JPH04173897A - 自動車ボディパネル用アルミニウム合金板 - Google Patents

自動車ボディパネル用アルミニウム合金板

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JPH04173897A
JPH04173897A JP30303890A JP30303890A JPH04173897A JP H04173897 A JPH04173897 A JP H04173897A JP 30303890 A JP30303890 A JP 30303890A JP 30303890 A JP30303890 A JP 30303890A JP H04173897 A JPH04173897 A JP H04173897A
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Kiyoshi Nosetani
野世溪 精
Keizo Nanba
難波 圭三
Yoshio Takeshima
竹島 義雄
Tatsuya Hikita
達也 疋田
Hideyuki Uto
宇都 秀之
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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、自動車のボディパネルとして使用するための
アルミニウム合金板、とくにプレス成形性に優れる自動
車ボディパネル用アルミニウム合金板に関する。
〔従来の技術〕
一般に自動車ボディパネルは、鋼板材料をプレス成形、
溶接、脱脂および化成処理したのち塗装する工程を経て
製造される。この際、プレス成形工程では成形を円滑化
するために潤滑油が使用されており、通常、後工程にお
ける脱脂効率を考直して防錆油と呼ばれる低粘度油が多
く用いられている。
ところが、自動車ボディパネル用のアルミニウム合金板
は従来材質の冷延鋼板に比べて成形性に劣るため、前記
のような潤滑油を用いても製品形状によってはプレス割
れを生じることがある。
プレス割れを防止するためには、プレス成形時に材料の
金型への流入量を多くすることが有効であり、また試作
段階ではプレス油と呼ばれる高粘度油やポリ塩化ビニル
(PVC)のフィルムが用いられることもある。しかし
、高粘度のプレス油の使用は脱脂工程の処理能力を減退
させ、ポリ塩化ビニルフィルムの使用は金型に付着する
ため剥離作業が必要になる等、いずれも量産化に対して
は有効な手段ではない。
〔発明が解決しようとする課題〕
鋼板の分野では、プレス成形性を向上させるために予め
材料表面に有機質重合体による潤滑処理を施す技術が実
用化されている。しかしながら、発明者らがこのうち主
要な潤滑成分とされているアクリル酸ポリマーについて
アルミニウム合金に適用したところ、スポット溶接性が
大幅に悪化して実用不能であることが確認された。
本発明は、アルミニウム合金板のプレス成形に最適な表
面処理技術について研究を重ねた結果開発されたもので
、その目的はスポット溶接性、脱脂性などを損ねること
なしにプレス成形に好適な表面潤滑性を付与した自動車
ボディパネル用アルミニウム合金板を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するための本発明による自動車ボディ
パネル用アルミニウム合金板は、高級脂肪酸のアルカリ
金属塩を表面に塗布したことを構成上の特徴とする。
本発明に有効な高級脂肪酸としては、パルミチン酸、ス
テアリン酸またはオレイン酸を挙げることができ、アル
カリ金属塩には主にナトリウム塩またはカリウム塩が用
いられる。したがって、パルミチン酸、ステアリン酸お
よびオレイン酸から選択された高級脂肪酸のナトリウム
塩またはカリウム塩が、本発明の表面処理材として好適
な材料となる。
これらの表面処理剤は、通常、水溶液の状態でアルミニ
ウム合金板の表面にバーコータ等により塗布し、乾燥す
る。好ましい表面処理剤の塗布量は700〜1500m
g/■2の範囲で、700mg/麟2未満の塗布量では
潤滑性の面で不十分となり、他方1500aAg/讃2
を越える塗布はスポット溶接性および脱脂性を損ねる結
果を招く。
本発明による自動車ボディパネル用アルミニウム合金板
は上記の表面処理を施した形態で素材製品として供給さ
れ、プレス成形以降の工程を経てボディパネルが形成さ
れる。
〔作 用〕
本発明の自動車ボディパネル用アルミニウム合金板面に
介在する高級脂肪酸のアルカリ金属塩は表面に優れた潤
滑性を付与し、成形性を改善するために有効機能する。
したがって、プレス成形時に通常の潤滑油を使用し、も
しくは製品形状によっては潤滑油を使用しなくとも円滑
なプレス成形が可能となる。そのうえ、本発明で表面処
理剤とする高級脂肪酸のアルカリ金属塩は、スポット溶
接性および脱脂性を損ねることはなく、また機器類を汚
損することもないから、材料自体の成形性不足に起因す
るプレス成形時の割れ現象は効果的に減少し、常に正常
で能率的なプレス成形が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。
実施例 板厚1mmの自動車ボディパネル用アルミニウム合金板
(AI−4,5χMg−0,3χCu組成の焼鈍材)を
酸性脱脂剤で洗浄したのち、その上下面にオレイン酸ナ
トリウムの水溶液(2〜15%濃度)をNo、7のバー
