JP4012784B2

JP4012784B2 - Method for producing pre-coated Al alloy plate, pre-coated Al alloy plate produced by the method and rich in design and bending workability, housing using the pre-coated Al alloy plate, and measuring instrument using the housing

Info

Publication number: JP4012784B2
Application number: JP2002242127A
Authority: JP
Inventors: 清寛河合; 豊本田; 幸雄原; 洋一川又; 重弘菊地; 啓介八木; 仁志小▲材▼
Original assignee: Anritsu Corp; Furukawa Sky Aluminum Corp
Current assignee: Anritsu Corp; Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP2003221658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレコートＡｌ合金板の製造方法と、その方法で製造された、意匠性と曲げ加工性に富むプレコートＡｌ合金板、そのプレコートＡｌ合金板を用いた筺体、およびその筺体を用いた測定機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の計測機器や精密機器の筺体には、内部に収容する機器類を長期に亘って保護できること、軽量であること、低コストで製造できること、更には外観の意匠性に優れることなどの特性が要求されている。
例えば意匠性に関しては、外観を縮み模様風にして高級感を印象づけることや、また筺体の角部を鋭角に曲げ加工したものが求められている。
【０００３】
また最近では、環境問題との関係で次のような要求も社会的に強まっている。例えば、廃棄対象の製品をそのまま別の新規製品として使用するリユースの要求、同じ製品として再利用するリサイクルの要求、使用されていた有害物質などの使用を抑制するリデュースの３Ｒである。
ところで従来、前記した筺体としては、筺体の基材としては軽量なＡｌ板を使用し、Ａｌ板で製造した筺体に塩ビや各種の塗料を塗装して製造した塩ビアルミの筺体や後塗装アルミの筺体が使用されている。
【０００４】
しかしながら、例えば塩ビアルミの筺体の場合、リユースするためには古い塩ビ塗膜を剥離除去したのち再塗装することが必要であるが、塩ビ塗膜を完全に剥離除去することは難しく、そのため、再塗装後にあっては新品と同等の外観が得られずに意匠性の劣化を招くということがある。しかも、塩ビは焼却時におけるダイオキシンの発生源とみなされているため、前記したリデュースの要求を満たすことはない。
【０００５】
また、後塗装アルミの筺体の場合、その製造コストは比較的高く、最近の低コスト化の要求を満たすものにはなっていない。
このようなことから、最近では、プレコートＡｌ板の使用が検討され、一部では筺体として実用に供されている。
この筺体は、軽量なＡｌ板またはＡｌ合金板の表面に、予め塩ビ塗料以外の樹脂塗料、例えばポリエステル系樹脂塗料を焼き付け塗装して所定厚みの塗膜を形成したプレコート板に、直接、曲げ加工や絞り加工を行って製造したものである。その場合、例えば塗料に樹脂ビースのような骨材を含有させることにより、形成した塗膜の表面に陰影模様や色彩模様を発現させたり、または全体が例えば梨地模様やシボ模様となるように塗料を塗装して、所望する意匠性を付与している。この筺体の場合、製造コストは塩ビアルミ筺体の場合と同等以下であり、塗膜の剥離除去は容易であり、また塩ビアルミ筺体の場合のような有害物質の排除が可能であるなどの利点を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したプレコート板を例えば曲げ加工して筺体を製造する場合、その曲げ部分では、基材であるＡｌ（合金）板も曲げ加工され、同時に塗膜もまた曲げ加工され、その部分の外側は加工前に比べて延びる。
そのため、例えば内Ｒ０で９０°程度の曲げ加工を行うと、基材の曲げ部分には割れが発生したり、または肌荒れを起こすことがあり、それらが起点となって塗膜に微細なクラックの発生することがある。
【０００７】
また、基材の曲げ部分に割れや肌荒れが発生していない場合であっても、例えば塗膜に比較的大きな骨材などが含有されていて、曲げ部分にこの骨材が位置する場合には、この骨材が起点となって塗膜にクラックの発生することがある。
いずれにしても、このような事態が発生すると、筺体としての強度低下が引き起こされたり、塗膜のクラックから腐食性物質が侵入したりなどして、長期間の使用時には筺体が浸食されるなどの不都合が生ずる。
【０００８】
仮に、塗膜にクラック発生が起こらない場合でも、基材の曲げ部分に割れや肌荒れが生ずると、それらに左右されて、塗膜に形成されている模様などにゆがみが生じて、当初に目標とした意匠性が得られないこともある。
このような問題の発生を回避するためには、曲げ加工時のＲを大きくしたり、塗膜を平坦な意匠性のものにする方法もある。しかしながら、このような処理は、筺体の意匠性を阻害するだけではなく、コストアップを招くので好ましいことであるとはいいがたい。
【０００９】
本発明は、プレコートＡｌ合金板に鋭角的な曲げ加工を行った場合でも、曲げ部分での割れや肌荒れを起こさないＡｌ合金板と、また同じく曲げ部分でクラックを発生しないとともに、当初の意匠性が保持される塗膜を備えたプレコートＡｌ合金板、その製造方法の提供を目的とする。
また、このプレコートＡｌ合金板を用いた筺体、測定機器の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、
Ｍｇを１ . ５〜４ . ０質量％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から成るＡｌ合金の鋳塊に均熱処理を施したのち、圧延終了時の温度が３００℃以上である熱間圧延を行い、ついで、圧下率１０〜３０％の冷間圧延を行ったのち、温度２００〜２６０℃の熱処理を行ってＡｌ合金板を製造し、
前記Ａｌ合金板に、下地処理と樹脂下塗り処理を順次行い、
ついで、平均粒径２０μｍ以上でかつ最大粒径１６０μｍ以下の樹脂骨材を８〜４２体積％含有する樹脂塗料を焼き付け塗装することを特徴とするプレコートＡｌ合金板の製造方法が提供される。
【００１１】
Ａｌ合金としては、Ｍｇを１.５〜４.０質量％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から成るものが使用され、また上記方法で製造されたＡｌ合金板の場合、その導電率は３５％ＩＡＣＳ以上になっている。
また、本発明においては、上記した方法で製造され、導電率が３５％以上になっているＡｌ合金板の表面に、下地処理層と樹脂下塗り層を介して、平均粒径２０μｍ以上でかつ最大粒径１６０μｍ以下の樹脂骨材を８〜４２体積％含有する塗膜が形成されているプレコートＡｌ合金板であって、
前記塗膜の表面は凹凸形状になっていて、凹部に対して１０μｍ以上突出する凸部の表面面積が、測定面積の１０〜８０％を占有していることを特徴とする、意匠性と曲げ加工性に富むプレコートＡｌ合金板が提供される。
【００１２】
また、本発明においては、
上面と両側の側面とを覆う巻カバーと、前記巻カバーの底面を覆う底面板とを含む筺体であって、
前記巻カバーおよび前記底面板のうち少なくとも１つが、前記プレコートＡｌ合金板から成ることを特徴とする筺体や、
前記巻カバーおよび前記底面板のうち、プレコートＡｌ合金板を用いた方の板材における曲げ部分が、内Ｒ０〜０.２で９０°曲げ加工されている上記筺体を用いたことを特徴とする測定機器が提供される。
【００１３】
また、本発明においては、
上面板と側面板と底面板とを含む筺体であって、
前記上面板、前記側面板、および前記底面板のうち少なくとも１つが、上記プレコートＡｌ合金板から成ることを特徴とする筺体や、
