JPH023974B2 - - Google Patents

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JPH023974B2
JPH023974B2 JP58148911A JP14891183A JPH023974B2 JP H023974 B2 JPH023974 B2 JP H023974B2 JP 58148911 A JP58148911 A JP 58148911A JP 14891183 A JP14891183 A JP 14891183A JP H023974 B2 JPH023974 B2 JP H023974B2
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JP
Japan
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titanium
diffusion
metal
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Expired - Lifetime
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JP58148911A
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English (en)
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JPS6041015A (ja
Inventor
Hirotake Kimura
Megumi Konoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIMURA KINZOKU KOGYO KK
Original Assignee
KIMURA KINZOKU KOGYO KK
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Publication of JPH023974B2 publication Critical patent/JPH023974B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02CSPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C5/00Constructions of non-optical parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼鏡フレームとなる金属製素材の製造
法に係り、特にチタンまたはチタン合金を母材と
し、その表面に密着性の良好なニツケルメツキを
施す製造法、及びチタンまたは合金の母材表面に
ニツケルメツキを施した後に金合金メツキを施し
て製造する眼鏡枠用素材の製造法に関する。
チタン及びチタン合金そのものは、軽くて耐食
性の非常に優れた金属であり、各分野で利用され
つつあるが、化学的に非常に安定した金属である
ため、眼鏡フレーム用としては製品形状を整える
際のロウ付けが困難であるという欠点があつた。
しかるに、この欠点を解消する一つの試みとし
て、従来チタンまたはチタン合金を母材とし、そ
の表面に比較的耐食性の良好なニツケルまたはニ
ツケル合金、或いは金合金を治金学的な方法によ
つて張り、ニツケル張りの或いは金合金張りの眼
鏡フレームなどが一部市場へ送り出されている
が、チタン上に治金学的な方法でニツケルや金合
金を張るという製造はその加工コストが非常にか
かり、さらに眼鏡フレームとしての製品形状を整
える加工段階で、地金であるチタン母材に張られ
たニツケルや金合金が部分的に剥離消失してしま
うという新たな欠点があり、安価で良質な眼鏡フ
レームの製造からは期待すべくもなく、実用化よ
り大きくかけはなれているものである。
また、従前の他の方法としては、同一特許出願
人に係る昭和58年特許願第36380号の製造法があ
り、これは地金である母材に表面金属をメツキ処
理する方法であり、それなりの大きな効果は認め
られるが、やはりこの方法によるも、メツキ処理
に特有のピンホールの発生や母材と被メツキ層と
の密着力が張り材等に比べて劣るという難点のあ
るものであつた。
本発明は、これら従来例の諸々の欠点を解決
し、良好な眼鏡枠用素材を得んとするものであ
