JPH0349688B2 - - Google Patents
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- JPH0349688B2 JPH0349688B2 JP3957084A JP3957084A JPH0349688B2 JP H0349688 B2 JPH0349688 B2 JP H0349688B2 JP 3957084 A JP3957084 A JP 3957084A JP 3957084 A JP3957084 A JP 3957084A JP H0349688 B2 JPH0349688 B2 JP H0349688B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
- B23H5/08—Electrolytic grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電解作用による金属溶出除去作用
と、金属溶出除去作用を補助する砥粒擦過作用と
を複合したチタンおよびその合金の鏡面加工方法
に関する。
と、金属溶出除去作用を補助する砥粒擦過作用と
を複合したチタンおよびその合金の鏡面加工方法
に関する。
一般に、チタンおよびその合金は、すぐれた耐
塩素性、耐食性、耐熱性があり、また軽くて強度
が高いことなどから、航空機用構造材、石油化学
工業などを初めとして、海水淡水化装置や自動車
部品などにも使われている。
塩素性、耐食性、耐熱性があり、また軽くて強度
が高いことなどから、航空機用構造材、石油化学
工業などを初めとして、海水淡水化装置や自動車
部品などにも使われている。
これらの優れた性質を有効に生かすためには、
たとえば熱交換用配管や石油化学塔槽類などで
は、管および塔槽の内面を鏡面に仕上げることに
より、熱伝導性の向上や壁面への付着堆積抑制が
図られ、また、耐食性も格段に向上する。
たとえば熱交換用配管や石油化学塔槽類などで
は、管および塔槽の内面を鏡面に仕上げることに
より、熱伝導性の向上や壁面への付着堆積抑制が
図られ、また、耐食性も格段に向上する。
しかし、一般に、チタンおよびその合金を鏡面
に仕上げる方法はむずかしく、かつ局所欠陥のな
い高品質な鏡面を得る方法としてはまだ見当たら
ない。
に仕上げる方法はむずかしく、かつ局所欠陥のな
い高品質な鏡面を得る方法としてはまだ見当たら
ない。
この発明は、チタンおよびその合金を、局所欠
陥のない高品質な鏡面に加工するチタンおよびそ
の合金の鏡面加工方法を提供することを目的とす
る。
陥のない高品質な鏡面に加工するチタンおよびそ
の合金の鏡面加工方法を提供することを目的とす
る。
この発明は、電解作用による金属溶出除去作用
と、金属溶出除去作用を補助する砥粒擦過作用と
を複合したチタンおよびその合金の鏡面加工方法
において、水に界面活性剤と１％程度以下の濃度
の電解質を混入した電解液を用い、１〜50ｍＡ／
cm2の範囲の電解電流密度で加工することを特徴と
するチタンおよびその合金の鏡面加工方法であ
る。
と、金属溶出除去作用を補助する砥粒擦過作用と
を複合したチタンおよびその合金の鏡面加工方法
において、水に界面活性剤と１％程度以下の濃度
の電解質を混入した電解液を用い、１〜50ｍＡ／
cm2の範囲の電解電流密度で加工することを特徴と
するチタンおよびその合金の鏡面加工方法であ
る。
したがつて、この発明によると、チタンおよび
その合金を局所欠陥のない高品質な鏡面に加工す
ることができるものである。
その合金を局所欠陥のない高品質な鏡面に加工す
ることができるものである。
つぎにこの発明を、その実施例を示した図面と
ともに詳細に説明する。
ともに詳細に説明する。
まず、この発明に使用される電極工具の例を、
第１図および第２図とともに説明する。
第１図および第２図とともに説明する。
第１図において、１は直流電解の負極に接続さ
れた電極、２は絶縁性、通水性の不織布などに研
摩砥粒が塗布または含浸された研摩材であり、電
極１に研摩材２が接着されて電極工具３が構成さ
れている。４は直流電源の正極に接続された金属
工作物、５は電極１に形成された電解液６の供給
路であり、電極工具３を金属工作物４に押し当
て、電解液６を供給路５から研摩材２を通して金
属工作物４に流出し、電極工具３を一方向または
往復動させて加工を行なう。
れた電極、２は絶縁性、通水性の不織布などに研