コータにより塗布量を変えて塗布し、40°Cの温度で
乾燥した。
このようにして表面処理を施した各自動車ボディパネル
用アルミニウム合金板、およびこれに潤滑油を塗布した
材料を試験片として、潤滑性、スポット溶接性および脱
脂性の調査試験をおこなった。なお、潤滑油には防錆油
〔油研工業■製RP−75N)を使用し、塗布量を潤滑
性の試験時には500011g/m” 、スポット溶接
性および脱脂性試験時には40抛g/■2に設定して塗
油したものを試験に供した。
各性能調査は、次の試験ならびに評価方法によった。
(1)潤滑性 第1図に示す試験装置をダイクツション付きクランクプ
レスにセットし、ダイス2を押し下げて材料1にダイス
2と仮押え3とにより仮押え力Hを加える〔第1図(a
))、ついで、ポンチ4によって円弧曲げ加工を施す〔
第1図(b)〕。ボンチ4に作用する加工力Pおよびダ
イス2に作用する該加工力Pと板押え力の和(H+P)
をロードセルで測定して第2図に例示するチャートを得
、このチャートから下死点における板押え力Hと加工力
Pを読みとる。グイクツションのエア圧を変えて同様の
試験を行い、板押え力Hと加工力Pの関係を第3図のよ
うに求める。そして、第3図における勾配μ(摩擦係数
)の大小から潤滑性を評価する。
潤滑性の良否評価は、下記の基準で判定する。
○:勾勾配炉0.1以下 Δ:勾勾配炉0.1〜0.2 ×:勾配μが0.2以上 (2)スポット溶接性 溶接電流23KA 、三相低周波式、溶接加圧力320
kgf 、フォージ加圧力920kgf 、クロム銅電
極(直径16■)の条件でスポット溶接をおこない、そ
の際の連続溶接可能回数の度合からスポット溶接性を評
価する。連続溶接可能回数は連続溶接試験における溶接
部の引張剪断強さにより判定し、溶接開始からの引張剪
断強さの平均値が258kg/点以上で、かつ最少値が
166kgf/点以上である連続スポット溶接回数によ
り定める。なお、表面処理によっては接触抵抗が大きく
なるため電極と材料との接触部分の発熱量が過大となり
、電極の損傷が増大して連続溶接可能回数が低下するこ
とになる。
スポット溶接性の良否は、下記の基準で評価する。
O:連続溶接可能回数が400回以上 △:連続熔接可能回数が100〜400回×:連続溶接
可能回数が100回未満 (3)脱脂性 材料を、アルカリ系脱脂剤〔日本バー力うイジング■製
、FCL−44601にオレイン酸ナトリウム2g/l
と防錆油〔油研工業■製、RP−75N) 0.8g/
 Itを添加した脱脂液に温度43°C1時間2分間の
条件で浸漬処理する。
脱脂性の評価は、浸漬処理した試験片両面の水濡れ性を
目視し、面積率により下記の基準で判定する。
O:水濡れ性が100% △:水濡れ性が80%以上 ×:水濡れ性が80%未満 上記の各試験結果(実施例)を、塗布したオレイン酸ナ
トリウムの塗布量と対比させて表1に示した。比較のた
めに、無処理の材料および同一アルミニウム合金板に鋼
板潤滑処理に実用されているアクリル酸ポリマーを塗布
した例(比較例)の結果を表1に併載した。
表1の結果から、実施例の場合には「塗油なし」の条件
においても比較例と比べ優れた潤滑性が付与されている
ことが判る。但し、オレイン酸ナトリウムの塗布量が7
00mg/■2未満になると潤滑性能が減退する傾向が
認められる。
スポット溶接性は塗布量が700〜1500+sg/m
”の範囲であれば問題はなく、無処理品と同等の良結果
を与える。また、脱脂性も塗布量が2000+*g/m
”までは良好な結果を示している。
なお、実施例のオレイン酸ナトリウムに代えてパルミチ
ン酸またはステアリン酸のナトリウム塩、カリウム塩を
塗布成分とした場合にも同様の結果が得られた。
〔発明の効果〕
以上のとおり、本発明で提供される自動車ボディパネル
用アルミニウム合金板によれば、表面に塗布されている
高級脂肪酸のアルカリ金属塩が独特の潤滑機能を示し、
プレス成形時の割れや傷の発生を効果的に軽減する効果
を発揮する。そのうえ、製品形状によっては、潤滑油な
どを塗油する必要なしにプレス成形することが可能とな
るから、プレス工程の能率向上、装置をはじめ作業環境
の清浄化が図れる等の産業的効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
図は実施例の潤滑性試験に係る説明図で、第1図(a)
、(b)は試験装置の説明図、第2図は荷重チャート例
、第3図は評価グラフを示したものである。 1・・・材料  2・・・ダイス  3・・・仮押え4
・・・ポンチ 出願人 住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 高 畑 正 憔 (外1名) 第1図 (a) (b) 加工中 第2図 第3図 仮押え力H 平成3年1月18日 特許庁長官  植 松  敏 殿 1、事件の表示 平成2年特許願第303038号 2、発明の名称 自動車ボディパネル用アルミニウム合金板3、補正をす
る者 事件との関係    特許出願人 住 所  東京都港区新橋五丁目11番3号名 称  
(227)住友軽金属工業株式会社代表取締役  内 
1)克 己 4、代理人 〒171 住 所  東京都豊島区目白−丁目7番14号目白久保
ビル2F 5、補正により増加する請求項の数   16、補正の
対象 (1)「特許請求の範囲」を、別紙のとおり補正する。 (2)明細書、第4頁10〜16行の「これら表面処理
剤は、・・・結果を招く。」を、下記のとおり補正する