り、各金属の性質を損なわずして母材であるチタ
ンまたはチタン合金の特性を生かし、柔軟で加工
し易い眼鏡枠用の素材を得ると共に、母材と表面
金属、及び母材と中間金属と表面金属とを完全に
密着せしめ、且つ眼鏡フレームとしての製品形状
を整える加工段階においても母材から表面金属や
中間金属が剥離することを完全に防止し、更にメ
ツキ処理だけによる免れがたいピンホールの発生
や応力、展性、延性の不足を改善し、半永久的に
使用され、且つ全体により軽量な眼鏡フレームと
し得る眼鏡用素材を製造しようとするものであ
る。
本発明は、チタンまたはチタン合金の母材を
100〜400℃で加熱処理し、前記加熱処理された母
材に化学研磨を施し、前記化学研磨された母材に
活性化処理をなし、前記活性化処理が施された母
材の表面に約3〜200μのニツケルメツキを施し
て素材を作り、更に前記素材を150〜800℃で拡散
焼鈍処理した後スエージング加工し、前記スエー
ジング加工された素材を拡散焼鈍処理した後ダイ
ス加工し、前記ダイス加工された素材を拡散焼鈍
処理した後ロール加工し、必要に応じ上記スエー
ジング加工、拡散焼鈍処理及びダイス加工処理を
繰り返し施す眼鏡枠用素材の製造法と、チタンま
たはチタン合金の母材を100〜400℃で加熱処理
し、前記加熱処理された母材に化学研磨を施し、
前記化学研磨された母材に活性化処理をなし、前
記活性化処理された母材の表面に約0.5〜100μの
ニツケルメツキを施した後、約2〜200μの金合
金メツキを施して素材を作り、更に前記素材を
150〜800℃で拡散焼鈍処理した後スエージング加
工し、前記スエージング加工された素材を拡散焼
鈍処理した後ダイス加工し、前記ダイス加工され
た素材を拡散焼鈍加工処理した後ロール加工し、、
必要に応じ上記スエージング加工、拡散焼鈍処理
及びダイス加工を繰り返し施す眼鏡枠用素材の製
造法を提供しようとするものである。
以下に、第1図及び第2図に示した縦断面部分
の顕微鏡写真を参照し、本発明の実施例について
説明する。
チタンまたはチタン合金を母材とし、その表面
にニツケルメツキを施す場合の実施例。
直経4mmのチタンを母材とする。
上記母材を第1処理として、温度条件100〜
400℃、雰囲気の条件として大気、真空、窒素
ガス、水素ガス、アルゴンガスのいずれか、及
び加熱時間5〜60分の条件下で加熱処理する。
この加熱処理を行うと、母材のひずみを除き、
後述のメツキの乗り具合を安定させ、かつメツ
キの異種金属の密着状態を完全なものとなる。
なお、該加熱温度が400℃を越えた場合は、金
属分子が粗大化して均一なメツキ処理ができに
くくなる。
上記加熱処理された母材を洗浄した後、第2
処理としての化学研磨をするに、酸性弗化ナト
リウム80g/.、クエン酸20g/.、硝酸ナ
トリウム30g/.からなる化学研磨液にて約
2分間の化学研磨を行なう。
次に、上記化学研磨された母材は、水洗後
に、第3処理の活性化処理をするに、塩酸100
ml/.、塩化ニツケル130g/.からなる溶
液中にて、6A/dn2で約2分間の陰極電解によ
る活性化処理を行なう。
上記活性化処理された母材は、第4処理とし
て、ワツト浴のニツケルメツキ浴にて5A/
dn2、約10分間のニツケルメツキを行ない、母
材の表面に約20μのニツケルメツキを施して素
材を作る。尚、第4処理のニツケルメツキは上
記の第3処理たる活性化処理と同時に行なつ
てもよい。
更に、上記素材を第5処理として拡散焼鈍処
理するに、電気炉中にアルゴンガスを満したア
ルゴン雰囲気中にて、600℃の温度で20分間加
熱する。これは、金属酸化による劣化を防止す
るためのものであり、この加熱処理即ち、熱拡
散処理によつて、母材であるチタンと表面金属
であるニツケルとの接触面に相互物質の分子の
移動を起こし、第1図に示すように、両金属の
接触面に熱拡散層を生ぜしめ、この熱拡散層を
媒介として両金属を完全に密着させる。
上記拡散焼鈍処理された素材は、第6処理と
して、スエージングマシンにて直径約2.8mmま
でスエージング加工、即ち加圧鍛造処理してニ
ツケルメツキ層及びチタンの各金属の肉を密に
し、メツキ処理によつて表面金属たるニツケル
メツキ層に生じるピンホールを除去する。
上記素材は、第7処理として、上記第5処理
と同じ条件の拡散焼鈍処理をなし、更に一層母
材であるチタンと表面金属のニツケルメツキ層
との密着を完全なものとする。
上記第7処理をされた素材は、第8処理とし
