JP3516287B2 - 複合メッキ装置 - Google Patents
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Description
に複合メッキ皮膜を施す複合メッキ装置に関する。
ストンの摺動面となるシリンダ内面をシリンダブロック
と一体にダイカスト成形し、このシリンダ内面にNi/
SiC複合メッキ皮膜を施したものがある。Ni/Si
C複合メッキ皮膜は、金属相であるNiマトリクス中に
炭化ケイ素(SiC)粒子を共析したもので、シリンダ
内面の耐摩耗性を高めたものである。
面処理装置」に高速メッキ処理方法が開示されている。
この高速メッキ処理方法によれば、シリンダ内面に沿っ
て複合メッキ液を強制的に流動させて、シリンダ内面に
高速に複合メッキ皮膜を施すことができる。次図に同公
報の装置によるNi/SiC複合メッキ皮膜処理を示
す。
理の説明図である。シリンダブロック100の開孔10
1内に隙間Sを開けて筒形の電極102を配置すること
により、開孔101と電極102との間に環状通路10
4を形成する。この環状通路104に複合メッキ液を矢
印方向に流し、次に電極102の頂部を廻って電極1
02の内側へ折り返した流れとする。
ながら、電極102とシリンダブロック100とに通電
して、複合メッキ皮膜107のNiマトリクス105中
にSiC粒子106…(…は複数(個)を示す。以下同
様。)を共析させる。
た複合メッキ皮膜107には次図に示す不具合がある。
図12は図11の12部拡大図である。複合メッキ液が
環状通路104に沿って矢印方向に流れるので、下流側
のNiマトリクス105中に多量のSiC粒子106…
が共析する。従って、複合メッキ液が上方向(下流側)
に流れるに従って複合メッキ液中のSiC粒子106…
が減少してしまい、SiC粒子106…の共析量は下流
側に向って徐々に減少する。このため、複合メッキ皮膜
の耐摩耗性が下流側で低くなるという問題がある。
にSiC粒子等のセラミックス粒子を均一に共析させて
複合メッキ皮膜の耐摩耗性を均一に高める技術を提供す
ることにある。
に本発明の請求項1は、中空部を有するワークの中空部
内に隙間を開けて配置し、有底又は蓋付きで且つ前記中
空部の内面と対向する周壁に複数の貫通孔を有する筒形
電極と、この筒形電極の内側にメッキ液にセラミックス
粒子を混合した複合メッキ液を供給し、前記周壁の貫通
孔を通じて噴射させ、筒形電極の外側から回収するメッ
キ液循環機構と、前記ワークと筒形電極とに通電する通
電機構とから複合メッキ装置を構成する。
の外側に噴射し、噴射した複合メッキ液を中空部の内面
に衝突させる。従って、複合メッキ液が乱流状態とな
り、複合メッキ液中のセラミックス粒子が均一に分散す
る。この結果、セラミックス粒子が複合メッキ皮膜の金
属マトリックス中に均一に共析する。
電極の内側の流れに沿って上流側で大径とし下流側に向
って漸次小径としたことを特徴とする。
を供給するので、底部又は蓋部で複合メッキ液の流れを
遮る。従って、底部又は蓋部側の複合メッキ液圧が高く
なるので、下流側の小径の貫通孔で複合メッキ液圧が高
くなり、上流側の大径の貫通孔で複合メッキ液圧が低く
なる。このため、全ての貫通孔から一定量の複合メッキ
液を噴射することができる。従って、セラミックス粒子
をワークの中空部に均一に当てることができるので、セ
ラミック粒子を金属相に均一に共析することができる。
側を小径とし且つ外側を大径としたテーパ孔であること
を特徴とする。
って拡散しながら噴射することができるので、ワークの
中空部に広く当てることができる。従って、複数の貫通
孔から噴射した複合メッキ液中のセラミックス粒子を効
率よく均一に分散し、分散した状態のセラミック粒子を
金属相に共析することができる。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係る複合メッキ装置(第1
実施例)を示す全体図である。複合メッキ装置1は、ワ
ークとしての内燃機関用のシリンダブロック2の中空部
3内に隙間S1を開けて配置した筒形電極4と、筒形電
極4の内側流路に後述する複合メッキ液5を供給するメ
ッキ液循環機構6と、シリンダブロック2と筒形電極4
とに通電する通電機構7とからなる。なお、筒形電極4
については図2で説明する。
状通路、9は冷却水の通路となるウォータジャケット、
10はシリンダ内面、11はクランク室、12は遮蔽板
である。遮蔽板12は、中空部3との隙間がS2となる
ように形成した中空部3より小径な弾性部材である。
えるタンク13と、タンク13に吸込口を連通するポン
プ14と、ポンプ14の吐出口を筒形電極4の入口に連
結する供給管15と、シリンダブロック2を載せるとと
もに環状通路8に連通する回収通路16を備えた基台1
7と、基台17の回収通路16をタンク13に連通する
戻し管18とからなる。
あり、供給管15の内圧が一定値を越えたときに、リリ
