JP4734035B2 - マグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体ならびにその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金（以下、これらを総称してマグネシウム材と略記する）の中間体ならびにその製造方法に関するものである。

マグネシウム材は実用的な金属の中で最も軽量であり、その薄肉品は比強度、電磁シールド性、熱放散性、振動減衰性などに優れており、しかもリサイクルのための再生産エネルギーが少なくて済むなどの利点を有している。そのため近年、通信機器、コンピュータ機器、光学機器、自動車部品、スポーツ用品など各種分野において多用化されている。+-
マグネシウム材は前述のような特長を有している反面、腐食され易いから、製品の防食性（耐食性）を高めるために表面処理が必要である。この表面処理には例えば陽極酸化処理、メッキ処理、塗装処理、クロメート処理など各種の方法が実施されている。

陽極酸化処理は、周知のように外部電源を用いて、電解浴中でマグネシウム材からなる成形品を陽極に接続して電解を行い、前記成形品の表面に酸化物や金属塩などの被膜を形成する処理である。この陽極酸化処理は防食性（耐食性）向上の他に、例えば耐摩耗性の向上、塗装下地処理として、潤滑性の付与など各種の目的のために施される。

従来、マグネシウム材をプレス（塑性）加工、押出加工、鋳造加工、成形加工して得られた成形品は一般に例えば突出部、凹みあるいは段部などの凹凸があり、その凹凸を有する成形品を陽極酸化用の電解浴槽にセットしたとき、その成形品と対向する電極（陰極）との距離が表面の凹凸により部分的に異なる。

そのため成形品（陽極）とそれと対向する電極（陰極）との抵抗値が部分的に違い、結果的には成形品の表面に形成される膜の状態（例えば厚さ、密度など）が不揃いとなり、一定の膜を形成することが難しく、例えば色ムラや焼けなどが生じ、品質の低下をきたす。

このような弊害をなくすために、陽極酸化処理の前に酸などによって化成処理を行い、成形品の全表面に水酸化膜あるいは酸化膜などの抵抗膜を形成することが行われている。このように成形品の全表面に抵抗膜を形成することにより、前述した陽極酸化処理時の成形品の凹凸の影響が緩和され、比較的均一な陽極酸化処理が可能となる。

なお、マグネシウム材の表面処理に関しては、例えば下記の特許文献を挙げることができる。

特開２００１−１９２８７２号公報 特開平９−２４１８９７号公報 特開２００２−３０４５６号公報

前述のように全表面に抵抗膜を形成した成形品を陽極酸化処理用の電解浴槽にセットして、成形品の一部を電極に接触させて陽極酸化処理を行う場合、前記抵抗膜が成形品と電極との間にあるから、その間の電気抵抗値が高くなり、そのために良好な陽極酸化処理が行われない。

以上は陽極酸化処理の場合について説明したが、電気メッキなどの他の電解処理においても同様の問題が発生する。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、品質の安定した良好な電解処理ができるマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体ならびにその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材の表面に水酸化マグネシウム層が形成されて所定の形状に成形された成形部と、その成形部の周辺に、表面に前記水酸化マグネシウム層が形成されていないで前記素材の表面が露呈した導電部を設けたことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記成形部を囲むように前記導電部が複数個形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記導電部に孔が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１ないし３のいずれかの手段において、前記成形部が所定の間隔をおいて複数個設けられ、その成形部と隣の成形部の間に前記導電部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材を加工して成形部を有する短冊状の成形シートを作る工程と、
その成形シートの両側端の表面をマスキング部材で覆う工程と、
マスキングした前記成形シートの表面全体に酸化剤を含む溶液を用いて水酸化マグネシウム層を形成する工程と、
その成形シートから前記マスキング部材を取り除いて、前記水酸化マグネシウム層が形成されていないで前記素材の表面が露呈した導電部を形成する工程と、
その成形シートの前記導電部に電極を接触して電解処理する工程とを
備えたことを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は、マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材を加工して成形部を有する成形シートを作る工程と、
その成形シートの表面全体に酸化剤を含む溶液を用いて水酸化マグネシウム層を形成する工程と、
その成形シートの所定個所の水酸化マグネシウム層を除去することにより前記素材の表面が露呈した導電部を形成する工程と、
その成形シートの前記導電部に電極を接触して電解処理する工程とを
備えたことを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は、前記第５または第６の手段において、前記導電部に孔が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は前記第５または第６の手段において、前記成形部が所定の間隔をおいて複数個設けられ、その成形部と隣の成形部の間に前記導電部が設けられることを特徴とするものである。

