JPH0238593A - 難めっき金属のめっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、難めつき金属、例えばチタン、チタン合金、
アルミニウム、アルミニウム合金、さらにステンレス鋼
などの高合金のめっき方法、特にそれらの金属の乾式予
備処理を行った水系めっき方法に関する。

（従来の技術） チタンやアルミニウムや高合金は緻密な酸化皮膜が表面
に生成しており、この酸化皮膜が高耐食性を示す。この
ことはそれらの材料を水溶液から電析させる電気めっき
においてそのような酸化皮膜が通常の活性化、つまり酸
洗では除去できないことを意味する。特殊な薬剤を使用
して酸化皮膜を除去したり、めっきに先立って酸化皮膜
を他金属と置換したり、あるいはめっき処理後熱処理に
よる拡散処理を行ったりして、良好なめっき密着力を得
ようと努力している。

例えば、チタンあるいはチタン合金の場合、ＡＳＴＭで
規定するめっき前処理としては次の方法がある。

（ｉ）酸洗（ＨＮＯ３＋ＩＩＦ）　十化学エツチング＋
Ｎｉめっき十熱処理 （ｉｉ）酸洗（ｔｌＮＯ３＋１（Ｆ）　→−電電解エソ
ソング　ｉｉｉ　）液体ホーニング＋Ｎｉめっき十熱処
理アルミニウムおよびアルミニウム合金の場合には次の
ように分類される。

（１）置換法−一一■亜鉛置換法（最も一般的）■錫置
換法（アルスタン法） （１１）陽極酸化法（アルマイト上への直接めっき）（
ｉｉｉ　）直接電気めっき法（ＶｏｇＬ　ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）（ｉｖ）化学エツチング法（工業用クロムめっき）
（ｖ）砥粒吹きイ」け法 その他、ステンレス鋼のような高合金材料の場合には次
のような方法がある。

（１）酸浸漬法（熱硫酸浸漬、硝酸＋ぶつ酸液浸漬） （１１）陰極処理法（硫酸または塩酸溶液中で陰極処理
を行う） （ｉｉｉ　）塩化ニッケル＋塩酸中で陽極処理後、陰極
処理を行う方法 しかしながら、これらの従来法には次のような欠点がみ
られる。

チタン、アルミニウム、高合金とも特殊な薬剤使用が不
可欠で工程が複雑で、通常のめっき（鉄製品」二へのめ
っき）に比べ、コスト高と危険な作業が必要である。

その他、チタン、チタン合金の場合にはぶつ化物を使用
するため作業に注意が必要である。また、Ｎｉめっき後
、熱処理を行うため工程中断と熱処理拡散に長時間が必
要となる。

アルミニウムおよびアルミニウム合金の場合でいた。

（発明が解決しようとする課！！り ここに、本発明の目的は、Ｔｉ、八Ｑ、高合金などのよ
うにめっき前処理が一般のＦｅに比べ難しい材料を特殊
な前処理を必要としないで、簡単な前処理だけで密着力
の優れためっきを可能とする方法を提供することである
。

さらに、本発明の別の目的は、予めめっきの容易な別種
の金属を被めっき金属面に固着させるめっき前処理法に
あって、効率的にかつ効果的により多くの量の金属を固
着できる方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） ところで、前述の特開昭５８ｉ１１９４号において提案
した方法にあっては、研掃材を一緒に投射させることか
ら効率的とは言えず、少量の金属微粉を投射するにも多
量の研掃材を必要とするばかりでなく、金属固着量も十
分ではなかった。再現性の点で満足のゆくものではなか
った。

本発明者らは、かかる問題を解決すべく種々検も工程が
複雑化し、しかもアルミニウムの酸化物は安定なため、
溶解しに＜＜、一方、下地のアルミニウムは溶解し易い
ため処理が一層難しい。

さらに高合金材では酸化皮膜が安定なため、チタンと同
様、ぶつ化物を使用しなければならない。

また、高合金材料でも鋼中のＣｒ、　Ｎｉが増すと、酸
化膜の溶解がますまず困難となり、そのための工程が増
すなど問題が多い。

かかる問題に対し、特開昭５８−９１１．９４号におい
て本件特許出願人は金属微粉を添加したブラスト研掃材
をチタンまたはチタン合金表面に吹きイ」けて金属微粉
をその表面に物理的に固着することを提案した。

この方法は一応の成果をもたらし難めつき金属の実用的
めっき手段を提供するものであったが、ブラスト研掃材
を補助材として使用することから取扱が煩雑となり、ま
た金属微粉の固着量や密着性も十分とはいえなかった。

また、その目的も難加工材としてのＴｉ材の加工前予備
処理であった。

力ＩＩＩ後、めっき皮膜はほとんど制菌してしまって罰
を重ねたところ、難めつき金属表面にＦｅや旧などめっ
き金属と密着しやすい金属粒を高速投射させ、その衝撃
で粒の一部を埋め込み、あるいは熱衝撃による融着を生
じさせるなどすることにより、それらが以後に行うめっ
き金属の析出核となることが判明し、本発明に至ったも
のである。

すなわち、金属粒を単独で投射する場合、一定の条件下
では、金属粒が機械的に被処理物品表面に接合し、また
、金属粒を単独で投射する場合、その条件をうまく設定
することにより被処理物品表面への食い込みは大きく、
いきおいめっき被膜の密着性は大幅に改善される。

よって、本発明の要旨とするところは、難めつき金属表
面に易めっき金属の角を有する粒を投射して難めつき金
属表面に易めっき金属を残留させた後、めっきすること
を特徴とする難めつき金属のめっき方法である。

本発明によれば、めっき法を利用してＴｉ、　Ｔｉ合金
、へＱ、へｑ合金そして高合金の特性を改善することが
でき、例えば耐摺動摩耗性に欠けるＴｉ、　Ｔｉ合金の
耐摩耗性の改善が可能となる。まためっき皮膜として磁
気皮膜を形成できるときはその材料の磁気特性の改善が
できる。

ここに、難めつき金属とはＴｉ、　Ｔｉ合金、八Ｑ、へ
Ｑ合金さらにはステンレス鋼、Ｎｉ−Ｃｒ鋼などのＮｉ
Ｃｒ系高合金であり、易めっき金属とは、Ｆｅ、　Ｎｉ
、Ｃｕ、　Ｃｏ、　Ｚｎ、、Ｍｎなどであるが、めっき
処理が容易に行い得る金属であれば特に制限ばされない
。好ましくはＦｅ、　Ｎｉ、Ｃｕである。

勤めつき金属の表面に粒の一部の埋め込みを確実とする
ため、また、熱衝撃による融着を促進させるために易め
っき金属の粒子の形態は、グリノＩ・、カットワイヤー
など球型以外の異型の角のある形状が必要である。

投射の態様には、■空気投射法、■不活性ガス投射法、
■機械投身１法、■液体投射法等があるが、空気投射法
が最も好ましい。

（作用） ここで、添付図面の第１（ａ）〜ｆｂｊ図に示す表面状
態および第２図に示す工程図にしたがって本発明室が大
型化する問題がある。

核付与工程に続いてはクリーニング工程があり、これは
アルカリエマルジョン脱脂および粒の残渣を通常のアル
カリ液を使ったアルカリ電解脱脂の手段でもってブラス
ト工程での油汚れ、ブラスト粒残渣を除去するのである
。活性化工程にあっては次に行う電気めっきあるいは無
電気めっきの予備処理として酸液（ｌＩｃＱ、１１□５
０４）への浸漬による易めっき金属の表面活性化を行う
。次いでめっき工程を行いながら、これは電気めっきで
あっても、上述のように無電気めっきであっても特に制
限はされない。要するに、核付与工程にあって付与され
た易めっき金属粒が介在してめっきが行われればよい。

ここに、本発明の好適態様によれば、上述の核付与工程
の処理条件には特定の好適範囲が存在し、その範囲内の
条件で処理することによって、−層効率的かつ効果的な
核付与がなされることが判明した。

ずなわら、その好適態様によれば、平均粒径をさらに詳
細に説明する。

第１（ａ）図に示す素材は母材の周囲を酸化皮膜が覆っ
ており、この状態ではめっき処理はできない。

本発明によればこれに対し核の埋込みおよび融着処理が
行われ第１（ｂＪ図に示すように酸化皮膜は除去され全
面に亘って核埋込みが行われる。

第２図にあって、予め脱脂工程において溶剤脱脂または
アルカリ脱脂により表面清浄化をはかり、油および汚れ
さらには酸化皮膜などをできるだけ除去しておく。核付
与工程はブラスト処理により行い本発明の特徴をなすも
ので、Ｎｉ、　Ｆｅなとの粒を投射し、表面にＦｅ、　
Ｎｉ粒の一部を埋め込み、あるいは融着させるなどして
核生成させるのである。

空気投射式の場合、核付与条件は平均粒径０，０１〜２
ＩＩ１ｍであって、球以外の形状粒、例えばグリツドが
好ましく、投射速度はＩ〜１．００ｍ／ｓである。その
他の投射法としてガスまたは液体法があるが、ガス（Ｎ
２など）ではコスト高になり液体では排液の問題がある
ため空気投射法が好ましい。

なお、機械投射法は最も空気投射法に近いが装０．０１
〜２ｍｍの不規則形状体の易めっき金属粒子を、投射速
度１〜１００ｍ／ｓで空気投射するのであればよい。

次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ めっき母材として第１表に示すものを使用し、これにＦ
ｅ粒、Ｎｉ粒を投射して前処理を行い、次いで通常の電
解めっき、無電解めっきを行い、得られためっきについ
て膜の密着性を評価した。

めっき密着性の評価は、Ｔｉ材の場合は厚さ０．８ｍｍ
の板に、ＡＱ材の場合は１．２ｍｍの板に、そして高合
金（２５％Ｃｒ　−５０％Ｎｉ）の場合は厚さ１．２ｍ
ｍの板にそれぞれめっきを施してこれに１８０度曲げを
加え、そのときのめっき皮膜の割れ、剥削状況より完全
に密着していたものを◎、はとんど剥離してしまったも
のを×とし、その間を２段階に分けて評価した。

第１表 めっき叶す式験 実施例２ 本例はＴｉ合金（Ｔｉ　−６ＡＱ　　４Ｖ）の耐摩耗性
を改善する例を示すものであり、実施例１の南５の供試
材を用いて摩耗試験を行った。結果を第３図にグラフで
示す。なお、ピニオンディスク試験は次の要領で行った
。

ディスク材：　　）ＩＴ６０ 潤Ｗｔ　材：　　モービルデルバック１１２００．３ｃ
ｃ／ｍｉｎ ：Ｔｊ合金（Ｔｉ−６ＡＱ−４Ｖ） Ｃｒめっき有り、ナシ材 ビン材

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる方法を実施する前後の供試材
表面の略式説明図。 第２図は、本発明にかかる方法の工程図；および 第３図は、実施例の結果を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 難めっき金属表面に易めっき金属の角を有する粒を投射
   して難めっき金属表面に易めっき金属を残留させた後、
   めっきすることを特徴とする難めっき金属のめっき方法
   。