摩砥粒が塗布または含浸された研摩材であり、電
極１に研摩材２が接着されて電極工具３が構成さ
れている。４は直流電源の正極に接続された金属
工作物、５は電極１に形成された電解液６の供給
路であり、電極工具３を金属工作物４に押し当
て、電解液６を供給路５から研摩材２を通して金
属工作物４に流出し、電極工具３を一方向または
往復動させて加工を行なう。
つぎに、第２図において、７は下端部が皿状に
拡大した導電性の回転円板型電極工具の基部、８
は基部７に形成された電解液９の供給路、１０は
基部７の下端面に装着され直流電源の負極に接続
された円板電極、１１は電極１０に透設された複
数個の電解液９の流出口、１２は電極１０の下
面、すなわち剛体工具面に装着された絶縁性、通
水性の研摩材であり、不織布などに研摩砥粒が塗
布または含浸されて構成されている。１３は直流
電源の正極に接続された金属工作物であり、電極
工具を金属工作物１３に押し当て、電解液９を供
給路８から流出口１１、研摩材１２を通して金属
工作物１３に流出し、電極工具を回転させながら
移動させて加工を行なう。
拡大した導電性の回転円板型電極工具の基部、８
は基部７に形成された電解液９の供給路、１０は
基部７の下端面に装着され直流電源の負極に接続
された円板電極、１１は電極１０に透設された複
数個の電解液９の流出口、１２は電極１０の下
面、すなわち剛体工具面に装着された絶縁性、通
水性の研摩材であり、不織布などに研摩砥粒が塗
布または含浸されて構成されている。１３は直流
電源の正極に接続された金属工作物であり、電極
工具を金属工作物１３に押し当て、電解液９を供
給路８から流出口１１、研摩材１２を通して金属
工作物１３に流出し、電極工具を回転させながら
移動させて加工を行なう。
そして、この発明は、前記電解液６，９とし
て、水に界面活性剤と微量の電解質を混入したも
のを用い、１〜50ｍＡ／cm2の範囲の低電流密度に
より、金属工作物としてのチタンおよびその合金
を0.5μｍRmax以下の鏡面に加工する。
て、水に界面活性剤と微量の電解質を混入したも
のを用い、１〜50ｍＡ／cm2の範囲の低電流密度に
より、金属工作物としてのチタンおよびその合金
を0.5μｍRmax以下の鏡面に加工する。
つぎに、第３図は加工液と加工面あらさを調べ
たものであり、水道水、界面活性剤＋水道水、電
解質＋水道水および界面活性剤＋電解質＋水道水
のそれぞれを用い、砥粒加工の場合（白棒）と、
電解複合加工による場合（黒棒）の加工面あらさ
RSを比較している。
たものであり、水道水、界面活性剤＋水道水、電
解質＋水道水および界面活性剤＋電解質＋水道水
のそれぞれを用い、砥粒加工の場合（白棒）と、
電解複合加工による場合（黒棒）の加工面あらさ
RSを比較している。
すなわち、水道水ではチタンおよびその合金の
加工面は、砥粒加工および電解複合加工のいずれ
も鏡面が得られず、梨地面となる。一方、水道水
に界面活性剤を添加した加工液では、砥粒加工面
は水道水のみの場合より幾分面はよくなるもの
の、加工面には微小なピツトが発生する。ところ
が、電解を加えることによつて、微小なピツトは
残るものの鏡面が得られる。しかし、電解電圧は
数10Vと高くなるため、放電が発生し易くなる。
加工面は、砥粒加工および電解複合加工のいずれ
も鏡面が得られず、梨地面となる。一方、水道水
に界面活性剤を添加した加工液では、砥粒加工面
は水道水のみの場合より幾分面はよくなるもの
の、加工面には微小なピツトが発生する。ところ
が、電解を加えることによつて、微小なピツトは
残るものの鏡面が得られる。しかし、電解電圧は
数10Vと高くなるため、放電が発生し易くなる。
つぎに、NaNO3やNaClあるいはKNO3の中性
塩水溶液の電解液を加工液とした場合、濃度を変
えてみても加工面は全面梨地状で鏡面を得ること
ができない。
塩水溶液の電解液を加工液とした場合、濃度を変
えてみても加工面は全面梨地状で鏡面を得ること
ができない。
しかし、この発明のように、水道水に界面活性
剤を添加した加工液に、さらに前記電解質を添加
した加工液を用いると、低濃度の電解液条件で、
電解複合加工により、微小ピツトのない鏡面を得
ることが可能となる。
剤を添加した加工液に、さらに前記電解質を添加
した加工液を用いると、低濃度の電解液条件で、
電解複合加工により、微小ピツトのない鏡面を得
ることが可能となる。
ここで、界面活性剤はたとえば石けん液などを
利用し、電解質の濃度は１％程度以下であるが、