本発明の第９の手段は前記第５または第６の手段において、前記電解処理が陽極酸化処理であることを特徴とするものである。

本発明の第１１の手段は前記第６または第７の手段において、前記電解処理が陽極酸化処理であることを特徴とするものである。

本発明は前述のように、成形部の周辺に導電部（電極接触部）が形成されているから、成形部に対する電解処理がムラなく行なわれ、品質の安定した良好な電解処理ができる。

また本発明は前述のように、中間体の電極接触部をマスキングした後にその中間体の表面に電気抵抗膜を形成するから、電極接触部には電気抵抗膜は形成されず、そのために中間体と電極との電気的な接触が良好で、品質の安定した良好な電解処理ができる。

さらに本発明は前述のように、電気抵抗膜を形成した中間体の電極接触部に相当する個所の電気抵抗膜を除去してから、その電極接触部に電極を接触して電解処理を行うから、中間体と電極との電気的な接触が良好で、品質の安定した良好な電解処理ができる。

次の本発明の実施形態を図とともに説明する。図１は第１実施形態に係る温間塑性加工方法を説明するためのフローチャート、図２は実施形態に係る連続プレス方式の温間塑性加工装置の概略構成図である。

まず、図１を用いて本発明に係る温間塑性加工方法を説明する。同図に示すようにステップ（以下、Ｓと略記する）１で、マグネシウム材の熱間圧延を行う。この熱間圧延には、ロールを加熱する加熱ロール法と、ロールを加熱しないコールドロール法とがある。圧延した板材には、六方晶の底面が板面に平行に配列した加工集合組織が形成される。

マグネシウム材として純度が９９％の純マグネシウムまたはマグネシウム合金が用いられる。マグネシウム合金としては、例えばＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系合金、Ｍｇ−Ａｌ系合金、Ｍｇ−希土類元素系合金などがある。

前記Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金としては、具体的にＡＺ３１Ａ、ＡＺ３１Ｂ、ＡＺ３１Ｃ、ＡＺ６１Ａ、ＡＺ８０Ａ、ＡＺ９１などがある。前記Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系合金としては、具体的にＺＫ５１Ａ、ＺＫ６１Ａ、ＺＫ６０、Ｍ６、Ｍ５、Ｍ４などがある。前記Ｍｇ−Ａｌ系合金としては、具体的にＡＭ１００Ａなどがある。

前記Ｍｇ−希土類元素系合金としては具体的にＥＺ３３Ａ、ＺＥ４１Ａ、ＱＥ２２Ａなどがあり、希土類元素（ＲＥ：ミッシュメタルあるいはジジムとして主にＣｅあるいは／ならびにＮｄ）を添加することにより、結晶粒界にＭｇ₁₂ＲＥがネットワーク状に晶出して、特に耐クリープ性が向上する。また、ＡｇあるいはＹの添加により、耐力が著しく向上する。

マグネシウム材としては、それの平均結晶粒径が０．１μｍ〜８０μｍの範囲内、好ましくは０．５μｍ〜５０μｍの範囲内、さらに好ましくは１μｍ〜３０μｍの範囲内にコントロールされたものが使用される。平均結晶粒径が０．１μｍ未満のものは割れ易くなり、その点で加工性が低下し、一方、平均結晶粒径が８０μｍを超えると加工性（成形性）、特に伸度が下がり、そのために精密な加工（成形）ができない。従って良好な特性、例えば音響特性を維持し、かつ良好な加工性（成形性）をもたせためには平均結晶粒径を０．１μｍ〜８０μｍの範囲内にコントロールする必要がある。

なおマグネシウム材の平均結晶粒径は、例えば素材の圧延条件（圧延ロールの周速や加熱温度）、焼鈍条件（焼鈍温度、焼鈍時間ならびに焼鈍雰囲気）などを調整することにより、所望の値にコントロールできる。ワークの板厚は、３０μｍ〜１５０μｍの範囲が適当である。

