JP5132685B2 - Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet - Google Patents
Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet Download PDFInfo
- Publication number
- JP5132685B2 JP5132685B2 JP2009540102A JP2009540102A JP5132685B2 JP 5132685 B2 JP5132685 B2 JP 5132685B2 JP 2009540102 A JP2009540102 A JP 2009540102A JP 2009540102 A JP2009540102 A JP 2009540102A JP 5132685 B2 JP5132685 B2 JP 5132685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- metal
- powder
- silver
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 278
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 278
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 41
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 218
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 206
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 180
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 147
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 145
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 81
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 63
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 60
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 53
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 53
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 37
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 32
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 29
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims description 23
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 16
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 16
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 claims description 13
- 235000019646 color tone Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 6
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 86
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 53
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 53
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 31
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 28
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 25
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 15
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 13
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 13
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 12
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 11
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 10
- -1 aluminum gold Chemical compound 0.000 description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 8
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 7
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 6
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 6
- 229920002125 Sokalan® Chemical class 0.000 description 6
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 6
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000004584 polyacrylic acid Chemical class 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 5
- 241001311547 Patina Species 0.000 description 5
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 5
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 5
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical class CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 4
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017767 Cu—Al Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 229920000591 gum Polymers 0.000 description 3
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPFCZYUVICHKDS-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutane-1,3-diol Chemical compound CC(C)(O)CCO XPFCZYUVICHKDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001081 Abyssinian gold Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 2
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229910052956 cinnabar Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940105990 diglycerin Drugs 0.000 description 2
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Chemical class 0.000 description 2
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N nonan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCO ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 1,1'-Oxybisoctane Chemical compound CCCCCCCCOCCCCCCCC NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTSWUFKUZPPYEG-UHFFFAOYSA-N 1-decoxydecane Chemical compound CCCCCCCCCCOCCCCCCCCCC LTSWUFKUZPPYEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXRUADVCBZMFSV-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound CC(=O)OC(CC(O)=O)(CC(O)=O)C(O)=O VXRUADVCBZMFSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N acetic acid 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229950008138 carmellose Drugs 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N chembl1408157 Chemical compound N=1C2=CC=CC=C2C(C(=O)O)=CC=1C1=CC=C(O)C=C1 KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- QRJOYPHTNNOAOJ-UHFFFAOYSA-N copper gold Chemical compound [Cu].[Au] QRJOYPHTNNOAOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229940028820 didecyl ether Drugs 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000005324 grain boundary diffusion Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910001062 shibuichi Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
- B23K20/021—Isostatic pressure welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、加熱して成形される金属製品に係わり、大気中で加熱することによって表面から進行する酸化を抑制することができる金属熱成形体の製造技術に関する。 The present invention relates to a metal product formed by heating, and relates to a technique for producing a metal thermoformed body that can suppress oxidation that proceeds from the surface by heating in the atmosphere.
約400年前の江戸時代を起源とする日本独自の金属加工技術として、木目金(もくめがね)という手法が知られている。この木目金とは、銅、銀、金等の色調の違う地金を何枚も重ね合わせて拡散接合させて一枚の地金にしたものをいい、その表面に様々な加工方法を用いて視覚的興趣に富んだ美麗な模様を創ることができるものである。例えば木目金にタガネで凹凸を作り凸部分をヤスリ取ったり金槌で平坦にする作業を繰り返して独自の模様を形成できる。さらに、これを緑青液で煮込んで着色することも可能である。このような木目金は、主に武士の刀を飾る装飾品(鍔)の技術として広まり、現代では、日本以外でもアメリカをはじめ世界各国でも行われており、金属工芸作家、ジュエリー作家などの製作者もいるが、この技術自体が充分に知られている、或いは普及しているとは到底言い難い。 As a unique metal processing technology originating in the Edo period about 400 years ago, a method called wood grain is known. This wood grain is a single piece of bullion made by stacking and joining several bullions of different colors, such as copper, silver, gold, etc., using various processing methods on the surface. It is possible to create beautiful patterns with rich visual interest. For example, an original pattern can be formed by repeating the process of making irregularities on the wood grain with a chisel and scraping the convex parts or flattening with a hammer. Furthermore, it is also possible to boil this with a patina and color it. This kind of wood grain is mainly used as a technique for decorating samurai swords (swords), and it is currently being used not only in Japan but also in the United States and other countries around the world. However, it is hard to say that the technology itself is sufficiently known or popular.
このような色調を異にする複数枚の金属板を重ね合わせて模様を形成する技術において、拡散接合させる際の酸化を防止する目的で、空気(酸素)の侵入を阻止するために、重ね合わせた金属板の周縁に、炭ととの粉を混ぜたものを塗り付けて加熱する手法が採られている。
また、重ね合わせた前記金属板の周縁に炭ととの粉を塗り付ける方法に代わる手法として、幾つかの提案がなされている。例えば特許文献1には、赤色の銅板、金色の銅合金板および銀色のステンレス鋼板を交互に多段に重ね合わせ、重ね合わせた金属板を補助鉄板で包囲し密封溶接することにより外気から遮断し、これを加熱炉で800〜850℃に加熱して冶金的に積層接着(すなわち、拡散接合)して多層クラッド鈑を得ることが開示されている。
また、特許文献2には、ステンレス鋼等の耐蝕鋼板と、これとは異色相の銅合金板、すなわち、黄銅、青銅、赤銅、アビシニアゴールド、マンハイムゴールド、ニユルンベルクゴールド等とを重ね合わせ、これを鋼製囲板で密封したものを800〜900℃に加熱して拡散接合し、表面に異色金属相を有する板状クラッド材を得る例が示されている。具体的には、ステンレス鋼板と黄銅板とを重ね合わせたものを、5mmの薄鋼板で包囲密封し、加熱炉に入れて800℃に加熱した後圧延して板状クラッド材を得ることが示されている。他の例として、ステンレス鋼板とCu86.4%、Zn11.2%、Sn1.4%およびAu0.1%の組成のアビシニアゴールド板とを重ね合わせたものを、5mmの薄鋼板で包囲密封し、加熱炉に入れて850℃に加熱した後圧延して板状クラッド材を得ることや、ステンレス鋼板とCu96%、Al5%およびFe1%の組成のアルミニウムゴールド板とを重ね合わせたものを、1mmの薄鋼板で包囲密封し、加熱炉に入れて800℃に加熱した後圧延して板状クラッド材を得ることが開示されている。
同様に、特許文献3には、フェライト系またはオーステナイト系ステンレス鋼等の不銹性金属板と、Cu−Zn系合金板、Cu−Sn系合金板、Cu−Au系合金板、Cu−Al系合金板等の装飾用金属板とを重ね合わせ、その接合部継ぎ目を溶接等の手段で密封(実施例では、5mm厚の薄鋼板で包囲密封)し、外気の侵入を阻止した状態で加熱炉に入れ800〜900℃にまで加熱し拡散接合することが開示されている。
さらに、特許文献4は、予め所要面に錫または亜鉛の鍍金を施した鋼板に銅または銅合金板を重ね合わせて、その合わせ目周辺からの外気の侵入を阻止した状態で加熱圧延することによって、鍍金金属の溶融点近傍の低温で拡散接合することが示されている。具体的には両面に錫鍍金を施した鋼板の両側に銅板を重ね合わせたものを、1mm厚さの薄鋼板にて包み込み、継ぎ目を溶接して密封して加熱炉中に入れ200℃に加熱した後、圧延して複合板を得ることが示されている。また、両面亜鉛鍍金した鋼板の両側に真鍮板を重ね合わせたものを、1mm厚さの薄鋼板で被覆して約450℃に加熱した後、圧延して複合板を得ることが開示されている。
In addition, some proposals have been made as an alternative to the method of applying powdered charcoal to the periphery of the metal plates that are overlapped. For example, in
In
Similarly,
Furthermore, Patent Document 4 discloses a method in which a copper or copper alloy plate is superposed on a steel plate that has been plated with tin or zinc in advance on a required surface, and heated and rolled in a state in which intrusion of outside air from around the joint is prevented. It has been shown that diffusion bonding is performed at a low temperature near the melting point of the plated metal. Specifically, a steel plate with both sides plated with copper is wrapped with a 1 mm thick sheet, welded with a seam, sealed, placed in a heating furnace and heated to 200 ° C. And then rolling to obtain a composite plate. Further, it is disclosed that a brass plate is superposed on both sides of a steel plate plated on both sides with a 1 mm thick thin steel plate, heated to about 450 ° C., and then rolled to obtain a composite plate. .
しかしながら、前記炭ととの粉の混合物を塗り付ける方法では、充分に拡散接合が行われずに、加熱炉から出した際に、或いはその後の加工において、部分的に金属板と金属板が離れてしまったり、完全に離反したり、或いはバラバラになることがあった。
また、前記特許文献1に記載の手法では、重ね合わせた複数枚の金属板を補助鉄板で包囲し密封溶接することにより外気から遮断しているが、複数枚の金属板を加圧した状態で、補助鉄板で包み込む作業は、極めて困難な作業を必要とすると共に、密封溶接も高度の技量が必要である。結局、特殊な設備装置と高度な技量を必要とするものであった。
同様に、特許文献2〜特許文献4に記載の手法においても、複数枚の金属板の周囲を薄鋼板にて包囲し密封溶接することにより外気から遮断しているが、同様に複数枚の金属板を加圧した状態で、その周囲を薄鋼板で包囲する作業は、極めて困難な作業を必要とすると共に、密封溶接も高度の技量が必要である。結局、特殊な設備装置と高度な技量を必要とするものであった。However, in the method of applying the powder mixture with charcoal, the metal plate and the metal plate are partially separated when removed from the heating furnace or in subsequent processing without being sufficiently diffusion-bonded. Sometimes, it was completely separated or disjointed.
Further, in the method described in
Similarly, in the methods described in
そもそも拡散接合させる際の外気の侵入を阻止しようとする意図は、前述のように重ね合わせた複数の金属板間の合わせ目に酸素が侵入して金属板材が酸化することを防止しようとするものであるから、加熱する雰囲気を、空気中ではなく、アルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガスや窒素ガス等を充満した雰囲気中で行うことにより、金属板材の酸化を防止することは可能である。
しかし、この方法は、不活性ガス等を充満させることにより酸化防止状態を形成するものであるため、不活性ガス等の供給設備や特殊な加熱設備などが必要となり、また加熱時間が8時間〜10時間かける場合は、その間不活性ガス等を流し続けることになり、製造コストが著しくかかるものである。In the first place, the intent to prevent the intrusion of outside air during diffusion bonding is to prevent oxygen from entering the joints between the stacked metal plates as described above and oxidizing the metal plate material. Therefore, it is possible to prevent oxidation of the metal plate material by performing the heating atmosphere in an atmosphere filled with an inert gas such as argon gas or helium gas or nitrogen gas, not in the air. .
However, since this method forms an antioxidant state by filling with an inert gas or the like, a supply facility such as an inert gas or a special heating facility is required, and the heating time is 8 hours to When it takes 10 hours, the inert gas or the like continues to flow during that time, and the manufacturing cost is remarkably increased.
また、厚み0.03mm程度のチタン含有ステンレス製の袋材の内部に、重ね合わせた複数枚の金属板材と酸素消費用の炭を入れて加熱することにより、袋材内部の酸素が消費されて酸化を防止することが可能である。
しかし、この方法は、高価且つ入手困難なチタン含有ステンレス製袋材の内部を酸化防止状態とするものであるため、製造コストが著しくかかるものであった。Moreover, oxygen inside the bag material is consumed by placing and heating a plurality of stacked metal plate materials and oxygen-consuming charcoal in a titanium-containing stainless steel bag material having a thickness of about 0.03 mm. It is possible to prevent oxidation.
However, since this method is to prevent the inside of an expensive and difficult-to-obtain titanium-containing stainless steel bag material from being oxidized, the manufacturing cost is extremely high.
そこで、本発明は、前記問題点を解消し、大気中で加熱すると酸化による影響を受け易い金属熱成形体において、そのような酸化を抑制することができる金属熱成形体の製造技術を提案することを目的とする。さらに、安価で容易に、且つ確実に拡散接合を行うことができ、視覚的興趣に富んだ美麗な模様を形成することができる模様金属板材の製造方法を提案することを目的とする。 Therefore, the present invention proposes a technique for manufacturing a metal thermoformed body that can eliminate the above problems and can suppress such oxidation in a metal thermoformed body that is susceptible to oxidation when heated in the atmosphere. For the purpose. It is another object of the present invention to propose a method for producing a patterned metal plate material that can be diffused and bonded securely and inexpensively and can form a beautiful pattern rich in visual interest.
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、大気中で加熱することにより酸化する金属が含まれている被加熱処理体の露出面に、銀粉末及び有機系バインダを含む銀粉含有組成物を被覆する工程と、被覆された前記被加熱処理体を大気中で加熱するとことによって熱成形する工程と、前記大気中で加熱した後に得られた金属熱成形体から、共に加熱された前記銀粉含有組成物の少なくとも一部を除去する工程とを、含むことを特徴とする金属熱成形体の製造方法に関するものである。
このように発明が構成されることにより、前記被加熱処理体を加熱する工程において、前記銀粉含有組成物は、焼結して前記露出面を緻密に覆う被膜となり、酸素の侵入を防止する。さらに、有機系バインダが熱分解することにより露出面の近傍が還元性雰囲気になり、この露出面から内部に進行する酸化を抑制することができる。
なお、被加熱処理体の露出面に、銀粉含有組成物を被覆させる方法としては、ペースト状にした銀粉含有組成物を筆や刷毛等で塗布する方法が一般的であるがこれに限定されるものではない。
The present invention has been proposed in view of the above, and a silver powder-containing composition containing silver powder and an organic binder is provided on the exposed surface of a heated object that contains a metal that is oxidized by heating in the atmosphere. a step of covering, a step of thermoforming by the the coated device under heat treated is heated in air, the metal heat molded body obtained after heating by the atmosphere, the heated together silver powder And a step of removing at least a part of the contained composition.
By configuring the invention in this manner, in the step of heating the object to be heated, the silver powder-containing composition is sintered to form a coating that densely covers the exposed surface, thereby preventing oxygen from entering. Furthermore, when the organic binder is thermally decomposed, the vicinity of the exposed surface becomes a reducing atmosphere, and oxidation proceeding from the exposed surface to the inside can be suppressed.
In addition, as a method for coating the exposed surface of the object to be heated with the silver powder-containing composition, a method of applying the paste-like silver powder-containing composition with a brush or a brush is common, but is not limited thereto. It is not a thing.
本発明の“大気中で加熱することにより酸化する金属が含まれている被加熱処理体”とは、複数の金属板を重ね合わせて拡散接合させるもの、銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅可塑性組成物や銅粉含有ペースト組成物の如く、大気雰囲気で拡散接合、焼成、焼結等の加熱処理をすると酸化の影響を受け易いものであって、金属のみからなる物や金属と有機物、無機物等の他の物とで形成されている物など種々の物がある。よって、この被加熱処理は、本発明においては最も広義に解するものとする。
また、本発明の“熱成形”は、加熱処理によって生ずる拡散接合、焼成、焼結等を意味し、拡散接合の如く外面的には変化がなくとも内部的に変化しているものから、一部が燃焼したり化学変化をきたすものまで含み、やはり本発明においては最も広義に解するものとする。The “heated object containing a metal that is oxidized when heated in the atmosphere” of the present invention is a material in which a plurality of metal plates are overlapped and diffusion-bonded, copper containing copper powder or copper alloy powder Like a plastic composition or a copper powder-containing paste composition, it is susceptible to oxidation when subjected to heat treatment such as diffusion bonding, firing, sintering, etc. in the atmosphere, and consists of only metal or metal and organic matter, There are various things such as those formed with other things such as inorganic substances. Therefore, this heat treatment is understood in the broadest sense in the present invention.
In addition, “thermoforming” of the present invention means diffusion bonding, firing, sintering, etc. caused by heat treatment. This includes the part that burns or undergoes a chemical change, and is understood in the broadest sense in the present invention.
本発明は、前記の方法において、前記被加熱処理体は、色調を異にする複数枚の金属板を重ね合わせその重ね合わせ方向に押圧した状態のものであって、前記露出面は、少なくとも前記複数枚の金属板の合わせ目の周縁を指し、前記熱成形は、前記合わせ目が拡散接合することを意味することを特徴とする金属熱成形体(すなわち、模様形成用金属板材)の製造方法をも提案する。
JISの定義では、拡散接合とは、「母材を密着させ、母材の融点以下の温度条件で、塑性変形をできるだけ生じない程度に加圧して、接合面間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法」となっている。本発明者の知見によると、拡散接合において、最も重要な条件は、加熱温度、押圧して接触させること、それに酸化防止であり、そのうち、加熱温度の設定並びに押圧して接触させることに関してはそれぞれ常法に準じて行うもので、結局のところ、酸化防止を如何に簡易に且つ確実に実施できるかということが重要である。この手法として、上記の本発明を見出したものである。The present invention is the method described above, wherein the object to be heated is in a state where a plurality of metal plates having different color tones are stacked and pressed in the overlapping direction, and the exposed surface is at least the A method for producing a metal thermoformed body (that is, a metal plate material for pattern formation), characterized in that it refers to the periphery of a seam of a plurality of metal plates, and the thermoforming means that the seam is diffusion bonded. I also propose.
According to the JIS definition, diffusion bonding refers to “using the diffusion of atoms generated between the bonding surfaces by pressing the base material in close contact and applying pressure to the extent that plastic deformation does not occur as much as possible under temperature conditions below the melting point of the base material. To join ". According to the inventor's knowledge, the most important conditions in diffusion bonding are heating temperature, pressing and contacting, and oxidation prevention. Among these, regarding setting of heating temperature and pressing and contacting, respectively. In the end, it is important how easily and reliably antioxidation can be carried out. As this technique, the present invention has been found.
前述の従来技術において、金属板を重ね合わせて被加熱処理体とし、その周縁に炭ととの粉の混合物を塗り付ける方法は、塗り付けた直後や加熱炉に入れる直前には粘土状であるが、加熱炉内にて炭が燃焼すると、酸素は消費されるものの、その塗り付け形状を維持できないため、酸素が侵入して金属板が酸化し、拡散接合が不充分となる。
これに対し、本発明では、前記した被加熱処理体における重ね合わせた複数の金属板間の合わせ目周縁を銀粉含有組成物で覆うので、加熱炉内にて有機系バインダが燃焼して酸素が消費され、残る銀粉は銀粉同士が焼結して塗り付け形状を維持するため、酸素の侵入を防止して良好に拡散接合された金属熱成形体が得られる。
得られた金属熱成形体は、模様形成用金属板材として好適に使用できる。得られた金属熱成形体から、共に加熱された当該銀粉含有組成物の除去は、カッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができるが、得られた金属熱成形体の後工程(模様形成用金属板材の仕上げ行程)または模様金属板材を製作する初期工程で、通常行われる金属熱成形体を圧延や金槌で打ち延ばしをする行程の際に、その衝撃で自然に剥離される。
In the above-mentioned prior art, the method of applying a mixture of powder with charcoal to the periphery of the metal plate by superimposing metal plates is a clay shape immediately after application or immediately before entering the heating furnace. When charcoal burns in the heating furnace, oxygen is consumed, but the applied shape cannot be maintained, so that oxygen penetrates and the metal plate is oxidized, resulting in insufficient diffusion bonding.