用いる電解質によつて異なり、たとえばNaNO3、
KNO3では１％程度以下、NaClでは0.5％程度以
下となる。
利用し、電解質の濃度は１％程度以下であるが、
用いる電解質によつて異なり、たとえばNaNO3、
KNO3では１％程度以下、NaClでは0.5％程度以
下となる。
また、加工電圧は10V、加工電流は10ｍＡ／
cm2、研摩材の砥粒粒度は＃800、界面活性剤の添
加量は10〜80c.c.／、研摩材の押付圧は１〜４Kg
ｆ／cm2、電解質液濃度で３％以上、第２図の電極
工具の場合、電極工具の直径はφ100mm、電極工
具の回転数は350rpm、電極工具と工作物との相
対移動速度は250mm／minである。
cm2、研摩材の砥粒粒度は＃800、界面活性剤の添
加量は10〜80c.c.／、研摩材の押付圧は１〜４Kg
ｆ／cm2、電解質液濃度で３％以上、第２図の電極
工具の場合、電極工具の直径はφ100mm、電極工
具の回転数は350rpm、電極工具と工作物との相
対移動速度は250mm／minである。
つぎに、第４図は、前記とほぼ同じ条件で第２
図の電極工具を用い、界面活性剤を添加した水
に、0.5％NaNO3濃度の電解質を添加した加工液
を用い、加工電解電流密度と加工面あらさの関係
を調べたものである。
図の電極工具を用い、界面活性剤を添加した水
に、0.5％NaNO3濃度の電解質を添加した加工液
を用い、加工電解電流密度と加工面あらさの関係
を調べたものである。
また、使用した研摩材の砥粒粒度は、＃320、
＃600および＃1500について比較し、併わせて加
工量ｄ（μｍ）も調べたものである。
＃600および＃1500について比較し、併わせて加
工量ｄ（μｍ）も調べたものである。
なお、第４図は、加工電流を電極工具面積で割
つた電流密度で表わし、加工量ｄは電極工具３パ
ス送りした場合の値を示す。
つた電流密度で表わし、加工量ｄは電極工具３パ
ス送りした場合の値を示す。
そして、加工面は、電解がなく砥粒加工の場
合、いずれの砥粒粒度でも梨地面を呈するが、電
解を加えることによつて梨地面はなくなり、砥粒
擦過条痕面が生成される。また、加工面あらさ
Rs（破線）は、電流密度Ｊが１〜50ｍＡ／cm2でい
ずれの研摩材を用いても低い値を示し、＃320で
砥粒加工の場合の3μｍRzが電解複合加工により
1μｍRz前後、＃600では１〜1.5μｍRzが0.3〜0.4μ
ｍRz、そして＃1500では0.6μｍRzの砥粒加工面
が電解作用を加えることによつて0.1μｍRz以下
の鏡面を得る。
合、いずれの砥粒粒度でも梨地面を呈するが、電
解を加えることによつて梨地面はなくなり、砥粒
擦過条痕面が生成される。また、加工面あらさ
Rs（破線）は、電流密度Ｊが１〜50ｍＡ／cm2でい
ずれの研摩材を用いても低い値を示し、＃320で
砥粒加工の場合の3μｍRzが電解複合加工により
1μｍRz前後、＃600では１〜1.5μｍRzが0.3〜0.4μ
ｍRz、そして＃1500では0.6μｍRzの砥粒加工面
が電解作用を加えることによつて0.1μｍRz以下
の鏡面を得る。
なお、電流密度50ｍＡ／cm2以上では、電解電圧
が20Vを超えて高い電圧になるため、電流密度の
増大に伴なつて局所的な放電が増大し、加工面は
放電痕によつて劣化する。
が20Vを超えて高い電圧になるため、電流密度の
増大に伴なつて局所的な放電が増大し、加工面は
放電痕によつて劣化する。
また、第１図の電極工具を用いた場合も、同様
にして、鏡面を得ることが可能であり、また、砥
粒作用を与える工具と電解作用を与える電極を分
離した方法によつても可能である。
にして、鏡面を得ることが可能であり、また、砥
粒作用を与える工具と電解作用を与える電極を分
離した方法によつても可能である。
以上のようにこの発明は、チタンおよびその合
金を、電解作用による金属溶出除去作用と、この
金属溶出除去作用を補助するとともに均一な加工
面を生成させる砥粒擦過作用とを複合した電解複
合加工で、加工液として、界面活性剤を添加した
水に、１％程度以下の濃度の電解質を添加した電
解液を用い、１〜50ｍＡ／cm2の電解電流密度によ
り、鏡面を得ることができる。
金を、電解作用による金属溶出除去作用と、この
金属溶出除去作用を補助するとともに均一な加工
面を生成させる砥粒擦過作用とを複合した電解複
合加工で、加工液として、界面活性剤を添加した
水に、１％程度以下の濃度の電解質を添加した電