次にＳ２で、圧延材表面にある黒皮部分をＣＧ（シリコンカーバイト）研摩して黒皮を機械的に除去し、Ｓ３で再度仕上げ圧延して加工すべきワークを得る。このワーク表面には圧延工程などによって炭化物、油脂分、その他の汚れなどが付着しており、それらを除去するためにシンナーなどの有機溶剤を用いたり、界面活性剤を用いたりしてワークの洗浄が行われる（Ｓ４）。

次にＳ５で、ワークの全表面に水酸化マグネシウム層を形成する。この水酸化マグネシウム層の形成は、亜硝酸ナトリウム水溶液中に水酸化ナトリウムを適量添加して攪拌することにより、その処理溶液の温度を１２０℃〜１４０℃の範囲に維持する。前記亜硝酸ナトリウム水溶液の濃度は５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウムの添加量は３９５ｇ／Ｌ〜４０５ｇ／Ｌの範囲が適当である。

この加熱された処理溶液中に、ワークを０．５分〜５分の間浸漬する。なお、ワークの汚れ度合いに応じて浸漬時間を決めるため、浸漬時間は前述のように幅を持たせてある。

浸漬後、ワークを処理溶液から取り出して水洗し、ワークの表面が乳白色になって、光沢が無くなるまで前述の前処理を行い、ワークの全表面に緻密な水酸化マグネシウム層を形成する。前述の亜硝酸ナトリウム水溶液への浸漬により、前記Ｓ４での有機溶剤では除去しきれなかった圧延時に炭化した潤滑剤などの付着物が確実に除去でき、ワークの表面が綺麗に洗浄され、その表面に水酸化マグネシウム層が形成される。このように全表面に水酸化マグネシウム層を形成することにより、長期間にわたって表面性状が安定した圧延素材を得ることができる。

次にＳ６で、前記前処理が済んだワークを潤滑剤溶液中に所定時間浸漬して、表面にマグネシウム石けん層を形成する。この潤滑剤としては、例えば置換基を有していない叉は置換基を有している炭素数が６〜２４の脂肪族カルボン酸塩、及び置換基を有していない叉は置換基を有している炭素数が７〜２０の芳香族カルボン酸塩のグループから選択された少なくとも1種の有機化合物が使用される。

前記脂肪族カルボン酸塩において、脂肪族鎖は直鎖であっても分鎖であってもよい。また、飽和であっても不飽和であってもよい。分子中の炭素数は好ましくは１０〜２４であり、より好ましくは８〜２２である。

脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸としては、例えばヘキサン酸、４−メチル吉草酸、２−エチル酪酸、２，２−ジメチル酪酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、イコサン酸、ベヘニン酸、イソステアリン酸などがある。

また脂肪族カルボン酸塩の塩としては、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩、アンモニウム塩などがあり、特にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好適である。

さらに脂肪族カルボン酸塩の置換基としては、例えば水酸基、カルボキシ基、アミノ基、アルコキシ基、アセチル基、ハロゲン原子などがある。置換度は５以下、好ましくは３以下、より好ましくは０または１である。

脂肪族カルボン酸塩の好ましい有機化合物としては、例えばオレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ベヘニン酸ナトリウム、１，２−ヒドロキシオクタデカン酸ナトリウム、イソステアリン酸ナトリウム、２−ドデカン酸ナトリウムなどがある。

前記芳香族カルボン酸塩中の炭素数は好ましくは７〜２０であり、より好ましくは７〜１４である。

芳香族カルボン酸塩の芳香族カルボン酸としては、例えば安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフタル酸、ベンゼントリカルボン酸、ベンゼンテトラカルボン酸、ナフトエ酸などがある。

芳香族カルボン酸塩の塩としては、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩、アンモニウム塩などがあり、特にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好適である。

芳香族カルボン酸塩の置換基としては、例えば水酸基、カルボキシ基、アミノ基、アルコキシ基、アセチル基、ハロゲン原子、炭素数が１〜６のアルキル基などがある。置換度は５以下、好ましくは３以下、より好ましくは０または１である。