On the other hand, in the present invention, since the seam periphery between the plurality of metal plates overlapped in the heated object to be heated is covered with the silver powder-containing composition, the organic binder burns in the heating furnace and oxygen is generated. Since the silver powder that is consumed and the remaining silver powder sinters and maintains the applied shape, a metal thermoformed body that is well diffused and bonded by preventing the entry of oxygen is obtained.
The obtained metal thermoformed body can be suitably used as a metal plate material for pattern formation. The removal of the silver powder-containing composition heated together from the obtained metal thermoformed product can be easily peeled off with a cutter blade or a polishing spatula, etc., but the post-process (pattern of the obtained metal thermoformed product In the initial step of producing the metal plate material for forming) or in the initial step of producing the patterned metal plate material, the metal thermoformed body is usually peeled off by the impact during the process of rolling or rolling with a hammer.
本発明は、前記の方法において、重ね合わせ押圧した上記複数枚の金属板は、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向が同じ方向となるように揃えられたことを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提案する。
通常、使用する金属板は、角棒、丸棒等の塊からローラー等で圧延して板状とする。このローラー圧延加工により、使用する金属板は強度に関して異方性が生じる。すなわち、ローラーで延ばした方向と異なる方向には、ローラーで延びにくくなる。無理をして延ばそうとすると地金が割れるおそれが生じる。したがって、例えば、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向に一致するように、それぞれの金属板の側面の一箇所に、糸ノコで少し印をつけ、その印が同じ方向を向くように揃えて重ね合わせ、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向が同じ方向となるように揃えて積み重ねることが望ましい。これにより、拡散接合させた金属熱成形体(すなわち、模様形成用金属板材)をさらに圧延加工して木目金などの模様金属板材にする際に、その付けた印に従って圧延することにより割れが生じないようにすることが出来る。The present invention is the metal according to the above method, wherein the plurality of metal plates pressed and overlapped are aligned so that the directions rolled before the metal plates overlap are the same direction. A method for producing a thermoformed body is also proposed.
Usually, the metal plate to be used is rolled into a plate shape from a lump such as a square bar or a round bar with a roller or the like. By this roller rolling process, the metal plate used has anisotropy with respect to strength. That is, it becomes difficult to extend with a roller in the direction different from the direction extended with the roller. If you try to extend it forcibly, the bullion may break. Therefore, for example, a little mark is made with a thread saw on one side of each metal plate so that it matches the direction rolled before each metal plate is overlapped, and the mark faces the same direction. It is desirable to align and stack the metal plates so that the directions rolled before the metal plates overlap are the same. As a result, when the metal thermoformed body (that is, the metal plate for pattern formation) subjected to diffusion bonding is further rolled into a patterned metal plate material such as a grain metal, cracks are generated by rolling according to the marks attached thereto. You can avoid it.
本発明は、前記の方法にて製造された金属熱成形体(すなわち、模様形成用金属板材)の表面に、少なくとも色調を異にする金属に至る深さで任意の形状の凹状部を形成する操作と、前記凹状部が形成された表面を圧延して平坦化する操作とを行って所望の模様を形成することを特徴とする模様金属板材の製造方法をも提案する。
この模様金属板材の製造方法は、少なくとも前記の凹状部の形成と平坦化とを行って、所望の模様を形成するものであるが、必要に応じて色上げ(煮込み着色)や表面保護処理等の公知の操作を追加するようにしてもよい。In the present invention, a concave portion having an arbitrary shape is formed on the surface of a metal thermoformed body (that is, a metal plate for pattern formation) manufactured by the above method at a depth reaching at least a metal having a different color tone. A method for producing a patterned metal plate material is also proposed, which comprises performing an operation and an operation of rolling and flattening the surface on which the concave portion is formed to form a desired pattern.
This pattern metal plate manufacturing method is to form at least the concave portion and flatten the desired pattern to form a desired pattern. A known operation may be added.
本発明は、前記の方法において、前記被加熱処理体は、銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅可塑性組成物を造形したものであって、前記露出面は、前記銅可塑性組成物の表面を指し、前記熱成形は、前記銅可塑性組成物の銅又は銅合金が焼結することを意味することを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提供する。
これにより、銅粉末等が含まれる銅可塑性組成物を、任意形状に造形してから、その表面全体に銀粉含有組成物を被覆して、加熱されることになる。これにより、銅可塑性組成物は、造形された任意形状を維持した状態で焼結するとともに、その表面は共に加熱された当該銀粉含有組成物が焼結して緻密な被覆となることにより表面酸化が防止される。得られた金属熱成形体からの共に加熱された当該銀粉含有組成物の除去は、カッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができる。
The present invention is the method described above, wherein the object to be heated is a copper plastic composition containing copper powder or copper alloy powder, and the exposed surface is the surface of the copper plastic composition. The thermoforming also means that the copper or copper alloy of the copper plastic composition is sintered, and also provides a method for producing a metal thermoformed body.
Thereby, after shape | molding the copper plastic composition containing copper powder etc. to arbitrary shapes, the silver powder containing composition is coat | covered on the whole surface, and it will heat. As a result, the copper plastic composition is sintered in a state in which the formed arbitrary shape is maintained, and the surface is oxidized by forming a dense coating by sintering the silver powder-containing composition heated together. Is prevented. The removal of the silver powder containing composition heated from the obtained metal thermoformed body can be easily peeled off with a cutter blade or a polishing spatula.
なお、銀、金、白金やこれらの合金から選択される貴金属粉末と有機系バインダとを含む貴金属可塑性組成物と、前記銅可塑性組成物とを組み合わせて造形した前記被加熱処理体においては、前記銅可塑性組成物の露出面のみに、銀粉末及び有機系バインダを含む銀粉含有組成物を被覆する。これは、貴金属可塑性組成物を大気中で加熱しても、有機系バインダは燃焼しても貴金属粉末は酸化されることなく焼結物となるためである。さらに、前記貴金属可塑性組成物に前記銀粉含有組成物を被覆して加熱すると、銀粉含有組成物と同質の貴金属可塑性物質の場合には、貴金属可塑性組成物の貴金属と前記銀粉含有組成物の銀とが一体になった焼結品となりやすく、共に加熱された当該銀粉含有組成物のみを剥離することが困難になるためである。 In the heat-treated body formed by combining a noble metal plastic composition containing a noble metal powder selected from silver, gold, platinum or an alloy thereof and an organic binder, and the copper plastic composition, Only the exposed surface of the copper plastic composition is coated with a silver powder-containing composition containing silver powder and an organic binder. This is because the precious metal powder becomes a sintered product without being oxidized even if the precious metal plastic composition is heated in the air or the organic binder is burned. Further, when the noble metal plastic composition is coated with the silver powder-containing composition and heated, in the case of a noble metal plastic material of the same quality as the silver powder-containing composition, the noble metal of the noble metal plastic composition and the silver of the silver powder-containing composition This is because it becomes difficult to peel only the silver powder-containing composition heated together .
本発明は、前記の方法において、前記被加熱処理体は、銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅粉含有ペースト組成物を被加飾部材の表面の一部/又は全部に付着させたものであって、前記露出面は、付着させた前記銅粉含有ペースト組成物の表面を指し、前記熱成形は、前記銅粉含有ペースト組成物の銅粉末又は銅合金粉末が前記被加飾部材上で焼結することを意味することを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提供する。
これにより、加飾部材の表面に付着させた銅粉含有ペースト組成物の上に、銀粉含有組成物が被覆され、加熱されることになる。これにより、銅粉含有ペースト組成物は、共に加熱された当該銀粉含有組成物が焼結により緻密な被膜となり表面酸化が防止され、その表面を維持した状態で焼結することになる。また、得られた金属熱成形体から、共に加熱された当該銀粉含有組成物の除去は、カッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができる。
In the method described above, the heat-treated body is obtained by attaching a copper powder-containing paste composition containing copper powder or copper alloy powder to a part or all of a surface of a member to be decorated. The exposed surface refers to the surface of the copper powder-containing paste composition adhered thereto, and the thermoforming is performed on the member to be decorated with the copper powder or copper alloy powder of the copper powder-containing paste composition. There is also provided a method for producing a metal thermoformed product, characterized in that it is sintered.
Thereby, a silver powder containing composition is coat | covered and heated on the copper powder containing paste composition made to adhere to the surface of a decorating member. Thus, a copper powder-containing paste composition, the silver powder-containing composition that is heated together is prevented is the surface oxide and dense film by sintering, the sintering while maintaining the table surface. Moreover, the removal of the said silver powder containing composition heated together from the obtained metal thermoforming body can be easily peeled with a cutter blade or a polishing spatula.
前記被加飾部材は、陶磁器、ガラス等のセラミック材料、銀、金等の貴金属板または貴金属焼結体、フェライト系またはオーステナイト系ステンレス鋼等の不銹性金属板など、更には銅、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金、Cu−Au系合金、Cu−Al系合金等の大気中での加熱によって酸化されやすい金属板または焼結体等の無機材料が挙げられる。当然、大気中での加熱によって酸化されやすい金属板を前記被加飾部材として用いる場合には、前記銅粉含有ペースト組成物の表面のみならず、その被加飾部材にも銀粉含有組成物を被覆して熱成形を行うのが好ましい。
被加飾部材の表面上に焼結した銅又は銅合金の銅焼結膜は、その成分の違いによって、例えば、緑青、硫酸銅、明礬及び水の配合組成を適宜に調製した煮込み液で酸化被膜を人工的に形成して着色する煮込み着色を行うことができる。着色される色合いは、銅の成分比により異なり、例えば、銅は柿朱、赤銅は青味がかった黒、四分一(銅75wt%、銀wt25%の合金)は、グレイ、真鍮は金茶色になる。したがって、銅粉末又は銅合金粉末の組成を変えた各種銅粉含有ペースト組成物を被加飾部材の表面に模様を形成する如く付着させて、それを焼結させて常法の煮込み着色を行うことによって、希望する色々な色合いを有する模様を形成でき、言わば絵の具感覚で被加飾部材の表面上に模様を形成することができる。The decorative member includes ceramic materials such as ceramics and glass, noble metal plates such as silver and gold or sintered noble metals, ferrous metal plates such as ferritic or austenitic stainless steel, copper, Cu- Examples thereof include inorganic materials such as a metal plate or a sintered body that are easily oxidized by heating in the air, such as a Zn-based alloy, a Cu-Sn-based alloy, a Cu-Au-based alloy, and a Cu-Al-based alloy. Naturally, when a metal plate that is easily oxidized by heating in the atmosphere is used as the member to be decorated, not only the surface of the copper powder-containing paste composition but also the silver powder-containing composition on the member to be decorated. It is preferable to coat and perform thermoforming.
The copper sintered film of copper or copper alloy sintered on the surface of the decorative member is an oxide film with a stewed liquid prepared appropriately, for example, a blend composition of patina, copper sulfate, alum and water depending on the difference in its components The simmering coloring which artificially forms and colors can be performed. The color to be colored varies depending on the component ratio of copper, for example, copper is cinnabar red, bronze is bluish black, quarter (alloy 75% copper, silver 25% alloy) is gray, and brass is gold brown . Therefore, various copper powder-containing paste compositions with different compositions of copper powder or copper alloy powder are attached to the surface of the decorated member so as to form a pattern, and then sintered to perform conventional simmering coloring. By this, the pattern which has various desired shades can be formed, and a pattern can be formed on the surface of a to-be-decorated member like a paint.
本発明は、前記の方法において、銀粉末は、平均粒径2.2〜3.0μmの粉末を30〜70重量%含有し、残部が平均粒径5〜20μmの粉末であることを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提案する。
使用する銀粉末は、特にその粒度を限定するものではないが、上記の比較的粒度の小さな銀粉末と比較的粒度の大きな銀粉末とを組み合わせて使用することが望ましい。The present invention is characterized in that, in the above method, the silver powder contains 30 to 70% by weight of a powder having an average particle size of 2.2 to 3.0 μm, and the balance is a powder having an average particle size of 5 to 20 μm. A method of manufacturing a metal thermoformed body is also proposed.
The silver powder to be used is not particularly limited in particle size, but it is desirable to use a combination of the above-mentioned relatively small particle size silver powder and relatively large particle size silver powder.
本発明は、前記の方法において、有機系バインダは、水を除いた固形分表示でデンプン0.02〜3.0wt%と水溶性セルロース系樹脂0.02〜3.0wt%とを含有することを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提案する。
使用する有機系バインダは、特に限定するものではないが、上記の2種のバインダを組み合わせて使用することが望ましい。In the above method, the present invention includes an organic binder containing 0.02 to 3.0 wt% starch and 0.02 to 3.0 wt% water-soluble cellulose resin in a solid content excluding water. Also proposed is a method for producing a metal thermoformed product.
The organic binder to be used is not particularly limited, but it is desirable to use a combination of the above two types of binders.
本発明は、前記の方法において、水溶性セルロース系樹脂は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースから選ばれる一種又は二種以上であることを特徴とする金属熱成形体の製造方法をも提案する。 In the method described above, the water-soluble cellulose resin is one or more selected from methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and hydroxypropylmethylcellulose. I also propose.
本発明は、前記の方法にて製造されたものであることを特徴とする金属熱成形体をも提案する。 The present invention also proposes a metal thermoformed article produced by the above method.
本発明の金属熱成形体の製造方法は、極めて簡単な方法でありながら、大気中(すなわち、空気中)の加熱成形時における酸化が抑制された金属熱成形体を得ることができる。つまり、加熱雰囲気を不活性(又は還元性)に調整することなく、高品質の金属熱成形体を得ることができる。
また本発明の金属熱成形体として模様形成用金属板材を製造する方法においては、重ね合わせた複数の金属板を押圧して接触させた状態で、複数の金属板の合わせ目周縁を銀粉含有組成物で覆って加熱するものであって、拡散接合において最も重要な条件である、周縁からの酸化防止がこの銀粉含有組成物で覆うことにより果たされるため、安価で容易に、且つ確実に拡散接合させることができ、その後の表面への加工によって美麗な模様を形成することができる。
また、前記従来の方法のように、極めて困難な作業や高度な技量を必要とすることなく、さらに高価な設備なども不要であり、空気中で安価な設備と材料を用いて実施できるものであって、実用的価値が極めて高いものである。Although the method for producing a metal thermoformed product of the present invention is a very simple method, it is possible to obtain a metal thermoformed product in which oxidation at the time of heat forming in the atmosphere (that is, in the air) is suppressed. That is, a high-quality metal thermoformed product can be obtained without adjusting the heating atmosphere to be inert (or reducible).
Further, in the method for producing a metal sheet for pattern formation as the metal thermoformed article of the present invention, the joint periphery of the plurality of metal plates is silver powder-containing composition in a state where the plurality of stacked metal plates are pressed and brought into contact with each other. Since it is covered with an object and heated, and the most important condition in diffusion bonding is to prevent oxidation from the periphery by covering with this silver powder-containing composition, it is inexpensive, easy and reliable diffusion bonding A beautiful pattern can be formed by subsequent processing on the surface.
Further, unlike the above-described conventional method, it does not require extremely difficult work or high skill, and does not require expensive equipment, and can be implemented using inexpensive equipment and materials in the air. Therefore, the practical value is extremely high.
また、色調を異にする複数枚の金属板を重ね合わせて得られた金属熱成形体(すなわち、模様形成用金属板材)は、重ね合わせた金属板の合わせ目周縁に銀焼結体が付着したものとなり、各金属板は充分に拡散接合しているため、その後の加工において金属板が剥離したりバラバラになることがない。 In addition, a metal thermoformed product obtained by superimposing a plurality of metal plates having different colors (that is, a metal plate material for pattern formation) has a silver sintered body adhering to the joint edge of the superposed metal plates. Since each metal plate is sufficiently diffusion-bonded, the metal plate does not peel off or fall apart in subsequent processing.
さらに、本発明の模様金属板材の製造方法は、前述のように安価で容易に、且つ確実に拡散接合させた金属熱成形体(すなわち、模様形成用金属板材)を用いるものであって、この種の技術の発展や啓蒙に極めて大きな貢献を果たす。特に、各種の工芸品やアクセサリーなどの装飾加工やデザインの分野における素材として広く提供することができる。
また、前記被加熱処理体が銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅可塑性組成物を造形したものである本発明の金属熱成形体の製造方法は、任意形状に造形した銅可塑性組成物の露出面に単に銀粉含有組成物を被覆して加熱するだけで、銅可塑性組成物の銅又は銅合金が酸化されるのを抑制して、銅又は銅合金が焼結して任意形状を維持した銅焼結品を簡単に作製することができ、極めて困難な作業や高度な技量を必要とすることなく、さらに高価な設備なども不要であり、空気中で安価な設備と材料を用いて実施できるものである。したがって、造形された任意形状を維持した状態で銅可塑性組成物の酸化を抑制して簡単に焼結することが出来るので、各種の工芸品やアクセサリーなどの装飾加工やデザインの分野において、広く利用できる金属熱成形体の製造方法である。Furthermore, the method for producing a patterned metal plate material of the present invention uses a metal thermoformed body (that is, a metal plate material for pattern formation) that is diffusion-bonded inexpensively, easily and reliably as described above. It contributes greatly to the development and enlightenment of seed technologies. In particular, it can be widely provided as a material in the field of decorative processing and design for various crafts and accessories.
In addition, the method for producing a metal thermoformed body of the present invention, in which the heat-treated body is formed from a copper plastic composition containing copper powder or copper alloy powder, is the exposure of the copper plastic composition formed into an arbitrary shape. By simply coating the surface with a silver powder-containing composition and heating, the copper or copper alloy of the copper plastic composition is suppressed from being oxidized, and the copper or copper alloy is sintered to maintain an arbitrary shape. Sintered products can be produced easily, without the need for extremely difficult operations and advanced skills, and without expensive equipment, which can be carried out in the air using inexpensive equipment and materials. Is. Therefore, it can be easily sintered while suppressing the oxidation of the copper plastic composition while maintaining the shaped shape, so it is widely used in the field of decorative processing and design for various crafts and accessories. This is a method for producing a metal thermoformed product.
