JP2751530B2 - マグネシウム合金の表面処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 マグネシウム合金の表面処理方法に関し、 電子機器等の軽量化を可能にするマグネシウム合金の
表面処理方法の提供を目的とし、 マグネシウム合金の表面に亜鉛めっきを析出させて銅
めっきを施したる後，無電解方式によってそこにニッケ
ルめっき層を形成し、さらにその上からアルミニウムめ
っきを行うことによって、前記マグネシウム合金の表面
に、アルミニウムめっきを最上面とする表面層を形成す
るようにしたもの。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、マグネシウム合金の表面処理方法に関す
る。

最近の電子機器は小型軽量化ニーズが強いことから、
ロッカー等の構成材料についてもこれを軽量化する手段
が種々検討されている。しかしながら、これらロッカー
類は目下のところ鉄，アルミニウム等を用いて製作され
ているので画期的な軽量化を実現するには至っていな
い。

一方，比重だけに着目するとマグネシウム合金がある
が、このマグネシウム合金は決定的な表面処理方法が開
発されていないことから、これを例えば電算機のロッカ
ー等に適用した例は殆ど見当たらない。

本発明は、化学的安定性を備えたマグネシウム合金を
製造するための表面処理方法に関するもので、本発明を
適用することによって電子機器等の軽量化が可能とな
る。

〔従来の技術〕

第４図はマグネシウム合金に対する従来の表面処理方
法の一例を示す工程図である。

この方法はNTTの特許になっているもので、マグネシ
ウム合金１にアルミニウム（Al）をイオンプレーテイン
グしたる後、HIP処理（高温−高圧処理）を施し、その
後，周知のアロジン処理等を施すという方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この方法は、イオンプレーティング時
にAlの酸化が促進されることから、アルミニウム層が少
なくとも三重程度の段層膜となり、密着性の低下，或い
はマイクロクラックと呼ばれる微小クラックの発生，表
面の変色等の障害を生じ易い。

本発明はこの問題点を解決して、安定性に優れた表面
処理方法を提供するためになされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるマグネシウム合金の表面処理方法（以下
表面処理方法と称する）は、第１図と第２図に示すよう
に、マグネシウム合金１の表面に亜鉛めっき（亜鉛めっ
き層，或いはZnめっき等と呼ぶことがある）３を析出さ
せて銅めっき（銅めっき層，或いはCuめっき等と呼ぶこ
とがある）４を施したる後，無電解方式によってその上
にニッケルめっき層（ニッケルめっき，或いはNiめっき
等と呼ぶことがある）５を形成し、さらにその上からア
ルミニウムめっき（アルミニウムめっき層，或いはAlめ
っき等と呼ぶことがある）８を施すことによって、前記
マグネシウム合金１の表面に、Alめっき８を最上面とす
る表面層20を形成するようになっている。

〔作 用〕

このAlめっき８は、亜鉛めっき層3,銅めっき層4,ニッ
ケルめっき層５から成る下地の上に電気をかけ続ける電
気めっき法を用いて形成されることから、段層膜になり
難い。従ってこのAlめっき８を最上面に備えた表面層40
は著しく信頼性が高い。

〔実 施 例〕

以下実施例図に基づいて本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す工程図、第２図
（ａ）と（ｂ）と（ｃ）と（ｄ）および（ｅ）は表面状
態の変化を工程別に示した模式的要部側断面図、第３図
（ａ）と（ｂ）と（ｃ）は一部工程の作用を説明するた
めの模式的要部側断面図である。

第１図に示すように、本発明による表面処理方法は、
エッチング→中和→活性化→Zn置換→ストラ
イク銅めっき→無電解ニッケルめっき→乾燥→Al
めっき→熱処理→後処理という合計10工程を介して
マグネシウム合金（以下Mg合金と記す）１の表面処理を
行う構成になっている。