芳香族カルボン酸塩の好ましい有機化合物としては、例えば安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、イソフタル酸ナトリウム、テレフタル酸ナトリウム、ジフタル酸ナトリウムなどがある。

潤滑剤には必要に応じて、例えば防錆剤、粘度調節剤、酸化防止剤、消泡剤、ｐＨ調整剤などを添加することができる。

本実施形態では、水にステアリン酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを添加して溶解し、この潤滑剤溶液が８０℃〜１００℃の温度範囲になるように加熱維持する。前記ステアリン酸ナトリウムの添加量は８ｇ／Ｌ〜１２ｇ／Ｌである。

この潤滑剤溶液中に前述のワークを浸漬することにより、ワーク表面の水酸化マグネシウム層が化学反応を起し、カルボン酸マグネシウムからなるマグネシウム石けん層を形成する。ワークの浸漬時間は、１分〜５分が適当である。

このようにして表面にマグネシウム石けん層を形成したワークを後述の温間塑性加工装置にセットして所定の温間塑性加工を行う（Ｓ７）。

図２は、実施形態に係る連続プレス方式の温間塑性加工装置の概略構成図である。この温間塑性加工装置は同図に示すように、間欠送り機構4と成形加工機構５と切断機構６とが加工工程の流れ方向Ｘに沿って設けられている。

間欠送り機構4には、ロール状に巻き取られた帯状のワーク２がセットされる。このワーク２の表面には、図１のＳ４でマグネシウム石けん層３が形成されている。帯状のワーク２は、間欠的に往復移動するチャッキング機構７ａ，７ｂによって挟まれた状態で成形加工機構５側に所定の送りピッチＰ１で間欠的に送り出される。

本実施形態の場合、成形加工機構５は第１成形部８ａ、第２成形部８ｂ、第３成形部８ｃ、第４成形部８ｄを有し、これら成形部８ａ〜８ｄは加工工程の流れ方向Ｘに沿って設けられている。

第１成形部８ａは第１固定側プレス金型８ａ−1と第１可動側プレス金型８ａ−２とから構成され、第２成形部８ｂは第２固定側プレス金型８ｂ−1と第２可動側プレス金型８ｂ−２とから構成され、第３成形部８ｃは第３固定側プレス金型８ｃ−1と第３可動側プレス金型８ｃ−２とから構成され、第４成形部８ｄは第４固定側プレス金型８ｄ−1と第４可動側プレス金型８ｄ−２とから構成されている。

各固定側プレス金型８ａ−1〜８ｄ−1は固定盤９に取り付けられ、各可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２は可動盤１０に取り付けられている。各固定側プレス金型８ａ−1〜８ｄ−1と各可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２には、電気ヒータ１１と温度センサ（図示せず）が内蔵されており、例えば２００℃〜２５０℃の範囲で個別に温度制御されている。

各固定側プレス金型８ａ−1〜８ｄ−1の周囲には押え部材１２がスライド可能に配置され、各押え部材１２はスプリング１３により常に上方向の各可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２側に弾性付勢されている。

第１成形部８ａと第２成形部８ｂとの間隔Ｐ２、第２成形部８ｂと第３成形部８ｃとの間隔Ｐ３、第３成形部８ｃと第４成形部８ｄとの間隔Ｐ４はともにワーク２の送りピッチＰ１と等しくなるように、各成形部８の位置決めがなされている。

各可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２を取り付けた可動盤１０は複数本のロッドによって上下動可能に支持され、複数本のロッドの頭部に取り付けられた天板に油圧シリンダが固定されている（いずれも図示せず）。

この油圧シリンダによって前記可動盤１０が所定のストロークで上下動し、降下時に各可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２がワーク２と接触または近接する加熱モード位置と、ワーク２を各固定側プレス金型８ａ−1〜８ｄ−1側に押圧するプレス成形モード位置との２段階で位置決めされるようになっている。図２に示す可動盤１０（可動側プレス金型８ａ−２〜８ｄ−２）は、待機位置の状態を示している。