さらに、前記被加熱処理体が、銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅粉含有ペースト組成物を被加飾部材の表面の一部/又は全部に付着させたものである本発明の金属熱成形体の製造方法は、付着させた前記銅粉含有ペースト組成物の露出面に単に銀粉含有組成物を被覆して加熱するだけで、銅粉含有ペースト組成物の銅又は銅合金が酸化されるのを抑制して、銅又は銅合金が焼結して任意形状を維持した銅焼結品を被加飾部材の表面上に簡単に形成することができ、極めて困難な作業や高度な技量を必要とすることなく、さらに高価な設備なども不要であり、空気中で安価な設備と材料を用いて実施できるものである。
銅粉末又は銅合金粉末の組成を変えた各種銅粉含有ペースト組成物を被加飾部材の表面に模様を形成する如く付着させて、それを焼結させて前述した煮込み着色を行うことによって、希望する色々な色合いを有する模様を形成でき、言わば絵の具感覚で被加飾部材の表面上に模様を形成することができる。したがって、被加飾部材の表面上に模様を形成した状態で各種銅粉含有ペースト組成物の酸化を抑制して簡単に焼結することが出来るので、各種の工芸品やアクセサリーなどの装飾加工やデザインの分野において、広く利用できる金属熱成形体の製造方法である。Further, the heat-treated body is a metal thermoforming of the present invention in which a copper powder-containing paste composition containing a copper powder or a copper alloy powder is attached to part or all of the surface of a member to be decorated. The body manufacturing method is that the copper powder or copper alloy of the copper powder-containing paste composition is oxidized simply by coating the exposed surface of the adhered copper powder-containing paste composition with the silver powder-containing composition and heating. Sintered copper or copper alloy can be easily sintered on the surface of the decorated member by sintering copper or copper alloy to maintain an arbitrary shape, requiring extremely difficult work and high skill Therefore, more expensive equipment or the like is not necessary, and can be implemented using inexpensive equipment and materials in the air.
By attaching various copper powder-containing paste compositions in which the composition of the copper powder or the copper alloy powder is changed to form a pattern on the surface of the member to be decorated, sintering it and performing the above-mentioned simmering coloring, A pattern having various desired shades can be formed, so that a pattern can be formed on the surface of the member to be decorated as if it were a paint. Therefore, it is possible to easily sinter while suppressing the oxidation of various copper powder-containing paste compositions with a pattern formed on the surface of the member to be decorated. In the field of design, this is a method for producing a metal thermoformed article that can be widely used.
1 模様形成用金属板材
2 銅板
3 銀板
4 支持板
5 針金
6 印
7 との粉
8 加熱された銀ペースト
9 角型鋼材
10 挿通孔
11 ボルト
12 締め付けナット
1 for forming a
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る金属熱成形体に使用する原材料である金属板、及び銀粉含有組成物について説明する。
第1実施形態に係る金属熱成形体は、色調を異にする複数枚の金属板を押圧した状態で重ね合わせ、これら金属板の合わせ目の周縁に、銀粉含有組成物を塗布(被覆)し、加熱成形をすることにより得られる。
この被覆された銀粉含有組成物は、加熱により合わせ目の周縁に成膜して大気遮断する。なお、この銀粉含有組成物により被覆されるのは、前記した合わせ目周縁に限定されるわけではなく、大気に接触して酸化する可能性がある露出面の全体が被覆されるのが望ましい。<First Embodiment>
First, the metal plate which is a raw material used for the metal thermoforming body which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a silver powder containing composition are demonstrated.
The metal thermoformed body according to the first embodiment is overlapped in a state where a plurality of metal plates having different color tones are pressed, and a silver powder-containing composition is applied (coated) to the peripheral edges of the joints of these metal plates. It can be obtained by thermoforming.
This coated silver powder-containing composition is formed into a film on the periphery of the seam by heating to block the atmosphere. The coating with the silver powder-containing composition is not limited to the peripheral edge of the joint, and it is preferable that the entire exposed surface that may be oxidized by contact with the atmosphere is coated.
第1実施形態に使用する金属板(地金)は、銅板、銀板、或いは赤銅(しゃくどう、銅に金が3%含有)、四分一(しぶいち、銅に銀が4分の1含有、朧銀おぼろぎん)、真鍮、銅単体、十八金などの「色金(いろがね)」等が好適に用いられ、或いはステンレス鋼板なども使用することができ、また特に枚数を限定するものではないが、数十枚程度の金属板を重ね合わせて用いる。
また、この金属板としては、焼きなまし処理をしていないものが好適に用いられる。通常、結晶材料は、原子がもっとも密に並んだ方向にすべることにより、塑性変形を起こす。すべり面上で、すでにすべった領域とまだすべっていない領域との境界線にはひずみが集中している。この境界線のことを転位という。転位は、高温焼きなしや熱サイクル焼きなましにより、密度の低減をはかることが行われている。固体中での原子の拡散は、格子または体拡散、表面拡散、粒界拡散、転位拡散が並列的に起こりうる。転位拡散は、転位線にそって原子が拡散移動する。そのため、使用する金属板としては、焼きなまし処理をしていない転位線の密度の高いものが拡散接合しやすく好適に用いられる。また、金属板の表面を紙ヤスリなどで荒らすと、より一層表面に転位が増える。
通常、使用する金属板は、角棒、丸棒等の塊からローラー等で圧延して板状とする。このローラー圧延加工により、使用する金属板は強度に関して異方性が生じる。すなわち、ローラーで延ばした方向と異なる方向には、ローラーで延びにくくなる。無理をして延ばそうとすると地金が割れるおそれが生じる。したがって、例えば、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向に一致するように、それぞれの金属板の側面の一箇所に、糸ノコで少し印をつけ、その印が同じ方向を向くように揃えて重ね合わせ、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向が同じ方向となるように揃えて積み重ねることが望ましい。これにより、拡散接合させた模様形成用金属板をさらに圧延加工して木目金などの模様金属板材にする際に、その付けた印に従って圧延することにより割れが生じないようにすることが出来る。The metal plate (base metal) used in the first embodiment is a copper plate, a silver plate, or red copper (shadow, containing 3% of gold in copper), one-quarter (shibuichi, containing a quarter of silver in copper, “Irogane” such as brass, copper alone, 18 gold, etc., or stainless steel plate can also be used, and the number of sheets is particularly limited However, dozens of metal plates are overlapped and used.
Moreover, as this metal plate, the thing which has not annealed is used suitably. Usually, a crystal material undergoes plastic deformation by sliding in the direction in which atoms are arranged most closely. On the slip surface, strain is concentrated on the boundary line between the already slipped area and the area that has not slipped. This boundary line is called dislocation. The dislocation is performed by reducing the density by high-temperature annealing or thermal cycle annealing. As diffusion of atoms in a solid, lattice or body diffusion, surface diffusion, grain boundary diffusion, and dislocation diffusion can occur in parallel. In dislocation diffusion, atoms diffusely move along dislocation lines. Therefore, as the metal plate to be used, those having a high density of dislocation lines that have not been annealed are preferably used because they can be easily diffusion bonded. Further, when the surface of the metal plate is roughened with a paper file or the like, dislocations further increase on the surface.
Usually, the metal plate to be used is rolled into a plate shape from a lump such as a square bar or a round bar with a roller or the like. By this roller rolling process, the metal plate used has anisotropy with respect to strength. That is, it becomes difficult to extend with a roller in the direction different from the direction extended with the roller. If you try to extend it forcibly, the bullion may break. Therefore, for example, a little mark is made with a thread saw on one side of each metal plate so that it matches the direction rolled before each metal plate is overlapped, and the mark faces the same direction. It is desirable to align and stack the metal plates so that the directions rolled before the metal plates overlap are the same. Accordingly, when the metal plate for pattern formation that has been diffusion-bonded is further rolled into a pattern metal plate material such as a grain metal, it is possible to prevent cracking by rolling in accordance with the mark provided.
なお、これらの金属板は、全てが均一な厚みである必要はなく、異なる厚みの金属板を用いてもよい。また、一般的には方形(四角形)状の金属板を用いるが、特に限定するものではない。
さらに、これらの金属板は、製造に先立って、必要に応じて酸化皮膜を除去したり、脱脂処理を施すことが望ましい。
金属板表面の酸化皮膜の除去については、特に限定するものではないが、例えば希硫酸に入れて酸化皮膜を除去する方法等がある。この酸化皮膜は拡散接合を妨げるので、希硫酸から出すときには空気に触れないように、すばやく水に入れることが望ましい。特に銅は酸化しやすいので、十分に注意する。また、脱脂処理についても、特に限定するものではないが、例えば中性洗剤を入れた洗浄液の中に金属板を入れ、超音波洗浄をし、脱脂する方法等がある。脱脂した後は、よく水洗し、洗剤を流す。These metal plates do not necessarily have a uniform thickness, and metal plates having different thicknesses may be used. In general, a square (rectangular) metal plate is used, but is not particularly limited.
Furthermore, it is desirable to remove these oxide films or perform a degreasing treatment on these metal plates prior to production.
The removal of the oxide film on the surface of the metal plate is not particularly limited. For example, there is a method of removing the oxide film in dilute sulfuric acid. Since this oxide film hinders diffusion bonding, it is desirable to quickly put it in water so as not to touch air when taking out from dilute sulfuric acid. In particular, copper is easy to oxidize. Also, the degreasing treatment is not particularly limited. For example, there is a method of putting a metal plate in a cleaning solution containing a neutral detergent, performing ultrasonic cleaning, and degreasing. After degreasing, wash thoroughly with water and rinse with detergent.
本発明に使用する銀粉含有組成物は、銀粉末と有機系バインダとを混ぜてなるものであり、加える水や溶媒の量によりペースト状や粘土状になったりする。
銀粉末としては、銀粉及び銀合金粉のうち少なくとも一方からなり、粒径1〜100μm(マイクロメーター)のものが全体の90%以上を占めるものが好ましい。特に平均粒径が5〜30μm(マイクロメーター)で適度に分布しているものが望ましい。これは、大きな粒子間に小さな粒子が混在し、巨大粒子間の空隙を微粒子が埋めることにより、高密度の、したがって低収縮率の焼結体(層)を得ることができる。
特に、銀粉末は、平均粒径2.2〜3.0μmの粉末を30〜70重量%含有し、残部が平均粒径5〜20μmの粉末とするのがより好ましい。The silver powder-containing composition used in the present invention is a mixture of silver powder and an organic binder, and becomes a paste or clay depending on the amount of water or solvent added.
The silver powder is preferably composed of at least one of silver powder and silver alloy powder, and those having a particle diameter of 1 to 100 μm (micrometer) occupy 90% or more of the whole. In particular, those having an average particle size of 5 to 30 μm (micrometer) and appropriately distributed are desirable. This is because small particles are mixed between large particles, and the fine particles fill the gaps between the large particles, whereby a sintered body (layer) having a high density and thus a low shrinkage can be obtained.
In particular, it is more preferable that the silver powder contains 30 to 70% by weight of powder having an average particle size of 2.2 to 3.0 μm, with the balance being 5 to 20 μm.
有機系バインダは、特に限定するものではないが、少なくとも水溶性セルロース系樹脂、ブリティシュガム、キサンタンガム、デキストリン、デキストラン、プルラン、アルギン酸ナトリウム、ポリエリレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、水溶性アクリル樹脂、ウレタン樹脂、熱可塑性樹脂や、油性バインダから選択される一種以上を使用することが好ましい。
前記有機バインダのうち、水溶性セルロース系樹脂及びブリティッシュガムは、可塑性を付与すると共に金属板(周縁)への密着性を向上する作用を果たす。ポリエチレンオキサイドは、低濃度で高い粘性を与え、液状での接着性を向上する作用を果たす。グリセリンは、適度な保水性を与える。アルギン酸ナトリウムは、グリセリンと同様に適度な保水性を与えるが、密着向上作用にも寄与する。ポリアクリル酸エステル及びポリアクリル酸は、粘着性をより強固にする作用を果たす。前記油性バインダは、アクリル系樹脂などの高分子有機系結合材料が好ましく使用される。The organic binder is not particularly limited, but at least water-soluble cellulose resin, British gum, xanthan gum, dextrin, dextran, pullulan, sodium alginate, polyerylene oxide, polypropylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, polyacrylic It is preferable to use one or more selected from acids, polyacrylic acid esters, water-soluble acrylic resins, urethane resins, thermoplastic resins, and oil-based binders.
Among the organic binders, the water-soluble cellulose resin and the British gum serve to impart plasticity and improve the adhesion to the metal plate (periphery). Polyethylene oxide functions to give high viscosity at a low concentration and to improve adhesiveness in liquid form. Glycerin provides moderate water retention. Sodium alginate gives moderate water retention like glycerin, but also contributes to the adhesion improving action. The polyacrylic acid ester and the polyacrylic acid serve to strengthen the adhesiveness. The oily binder is preferably a polymer organic binder such as an acrylic resin.
有機系バインダとして、特に望ましくは、水を除いた固形分表示でデンプン0.02〜3.0wt%と水溶性セルロース系樹脂0.02〜3.0wt%を用いる。このうち水溶性セルロース系樹脂については、前述のように可塑性の付与、金属板への密着性を向上する作用を果たすが、デンプンは、銀粉末組成物を乾燥した時の乾燥強度を増大させる。しかし、有機系バインダとしてデンプンのみを用いると、塗着時に生地割れが発生し易くなる。そこで水溶性セルロース系樹脂を併用することにより、これらの問題を解消できる。デンプンは、前記の通り粘土組成物中の水を除いた固形分表示で0.02〜3.0wt%を含有するのであるが、0.02wt%より少ないと、乾燥時の強度不足をまねき易くなる。また、3wt%を越えると、塗着時、生地割れが発生し易くなる。また、収縮率も増大する。一方、水溶性セルロース系樹脂も前記の通り、水を除いた固形分表示で0.02〜3.0wt%を含有するのであり、0.02wt%より少ないと、可塑性を付与する効果が充分に発揮されない。3wt%を越えると、収縮率が増大する。このような水溶性セルロース系樹脂としては、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が用いられ、水に溶解して用いる。
上記デンプンや水溶性セルロース系樹脂から構成される有機バインダの量としては、デンプンと水溶性セルロース系樹脂の合計量が0.1〜4wt%の範囲内であることが望ましい。有機バインダの量が0.1より少ないと、形状保持が難しい。また、塗着、乾燥後の強度が弱くなるといった不都合がある。有機バインダの量が4wt%を越えると、収縮立が大きくなり、ひび割れが生じやすくなる。したがって、有機バインダの量は0.1〜4wt%が適当である。As an organic binder, it is particularly desirable to use 0.02 to 3.0 wt% starch and 0.02 to 3.0 wt% water-soluble cellulose resin in terms of solid content excluding water. Among these, the water-soluble cellulose resin serves to impart plasticity and improve adhesion to a metal plate as described above, but starch increases the dry strength when the silver powder composition is dried. However, when only starch is used as the organic binder, cracking of the dough tends to occur during coating. Therefore, these problems can be solved by using a water-soluble cellulose resin together. As described above, starch contains 0.02 to 3.0 wt% in terms of solid content excluding water in the clay composition, but if less than 0.02 wt%, it tends to cause insufficient strength during drying. Become. On the other hand, if it exceeds 3 wt%, the fabric cracks easily occur during coating. Also, the shrinkage rate increases. On the other hand, as described above, the water-soluble cellulose resin also contains 0.02 to 3.0 wt% in terms of solid content excluding water. If it is less than 0.02 wt%, the effect of imparting plasticity is sufficient. It is not demonstrated. When it exceeds 3 wt%, the shrinkage rate increases. As such a water-soluble cellulose resin, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and the like are used, which are dissolved in water and used.
As the amount of the organic binder composed of the starch and the water-soluble cellulose resin, the total amount of the starch and the water-soluble cellulose resin is preferably in the range of 0.1 to 4 wt%. If the amount of the organic binder is less than 0.1, it is difficult to maintain the shape. In addition, there is a disadvantage that the strength after coating and drying is weakened. When the amount of the organic binder exceeds 4 wt%, shrinkage increases and cracks are likely to occur. Therefore, the amount of the organic binder is suitably 0.1 to 4 wt%.
水は必要量加えるものとし、少なすぎると硬くなって塗り難く、多すぎると金属板の周縁から毛細管現象にて侵入し易くなる。この銀粉含有組成物は、水の含有量により、粘土状でもペースト状でもスラリー状にも調製できるが、ペースト状として筆や刷毛等で塗布することが望ましい。 The required amount of water is added. If the amount is too small, it becomes hard and difficult to apply. If the amount is too large, it tends to enter from the periphery of the metal plate by capillary action. This silver powder-containing composition can be prepared in the form of clay, paste, or slurry depending on the water content, but it is preferably applied as a paste with a brush or brush.
焼結促進剤としてBi、Se、Sb、In、Sn、Zn粉末又はそれらの合金粉末を加えても良い。
さらに、密着性向上剤として炭酸鉛、炭酸リチウム、酸化亜鉛、リン酸、炭酸ナトリウム、酸化バナジウム、珪酸ナトリウム、リン酸塩等から選ばれる金属化合物粉末又はガラス粉末を加えても良い。
また、可塑性を改善する目的で、リグニンの如きフェニルプロパンを骨格とする構成単位体が縮合してなる網状高分子、グリセリン、ジグリセリン、イソプレングリコール、1,3ブチレングリコール、流動パラフィン、アルコール類、油脂、フタル酸、フタル酸−n−ジオクチル、フタル酸−n−ジブチル、ポリビニルアルコールを加え、必要に応じて界面活性剤、表面活性剤を加えても良い。Bi, Se, Sb, In, Sn, Zn powder or alloy powder thereof may be added as a sintering accelerator.
Furthermore, you may add the metal compound powder or glass powder chosen from lead carbonate, lithium carbonate, zinc oxide, phosphoric acid, sodium carbonate, vanadium oxide, sodium silicate, phosphate etc. as an adhesive improvement agent.
Further, for the purpose of improving plasticity, a network polymer formed by condensation of structural units having a skeleton of phenylpropane such as lignin, glycerin, diglycerin, isoprene glycol, 1,3 butylene glycol, liquid paraffin, alcohols, Fats and oils, phthalic acid, phthalic acid-n-dioctyl, phthalic acid-n-dibutyl, and polyvinyl alcohol may be added, and a surfactant and a surfactant may be added as necessary.
次に、第1実施形態に係る金属焼結体の製造方法を、製造手順に沿って説明する。
まず、第1の工程として、前記した複数枚の異なる金属板を重ね合わせ、重ね方向に押圧して接触させる。
次に、第2の工程として、重ね合わせた金属板を押圧して接触させた状態で、合わせ目周縁を前記した銀粉含有組成物で覆って、これを乾燥する。
続いて、第3の工程として、大気下で、重ね合わせた金属板の融点以下の温度にて加熱し、重ね合わせた金属板を拡散接合させる。Next, a method for manufacturing a sintered metal body according to the first embodiment will be described along a manufacturing procedure.