前記上面板、前記側面板、および前記底面板のうち、プレコートＡｌ合金板を用いた方の板材における曲げ部分が、内Ｒ０〜０.２で９０°曲げ加工されている上記筺体を用いたことを特徴とする測定機器が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のプレコートＡｌ合金板は、まず、曲げ加工性に富むＡｌ合金板を製造し、ついで、その表面に、曲げ加工性に富むと同時に意匠性も良好な後述する塗膜を形成して製造される。
最初に、Ａｌ合金板の製造方法について説明する。
【００１５】
まず、Ａｌ合金の鋳塊に均熱処理を施したのち熱間圧延を行う。
ここで、Ａｌ合金としては、Ｍｇを１ . ５〜４ . ０質量％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から成るＡｌ−Ｍｇ系Ａｌ合金が使用され、筺体材料として使用した場合の強度が適正であり、入手しやすく、またコスト面やプレコート作業性の点から、ＪＩＳＡ５０５２のようなＡｌ−Ｍｇ系Ａｌ合金が好適である。
【００１６】
鋳塊の均熱処理は、Ａｌ合金の種類によって変化するが、概ね５００〜６２０℃の温度域で１〜１２時間程度実施することが好ましい。
均熱処理後の鋳塊は、次に熱間圧延されるが、この熱間圧延の過程で、鋳造組織はファイバ組織を主体とする加工組織に変化する。しかしながら、このファイバ組織は鋭角的な曲げ加工を受けるとその曲げ部分にクラックの発生することがある。
【００１７】
そこで、本発明で実施する熱間圧延では、圧延終了時の温度を３００℃以上の高温とすることにより、上記した加工組織を再結晶粒組織に変化させる。
再結晶粒組織とすることにより、その圧延材は軟質化し、後述する冷間圧延後の板材の加工硬化性も低減して曲げ加工性が向上する。
ここで、圧延終了時の温度が３００℃より低い場合は、圧延材には加工組織が残存していて曲げ加工性が劣化する。しかし、圧延終了時の温度をあまり高くしても、冷却に時間を要し、生産性を低下させるので、圧延終了時の温度は３００〜３６０℃の範囲内で管理することが好ましい。
【００１８】
圧延終了時の温度を３００℃以上とするためには、圧延対象の鋳塊の大きさにもよるが、圧延開始時の温度は、概ね、４５０℃以上となるように管理すればよい。
ついで、圧延材は、中間焼鈍を行うことなく、直接、冷間圧延して所定の板厚にする。このときの圧下率は１０〜３０％に設定される。
【００１９】
圧延材に中間焼鈍を行うと、結晶粒は微細化するが、例えばＡｌ−Ｍｇ系Ａｌ合金板の場合、Ｍｇの固溶量が増加して曲げ加工時に加工硬化度が高くなって曲げ部分に割れなどが発生しやすくなる。このようなことから本発明においては、中間焼鈍を省略する。
得られた冷間圧延材に対しては、次に、温度２００〜２６０℃で熱処理（焼鈍）を行い、これまでの工程で蓄積された加工歪みを解放・除去する。
【００２０】
ここで、冷間圧延時の圧下率が１０％より小さい場合、熱処理時の温度を２００℃より低くすると、加工歪みは充分に除去されず、また２６０℃より高くすると、粗大な結晶粒が成長して曲げ加工時に肌荒れが生じ、塗膜にクラック発生が起こるようになる。
冷間圧延時の圧下率が３０％より大きい場合、熱処理時の温度を２００℃より低くすると、やはり加工歪みは充分に除去されず、また２６０℃より高くしても、材料の性能はあまり変わらず、熱エネルギー的に無駄である。
【００２１】
この熱処理の温度をあまり高温にすると、Ｍｇが再固溶してＡｌ合金板の曲げ加工性が低下する。
なお、Ｍｇが固溶すると、Ａｌ合金板の強度は向上する。しかし、本発明においては、曲げ加工性を向上させるために、Ｍｇの固溶量を必要量以下に規制するように温度設定がなされる。具体的には、熱処理後のＡｌ合金板の導電率が３５％ＩＡＣＳ以上となるように熱処理時の温度が選定される。
【００２２】
上記工程を経て製造されたＡｌ合金板の表面に次のような塗膜形成を行って本発明のプレコートＡｌ合金板が製造される。
まず、Ａｌ合金板の表面に下地処理を行って下地処理層を形成することにより、後述する塗膜とＡｌ合金板との密着性の確保が企図される。
下地処理としては、格別限定されるものではないが、例えば、リン酸クロメート処理などをあげることができる。
【００２３】
ついで、形成された下地処理層の上に樹脂下塗り処理を行って樹脂下塗り層を形成する。塗膜との密着性を確保するためである。
この樹脂下塗り処理としては、格別限定されるものではないが、例えば塗膜を構成する樹脂との相溶性があり、また焼却しても有害物質を発生しないというような樹脂を塗布すればよい。
【００２４】
ついで、上記した樹脂下塗り層の上に樹脂塗料が焼き付け塗装されて塗膜が形成される。
樹脂塗料としては、ベース樹脂に樹脂骨材が含有されているものが用いられる。ベース樹脂としては、格別限定されるものではないが、例えば、ポリエステル系樹脂が好適である。鋭角的な曲げ加工時にクラック発生が起こりずらく、コスト面でも、また塗装時の作業性も良好であるからである。
【００２５】
樹脂骨材は、形成した塗膜に所望の意匠性を付与するために使用される。例えば、ナイロンビーズなどを使用することができる。
その場合、樹脂骨材としては、その平均粒径が２０μｍ以上でかつ最大粒径が１６０μｍ以下のものが用いられ、かつ、その樹脂骨材の樹脂塗料中における含有量は体積％で８〜４０％に設定される。
【００２６】
平均粒径が２０μｍより小さい樹脂骨材の場合、それは小さすぎるので、豊かな模様変化と、意図する意匠性を備えた塗膜の形成が困難であり、また、最大粒径が１６０μｍより大きい樹脂骨材が含まれている場合は、樹脂塗料の塗装作業が非常に劣悪となり、同時に、曲げ加工時にその骨材とベース樹脂の間に割れが発生しやすくなる。このようなことから、用いる樹脂骨材の形状特性は上記のように設定される。好ましい平均粒径は４０μｍ以上である。その場合でも、最大粒径は１６０μｍ以下でなければならない。
【００２７】
また、この樹脂骨材の塗料中における含有量が８体積％より小さい場合は、塗膜の意匠性を所望の模様に設計することが困難であり、また４２体積％より多くすると、塗装作業が非常に劣悪になるとともに、曲げ加工時に塗膜における樹脂骨材とベース樹脂の間に多数の割れが発生するようになる。
このようにして製造された本発明のプレコートＡｌ合金板は、図１で示したように、Ａｌ合金板１の上に、下地処理層２と樹脂下塗り層３を介して、樹脂骨材４が分散している塗膜５が形成された層構造を有している。
【００２８】
そして、このプレコートＡｌ合金板においては、塗膜を上記した態様で形成したことにより、その表面が次のような凹凸形状になっている。
すなわち、図１で示したように、塗膜５の表面には、凸部Ａと凹部Ｂが互いに隣接した状態でランダムに形成されている。
そして、凸部Ａの高さ、およびその頂部の面積（Ｓ_A）も各凸部でそれぞれ互いに異なっているが、凹部Ｂの表面から凸部Ａの頂部までの高さ（Ｈ）が１０μｍ以上になっている凸部Ａの頂部の面積Ｓ_Aを、ある視野の面積内で集積したときの面積をＳとしたとき、そのＳ値の測定面積（視野面積）に対する面積比率は１０〜８０％になっている。塗膜表面が上記したような凹凸形状になっているので、このプレコートＡｌ合金板の場合、例えば斜上方から光を投射すると、全体の表面は微妙な陰影を呈する意匠効果を発揮する。
【００２９】
なお、上記した凸部Ａの高さ（Ｈ）、凸部の面積比率などは、樹脂骨材の粒度とその分布、ベース樹脂への含有量などの因子を適宜に調整して変化させることができる。
図２は、本発明のプレコートＡｌ合金板を用いた筺体の１例を示す外観斜視図である。この筺体の中には例えば各種の計測装置が収容されて例えば測定機器として使用される。
【００３０】
図３は、上面と両側の側面とを覆う巻カバー１１と、底面板１２とを有する筺体の分解斜視図である。この筺体においては、上記した巻カバー１１と底面板１２のいずれか一方または両方に本発明のプレコートＡｌ合金板が使用されている。
図４は、上面板１３と側面板１４と底面板１５とを有する筺体の分解斜視図であり、この筺体の場合は、上記した上面板１３、側面板１４、底面板１５の１つまたは２つ以上に本発明のプレコートＡｌ合金板が使用されている。
【００３１】
