~15分間行うことが特に好ましい。
The surface roughness of the base material
詳しくは、母材本体2が青銅から成る場合には、メディアの投射を5~15分間行い、母材本体2が黄銅から成る場合には、メディアの投射を8~15分間行うと良い。上記の方法で鏡面仕上げ処理工程S4を行うことで、母材本体2の温度上昇を抑えて鏡面仕上げを行うことができ、加飾層3を形成する前に行う処理工程として好適である。
Specifically, when the
(洗浄処理工程S5)
洗浄処理工程S5では、炭化水素系の洗浄液を用いた洗浄方法により、母材本体2の表面に付着する汚れを取り除いて洗浄する。なお、洗浄処理工程S5は、水系洗浄液、準水系洗浄液、もしくは塩素・臭素・フッ素系の溶剤系洗浄液を用いた洗浄方法により、母材本体2の表面を洗浄する工程であっても良い。
(Washing treatment step S5)
In the cleaning treatment step S5, dirt adhering to the surface of the base material
洗浄処理工程S5では、先ず、粗洗浄として、水洗浄により母材本体2の表面に付着した研磨材を除去する処理を行う。次に、本洗浄として、エマルジョン洗浄により母材本体2の表面を洗浄する処理を行う。このエマルジョン洗浄では、超音波により水を振動させる超音波洗浄方法と、洗浄槽の内部を真空近くまで減圧したり腹圧したりするのを繰り返す真空洗浄方法と、が組み合わされて洗浄が行われる。
In the cleaning process step S5, first, as rough cleaning, a process of removing abrasive adhering to the surface of the base material
エマルジョン洗浄に超音波洗浄方法が組み合わされることで、母材本体2に付着している汚れを効果的に洗浄することが可能となる。また、エマルジョン洗浄に真空洗浄方法が組み合わされることで、大気圧下では洗浄できない止まり穴や袋穴の中まで洗浄液を行き渡らせて、母材本体2の細かい隙間まで効果的に洗浄することが可能となる。特に、真空洗浄方法と超音波洗浄方法とが組み合わされることで、大気圧下と比べて超音波の効果がより高くなるため、より効果的な洗浄を行うことが可能となる。なお、上記洗浄方法に加えて、あるいは上記洗浄方法に代えて、エマルジョン洗浄に脱気洗浄方法、回転洗浄方法、揺動洗浄方法、あるいはシャワー洗浄方法を組み合わせても良い。
By combining the emulsion cleaning with the ultrasonic cleaning method, it becomes possible to effectively clean the stain adhering to the
脱気洗浄方法を組み合わせることで、超音波洗浄方法を用いた際の超音波の効きを更に高めることが可能となる。回転洗浄方法・揺動洗浄方法を組み合わせることで、洗浄液の流れを物理的に作り出して洗浄効果を更に高めることができる。また、超音波が母材本体2の表面に均等に当たりやすくなる。また、その他にも、洗浄液の流れを物理的に作り出す方法として、水を循環させたりバブリングさせたりする方法が挙げられる。また、シャワー洗浄方法を組み合わせることで、母材本体2に対して洗浄液を上からだけでなく、横や下からもかけて、適切な洗浄を行うことが可能となる。なお、その他の洗浄方法として、高圧ジェット洗浄方法、スプレー洗浄方法、あるいはブラシ洗浄方法等が挙げられる。
By combining the degassing cleaning method, it becomes possible to further enhance the effect of ultrasonic waves when using the ultrasonic cleaning method. By combining the rotary cleaning method and the oscillating cleaning method, it is possible to physically create a flow of the cleaning liquid and further enhance the cleaning effect. Also, the ultrasonic waves tend to hit the surface of the
上記洗浄により、母材本体2の表面に付着していた油などの汚れは、洗浄液に溶解して、洗浄液全体へと拡散される。また、母材本体2に付着している汚れは、洗浄液に溶解して洗浄液へと置換される。次に、洗浄処理工程S5では、すすぎ洗浄として、母材本体2の表面をベーパー洗浄する処理を行う。ベーパー洗浄では、洗浄液を沸騰させた蒸気で洗浄することで、母材本体2の表面に残る汚れを更に高精度に洗浄する。
As a result of the cleaning, dirt such as oil adhering to the surface of the
次に、洗浄処理工程S5では、乾燥処理として、母材本体2の表面に残る洗浄液を乾燥させる処理を行う。この乾燥処理は、いわゆる真空乾燥により行われる。真空乾燥は、洗浄槽の内部を真空近くまで減圧することで、洗浄液の沸点を急激に下げて、洗浄液を突沸乾燥させる公知の方法である。真空乾燥を用いることで、先のベーパー洗浄により加温された洗浄槽内の減圧によって洗浄液の突沸乾燥を効果的に促すことができ、母材本体2上にシミなどを残さないように適切に乾燥処理することができる。
Next, in the cleaning process step S5, as a drying process, a process for drying the cleaning liquid remaining on the surface of the
なお、乾燥処理は、熱風乾燥あるいは吸引乾燥によって行われても良い。熱風乾燥は、熱風を洗浄槽の内部に送り込むことで、母材本体2の表面を乾燥させる公知の方法である。吸引乾燥は、圧縮された熱風を洗浄槽の内部に送り込むと同時に、吸引ブロアで反対側から引き抜くことで、母材本体2の表面を乾燥させる公知の方法である。熱風乾燥及び吸引乾燥は、真空乾燥が行えない水系洗浄液を用いた洗浄槽にも適用することが可能である。