。 「これらの表面処理剤は、通常、水溶液の状態でアルミ
ニウム合金板の表面にバーコータ等を用いて塗布し、引
き続き乾燥処理を施す。乾燥後の望ましい表面塗布量は
300〜2000mg/m2、より好適には500〜1
500mg7m”の範囲である。この表面塗布量が30
0mg/m”未満では潤滑性が不足し、他方2000m
g/m”を土建るとスポット溶接性および脱脂性が減退
する。」。 (3)明細書、第5頁5〜8行の「したがって、・・・
可能となる。」を、下記のとおり補正する。 「したがって、プレス成形時に通常の潤滑油を使用する
だけで材料自体の成形性不足に起因するプレス成形時の
割れ現象は効果的に減少し、円滑なプレス成形が可能と
なる。また、製品形状によっては、潤滑油を使用せずに
プレス成形をおこなうことも可能である。そのうえ、本
発明で表面処理剤とする高級脂肪酸のアルカリ金属塩は
、スポット溶接性および脱脂性を損ねることはなく、機
器類を汚損することもない。 なお、潤滑油はプレス成形の直前に塗布するのが通常の
手順であるが、表面処理剤を塗布・乾燥後に潤滑剤を予
め塗布しておくこともできる。」。 (4)明細書、第6頁5〜9行の「このようにして・・
・おこなった、」を、下記のとおり補正する。 「このようにして表面処理を施した各自動車ボディパネ
ル用アルミニウム合金板を用い、「塗油なし」および「
塗油あり」の両条件について、潤滑性、スポット溶接性
および脱脂性の調査試験をおこなった。」。 (5)明細書、第11頁1〜9行の「表1の結果から、
・・・結果を示している。」を、下記のとおり補正す「
表1の結果から、実施例は「塗油あり」の条件において
、無処理の材料よりも優れた潤滑性が付与されているこ
とが判る。オレイン酸ナトリウムの塗布量が500ag
/+*”以上の場合には、「塗油なし」でも無処理品の
「塗油あり」と同等以上の潤滑性を存している。スポッ
ト溶接性は塗布量が150011g/m”以下であれば
問題はなく、無処理品と同等の良結果を与える。また、
脱脂性も塗布量が2000mg7m2までは良好な結果
を示している。」。 以上 (別 紙) 2、特許請求の範囲 1、高級脂肪酸のアルカリ金属塩を表面に塗布したこと
を特徴とする自動車ボディパネル用アルミニウム合金板
。 2、高級脂肪酸のアルカリ金属塩が、パルミチン酸、ス
テアリン酸またはオレイン酸のナトリウム塩もしくはカ
リウム塩である請求項1記載の自動車ボディパネル用ア
ルミニウム合金板。 ボー1 パ′ル ルミニ ム人 。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高級脂肪酸のアルカリ金属塩を表面に塗布したこと
    を特徴とする自動車ボディパネル用アルミニウム合金板
    。 2、高級脂肪酸のアルカリ金属塩がパルミチン酸、ステ
    アリン酸またはオレイン酸のナトリウム塩もしくはカリ
    ウム塩であり、表面塗布量が700〜1500mg/m
    ^2の範囲にある請求項1記載の自動車ボディパネル用
    アルミニウム合金板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018202A1 (fr) * 1993-12-24 1995-07-06 Castrol Kabushiki Kaisha Lubrifiant utilise pour former des plaques en aluminium et en alliage d'aluminium et plaques en aluminium et en alliage d'aluminium ainsi formees
WO1996020991A1 (de) * 1995-01-07 1996-07-11 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Verfahren zur kaltumformung von aluminiumronden

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018202A1 (fr) * 1993-12-24 1995-07-06 Castrol Kabushiki Kaisha Lubrifiant utilise pour former des plaques en aluminium et en alliage d'aluminium et plaques en aluminium et en alliage d'aluminium ainsi formees
US6107260A (en) * 1993-12-24 2000-08-22 Castrol Kabushiki Kaisha Aluminium or aluminium alloy moulding process lubricant, and aluminium or aluminium alloy plate for moulding processes
WO1996020991A1 (de) * 1995-01-07 1996-07-11 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Verfahren zur kaltumformung von aluminiumronden

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