JPH0867992A - Method for working metal - Google Patents

Method for working metal

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JPH0867992A
JPH0867992A JP20347594A JP20347594A JPH0867992A JP H0867992 A JPH0867992 A JP H0867992A JP 20347594 A JP20347594 A JP 20347594A JP 20347594 A JP20347594 A JP 20347594A JP H0867992 A JPH0867992 A JP H0867992A
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JP
Japan
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pattern
etching
metal
deformation
etched
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20347594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidemitsu Hamano
秀光 浜野
Koji Suzuki
孝司 鈴木
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH0867992A publication Critical patent/JPH0867992A/en
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Abstract

PURPOSE: To efficiently form a metallic formed article having intricate ruggednesses on the surface by patterning the metal surface with ruggednesses and then plastic-working the metal. CONSTITUTION: Plural circles are printed on the surface of a disk 1 of superplastic alloy with a resist ink 2. The surface is masked 3, and then a rugged pattern 4 is formed by etching. The disk is set in a die 7 and blow-molded into a specified vessel by utilizing superplastic deformation, and the vessel having clear embossed circles is obtained. This process can be applied to a thin-walled product, and further even a small number of products are economically produced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面に凹凸によるパター
ンを持つ金属製品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a metal product having a pattern of irregularities on its surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属表面に凹凸により模様や文字等のパ
ターンをつける方法については、従来より、数多くの提
案または実用化がなされている。例えば、凹部のついた
ロールを用いて表面に滑り止めの突起を持った縞鋼板を
能率的に製造する方法が知られている。
2. Description of the Related Art A number of proposals and practical applications have been made in the past for a method of forming a pattern such as a pattern or a character on a metal surface by means of unevenness. For example, there is known a method of efficiently producing a striped steel sheet having a non-slip projection on its surface using a roll having a recess.

【0003】また、広く用いられている方法として、硬
貨に行なわれているコイニングや転造加工がある。コイ
ニングはあらかじめ模様や文字の凹凸を付けたパンチ
を、平板状の金属に圧力をかけて押し込み、目的とする
パターンをつける方法である。この方法による場合は、
加工後の金属面を平面状だけでなく三次元曲面にするこ
とも可能である。なお、加工前の素材も必ずしも平板状
であることは要求されない。
Further, as a widely used method, there are coining and rolling processing performed on coins. Coining is a method in which a punch in which patterns and letters are irregularly formed is pressed into a flat metal plate and pressed to form a desired pattern. With this method,
The processed metal surface can be not only a flat surface but also a three-dimensional curved surface. The material before processing is not necessarily required to be flat.

【0004】一方、転造加工は例えば硬貨等の円盤状の
金属板の外周面に、模様や文字を刻み込む加工方法であ
り、模様等の凹凸を付けた2つの工具の間に被加工材を
挟み、圧力をかけながら転動・圧印する加工方法であ
る。
On the other hand, the rolling process is a process in which a pattern or a character is engraved on the outer peripheral surface of a disc-shaped metal plate such as a coin, and a work material is placed between two tools having irregularities such as a pattern. It is a processing method of rolling and coining while sandwiching and applying pressure.

【0005】以上に述べた加工方法によりつけられた凹
凸・模様・文字は、結果的に浮き彫りにはなるが、浮き
彫りと言うよりも押し込み加工とも言うべきものであ
り、基本的には金属の除去は行なわれない。
The irregularities, patterns, and characters formed by the above-described processing method result in embossing, but they should also be called indentation rather than embossing, and basically metal removal. Is not done.

【0006】一方、特開平4−34167号公報に示さ
れている様なエッチング法は、金属の表面をフォトレジ
ストやシルククリーン印刷等により、部分的に保護皮膜
を付けた後に、その他の部分をエッチングにより溶か
し、板厚の厚い所と薄い所をつくり、その後に保護皮膜
を除去し、表面に凹凸によるパターンを持った金属製品
を得る方法である。
On the other hand, in the etching method as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 34167/1992, a protective film is partially applied to the surface of metal by photoresist or silk clean printing, and then the other part is applied. It is a method of melting by etching to form thick and thin portions, and then removing the protective film to obtain a metal product having a pattern of irregularities on the surface.

【0007】エッチング法は材料にレジストを載せる工
程があるため、対象の面が平面の場合には比較的容易で
ある。製品の大きさにも制限がなく、1m×1mといっ
た相当に大きい場合にも可能である。薄い形状のものが
主たる対象であるが、厚さの制限も少ない。もちろん、
これらの場合に得られる凹凸を持った金属面は通常は平
面状である。
Since the etching method has a step of placing a resist on a material, it is relatively easy when the target surface is a flat surface. There is no limitation on the size of the product, and it is possible even when the size is considerably large, such as 1 m × 1 m. The main target is thin shape, but the thickness is not limited. of course,
The metal surface having irregularities obtained in these cases is usually flat.

【0008】これに対して、曲面に凹凸を付けるエッチ
ング方法として、特開昭63ー121676号公報に示
されている技術がある。これは伸縮性を持つ透明のゴム
の薄膜にパターンをスクリーン印刷し、感光剤を塗布し
た三次元曲面に被せ、露光、現像、エッチング、レジス
ト剥離を行うものである。
On the other hand, as an etching method for making unevenness on a curved surface, there is a technique disclosed in JP-A-63-121676. In this method, a pattern is screen-printed on a stretchable transparent rubber thin film, and a three-dimensional curved surface coated with a photosensitizer is covered, and exposure, development, etching, and resist stripping are performed.

【0009】また、特開平4−26780号公報には曲
面にレジストを塗布し、その上に印刷を行い露光、現
像、エッチング、レジスト剥離を行い曲面にエッチング
を行う技術が開示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 26780/1992 discloses a technique in which a resist is applied to a curved surface, printing is performed on the curved surface, exposure, development, etching, and resist stripping are performed to etch the curved surface.

【0010】さらにエッチングでパタ−ンを付けたのち
にエッチング部分を含む部位に塑性変形を与えることは
しばしば行なわれている。その場合最終的なパタ−ンは
最初のものとは異なる、いわゆる崩れた形となることは
当然である。
Further, it is often practiced that after applying a pattern by etching, plastic deformation is applied to a portion including an etched portion. In that case, it is natural that the final pattern has a so-called collapsed shape, which is different from the initial pattern.

【0011】従って、エッチング部分を含む部位に塑性
変形を与える場合には塑性変形後の最終的なパタ−ンが
希望する形状となることが望ましいが、このような技術
は開示されていない。
Therefore, when plastic deformation is applied to a portion including an etched portion, it is desirable that the final pattern after plastic deformation has a desired shape, but such a technique is not disclosed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の加工方
法にはいずれも以下に述べるような問題点がある。ま
ず、圧延法は圧延に耐えられる金属に限定される。ま
た、例えば鉄鋼材料に応用する場合には、素材の変形抵
抗が大きいため、深い凹凸を付けるためには高温で行う
必要がある。加工方法からくるパターン上からの制約も
あり、連続した単純なパターンが主とならざるをえな
い。また、ロールのコスト、圧延機のコストも重要であ
り、基本的に大量生産品以外への適用は現実的でない。
However, each of the above processing methods has the following problems. First, rolling methods are limited to metals that can withstand rolling. In addition, for example, when applied to steel materials, the deformation resistance of the material is large, so it is necessary to perform at high temperature in order to make deep irregularities. Since there are restrictions on the patterns that come from the processing method, continuous simple patterns are inevitable. In addition, the cost of rolls and the cost of rolling mills are also important, and basically application to products other than mass-produced products is not realistic.

【0013】つぎに、コイニングや転造は凹凸が付けら
れている剛体工具を用いて、材料に圧力をかけるもので
あり、極めて大きな加工圧力を必要とする。そのため、
素材の剛性が十分でない場合は行なえない。製品の大き
さにも制限があり、また薄い形状のものに適用すると、
成形体自体が加工に耐えることができない場合もある。
さらに、剛体工具を製造するには多大のコストと熟練を
必要とするため、この加工方法も製造個数が多い場合以
外には適用は困難である。
Next, in coining and rolling, a rigid tool having irregularities is used to apply pressure to the material, which requires extremely high processing pressure. for that reason,
This cannot be done if the material is not rigid enough. The size of the product is also limited, and when applied to thin shapes,
In some cases, the molded body itself cannot withstand processing.
Further, since manufacturing a rigid tool requires a great deal of cost and skill, this processing method is also difficult to apply except when the number of manufactured products is large.