以下第１図と第２図を用いて本発明による表面処理方
法について説明する。なおこの表面処理の対象となるMg
合金１は、通常,ZK60（4.8wt％Zn−0.56％Zr−bal Mg）
あるいはAZ31（3.0wt％Al−1.0wt％Zn−bal Mg）と呼ば
れるものである。

．エッチング工程 この工程はMg合金１の表面を粗面化する工程であっ
て、水酸化ナトリウム系の液中にMg合金１を浸漬する。

．中和工程 クロム酸またはリン酸系の液を用いてエッチング工程
中に形成された酸化膜を除去する。

．活性化工程 リン酸系の液で素材の表面を活性化する。

.Zn置換工程〔第２図（ｂ）参照〕 亜鉛めっき３をMg合金１の表面に析出させ、後述する
銅めっき４と置換するための下地を作る。

．ストライク銅めっき工程〔第２図（ｃ）参照〕 この下地の上に約１μｍ程度の銅めっき層４を形成す
る。

．無電解ニッケルめっき工程〔第２図（ｄ）参照〕 銅めっき層４の上に無電解でニッケルを析出させて厚
さが１μｍ以上のニッケルめっき層５を形成する。

．乾燥工程 この工程で水分を完全に除去する。

．アルミニウムめっき工程〔第２図（ｅ）参照〕 例えばシーメンス社のSIGAL PROSESSによる方法「Na
F−2Al（C₂H₅）_３−３−４トルエンの中にワークを浸漬
すると共に槽内をN₂雰囲気にし、かつ電極に高電圧を印
加してめっきする方法」によってニッケルめっき層５の
上にアルミニウムめっき８を施す。

．熱処理工程 その後、これを約150℃程度に加熱する。この熱処理
は前記Alめっき８の密着性を向上させるための処理であ
る。

．後処理工程 Zn置換を行った後、このAlめっき８の上に例えばCu,N
i,Sn,Au,Cr等のめっき処理を施すとか、或いはアロジン
処理，アルマイト処理等の化学的処理を施すことによっ
て、表面層20はより安定したものとなる。

第３図（ａ）と（ｂ）と（ｃ）は上記熱処理工程の作
用を説明するための模式的要部側断面図である。

Mg合金１の表面にAlめっき８を形成するとめっき面か
ら素材面に達するピンホール10が第３図（ｂ）に示す如
く無数に発生する。この熱処理工程はこれらピンホール
10を封孔する工程であって、この工程を設けることによ
ってピンホール10は第３図（ｃ）に示す如く封孔されて
Alめっき８はピンホール10の無い良好なめっき面とな
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、マグ
ネシウム合金に対して安定的な表面処理を施すことがで
きるので、マグネシウム合金の適用範囲が大幅に拡大さ
れ、例えば電算機等の軽量化に寄与するところが大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す工程図、 第２図（ａ）と（ｂ）と（ｃ）と（ｄ）および（ｅ）は
表面形状の変化を工程別に示した模式的要部側断面図、 第３図（ａ）と（ｂ）と（ｃ）は一部工程の作用を説明
するための模式的要部側断面図、 第４図はマグネシウム合金に対する従来の表面処理方法
の一例を示す工程図である。 図中、１はマグネシウム合金（Mg合金）、 ３は亜鉛めっき層（Znめっき）、 ４は銅めっき層（Cuめっき）、 ５はニッケルめっき層（Niめっき） ８はアルミニウムめっき層（Alめっき） 10はピンホール、 20は表面層、 をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−254179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75696（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−50194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120800（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−317692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−276994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−68479（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネシウム合金（１）の表面に亜鉛めっ
   き（３）を析出させて銅めっき（４）を施したる後，無
   電解方式によってその上にニッケルめっき層（５）を形
   成し、さらにその上からアルミニウムめっき（８）を行
   うことによって、前記マグネシウム合金（１）の表面に
   アルミニウムめっき層（８）を最上面とする表面層（2
   0）を形成するようにしたことを特徴とするマグネシウ
   ム合金の表面処理方法。