First, as a first step, a plurality of different metal plates are overlapped and pressed in the overlapping direction to contact each other.
Next, as a second step, in a state where the stacked metal plates are pressed and brought into contact with each other, the periphery of the joint is covered with the above-described silver powder-containing composition and dried.
Subsequently, as a third step, heating is performed at a temperature equal to or lower than the melting point of the stacked metal plates in the atmosphere, and the stacked metal plates are diffusion bonded.
〔第1の工程〕
前記のように準備した複数の金属板を重ね合わせ、重ね方向に押圧して金属板相互を接触させる。重ね合わせる際に、それぞれの金属板の重ね合わせ前に圧延された方向に一致するように積み重ねる。例えば、圧延された方向に一致させてそれぞれの金属板の側面の一箇所に、糸ノコで少し印をつけ、その印が同じ方向を向くように揃えて重ね合わせる方法があるが、特に限定するものではない。これにより、拡散接合させた模様形成用金属板をさらに圧延加工して木目金などの模様金属板材にする際に、その付けた印に従って圧延することにより割れが生じないようにすることが出来る。
重ね合わせた金属板を、重ね方向に押圧して相互に接触させる方法としては、後述する第3の工程における加熱中にも押圧力が除かれないような方法にて行う必要があるが、
(A)例えば厚手の鋼材や角型鋼材等を用いて重ね合わせた金属板を上下から挟んでボルトナットを用いて締め付ける方法と、
(B)重ね合わせた金属板を押圧して接触した状態で針金等を用いて押圧力を維持する方法がある。
前記(A)の方法は、挟んだ厚手の鋼材や角型鋼材ごと後述する第3の工程にて加熱炉に入れる方法であって、特に限定するものではないが、比較的面積の大きな模様金属板材を創作する場合に好適である。
前記(B)の方法は、重ね方向に押圧するために例えば万力等の治具を用いるが、その治具は加熱炉に入れられない場合に針金等にてその押圧力を維持しようとするものであって、特に限定するものではないが、比較的面積の小さな模様金属板材を創作する場合に好適である。[First step]
A plurality of metal plates prepared as described above are overlapped and pressed in the overlapping direction to contact each other. When superposing, the metal plates are stacked so as to coincide with the direction rolled before superposition. For example, there is a method of making a small mark with a thread saw on one side surface of each metal plate so as to coincide with the rolled direction, and aligning and superimposing the marks so as to face the same direction. It is not a thing. Accordingly, when the metal plate for pattern formation that has been diffusion-bonded is further rolled into a pattern metal plate material such as a grain metal, it is possible to prevent cracking by rolling in accordance with the mark provided.
As a method of pressing the stacked metal plates in the stacking direction and bringing them into contact with each other, it is necessary to perform by a method in which the pressing force is not removed even during heating in the third step described later.
(A) For example, a method of tightening with a bolt and nut sandwiching a metal plate overlapped using thick steel or square steel from above and below,
(B) There is a method of maintaining the pressing force using a wire or the like in a state where the stacked metal plates are pressed and contacted.
The method (A) is a method in which a thick steel material or square steel material sandwiched is put into a heating furnace in a third step described later, and is not particularly limited, but a patterned metal having a relatively large area. It is suitable for creating a plate material.
In the method (B), for example, a jig such as a vise is used to press in the overlapping direction, but the jig tries to maintain the pressing force with a wire or the like when the jig cannot be put into the heating furnace. Although it does not specifically limit, It is suitable when creating a pattern metal plate material with a comparatively small area.
前記(A)の方法では、第3の工程における加熱中に厚手の鋼材や角型鋼材と、それと接触する最上層、最下層の金属板とが接合しないように、予めとの粉などを塗布しておくことが望ましい。
また、重ね合わせた金属板を厚手の鋼材や角型鋼材の間に挟んで上下からボルトナットを用いて締め付ける際に、仮止めの目的で、粘着テープ等を周縁に貼り付けて重ね合わせた金属板を包むように保持してもよい。In the method (A), a thick steel material or square steel material is applied in advance so that the uppermost layer and the lowermost metal plate in contact therewith are not joined during heating in the third step. It is desirable to keep it.
In addition, when sandwiched metal plates are sandwiched between thick steel and square steel materials and tightened with bolts and nuts from above and below, the metal is laminated with adhesive tape attached to the periphery for the purpose of temporary fixing. You may hold | maintain so that a board may be wrapped.
前記(B)の方法では、前記のように針金を用いるので、針金が最上層、最下層の金属板に食い込まないように、最上層の金属板の上側、最下層の金属板の下側に厚手の支持板を配設することが望ましい。この支持板としては、特にその材質を限定するものではないが、例えば金属板として銅板や銀板を選択した場合には、ステンレスを用いるよりも膨張係数が近い鉄材の方が適している。また、前記(A)の方法と同様に、支持板と金属板が接合しないように、予め支持板にとの粉などを塗布することが望ましい。
また、この方法では、前記のように例えば万力等の治具を用いて重ね方向に押圧するのであるが、その押圧力を維持するために重ね合わせた金属板を予め針金等にて巻き締めて簡易な締め付け固定を行った後、万力等の治具にて強固に締め付け押圧を行い、この状態を針金等にて維持する。なお、重ね合わせた金属板がバラバラにならないように、針金等にて巻き締める以前に、前記(A)の方法における粘着テープにより包持してもよい。In the method (B), since the wire is used as described above, the wire is placed above the uppermost metal plate and below the lowermost metal plate so that the wire does not bite into the uppermost and lowermost metal plates. It is desirable to provide a thick support plate. The material of the support plate is not particularly limited. For example, when a copper plate or a silver plate is selected as the metal plate, an iron material having a close expansion coefficient is more suitable than stainless steel. In addition, as in the method (A), it is desirable to apply powder or the like to the support plate in advance so that the support plate and the metal plate are not joined.
Also, in this method, as described above, for example, a jig such as a vise is used to press in the stacking direction, but in order to maintain the pressing force, the stacked metal plates are wound in advance with a wire or the like. After a simple fastening and tightening, it is firmly tightened and pressed with a jig such as a vise, and this state is maintained with a wire or the like. In addition, you may carry with the adhesive tape in the said (A) method before winding up with a wire etc. so that the metal plate which overlap | superposed may not fall apart.
〔第2の工程〕
前記第1の工程にて重ね合わせた金属板の合わせ目周縁に粘着テープを貼り付けている場合にはこれを取り除き、予め調製した前記銀粉含有組成物、好ましくはペースト状の銀粉含有組成物を、合わせ目周縁に塗布して乾燥する。塗布量としては、乾燥後に厚み0.1〜0.5mmとなるように塗布する。
銀粉含有組成物は、前述のようにペースト状として筆や刷毛等にて合わせ目周縁に塗布することが望ましいが、粘度が低すぎる場合には、周縁から銀粉含有組成物が金属板と金属板との微小な隙間に入り込み、拡散接合を妨げてしまう場合がある。また、前記第1の工程による押圧が充分でない場合にも、金属板と金属板との間に銀粉含有組成物が入り込み、拡散接合を妨げることがあるので、強固に締め付け押圧することが重要である。
また、塗布後の乾燥は、室温下に放置してもよいし、電気炉等の加熱炉の予熱を用いて行うようにしてもよい。[Second step]
In the case where the adhesive tape is pasted on the periphery of the joint of the metal plates superposed in the first step, the adhesive tape is removed, and the silver powder-containing composition prepared in advance, preferably a paste-like silver powder-containing composition, is removed. Apply to the periphery of the seam and dry. As an application quantity, it applies so that it may become thickness 0.1-0.5 mm after drying.
As described above, the silver powder-containing composition is preferably applied as a paste to the periphery of the joint with a brush or a brush. However, if the viscosity is too low, the silver powder-containing composition is formed from the periphery into the metal plate and the metal plate. May enter a minute gap between the two and hinder diffusion bonding. In addition, even when the pressing by the first step is not sufficient, the silver powder-containing composition may enter between the metal plate and prevent diffusion bonding, so it is important to press firmly. is there.
Further, the drying after the application may be allowed to stand at room temperature or may be performed using preheating of a heating furnace such as an electric furnace.
〔第3の工程〕
空気中(大気下)で、重ね合わせた金属板の融点以下の温度にて熱処理し、重ね合わせた金属板を拡散接合させる。
加熱方法としては、窯や電気炉等の加熱炉に入れて加熱する方法が好適である。また、使用した金属板の種類によって加熱温度は異なるが、銀粉含有組成物の特性から加熱温度は、600〜900℃、好ましくは730〜800℃、加熱時間は30分〜20時間、好ましくは3〜10時間加熱すればよい。
この加熱状態において、前記第2の工程にて塗布した銀粉含有組成物中の大部分を占める銀粉末は焼結し、わずかに残存する水分は蒸散し、微量の有機系バインダは焼失(酸化して分解)するが、その際、酸素が消費されるので、銀粉含有組成物で覆われた金属板の周囲は、酸化防止状態となり、良好な拡散接合が果たされる。
前記第1の工程における(A)の方法では、厚手の鋼材や角型鋼材ごと加熱炉に入れているので、この第3の工程の後、厚手の鋼材や角型鋼材を外して各金属板が拡散接合している金属熱成形体を得る。
前記第1の工程における(B)の方法では、針金等で巻き締めた状態で加熱炉に入れているので、この第3の工程の後、針金や支持板などを外して各金属板が拡散接合している金属熱成形体を得る。[Third step]
In the air (in the atmosphere), heat treatment is performed at a temperature equal to or lower than the melting point of the stacked metal plates, and the stacked metal plates are diffusion bonded.
As a heating method, a method of heating in a heating furnace such as a kiln or an electric furnace is preferable. Moreover, although heating temperature changes with kinds of used metal plate, the heating temperature is 600-900 degreeC from the characteristic of a silver powder containing composition, Preferably it is 730-800 degreeC, Heating time is 30 minutes-20 hours, Preferably 3 What is necessary is just to heat for 10 hours.
In this heating state, the silver powder occupying most of the silver powder-containing composition applied in the second step is sintered, a slight residual water is evaporated, and a small amount of organic binder is burned out (oxidized). However, since oxygen is consumed at that time, the periphery of the metal plate covered with the silver powder-containing composition is in an antioxidant state, and good diffusion bonding is achieved.
In the method (A) in the first step, the thick steel material and the square steel material are put together in the heating furnace. Therefore, after this third step, the thick steel material and the square steel material are removed and each metal plate is removed. To obtain a metal thermoformed body having diffusion bonded.
In the method (B) in the first step, the metal plate is diffused by removing the wire and the support plate after the third step because it is put in the heating furnace while being wound with a wire or the like. A metal thermoformed body joined is obtained.
本発明の金属熱成形体の製造方法により得られた金属熱成形体は、模様形成用金属板材であって、拡散接合させるための上記加熱によって焼結し緻密になった前記銀粉含有組成物が外面にある状態である。この共に加熱された銀粉含有組成物の金属熱成形体からの除去は、冷えてからカッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができるが、上述の針金や支持板などを外す際に、一部が自然に剥離され、また必要によって行われる金属熱成形体の後工程(模様形成用金属板材の仕上げ行程)または下記で述べる模様金属板材を製作する初期工程で、通常行われる金属熱成形体をローラーで圧延する際や金槌で打ち延ばしをする際に、その衝撃で自然に剥離される。
本発明の金属熱成形体の製造方法により得られた上記模様形成用金属板材を用いて、次の如き色々な手法によって所望の模様を形成した模様金属板材を製造することができる。
例えば、この模様形成用金属板材の表面に、少なくとも色調を異にする金属に至る深さで任意の形状の凹状部を形成する操作と、前記凹状部が形成された表面を圧延して平坦化する操作とを行って所望の模様を形成する。
The metal thermoformed product obtained by the method for producing a metal thermoformed product of the present invention is a metal plate material for pattern formation, and the silver powder-containing composition sintered and densified by the heating for diffusion bonding is provided. It is in a state on the outer surface. The removal from the metal thermoform of the silver powder-containing composition heated together can be easily peeled off with a cutter blade or a polishing spatula after cooling, but when removing the above-mentioned wire or support plate, Metal thermoforming usually performed in the post-process (finishing process of the metal plate for pattern formation) that is partly peeled off naturally and performed as needed, or in the initial process of producing the pattern metal plate described below When the body is rolled with a roller or stretched with a hammer, it is naturally peeled off by the impact.
By using the pattern forming metal plate obtained by the method for manufacturing a metal thermoformed body of the present invention, a pattern metal plate having a desired pattern formed by the following various methods can be manufactured.
For example, on the surface of the metal plate for pattern formation, an operation of forming a concave portion of an arbitrary shape at a depth reaching at least a metal having a different color tone, and rolling and flattening the surface on which the concave portion is formed To form a desired pattern.
具体的一例を示すと、バーナー等にて模様形成用金属板材を金槌等にて打ち延ばし、硬くなったら適宜に熱しながら金槌等にて打ち延ばした後、ドリルや金属ヤスリ、或いは各種の彫刻刀などを用いて少なくとも色調を異にする金属に至る深さの所望の凹状部を形成する。例えばドリルでは円形状の凹状部ができ、金属ヤスリでは帯状の凹状部が形成される。これらの凹状部の配置や組み合わせによって、形成される模様が全く異なったものになる。この所望の模様を形成した状態でも、例えば銀と銅の組み合わせでも、色合い的に面白く、また銅を酸化させて黒色化させても、コントラストが際立って面白いものとなる。
その後、必要に応じて色上げ(着色)処理や表面保護処理等を施すようにしてもよい。色上げ(煮込み着色)処理として、常法通り、砥石、朴炭、朴炭粉などで前記模様金属板を磨き、さらに脱脂を行った後、例えば色上げ用の煮込み液は、使用した金属板によって配合が異なり、緑青、硫酸銅、明礬、水の配合組成を適宜に変更して調製すればよい。この色上げ処理では、銅は茶色になり、煮込むと赤色となる。赤銅は煮込むと漆っぽい黒色になることが知られている。また、これらの色上げ処理の前に、模様金属板材を例えば指輪等の装飾品に加工する処理工程を経るようにしてもよい。As a specific example, after a metal plate for pattern formation is stretched with a hammer etc. with a burner, etc., when it becomes hard, it is cast with a hammer with appropriate heating, and then a drill, a metal file, or various engraving swords Or the like is used to form a desired concave portion having a depth that reaches at least a metal having a different color tone. For example, a circular concave portion is formed in a drill, and a strip-shaped concave portion is formed in a metal file. The pattern formed is completely different depending on the arrangement and combination of these concave portions. Even when this desired pattern is formed, for example, a combination of silver and copper, it is interesting in color, and even if copper is oxidized and blackened, the contrast becomes remarkable and interesting.
Thereafter, a color-raising (coloring) treatment, a surface protection treatment, or the like may be performed as necessary. As a color raising (boiled coloring) treatment, the patterned metal plate is polished with a whetstone, park charcoal, park charcoal powder, etc., and degreased as usual. Depending on the composition, the composition of the patina, copper sulfate, alum and water may be changed as appropriate. In this color-raising process, the copper turns brown and turns red when cooked. It is known that bronze turns into a lacquer-like black color when boiled. Moreover, you may make it pass through the process process which processes a pattern metal plate material into ornaments, such as a ring, before these color raising processes.
模様形成の他の一例と示すと、模様形成用金属板材を、周面に凹凸を形成した圧印ロールにかけて圧印加工を施し、模様形成用金属板材の表面に直線形の凹状部を複数条形成する。凹状部以外の凸状部については、平面研削により除去してもよい。この圧印加工を用いる方法では、平行に色調の異なる金属部が表れた模様形成板材が得られる。
なお、この方法では、圧印ロールに代えて圧印プレス板を用いてもよく、圧印ロール又は圧印プレス板の圧印面を種々デザインすることにより複雑な形状の模様を形成することができる。
このような圧印加工という機械的手段を用いた場合には、複雑な形状の模様でも機械的に再現することができるので、大量生産に適用してもよし、この圧印加工の後に更にドリル等を用いて任意の凹状部を形成してもよい(すなわちベース加工として前記圧印加工を適用してもよい)。As another example of pattern formation, the pattern forming metal plate is subjected to coining by applying it to a coining roll having irregularities on the peripheral surface to form a plurality of linear concave portions on the surface of the pattern forming metal plate. . Convex parts other than the concave part may be removed by surface grinding. In this method using coining, a pattern-formed plate material in which metal parts having different color tones appear in parallel is obtained.
In this method, a coining press plate may be used instead of the coining roll, and a complicated pattern can be formed by designing various coining surfaces of the coining roll or the coining press plate.
When such a mechanical process called coining is used, even complicated patterns can be mechanically reproduced, so it may be applied to mass production. It may be used to form an arbitrary concave portion (that is, the coining process may be applied as a base process).
模様形成の更なる他の一例を示すと、模様形成用金属板材の表面の所望箇所にマスキングを施し、マスキングされていない部分の表面を腐蝕液にて腐蝕除去した後、マスキングを取り除いて表面が平坦になるまでこれを圧延する。このようなマスキングを用いる方法(広義のエッチング)では、所望箇所とそれ以外(背景部分)との色調の異なる模様形成板材が得られる。
なお、この方法では、マスキングを施すに際して、公知のけがき−剥離法、写真製版法等を用いてもよく、その場合にはマスキングとしてマスカント(耐薬品性皮膜)や感光性樹脂などが用いられる。また、腐蝕液としては、使用した金属板の種類に応じて硝酸、塩酸、シアン化ナトリウム、王水などが適宜に使用される。さらに、マスキングを取り除く際には、有機溶剤に浸漬する方法、マスキングが感光性樹脂であれば苛性ソーダ溶液に浸漬する方法などが適宜に採用される。
このようなエッチングという化学的手段を用いると、前述のドリルや金属ヤスリを用いて凹状部を形成する物理的労力が必要ないので、腕力等が非力な作業者でも所望の模様形成を行うことができる。As another example of pattern formation, masking is performed on a desired portion of the surface of the metal plate for pattern formation, and after removing the surface of the unmasked portion with a corrosive solution, the surface is removed by removing the masking. Roll this until flat. In a method using such masking (etching in a broad sense), a pattern-formed plate material having a different color tone between a desired portion and the other portion (background portion) can be obtained.
In this method, when performing masking, a known scribing-peeling method, photoengraving method or the like may be used. In this case, a maskant (chemical resistant film) or a photosensitive resin is used as the masking. . Moreover, as a corrosive liquid, nitric acid, hydrochloric acid, sodium cyanide, aqua regia, etc. are used suitably according to the kind of used metal plate. Further, when removing the masking, a method of immersing in an organic solvent, a method of immersing in a caustic soda solution or the like if the masking is a photosensitive resin are appropriately employed.
