JPH0442135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は従来バレル研磨時に添加していた水、
コンパウンドの代りに化学研磨剤を添加すること
により、バレル研磨に化学研磨を併用することを
目的としたバレル研磨法に関するものである。 （従来の技術） 従来各種金属工作物の表面仕上を行なうのに有
効な手段の一つとして、工作物とともに研磨材お
よび水、コンパウンド（以下マスと総称する）を
装入した研磨槽に、回転、遠心流動、揺動または
振動等の運動を与えて工作物の研磨を行なうバレ
ル研磨法が知られていた。例えば回転式、遠心流
動式、揺動式、振動式、レシプロ式およびジヤイ
ロ式など各種のバレル研磨法が開発され、実用と
なつている。 （発明により解決すべき課題） このバレル研磨法はマス・フイニツシングと呼
ばれ、その加工能率の高いことで著しい発展をみ
たが、さらに加工能率の向上および研磨材の当た
りにくい凹部、穴部の研磨向上が望まれている。 又工作物を特定の酸、塩基およびこれらの塩類
を用いた浴に浸漬して平滑化する化学研磨は特別
の設備を要することなく比較的簡易に複雑な形状
の工作物も均一に短時間に研磨できる利点があ
る。 また亜鉛および亜鉛合金に対する化学研磨剤と
しては各種無機酸、塩類を混合調整したもので、
市販品としてポリロンＺ（生研化学(株)製）、Ｋ−
380（日本表面化学(株)製）、ZA−10（荏原エージラ
イト(株)製）などがあり実用化されているが、工作
物の表面状態、面粗度の程度、工作物の処理能力
に制限があり、金属の溶解反応を支配する研磨液
の組成、濃度、工作物の表面積、浸漬時間および
温度管理、廃水処理などに難点があるほか、バレ
ル研磨と比較すると大きなバリが除去できないと
いう問題点があつた。また板状工作物は密着して
研磨が困難であり、表面が粗面化されるなどの欠
点があつた。 また化学促進剤を併用した金属仕上法としては
アメリカ特許第3979858号明細書により公知であ
るが、同特許に記載されたジカルボン酸およびオ
キシ酸ではマレイン酸を除いて研磨能率は極めて
小さく、マレイン酸では研磨能率は比較的大きい
が工作物の表面にピツトを発生し易く粗面化する
難点があつた。 （課題を解決する為の手段） しかるに本発明はモノカルボン酸−過酸化水素
系化学研磨剤をバレル研磨用のコンパウンドとし
て使用することによつて、従来のバレル研磨およ
び化学研磨の欠点を夫々是定し、バレル研磨の能
率を飛躍的に向上させたもので、その利点を列挙
すれば次の通りである。 研磨処理時間の短縮化ができること 研磨材の磨耗量が減少すること 研磨材の種類を減少できること 粗仕上、中仕上、光沢仕上などの研磨工程の
一部省略ができること 工作物の変形、歪などの防止ができること 研磨石による研磨が不可能な微細部分、凹
部、穴部の研磨ができること 優れた平滑性および光沢性があること メツキ後の平滑性およびメツキ密着性を向上
できること など数多くの利点があり、理想的な亜鉛および亜
鉛合金バレル研磨用の化学研磨剤を得て、化学研
磨併用のバレル研磨法を成功にみちびいたもので
ある。 次に本発明の詳細を説明すれば次の通りであ
る。 バレル研磨機として回転式、遠心流動式、揺動
式、振動式、レシプロ式、ジヤイロ式のいずれに
も使用可能であるが、化学研磨剤の消耗に伴い新
液の追添加、反応熱の分散除去、或いは工作物の
装入、排出などの連続全自動化、また工作物の打
痕が皆無で優れた光沢仕上が可能な諸点において
も開口型振動バレルが最も好適である。研磨材の
種類としては粗仕上、中仕上、光沢仕上げ用のい
ずれも使用可能であり、工作物の表面状態、研磨
目的に応じて選択される。本発明者らは各種無機
酸、有機酸と過酸化物との組合せを精査した結
果、特にモノカルボン酸と過酸化水素の混合系が
研磨速度および表面精度の向上に有効であること
を見出し本発明に到達した。モノカルボン酸対過
酸化水素の濃度には適当な範囲があつて、蟻酸対
過酸化水素ではモル比で0.2〜1.5、酢酸対過酸化
水素ではモル比で0.3〜2.3の範囲が有効である。 即ち蟻酸−過酸化水素系研磨剤では蟻酸の含有
量が100ｇ／以下、過酸化水素が250ｇ／以下
が、また酢酸−過酸化水素系では酢酸が100ｇ／
以下、過酸化水素が200ｇ／以下とするのが
適当である。前記したモル比の範囲未満では研磨
能率が低下し、且つ多量に含有する過酸化水素の
自動分解酸素が極めて多く反応熱も大きく工作物
は粗面化し、工作物の量産研磨、光沢研磨は不可
能となる。またこの範囲を超えると研磨能率は低
下し、且つ工作物は粗面化した。 さらにモノカルボン酸−過酸化水素混合液系に
少量の無機酸例えば硫酸、硝酸など、あるいはジ
カルボン酸例えば蓚酸、マロン酸、コハク酸など
を添加するときは、工作物の平滑性を阻害させず
に、研磨速度を増大する効果がある。 なお前記ではモノカルボン酸として蟻酸と酢酸
の例を述べたが例えばプロピオン酸、酪酸、アク
リル酸などのような易水溶性のモノカルボン酸も
本発明のバレル研磨法に使用できる。また界面活
性剤として非イオン界面活性剤でエーテル型、ア
ルキルフエノール型なども適宜使用できる。 本発明に係わるバレル廃水のPHは４〜６と比較
的大きく、廃水処理に際し経済的に有利かつ容易
であることも特徴とする。 以上のバレル研磨後の工作物は通常淡灰色を呈
するが、さらに通常のバレル研磨により光沢仕上
を短時間行なえば優れた光沢性、平滑性を得るこ
とができる。 以下本発明をさらに実施例によつて説明する
が、本発明はこの実施例によつて限定されるもの
ではない。 （実施例 １） 亜鉛合金ダイカスト製試験片（JIS H5301）と
(株)チツプトン製研磨石PS−４を(株)チツプトン製
各種バレル研磨機に装入して研磨状況を観察し
た。

