JP3283358B2

JP3283358B2 - アルミニウムヒートシンク材の陽極酸化処理法

Info

Publication number: JP3283358B2
Application number: JP23950393A
Authority: JP
Inventors: 雅章大出
Original assignee: 昭和電工株式会社
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH0790686A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のフィンを有する
ヒートシンク材の陽極酸化処理法に関するものである。

【０００２】なお、この明細書においてアルミニウムの
語はアルミニウムおよびその合金を含む意味で用いられ
る。

【０００３】

【従来の技術】整流器やオーディオ機器等の放熱用とし
て使用されるアルミニウム製ヒートシンク材は、染色の
下処理、防食等を目的として表面に陽極酸化処理が施さ
れる。例えば、図３に示されているような高いフィン
（３）を有するアルミニウム製ヒートシンク材（１）の
陽極酸化処理は、従来、電解液（５）中に横吊りにして
陽極とするとともに、該ヒートシンク材（１）の上下に
平板形の対極材（９ａ）（９ｂ）を配置し、通電するこ
とにより行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示されているような方法で陽極酸化処理を行うと、シー
トシンク材（１）の各部位、すなわち最下段のフィン先
端部（Ａ），中段のフィン先端部（Ｂ），最上段のフィ
ン先端部（Ｃ）、フィン中央部（Ｄ）、フィン底部
（Ｅ）、基部外面（Ｆ）等で酸化皮膜の厚さがばらつく
ことがあった。特に、フィン（３）の高さが高いほど酸
化皮膜の厚さのばらつきが大きくなる傾向があった。こ
のように酸化皮膜の厚さのばらついたヒートシンク材
（１）を黒色等に染色すると、厚さの不足している部分
では染料の染着量が少なくなって染色むらができ、最終
的な製品の外観品質が低下するという問題点があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを目的として、ヒートシンク材のように多数の高い突
出部を有する形状のアルミニウム部材であっても、均一
な厚さの酸化皮膜を形成し、染色後の外観品質を向上し
うるアルミニウム材の陽極酸化処理法を提供しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウムヒ
ートシンク材の陽極酸化処理法は、前記目的を達成する
ために、基部（２）と、該基部（２）の幅方向に等間隔
で平行状に立設され、かつ基部（２）の長さ方向に沿っ
て伸びる多数のフィン（３）を有するアルミニウムヒー
トシンク材を陽極材（１）とするとともに、この陽極材
（１）と同様の形状で等間隔で設けられたフィン（７）
を有する導電部材を対極材（６）とし、電解液（５）中
において、前記陽極材（１）および対極材（６）を、互
いのフィン（３）（７）がかみ合うように対向配置して
通電することにより、前記陽極材（１）の表面に酸化皮
膜を形成させることを特徴とするものである。

【０００７】前記陽極材（１）はアルミニウム材からな
り、複数のフィン（３）が所定間隔で設けられたヒート
シンク材である。具体的には、図１および図２に示され
ているように、基部（２）と、該基部（２）の幅方向
（紙面左右方向）に等間隔で平行状に立設され、かつ基
部（２）の長さ方向（紙面表裏方向）に沿って伸びる多
数のフィン（３）を有するアルミニウム製のヒートシン
ク材（１）である。

【０００８】前記対極材（６）は、前記陽極材（１）と
同様の形状であって複数のフィン（７）を有しており、
その材質は通常陽極酸化処理用の陰極材として使用でき
る導電性のものであれば特に限定されない。また、図１
および図２に示されているように、前記対極材（６）は
電解液（５）中でそのフィン（７）を陽極材（１）のフ
ィン（３）（３）間の空間に差し入れて、陽極材（１）
および対極材（６）のフィン（３）（７）同士がかみ合
わさるように配置する必要がある。これは、陽極材
（１）の各部位、特にフィン（３）の各部位と対極材
（６）との間の距離をできる限り一定にすることによ
り、これらの間の電流密度を一定にして、均一な厚さの
酸化皮膜を形成させるためである。前記陽極材（１）に
対して対極材（６）を前述のように配置する必要上、対
極材（６）のフィン（７）は陽極材（１）のフィン
（３）と等しい間隔で設けられていることを要する。フ
ィン（７）の高さも、同じ理由により、陽極材（１）の
フィン（３）と同程度のものが好ましい。勿論、対極材
（６）は陽極材（１）と全く同一形状のものを使用でき
る。

【０００９】前記電解液（５）の種類も特に限定され
ず、硫酸、しゅう酸、クロム酸等通常の陽極酸化処理用
電解液として使用できるものであれば何でも使用でき
る。

【００１０】本発明の方法において、陽極材（１）およ
び対極材（６）は、図１のようにフィン（３）（７）を
かみ合わせるようにして対向配置されるが、陽極材
（１）のフィン（３）の先端側が上となるように電解液
（５）に浸漬する、所謂縦吊りにすることが好ましい。
これは、電解によって発生するガスを抜け易くして酸化
皮膜の形成を促進するためである。このような縦吊りに
対して、図３のような横吊りでは、特にフィン（３）の
底部付近で発生したガスが抜け難くフィン（３）間に滞
留し、その部分での酸化皮膜の形成を阻害するおそれが
ある。

【００１１】また、前記陽極材（１）が長尺である場合
やフィン（３）の高さが高い場合、陽極材（１）と対極
材（６）のフィン（３）（７）同士が接触するおそれが
あるため、図１のようにフィン（３）（７）の間に絶縁
性のスペーサ（８ａ）（８ｂ）を介在させて、これらの
接触を防ぐようにしても良い。このとき、スペーサ（８
ａ）（８ｂ）が接触している部分は陽極酸化処理がなさ
れないから、陽極材（１）の長さ方向の端部にスペーサ
（８ａ）（８ｂ）を配置し、陽極酸化処理後、端部を切
断除去すれば良い。