図３は、第1成形部８ａでのワーク２の加熱状態を示す加熱モード位置での断面図である。第１固定側プレス金型８ａ−1の頭部にドーム状の突出部１４ａが設けられ、一方、第１可動側プレス金型８ａ−２の下面には前記突出部１４ａと対応するドーム状の凹部１５ａが形成されている。

図２に示すように可動盤１０（可動側プレス金型８ａ−２）が待機位置にあるとき、ワーク２がチャッキング機構７ａ，７ｂで挟まれて、固定側プレス金型８ａ−1上に送られる。ワーク２を所定長さ送り出した後、チャッキング機構７ａ，７ｂは開いた状態で点線の位置から実線の待機位置まで後退する。

次に可動側プレス金型８ａ−２が加熱モード位置まで降下し、フラットなワーク２の下面は固定側プレス金型８ａ−1の頭部と押え部材１２に接触して、ワーク２の上面は可動側プレス金型８ａ−２の下面と接触し、ワーク２の成形されようとしている部分の周囲は可動側プレス金型８ａ−２の下面と押え部材１２によって弾性的に挟まれている。

前述のように固定側プレス金型８ａ−1と可動側プレス金型８ａ−２には電気ヒータ１１が内蔵されて所定の温度に加熱されており、しかも押え部材１２は固定側プレス金型８ａ−1と接触して熱伝導により高温状態になっているから、ワーク２は固定側プレス金型８ａ−1、可動側プレス金型８ａ−２、押え部材１２の接触または近接によって、成形されようとしている部分ならびにその周辺が加熱される。

図３の加熱モードの状態を所定時間（例えば５秒〜１０秒程度）維持することにより、薄板状のワーク２は温間塑性加工に適した温度、例えば固定側プレス金型８ａ−1ならびに可動側プレス金型８ａ−２とほぼ同温の２００℃〜２５０℃程度に加熱される。加熱モードの時間は、ワーク２の板厚、材質、熱的特性、成形する形や寸法などによって適宜調整することができる。

なお、この加熱モードは前述のように短時間であり、しかも加熱温度も比較的低いから、結晶粒子の成長が起きて、そのために加工性が低下する心配はない。

しかる後、可動側プレス金型８ａ−２を固定側プレス金型８ａ−1側に押圧することにより、押え部材１２がスプリング１３の弾性に抗して下側に下がり、突出部１４ａと対凹部１５ａとによりワーク２の一部がそれらと同じ形状にプレス成形される。このプレス成形時、加工が施される部分の周辺が可動側プレス金型８ａ−２と押え部材１２によって強固に挟圧されているから、周辺部分でのシワ発生が防止できる。

この第１段階の加工が終わると、油圧シリンダによって可動盤１０が図２の位置まで持ち上げられ、第1成形部８ａで成形されたワーク２の部分がチャッキング機構７ａ，７ｂの送り動作によって次の第２成形部８ｂに送られる。

第２成形部８ｂ〜第４成形部８ｄにおいても間欠的に順送りすることにより、ワーク２の加熱と塑性加工が繰り返して行われ、最終的には図４に示すようにワーク２にドーム部１６を連続的に多数個形成することができる。

再び図２に戻って、前述のようにして成形加工機構５を経由したワーク２は切断機構６に送られる。切断機構６は、固定盤９に取り付けられた受け部１７と、可動盤１０に取り付けられた刃部１８と、制御部（図示せず）に接続されたカウンタ１９とを備えている。

間欠送り機構４によるワーク２の送り回数あるいは成形加工機構５によるプレス回数を前記カウンタ１９で計測することにより、ワーク２上の形成された成形部（本実施形態ではドーム部１６）の個数を検出することができる。ワーク２上に成形部が所定数形成されて刃部１８の下を通過すると、刃部１８を出してワーク２を切断し、図５に示すような短冊状の成形シート２０を得る。

この成形シート２０は、次のマスキング工程、抵抗膜形成工程、陽極酸化処理工程ならびに電着塗装仕上げ工程に移され、その後に成形部（本実施形態ではドーム部１６）がワーク２から切り離される。