When such chemical means of etching is used, a physical pattern for forming the concave portion using the above-described drill or metal file is not necessary, so that even a worker with weak arm strength or the like can form a desired pattern. it can.
<第2実施形態>
次ぎに、本発明の第2実施形態に係る金属熱成形体について説明する。
第2実施形態に係る金属熱成形体は、銅粉末又は銅合金粉末が含まれる銅可塑性組成物を任意の形状に造形し、この造形体の表面(大気に露出する露出面)全体に、銀粉含有組成物を塗布(被覆)し、大気の下で加熱した後にこの銀粉含有組成物の被覆を除去することにより得られる。Second Embodiment
Next, a metal thermoformed body according to the second embodiment of the present invention will be described.
The metal thermoformed body according to the second embodiment forms a copper plastic composition containing copper powder or copper alloy powder into an arbitrary shape, and silver powder is formed on the entire surface (exposed surface exposed to the atmosphere) of this shaped body. It is obtained by applying (coating) the containing composition, heating it under the atmosphere, and then removing the coating of the silver powder-containing composition.
第2実施形態において使用される銀粉含有組成物は、第1実施形態で使用したものと同じであるので、詳細な説明を省略する。
第2実施形態において使用される銅可塑性組成物は、銅粉及び銅合金粉のうち少なくとも一方からなる銅粉末と、有機バインダとを含有する。銅粉末及び有機バインダについては以下に詳述するが、既に各種の銅可塑性組成物が市販されており、それを用いるようにしてもよい。Since the silver powder containing composition used in 2nd Embodiment is the same as what was used in 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
The copper plastic composition used in 2nd Embodiment contains the copper powder which consists of at least one among copper powder and copper alloy powder, and an organic binder. Although copper powder and an organic binder are explained in full detail below, various copper plastic compositions are already marketed and you may make it use it.
前記銅粉末は、特に限定するものではないが、平均粒径20μm以下の粒子で、最大で100.0μm程度、最小で0.3μm程度の粉末が好ましく、アトマイズ粉、還元粉など製造方法は特に指定はないが、粒子が球状に近い形状であることが好適に使用される。 The copper powder is not particularly limited, but is preferably a powder having an average particle size of 20 μm or less, a maximum of about 100.0 μm, and a minimum of about 0.3 μm. Although there is no designation, it is preferred that the particles have a nearly spherical shape.
前記有機バインダとしては、特に限定するものではないが、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルメロース(カルボキシシメチルセルロース)等のセルロース系バインダ、アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸系バインダ、澱粉、小麦粉、ブリティシュガム、キサンタンガム、デキストリン、デキストラン、プルラン等の多糖類系バインダ、ゼラチン等の動物系バインダ、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等のビニル系バインダ、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル等のアクリル系バインダ、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレングリコール等のその他樹脂系バインダなどから一種以上のバインダを選択して使用するのが好ましい。セルロース系バインダにおいては、特に水溶性のセルロース系バインダを用いることが最も好ましい。 The organic binder is not particularly limited, but cellulose binders such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, carmellose (carboxymethylcellulose), alginic binders such as sodium alginate, starch Polysaccharide binders such as wheat flour, British gum, xanthan gum, dextrin, dextran and pullulan, animal binders such as gelatin, vinyl binders such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone, acrylics such as polyacrylic acid and polyacrylate Binder, polyethylene oxide, polypropylene oxide, other resin binders such as polyethylene glycol, etc. Preferably selected and used more binders. In the cellulose binder, it is most preferable to use a water-soluble cellulose binder.
さらに必要により、添加物として前記有機バインダに下記の物質を加えてもよい。すなわち添加物としては、有機酸(オレイン酸、ステアリン酸、フタル酸、パルミチン酸、セパシン酸、アセチルクエン酸、ヒドロキシ安息香酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、カプロン酸、エナント酸、酪酸、カプリン酸、クエン酸)、フタル酸−n−ジオクチル、フタル酸−n−ジプチル等の有機酸エステル(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、ヘキシル基、ジメチル基、ジエチル基、イソプロピル基、イソブチル基を有する有機酸エステル)、高級アルコール(オクタノール、ノナノール、デカノール)、多価アルコール(グリセリン、アラビット、ソルビタン、ジグリセリン、イソプレングリコール、1,3ブチレングリコール)、エーテル(ジオクチルエーテル、ジデシルエーテル)、フェニルプロパンを骨格とする構成単位体が縮合してなる網状高分子であるリグニン、流動パラフィンおよび油脂からなる群より選ばれた1種又は2種以上の混合物(例えば、オレイン酸を多く含むオリーブ油)などが挙げられる。これら添加物は、可塑性を改善する目的で添加されたり、造形時に銅可塑性組成物が手に付着しないようにする目的で添加されたりする。さらに、上記添加物であるリグニンやグリセリンは、適度な保水性を与える。
さらに添加物としてアニオン系、カチオン系、ノニオン系等の界面活性剤が挙げられる。上記界面活性剤は、金属粉末とバインダとの混合性が良くなるという作用や保水性を向上させる作用を果たす。Further, if necessary, the following substances may be added to the organic binder as additives. That is, additives include organic acids (oleic acid, stearic acid, phthalic acid, palmitic acid, sepacic acid, acetylcitric acid, hydroxybenzoic acid, lauric acid, myristic acid, caproic acid, enanthic acid, butyric acid, capric acid, citric acid. Acid), organic acid esters such as phthalic acid-n-dioctyl, phthalic acid-n-dipyl (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group, hexyl group, dimethyl group, diethyl group, isopropyl group, isobutyl Organic acid ester having a group), higher alcohol (octanol, nonanol, decanol), polyhydric alcohol (glycerin, arabit, sorbitan, diglycerin, isoprene glycol, 1,3 butylene glycol), ether (dioctyl ether, didecyl ether) Bones, phenylpropane Or a mixture of two or more selected from the group consisting of lignin, liquid paraffin, and oils and fats (for example, olive oil rich in oleic acid). . These additives are added for the purpose of improving plasticity or added for the purpose of preventing the copper plastic composition from adhering to the hand during modeling. Furthermore, the above additives, lignin and glycerin, provide appropriate water retention.
Furthermore, surfactants such as anionic, cationic and nonionic are listed as additives. The surfactant has an effect of improving the mixing property between the metal powder and the binder and an effect of improving water retention.
前記有機バインダのうち、水溶性のセルロース系バインダは、可塑性を付与する作用を果たす。また、前記有機バインダのうち、ポリエチレンオキサイドは、低濃度で高い粘性を与え、液状での接着性を向上する作用を果たす。また、アルギン酸ナトリウムは、前記グリセリンと同様に適度な保水性を与えるが、密着向上作用にも寄与する。さらに、ポリアクリル酸エステル及びポリアクリル酸は、粘着性をより強固にする作用を果たす。
有機バインダとして、好ましくは、水を除いた固形分表示で澱粉0.02〜3.0wt%と水溶性のセルロース系バインダ0.02〜3.0wt%を用いるとよい。このうち水溶性のセルロース系バインダについては、前述のように可塑性を付与する作用を果たすが、澱粉は、銅可塑性組成物を乾燥した時の乾燥強度を増大させる作用を果たす。しかし、有機バインダとして澱粉のみを用いると、塗着時に生地割れが発生し易くなる。そこで水溶性のセルロース系バインダを併用することにより、これらの問題を解消できる。この澱粉は、前記の通り銅可塑性組成物中の水を除いた固形分表示で0.02〜3.0wt%を含有するのであるが、0.02wt%より少ないと、乾燥時の強度不足をまねき易くなり、また3.0wt%を越えると、塗着時、生地割れが発生し易くなり、収縮率も増大する。一方、水溶性のセルロース系バインダも前記の通り、水を除いた固形分表示で0.02〜3.0wt%を含有するのであり、0.02wt%より少ないと、可塑性を付与する効果が充分に発揮されず、また3.0wt%を越えると、収縮率が増大する。このような水溶性のセルロース系バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が用いられ、水に溶解して用いる。Among the organic binders, the water-soluble cellulose binder serves to impart plasticity. Of the organic binders, polyethylene oxide has a function of improving the adhesion in a liquid state by giving a high viscosity at a low concentration. Moreover, although sodium alginate gives moderate water retention like the said glycerol, it contributes also to the contact | adherence improvement effect | action. Furthermore, the polyacrylic acid ester and the polyacrylic acid serve to strengthen the adhesiveness.
As the organic binder, it is preferable to use 0.02 to 3.0 wt% of starch and 0.02 to 3.0 wt% of a water-soluble cellulose binder in terms of solid content excluding water. Among them, the water-soluble cellulose binder serves to impart plasticity as described above, while starch serves to increase the dry strength when the copper plastic composition is dried. However, when only starch is used as the organic binder, fabric cracks are likely to occur during coating. Therefore, these problems can be solved by using a water-soluble cellulose binder together. As described above, this starch contains 0.02 to 3.0 wt% in terms of solid content excluding water in the copper plastic composition, but if it is less than 0.02 wt%, the strength is insufficient at the time of drying. When it exceeds 3.0 wt%, the material is liable to crack during coating, and the shrinkage rate increases. On the other hand, as described above, the water-soluble cellulose binder also contains 0.02 to 3.0 wt% in terms of solid content excluding water. If it is less than 0.02 wt%, the effect of imparting plasticity is sufficient. However, if it exceeds 3.0 wt%, the shrinkage rate increases. As such a water-soluble cellulose-based binder, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, or the like is used, which is used after being dissolved in water.
上述した澱粉と水溶性のセルロース系バインダとを有機バインダとして用いる銅可塑性組成物中における有機バインダの量として、より好ましい様態としては、有機バインダの合計量が、水を除いた固形分表示で0.1〜4wt%の範囲内であることが望ましい。この場合、有機バインダの量が0.1wt%より少ないと、均質な銅可塑性組成物とすることが難しい。また、塗着、乾燥後の強度が弱くなるといった不都合がある。有機バインダの量が4wt%を越えると、収縮率が大きくなり、ひび割れが生じやすくなる。したがって、有機バインダの量は0.1〜4wt%が望ましい。
ポリエチレンオキサイドを用いる場合には、分子量10万〜数百万のポリエチレンオキサイドを0.1〜3wt%の範囲内のものを用いることが望ましい。
また、界面活性剤を用いる場合には、0.03〜3wt%の範囲内であることが望ましく、油脂を用いる場合には、0.1〜3重量%の範囲内であることが望ましい。As the amount of the organic binder in the copper plastic composition using the starch and the water-soluble cellulosic binder as the organic binder, as a more preferable mode, the total amount of the organic binder is 0 in terms of solid content excluding water. Desirably, it is within the range of 1 to 4 wt%. In this case, if the amount of the organic binder is less than 0.1 wt%, it is difficult to obtain a homogeneous copper plastic composition. In addition, there is a disadvantage that the strength after coating and drying is weakened. When the amount of the organic binder exceeds 4 wt%, the shrinkage rate increases and cracks are likely to occur. Therefore, the amount of the organic binder is desirably 0.1 to 4 wt%.
When polyethylene oxide is used, it is desirable to use polyethylene oxide having a molecular weight of 100,000 to several million within the range of 0.1 to 3 wt%.
Moreover, when using surfactant, it is desirable to exist in the range of 0.03 to 3 wt%, and when using fats and oils, it is desirable to be within the range of 0.1 to 3 wt%.
水は必要量加えるものとし、少なすぎると硬くなって造形し難く、多すぎると形状が保てなくなる。この銅可塑性組成物は、水の含有量により、粘土状でもペースト状でもスラリー状にも調製できる。
前記好適な組成では、銅又は銅合金の粉末は75〜99wt%であるが、少なすぎると、収縮が大きくなり、焼結にも支障を生じ、多すぎると、その分、有機バインダ及び水の割合が少なくなって、造形に支障を生ずる。Water should be added in the required amount. If it is too small, it becomes hard and difficult to form, and if it is too much, the shape cannot be maintained. This copper plastic composition can be prepared in the form of clay, paste or slurry depending on the water content.
In the preferred composition, the powder of copper or copper alloy is 75 to 99 wt%. However, if the amount is too small, the shrinkage becomes large and the sintering is disturbed. If the amount is too large, the organic binder and water are correspondingly reduced. The ratio is reduced, which hinders modeling.
次に、第2実施形態に係る金属焼結体の製造方法について説明する。
まず、第1の工程として、前記した銅粉末等が含まれる銅可塑性組成物を所望の形状に造形する。
次に、第2の工程として、造形された銅可塑性組成物の露出表面の全体に、前記した銀粉含有組成物を塗布(被覆)し、これを乾燥させる。Next, the manufacturing method of the metal sintered compact concerning 2nd Embodiment is demonstrated.
First, as a first step, a copper plastic composition containing the above-described copper powder and the like is shaped into a desired shape.
Next, as the second step, the above-described silver powder-containing composition is applied (coated) to the entire exposed surface of the shaped copper plastic composition, and is dried.
なお、銀、金、白金やこれらの合金から選択される貴金属粉末と有機系バインダとを含む貴金属可塑性組成物と、前記銅可塑性組成物とを組み合わせて造形した被加熱処理体においては、銅可塑性組成物の露出面のみに、銀粉末及び有機系バインダを含む銀粉含有組成物を被覆する。これは、貴金属可塑性組成物を大気中で加熱しても、有機系バインダは燃焼しても貴金属粉末は酸化されることなく焼結物となるためである。
さらに、貴金属可塑性組成物に銀粉含有組成物を被覆して加熱すると、銀粉含有組成物と同質の貴金属可塑性組成物の場合には、貴金属可塑性組成物の貴金属と前記銀粉含有組成物の銀とが一体になった焼結品となりやすく、共に加熱された当該銀粉含有組成物のみを剥離することが困難になるためである。
In the heat-treated body formed by combining a noble metal plastic composition containing a noble metal powder selected from silver, gold, platinum or an alloy thereof and an organic binder and the copper plastic composition, copper plasticity Only the exposed surface of the composition is coated with a silver powder-containing composition containing silver powder and an organic binder. This is because the precious metal powder becomes a sintered product without being oxidized even if the precious metal plastic composition is heated in the air or the organic binder is burned.
Furthermore, when the noble metal plastic composition is coated with a silver powder-containing composition and heated, in the case of a noble metal plastic composition of the same quality as the silver powder-containing composition, the noble metal of the noble metal plastic composition and the silver of the silver powder-containing composition are This is because it becomes easy to obtain an integrated sintered product, and it is difficult to peel only the silver powder-containing composition heated together .
続いて、第3の工程として、大気下で、銅可塑性組成物を加熱して焼結体にするとともに、その表面の銀粉含有組成物の被覆を焼結させる。
加熱方法としては、窯や電気炉等の加熱炉に入れて加熱する方法が好適である。また、使用した銅又は銅合金の種類によって加熱温度は異なるが、銀粉含有組成物の特性も考慮して加熱温度は、600〜900℃、好ましくは730〜800℃、加熱時間は30分〜20時間、好ましくは3〜10時間加熱すればよい。加熱炉内にて銅可塑性組成物内の有機系バインダと銀粉含有組成物内の有機系バインダとが、それぞれ燃焼して酸素が消費され、銅可塑性組成物内の銅粉末又は銅合金粉末相互が焼結すると共に、銀粉含有組成物においても銀粉同士が焼結して塗り付け形状を維持するため、酸素の侵入を防止して良好に金属熱成形体である銅可塑性組成物の焼結体が得られる。Subsequently, as a third step, the copper plastic composition is heated to form a sintered body in the atmosphere, and the coating of the silver powder-containing composition on the surface is sintered.
As a heating method, a method of heating in a heating furnace such as a kiln or an electric furnace is preferable. Although the heating temperature varies depending on the type of copper or copper alloy used, the heating temperature is 600 to 900 ° C., preferably 730 to 800 ° C., and the heating time is 30 minutes to 20 in consideration of the characteristics of the silver powder-containing composition. What is necessary is just to heat for time, Preferably 3 to 10 hours. In the heating furnace, the organic binder in the copper plastic composition and the organic binder in the silver powder-containing composition are each burned to consume oxygen, and the copper powder or the copper alloy powder in the copper plastic composition is mutually exchanged. In addition to sintering, in the silver powder-containing composition, the silver powder sinters and maintains the applied shape, so that the sintered body of the copper plastic composition, which is a good metal thermoform, is prevented from entering oxygen. can get.
そして、第4の工程として、この共に加熱された当該銀粉含有組成物を除去し、銅可塑性組成物の焼結体(金属熱成形体)を得る。
得られた銅可塑性組成物の焼結体からの共に加熱された当該銀粉含有組成物の除去は、カッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができる。これは、銀粉含有組成物と銅可塑性組成物とでは、焼結するタイミング、速度が異なっており、さらに焼結による線収縮率が異なっているためと思われる。
この焼結体は、加熱された当該銀粉含有組成物により空気から遮断された状態でかつ、銅可塑性組成物や銀粉含有組成物に含まれる有機バインダの燃焼反応による還元性雰囲気下で熱成形されたものであるので、酸化が抑制された良好な表面性状を備えている。
Then, as the fourth step, the silver powder-containing composition heated together is removed to obtain a sintered body (metal thermoformed body) of the copper plastic composition.
The removal of the silver powder containing composition heated from the sintered body of the obtained copper plastic composition can be easily peeled off with a cutter blade or a polishing spatula. This is presumably because the silver powder-containing composition and the copper plastic composition differ in the timing and speed of sintering, and the linear shrinkage rates due to sintering differ.
This sintered body is thermoformed in a reducing atmosphere by a combustion reaction of an organic binder contained in a copper plastic composition or a silver powder-containing composition while being shielded from air by the heated silver powder-containing composition. Therefore, it has good surface properties with suppressed oxidation.
<第3実施形態>
次ぎに、本発明の第3実施形態に係る金属熱成形体について説明する。
第3実施形態に係る金属熱成形体は、被加飾部材の表面に、銅粉含有ペースト組成物を付着させ、さらにその大気側の露出面に銀粉含有組成物を塗布(被覆)し、大気の下で加熱した後にこの銀粉含有組成物の被覆を除去することにより得られる。なお、付着させる銅粉含有ペースト組成物は、被加飾部材の表面の一部である場合も、全体である場合もある。<Third Embodiment>
Next, a metal thermoformed body according to a third embodiment of the present invention will be described.
In the metal thermoformed article according to the third embodiment, the copper powder-containing paste composition is attached to the surface of the member to be decorated, and the silver powder-containing composition is applied (coated) to the exposed surface on the atmosphere side. It is obtained by removing the coating of the silver powder-containing composition after heating under the condition of In addition, the copper powder containing paste composition to adhere may be a part of the surface of a to-be-decorated member, and may be the whole.