The drying treatment may be performed by hot air drying or suction drying. Hot air drying is a known method for drying the surface of the
(加飾層成膜工程S6)
加飾層成膜工程S6では、母材本体2の母材粗面2A上にDLC被膜層又はニッケル-クロムめっき被膜層から成る加飾層3を一体的に成膜する。以下では、先ず、母材粗面2A上にDLC被膜層を成膜するDLC被膜層成膜工程について説明する。
(Decorative layer forming step S6)
In the decorative layer forming step S6, the
DLC被膜層成膜工程では、先ず、母材本体2の母材粗面2A全域に金属製の中間被膜を成膜する中間被膜成膜工程を行う。次いで、成膜した中間被膜全域にta-Cに分類されるDLC被膜を成膜するDLC被膜成膜工程を行う。すなわち、DLC被膜層成膜工程は、中間被膜を成膜する中間被膜成膜工程と、DLC被膜を成膜するDLC被膜成膜工程と、から成る。
In the DLC coating layer deposition step, first, an intermediate coating deposition step of forming a metal intermediate coating over the entire base material
中間被膜は、母材本体2とその表面に成膜されるDLC被膜との間に介在して、これらの密着性を向上させるための中間層として機能する。中間被膜は、母材本体2の母材粗面2A上に直接成膜される。中間被膜には、ニッケル、チタン、クロム、タングステン、またはケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の金属を用いることができる。
The intermediate coating is interposed between the
中間被膜は、上記群より選択される1種の金属からなる単層構造からなるものであっても良く、2種以上の金属の積層構造からなるものであっても良い。なお、中間被膜は、母材本体2及びDLC被膜との密着性に優れ、かつ耐食性に優れたチタンからなることが特に好ましい。
The intermediate coating may have a single layer structure composed of one metal selected from the above group, or may have a laminated structure composed of two or more metals. It is particularly preferable that the intermediate coating be made of titanium, which has excellent adhesion to the
中間被膜は、中間被膜成膜工程において、PVD法(物理蒸着法)に分類されるスパッタリング法により母材本体2の母材粗面2A上に積層状に成膜される。中間被膜成膜工程では、先ず、アルゴンイオンを用いたイオンボンバードメント処理が行われ、母材本体2の母材粗面2Aに表出する酸化膜や水酸化膜などの不動態被膜が除去される。
The intermediate coating is deposited on the base material
次いで、スパッタリング法により、不活性ガス(アルゴンガス)の導入された真空中で、陰極ターゲット(成膜材料)にマイナスの電圧を印加してグロー放電を発生させ、ガスイオンを成膜材料に衝突させることで叩き出した成膜材料の粒子を母材本体2の表面に付着・堆積させて緻密な薄膜を形成する。中間被膜をスパッタリング法で成膜することで、母材本体2を液体や高温気体にさらすことなく母材本体2の母材粗面2A上に緻密でかつ密着性の高い均一な厚さの薄膜を成膜することができる。
Next, by sputtering, in a vacuum containing an inert gas (argon gas), a negative voltage is applied to the cathode target (film-forming material) to generate glow discharge, and gas ions collide with the film-forming material. Particles of the film-forming material beaten out are deposited on the surface of the
なお、中間被膜は、スパッタリング法の他、アークイオンプレーティング法により、母材本体2の母材粗面2A上に成膜される構成であっても良い。アークイオンプレーティング法は、真空中で成膜材料を蒸発させ、アーク放電によりイオン化(電離)させたプラス電荷の成膜材料を、マイナス電荷が印加された母材本体2の表面に引き寄せて成膜する公知の方法である。
The intermediate coating may be formed on the base material
DLC被膜は、DLC被膜成膜工程において、PVD法(物理蒸着法)に分類される真空アーク蒸着法により、母材本体2の母材粗面2A上に成膜された中間被膜の表面に均一な厚さを持つ形に積層状に成膜される。DLC被膜は、上記真空アーク蒸着法により、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)の中では最もSP-3構造の比率が高く、最も高密度でかつ硬質な特徴を備えるとされるta-Cに分類される被膜として形成される。ta-Cは、SP-3構造の比率が50%~90%で、かつ、水素含有量が5質量%以下のアモルファスカーボンである。
The DLC coating is formed uniformly on the surface of the intermediate coating formed on the base material