上記した各部品の製造に際しては、プレコートＡｌ合金板をそれぞれの部品の外形に合わせて、例えばターレットパンチプレス、シャーリング、レーザー加工などを適用して外形抜きする。
ついで、先端が例えば内０.２以下のヤゲンを用いて９０°曲げ加工を行うベンダー加工、プレス加工などの方法で、部品形状を整形して、上面板１３、底面板１２，１５、側面板１４、巻カバー１１が製造される。
【００３２】
ここで、各部品を曲げ加工する理由は、その曲げ加工した個所でネジ固定することにより、筺体のシールド効果などを高めるためである。
例えば、図４に示した上面板の場合、その塗装面と反対側に９０°曲げ加工を行い、その曲げ加工した部分をネジしろ個所にし、そしてそこにネジを取りつけるための貫通穴があけられる。
【００３３】
そして、上面板１３の貫通穴と背面板１６のネジ穴が合致するように、上面板１３の曲げ加工箇所の内側に背面板１６を挿入し、上面板１３と背面板１６とをネジで固定する。
【００３４】
【実施例】
実施例１〜１４，比較例１〜１２
ＪＩＳＡ５０５２で規定するＡｌ合金材の鋳塊に対し、温度６００℃で２時間の均熱処理を行ったのち、表１、表２で示した条件の熱間圧延、冷間圧延、および熱処理（焼鈍）を順次行って、板厚１.５mmの各種のＡｌ−Ｍｇ系Ａｌ合金板を製造した。実施例１〜１４で示したＡｌ合金板の場合、その導電率は３６〜３７％ＩＡＣＳの範囲内にあった。また、熱間圧延後、温度４８０℃で連続焼鈍を行った比較例２のＡｌ合金板の場合、その導電率は３４.５％ＩＡＣＳであった。
【００３５】
一方、ベース樹脂としてポリエステル樹脂を選定し、これに表１、表２で示した骨材を表示の割合で含有させて樹脂塗料を調製し、この樹脂塗料をＡｌ合金板に焼き付け塗装して、図１で示したような塗膜を形成し、プレコートＡｌ合金板を製造した。なお、この塗膜５において、骨材４のない箇所の厚みは約１５μｍになっている。
【００３６】
得られた各プレコートＡｌ合金板につき、内Ｒ０−９０°曲げ試験を行い、曲げ部分における塗膜の状態とＡｌ合金板の状態を目視観察した。
また、各プレコートＡｌ合金板の塗膜につき、高さ（Ｈ）が１０μｍ以上の凸部の面積を３次元形状測定器で測定し、その面積比率を求めた。
以上の結果を一括して表１、表２に示した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
表１、表２から次のことが明らかである。
１）圧延終了時の温度を２８０℃に設定した比較例１の場合、冷間圧延時に割れが発生してしまい、プレコートＡｌ合金板の製造ができなくなる。したがって、熱間圧延は、その圧延終了時の温度を３００℃以上に設定して行うべきである。
【００４０】
２）冷間圧延時の圧下率を３５％にすると（比較例４）、曲げ加工性と意匠性は良好であるが、強度低下が大きく、筺体材料として不適となる。また、圧下率が８％の場合（比較例３）、Ａｌ合金板の曲げ部分に割れが発生している。このようなことから、冷間圧延時の圧下率は１０〜３０％に設定すべきである。
３）熱処理（焼鈍）時の温度を１８０℃にすると（比較例５）、曲げ加工時にＡｌ合金板の曲げ部分に割れが発生し、また２８０℃にすると（比較例６）、曲げ加工時に肌荒れが生じて塗膜にクラックを発生させる。このようなことから、熱処理温度は２００〜２６０℃に設定すべきである。
【００４１】
４）骨材としてシリカ粉やアルミナ粉のような無機質でかつ高硬度のものを用いると（比較例７，８）、曲げ加工時に塗膜内には骨材とベース樹脂の間に割れが発生する。したがって、骨材としては樹脂骨材を用いるべきである。
５）しかし、樹脂骨材を用いた場合であっても、比較例９の場合のように、その平均粒径が１０μｍのときは、曲げ加工性は良好であるとはいえ、意匠性が劣化する。
【００４２】
また、平均粒径が２０μｍ以上であっても、比較例１０のように最大粒径が２００μｍのものが含まれていると、曲げ加工時に骨材とベース樹脂の間に割れが発生する。そして塗装時にスジ引きが発生して意匠性は劣化する。
更に、比較例１２のように、骨材の含有率が５５体積％である場合、また５体積％である場合（比較例１１）には、いずれも、塗膜に曲げ加工時の割れが発生し、かつ意匠性も劣化する。
【００４３】
このようなことから、塗膜用の骨材としては、平均粒径２０μｍ以上でかつ最大粒径１６０μｍ以下の樹脂骨材を用い、しかも塗料中の含有率を８〜４２体積％に設定すべきである。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、鋭角的な曲げ加工を行っても、基材であるＡｌ合金板に割れや肌荒れは発生せず、また塗膜にクラックも発生しないプレコートＡｌ合金板を製造することができる。
したがって、本発明のプレコートＡｌ合金板は、３Ｒが可能な各種の計測機器や精密機器、更には建築用資材など、外観のよさや意匠性が要求される材料としてその工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレコートＡｌ合金板を示す断面図である。
【図２】本発明のプレコートＡｌ合金板を用いた筺体の１例を示す外観斜視図である。
【図３】本発明のプレコートＡｌ合金板を用いた筺体の分解斜視図である。
【図４】別の筺体の分解斜視図である。
【符号の説明】
１Ａｌ合金板
２下地処理層
３樹脂下塗り層
４樹脂骨材
５塗膜
Ａ凸部
Ｂ凹部
１０筺体
１１巻カバー
１２底面板
１３上面板
１４側面板
１５底面板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a pre-coated Al alloy plate, a pre-coated Al alloy plate produced by the method and rich in design and bending workability, a case using the pre-coated Al alloy plate, and a measurement using the case. Regarding equipment.
[0002]
[Prior art]
Various measuring instruments and precision instrument housings have characteristics such as being able to protect the equipment housed inside for a long time, being lightweight, being able to be manufactured at low cost, and being excellent in appearance design. It is requested.
For example, with respect to the design properties, there is a demand for impressing the appearance with a shrunken pattern appearance and bending the corners of the casing to acute angles.
[0003]
In recent years, the following demands have become stronger in relation to environmental issues. For example, the 3R is a reduction 3R that suppresses the use of a hazardous substance that has been used, a request for reuse in which the product to be discarded is used as another new product as it is, a request for recycling to be reused as the same product.