【表】 標準試験片は＃1000および＃240ペーパー仕上
とし、夫々の表面アラサを1.5μｍおよび7.9μｍに
調整した。化学研磨剤は所定量を秤取し、水に希
釈溶解して上記化学研磨液量にして夫々のバレル
研磨機種別に装入した。対照例〈バレル研磨の
み〉では化学研磨液の代わりに(株)チツプトン製コ
ンパウンドGCP20ｇを使用して研磨を行ない、
〈化学研磨液浸漬のみ〉では化学研磨液２に攪
拌下で30分間試験片を懸吊して試験を行なつた。 実施例において蟻酸−過酸化水素系では〈バレ
ル研磨のみ〉に比較すると、回転式で約58倍、振
動式で約45倍、遠心流動式で約５倍と著しく大き
な研磨量を得て、表面アラサは向上した。 同様に酢酸−過酸化水素系では〈バレル研磨の
み〉に対し、夫々約37倍、約31倍、約４倍の研磨
量を示し、表面アラサは夫々向上した。 蟻酸−過酸化水素系および酢酸−過酸化水素系
に対し少量の蓚酸、硫酸、硝酸を併用する時は
夫々粗面化せずにさらに研磨量は向上を示した。 対照例において前記化学研磨剤混合組成および
濃度の範囲以外の場合は、粗面化して実用に至ら
なかつた。また〈化学研磨液への浸漬のみ〉と比
較すると同一濃度の回転式バレルでは研磨量は約
1.4倍、表面アラサは3.2μｍから0.8μｍと著しく向
上した。

【表】

【表】 （実施例 ２） 亜鉛合金ダイカスト製バツクル（寸法40×30×
４mm、重量約37ｇ）の鋳バリ取りと、鋳肌の光沢
仕上を(株)チツプトン製振動式バレルCQ−60およ
び下記研磨石を使用して行なつた。

【表】

【表】 上記の研磨条件で得られた工作物は明るい銀白
色を有し、表面アラサは0.3μｍで打痕もなく、
銅、ニツケル、金メツキを施した製品は極めて光
沢性、平滑性に優れ、メツキ密着性は良好であつ
た。なお従来法で研磨石FC−20により２時間、
PS−５により１時間、CS−５により１時間の研
磨時間を要し凹部の研磨は不充分であつた。 （発明の効果） 以上述べたように本発明によればモノカルボン
酸−過酸化水素系化学研磨剤をバレル研磨のコン
パウンドとして使用することにより亜鉛合金ダイ
カスト工作物の研磨能率は著しい向上を図ること
ができ、従来のバレル研磨および化学研磨の問題
点を解決することができる効果がある。またモノ
カルボン酸−過酸化水素系に安価な無機酸または
有機酸を添加して、さらに研磨能率を向上できる
ばかりでなく、コストの低減を図ることができる
効果もある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研磨槽内へ研磨材、モノカルボン酸−過酸化
   水素系化学研磨剤と亜鉛又は亜鉛合金の工作物と
   を装入してバレル研磨することを特徴とする化学
   研磨併用のバレル研磨法 ２ モノカルボン酸が蟻酸であり蟻酸−過酸化水
   素系化学研磨剤中の蟻酸の含有量が100ｇ／〜
   １ｇ／、過酸化水素の含有量が250ｇ／〜１
   ｇ／であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の化学研磨併用のバレル研磨法 ３ モノカルボン酸が酢酸であり、酢酸−過酸化
   水素系化学研磨剤中の酢酸の含有量が100ｇ／
   〜２ｇ／、過酸化水素の含有量が200ｇ／〜
   １ｇ／であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の化学研磨併用のバレル研磨法 ４ 研磨槽内へ研磨材、モノカルボン酸−過酸化
   水素系化学研磨剤と亜鉛又は亜鉛合金の工作物と
   を装入してバレル研磨した後、通常のバレル研磨
   により光沢仕上げすることを特徴とした化学研磨
   併用のバレル研磨法。