【００１２】

【作用】電解液（５）中において、対極材（６）は、そ
のフィン（７）が陽極材（１）のフィン（７）にかみ合
わさるように対向配置されるため、陽極材（１）のフィ
ン（３）は直接的に対極材（６）と対峙するとともに、
陽極材（１）の各部位、特にフィン（３）の各部位にお
ける対極材（６）との距離は均一化される。その結果、
陽極材（１）の各部位における電流密度が均一化され、
陽極材（１）の表面に均一な厚さの酸化皮膜が形成され
る。

【００１３】

【実施例】次の本発明のアルミニウムヒートシンク材の
陽極酸化処理法の具体的一実施例について、図面を参照
しつつ説明する。

【００１４】図１および図２に示されている陽極酸化処
理装置において、符号（１）はＪＩＳＡ６０６３Ａｌ合
金製で基部（２）の一面側に１０mm間隔で高さ８０mmの
１２本のフィン（３）が突設されたヒートシンク材であ
り、全体の寸法が幅（Ｗ）１１０mm×高さ（Ｈ）８５mm
×長さ（Ｌ）２０００mmの長尺のものである。このヒー
トシンク材（１）は、処理槽（４）に満たされた１４Ｗ
／Ｖ％硫酸からなる電解液（５）中に、フィン（３）の
先端側を上に向けて縦吊りにして浸漬されるとともに、
図示されない電源の陽極に接続されている。一方、符号
（６）はＪＩＳＡ６０６３Ａｌ合金製で前記ヒートシン
ク材（１）と同一形状の導電性の対極材であり、この対
極材（６）のフィン（７）が前記ヒートシンク材（１）
の各フィン（３）とかみ合わさって対向するように縦吊
りされているとともに、図示されない電源の陰極に接続
されている。また、前記ヒートシンク材（１）の長さ方
向の両端部において、左右の外側から２本目のフィン
（３ａ）（３ｂ）とこれらに対向する対極材（６）のフ
ィン（７ａ）（７ｂ）との間に絶縁性のスペーサ（８
ａ）（８ｂ）を介在させ、ヒートシンク材（１）と対極
材（６）とが接触することを防いでいる。

【００１５】前述されたような陽極酸化処理装置におい
て、８０Ａ／ｍ²×３５分間の直流電解で前記ヒートシ
ンク材（１）に陽極酸化処理を行った。処理後、ヒート
シンク材（１）の長さ方向の中央部において、フィン
（３）の先端部（Ａ）（Ｂ）（Ｃ），フィン（３）の高
さ方向における中央部（Ｄ）、フィン（３）の底部
（Ｅ）、基部（２）の外面（Ｆ）の６箇所の酸化皮膜の
厚さを計測したところ、後掲の表１に示すような結果を
得た。

【００１６】また、比較例として、前記実施例と同じヒ
ートシンク材（１）について、図３に示されているよう
に電解液（５）中に横吊りにして、該ヒートシンク材
（１）の上下に平板形の対極材（９ａ）（９ｂ）を配置
し、前記実施例と同様に８０Ａ／ｍ²×３５分間の直流
電解により陽極酸化処理を行った。そして、前記実施例
と同じ部分（Ａ）〜（Ｆ）の酸化皮膜厚さを計測した。
その結果を表１に併せて示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から明らかなように、本発明の方法に
従えば、ヒートシンク材のような大きな突出部を有する
アルミニウム材でも、均一な厚さの酸化皮膜を形成させ
得ることを確認できた。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルミニ
ウム材の陽極酸化処理法は、基部と、該基部の幅方向に
等間隔で平行状に立設され、かつ基部の長さ方向に沿っ
て伸びる多数のフィンを有するアルミニウムヒートシン
ク材を所定間隔で設けられた複数のフィンを有するアル
ミニウム材を陽極材とするとともに、この陽極材と同様
の形状で等間隔で設けられたフィンを有する導電部材を
対極材とし、電解液中において、前記陽極材および対極
材を、互いのフィンがかみ合うように対向配置して通電
することにより、前記陽極材の表面に酸化皮膜を形成さ
せるものであるから、陽極材の各部位における電流密度
を均一化でき、陽極材の表面に均一な厚さの酸化皮膜を
形成できる。このような陽極酸化処理を施した陽極材に
対してさらに黒色等に染色した場合、染料の染着量も均
一になってむらのない良好な染色ができ、製品の外観品
質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における陽極酸化処理法を示す
断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】従来の陽極酸化処理法を示す断面図である。

【符号の説明】

１…陽極材３、７…フィン５…電解液６…対極材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基部（２）と、該基部（２）の幅方向に
等間隔で平行状に立設され、かつ基部（２）の長さ方向
に沿って伸びる多数のフィン（３）を有するアルミニウ
ムヒートシンク材を陽極材（１）とするとともに、この
陽極材（１）と同様の形状で等間隔で設けられたフィン
（７）を有する導電部材を対極材（６）とし、電解液
（５）中において、前記陽極材（１）および対極材
（６）を、互いのフィン（３）（７）がかみ合うように
対向配置して通電することにより、前記陽極材（１）の
表面に酸化皮膜を形成させることを特徴とするアルミニ
ウムヒートシンク材の陽極酸化処理法。