図５に示すように成形シート２０の成形部（本実施形態ではドーム部１６）の周囲には、貫通した複数の孔２１が整列した状態で形成されている。すなわち同図に示されているように、成形部（本実施形態ではドーム部１６）が所定の間隔をおいて複数個繰り返して形成され、その成形部と隣の成形部の中間位置の左右両側に孔２１がそれぞれ形成されており、各成形部は複数の孔２１（本実施形態では４個の孔２１）によって囲まれている。この孔２１は、例えば成形加工機構５の最終段階である第４成形部８ｄで形成することができる。

再び図１に戻って、温間塑性加工（Ｓ７）後にＳ８で前記成形シート２０の成形部（本実施形態ではドーム部１６）を除いて孔２１の上を図６に示すようにマスキングテープ２２でマスキングする。本実施形態の場合、孔２１は成形シート２０の両側端に等間隔で形成されているから、マスキングテープ２２は成形シート２０の両側端に沿って貼着される。なお、マスキングテープ２２によるマスキングは成形シート２０の表面と裏面に施される。

本実施形態ではマスキング部材としてマスキングテープを用いたが、マスキングテープの代わりに押圧部材を用い、成形シート２０の孔２１が形成されている部分を両面から押圧部材で挟持してマスキングすることもできる。押圧部材であれば何回でもマスキングに使用することができ、製造コストの低減が図れる。

次にＳ９で、マスキングした成形シート２０の表面に電気抵抗膜２３が形成される。本実施形態の場合、亜硝酸ナトリウム水溶液中に水酸化ナトリウムを適量溶解して、液温を１２０℃〜１４０℃の範囲に維持した溶液中に、前記マスキングした成形シート２０を浸漬することによって、成形シート２０の全面に電気抵抗膜２３が形成される。

亜硝酸ナトリウム水溶液の濃度は５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウムの添加量は３９５ｇ／Ｌ〜４０５ｇ／Ｌの範囲が適当である。

本実施形態では亜硝酸ナトリウムを使用したが、クロム酸系、リン酸マンガン塩系、すず酸系、ジルコニウム塩系などを使用して電気抵抗膜２３を形成することもできる。前記亜硝酸ナトリウムは金属が含まれていないため、膜質の安定性や廃液処理の観点から好適である。

電気抵抗膜２３を形成した後、マスキングテープ２２を成形シート２０から剥ぎ取る（Ｓ１０）。剥ぎ取った成形シート２０の状態が図７に示されており、孔２１ならびにその周辺には電気抵抗膜２３が形成されていないマグネシウム材表面が露呈した列状の導電部２４が形成される。前述のようにマスキング部材として押圧部材を使用した場合、成形シート２０から押圧部材を取り外すことがマスキング除去（Ｓ１０）となる。

このマスキング除去（Ｓ１０）の後に、成形シート２０に陽極酸化処理が施される（Ｓ１１）。この陽極酸化処理は、前処理と酸化処理と後処理の３工程からなる。前処理は、成形シート２０に付着している潤滑剤などを除去する処理で、具体的にはアルカリ洗浄である。マグネシウムは耐アルカリ性なので、アルカリ度の高い洗浄剤を使用して高温で効果的な洗浄が可能である。

前処理を行った成形シート２０を、例えば水酸化ナトリウム、エチレングリコール、シュウ酸ナトリウムの混合水溶液からなり、７５℃〜８０℃に維持された電解浴槽に浸漬し、所定の通電を行う。この通電の際図８に示すように、成形シート２０の各孔２１に電極ピン群２５が挿入され、その電極ピン群２５が電解浴槽の陽極に接続される。前述のように孔２１の孔内ならびに孔２１の周辺には電気抵抗膜２３が形成されていないから、成形シート２０と電極ピン群２５との電気的な接続は良好である。また、成形部（本実施形態ではドーム部１６）の表面には電気抵抗膜２３が形成されているため、成形部に凹凸があってもその凹凸の影響が少なくほぼ一様に陽極酸化が行われる。

電解には任意の波形の直流が供給され、特にパルス波、鋸波、高速反転重畳波が好適である。前記電極ピン群２５ならびに電解浴槽の陽極、陰極（いずれも図示せず）には例えば鋼、ステンレス鋼、ニッケル、炭素などの不溶性材質が使用される。