詳しくは、DLC被膜は、真空アーク蒸着法の中でも特に表面の欠陥を少なく成膜できる手法として知られる公知のFCVA法(フィルタード陰極真空アーク法)により成膜される。FCVA法は、真空アーク蒸着法によりta-C被膜をワークに蒸着する際、陰極ターゲットの蒸発源である固体黒鉛から放出され得る電気的に中性な蒸発粒子であるドロップレット(SP-2構造あるいはそれに近い組成構造を持つマクロパーティカル)をプラズマの輸送中にプラズマからフィルタリングして、被膜に付着させにくくすることができる公知の手法である。 More specifically, the DLC film is formed by a known FCVA method (filtered cathode vacuum arc method), which is known as a method capable of forming a film with few surface defects, among vacuum arc deposition methods. In the FCVA method, droplets (SP-2 structure or macroparticles having a similar composition structure) can be filtered out of the plasma during transport of the plasma, making it difficult for them to adhere to the film.
ドロップレットが被膜に付着されにくくなることで、被膜の表面を凹凸の少ない幾何学的均一性(平坦性)及び化学的均一性を担保した形に形成することができる。その結果、DLC被膜を、表面が平滑で、かつ、機械特性の低下しにくい形に形成することができる。DLC被膜は、上記FCVA法を用いて、表面の欠陥が20%以下となるように形成されることが好ましい。また、DLC被膜は、厚さが0.5~5.0μmで、かつ、被膜のビッカース硬さが1,500~5,000Hvに形成されることが好ましい。被膜の硬さは、被膜の厚みが数十nm~数十μmの場合には、ナノインデンテーション硬さで示されることがある。 Since the droplets are less likely to adhere to the film, the surface of the film can be formed in a shape that ensures geometric uniformity (flatness) and chemical uniformity with less unevenness. As a result, the DLC coating can be formed in a shape that has a smooth surface and does not easily deteriorate in mechanical properties. The DLC coating is preferably formed using the above FCVA method so that the surface defects are 20% or less. Also, the DLC film is preferably formed to have a thickness of 0.5 to 5.0 μm and a Vickers hardness of 1,500 to 5,000 Hv. The hardness of the coating is sometimes indicated by nanoindentation hardness when the coating has a thickness of several tens of nm to several tens of μm.
DLC被膜は、中間被膜を間に介して母材本体2上に設けられることで、母材本体2上に密着性良く成膜される。上記中間被膜にDLC被膜が積層されて成るDLC被膜層の成膜により、水栓部材1の表面には、図2に示すように、母材本体2の母材粗面2Aの凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える高密度、硬質、かつ、高い耐摩耗性を備える加飾粗面3Aを備えた加飾層3が形成される。DLC被膜及びその下層に形成される中間被膜は、それぞれ、上述した真空アーク蒸着法やスパッタリング法により、母材本体2の母材粗面2A上に均一な厚さを持つ形に積層状に成膜される。したがって、母材本体2に陥凹する母材粗面2Aの凹形状を深く設定しなくても、水栓部材1の表面、すなわち加飾粗面3Aに輪郭が鮮明な凹凸模様を形成することができる。
The DLC coating is formed on the
続いて、母材粗面2A上にニッケル-クロムめっき被膜層を成膜するニッケル-クロムめっき被膜層成膜工程について説明する。ニッケル-クロムめっき被膜層成膜工程では、母材本体2の表面全体に、ニッケルめっき処理とクロムめっき処理とをこの順に行い、ニッケルめっきとクロムめっきとを積層状に有するニッケル-クロムめっき被膜層を形成する。ニッケルめっきは、約7μmの厚さに形成されることが好ましい。クロムめっきは、0.2~0.4μmの厚さに形成されることが好ましい。
Next, a nickel-chromium plating film layer forming process for forming a nickel-chromium plating film layer on the
母材本体2は、その表面にニッケルめっきが積層状に設けられることで、耐食性が適切に高められる。また、母材本体2は、ニッケルめっきの表面にクロムめっきが更に積層状に設けられることで、耐傷付性が適切に高められると共に、金属光沢を有する見栄えの良い形に仕上げられる。なお、加飾層3は、ニッケル-クロムめっき被膜層に代えて、ニッケルめっきのみから成る被膜層、或いはクロムめっきのみから成る被膜層によって形成されるものであっても良い。ニッケルめっきは、母材本体2を構成する銅合金との密着性に優れ、硬質で、かつ、耐食性および耐熱性に優れた特徴を有する。クロムめっきは、ニッケルめっきの保護膜となるものであり、耐傷付性、光反射性、熱反射性および耐食性に優れる特徴を有する。
The corrosion resistance of the base material
上記ニッケル-クロムめっき被膜層の成膜により、水栓部材1の表面には、図2に示すように、母材本体2の母材粗面2Aの凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える耐食性、耐変色性及び耐候性等の外観維持性能に優れた加飾粗面3Aを備えた加飾層3が形成される。なお、ニッケルめっき及びクロムめっきのそれぞれの厚さは、加飾粗面3Aを母材粗面2Aの凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える形に形成可能な厚さであれば良く、特に限定されない。