第3実施形態において使用される銀粉含有組成物は、第1及び第2実施形態で使用したものと同じであるので、詳細な説明を省略する。
第3実施形態において使用される被加飾部材は、陶磁器、ガラス等のセラミック材料、銀、金等の貴金属板または貴金属焼結体、フェライト系またはオーステナイト系ステンレス鋼等の不銹性金属板など、更には銅、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金、Cu−Au系合金、Cu−Al系合金等の大気中での加熱によって酸化されやすい金属板または焼結体等の無機材料が挙げられる。Since the silver powder containing composition used in 3rd Embodiment is the same as what was used in 1st and 2nd Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.
Decorated members used in the third embodiment include ceramic materials such as ceramics and glass, noble metal plates such as silver and gold, sintered noble metals, ferrous metal plates such as ferritic or austenitic stainless steel, etc. Furthermore, inorganic materials such as copper, Cu—Zn alloys, Cu—Sn alloys, Cu—Au alloys, Cu—Al alloys, etc., which are easily oxidized by heating in the atmosphere, such as metal plates or sintered bodies. Can be mentioned.
第3実施形態において使用される銅粉含有ペースト組成物は、銅粉及び銅合金粉のうち少なくとも一方からなる銅粉末と、必要により加えられるBi,Se,In,Sn,Zn及びそれらの合金からなる群から選択される一種以上の焼結促進剤と、同様に必要により加えられる炭酸リチウム、酸化亜鉛、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酸化バナジウム、炭酸鉛、ガラス粉末からなる群から選択される一種以上の密着向上剤とからなる無機粉末と、水性バインダー又は油性バインダーとを含有する。 The copper powder-containing paste composition used in the third embodiment is composed of copper powder made of at least one of copper powder and copper alloy powder, and Bi, Se, In, Sn, Zn and alloys thereof added as necessary. One or more types of sintering accelerators selected from the group consisting of lithium carbonate, zinc oxide, sodium phosphate, sodium carbonate, vanadium oxide, lead carbonate, and glass powder, which are added as necessary. It contains an inorganic powder composed of the above adhesion improver and an aqueous or oily binder.
この銅粉末は、収縮を抑えるために粒径、形状の揃ったものを使用することが好ましく、粒度は1〜50μm、形状はほぼ球状であることが望ましい。これにより銅粉含有ペースト組成物の収縮が抑えられ、厚塗りが可能になる。この銅粉末は、無機粉末中に70〜99wt%の範囲で含有させる。より好ましくは75〜95wt%の範囲で含有させる。
また銅粉含有ペースト組成物の焼結を促進させるために、前記焼結促進剤を用いてもよい。この焼結促進剤は、粒度が粗すぎるとその効果は低減し、粒度が細かすぎると収縮が大きくなるため、前記貴金属粉末と同様に粒度は1〜50μm、形状はほぼ球状であることが望ましい。この焼結促進剤は、前記無機粉末中に10wt%を超えない範囲、即ち0〜10wt%の範囲で含有させる。より好ましくは0〜5wt%の範囲で含有させる。この焼結促進剤の添加量が10wt%を越えると焼結後、銅焼結膜やその周囲が変色して美観を損なうことがあり、装飾的価値が低下する。In order to suppress shrinkage, the copper powder preferably has a uniform particle size and shape, and preferably has a particle size of 1 to 50 μm and a substantially spherical shape. Thereby, shrinkage | contraction of a copper powder containing paste composition is suppressed and thick coating is attained. This copper powder is contained in the inorganic powder in the range of 70 to 99 wt%. More preferably, it is contained in the range of 75 to 95 wt%.
Moreover, in order to promote sintering of a copper powder containing paste composition, you may use the said sintering promoter. The effect of the sintering accelerator is reduced when the particle size is too coarse, and shrinkage is increased when the particle size is too fine. Therefore, it is desirable that the particle size is 1 to 50 μm and the shape is almost spherical like the noble metal powder. . This sintering accelerator is contained in the inorganic powder in a range not exceeding 10 wt%, that is, in a range of 0 to 10 wt%. More preferably, it is made to contain in 0-5 wt%. If the added amount of the sintering accelerator exceeds 10 wt%, the sintered copper film and its surroundings may be discolored after sintering and the appearance may be impaired, and the decorative value is lowered.
さらに、銅粉含有ペースト組成物の被加飾部材に対する密着性を向上させるために前記密着性向上剤を用いても良い。被加飾部材がセラミック材料や金属焼結体からなる場合は、前記密着向上剤が熱溶融してガラス質になり、釉薬として機能して高い接着性を付与する。
この密着向上剤は、粒度が粗すぎるとその効果は低減し、粒度が細かすぎると収縮が大きくなるため、前記貴金属粉末と同様に粒度は1〜50μm、形状はほぼ球状であることが望ましい。また、この密着向上剤は、これらは無機粉末中に0〜10wt%の範囲(ガラス粉末と上述した他の密着向上剤の両方を併用する場合は合計量が0〜20wt%の範囲)で含有させる。より好ましくはそれぞれ1〜5wt%の範囲、合計量が1〜10wt%の範囲で含有させる。この範囲を越えると焼結後、銅粉末がこの密着向上剤と共に融け出し、銅粉末が溶けた密着向上剤中へ拡散することにより銅焼結膜やその周囲が変色して美観を損なうことがあり、装飾的価値が低下する。Furthermore, you may use the said adhesive improvement agent in order to improve the adhesiveness with respect to the to-be-decorated member of a copper-powder containing paste composition. When the member to be decorated is made of a ceramic material or a metal sintered body, the adhesion improver is melted by heat to become vitreous and functions as a glaze to impart high adhesiveness.
When the particle size is too coarse, the effect of the adhesion improver is reduced. When the particle size is too fine, the shrinkage increases. Therefore, it is desirable that the particle size is 1 to 50 μm and the shape is almost spherical like the noble metal powder. In addition, these adhesion improvers are contained in the inorganic powder in a range of 0 to 10 wt% (in the case where both the glass powder and the other adhesion improvers described above are used in combination, the total amount is in the range of 0 to 20 wt%). Let More preferably, each is contained in the range of 1 to 5 wt%, and the total amount is in the range of 1 to 10 wt%. Exceeding this range may cause the copper powder to melt with the adhesion improver after sintering and diffuse into the adhesion improver in which the copper powder is melted, causing discoloration of the copper sintered film and its surroundings, which may impair the appearance. , The decorative value is reduced.
水性バインダとしては、水溶液濃度が1〜10%で800〜10000cpを示す高分子の水溶性有機結合剤の水溶液であり、その配合について限定するものではないが、例えばセルロース類やデキストリン類、グリセリン等を用いることができる。特にデキストリン類を用いることにより、被加飾部材のガラス面や金属面などの撥水性を抑え、接着性を向上することができる。セルロース類やグリセリンは、焼結用組成物に保水性を持たせ、使用感の向上をもたらすと共に前記デキストリン類と同様にガラス面との接着性向上にも寄与する。デキストリン類は水性バインダー中の1〜5%、セルロース類は1〜5%、残りは水と防腐剤の範囲で効果を示す。その他、どのような添加剤を配合しても良い。この水性バインダーは、前記の無機粉末合計量に対して5〜30wt%の範囲で添加し、粘土状或いは泥奬状の焼結用組成物とする。この水性バインダーの添加量が5wt%より少ないと混練できないほど硬くなり、30wt%を越えると流動性が高くなりすぎて厚塗りに適さない。 The aqueous binder is an aqueous solution of a high-molecular water-soluble organic binder having an aqueous solution concentration of 1 to 10% and 800 to 10000 cp, and is not limited in its formulation. For example, celluloses, dextrins, glycerin, etc. Can be used. In particular, by using dextrins, the water repellency of the glass surface or metal surface of the member to be decorated can be suppressed and the adhesion can be improved. Celluloses and glycerin impart water retention to the sintering composition, improve the usability, and contribute to improving the adhesion to the glass surface in the same manner as the dextrins. Dextrins are effective in the range of 1 to 5% in the aqueous binder, celluloses are 1 to 5%, and the rest are in the range of water and preservatives. In addition, any additive may be blended. This aqueous binder is added in a range of 5 to 30 wt% with respect to the total amount of the inorganic powder, to obtain a clay-like or mud-like sintering composition. If the added amount of the aqueous binder is less than 5 wt%, the mixture becomes so hard that it cannot be kneaded, and if it exceeds 30 wt%, the fluidity becomes too high and is not suitable for thick coating.
油性バインダーとしては、アクリル系樹脂などの高分子有機系結合材料を使用する。例えば、油絵の具などに使用されるスキージオイル(商標)などがその代表であるが、特に限定するものではなく、またどのような添加剤を配合しても良い。これも前記水性バインダー同様、800〜10000cpを示す高分子の有機系結合剤を使用し、前記の無機粉末合計量に対して5〜30wt%の範囲で添加し、粘土状或いは泥奬状の焼結用組成物とする。この油性バインダーの添加量が5wt%より少ないと混練できないほど硬くなり、30wt%を越えると流動性が高くなりすぎて厚塗りに適さない。 As the oil-based binder, a polymer organic binding material such as an acrylic resin is used. For example, squeegee oil (trademark) used for oil paints and the like is representative, but is not particularly limited, and any additive may be blended. Similarly to the aqueous binder, a high molecular organic binder exhibiting 800 to 10000 cp is used and added in the range of 5 to 30 wt% with respect to the total amount of the inorganic powder, and the clay-like or mud-like baked material is added. Let it be a ligation composition. If the amount of the oil-based binder added is less than 5 wt%, it becomes so hard that it cannot be kneaded, and if it exceeds 30 wt%, the fluidity becomes too high and is not suitable for thick coating.
このように構成される銅粉含有ペースト組成物は、ペースト状又は粘土状にして任意形状で被加飾部材の表面に付着させ、加熱して焼結させることができる。そして、焼結した銅粉含有ペースト組成物は、被加飾部材の表面に対し高い密着(接着)性を示す。
次に、第3実施形態に係る金属熱成形体の製造方法について説明する。
まず、第1の工程として、前記した銅粉含有ペースト組成物を前記被加飾部材の表面の一部/又は全部に、所望の模様になるように、塗布する(付着させる)。
次に、第2の工程として、塗布された銅粉含有ペースト組成物の露出表面の全体に、前記した銀粉含有組成物を塗布(被覆)し、これを乾燥させる。
当然、大気中での加熱によって酸化されやすい金属板または焼結体を前記被加飾部材として用いる場合には、前記銅粉含有ペースト組成物の表面のみならず、その被加飾部材にも銀粉含有組成物を被覆して熱成形を行うのが好ましい。The copper powder containing paste composition comprised in this way can be made into paste shape or clay shape, made to adhere to the surface of a member to be decorated by arbitrary shapes, and can be heated and sintered. And the sintered copper powder containing paste composition shows high adhesiveness (adhesion) property with respect to the surface of a member to be decorated.
Next, the manufacturing method of the metal thermoformed body which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated.
First, as a first step, the above-described copper powder-containing paste composition is applied (attached) to a part / all of the surface of the member to be decorated so as to have a desired pattern.
Next, as a second step, the above-described silver powder-containing composition is applied (coated) to the entire exposed surface of the applied copper powder-containing paste composition, and this is dried.
Naturally, when a metal plate or sintered body that is easily oxidized by heating in the atmosphere is used as the decorated member, not only the surface of the copper powder-containing paste composition, but also the decorated member with silver powder. It is preferable to perform thermoforming by coating the containing composition.
続いて、第3の工程として、大気下で、銅粉含有ペースト組成物を加熱して焼結体にするとともに、その表面に銀粉含有組成物の被覆を焼結させる。
加熱方法としては、窯や電気炉等の加熱炉に入れて加熱する方法が好適である。また、銅粉含有ペースト組成物の使用した銅又は銅合金の種類によって加熱温度は異なるが、銀粉含有組成物の特性も考慮して加熱温度は、600〜900℃、好ましくは700〜800℃、加熱時間は3分〜1時間、好ましくは5〜30分間加熱すればよい。加熱炉内にて銅粉含有ペースト組成物の水性又は油性バインダと銀粉含有組成物内の有機系バインダとが、それぞれ燃焼して酸素が消費され、銅粉含有ペースト組成物内の銅粉末又は銅合金粉末相互が焼結すると共に、銀粉含有組成物においても銀粉同士が焼結して塗り付け形状を維持するため、酸素の侵入を防止して良好に前記被加飾部材上に銅粉含有ペースト組成物の所望の模様形状の焼結体(金属熱成形体)が得られる。Subsequently, as a third step, the copper powder-containing paste composition is heated to form a sintered body in the atmosphere, and a coating of the silver powder-containing composition is sintered on the surface thereof.
As a heating method, a method of heating in a heating furnace such as a kiln or an electric furnace is preferable. The heating temperature varies depending on the type of copper or copper alloy used in the copper powder-containing paste composition, but the heating temperature is 600 to 900 ° C., preferably 700 to 800 ° C. in consideration of the characteristics of the silver powder-containing composition. The heating time is 3 minutes to 1 hour, preferably 5 to 30 minutes. In the heating furnace, the aqueous or oily binder of the copper powder-containing paste composition and the organic binder in the silver powder-containing composition are each burned to consume oxygen, and the copper powder or copper in the copper powder-containing paste composition As the alloy powders sinter together, the silver powders in the silver powder-containing composition also sinter and maintain the applied shape, thus preventing the entry of oxygen and favorably containing the copper powder-containing paste on the decorated member A sintered body (metal thermoformed body) having a desired pattern shape of the composition is obtained.
次いで、第4の工程として、共に加熱された当該銀粉含有組成物を除去し、前記被加飾部材上に形成された銅粉含有ペースト組成物の焼結体(金属熱成形体)を得る。
得られた銅可塑性組成物の焼結体からの共に加熱された当該銀粉含有組成物の除去は、カッター刃や磨きヘラなどで容易に剥離することができる。これは、銀粉含有組成物と銅粉含有ペースト組成物とでは、焼結するタイミング、速度が異なっており、さらに焼結による線収縮率が異なっているためと思われる。
この焼結体は、共に加熱された当該銀粉含有組成物により空気から遮断された状態でかつ、銅粉含有ペースト組成物や銀粉含有組成物に含まれるバインダの燃焼反応による還元性雰囲気下で熱成形されたものであるので、酸化が抑制された良好な表面性状を備えている。
Next, as the fourth step, the silver powder-containing composition heated together is removed to obtain a sintered body (metal thermoformed body) of the copper powder-containing paste composition formed on the decorated member.
The removal of the silver powder containing composition heated from the sintered body of the obtained copper plastic composition can be easily peeled off with a cutter blade or a polishing spatula. This is presumably because the silver powder-containing composition and the copper powder-containing paste composition differ in the timing and speed of sintering, and the linear shrinkage rates due to sintering differ.
This sintered body is shielded from air by the silver powder-containing composition heated together, and is heated in a reducing atmosphere due to the combustion reaction of the binder contained in the copper powder-containing paste composition or the silver powder-containing composition. Since it is molded, it has a good surface property in which oxidation is suppressed.
被加飾部材の表面上に焼結した銅又は銅合金の銅焼結膜は、その成分の違いによって、例えば、緑青、硫酸銅、明礬及び水の配合組成を適宜に調製した煮込み液で酸化被膜を人工的に形成して着色する煮込み着色を行うことができる。着色される色合いは、銅の成分比により異なり、例えば、銅は柿朱、赤銅は青味がかった黒、四分一(銅75wt%、銀wt25%の合金)は、グレイ、真鍮は金茶色になる。したがって、銅粉末又は銅合金粉末の組成を変えた各種銅粉含有ペースト組成物を被加飾部材の表面に模様を形成する如く付着させて、それを焼結させて常法の煮込み着色を行うことによって、希望する色々な色合いを有する模様を形成でき、言わば絵の具感覚で被加飾部材の表面上に模様を形成することができる。 The copper sintered film of copper or copper alloy sintered on the surface of the decorative member is an oxide film with a stewed liquid prepared appropriately, for example, a blend composition of patina, copper sulfate, alum and water depending on the difference in its components The simmering coloring which artificially forms and colors can be performed. The color to be colored varies depending on the component ratio of copper, for example, copper is cinnabar red, bronze is bluish black, quarter (alloy 75% copper, silver 25% alloy) is gray, and brass is gold brown . Therefore, various copper powder-containing paste compositions with different compositions of copper powder or copper alloy powder are attached to the surface of the decorated member so as to form a pattern, and then sintered to perform conventional simmering coloring. By this, the pattern which has various desired shades can be formed, and a pattern can be formed on the surface of a to-be-decorated member like a paint.
以上の説明において、実施形態に係る金属熱成形体は、加熱する前の被加熱処理体として、色調の異なる複数の金属板を重ね合わせたものを拡散接合させたものと、銅粉末を含む銅可塑性組成物を造形した後に焼結させたものと、被加飾部材の表面に銅粉含有ペースト組成物を付着させて接触面において焼結させたものと、の3例を示した。しかし、これらは例示であって、本発明は、大気の下で加熱すると酸化の影響を受け易い金属熱成形体に広く適用することができる。つまり、被加熱処理体の露出面に銀粉含有組成物を被覆させ、熱処理によりこの露出面に成膜して大気遮断することにより酸化の影響を排除することができる。 In the above description, the metal thermoformed body according to the embodiment is obtained by diffusion bonding a stack of a plurality of metal plates having different color tones as a heat-treated body before heating, and copper containing copper powder. Three examples were shown, one that was sintered after shaping the plastic composition, and one that was sintered on the contact surface with the copper powder-containing paste composition attached to the surface of the decorated member. However, these are merely examples, and the present invention can be widely applied to metal thermoformed bodies that are susceptible to oxidation when heated in the atmosphere. That is, the influence of oxidation can be eliminated by coating the exposed surface of the object to be heated with the silver powder-containing composition, forming a film on the exposed surface by heat treatment, and blocking the atmosphere.
<色調が異なる複数の金属板を重ね合わせた被加熱処理体から金属熱成形体を得る場合>
〈使用した原材料〉
使用した金属板は、銅板及び銀板であり、それぞれ焼きなまし処理をしていないものを用意した。
銅板・・・20×20×1mm・・・10枚
銀板(Ag92.5%)・・・20×20×1mm・・・10枚
各銅板、各銀板は、既にローラー加工により強度の異方性があり、積み重ねる金属板の方向を揃えるために、圧延した方向に一致させて各銅板、各銀板の側面の一箇所に、糸ノコで少し印を付けた。
また、各金属板の表面を紙ヤスリや#300位のスポンジヤスリで荒らした後、10%の希硫酸に入れ、酸化皮膜を除去した。さらに、中性洗剤を入れた洗浄液の中に金属板を入れ、超音波洗浄をし、脱脂した後、よく水洗いし、洗剤を洗い流した。
使用した銀粉含有組成物は、平均粒径2.5μmの銀粉末50%(40wt%)、平均粒径20μmの銀粉末50%(40wt%)からなる銀混合粉末(80wt%)を、水溶性バインダとして、でんぷん0.5wt%、セルロース0.7wt%、残部を水として、十分に混ぜ、銀ペースト(銀粉含有組成物)とした。<When obtaining a metal thermoformed body from a heat-treated body in which a plurality of metal plates having different color tones are superimposed>
<Raw materials used>
The used metal plates were a copper plate and a silver plate, and prepared ones that were not annealed.