て、ダイスによる伸線加工で直径約2mmに伸線
する。
上記のような伸線処理された素材は、第9処
理として、更に上記した第5処理と同じ条件で
拡散焼鈍処理をなし、 上記第9処理された素材は、第10処理とし
て、ロール加工によつて眼鏡枠用の線材とする
ものである。
チタンまたはチタン合金を母材とし、その表面
にニツケルメツキを施した後に金合金メツキを施
す場合の実施例。
直径4mmのチタンを母材とする。
上記母材を第1処理として、温度条件100〜
400℃、雰囲気の条件として大気、真空、窒素
ガス、水素ガス、アルゴンガスのいずれか、及
び加熱時間5〜60分の条件下で加熱処理する。
この加熱処理を行うと、母材のひずみを除き、
後述のメツキの乗り具合を安定させ、かつメツ
キの異種金属の密着状態を完全なものとなる。
なお、該加熱温度が400℃を越えた場合は、金
属分子が粗大化して均一なメツキ処理ができに
くくなる。
上記加熱処理された母材を洗浄した後、第2
処理の化学研磨をするに、酸性弗化ナトリウム
80g/.、クエン酸20g/.、硝酸ナトリウ
ム30g/.かなる化学研磨液にて約2分間の
化学研磨を行なう。
次に、上記化学研磨された母材は、水洗後
に、第3処理の活性化処理をするに、塩酸100
ml/.、塩化ニツケル130g/.からなる溶
液中にて、6A/dn2で約2分間の陰極電解によ
る活性化処理を行なう。
上記活性化処理された母材は、第4処理とし
て、ワツト浴のニツケルメツキ浴にて5A/
dn2、約15分間のニツケルメツキを行ない、母
材の表面に20〜30μのニツケルメツキを施す。
尚、第4処理のニツケルメツキは上記の第3
処理たる活性化処理と同時に行なつてもよい。
続けて、上記のニツケルメツキを施した後、
第5処理として、金―銅―銀18Kt合金メツキ
浴で60μの金合金メツキを施して素材を作る。
更に、上記素材を第6処理としての拡散焼鈍
処理するに、電気炉中に水素ガスを満した水素
雰囲気中にて、600℃の温度で20分間加熱焼鈍
及び熱拡散処理を行なう。これは、金属酸化に
よる劣化を防止するためのものであり、この加
熱処理即ち、熱拡散処理によつて母材であるチ
タンと、中間金属であるニツケルメツキ層、並
びに表面金属である金合金メツキ層の各接触面
に相互の物質分子の移動を起こし、第2図に示
すように、各接触面に熱拡散層を生ぜしめ、こ
れを媒介として各金属を完全に密着させる。
上記拡散焼鈍処理された素材は、第7処理と
して、スエージングマシンにて直経約2.8mmま
でスエージング加工、即ち加圧鍛造処理して表
面金属の金合金メツキ層と、中間金属のニツケ
ルメツキ層及びチタンの各金属の肉を密にし、
更にメツキ処理によつて表面金属たる金合金メ
ツキ層に生じるピンホールを除去する。
上記素材は、第8処理として、上記第6処理
と同じ条件で拡散焼鈍処理をなし、更に一層母
材であるチタンと中間金属たるニツケルメツキ
層と表面金属の金合金層との密着を完全なもの
とする。
上記の第8処理された素材は、第9処理とし
て、ダイスによる伸線加工で直径約2mmに伸線
する。
上記のように伸線処理された素材は、第10処
理として、更に上記した第6処理と同じ条件の
拡散焼鈍処理をなし、 上記第9処理された素材は、第11処理とし
て、ロール加工によつて眼鏡枠用の線材とする
ものである。
尚、再三の実験の結果、チタンまたはチタン合
金の母材に対して表面金属或いは中間金属となる
ニツケルをメツキするに、従来公知である銅及び
銅合金、鉄及び鉄合金の母材上にニツケルメツキ
をする方法と同一の方法による時は、母材である
チタンまたはチタン合金上に密着良好なニツケル
メツキ層が得られず、その後の眼鏡枠用素材とし
ての加工処理工程においても、該ニツケルメツキ
層が母材より剥落してしまい、眼鏡フレーム用の
素材としては使用できなかつた。
また、中間金属となる場合のニツケルメツキ厚
は0.5μ未満ではその上に形成される表面金属たる
金合金メツキ層の耐食性を劣化させてしまい、耐
食性の点であまり好ましい結果が得られなかつ
た。そして、中間金属のニツケルメツキ層を形成
することなく、チタンまたはチタン母材の上に直
接金合金メツキを施す場合には、該金合金メツキ
層の母材に対する密着が不良となつた。
更に、拡散焼鈍処理の温度においては、150℃
から二物質間の分子移動を開始し、物質の溶解温
度前、即ち1200℃まで行こなわれる結果を得た
が、母材の劣化等を考慮するには800℃を超える