ーフ弁20が開いて圧力を戻し管18へ逃がすことによ
り筒形電極4の内圧が過大になることを防止する。前記
複合メッキ液5は、水1リットル当たりに硫酸ニッケル
(NiSO4)400g、ホウ酸35g、サッカリンナ
トリウム2.5gを加えて硬度調整したPH=4のもの
を用い、炭化ケイ素(SiC)粒子60gを懸濁させた
ものである。
例)の断面図である。筒形電極4は、例えばCu系合金
電極やTiコーティング金属電極で、図1に示す中空部
3の内面に対向する大径の周壁25と、周壁25にピッ
チPの碁盤目に配置した複数の貫通孔26…と、周壁2
5の上端部に備えるとともに図1に示す遮蔽板11を載
せるための蓋部27と、周壁25の下端部から下方に延
びた小径のネック部28とからなる。
実施例)の第1作用説明図である。筒形電極4にシリン
ダブロック2を上方から被せて基台17にセットし、基
台17の回収通路16と環状通路8とを連通する。この
とき、遮蔽板12と中空部3との間の隙間をS2とした
ので、前記セットの際に中空部3が遮蔽板12に干渉す
る心配はない。
し、タンク13内の複合メッキ液5を供給管15を介し
て筒形電極4の内側に供給する。従って、複合メッキ液
5は矢印方向に流れる。ここで、筒形電極4は下流側
に蓋部27を備えているので、蓋部27で複合メッキ液
5は矢印方向の流れが遮られて貫通孔26…に向って
矢印方向に流れる。次に、複合メッキ液5は貫通孔2
6…から環状通路8内(すなわち、矢印方向)に噴射
して中空部3の内面に衝突する。中空部3に衝突した複
合メッキ液5は環状通路8に沿って下方向(矢印方
向)に流れ、回収通路16→図1に示す戻し管18→タ
ンク13の順に流れる。なお、遮蔽板12は複合メッキ
液5がクランク室11内への侵入することをも防止する
作用をなす。
実施例)の第2作用説明図である。貫通孔26…から環
状通路8内に向けて矢印の如く噴射した複合メッキ液
5は、中空部3の内面に衝突するので、環状通路8を流
れる複合メッキ液5が、ループ状の矢印で示すように乱
流となる。従って、環状通路8の複合メッキ液5中に均
一にセラミックス粒子であるSiC粒子32…が分散す
る。
して筒形電極4とシリンダブロック2とに通電する。複
合メッキ液5中のNiイオンを中空部3の内面に析出す
るとともに、SiC粒子32…をNiマトリクス33中
に共析する。このとき、SiC粒子32…が複合メッキ
液5中に均一に分散しているので、SiC粒子32…は
Niマトリクス33中に均一に共析する。
実施例)と従来の複合メッキ装置とを対比したグラスで
ある。横軸は中空部3のシリンダヘッド側端部P1〜ク
ランク室側端部P2間のメッキ処理位置を示し、縦軸は
Ni/SiC複合メッキ皮膜34中のSiC粒子32…
(図4参照)の共析量を示す。太い実線は本発明に係る
の複合メッキ装置1(図1に示す)でNi/SiC複合
メッキ皮膜34を施した第1実施例のグラフで、細い実
線は図11に示す従来の装置でNi/SiC複合メッキ
皮膜を施した比較例のグラフである。
ッド側端部P1からクランク室側端部P2まで、SiC粒
子32…の共析量が一定に保たれていることがわかる。
一方、比較例の場合、中空部3のシリンダヘッド側端部
P1からクランク室側端部P2に近づくに従って、SiC
粒子32…の共析量が漸次減少することがわかる。従っ
て、第1実施例によれば、Ni/SiC複合メッキ皮膜
34にSiC粒子32…を均一に共析することができる
ので、中空部3の耐摩耗性を均一に高めることができ
る。
例)を示す断面図である。筒形電極40は、貫通孔41
…を筒形電極40の内側の流れに沿って、上流側を大径
とし下流側に向って漸次小径としたことを特徴とする。
例)の作用説明図である。筒形電極40に供給した内側
の複合メッキ液5は、下流側(矢印方向)に流れて筒
形電極40の蓋部42に当たり流れが遮られて、蓋部4
2側の液圧が高圧になる。従って、蓋部42側(液圧が
高い側)の貫通孔41…を小径とし、上流側(液圧が低
い側)に向って漸次大径とすることにより、全ての貫通
孔41…から一定量の複合メッキ液5を噴射できる。
例)を示す断面図である。筒形電極45は、周壁46に
貫通孔47…を碁盤目配置と同一ピッチPで千鳥に配置
したことを特徴とする。碁盤目配置と比較して貫通孔4
7と貫通孔47との間隔S3が小さくなるので、貫通孔
47…を円周方向に密に配置することができる。従っ
て、SiC粒子32…をシリンダブロック2の中空部3
に密の状態で当てることができるので、SiC粒子32
…をNiマトリクス33に密の状態で共析することがで
きる。
例)を示す断面図である。筒形電極50は、周壁51の
貫通孔52…を筒形電極50の内側で小径とし且つ外側
で大径としたテーパ孔であることを特徴とする。
例)の作用説明図である。貫通孔52…を筒形電極50
の内側で小径とし外側で大径としたので、複合メッキ液
5は貫通孔52…から矢印方向に拡散しながら環状通
路4に噴射する。従って、貫通孔52…から噴射噴射し
た複合メッキ液5をシリンダブロック2の中空部3に広
く当てることができるので、複合メッキ液中のセラミッ
クス粒子を効率よく均一に分散した状態でNiマトリク
ス33に共析することができる。
中空部3の内径より小径の遮蔽板12を取付けた場合を
説明したが、遮蔽板12を中空部3の内径より大径とし
てもよい。遮蔽板12を大径とすることにより、遮蔽板
12で環状通路8の上端を完全に閉じることも可能であ
る。また、筒形電極4の上端部に遮蔽板12を配置しな
くてもよい。
して内燃機関用のシリンダブロック2に複合メッキ皮膜
34を施す場合を説明したが、本発明に係る複合メッキ
装置1を、シリンダブロック2以外の中空部を有するワ
ークに適用しても同様の効果を得ることができる。ま
た、前記第1実施例〜第4実施例ではセラミックス粒子
としてSiC粒子32…を含んだNi/SiC複合メッ
キ5を使用した場合を説明したが、SiC粒子32…以
外のセラミックス粒子を含んだ複合メッキ液を使用して
もよい。前記第1実施例〜第4実施例では筒形電極を蓋
部で塞いだ場合を説明したが、有底の筒形電極として筒
形電極の底部を塞いでもよい。このとき、複合メッキ液
を底部と反対側から供給する。
する。請求項1は、ワークの中空部内に隙間を開けて筒
形電極を配置し、この筒形電極の周壁に複数の貫通孔を
備えた。従って、複合メッキ液を複数の貫通孔から筒形
電極の外側に噴射し、噴射した複合メッキ液を中空部の
内面に衝突させることができる。この結果、複合メッキ
液が乱流状態となり、複合メッキ液中のセラミックス粒
子が均一に分散するので、セラミックス粒子が複合メッ
キ皮膜の金属マトリックス中に均一に共析する。従っ
て、複合メッキ皮膜の耐摩耗性を均一に高めることがで
きる。
電極に複合メッキ液を供給するので、底部又は蓋部で複
合メッキ液の流れを遮る。従って、底部又は蓋部側の複
合メッキ液圧が高くなるので、下流側の小径の貫通孔で
複合メッキ液圧が高くなり、上流側の大径の貫通孔で複
合メッキ液圧が低くなる。このため、全ての貫通孔から
一定量の複合メッキ液を噴射することができる。従っ
て、セラミックス粒子をワークの中空部に均一に当てる
ことができるので、セラミック粒子を金属相に均一に共
析することができる。
から外側に向って拡散しながら噴射することができるの
で、ワークの中空部に広く当てることができる。従っ
て、複数の貫通孔から噴射した複合メッキ液中のセラミ
ックス粒子を効率よく均一に分散し、分散した状態のセ
ラミック粒子を金属相に共析することができる。
示す全体図
第1作用説明図
第1作用説明図
データと比較例のデータを示したグラス
面図
明図
面図
面図
説明図
ク)、3…中空部、4,40,45,50…筒形電極、
5…複合メッキ液、6…メッキ液循環機構、7…通電機
構、8…環状通路、10…シリンダ内面、25,46,
51…周壁、26,41,47,52…貫通孔、27,
42…蓋部、32…セラミックス粒子(SiC粒子)、
S1…隙間。
Claims (2)
- 【請求項1】 中空部を有するワークの中空部内に隙間
を開けて配置し、有底又は蓋付きで且つ前記中空部の内
面と対向する周壁に複数の貫通孔を有する筒形電極と、
この筒形電極の内側にメッキ液にセラミックス粒子を混
合した複合メッキ液を供給し、前記周壁の貫通孔を通じ
て噴射させ、筒形電極の外側から回収するメッキ液循環
機構と、前記ワークと筒形電極とに通電する通電機構と
からなり、 前記複数の貫通孔は、筒形電極の内側の流れに沿って上
流側を大径とし下流側に向って漸次小径としたことを特
徴とす る複合メッキ装置。 - 【請求項2】 中空部を有するワークの中空部内に隙間
を開けて配置し、有底又は蓋付きで且つ前記中空部の内
面と対向する周壁に複数の貫通孔を有する筒形電極と、
この筒形電極の内側にメッキ液にセラミックス粒子を混
合した複合メッキ液を供給し、前記周壁の貫通孔を通じ
て噴射させ、筒形電極の外側から回収するメッキ液循環
機構と、前記ワークと筒形電極とに通電する通電機構と
からなり、 前記複数の貫通孔は、筒形電極の内側を小径とし且つ外
側を大径としたテーパ孔であることを特徴とする複合メ
ッキ装置。
Priority Applications (6)
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Cited By (1)
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-
1996
- 1996-10-24 JP JP28263996A patent/JP3516287B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR102454081B1 (ko) | 2021-03-26 | 2022-10-14 | 새한솔루텍 주식회사 | 도금용 바렐 |
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