Copper plate ... 20x20x1mm ... 10 sheets Silver plate (Ag92.5%) ... 20x20x1mm ... 10 sheets Each copper plate and each silver plate have different strength by roller processing. In order to align the direction of the metal plates to be stacked, the copper plates and the silver plates were slightly marked on the side surfaces of the copper plates and the silver plates with the same direction.
Further, the surface of each metal plate was roughened with a paper file or # 300-position sponge file and then placed in 10% dilute sulfuric acid to remove the oxide film. Further, a metal plate was placed in a cleaning solution containing a neutral detergent, subjected to ultrasonic cleaning, degreased, washed well with water, and the detergent was washed away.
The silver powder-containing composition used was a water-soluble silver mixed powder (80 wt%) composed of 50% (40 wt%) silver powder having an average particle diameter of 2.5 μm and 50% (40 wt%) silver powder having an average particle diameter of 20 μm. As a binder, 0.5 wt% starch, 0.7 wt% cellulose, and the remainder as water were mixed well to obtain a silver paste (silver powder-containing composition).
〈実施例1;模様形成用金属板材の製造1〉
前記金属板(銅板と銀板)を、使用準備として板状に圧延した方向に一致させて、それぞれの側面の一箇所に、糸ノコで少し印をつけ、その印を同じ方向を向くように糸ノコで作った印を揃えながら交互に積み重ね、金属板を押さえるため、厚み4mm程度のL鋼材を切って支持板とした。
支持板(鉄板)と金属板は、接合しないように鉄板にとの粉を塗っておいた。
次に、重ねた金属板を、クランプに固定し、側縁部に粘着テープを貼って重ね合わせ金属板を固定した。
続いて、支持板で挟んだ重ね合わせた金属板を、2mmφの針金で挟み込み、さらに針金ごと万力に固定して強く締め付けた(実圧約12kg/cm2)。
締め付けた状態で、針金をペンチでねじり込んで固定し、押圧力を維持した。
そして、粘着テープを剥がした後、重ね合わせた金属板の合わせ目周縁に前記組成の銀ペースト(銀粉含有組成物)を筆で塗り、2〜3回程度筆を往復させて塗って覆った。
この状態で、銀ペーストを乾燥させた。乾燥膜厚は0.1〜0.3mmであった。
それを針金ごと電気炉に入れ、730〜760℃で10時間加熱した。電気炉の電源を切り、室温下で放冷し、針金を外し、上下の支持板(鉄板)を取って模様形成用金属板材とした。この模様形成用金属板材の加熱炉から出した状態を図1に示した。
なお、図1における符号1は模様形成用金属板材、2は銅板、3は銀板、4は支持板(鉄板)、5は針金、6は印、7はとの粉、8は共に加熱された銀ペーストである。
<Example 1;
Match the metal plate (copper plate and silver plate) to the direction rolled into a plate shape as a preparation for use, mark a little with a saw on one side of each side, and point the mark in the same direction In order to hold the metal plate alternately while aligning the marks made of the thread saw, L steel material having a thickness of about 4 mm was cut and used as a support plate.
The support plate (iron plate) and the metal plate were coated with powder so as not to join.
Next, the stacked metal plates were fixed to a clamp, and an adhesive tape was attached to the side edge portion to fix the stacked metal plates.
Subsequently, the stacked metal plates sandwiched between the support plates were sandwiched between 2 mmφ wires, and the wires were fixed together in a vise and tightened firmly (actual pressure of about 12 kg / cm 2 ).
In the tightened state, the wire was twisted and fixed with pliers to maintain the pressing force.
And after peeling off an adhesive tape, the silver paste (silver powder containing composition) of the said composition was apply | coated to the joint edge periphery of the piled metal plate with a brush, and the brush was reciprocated about 2 to 3 times and covered.
In this state, the silver paste was dried. The dry film thickness was 0.1 to 0.3 mm.
It was put together with the wire in an electric furnace and heated at 730 to 760 ° C. for 10 hours. The electric furnace was turned off, allowed to cool at room temperature, the wire was removed, and the upper and lower support plates (iron plates) were taken to obtain metal plates for pattern formation. FIG. 1 shows the state of the pattern forming metal plate taken out of the heating furnace.
1 is a metal plate for pattern formation, 2 is a copper plate, 3 is a silver plate, 4 is a support plate (iron plate), 5 is a wire, 6 is a mark, 7 is a powder, and 8 is heated together. Silver paste .
〈実施例2;模様形成用金属板材の製造2〉
前記金属板(銅板と銀板)を、使用準備として板状に圧延した方向に一致させて、それぞれの側面の一箇所に、糸ノコで少し印をつけ、その印を同じ方向を向くように糸ノコで作った印を揃えながら交互に積み重ね、側縁に粘着テープを貼って重ね合わせた金属板を固定した。
2本の角型鋼材の両端にボルトが架け渡されている治具を用意し、角型鋼材の間に重ね合わせた金属板を挟み込んだ。
角型鋼材と金属板は、接合しないように角型鋼材にとの粉を塗っておいた。
続いて、前記2本のボルトにナットを締め込み、角型鋼材間に重ね合わせた金属板を挟み込み、強く締め付けた(実圧約14kg/cm2)。
そして、粘着テープを剥がした後、重ね合わせた金属板の合わせ目周縁に前記組成の銀ペーストを筆で塗り、2〜3回程度筆を往復させて塗って覆った。
この状態で、銀ペーストを乾燥させた。乾燥膜厚は0.1〜0.3mmであった。
それを針金ごと電気炉に入れ、730〜760℃で8時間加熱した。電気炉の電源を切り、室温下で放冷し、上下の角型鋼材を取って模様形成用金属板材とした。この模様形成用金属板材の加熱炉から出した状態を図2に示した。共に加熱された銀ペーストの乾燥膜厚は焼結し模様形成用金属板材を覆っていた。
なお、図2における符号2は銅板、3は銀板、6は印、7はとの粉、8は共に加熱された銀ペースト、9は角型鋼材、10はボルトの挿通孔、11はボルト、12は締め付けナットである。
<Example 2;
Match the metal plate (copper plate and silver plate) to the direction rolled into a plate shape as a preparation for use, mark a little with a saw on one side of each side, and point the mark in the same direction The metal plates were stacked one after the other while aligning the marks made of thread saws, and the overlapping metal plates were fixed by sticking adhesive tape to the side edges.
A jig in which bolts are suspended on both ends of two square steel materials was prepared, and a metal plate overlapped between the square steel materials was sandwiched.
The square steel material and the metal plate were coated with powder to prevent the joining.
Subsequently, nuts were fastened to the two bolts, and a metal plate overlapped between the square steel members was sandwiched and tightened strongly (actual pressure of about 14 kg / cm 2).
And after peeling off an adhesive tape, the silver paste of the said composition was apply | coated to the joint edge periphery of the piled metal plate with a brush, and the brush was reciprocated about 2 to 3 times and covered.
In this state, the silver paste was dried. The dry film thickness was 0.1 to 0.3 mm.
It was put together with the wire in an electric furnace and heated at 730 to 760 ° C. for 8 hours. The electric furnace was turned off, allowed to cool at room temperature, and the upper and lower square steel materials were taken as metal plates for pattern formation. FIG. 2 shows a state in which the metal plate for pattern formation is taken out from the heating furnace. Both dry film thickness of the heating silver paste covered the sintering imitating like forming metal plate.
〈模様金属板材の製造〉
前記実施例1,2にて得られた模様形成用金属板材をバーナーにて熱し、軟らかくしたところで、熱いうちに金槌で打ち延ばし、厚さが3mm程度(面積は4〜5倍程度になっている)になるようにした。模様形成用金属板材を覆って共に加熱されたペースト(銀粉含有組成物)は、焼結しているが、この金槌で打ち延ばし作業で自然に剥離された。
この模様形成用金属板材の表面に、電動ドリルを用いて下の金属面が数段露出する円形状の凹状部を十数カ所に形成し、また金属ヤスリにて下の金属面が数段露出する線状(帯状)の凹状部を無数に形成した。これを金槌で叩いて平らにし、場合によっては表面を削って模様を作っていった。
さらに、糸ノコでの印を確かめて、伸ばしやすい方向に(前述した「使用準備として板状に圧延した方向に」)ローラーをかけ、厚みが1mm程度(面積は60×110mm程度になるように延ばした。この状態で銅は酸化した部分が黒く発色し、銀とのコントラストは鮮やかである。これで、模様金属板の完成であるが、必要により色上げ行程を行う。
色上げ(煮込み着色)工程として、常法通り、砥石、朴炭、朴炭粉などで前記模様金属板を磨き、さらに脱脂を行った後、緑青6g、硫酸銅6g、水2Lにて構成される煮込み液中に沈め、加熱しながら、模様金属板材の発色状況を確認した。銅は赤系(柿朱色)に変色するので、視覚的興趣に富んだ美麗な模様が描かれた模様金属板材が得られる。
<Manufacture of patterned metal plate>
The metal sheet for pattern formation obtained in Examples 1 and 2 was heated with a burner and softened, and then it was stretched with a hammer while it was hot, and the thickness was about 3 mm (the area became about 4 to 5 times). To be). Both the heated paste over the patterned forming metal plate material (silver powder-containing composition), although sintered, is itself separated by working malleable at this hammer.
On the surface of this pattern-forming metal plate material, an electric drill is used to form dozens of circular concave portions where the lower metal surface is exposed by several steps, and the lower metal surface is exposed by several steps using a metal file. An infinite number of linear (band-like) concave portions were formed. This was struck flat with a hammer, and in some cases the surface was shaved to create a pattern.
Furthermore, confirm the mark with the thread saw, apply a roller in the direction that makes it easy to stretch (in the above-mentioned “direction of rolling into a plate as a preparation for use”), and the thickness is about 1 mm (the area is about 60 × 110 mm) In this state, the oxidized portion of copper is colored black and the contrast with silver is vivid, and this completes the patterned metal plate, but if necessary, the color raising process is performed.
As a process of color raising (boiled and colored), it is composed of 6g of patina, 6g of copper sulfate and 2L of water after polishing the patterned metal plate with grindstone, park charcoal, park charcoal powder, etc. and degreasing as usual. The color of the patterned metal plate was confirmed while being immersed in the stewed liquid and heated. Since copper turns red (dark red), a patterned metal plate with a beautiful visual pattern is obtained.
〔比較例1〕
前記実施例1における銀ペーストに代えて炭ととの粉を混ぜたものを用いた以外は全く同様にして模様形成用金属板材を作製した。但し、炭ととの粉は、薄く塗り付け難いため、約1〜2mm程度に厚く塗った。
その結果、加熱炉から取り出した状態で、二箇所にて離反し、拡散接合が充分でなかったことが明らかとなった。さらに金槌で打ち延ばす処理を行うことにより、バラバラになることが容易に予測されたので、それ以後の処理は中止した。[Comparative Example 1]
A pattern-forming metal plate was prepared in exactly the same manner except that a mixture of powder with charcoal was used instead of the silver paste in Example 1. However, since the powder with charcoal was difficult to apply thinly, it was applied thickly to about 1 to 2 mm.
As a result, in the state taken out from the heating furnace, it separated at two places, and it became clear that the diffusion bonding was not sufficient. Furthermore, since it was easily predicted that it would fall apart by performing a process of striking with a hammer, the subsequent processes were stopped.
〔比較例2〕
前記実施例2における銀ペーストに代えて炭ととの粉を混ぜたものを用いた以外は全く同様にして模様形成用金属板材を作製した。但し、炭ととの粉は、薄く塗り付け難いため、約1〜2mm程度に厚く塗った。
その結果、加熱炉から取り出した状態で、一箇所にて離反し、拡散接合が充分でなかったことが明らかとなった。さらに金槌で打ち延ばす処理を行うことにより、バラバラになることが容易に予測されたので、それ以後の処理は中止した。[Comparative Example 2]
A pattern-forming metal plate was prepared in exactly the same manner except that a mixture of powder with charcoal was used instead of the silver paste in Example 2. However, since the powder with charcoal was difficult to apply thinly, it was applied thickly to about 1 to 2 mm.
As a result, in the state taken out from the heating furnace, it separated at one place, and it became clear that the diffusion bonding was not sufficient. Furthermore, since it was easily predicted that it would fall apart by performing a process of striking with a hammer, the subsequent processes were stopped.
<銅粉末を含む銅可塑性組成物を造形した被加熱処理体から金属熱成形体を得る場合>
〈使用した原材料〉
銅粘土(銅可塑性組成物)を構成する銅粉末は、平均粒径5μmの銅粉末50重量%と、平均粒径40μmの銅粉末50重量%とを混合した銅混合粉末を用意した。この銅混合粉末90重量%と、有機バインダーとしてのメチルセルロース1.04重量%、澱粉0.78重量%及び水8.18重量%とを十分に混合して、手やヘラ、さらには型枠にて所望のデザインに造形できる粘土状にした。<In the case of obtaining a metal thermoformed body from a heat-treated body obtained by shaping a copper plastic composition containing copper powder>
<Raw materials used>
The copper powder constituting the copper clay (copper plastic composition) was prepared as a copper mixed powder in which 50% by weight of copper powder having an average particle size of 5 μm and 50% by weight of copper powder having an average particle size of 40 μm were mixed. Mix 90% by weight of this copper mixed powder with 1.04% by weight of methylcellulose as organic binder, 0.78% by weight of starch and 8.18% by weight of water. And made a clay that can be shaped into the desired design.
〈実施例3〉
銅粘土をローラーで2mm厚にのばし、20×20mmのプレート状に切り抜き、乾燥させた。次に、乾燥させた銅粘土プレート(被加熱処理体)の全体を覆うように銀ペースト(銀粉含有組成物)をスパチュラ(粘土べら)で盛り付けて、厚みが約0.5mmとなるように塗布する。
塗布した銀ペーストが完全に乾燥したところで、セラミックファイバーボードの上に銅粘土プレートを置き、780℃に昇温した電気炉の中で4時間保持し、加熱成形する。この加熱成形により、銅粘土プレートは焼結して銅焼結体(金属熱成形体)となり、銀ペーストも焼結し、銀被膜が銅焼結体の表面に成膜した銀被覆銅焼結体が得られる。<Example 3>
Copper clay was stretched to a thickness of 2 mm with a roller, cut into a 20 × 20 mm plate, and dried. Next, silver paste (silver powder-containing composition) is placed with a spatula (clay spatula) so as to cover the entire dried copper clay plate (heated object), and applied to a thickness of about 0.5 mm. To do.
When the applied silver paste is completely dried, a copper clay plate is placed on the ceramic fiber board, held in an electric furnace heated to 780 ° C. for 4 hours, and then heat molded. By this thermoforming, the copper clay plate is sintered to become a copper sintered body (metal thermoformed body), the silver paste is also sintered, and the silver coating is formed on the surface of the copper sintered body. The body is obtained.
加熱成形が終了したところで、電気炉からこの銀被覆銅焼結体を取り出し、その辺の部分の銀被膜を銅焼結体が見えるまで棒ヤスリ等で削る。そして、銀被膜と銅焼結体との隙間からカッター刃のような先端鋭利なものを差し込んでこの隙間を広げ、ニッパー等で銀被膜をめくり上げて銅焼結体から分離する。この時点で分離された銅焼結体は、目視判断において、その表面に非常に薄い酸化膜が形成されていることが認められる。 When the heat forming is completed, the silver-coated copper sintered body is taken out from the electric furnace, and the silver coating on the side is scraped with a stick file or the like until the copper sintered body is seen. Then, a sharp tip such as a cutter blade is inserted from the gap between the silver coating and the copper sintered body to widen the gap, and the silver coating is turned up with a nipper or the like to separate from the copper sintered body. It is recognized that a very thin oxide film is formed on the surface of the copper sintered body separated at this point in visual judgment.
次に、薄い酸化膜が表面に形成されている銅焼結体を、5重量%希硫酸水溶液に10分程度浸してから水洗し、ステンレスブラシで全体を磨いた後、スポンジ研磨材で磨き、最後に金属研磨剤を少量つけたシルバークロスで磨き仕上げると、銅金属に特有の赤褐色の光沢が得られる。
加熱成形後、銅焼結体(金属熱成形体)の表面に形成された酸化膜は、非常に薄いために、銅焼結体の寸法を目減りさせることはなかった。Next, the copper sintered body on which a thin oxide film is formed is immersed in a 5% by weight dilute sulfuric acid aqueous solution for about 10 minutes, washed with water, polished with a stainless brush, then polished with a sponge abrasive, Finally, when polished with a silver cloth with a small amount of metal abrasive, a reddish brown luster peculiar to copper metal is obtained.
After the heat forming, the oxide film formed on the surface of the copper sintered body (metal thermoformed body) was so thin that the size of the copper sintered body was not reduced.
〈比較例3〉
実施例3の場合と対比して、銀ペーストの塗布を実施しないことを除き、共通の処理をして比較例3に係る銅焼結体を得る。この場合、加熱過程において、銅粘土プレートの表面は、常に酸化の影響を受けることになる。
この比較例3に係る銅焼結体は、表面から0.1〜0.3mm程度の酸化膜がぽろぽろとはがれ落ちる程に、厚い酸化膜が形成されている。
さらに、この比較例3に係る銅焼結体を実施例3と同様の磨き仕上げを実施すると最終的に得られるものは実施例3のものと比較してかなり目減りした。
この実施例3及び比較例3の結果から、銅粘土(銅可塑性組成物)に銀ペースト(銀粉含有組成物)を塗布(被覆)することにより、大気中で焼結(熱成形)しても、銅焼結体(金属熱成形体)の表面酸化を効果的に防止することができることが立証された。
これにより、銅粘土(銅可塑性組成物)から銅焼結体(金属熱成形体)を精密に造形することができるといえる。<Comparative Example 3>
In contrast to the case of Example 3, a common process is performed to obtain a copper sintered body according to Comparative Example 3 except that the silver paste is not applied. In this case, the surface of the copper clay plate is always affected by oxidation during the heating process.
