JPH0585844U - プレス加工製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅または銅合金を用いたプレス加工製品の二
次加工としての酸化防止策が、簡単，容易に且つコスト
的にも安くつく工程で行われ、シミ，ムラのない均一な
仕上がりの製品が得られるようにする。 【構成】 熱処理炉１１本体内部のコイル状の発熱体１
２が配設された炉芯管１３内に、一次加工としてプレス
加工された後の水晶振動子カバーを所定数収容した製品
トレイ４０を、ベルトコンベア１４により送り込む。水
素ガス雰囲気中で、温度，時間に関する条理条件を約３
００°Ｃ，約１時間に設定して、水晶振動子カバーの表
面に熱処理を施し、表面の酸化され易い異層を除去す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

本考案は、銅または銅合金が材料として用いられるプレス加工製品に係り、特 には熱処理によって酸化防止策がとられるプレス加工製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、鉄よりも耐蝕性に優れ、光沢が美しく展延性，耐疲労性が良いこと から、金属加工製品の材料として、洋白等の銅合金材料が用いられることが多い 。

【０００３】 洋白は銅，亜鉛，ニッケルから成る合金であって、低温においても表面に酸化 膜を呈し、さらに酸化反応を起こす被膜が表面に存在するために、大気中で昇温 すると脱脂等の前処理を経ても酸化膜が生じてしまう。

【０００４】 上記酸化膜の除去を目的とする化学研摩に関しては、古くから表面処理業界に おいて、銅または銅合金を材料に用いた製品に対する二次加工として、キリンス 処理が施されてきた。キリンス処理とは、化学薬品による金属の溶解作用を金属 表面処理に利用したもので、キリンス処理が施されると、製品の表面に形成され た酸化膜が酸処理にて溶かし出されるものである。

【０００５】 洋白の材質構成は、一般に図５に示すようであり、洋白素地５１の表層に脱亜 鉛層５２が形成される。この表損の脱亜鉛層５２は、銅の成分が多いことから、 酸化され易く変色し易い。その為、酸による表面の被膜の還元を目的として上記 キリンス処理を施し脱亜鉛層５２を取り除いて表皮に洋白素地５１を出し、表面 が酸化され難くするものである。

【０００６】 また、一次加工としてプレス加工された後、付着した油分の除去のため脱脂処 理が行われることが多いが、単なる脱脂品の表面には炭素を主成分とする異層が 生じている。ここで、炭素は酸素と結合し易いことから酸化により変色し易かっ た。上記キリンス処理が施されると、この酸化され易い異層も除去されてしまう 。

【０００７】 化学研摩の溶組成は、一般にその主成分が強酸及び酸化剤から成るもので、図 ６に、銅とその合金に対するキリンス処理に用いられる溶組成の一例を示す。 上記において、プレス加工された後の製品の表面（前面）にキリンス処理が施 されると、表面が部分的に酸化されている場合に較べ、その後酸化が進行するに つれて全体的に変色して行くから、変色の度合いが目立たないという利点があっ た。

【０００８】

【従来技術の問題点】

ところで、上記従来のキリンス処理による酸化防止策においては、酸の配合比 ，浴槽管理等が複雑であり、メーカ毎のノウハウに依存するところが多かった。

【０００９】 即ち、キリンス処理においては研摩能が浴組成に依存するところが大きいため 浴成分の果たす役割が重要となり、処理中の温度の変化，時間の長短が浴へ及ぼ す影響も大きく処理条件を自動コントロールにするのも難しいことから、作業条 件によっては仕上がりにシミ，ムラが発生し、処理量に相当の制約を受け、浴寿 命も短く、コスト的にも高くつくという問題があった。

【００１０】 また、処理中に亜硝酸ガスが発生し、廃液の処理が厄介であり、ひいては環境 問題を惹き起こす恐れがあった。 さらに、キリンス処理メーカの不足で処理容量に限界が生じ、仕事を捌ききれ ない現状となっている。尚、政府からの行政指導により、キリンス処理から他の 処理へ移行するよう通達が出されている模様であり、新規にキリンス処理業を開 設しようとしても政府より許可されなくなってきており、全国的に益々処理容量 不足が問題となってきている。

【００１１】

【考案の目的】

本考案は、こうした実情に鑑みて成されたものであり、その目的は、銅または 銅合金を用いたプレス加工製品の二次加工としての酸化防止策が、簡単，容易に 且つコスト的にも安くつく工程で行われ、また、シミ，ムラのない均一な仕上が りの製品が得られるようにすることである。

【００１２】

【考案の要点】

本考案は、銅または銅合金が材料として用いられるプレス加工製品において、 プレス加工された後の二次加工として熱処理が施され、表面の酸化され易い異層 が除去されることを特徴とする。