Due to the formation of the nickel-chromium plating film layer, the surface of the faucet member 1, as shown in FIG. A
《その他の実施形態について》
以上、本発明の実施形態を1つの実施形態を用いて説明したが、本発明は、上記実施形態に示した構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、追加、及び削除が可能なものである。例えば、本発明の水栓部材は、加飾層の表面に水垢や指紋等の汚れが付着しても目立ちにくくすることを目的としたものであれば良く、屋内外の水まわり環境で使用される水栓金具のハンドル等、水栓金具の本体部材や配管以外の部材にも適用することができるものである。
<<About other embodiments>>
As described above, the embodiment of the present invention has been described using one embodiment, but the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment, and various modifications and additions can be made without changing the gist of the present invention. , and can be deleted. For example, the faucet member of the present invention may be used for the purpose of making stains such as water stains and fingerprints inconspicuous on the surface of the decorative layer, and is used indoors and outdoors around water. The present invention can also be applied to members other than the main body member of the faucet fitting and piping, such as the handle of the faucet fitting.
1 水栓部材
2 母材本体
2A 母材粗面
3 加飾層
3A 加飾粗面
S1 前工程
S2 鉛除去処理工程
S3 ブラスト処理工程
S4 鏡面仕上げ処理工程
S5 洗浄処理工程
S6 加飾層成膜工程
1
Claims (5)
母材本体と、前記母材本体の所定表面上に成膜される加飾層と、を有し、
前記母材本体の前記所定表面の全域に、無数の微細な凹凸を備える母材粗面が形成され、前記加飾層が、前記母材粗面上に前記母材粗面の凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える加飾粗面が形成された構成とされる、水栓部材。 A faucet member,
Having a base material body and a decorative layer formed on a predetermined surface of the base material body,
A base material rough surface having countless fine irregularities is formed over the entire predetermined surface of the base material main body, and the decorative layer is formed on the base material rough surface depending on the uneven shape of the base material rough surface. A faucet member having a decorative rough surface with countless fine unevenness.
母材本体の所定表面の全域にブラスト処理を施すことで無数の微細な凹凸を備える母材粗面を形成するブラスト処理工程と、
前記母材粗面に別のブラスト処理を施すことで前記母材粗面を鏡面仕上げする鏡面仕上げ処理工程と、
前記母材本体の前記所定表面上に加飾層を成膜することで前記母材粗面上に前記母材粗面の凹凸形状に依存した無数の微細な凹凸を備える加飾粗面を備えた前記加飾層を形成する加飾層成膜工程と、を有する、水栓部材の製造方法。 A method for manufacturing a faucet member,
A blasting step of forming a rough surface of the base material having countless fine irregularities by blasting the entire predetermined surface of the base material body;
a mirror-finishing step of mirror-finishing the rough surface of the base material by subjecting the rough surface of the base material to another blasting treatment;
By forming a decorative layer on the predetermined surface of the base material main body, the base material rough surface is provided with a decorative rough surface having innumerable fine unevenness depending on the uneven shape of the base material rough surface. and a decorative layer forming step of forming the decorative layer.
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