In the copper sintered body according to Comparative Example 3, a thick oxide film is formed so that the oxide film of about 0.1 to 0.3 mm is peeled off from the surface.
Further, when the copper sintered body according to Comparative Example 3 was polished and finished in the same manner as in Example 3, what was finally obtained was considerably reduced compared with that in Example 3.
From the results of Example 3 and Comparative Example 3, by applying (coating) a silver paste (silver powder-containing composition) to copper clay (copper plastic composition), sintering (thermoforming) is performed in the atmosphere. It was proved that the surface oxidation of the copper sintered body (metal thermoformed body) can be effectively prevented.
Thereby, it can be said that a copper sintered body (metal thermoformed body) can be precisely shaped from copper clay (copper plastic composition).
<被加飾部材の表面に銅粉含有ペースト組成物を付着させた被加熱処理体から金属熱成形体を得る場合>
〈使用した原材料〉
銅ペースト(銅粉含有ペースト組成物)は、平均粒径5.0μmの銅粉末が90.0wt%、焼結促進剤として平均粒径1.0μmのビスマス粉末が1.0wt%、有機バインダとしてスキージオイルOS‐4500(商標)(互応化学工業株式会社製;アクリル酸エステル共重合物の有機溶剤溶解物)が9.0wt%の割合で配合されたものである。
被加飾部材は、特別な加工等を実施していない銀板(20×20×0.5mm)を用いた。
なお、使用した銀ペースト(銀粉含有組成物)は、実施例1,2,3で使用したものと同じものである。<When obtaining a metal thermoforming body from the to-be-processed body which made the copper powder containing paste composition adhere to the surface of a member to be decorated>
<Raw materials used>
The copper paste (copper powder-containing paste composition) is 90.0 wt% copper powder having an average particle size of 5.0 μm, 1.0 wt% bismuth powder having an average particle size of 1.0 μm as a sintering accelerator, and an organic binder. Squeegee oil OS-4500 (trademark) (manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd .; dissolved in an organic solvent of an acrylic ester copolymer) is blended at a rate of 9.0 wt%.
As the member to be decorated, a silver plate (20 × 20 × 0.5 mm) not subjected to special processing or the like was used.
In addition, the used silver paste (silver powder containing composition) is the same as that used in Examples 1, 2, and 3.
〈実施例4〉
銀板(被加飾部材)の中心に直径10.0mm程度の円を書くように銅ペースト(銅粉含有ペースト組成物)をスパチュラで盛り付け付着させる(この場合、付着させた銅ペーストの重量は0.08gから0.10gであった)。このように、作製された銀板+銅ペーストの積層体を、100℃設定の乾燥機に1時間静置し、乾燥する。
さらに、この乾燥した銅ペーストの上に、銀ペースト(銀粉含有組成物)を塗布し、作製された銀板+銅ペースト+銀ペーストの積層体を、再び100℃設定の乾燥機に1時間静置し、乾燥する。<Example 4>
Copper paste (copper powder-containing paste composition) is placed and attached with a spatula so that a circle with a diameter of about 10.0 mm is written in the center of the silver plate (decorated member) (in this case, the weight of the attached copper paste is 0.08 g to 0.10 g). Thus, the produced silver plate + copper paste laminate is left to stand in a dryer set at 100 ° C. for 1 hour and dried.
Further, a silver paste (silver powder-containing composition) is applied onto the dried copper paste, and the produced laminate of silver plate + copper paste + silver paste is again allowed to stand in a dryer set at 100 ° C. for 1 hour. Place and dry.
このように乾燥させた銀板+銅ペースト+銀ペーストの積層体を、セラミックファイバーボードの上に置き、特に雰囲気を調整しない電気炉内において780℃で5分間保持し、加熱成形する。この加熱成形により、銅ペーストは銀板との接触面に焼結して銅付着膜(金属熱成形体)となり、この銅付着膜の接触面の反対面には銀ペーストが焼結した銀被膜により被覆される。 The laminated body of silver plate + copper paste + silver paste thus dried is placed on a ceramic fiber board, and held at 780 ° C. for 5 minutes in an electric furnace in which the atmosphere is not particularly adjusted, followed by heat molding. By this thermoforming, the copper paste is sintered on the contact surface with the silver plate to become a copper adhesion film (metal thermoformed body), and the silver coating on which the silver paste is sintered on the opposite surface of this copper adhesion film Is covered.
加熱成形が終了したところで、電気炉からこの積層体を取り出し徐冷した後に、磨きヘラなどで、この銀被膜を容易に剥離することができる。これは銅ペーストと銀ペーストの収縮の違いが原因で、若干の隙間又は亀裂が生じていることによる。
そして、この銀被膜の下から現れた銅付着膜(金属熱成形体)の表面は、金属銅に特有の赤褐色を帯びているのが認められる。この実施例4の結果は、次の説明する比較例4A,4Bと対比して最も優れた、表面酸化の防止効果を発揮している。When the heat forming is completed, the laminate is taken out from the electric furnace and gradually cooled, and then the silver coating can be easily peeled off with a polishing spatula or the like. This is due to a slight gap or crack caused by the difference in shrinkage between the copper paste and the silver paste.
And it is recognized that the surface of the copper adhesion film (metal thermoformed body) appearing from under the silver coating has a reddish brown color characteristic of metal copper. The results of Example 4 exhibit the most excellent surface oxidation preventing effect as compared with Comparative Examples 4A and 4B described below.
〈比較例4A〉
実施例4の場合と対比して、銀ペーストの塗布を実施しないことを除き、共通の処理をして比較例4Aに係る銅付着膜を銀板上に焼結させた。
比較例4Aの銅付着膜の表面は、黒色で、厚い酸化膜で覆われていることが認められる。さらに銅付着膜をこの磨きヘラ等で研磨していくと銅付着膜の内部まで酸化が進行しており、金属銅に固有の色を留めていないことが認められた。
この実施例4及び比較例4Aの結果から、銀板(被加飾部材)に銅ペースト(銅粉含有ペースト組成物)を付着させ、さらにその上に銀ペースト(銀粉含有組成物)を塗布(被覆)することにより、大気中で焼結(熱成形)しても、銅付着膜(金属熱成形体)の表面酸化を効果的に防止することができることが立証された。
これにより、銀板(被加飾部材)に銅ペースト(銅粉含有ペースト組成物)を付着させて、緻密な模様を形成することができるといえる。<Comparative Example 4A>
In contrast to the case of Example 4, the copper adhesion film according to Comparative Example 4A was sintered on the silver plate by performing a common treatment except that the silver paste was not applied.
It can be seen that the surface of the copper adhesion film of Comparative Example 4A is black and covered with a thick oxide film. Further, when the copper adhesion film was polished with this polishing spatula or the like, it was recognized that oxidation progressed to the inside of the copper adhesion film, and the color unique to metallic copper was not retained.
From the results of Example 4 and Comparative Example 4A, a copper paste (copper powder-containing paste composition) was attached to a silver plate (decorated member), and a silver paste (silver powder-containing composition) was further applied thereon ( It was proved that the surface oxidation of the copper-adhered film (metal thermoformed body) can be effectively prevented even by sintering (thermoforming) in the atmosphere.
Thereby, it can be said that a copper paste (copper powder containing paste composition) is made to adhere to a silver plate (decorative member), and a precise pattern can be formed.
〈比較例4B〉
実施例4の場合と対比して、銀ペーストの塗布を実施せず、さらに加熱する雰囲気を次の手段にて還元性にしたことを除き、共通の処理をして比較例4Bに係る銅付着膜を銀板上に焼結させた。
この還元性の雰囲気は、用意した蓋付きステンレス製のシャーレに、銀板+銅ペーストの積層体と炭とを入れることにより実現した。
得られた結果は、銀板上の銅付着膜は、その表面に薄い酸化膜が留まって、金属銅の色がほぼ保たれている状態であった。<Comparative Example 4B>
Compared to the case of Example 4, the copper paste according to Comparative Example 4B was subjected to a common treatment except that the silver paste was not applied and the heating atmosphere was reduced by the following means. The membrane was sintered on a silver plate.
This reducing atmosphere was realized by putting a laminate of silver plate + copper paste and charcoal in a stainless steel petri dish with a cover.
As a result, the copper adhesion film on the silver plate was in a state in which a thin oxide film remained on the surface and the color of the metallic copper was almost maintained.
しかし、問題として次の点が明らかになった。
まず、シャーレ内に存在する酸素と炭が反応して還元性雰囲気を形成する過程において、シャーレの状態とその内部に存在する酸素および炭の量に依存して温度が大きく変化することが認められた。
ステンレスシャーレにステンレスの蓋を置いただけの完全に密閉していない場合、酸素が進入し炭との反応が促進され、シャーレ内が電気炉の設定温度よりも高温となること、更に電気炉から取り出した後もシャーレ内部が熱せられ、必要以上に加熱されることなど温度調節が難しく、その結果、銅付着膜が銀板と部分的に合金化してしまったり、銅付着膜の付着領域が融解して穴となってしまったりする場合があった。
また、ステンレスシャーレにステンレス蓋を溶接密着させ完全に密閉した場合、酸素の量は特定されるが、炭の量が少ないと酸素との反応が十分に行われず、銅ヘ゜ーストの酸化は進行してしまうことから、シャーレの容積(大きさ)や作品の大きさによって、炭の適正量を知る必要があった。
したがって、比較例4Bでは、シャーレと炭を用いた還元雰囲気下での焼成は有効ではあるが、シャーレの大きさ、炭の適正量、酸素の進入度合などを調整する因子が多く存在し、それを知るためには試行錯誤と熟練が必要となる問題がある。
また、シャーレ等の還元容器を準備する必要があり、その大きさにより内部収容できる金属熱成形体の容量が制限される問題もある。However, the following points became clear as problems.
First, in the process in which oxygen and charcoal present in the petri dish react to form a reducing atmosphere, it is recognized that the temperature varies greatly depending on the state of the petri dish and the amount of oxygen and charcoal present in the petri dish. It was.
If the stainless steel petri dish is not completely sealed just by placing a stainless steel lid, oxygen will enter and the reaction with the charcoal will be promoted, the inside of the petri dish will be hotter than the set temperature of the electric furnace, and further removed from the electric furnace After that, the inside of the petri dish is heated and it is difficult to adjust the temperature by heating it more than necessary.As a result, the copper adhesion film partially alloyed with the silver plate, or the adhesion area of the copper adhesion film melts. In some cases, it became a hole.
In addition, when the stainless steel lid is welded tightly to the stainless steel petri dish and completely sealed, the amount of oxygen is specified, but if the amount of charcoal is small, the reaction with oxygen does not take place sufficiently and oxidation of the copper paste proceeds. Therefore, it was necessary to know the appropriate amount of charcoal according to the volume (size) of the petri dish and the size of the work.
Therefore, in Comparative Example 4B, firing in a reducing atmosphere using a petri dish and charcoal is effective, but there are many factors that adjust the size of the petri dish, the appropriate amount of charcoal, the degree of oxygen penetration, and the like. There is a problem that requires trial and error and skill to know.
Moreover, it is necessary to prepare a reduction container such as a petri dish, and there is a problem that the capacity of the metal thermoformed body that can be accommodated therein is limited depending on the size.
Claims (10)
被覆された前記被加熱処理体を大気中で加熱することによって熱成形する工程と、
前記大気中で加熱した後に得られた金属熱成形体から、共に加熱された前記銀粉含有組成物の少なくとも一部を除去する工程とを、含むことを特徴とする金属熱成形体の製造方法。A step of coating a silver powder-containing composition containing silver powder and an organic binder on the exposed surface of the object to be heated containing a metal that is oxidized by heating in the atmosphere;
Thermoforming the coated heat-treated body by heating in the atmosphere;
And a step of removing at least a part of the silver powder-containing composition heated together from the metal thermoformed product obtained after heating in the atmosphere.
前記露出面は、少なくとも前記複数枚の金属板の合わせ目の周縁を指し、
前記熱成形は、前記合わせ目が拡散接合することを意味することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の金属熱成形体の製造方法。The object to be heated is in a state where a plurality of metal plates having different color tones are stacked and pressed in the overlapping direction,
The exposed surface refers to a peripheral edge of at least a joint of the plurality of metal plates,
The said thermoforming means that the said joint joins by diffusion bonding, The manufacturing method of the metal thermoforming body of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記露出面は、前記銅可塑性組成物の表面を指し、
前記熱成形は、前記銅可塑性組成物の銅又は銅合金が焼結することを意味することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の金属熱成形体の製造方法。The object to be heated is a copper plastic composition containing a copper powder or a copper alloy powder,
The exposed surface refers to the surface of the copper plastic composition;
The said thermoforming means that the copper or copper alloy of the said copper plastic composition sinters, The manufacturing method of the metal thermoforming body of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記露出面は、付着させた前記銅粉含有ペースト組成物の表面を指し、
前記熱成形は、前記銅粉含有ペースト組成物の銅粉末又は銅合金粉末が前記被加飾部材上で焼結することを意味することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の金属熱成形体の製造方法。The heat-treated body is obtained by adhering a copper powder-containing paste composition containing copper powder or copper alloy powder to a part / all of the surface of the member to be decorated,
The exposed surface refers to the surface of the adhered copper powder-containing paste composition,
The said thermoforming means that the copper powder or copper alloy powder of the said copper powder containing paste composition sinters on the said to-be-decorated member, The metal heat of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of a molded object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009540102A JP5132685B2 (en) | 2007-11-08 | 2008-11-07 | Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007290244 | 2007-11-08 | ||
JP2007290244 | 2007-11-08 | ||
PCT/JP2008/070341 WO2009060954A1 (en) | 2007-11-08 | 2008-11-07 | Thermoformed metallic object, process for producing the same, and process for producing patterned metallic sheet material |
JP2009540102A JP5132685B2 (en) | 2007-11-08 | 2008-11-07 | Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009060954A1 JPWO2009060954A1 (en) | 2011-03-24 |
JP5132685B2 true JP5132685B2 (en) | 2013-01-30 |
Family
ID=40625840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009540102A Active JP5132685B2 (en) | 2007-11-08 | 2008-11-07 | Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5132685B2 (en) |
WO (1) | WO2009060954A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2012042907A1 (en) * | 2010-09-30 | 2014-02-06 | 三洋電機株式会社 | Metal joining method |
JP2014100711A (en) | 2011-02-28 | 2014-06-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Metal joining structure and metal joining method |
JP5706193B2 (en) * | 2011-03-02 | 2015-04-22 | 株式会社タカコ | Manufacturing method of sliding member |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5342152A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Takefu Tokushu Kozai Kk | Method of producing decorative metallic plate |
JPS566793A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-23 | Kobe Steel Ltd | Production of product by diffusion welding |
JPS60251180A (en) * | 1984-05-24 | 1985-12-11 | 三菱重工業株式会社 | Method of bonding ceramic member and metal member |
JPH0433782A (en) * | 1990-05-25 | 1992-02-05 | Nhk Spring Co Ltd | Manufacture of composite material made of intermetallic compound partly at least |
JPH0938785A (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-10 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Method for joining copper alloy to ferrous material |
JP2000033485A (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of metal-based composite material and composite material |
JP2006521224A (en) * | 2003-02-20 | 2006-09-21 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | Manufacturing method of laminated structure |
JP2007319896A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Honda Motor Co Ltd | Method for joining aluminum-based members |
-
2008
- 2008-11-07 JP JP2009540102A patent/JP5132685B2/en active Active
- 2008-11-07 WO PCT/JP2008/070341 patent/WO2009060954A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5342152A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Takefu Tokushu Kozai Kk | Method of producing decorative metallic plate |
JPS566793A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-23 | Kobe Steel Ltd | Production of product by diffusion welding |
JPS60251180A (en) * | 1984-05-24 | 1985-12-11 | 三菱重工業株式会社 | Method of bonding ceramic member and metal member |
JPH0433782A (en) * | 1990-05-25 | 1992-02-05 | Nhk Spring Co Ltd | Manufacture of composite material made of intermetallic compound partly at least |
JPH0938785A (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-10 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Method for joining copper alloy to ferrous material |
JP2000033485A (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of metal-based composite material and composite material |
JP2006521224A (en) * | 2003-02-20 | 2006-09-21 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | Manufacturing method of laminated structure |
JP2007319896A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Honda Motor Co Ltd | Method for joining aluminum-based members |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009060954A1 (en) | 2009-05-14 |
JPWO2009060954A1 (en) | 2011-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5486605B2 (en) | Method for producing decorative metal article with wood grain pattern and decorative metal article with wood grain pattern | |
WO2011021673A1 (en) | Method for producing decorative metallic article having woodgrain metal pattern, and decorative metallic article having woodgrain metal pattern | |
JP5132685B2 (en) | Metal thermoformed body, method for producing the same, and method for producing patterned metal sheet | |
JP5629263B2 (en) | Method for manufacturing decorative metal sintered article and decorative metal sintered article | |
CN107755878A (en) | A kind of method for preparing metallic laminate | |
US5316203A (en) | Encapsulated stop-off coating for diffusion bonding | |
JPH02208274A (en) | Composition for metallizing ceramic surface, surface-metallizing method and surface-metallized product | |
JP4297896B2 (en) | Precious metal paste, method for producing decorative article, and method for producing precious metal product | |
WO2011021656A1 (en) | Method for producing decorative metallic article, and decorative metallic article | |
JP3875145B2 (en) | Decorative product, metal composite molded product manufacturing method, decorative product manufacturing method, and precious metal clay-like composition | |
JPS6036354B2 (en) | Manufacturing method for metal composites for decorative parts | |
JP2011068958A (en) | Method for producing decorative metal article and decorative metal article | |
WO2011021535A1 (en) | Method for producing decorative metallic article, and decorative metallic article | |
JP4297591B2 (en) | Method for decorating sintered body and sintered body | |
JPS6228067A (en) | Joining method for ceramics | |
JPS5942072B2 (en) | Method for manufacturing ceramic molded products with precious metal surfaces | |
JPH0535711B2 (en) | ||
JPH07194418A (en) | Production of metallic products | |
JPS63217050A (en) | Enamel panel for building | |
RU2011118238A (en) | METHOD FOR PRODUCING SPECIAL COATINGS AND SOLID FORMS ON ARTISTIC ARTICLES FROM METAL AND NON-METAL MATERIALS | |
JP2003193101A (en) | Gold or gold alloy fluidized paste for decorating silver clay sintered compact, and method of producing silver clay sintered compact decorated with cold or gold alloy by using the same | |
FR3032976A1 (en) | PROCESS FOR LOCAL DEPOSITION OF PRECIOUS METAL | |
JPH01294854A (en) | Production of metal-coated steel excellent in corrosion resistance and ornamental property | |
JP2005319184A (en) | Production method of complex ornamental molding | |
JPH01274874A (en) | Verdigris working method for rugged pattern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121016 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121106 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5132685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |