JPH0734285A - 微小穴を有する電鋳体の製造方法 - Google Patents
微小穴を有する電鋳体の製造方法Info
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- JPH0734285A JPH0734285A JP17533593A JP17533593A JPH0734285A JP H0734285 A JPH0734285 A JP H0734285A JP 17533593 A JP17533593 A JP 17533593A JP 17533593 A JP17533593 A JP 17533593A JP H0734285 A JPH0734285 A JP H0734285A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、例えば樹脂製品の真空成形等を行
う際に使用する多孔質性金型の製造方法の改良に関す
る。 【構成】 スルファミン酸ニッケルを主成分とする電解
液Ａに模型Ｍを浸漬して陰極にセットし、ニッケル材Ｎ
ｉを陽極にセットして電鋳処理する。この際、電解液Ａ
のニッケルイオン濃度を４００ｇ／ｌ以下（望ましくは
１５０ｇ／ｌ以上、３００ｇ／ｌ以下）に調整し、或い
は電解液ＡのｐＨ値を３．０以下程度に調整すること
で、電鋳処理時の電流効率を９８％以下とし、電鋳処理
時に模型Ｍ表面に水素ガスの気泡Ｂを付着させ、この気
泡Ｂの付着した部分を非電着部として微細な穴ｈを有す
る電鋳殻Ｋを形成する。
う際に使用する多孔質性金型の製造方法の改良に関す
る。 【構成】 スルファミン酸ニッケルを主成分とする電解
液Ａに模型Ｍを浸漬して陰極にセットし、ニッケル材Ｎ
ｉを陽極にセットして電鋳処理する。この際、電解液Ａ
のニッケルイオン濃度を４００ｇ／ｌ以下（望ましくは
１５０ｇ／ｌ以上、３００ｇ／ｌ以下）に調整し、或い
は電解液ＡのｐＨ値を３．０以下程度に調整すること
で、電鋳処理時の電流効率を９８％以下とし、電鋳処理
時に模型Ｍ表面に水素ガスの気泡Ｂを付着させ、この気
泡Ｂの付着した部分を非電着部として微細な穴ｈを有す
る電鋳殻Ｋを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば樹脂製品の真空
成形等を行う際に使用する多孔質性金型の製造方法の改
良に関する。
成形等を行う際に使用する多孔質性金型の製造方法の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば自動車の内装部品であるイ
ンストルメントパネル等の樹脂製品には皮シボ模様等の
模様が転写されることがあり、このような樹脂製品を製
造するため多孔質性の金型を使用して真空成形するよう
な方法が知られている。そして、このような金型を電鋳
法で製造するため、例えば特公平２―１４４３４号のよ
うな技術が知られており、この場合は非電着性部材から
なる模型の表面にペースト状銀ラッカーと塩化ビニルラ
ッカーの混合液をスプレー噴射し、模型表面に微小な非
導電部を備えた導電層を形成するようにしている。そし
て、この模型の表面に電鋳を行うことで非導電部に非電
着部を発生させ、この非電着部を成長させて多数の微細
な穴を形成するようにしている。
ンストルメントパネル等の樹脂製品には皮シボ模様等の
模様が転写されることがあり、このような樹脂製品を製
造するため多孔質性の金型を使用して真空成形するよう
な方法が知られている。そして、このような金型を電鋳
法で製造するため、例えば特公平２―１４４３４号のよ
うな技術が知られており、この場合は非電着性部材から
なる模型の表面にペースト状銀ラッカーと塩化ビニルラ
ッカーの混合液をスプレー噴射し、模型表面に微小な非
導電部を備えた導電層を形成するようにしている。そし
て、この模型の表面に電鋳を行うことで非導電部に非電
着部を発生させ、この非電着部を成長させて多数の微細
な穴を形成するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術の場
合、当初、非導電部に非電着部が発生しても電鋳の成長
に連れて非電着部が潰れて穴が塞がることがあり、穴の
形成をコントロールするのが難しいという問題があっ
た。また、型の部位によって穴の発生率が一定にならな
いという欠点もあった。
合、当初、非導電部に非電着部が発生しても電鋳の成長
に連れて非電着部が潰れて穴が塞がることがあり、穴の
形成をコントロールするのが難しいという問題があっ
た。また、型の部位によって穴の発生率が一定にならな
いという欠点もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、模型の表面に導電層を形成し電解液に浸
漬した後陰極にセットし、電解液中のニッケル材を陽極
にセットして電鋳処理することで多数の微小穴を有する
電鋳体を形成するようにした電鋳体の製造方法におい
て、電鋳処理時の電流効率を９８％以下に設定して電鋳
処理することにより前記模型表面に気泡を付着させ、こ
の気泡の付着した部分を非電着部として電鋳処理を行っ
て、微小穴を有する電着殻を形成するようにした。そし
て、電流効率の低下は、電解液のニッケルイオン濃度の
調整、或いは電解液のｐＨ値の調整、或いは両者の組合
せによって行うようにした。ここで、電流効率とは、理
論析出量に対する実際の析出量の割合を百分率で表わし
たものである。
め、本発明は、模型の表面に導電層を形成し電解液に浸
漬した後陰極にセットし、電解液中のニッケル材を陽極
にセットして電鋳処理することで多数の微小穴を有する
電鋳体を形成するようにした電鋳体の製造方法におい
て、電鋳処理時の電流効率を９８％以下に設定して電鋳
処理することにより前記模型表面に気泡を付着させ、こ
の気泡の付着した部分を非電着部として電鋳処理を行っ
て、微小穴を有する電着殻を形成するようにした。そし
て、電流効率の低下は、電解液のニッケルイオン濃度の
調整、或いは電解液のｐＨ値の調整、或いは両者の組合
せによって行うようにした。ここで、電流効率とは、理
論析出量に対する実際の析出量の割合を百分率で表わし
たものである。
【０００５】
【作用】電流効率を９８％以下に低下させて金属の析出
に充当されない電流を増加させると、この余分な電流は
水を電気分解させることにより多く使用され、水の電気
分解によって生じた気泡が模型表面に付着して非電着部
となる。そして、このような電流効率の低下は、例えば
電解液のニッケルイオン濃度をある一定量以下にするこ
とにより、或いは電解液のｐＨ値をある一定量以下にす
ることによって容易に行える。従って、この非電着部を
除く模型表面に電鋳殻が形成され、この非電着部が微小
穴となるが、この際、電解液のニッケル濃度、ｐＨ値等
の調整によって穴径、数等を自由にコントロールするこ
とが出来る。
に充当されない電流を増加させると、この余分な電流は
水を電気分解させることにより多く使用され、水の電気
分解によって生じた気泡が模型表面に付着して非電着部
となる。そして、このような電流効率の低下は、例えば
電解液のニッケルイオン濃度をある一定量以下にするこ
とにより、或いは電解液のｐＨ値をある一定量以下にす
ることによって容易に行える。従って、この非電着部を
除く模型表面に電鋳殻が形成され、この非電着部が微小
穴となるが、この際、電解液のニッケル濃度、ｐＨ値等
の調整によって穴径、数等を自由にコントロールするこ
とが出来る。
【０００６】
【実施例】本発明の微小穴を有する電鋳体の製造方法の
実施例について添付した図面に基づき説明する。図１は
電鋳時の作用を説明する説明図、図２は電鋳殻の成長を
示す部分拡大図、図３は気泡付着の原理を説明するため
の説明図、図４は電解液のニッケル濃度、ｐＨ値と電流
効率の関係を説明するグラフである。
実施例について添付した図面に基づき説明する。図１は
電鋳時の作用を説明する説明図、図２は電鋳殻の成長を
示す部分拡大図、図３は気泡付着の原理を説明するため
の説明図、図４は電解液のニッケル濃度、ｐＨ値と電流
効率の関係を説明するグラフである。
【０００７】例えば自動車のインパネ部品等の表面に皮
シボ模様を形成する際、多数の微小穴を備えた金型を使
用して真空成形により成形する方法が知られている。
シボ模様を形成する際、多数の微小穴を備えた金型を使
用して真空成形により成形する方法が知られている。
【０００８】この際、例えば加熱軟化させたシート状の
表皮を金型の多数の微小穴から吸引し金型に密着させて
成形するが、穴径が大きいと転写性の良いシート材の場
合には穴部が一緒に転写されて表面がざらざらになる等
の不具合が生じる。このため、なるべく微細な穴を形成
して穴部が転写されるのを防止する必要がある。
表皮を金型の多数の微小穴から吸引し金型に密着させて
成形するが、穴径が大きいと転写性の良いシート材の場
合には穴部が一緒に転写されて表面がざらざらになる等
の不具合が生じる。このため、なるべく微細な穴を形成
して穴部が転写されるのを防止する必要がある。
【０００９】そこで、本案の電鋳体の製造方法は、製品
の外観表面に影響を与えない程度の微小穴を確実に形成
するようにしたものである。
の外観表面に影響を与えない程度の微小穴を確実に形成
するようにしたものである。
【００１０】すなわち、本案ではまず、例えばエポキシ
樹脂等の非導電性の模型Ｍ（マンドレル）の表面に銀メ
ッキ等の導電層Ｅを形成して導電性を付与した後、図１
（イ）に示すように、この模型Ｍを電解液Ａの中に浸漬
する。
樹脂等の非導電性の模型Ｍ（マンドレル）の表面に銀メ
ッキ等の導電層Ｅを形成して導電性を付与した後、図１
（イ）に示すように、この模型Ｍを電解液Ａの中に浸漬
する。
【００１１】この電解液Ａは、主成分がスルファミン酸
ニッケルでこれにホウ酸や塩化物等が加えられた浴であ
り、非電着部となる気泡を発生しやすくするため、例え
ばラウリル硫酸ナトリウム等のピット防止剤の界面活性
剤は殆ど使用していない。
ニッケルでこれにホウ酸や塩化物等が加えられた浴であ
り、非電着部となる気泡を発生しやすくするため、例え
ばラウリル硫酸ナトリウム等のピット防止剤の界面活性
剤は殆ど使用していない。
【００１２】そして、この電解液Ａ中にニッケル材Ｎｉ
を入れて陽極にセットし、前記模型Ｍを陰極にセットし
てニッケル電鋳処理を行うが、この時の挙動は次のよう
なものとなる。
を入れて陽極にセットし、前記模型Ｍを陰極にセットし
てニッケル電鋳処理を行うが、この時の挙動は次のよう
なものとなる。
【００１３】まず図３に示すように、陰極−側（模型Ｍ
側）では通電によって電子ｅ-が電解液Ａ中に放出さ
れ、この電子ｅ-を電解液Ａ中のニッケルイオンＮｉ2+
が取り込んで、Ｎｉ2+＋２ｅ-→Ｎｉとして、ニッケル
金属分子が陰極−側に析出される。
側）では通電によって電子ｅ-が電解液Ａ中に放出さ
れ、この電子ｅ-を電解液Ａ中のニッケルイオンＮｉ2+
が取り込んで、Ｎｉ2+＋２ｅ-→Ｎｉとして、ニッケル
金属分子が陰極−側に析出される。
【００１４】同時に、陽極＋側（ニッケル材Ｎｉ側）で
は、陰極−側で使われたニッケルイオンＮｉ2+の数と同
等のニッケルイオンＮｉ2+が、Ｎｉ→Ｎｉ2+＋２ｅ-と
なって電解液Ａ中に放出され、電子ｅ-は陰極−に移動
して陰極＋側でのニッケル金属分子の析出に使われる。
は、陰極−側で使われたニッケルイオンＮｉ2+の数と同
等のニッケルイオンＮｉ2+が、Ｎｉ→Ｎｉ2+＋２ｅ-と
なって電解液Ａ中に放出され、電子ｅ-は陰極−に移動
して陰極＋側でのニッケル金属分子の析出に使われる。
【００１５】こうして、電解液Ａ中のニッケルイオンＮ
ｉ2+は常に一定であるように作用する訳であるが、ここ
でスルファミン酸ニッケル濃度が所定量以下の場合、或
いは電解液ＡのｐＨ値が所定値以下の場合、電流効率が
低下して通電した電流のすべてがニッケル金属分子の析
出に使われない状態が生起する。
ｉ2+は常に一定であるように作用する訳であるが、ここ
でスルファミン酸ニッケル濃度が所定量以下の場合、或
いは電解液ＡのｐＨ値が所定値以下の場合、電流効率が
低下して通電した電流のすべてがニッケル金属分子の析
出に使われない状態が生起する。
【００１６】すなわち、図４（イ）に示すように、スル
ファミン酸ニッケル濃度が約５３０ｇ／ｌ附近の時が最
大電流効率になっていることが判るが、これより濃度が
上がると電流効率は急激に低下し、濃度が下がると電流
効率は徐々に低下する。尚、図中、実線が電流効率であ
るが、破線は圧縮電着応力であり、濃度が約５３０ｇ／
ｌ以上になると圧縮電着応力は急激に増加する。
ファミン酸ニッケル濃度が約５３０ｇ／ｌ附近の時が最
大電流効率になっていることが判るが、これより濃度が
上がると電流効率は急激に低下し、濃度が下がると電流
効率は徐々に低下する。尚、図中、実線が電流効率であ
るが、破線は圧縮電着応力であり、濃度が約５３０ｇ／
ｌ以上になると圧縮電着応力は急激に増加する。
【００１７】また、図４（ロ）に示すように、電解液Ａ
のｐＨ値が約４．１附近が最大電流効率を示しており、
これよりｐＨ値が上がっても下がっても電流効率は低下
する。
のｐＨ値が約４．１附近が最大電流効率を示しており、
これよりｐＨ値が上がっても下がっても電流効率は低下
する。
【００１８】そして、この電流効率の低下分は水の電気
分解に使用され、２Ｈ2Ｏ＋８ｅ-→２Ｈ2＋Ｏ2という反
応となって、陰極−側で水素ガスＨ2が発生し、陽極＋
側で酸素ガスＯ2が発生する。そして、この水素ガスＨ2
が図３に示すように気泡Ｂとなって陰極−側（模型Ｍ
側）に付着する。
分解に使用され、２Ｈ2Ｏ＋８ｅ-→２Ｈ2＋Ｏ2という反
応となって、陰極−側で水素ガスＨ2が発生し、陽極＋
側で酸素ガスＯ2が発生する。そして、この水素ガスＨ2
が図３に示すように気泡Ｂとなって陰極−側（模型Ｍ
側）に付着する。
【００１９】そこで、電流効率が下がるほど水の電解分
解量は多くなり、陰極側に付着する気泡Ｂも多くなるこ
とになるが、この電流効率を９８％以下に設定すると本
案の電鋳体の製造に必要な気泡Ｂの大きさ、数が得られ
ることが判明した。
解量は多くなり、陰極側に付着する気泡Ｂも多くなるこ
とになるが、この電流効率を９８％以下に設定すると本
案の電鋳体の製造に必要な気泡Ｂの大きさ、数が得られ
ることが判明した。
【００２０】そこで、本案の場合は、電流効率を９８％
以下に設定出来るスルファミン酸ニッケル濃度４００ｇ
／ｌ以下を採用するが、ニッケルイオン濃度が薄すぎる
と気泡Ｂの発生にムラができて模型Ｍの表面に均一に付
着せず、また濃すぎると電流効率が高くなって気泡Ｂの
発生が少なくなることから、１５０ｇ／ｌ以上、３００
ｇ／ｌ以下が特に望ましい。そして、ｐＨ値は４．１±
０．２に調整している。
以下に設定出来るスルファミン酸ニッケル濃度４００ｇ
／ｌ以下を採用するが、ニッケルイオン濃度が薄すぎる
と気泡Ｂの発生にムラができて模型Ｍの表面に均一に付
着せず、また濃すぎると電流効率が高くなって気泡Ｂの
発生が少なくなることから、１５０ｇ／ｌ以上、３００
ｇ／ｌ以下が特に望ましい。そして、ｐＨ値は４．１±
０．２に調整している。
【００２１】従って、以上のような挙動に従い、図１
（イ）に示すように、まず模型Ｍ表面に水素ガスＨ2に
よる気泡Ｂが付着するとともに、この気泡Ｂが非電着部
となっってそれ以外の模型Ｍ表面にニッケル金属分子が
電着し成長してゆく。
（イ）に示すように、まず模型Ｍ表面に水素ガスＨ2に
よる気泡Ｂが付着するとともに、この気泡Ｂが非電着部
となっってそれ以外の模型Ｍ表面にニッケル金属分子が
電着し成長してゆく。
【００２２】以上のような電鋳処理によって、気泡Ｂの
成長と電着の進行は図２に示すとおりとなり、電着の進
行に伴い前記電気分解も同時に行われて、電気分解によ
って発生したＨ2ガスが気泡Ｂへ供給される。つまり、
（イ）に示すように模型Ｍ表面に付着した気泡Ｂが徐々
に成長して大きくなり（ロ）、最終的に模型Ｍ側の穴径
が約１５０μｍ以下となるような多数の穴ｈを有する電
鋳殻Ｋ（ハ）を成形することが出来る。
成長と電着の進行は図２に示すとおりとなり、電着の進
行に伴い前記電気分解も同時に行われて、電気分解によ
って発生したＨ2ガスが気泡Ｂへ供給される。つまり、
（イ）に示すように模型Ｍ表面に付着した気泡Ｂが徐々
に成長して大きくなり（ロ）、最終的に模型Ｍ側の穴径
が約１５０μｍ以下となるような多数の穴ｈを有する電
鋳殻Ｋ（ハ）を成形することが出来る。
【００２３】こうして、電鋳殻Ｋが成形されると模型Ｍ
から取り出され、不図示の型枠と通気性のあるバックア
ップが取り付けられて真空成形型として構成される。
から取り出され、不図示の型枠と通気性のあるバックア
ップが取り付けられて真空成形型として構成される。
【００２４】尚、以上の実施例ではスルファミン酸ニッ
ケル濃度を調整して電流効率を９８％以下にするように
したが、例えばｐＨ値を例えば３程度に調整して電流効
率を低下させるようにしてもよい。また、スルファミン
酸ニッケル濃度の調整とｐＨ値の調整を組み合せて電流
効率９８％以下にするようにしてもよい。
ケル濃度を調整して電流効率を９８％以下にするように
したが、例えばｐＨ値を例えば３程度に調整して電流効
率を低下させるようにしてもよい。また、スルファミン
酸ニッケル濃度の調整とｐＨ値の調整を組み合せて電流
効率９８％以下にするようにしてもよい。
【００２５】また、この電解液のニッケル濃度、ｐＨ
値、或いはこの組合せによって穴径、数等も自由にコン
トロールすることが出来、真空成形時に穴の影響が製品
に表れない電鋳殻Ｋを容易に成形出来る。
値、或いはこの組合せによって穴径、数等も自由にコン
トロールすることが出来、真空成形時に穴の影響が製品
に表れない電鋳殻Ｋを容易に成形出来る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明の電鋳体の製造方
法は、電解液中のニッケル濃度或いはｐＨ値等を調整す
ることで電流効率を９８％以下に低下させ、模型表面に
気泡を付着させて非電着部にするようにしたため、後加
工で穴明け加工に必要のない電鋳殻を容易に成形するこ
とが出来る。そして、この穴径、数等は容易にコントロ
ール出来るため、成形品質の高い真空成形型とすること
が出来る。また、この穴は塞がる虞れがなく確実に成形
することが出来るのみならず、真空成形時にあっても通
気抵抗が少なくなって好都合である。その上、スルファ
ミン酸ニッケル濃度の低い領域において電鋳処理を行っ
ているので、ニッケル金属分子析出時における圧縮電着
応力も小さくなり、電鋳殻の変形や反りが少なく、且つ
転写精度、加工精度の良好な電鋳殻が得られる。
法は、電解液中のニッケル濃度或いはｐＨ値等を調整す
ることで電流効率を９８％以下に低下させ、模型表面に
気泡を付着させて非電着部にするようにしたため、後加
工で穴明け加工に必要のない電鋳殻を容易に成形するこ
とが出来る。そして、この穴径、数等は容易にコントロ
ール出来るため、成形品質の高い真空成形型とすること
が出来る。また、この穴は塞がる虞れがなく確実に成形
することが出来るのみならず、真空成形時にあっても通
気抵抗が少なくなって好都合である。その上、スルファ
ミン酸ニッケル濃度の低い領域において電鋳処理を行っ
ているので、ニッケル金属分子析出時における圧縮電着
応力も小さくなり、電鋳殻の変形や反りが少なく、且つ
転写精度、加工精度の良好な電鋳殻が得られる。
【図１】電鋳時の作用を説明する説明図
【図２】電鋳殻の成長を示す部分拡大図
【図３】気泡付着の原理を説明するための説明図
【図４】（イ）は電解液のニッケル濃度と電流効率（実
線）、電着応力（破線）の関係、（ロ）はｐＨ値と電流
効率の関係を説明するグラフ
線）、電着応力（破線）の関係、（ロ）はｐＨ値と電流
効率の関係を説明するグラフ
Ａ 電解液 Ｂ 気泡 Ｅ 導電層 Ｋ 電鋳殻 Ｍ 模型 ｈ 穴
Claims (2)
- 【請求項１】 電解液に浸漬した模型の表面に導電層を
形成して陰極にセットし、電解液中のニッケル材を陽極
にセットして電鋳処理することで多数の微小穴を有する
電鋳体を形成するようにした電鋳体の製造方法におい
て、前記電鋳処理時の電流効率を９８％以下の状態に設
定して電鋳処理することにより前記模型表面に気泡を付
着させ、この気泡を非電着部として作用させ気泡付着部
を除く模型表面に電着殻を形成することを特徴とする微
小穴を有する電鋳体の製造方法。 - 【請求項２】 前記電流効率の設定を電解液のニッケル
イオン濃度の調整、或いは電解液のｐＨ値の調整、或い
は両者の組合せによって行うことを特徴とする請求項１
に記載の微小穴を有する電鋳体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17533593A JP2935397B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 微小穴を有する電鋳体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17533593A JP2935397B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 微小穴を有する電鋳体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734285A true JPH0734285A (ja) | 1995-02-03 |
| JP2935397B2 JP2935397B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=15994274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17533593A Expired - Fee Related JP2935397B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 微小穴を有する電鋳体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935397B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479080A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | ディスクドライブ装置 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP17533593A patent/JP2935397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479080A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | ディスクドライブ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2935397B2 (ja) | 1999-08-16 |
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