Conventionally, as the above-mentioned housing, a lightweight aluminum plate is used as the base material of the housing, and the housing made of the aluminum plate is coated with polyvinyl chloride or various paints. A frame is used.
[0004]
However, for example, in the case of a PVC-aluminum housing, it is necessary to peel off and remove the old PVC coating after re-use, but it is difficult to completely remove the PVC coating. After painting, the appearance equivalent to that of a new article may not be obtained, leading to deterioration of design properties. Moreover, since vinyl chloride is regarded as a source of dioxins at the time of incineration, it does not satisfy the above-described reduction requirement.
[0005]
Further, in the case of a post-coated aluminum casing, its manufacturing cost is relatively high, and it does not meet the recent demand for cost reduction.
For these reasons, recently, the use of pre-coated Al plates has been studied, and some of them have been put into practical use as casings.
This casing is directly bent on a pre-coated board in which a resin coating other than a vinyl chloride paint, such as a polyester-based resin paint, is baked and applied to the surface of a lightweight Al plate or Al alloy plate in advance to form a coating film of a predetermined thickness. Or manufactured by drawing. In that case, for example, by adding an aggregate such as a resin bead to the paint, the paint film may have a shading pattern or a color pattern on the surface of the formed coating film, or the entire paint may have a satin pattern or a grain pattern, for example. Is applied to give the desired design. In this case, the manufacturing cost is equal to or less than that of the PVC aluminum case, the coating film can be easily peeled and removed, and harmful substances can be eliminated as in the case of the PVC aluminum case. I have.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the above-mentioned pre-coated plate is bent, for example, to produce a housing, the Al (alloy) plate that is the base material is also bent at the bent portion, and the coating film is also bent at the same time. Is longer than before processing.
For this reason, for example, if bending is performed at about 90 ° at R0, cracks may occur in the bent portion of the base material, or the skin may be roughened. May occur.
[0007]
In addition, even if there are no cracks or rough skin in the bent part of the base material, for example, if the coating contains a relatively large aggregate and the aggregate is located in the bent part In some cases, the aggregate starts to crack in the coating film.
In any case, when such a situation occurs, the strength of the casing is reduced, or a corrosive substance enters through cracks in the coating, and the casing is eroded during long-term use. Inconvenience occurs.
[0008]
Even if cracks do not occur in the coating film, if cracks or rough skin occur in the bent part of the base material, the pattern formed on the coating film will be distorted depending on them, and the initial target In some cases, the design properties described above may not be obtained.
In order to avoid the occurrence of such problems, there are methods of increasing R during bending and making the coating film have a flat design. However, such treatment is not preferable because it not only inhibits the design of the housing but also increases the cost.
[0009]
The present invention is an Al alloy plate that does not cause cracks or rough surfaces in the bent portion even when sharp bending is performed on the pre-coated Al alloy plate, and also does not generate cracks in the bent portion. An object of the present invention is to provide a pre-coated Al alloy sheet having a coating film on which is retained, and a method for producing the same.
Moreover, it aims at provision of the housing | casing and measuring instrument using this precoat Al alloy plate.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
1 mg. 5 to 4. 0 containing by mass%, then the remainder was subjected to a soaking treatment on the ingot of Al alloy consisting of Al and unavoidable impurities, hot rolling temperature at the end of rolling is 300 ° C. or higher Then, after performing cold rolling with a rolling reduction of 10 to 30%, heat treatment at a temperature of 200 to 260 ° C. is performed to produce an Al alloy plate,
For the Al alloy plate, a base treatment and a resin undercoat treatment are sequentially performed,
Next, there is provided a method for producing a pre-coated Al alloy plate characterized in that a resin coating containing 8 to 42% by volume of a resin aggregate having an average particle size of 20 μm or more and a maximum particle size of 160 μm or less is baked.
[0011]
As the Al alloy, an alloy containing 1.5 to 4.0% by mass of Mg and the balance consisting of Al and inevitable impurities is used. In the case of an Al alloy plate manufactured by the above method, the conductivity thereof is used. Is over 35% IACS.
In the present invention, is produced by the above process, the surface of the Al alloy plates conductivity is equal to or greater than 35%, through the surface treatment layer and a resin subbing layer, the maximum and the average particle diameter of 20μm or more A pre-coated Al alloy plate in which a coating containing 8 to 42% by volume of a resin aggregate having a particle size of 160 μm or less is formed,
The surface of the coating film has a concavo-convex shape, and the surface area of the convex part protruding 10 μm or more with respect to the concave part occupies 10 to 80% of the measurement area. A pre-coated Al alloy plate with high workability is provided.
[0012]
In the present invention,
A casing including a winding cover that covers an upper surface and side surfaces on both sides, and a bottom plate that covers a bottom surface of the winding cover,
A casing characterized in that at least one of the wound cover and the bottom plate is made of the pre-coated Al alloy plate,
Of the winding cover and the bottom plate, the above-mentioned casing in which the bent portion in the plate material using the pre-coated Al alloy plate is bent 90 ° with an inner R0 to 0.2 is used. Equipment is provided.
[0013]
In the present invention,
A housing including a top plate, a side plate, and a bottom plate,
At least one of the top plate, the side plate, and the bottom plate is made of the pre-coated Al alloy plate,
Among the upper surface plate, the side surface plate, and the bottom surface plate, the bent portion of the plate material using the pre-coated Al alloy plate is used in the above-mentioned casing in which 90 ° bending is performed at the inner R0 to 0.2. A measuring instrument is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pre-coated Al alloy plate of the present invention is manufactured by first producing an Al alloy plate having a high bending workability, and then forming a coating film, which will be described later, on the surface thereof having a good bending workability and good design. Is done.
First, a method for producing an Al alloy plate will be described.
[0015]
First, the aluminum alloy ingot is subjected to soaking and then hot rolling.
Here, the Al alloy, a

Mg

1. 5~4. Containing 0 wt%, the balance being Al-Mg series Al alloy is used consisting of Al and unavoidable impurities, the strength when used as a housing material An Al—Mg-based Al alloy such as JIS A 5052 is preferable from the viewpoints of appropriateness, easy availability, and cost and precoat workability.
[0016]
The soaking heat treatment of the ingot varies depending on the type of the Al alloy, but it is preferably carried out in a temperature range of about 500 to 620 ° C. for about 1 to 12 hours.
The ingot after the soaking is then hot-rolled, and in the course of this hot rolling, the cast structure changes to a processed structure mainly composed of a fiber structure. However, when this fiber structure is subjected to acute bending, cracks may occur in the bent portion.
[0017]
Therefore, in the hot rolling performed in the present invention, the above-described processed structure is changed to a recrystallized grain structure by setting the temperature at the end of rolling to a high temperature of 300 ° C. or higher.
By adopting a recrystallized grain structure, the rolled material becomes soft, and the work hardenability of the plate material after cold rolling, which will be described later, is also reduced and the bending workability is improved.
Here, when the temperature at the end of rolling is lower than 300 ° C., a processed structure remains in the rolled material, and bending workability deteriorates. However, even if the temperature at the end of rolling is too high, cooling takes time and productivity is lowered. Therefore, it is preferable to manage the temperature at the end of rolling within the range of 300 to 360 ° C.
[0018]
In order to set the temperature at the end of rolling to 300 ° C. or higher, the temperature at the start of rolling may be generally controlled to be 450 ° C. or higher, although it depends on the size of the ingot to be rolled.
Next, the rolled material is directly cold-rolled to a predetermined thickness without intermediate annealing. The rolling reduction at this time is set to 10 to 30%.
[0019]
When intermediate annealing is performed on the rolled material, the crystal grains become finer. For example, in the case of an Al-Mg-based Al alloy plate, the solid solution amount of Mg increases and the work hardening degree increases during bending, and the bending portion becomes Cracks are likely to occur. For this reason, the intermediate annealing is omitted in the present invention.
Next, the obtained cold-rolled material is subjected to heat treatment (annealing) at a temperature of 200 to 260 ° C. to release / remove the processing strain accumulated in the previous steps.
[0020]
Here, when the rolling reduction during cold rolling is less than 10%, if the temperature during heat treatment is lower than 200 ° C., the processing strain is not sufficiently removed, and when higher than 260 ° C., coarse crystal grains grow. As a result, rough skin occurs during bending, and cracks occur in the coating film.
If the rolling reduction during cold rolling is greater than 30%, if the temperature during heat treatment is lower than 200 ° C, the processing strain is not sufficiently removed, and even if the temperature is higher than 260 ° C, the performance of the material is not much changed. It is wasteful in terms of heat energy.
[0021]
If the temperature of this heat treatment is too high, Mg is re-dissolved and the bending workability of the Al alloy plate is lowered.
In addition, when Mg is dissolved, the strength of the Al alloy plate is improved. However, in the present invention, in order to improve the bending workability, the temperature is set so that the solid solution amount of Mg is regulated to a required amount or less. Specifically, the temperature during the heat treatment is selected so that the electrical conductivity of the Al alloy plate after the heat treatment is 35% IACS or more.
[0022]
The following coating film formation is performed on the surface of the Al alloy plate manufactured through the above steps to manufacture the precoated Al alloy plate of the present invention.
First, it is intended to secure adhesion between a coating film and an Al alloy plate, which will be described later, by performing a base treatment on the surface of the Al alloy plate to form a base treatment layer.
The ground treatment is not particularly limited, and examples thereof include a phosphoric acid chromate treatment.
[0023]
Next, a resin undercoat treatment is performed on the formed base treatment layer to form a resin undercoat layer. This is to ensure adhesion with the coating film.
The resin undercoating treatment is not particularly limited. For example, a resin that is compatible with the resin constituting the coating film and does not generate harmful substances even when incinerated may be applied.
[0024]
Next, a resin paint is baked on the above-described resin undercoat layer to form a coating film.
As the resin paint, a base resin containing a resin aggregate is used. The base resin is not particularly limited, but for example, a polyester resin is suitable. This is because cracks are unlikely to occur during acute bending, and the cost and the workability during coating are also good.
[0025]
The resin aggregate is used for imparting a desired design property to the formed coating film. For example, nylon beads can be used.
In that case, as the resin aggregate, those having an average particle diameter of 20 μm or more and a maximum particle diameter of 160 μm or less are used, and the content of the resin aggregate in the resin coating is 8 to 40 by volume%. % Is set.
[0026]
In the case of a resin aggregate having an average particle size of less than 20 μm, it is too small, so that it is difficult to form a coating film having a rich pattern change and an intended design, and a resin having a maximum particle size of more than 160 μm. When aggregates are included, the coating operation of the resin paint becomes very inferior, and at the same time, cracking tends to occur between the aggregate and the base resin during bending. For this reason, the shape characteristics of the resin aggregate to be used are set as described above. A preferable average particle diameter is 40 μm or more. Even in that case, the maximum particle size must be 160 μm or less.
[0027]
In addition, when the content of the resin aggregate in the paint is less than 8% by volume, it is difficult to design the design property of the coating film into a desired pattern. In addition to being extremely inferior, a large number of cracks occur between the resin aggregate and the base resin in the coating film during bending.
As shown in FIG. 1, the pre-coated Al alloy plate of the present invention produced in this way has the resin aggregate 4 on the Al alloy plate 1 through the base treatment layer 2 and the resin undercoat layer 3. It has a layer structure in which the dispersed coating film 5 is formed.
[0028]
And in this precoat Al alloy board, the surface has the following uneven | corrugated shape by forming the coating film in the aspect mentioned above.
That is, as shown in FIG. 1, the convex part A and the concave part B are randomly formed on the surface of the coating film 5 in a state of being adjacent to each other.
And the height of the convex part A and the area (S _A ) of the top part thereof are different from each other, but the height (H) from the surface of the concave part B to the top part of the convex part A is 10 μm or more. the area S _a of the top of the convex portion a of going on, there when the area upon integration is S in the area of the visual field, the area ratio of 10% to 80% with respect to the measurement area of the S value (field area) It has become. Since the surface of the coating film has an uneven shape as described above, in the case of this pre-coated Al alloy plate, for example, when light is projected from obliquely above, the entire surface exhibits a design effect that gives a delicate shadow.
[0029]
The height (H) of the convex portion A, the area ratio of the convex portion, and the like can be changed by appropriately adjusting factors such as the particle size and distribution of the resin aggregate and the content in the base resin. it can.
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of a casing using the pre-coated Al alloy plate of the present invention. In this housing, for example, various measuring devices are accommodated and used as, for example, a measuring instrument.
[0030]
FIG. 3 is an exploded perspective view of a housing having a winding cover 11 and a bottom plate 12 covering the upper surface and side surfaces on both sides. In this case, the pre-coated Al alloy plate of the present invention is used for one or both of the above-described winding cover 11 and bottom plate 12.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a housing having a top plate 13, a side plate 14, and a bottom plate 15, and in the case of this housing, one or two of the top plate 13, the side plate 14, and the bottom plate 15 described above. The pre-coated Al alloy plate of the present invention is used in more than one.
[0031]
When manufacturing each of the above-described parts, the outer shape is removed by applying, for example, a turret punch press, shearing, or laser processing to the pre-coated Al alloy plate in accordance with the outer shape of each part.
Next, the shape of the parts is shaped by a method such as bender processing or press processing in which the front end is bent by 90 ° using a bevel having an inner end of 0.2 or less, and the top plate 13, the

bottom plates

12 and 15, and the side plate 14. The winding cover 11 is manufactured.
[0032]
Here, the reason for bending each component is to enhance the shielding effect of the housing by fixing the screws at the bent portions.
For example, in the case of the top plate shown in FIG. 4, 90 ° bending is performed on the opposite side to the painted surface, the bent portion is screwed into a place, and a through hole for attaching the screw is made there. .
[0033]
Then, the back plate 16 is inserted inside the bending portion of the top plate 13 so that the through hole of the top plate 13 and the screw hole of the back plate 16 are matched, and the top plate 13 and the back plate 16 are fixed with screws. To do.
[0034]
【Example】
Examples 1-14, Comparative Examples 1-12
An ingot of Al alloy material specified in JIS A 5052 was subjected to soaking treatment at a temperature of 600 ° C. for 2 hours, and then hot rolling, cold rolling, and heat treatment under the conditions shown in Tables 1 and 2 ( Annealing was performed sequentially to produce various Al—Mg-based Al alloy plates having a thickness of 1.5 mm. In the case of the Al alloy plates shown in Examples 1 to 14, the conductivity was in the range of 36 to 37% IACS. Moreover, in the case of the Al alloy plate of Comparative Example 2 that was subjected to continuous annealing at a temperature of 480 ° C. after hot rolling, the conductivity was 34.5% IACS.
[0035]
On the other hand, a polyester resin is selected as a base resin, and an aggregate shown in Tables 1 and 2 is contained in the indicated ratio to prepare a resin paint, and this resin paint is baked and applied to an Al alloy plate. A coating film as shown in FIG. 1 was formed to produce a precoated Al alloy plate. In addition, in this coating film 5, the thickness of the location without the aggregate 4 is about 15 μm.
[0036]
About each obtained precoat Al alloy plate, internal R0-90 degree bending test was done and the state of the coating film in the bending part and the state of Al alloy plate were observed visually.
Moreover, about the coating film of each precoat Al alloy board, the area of the convex part whose height (H) is 10 micrometers or more was measured with the three-dimensional shape measuring device, and the area ratio was calculated | required.
The above results are collectively shown in Tables 1 and 2.
[0037]
[Table 1]

[0038]
[Table 2]

[0039]
From Tables 1 and 2, the following is clear.
1) In the case of Comparative Example 1 in which the temperature at the end of rolling is set to 280 ° C., cracks occur during cold rolling, and it becomes impossible to produce a precoated Al alloy sheet. Therefore, hot rolling should be performed by setting the temperature at the end of rolling to 300 ° C. or higher.
[0040]
2) When the rolling reduction during cold rolling is set to 35% (Comparative Example 4), the bending workability and the design are good, but the strength is greatly reduced, making it unsuitable as a casing material. Further, when the rolling reduction is 8% (Comparative Example 3), cracks occur in the bent portion of the Al alloy plate. For this reason, the rolling reduction during cold rolling should be set to 10 to 30%.
3) When the temperature during heat treatment (annealing) is 180 ° C. (Comparative Example 5), cracks occur in the bent portion of the Al alloy plate during bending, and when 280 ° C. (Comparative Example 6), rough skin occurs during bending. Occurs to cause cracks in the coating film. For this reason, the heat treatment temperature should be set to 200 to 260 ° C.
[0041]
4) When an inorganic material such as silica powder or alumina powder with high hardness is used as the aggregate (Comparative Examples 7 and 8), cracks occur between the aggregate and the base resin in the coating during bending. To do. Therefore, a resin aggregate should be used as the aggregate.
5) However, even when the resin aggregate is used, when the average particle size is 10 μm as in the case of Comparative Example 9, although the bending workability is good, the design property is deteriorated. To do.
[0042]
Further, even if the average particle size is 20 μm or more, if a material having a maximum particle size of 200 μm is included as in Comparative Example 10, cracking occurs between the aggregate and the base resin during bending. In addition, streaking occurs during painting, and the design properties deteriorate.
Furthermore, as in Comparative Example 12, when the aggregate content is 55% by volume or 5% by volume (Comparative Example 11), the coating film is cracked during bending. However, the design is also deteriorated.
[0043]
Therefore, as the aggregate for the coating film, a resin aggregate having an average particle diameter of 20 μm or more and a maximum particle diameter of 160 μm or less should be used, and the content in the paint should be set to 8 to 42% by volume. It is.
[0044]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, even if sharp bending is performed, the Al alloy plate as a base material does not crack or rough, and the pre-coat does not cause cracks in the coating film. An Al alloy plate can be manufactured.
Therefore, the pre-coated Al alloy sheet of the present invention has a great industrial value as a material that requires good appearance and design, such as various measuring instruments and precision instruments capable of 3R, and construction materials. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a precoated Al alloy plate of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of a casing using a pre-coated Al alloy plate of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a casing using a pre-coated Al alloy plate of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of another casing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Al alloy plate 2 Ground treatment layer 3 Resin undercoat layer 4 Resin aggregate 5 Paint film A Convex part B Concave part 10 Housing | casing 11 Winding cover 12 Bottom plate 13 Top plate 14 Side plate 15 Bottom plate

Claims

1 mg. 5 to 4. 0 containing by mass%, then the remainder was subjected to a soaking treatment on the ingot of Al alloy consisting of Al and unavoidable impurities, hot rolling temperature at the end of rolling is 300 ° C. or higher Then, after cold rolling at a reduction rate of 10 to 30% to a desired plate thickness, heat treatment at a temperature of 200 to 260 ° C. is performed to produce an Al alloy plate,
For the Al alloy plate, a base treatment and a resin undercoat treatment are sequentially performed,
Next, a method for producing a pre-coated Al alloy sheet, comprising baking and painting a resin paint containing 8 to 42% by volume of a resin aggregate having an average particle size of 20 μm or more and a maximum particle size of 160 μm or less.

Before SL method for producing precoated Al alloy plate according to claim 1 the conductivity of the Al alloy plate is 35% IACS or more.

The method for producing a precoated Al alloy plate according to claim 1, wherein the resin paint is a polyester resin paint, and the resin aggregate is a nylon aggregate.

1 mg. 5 to 4. 0 containing by mass%, then the remainder was subjected to a soaking treatment on the ingot of Al alloy consisting of Al and unavoidable impurities, hot rolling temperature at the end of rolling is 300 ° C. or higher Then, after cold rolling at a reduction rate of 10 to 30% to a desired plate thickness, it is manufactured by performing a heat treatment at a temperature of 200 to 260 ° C.,
On the surface of the Al alloy plates conductivity is equal to or greater than 35% IACS, through the surface treatment layer and a resin subbing layer, the average particle diameter of 20μm or more and a maximum particle diameter 160μm or less of the resin aggregate 8-42 vol Is a pre-coated Al alloy plate on which a coating film containing% is formed,
The surface of the coating film has a concavo-convex shape, and the surface area of the convex part protruding 10 μm or more with respect to the concave part occupies 10 to 80% of the measurement area. Pre-coated Al alloy plate with high workability.

A casing including a winding cover that covers an upper surface and side surfaces on both sides, and a bottom plate that covers a bottom surface of the winding cover,
A casing comprising at least one of the winding cover and the bottom plate made of the precoated Al alloy plate according to claim 4.

A housing including a top plate, a side plate, and a bottom plate,
5. A casing, wherein at least one of the top plate, the side plate, and the bottom plate comprises the precoated Al alloy plate according to claim 4.

6. The casing according to claim 5, wherein a bent portion of a plate material using a pre-coated Al alloy plate among the winding cover and the bottom plate is bent at 90 ° within R0 to 0.2. Measuring equipment.

The casing according to claim 6, wherein a bent portion of a plate material using a pre-coated pre-coated Al alloy plate among the upper surface plate, the side surface plate, and the bottom surface plate is bent at 90 ° within R0 to 0.2. Measuring instrument characterized by using