【００１３】 また、前記熱処理が施される製品は、例えば水晶発振器の水晶振動子カバーで あることを特徴とする。 さらに、前記熱処理において、温度及び時間に関する処理条件は、約３００° Ｃ及び約１時間に設定されることを特徴とする。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明する。尚、便宜上、以下に おいては洋白が材料として用いられるプレス加工製品が水晶発振器の水晶振動子 カバーである場合を例にとって説明する。そして、本実施例では、洋白はその組 成が、銅が６１乃至６７％、ニッケルが16.5乃至19.5％、残部が略亜鉛として形 成されているものを用いる。

【００１５】 図３(a) は、時計等に時間標準源として用いられる水晶発振器の一構成例の断 面図であり、図３(b) はその水晶振動子カバーの斜視図である。 図３(a) に示すように、水晶発振器３１は、下方の蕚部に突起３２ａを有する ベース３２の穿口３２ｂに挿入され該穿口３２ｂにガラス樹脂３３で絶縁固定さ れたリード線３４の上方の折曲部３４ａには、円板状の水晶振動子３５が挟持固 定されている。また、該水晶振動子３５を覆って水晶振動子カバー３６が、例え ばスボット溶接により上記突起３２ａを溶解させてベース３２に機密に溶着され ている。そして、水晶振動子カバー３６とベース３２とで形成される水晶振動子 ３５が収容される空間は、所望の特性を得るため真空とされ、或いは該空間には 不活性ガスが封入されている。

【００１６】 そして、水晶振動子カバー３６の形状は、多種多様のものがあるが、例えば、 図３(b) に示すように形成される。ここで、円筒状ではなく長手方向に偏平に形 成されているのは、水晶振動子３５が円板状であることから、組み立てられた際 水晶振動子３５と水晶振動子カバー３６との接触を避けるためである。

【００１７】 図１及び図２に、プレス加工された後の二次加工として水晶振動子カバー３６ の表面に、酸化防止策として熱処理を施すための熱処理炉の一例を示す。 図１は、水素ガス還元雰囲気で行う連続式（ベルトコンベア式）熱処理炉の一 構成例であり、熱処理炉１１本体内部には、複数のコイル状の発熱対１２が配設 された炉芯管１３が備えられ、さらに一次加工としてプレス加工された後の水晶 振動子カバー３６を収容する製品トレイ４０を炉芯管１３に送り込みまたは送り 出すためのベルトコンベア１４が該炉芯管１３内を通過可能に配設されている。

【００１８】 また、炉芯管１３内部に水素ガスを流し込むための水素ガス供給装置、炉芯管 １３の入口，出口に各々窒素ガス流のカーテンを形成し炉芯管１３内外における 気体の移動を阻止するための窒素ガス流形成装置、熱処理過程において炉芯管１ ３出入口を冷却するための冷却水循環装置が設けられているが、これらは図示さ れていない。

【００１９】 図２は、真空（略、真空）状態で行うバッチ式熱処理炉の一構成例であり、熱 処理炉２１本体内部には、内部に図示しない発熱体を有する炉芯体２３が備えら れ、該炉芯体２３内部には、一次加工としてプレス加工された後の水晶振動子カ バー３６を収容する製品トレイ４０を載設するための棚２４が複数形成されてい る。

【００２０】 さらに、炉芯体２３内部から空気を引き抜き真空状態を形成するための真空ポ ンプ２５が、適宜のホース２６を介して熱処理炉２１本体に接続されている。こ の場合、熱処理炉２１内の気圧を外気圧より下げるのが目的であるから、完全な 真空とされるわけではない。ここで炉芯体２３を冷却するための冷却水循環装置 は図示していない。

【００２１】 次に、上記図１または図２に示した熱処理炉１１，２１を用いて、水晶振動子 カバー３６の表面の酸化され易い異層を除去する方法を説明する。 先ず、一次加工としてコイル状の洋白の板材に、打ち抜き，絞り等のプレス加 工を施し、図３(b) に示したような形状の水晶振動子カバー３６を製造する。

【００２２】 次に、上記プレス加工時に付着した油を取り除くための脱脂処理を行う。処理 後の脱脂品の表面には酸化され易い異層が生じている。 次に二次加工として熱処理を施すため、熱処理炉に送り込む。図１に示した連 続式熱処理炉１１の場合には、水晶振動子カバー３６を収容した製品トレイ４０ を１箱ずつ投入し、図２に示したバッチ式熱処理炉２１の場合には、該製品トレ イ４０を炉芯体２３内の棚２４に複数個載設して投入する。

【００２３】 炉内還元雰囲気としては、水素等の活性ガス及び真空状態が考えられるが、本 実施例ではどちらでも可能である。上記したように、図１の熱処理炉１１は水素 ガス雰囲気で、図２の熱処理炉２１は真空状態で行う。

【００２４】 一般に、温度が高い程、還元能力が増す（赤熱が良い）が、通常洋白は３００ °Ｃ前後が限界であり、本実施例でも約３００°Ｃに温度条件が設定される。尚 、時間的な条件は、約１時間と設定される。上記条件のもとで、水晶振動子カバ ー３６の表面に酸化防止策として熱処理が施され、表面の酸化され易い異層が除 去される。

【００２５】 その後、熱処理炉より取り出し、形状寸法が規格内にあるか否か及び外観にシ ミ，キズがないかどうか等の品質検査が行われた後、合格品が梱包される。 上記の如き、プレス加工工程、脱脂処理工程、熱処理工程及び検査工程を経て 酸化防止策がとられた水晶振動子カバー３６が量産される。

【００２６】 このようにして得られた本願考案に係る水晶振動子カバー３６の熱処理品と、 従来のキリンス処理品について行った各種試験の結果を図４に示す。 図４(a) は、試験項目と試験条件を示す表であり、図４(b) は、試験結果を示 す表である。

【００２７】 図４(a) ，(b) の通り、１８０°の恒温槽に３０分間浸漬し、変色の度合いを 確認する加熱試験Ａでは、熱処理品には変色が無かったのに対して、キリンス処 理品には弱い黄ばみが生じた。

【００２８】 １８０°Ｃの恒温槽に６０分間浸漬し、変色の度合いを確認する加熱試験Ｂで は、熱処理品には変色が無かったのに対して、キリンス処理品には強い黄ばみが 生じた。

【００２９】 ８５乃至９０°Ｃの精製水槽中で１０分間加熱し、変色の度合を確認する温水 試験では、熱処理品では黄ばみにムラがあったのに対して、キリンス処理品では 前面が黄ばんでしまった。

【００３０】 某社製不滅インキを使用して表面にゴム印で捺印し、捺印製を確認する捺印試 験は、両者とも良好であった。 以上の試験結果から変色の度合いという点では熱処理品の方が優れていること が明らかである。さらに、表には示していないが、上記に加えて、熱処理品の方 が表面外観に対するシミの発生が少ないという結果も得られた。

【００３１】 上記のように、本実施例では酸化防止策として熱処理を採用しているので、酸 化され易い表面の異層が除去されて酸化（変色）され難くなり、また従来のキリ ンス処理に較べて表面外観においてシミ，ムラが少なく均一な仕上がりの製品を 得ることができる。

【００３２】 この場合、従来のキリンス処理では、酸の配合比，浴槽管理等複雑な条理条件 の設定が必要とされていたのに対し、本実施例のように熱処理工程においては、 時間と温度の管理値に留意すれば良く、簡単な作業となるからコストも安くなる 。

【００３３】 また、熱処理では処理の時点で有害ガスが発生したり、厄介な廃液の処理が必 要になることもないから、環境問題を惹き起こす恐れもない。 その上、表面処理業界において、キリンス処理から他の処理への移行が計られ ている時代の趨勢にも合致している。

【００３４】 尚、上記実施例においては、温度及び時間に関する処理条件を約３００°Ｃ及 び約１時間に設定したが、これに限られるものではない。 また、上記実施例においては、洋白が材料として用いられるプレス加工製品を 水晶発振器の水晶振動子カバーとして説明したが、これは単なる一例であり、銅 または洋白に限られず、水晶振動子カバーの形状も単なる一例である。

【００３５】 さらに、上記実施例においては、熱処理炉における還元雰囲気としては水素ガ ス及び真空状態を例にとったが、他の活性ガスが用いられても良く、その場合、 熱処理炉の形態も図１及び図２に示したものに限られることはない。

【００３６】

【考案の効果】

上記のように、本考案によれば、酸化防止策として熱処理を採用しているので 、シミ，ムラが少なく均一な仕上がりの製品を得ることができる。この場合、時 間と温度の管理位に留意すれば良く、簡単な作業となるからコストも安くなる。 また、有害ガスが発生せず、廃液の処理も不必要となって環境問題を惹き起こす 恐れもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続式（ベルトコンベア式）熱処理炉の一構成
例である。

【図２】バッチ式熱処理炉の一構成例である。

【図３】水晶振動子カバーの構成を示す図で、(a) は水
晶発振器の一構成例の断面図であり、(b) は(a) の水晶
振動子カバーの斜視図である。

【図４】本考案に係る熱処理品と従来のキリンス処理品
について行った各種試験の結果を示す表であり、(a) は
試験項目と試験条件を示し、(b) は試験結果を示す表で
ある。

【図５】一般的な洋白の材質構成を示す図である。

【図６】キリンス処理に用いられる浴組成の一例を示す
表である。

【符号の説明】

１１ 連続式（ベルトコンベア式）熱処理炉 １３ 炉芯管 ２１ バッチ式熱処理炉 ２３ 炉芯体 ３６ 水晶振動子カバー ４０ 製品トレイ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅または銅合金が材料として用いられる
   プレス加工製品において、 プレス加工された後の二次加工として熱処理が施され、
   表面の酸化され易い異層が除去されることを特徴とする
   プレス加工製品。
2. 【請求項２】 前記熱処理が施される製品は、水晶発振
   器の水晶振動子カバーであることを特徴とする請求項１
   記載のプレス加工製品。
3. 【請求項３】 前記熱処理において、温度及び時間に関
   する処理条件は、約３００°Ｃ及び約１時間に設定され
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプレ
   ス加工製品。