解液を用い、１〜50ｍＡ／cm2の電解電流密度によ
り、鏡面を得ることができる。
第１図および第２図はそれぞれこの発明の加工
方法に使用される電極工具の正面図および一部切
断正面図、第３図は加工液と加工面あらさの関係
図、第４図は電解電流密度と加工面あらさ、加工
量の関係図である。 １，１０……電極、２，１２……研摩材、４，
１３……金属工作物、６，９……電解液。
方法に使用される電極工具の正面図および一部切
断正面図、第３図は加工液と加工面あらさの関係
図、第４図は電解電流密度と加工面あらさ、加工
量の関係図である。 １，１０……電極、２，１２……研摩材、４，
１３……金属工作物、６，９……電解液。
Claims (1)
- １ 電解作用による金属溶出除去作用と、金属溶
出除去を補助する砥粒擦過作用とを複合したチタ
ンおよびその合金の鏡面加工方法において、水に
界面活性剤と１％程度以下の濃度の電解質を混入
した電解液を用い、１〜50ｍＡ／cm2の範囲の電解
電流密度で加工することを特徴とするチタンおよ
びその合金の鏡面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3957084A JPS60186318A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | チタンおよびその合金の鏡面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3957084A JPS60186318A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | チタンおよびその合金の鏡面加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186318A JPS60186318A (ja) | 1985-09-21 |
| JPH0349688B2 true JPH0349688B2 (ja) | 1991-07-30 |
Family
ID=12556732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3957084A Granted JPS60186318A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | チタンおよびその合金の鏡面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186318A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669648B2 (ja) * | 1986-04-17 | 1994-09-07 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａまたはそれらの合金の電解研削方法 |
| JP2693432B2 (ja) * | 1987-03-26 | 1997-12-24 | 工業技術院長 | チタン材の鏡面研磨法 |
| JPH0627020U (ja) * | 1992-09-08 | 1994-04-12 | 西山ステンレスケミカル株式会社 | 複合電解研磨装置 |
| US5486282A (en) * | 1994-11-30 | 1996-01-23 | Ibm Corporation | Electroetching process for seed layer removal in electrochemical fabrication of wafers |
| US6582281B2 (en) | 2000-03-23 | 2003-06-24 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing methods of removing conductive material |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP3957084A patent/JPS60186318A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60186318A (ja) | 1985-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |