JPH0417696A - アルミニウム製品の製造方法 - 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） この発明は、極めて良好な表面粗さのアルマイト被膜を
有するアルミニウム製品の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来から、表面にアルマイト被膜を形成したアルミニウ
ム製品においては、そのアルミニウム製品の表面に光沢
等を付与するために、アルミニウム製品にアルマイト被
膜を形成した後、そのアルマイト被膜の表面を研磨する
ことで所要の表面粗さに仕上げることが行なわれている
。

例えば、図面に示すように、従来、表面にアルマイト被
膜２を形成しようとするアルミニウム母材１の表面１ａ
の表面粗さＲｍａｘは、通常５μｍ程度に形成されてい
る（図（ａ）のＲ１参照）。

そして、従来の製造工程によれば、図中に白矢印で示す
ように、かかる表面粗さＲ１を有する母材１を、そのま
まアルマイト設備で処理するので、図（ｂ）に示すよう
に母材１の表面にアルマイト被膜２が形成され、このア
ルマイト被膜２の表面２ａの表面粗さＲｍａｘは１１０
１Ｌ程度に悪化する（図（ｂ）のＲ２参照）。

この後、このように形成されたアルマイト被膜２の表面
を研削加工やパフ加工等によって、仕上げ加工を行い、
図（Ｃ）に示す、所望の表面粗さＲ３に形成するもので
ある。

したがって、アルマイト被膜２の表面２ａを所望の表面
粗さＲ３とするには、形成されたアルマイト被膜の表面
２ａをＲ２Ｒ３の厚さ分だけ除去することが必要である
。

（発明が解決しようとする課題） このような仕上げ加工は、アルマイト処理によって折角
形成したアルマイト被膜の一部を平滑に除去することに
他ならず、アルマイト処理の時間や加工時間の点で製造
効率としてはマイナス要因である。

また、アルマイト被膜は硬く脆い性質を有するものであ
るため大きな切込み量で効率よく加工することによって
良好な表面を得ることは困難であり、仕上げ代の大きい
仕上げ加工は、その作業に長時間を要するのでこの意味
からも製造が効率的でない。

この傾向は、とくにアルマイト被膜の表面粗さを１μｍ
以下とした。きわめて平滑な表面粗さのアルマイト被膜
を備えたアルミニウム製品の仕上げ時に顕著である。

この発明は、このような事情に基づいてなされたちので
、アルマイト被膜の表面粗さが１μｍ以下の、極めて良
好な表面粗さのアルマイト被膜を有するアルミニウム製
品の製造を効率的に行なうことを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、この発明は、アルミニウム
母材の表面にアルマイト被膜を形成したアルミニウム製
品の製造方法において、前記アルミニウム母材の表面粗
さＲｍａｘを３μｍ以下で１μｍ以上とした後、そのア
ルミニウム母材の表面にアルマイト処理を施し、これに
より形成されたアルマイト被膜の表面を研磨して、その
表面粗さＲｍａＸを１μｍ以下とするものである。

（作用） この発明によれば、アルミニウム母材の表面粗さＲｍａ
ｘを３μｍ以下とし、これにアルマイト被膜を形成する
こととしたものである。

したがって、アルマイト被膜の表面粗さが処理する母材
の表面粗さを基準として悪化するというアルマイト被膜
の形成に伴う特性が発揮されても、この母材上に形成さ
れるアルマイト被膜の表面粗さの絶対値はそれほど大き
くならない。

したがって、このアルマイト被膜の表面に行なうべき仕
上げ加工である研磨加工が比較的軽度で良くなる。

これはアルミニウム母材の表面に形成されたアルマイト
被膜から除去すべきアルマイトの量が少ないことを意味
するから、アルマイト処理によって形成されたアルマイ
トが有効に活用されて無駄が少なく、また仕上げ加工の
困難さも軽減される。

そして、母材の表面粗さを１μｍ以上としたので、母材
の表面加工を量産技術として確立した研削等の常套技術
で容易に行なうことができ、格別の特殊な加工法を用い
ずに済む。

したがって、表面が平滑に形成されたアルマイト被膜を
有するアルミニウム製品の量産性を確保して、製造効率
を向上することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しつつこの発明の一実施例を説明する
。

なお、この明細書においてアルミニウムとは、アルミニ
ウム合金を含む広い概念である。

図面において、１はアルミニウム母材であり、アルミニ
ウム合金（例えば、ＡＣ４Ｃ）からなるものであり、図
面中、白矢印は従来の製造工程を示し、黒矢印は本願の
実施例の製造工程を示す。

なお、白矢印で示した従来の製造工程については先に説
明したので、ここではその説明は繰り返さない。

この実施例においては、図（ａ）に示すアルミニウム母
材１の表面を研削等でさらに平滑に仕上げて図（ｄ）の
状態とする。

すなわち、この（ａ）から（ｄ）への母材１の仕上げ加
工においては、表面粗さＲｍａｘ５μｍ程度（Ｒ＋）に
形成されていたアルミニウム母材１の表面１ａを、その
表面粗さＲｍａｘｉ　μｍ程度（Ｒ４）になるように行
なう。

一般に、アルミニウム材の加工表面は、アルミニウム材
の加工特性から研削等の通常の確立した量産技術によっ
て表面粗さＲｍａｘを１μｍ強とすることは比較的容易
であるが、Ｒｍａｘを１μｍ以下に仕上げるのは困難で
ある。

この実施例においては、このアルミニウム母材１の表面
１ａを、適宜に選択した研削砥石と適宜のコンパウンド
を用いたパフ加工により、その表面粗さＲｍａｘを１μ
ｍ程度に仕上げている。

これらの研削技術やパフ加工技術は、一般に量産技術と
して用いられている常套技術であり、この工程は容易に
行なうことができる。

このような母材１の仕上げ加工は、製品の全体に渡って
行なっても良いが、良好なアルマイト被膜表面を要する
部分のみに限って行なっても良い。

なお、この実施例においては、本願実施のためアルミニ
ウム母材１の表面１ａに前述のごとき仕上げ加工を追加
したが、母材１の表面１ａが予め所定の表面粗さに形成
されていれば、かかる加工を行なわずそのまま次の工程
を行なえば良い。

そして、このような表面粗さＲ４に仕上げられた母材１
には、次のようにアルマイト被膜２が形成される。

すなわち、まず、アルマイト被膜を形成する母材１の表
面１ａを市販のアルミニウム用クリーナに浸漬して脱脂
を行ない、水洗する。

その後、母材１には次のようなアルマイト処理が施され
る。

このアルマイト処理は、公知のアルマイト設備を用いて
行なわれ、例えば、硫酸１８０　ｇ　／　Ｘλの水溶液
を電解液として液温を０℃〜５℃に保って、電流密度３
Ａ／ｄｒｒｆで、被膜の厚さが２０μｍとなるまで行な
う。

このアルマイト被膜２は、いわゆる硬質アルマイトの被
膜であり、硬さはビッカース硬さＨｖ２５０より高く形
成されたものであるが、この発明はかかる硬質アルマイ
ト被膜に限らず、これより硬さの小さい、普通アルマイ
ト被膜であってもよい。

このアルマイト処理の後、表面にアルマイト被膜２が形
成された母材１を水洗する。

この実施例の場合、かかるアルマイト処理によって形成
されたアルマイト被膜２の表面粗さＲ５は、アルミニウ
ム材種やアルマイト処理の条件によって影響をうけるが
、概ねＲｍａｘ２μｍ程度となる（図（ｅ）参照）。

そして、このようなアルマイト被膜２への着色を行なう
場合には、この段階で、例えば、アルマイト被膜２の表
面２ａに形成されている多数のボア内に染料を充填する
ことにより行なえばよい。

この後、アルマイト被膜２の封孔処理が行なわれる。

この実施例での封孔処理は、７ｇ／ｉｌ！Ｘの濃度の酢
酸ニッケル水溶液を８０〜９５℃として２０分浸漬して
行なうものである。

なお、蒸留水を９０〜１００℃として２０分浸漬したり
、蒸気による封孔処理としてもよい。

かかる封孔処理がなされた後、アルマイト被膜２の表面
２ａの研磨加工が行なわれる。

すなわち、この実施例における研磨加工は、パフ加工で
あって、アルミナ等の微小な砥粒を含有するコンパウン
ドを用いて行ない、その表面粗さＲ３が前記のようにＲ
ｍａｘ１μｍ以下となるように仕上げられる（図（ｃ）
参照）。

なお、この研磨加工としては、パフ加工に限らず、超仕
上げやラップ仕上げ等を用いてもよい。

一般に、アルマイト被膜は硬く脆い性質を有するもので
あるため、アルマイト被膜は大きな切込み量で効率よく
加工することによって良好な表面を得ることは困難であ
るが、逆に、切込み量の小さい加工によれば、良好な加
工面を得ることができる。

このアルマイト被膜の特性は、前記アルミニウム材にお
いて困難であったＲｍａｘ１μｍ以下の仕上げ加工が容
易に行えることをも意味する。

この実施例の（ｅ）から（Ｃ）への研磨加工で除去され
るアルマイト被膜２の厚さはＲｓ　　Ｒ３で、およそ１
μｍであり、従来の場合Ｒ２−Ｒ３のおよそ９μｍに比
較して大幅に小さくなる。

ここで、９μｍ−１μｍ　＝　８μｍの厚さのアルマイ
ト被膜２は、例えば、３Ａ／ｄｍ２の電流密度ではおよ
そ８分間のアルマイト処理に該当するものであり、本願
の製造方法によればこの無駄を完全に排除することがで
き、これに伴う電力消費や処理液の消費が合理的に軽減
される。

このように仕上げしるがわずかであるので、パフ加工の
ように加工効率の低い遊離砥粒を用いた研磨加工によっ
ても、短時間で簡単に表面粗さをきわめて平滑にするこ
とができる。

本願は、このように母材であるアルミニウムの加工特性
とアルマイト被膜自体の加工特性との得失をうまく組み
合わせることで、アルマイト被膜の良好な表面を合理的
かつ効率的に得るものである。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、アルミニウム
母材の表面粗さＲｍａｘを３μｍ以下とし、これにアル
マイト被膜を形成することとしたものである。

したがって、アルマイト被膜の表面粗さが処理する母材
の表面粗さを基準として悪化するというアルマイト被膜
の形成に伴う特性が発揮されても、この母材上に形成さ
れるアルマイト被膜の表面粗さの絶対値はそれほど大き
くならない。

したがって、このアルマイト被膜の表面に行なうべき仕
上げ加工である研磨加工が比較的軽度で良くなる。

これはアルミニウム母材の表面に形成されたアルマイト
被膜から除去すべきアルマイトの量が少ないことを意味
するから、アルマイト処理によって形成されたアルマイ
トが有効に活用されて無駄が少なく、また仕上げ加工の
困難さも軽減される。

そして、母材の表面粗さを１μｍ以上としたので、母材
の表面加工を量産技術として確立した研削等の常套技術
で容易に行なうことができ、格別の特殊な加工法を用い
ずに済む。

したがって、表面が平滑に形成されたアルマイト被膜を
有するアルミニウム製品の量産性を確保して、製造効率
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、製造工程に関するもので、従来例と本願実施例
との概略比較図である。 １；　アルミニウム母材、 １ａ：　（アルミニウム母材の）表面、２；　アルマイ
ト被膜、 ２ａ：　（アルマイト被膜の）表面。 １月　　田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム母材の表面にアルマイト被膜を形成
   したアルミニウム製品の製造方法において、前記アルミ
   ニウム母材の表面粗さＲｍａｘを３μｍ以下で１μｍ以
   上とした後、そのアルミニウム母材の表面にアルマイト
   処理を施し、これにより形成されたアルマイト被膜の表
   面を研磨して、その表面粗さＲｍａｘを１μｍ以下とす
   ることを特徴とするアルミニウム製品の製造方法。