温度では好ましくなく、一方150℃未満では焼鈍、
熱拡散の効果に乏しいもので、結果150〜800℃ま
での範囲で行なうものとする。また、拡散焼鈍の
状態は真空または不活性ガス中でも同一の効果が
認められ、この点母材をチタンの他チタン合金、
表面金属及び中間金属をニツケルの他にニツケル
合金としても同様の効果が得られた。
又、スエージング加工、拡散焼鈍処理及びダイ
ス加工は、所要径の素材となるまで無理なく繰り
返すものであり、回数を繰返せばするほどに母材
と表面金属の間、或いは母材と中間金属と表面金
属との各間に形成される熱拡散層の密着状態が完
全なものとなる。
そして、表面金属の厚さは2μ未満では、後工
程中に、表面金属層が破損してしまいチタンまた
はチタン合金の母材や中間金属層が露出してしま
うことがあり、表面金属は少なくとも2μ以上と
するのが好ましい。
以上述べたように構成する本発明によれば、母
材及び中間金属、表面金属であるチタンやチタン
合金及びニツケルやニツケル合金、金合金の性質
を損なわず、その特性によつて張度が高く、耐食
性に優れ且つ弾力に富んだ軽くて加工性の良い眼
鏡枠用素材を提供し得ると共に、拡散焼鈍処理、
スエージング加工、ダイス加工などにより母材と
表面金属或いは母材と中間金属及び表面金属の各
金属間に強固な熱拡散層が生じ、金属組織的に一
体にでき、表面金属の剥離することのなく、また
メツキ処理のみによるピンホールや応力を除去せ
しめ、腐食することのない永久的な眼鏡枠用素材
を得ることができる。また、各処理及び加工に先
駆けて行う加熱処理は、母材の歪みを減少させ、
以後の該各処理及び加工を安定した状態でなしう
るという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の製造法中に生ずる各金属の接
触面の状態を示すもので、第1図はチタンにニツ
ケルメツキをした場合の縦断面部分の顕微鏡写真
(倍率×400)、第2図はチタンにニツケルメツキ
をした後金合金メツキをした場合の縦断面部分の
顕微鏡写真(倍率×400)である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 チタンまたはチタン合金の母材を100〜400℃
    で50〜60分間加熱処理し、前記加熱処理された母
    材に化学研磨を施し、前記化学研磨された母材に
    活性化処理をなし、前記活性化処理と同時または
    これが施された後に、母材の表面にニツケルメツ
    キを施して素材を作り、更に前記素材を150〜800
    ℃で拡散焼鈍処理した後スエージング加工し、前
    記スエージング加工された素材を拡散焼鈍処理し
    た後ダイス加工し、前記ダイス加工された素材を
    拡散焼鈍処理した後ロール加工し、必要に応じて
    上記スエージング加工、拡散焼鈍及びダイス加工
    処理を繰り返し施すことを特徴とする眼鏡枠用素
    材の製造法。 2 チタンまたはチタン合金の母材を100〜400℃
    で50〜60分間加熱処理し、前記加熱処理された母
    材に化学研磨を施し、前記化学研磨された母材に
    活性化処理をなし、前記活性化処理と同時または
    これが施された後に、母材の表面にニツケルメツ
    キを施し、しかる後に金合金メツキを施して素材
    を作り、更に前記素材を150〜800℃で拡散焼鈍処
    理した後スエージング加工し、前記スエージング
    加工された素材を拡散焼鈍処理した後ダイス加工
    し、前記ダイス加工された素材を拡散焼鈍処理し
    た後ロール加工し、必要に応じ上記スエージング
    加工、拡散焼鈍及びダイス加工処理を繰り返し施
    すことを特徴とする眼鏡枠用素材の製造法。
JP14891183A 1983-08-15 1983-08-15 眼鏡枠用素材の製造法 Granted JPS6041015A (ja)

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JPS6041015A JPS6041015A (ja) 1985-03-04
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02142375U (ja) * 1989-04-27 1990-12-03

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