しかる後、酸化処理し、水洗、湯洗、乾燥の後処理を行う。この陽極酸化処理により、成形シート２０の表面に緻密な酸化被膜が形成される。この酸化被膜は内部金属の防食皮膜として機能すると共に、塗装の下地膜にもなる。従ってこの陽極酸化処理後、Ｓ１２の電着塗装仕上げを行うことができる。必要に応じて、前記陽極酸化処理（Ｓ１１）と電着塗装仕上げ（Ｓ１２）の間に、例えば浸漬方法などで染料の塗布を行うこともできる。

このようにして電着塗装仕上げを行った後、成形シート２０からドーム部１６を順次打ち抜いて、そのドーム部１６を音響スピーカとして使用することができる。

図９ないし図１１は本発明の第２実施形態を説明するためのもので、図９はこの実施形態に係る温間塑性加工方法を説明するためのフローチャート、図１０ならびに図１１はこの実施形態に係る成形シートの途中の状態を示す斜視図である。

図９においてＳ２１のマグネシウム材の圧延工程からＳ２７の温間塑性加工工程までの内容は、図１で示したＳ１からＳ７までの内容と同じであるから、重複する説明は省略する。

本実施形態ではマスキングを施さず、図１０に示すように成形シート２０の全面に電気抵抗膜２３を形成する（Ｓ２８）。電気抵抗膜２３の形成は、前記第１実施形態と同様の方法で行われる。次に図１１に示すように、成形シート２０の孔２１の周辺ならびに孔内に付着している電気抵抗膜２３を部分的に除去して導電部２４を形成する（Ｓ２９）。

電気抵抗膜２３の部分除去には、有機カルボン酸などの有機酸または鉱酸などが用いられる。有機カルボン酸としては、例えばモノカルボン酸、ジカルボン酸、オキシまたはケトカルボン酸、芳香族カルボン酸などが用いられる。

さらに具体的には前記モノカルボン酸としては、例えばギ酸や酢酸などがある。前記ジカルボン酸としては、例えばシュウ酸やマロン酸などがある。前記オキシまたはケトカルボン酸としては、例えば乳酸、酒石酸、クエン酸などがある。前記芳香族カルボン酸としては、例えばサリチル酸やスルホサリチル酸などがあり、これらの１種または２種以上の混合物が使用される。

前記鉱酸としては、例えば硝酸、硫酸、クロム酸、フッ酸あるいはこれらの混酸が使用される。

本実施形態では電気抵抗膜の部分除去に有機酸または鉱酸を用いて、化学的に除去したが、例えばブラシ、バフ、ベルト、バレル、ブラストなどを用いて、機械的に除去することも可能である。

しかる後、Ｓ３０で陽極酸化処理を行い、Ｓ３１で電着塗装仕上げを行う。この陽極酸化処理ならびに電着塗装仕上げの内容は図１で説明したＳ１１、Ｓ１２と同様であるからそれらの説明は省略する。

本実施形態は前述のような構成になっており、第１実施形態のようなマスキングテープを成形シートに貼着したり形成シートを押圧部材で挟持して固定するなどのマスキング工程（Ｓ８）、ならびにマスキングテープを成形シートから剥ぎ取ったり押圧部材を成形シートから外したりするマスキング除去（Ｓ１０）などの煩雑な工程が省略できるとともに、抵抗膜は薄いためそれの部分的除去（Ｓ２９）は容易である。そのため本実施形態によって作業工程が少なくなり、効率の向上が図れる。

前記実施形態では潤滑層としてマグネシウム石けん層を形成したが、このマグネシウム石けん層の形成の代わりに、例えば油脂系潤滑剤やシリコーン系無機系潤滑剤などの通常の潤滑剤を塗布することもできる。このように通常の潤滑剤を塗布する場合、前記実施形態の水酸化マグネシウム層の形成工程（Ｓ５，Ｓ２５）ならびにマグネシウム石けん層の形成（Ｓ６，Ｓ２６）の代わりに潤滑剤の塗布工程が入ることになる。

前記実施形態ではマグネシウム材をプレス（塑性）加工を施す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば押出加工、鋳造加工、成形加工して得られた成形品の場合にも適用可能である。

前記実施形態では成形シートのように複数個の成形部を繰り返して形成し、それら集合体に各成形部を挟むようにして複数個の孔などの電極接触部を設けたが、1つの成形品に対してその周辺に複数個の孔などの電極接触部を設けることも適用可能である。

前記実施形態では孔からなる電極接触部を設けたが、電極接触部は孔でなくても例えばフラットな部分、あるいは切り起し片、リブなど他の形状でも構わない。

本発明の第１実施形態に係る温間塑性加工方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る温間塑性加工装置の概略構成図である。 その温間塑性加工装置の第1成形部でのワーク加熱モード位置での断面図である。 その温間塑性加工装置によって加工されたワークの断面図である。 その温間塑性加工装置によって得られた成形シートの斜視図である。 その成形シートのマスキングした状態を示す斜視図である。 その成形シートの陽極酸化処理前の状態を示す斜視図である。 図７Ｘ−Ｘ線上の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る温間塑性加工方法を説明するためのフローチャートである。 その実施形態に係る成形シートに抵抗膜を形成した状態を示す斜視図である。 その成形シートの陽極酸化処理前の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１：水酸化マグネシウム層、２：ワーク、３：マグネシウム石けん層、４：間欠送り機構、５：成形加工機構、６：切断機構、７ａ，７ｂ：チャッキング機構、８ａ：第１成形部、８ａ−1：第１固定側プレス金型、８ａ−２：第１可動側プレス金型、８ｂ：第２成形部、８ｂ−1：第２固定側プレス金型、８ｂ−２：第２可動側プレス金型、８ｃ：第３成形部、８ｃ−1：第３固定側プレス金型、８ｃ−２：第３可動側プレス金型、８ｄ：第４成形部、８ｄ−１：第４固定側プレス金型、８ｄ−２：第４可動側プレス金型、９：固定盤、１０：可動盤、１１：電気ヒータ、１２：押え部材、１３：スプリング、１４ａ〜１４ｄ：突出部、１５ａ〜１５ｄ：凹部、１６：ドーム部、１７：受け部、１８：刃部、１９：カウンタ、２０：成形シート、２１：孔、２２：マスキングテープ、２３：電気抵抗膜、２４：導電部、２５：電極ピン群。

Claims (9)

1. マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材の表面に水酸化マグネシウム層が形成されて所定の形状に成形された成形部と、その成形部の周辺に、表面に前記水酸化マグネシウム層が形成されていないで前記素材の表面が露呈した導電部を設けたことを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体。
2. 請求項１記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体において、前記成形部を囲むように前記導電部が複数個形成されていることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体。
3. 請求項１または２記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体において、前記導電部に孔が形成されていることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体において、前記成形部が所定の間隔をおいて複数個設けられ、その成形部と隣の成形部の間に前記導電部が設けられていることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体。
5. マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材を加工して成形部を有する短冊状の成形シートを作る工程と、
   その成形シートの両側端の表面をマスキング部材で覆う工程と、
   マスキングした前記成形シートの表面全体に酸化剤を含む溶液を用いて水酸化マグネシウム層を形成する工程と、
   その成形シートから前記マスキング部材を取り除いて、前記水酸化マグネシウム層が形成されていないで前記素材の表面が露呈した導電部を形成する工程と、
   その成形シートの前記導電部に電極を接触して電解処理する工程とを
   備えたことを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法。
6. マグネシウムまたはマグネシウム基合金からなる素材を加工して成形部を有する成形シートを作る工程と、
   その成形シートの表面全体に酸化剤を含む溶液を用いて水酸化マグネシウム層を形成する工程と、
   その成形シートの所定個所の水酸化マグネシウム層を除去することにより前記素材の表面が露呈した導電部を形成する工程と、
   その成形シートの前記導電部に電極を接触して電解処理する工程とを
   備えたことを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法。
7. 請求項５または６記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法において、前記導電部に孔が形成されていることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法。
8. 請求項５または６記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法において、前記成形部が所定の間隔をおいて複数個設けられ、その成形部と隣の成形部の間に前記導電部が設けられることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法。
9. 請求項５または６記載のマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法において、前記電解処理が陽極酸化処理であることを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム基合金の中間体の製造方法。

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