【0014】エッチング法は材料にレジストを載せる工
程があるため、対象の面が平面の場合は比較的容易であ
るが、曲面等の場合には必ずしも適していない。たとえ
ば、素材の形状が口の部分が長細く、下部が膨らんでい
る花瓶といった複雑な曲面を持つ場合には、スクリーン
印刷はもちろん、フォトレジストを用いる方法も適用が
困難である。
Since the etching method has a step of placing a resist on a material, it is relatively easy when the target surface is a flat surface, but is not necessarily suitable when it is a curved surface or the like. For example, when the material has a complicated curved surface such as a vase with a narrow mouth and a bulging bottom, it is difficult to apply not only screen printing but also a method using a photoresist.

【0015】曲面のエッチングが可能とのべているスク
リーン印刷を行ったゴムを用いる方法は、対象が曲率半
径が比較的大きい面にかぎられると述べられている。ま
た、曲面に塗布したレジストにスクリーン印刷を行う方
法には、具体的な曲率等が示されていないが、極めて限
られた条件下でのみ可能であると考えられる。
The method using a screen-printed rubber capable of etching a curved surface is said to be limited to a surface having a relatively large radius of curvature. Further, the method of screen-printing a resist applied on a curved surface does not show a specific curvature or the like, but it is considered to be possible only under extremely limited conditions.

【0016】もちろん、手書きによりレジストインクを
のせる方法もあるが、大量生産は不可能であり能率も低
く、著しく高価になることは言うまでもない。単純な形
状、例えば円筒状の素材上に直線等の単純なパターンを
付ける場合は、機械的にレジストを載せることも可能で
ある。しかし、このような非平面状の素材にエッチング
を行う場合は平板状の場合に比較して、能率も低く技術
的にも難しい。
Of course, there is also a method of applying the resist ink by handwriting, but it goes without saying that mass production is impossible, the efficiency is low, and the cost is extremely high. In the case of forming a simple pattern such as a straight line on a simple shape, for example, a cylindrical material, it is possible to mount the resist mechanically. However, when etching such a non-planar material, the efficiency is low and it is technically difficult as compared with the case of the flat plate material.

【0017】以上に述べた様に、凹凸を持った三次元曲
面を持つ金属製品を工業的に得る方法は確立していな
い。本発明者らはエッチング後に塑性加工を行うとい
う、着想にもとずいて本発明を完成させた。
As described above, a method for industrially obtaining a metal product having a three-dimensional curved surface having irregularities has not been established. The present inventors have completed the present invention based on the idea that plastic working is performed after etching.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は金属の
表面にエッチングにより凹凸によるパターンを付けた後
にパターンに実質的な変形を与える塑性加工を行う金属
の加工方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a metal working method in which a metal pattern is formed on a surface of a metal by etching, and thereafter a plastic deformation is performed to substantially deform the pattern.

【0019】ここで、パターンに実質的な変形を与える
とは次のことを意味する。即ち、変形を与えることによ
ってパタ−ンを構成するエッチングされた線等の長さあ
るいは間隔が単に変化するだけでなく、変形後に初めて
所期の長さまたは間隔になるような変形を与えることを
言う。従って、エッチングすべきパタ−ンは変形後に観
察される模様とは当然異なるから、最終的にほしい模
様、該金属の変形特性、加工方法を考慮してエッチング
すべきパタ−ンを決定することは言うまでもない。
Here, giving a substantial deformation to a pattern means the following. That is, by giving deformation, not only the length or interval of the etched lines or the like forming the pattern is changed, but also the deformation of giving the desired length or interval only after the deformation is given. To tell. Therefore, since the pattern to be etched is naturally different from the pattern observed after deformation, it is not possible to decide the pattern to be etched in consideration of the final desired pattern, the deformation characteristics of the metal, and the processing method. Needless to say.

【0020】エッチングを施す金属の表面は平面状であ
っても平板状であってもよい。塑性加工後の金属の表面
は、三次元曲面を含む面にすることもできる。
The surface of the metal to be etched may be flat or flat. The surface of the metal after plastic working may be a surface including a three-dimensional curved surface.

【0021】塑性加工は、金属の超塑性変形を起こさせ
るものでもよく、ブロー成形法、ロール曲げ成形法等の
成形法が使用できる。
The plastic working may be one which causes superplastic deformation of a metal, and a forming method such as a blow molding method or a roll bending method can be used.

【0022】具体的な手順を説明すると、まず、エッチ
ングを行なうためにレジストを金属表面に付ける。レジ
ストを付ける方法は、通常行われている方法が可能であ
り、特に限定する必要はない。たとえば、スクリーン印
刷等によりレジストインクを用いてエッチングをする部
分とされない部分を形成してもよく、フォトレジストを
用いても良い。なお、必要に応じてエッチングを必要と
しない面等にマスンキングを行ない、保護することもあ
り、場合によっては片面よりエッチングを行う方法を採
用することもある。
Explaining the specific procedure, first, a resist is applied to the metal surface for etching. The method of applying a resist may be a commonly used method and is not particularly limited. For example, a portion which is not etched with a resist ink may be formed by screen printing or the like, and a photoresist may be used. If necessary, a surface not requiring etching may be masked to protect it, and in some cases, a method of etching from one side may be adopted.

【0023】ここで、素材である金属の表面は平面状も
しくは曲率半径の大きい曲面状等に限定されるものでは
ない。レジストを能率的に載せることが可能であり、か
つエッチングが平面状の素材に比較して、著しく困難な
ものでない場合は、いかなる形状の素材についても可能
である。
Here, the surface of the material metal is not limited to a flat surface or a curved surface having a large radius of curvature. The resist can be placed efficiently, and if the etching is not extremely difficult as compared with a flat material, it is possible to use a material of any shape.

【0024】次にエッチングを行なう。本発明ではエッ
チングが可能なすべての金属を対象とする。例えば、
銅、アルミニム、鉄、ニッケル、金、銀、チタン等の金
属、およびそれらの合金であるステンレス、真鍮、白銅
等に広く実施可能である。
Next, etching is performed. The present invention covers all metals that can be etched. For example,
It can be widely applied to metals such as copper, aluminum, iron, nickel, gold, silver and titanium, and alloys thereof such as stainless steel, brass and white copper.

【0025】エッチング方法は、従来の自明の方法が使
用可能である。エッチングの溶液は例えば、鉄、銅、ア
ルミニウムおよびそれらの合金である真鍮、ステンレス
には塩化第2鉄溶液が、チタンおよびチタン合金には硝
沸酸、亜鉛には希硝酸、クロムには塩酸、真鍮には硝酸
が使用可能である。
As the etching method, a conventional and obvious method can be used. Examples of the etching solution include iron, copper, aluminum and their alloys of brass, ferric chloride solution for stainless steel, nitric acid for titanium and titanium alloys, dilute nitric acid for zinc, hydrochloric acid for chromium, Nitric acid can be used for brass.

【0026】エッチング時間等の条件は最終的に必要と
する凹凸の深さにより決定する。この場合には、その後
に行う加工条件を考慮しなければならないことはもちろ
んである。冷間成形の場合は成形体の形状によっても異
なるが、歪み量は最大に見積もっても数10%程度、局
所的に見ても高々100%程度である。例えば、凹凸の
深さが10μm程度の場合も、成形加工後に認識可能な
凹凸として、したがってパターンとして十分に残ってい
る。
The conditions such as the etching time are determined by the depth of the unevenness finally required. In this case, it goes without saying that the processing conditions to be performed thereafter must be taken into consideration. In the case of cold forming, the strain amount is about several tens of percent even if it is estimated at the maximum, and it is about 100% at the local level, though it varies depending on the shape of the formed body. For example, even when the depth of the irregularities is about 10 μm, the irregularities that can be recognized after the molding process, and therefore, remain sufficiently as a pattern.

【0027】一方、温間および熱間成形では、冷間成形
に比較して大きな変形を与えることが可能であり、特に
超塑性変形をさせる場合には、著しく高い加工度を与え
ることができる。例えば、超塑性ブロー成形法で成形を
行う場合には、最大300%にも及ぶ歪みを与えること
ができる。このような場合にはエッチングの深さも深く
する必要があり、最小の場合も20μm程度は必要であ
る。
On the other hand, warm and hot forming can give a large deformation as compared with cold forming, and particularly when superplastic deformation is performed, a remarkably high workability can be given. For example, when molding is performed by the superplastic blow molding method, a strain of up to 300% can be applied. In such a case, it is necessary to increase the etching depth, and in the minimum case, about 20 μm is necessary.

【0028】なお、エッチング深さが10μm以下の場
合に、300%以上の大きな加工をあたえると、パター
ンは不鮮明になるが、そのようなパターンが目的の場合
には、浅くエッチングを行い大きく加工する方法が好ま
しい。エッチングの深さはもちろん自由に変えることが
できるが、深くエッチングを行う場合は時間がかかり、
多くの場合には粒界腐食等が起こりエッチング面が荒れ
る。しかし、逆に、それが好まれる場合もある。
When the etching depth is 10 μm or less and the large processing of 300% or more is given, the pattern becomes unclear. However, when such a pattern is intended, the pattern is etched shallowly and large processed. The method is preferred. The depth of etching can be freely changed, but it takes time to perform deep etching,
In many cases, intergranular corrosion occurs and the etched surface becomes rough. But, conversely, it may be preferred.

【0029】次に、レジストやマスキングの除去を行
い、次いで凹凸によりパターンを付けた金属に塑性変形
を与え、所定の形状に加工する。成形方法は目的に応じ
て張出成形や、深絞り加工等のいずれもが適用可能であ
り、特に限定する必要はない。もちろん、塑性変形後の
形状が平板状であっても良い。
Next, the resist and masking are removed, and then the metal having a pattern formed by the unevenness is plastically deformed to be processed into a predetermined shape. As a forming method, either bulging forming or deep drawing can be applied depending on the purpose, and it is not particularly limited. Of course, the shape after plastic deformation may be flat.

【0030】加工性がきわめて優れている金属および合
金は本発明の特色を発揮する上でとくに優れている。そ
の典型的な例が超塑性合金であり、鉄基、アルミニウム
基、チタン基、亜鉛基、銅基、ニッケル基等の合金があ
げられる。
Metals and alloys having extremely excellent workability are particularly excellent in exhibiting the features of the present invention. A typical example thereof is a superplastic alloy, and examples thereof include iron-based, aluminum-based, titanium-based, zinc-based, copper-based, and nickel-based alloys.

【0031】ダイスやパンチ等の剛体工具を用いる成形
法の場合には、パターンを付けた表面が工具と擦れ、成
形後のパターンが潰れる可能性が増加するため、注意が
必要である。パターン面をパンチの側にした加工の場合
は、パターン面の損傷を少なくすることができる。な
お、本方法の実施においては潤滑油等の潤滑剤を用いる
方法も有効である。エッチングにより付けられた凹部は
場合により油溜の役目もする。油溜が数多く存在するこ
とにより、加工時の摩擦力を大きく下げることが可能で
あり、パターン面の損傷を少なくすることができる。
In the case of a molding method using a rigid tool such as a die or a punch, caution is required because the possibility that the patterned surface rubs against the tool and the pattern after molding is crushed increases. In the case of processing in which the pattern surface is on the punch side, damage to the pattern surface can be reduced. A method using a lubricant such as lubricating oil is also effective in carrying out this method. In some cases, the recesses formed by etching also serve as oil reservoirs. Due to the large number of oil reservoirs, it is possible to greatly reduce the frictional force during processing and reduce the damage to the pattern surface.

【0032】しかしながら、本発明は加圧媒体側にエッ
チングされている面を配置し、ブロー成型をする場合
に、もっとも優れた効果を発揮する。この場合は成形の
終了時まで、エッチング面が工具に接触しないため疵が
つかず、鮮明なパターンが得られる。
However, the present invention exerts the most excellent effect when the surface to be etched is arranged on the pressurizing medium side and blow molding is performed. In this case, since the etching surface does not contact the tool until the end of molding, no flaws are formed and a clear pattern is obtained.

【0033】加圧側を凸面とすることももちろん可能で
ある。この場合は皺が発生することもあるが、それが好
まれる場合もある。また、ブロー成形法においては、成
形圧力により素材が工具に押しつけられるが、板厚の厚
い部分と薄い部分を段差として、製品の外表面に転写さ
せることも可能である。当然、片面に付けた凹凸により
両面に凹凸をつけることもできる。
It is of course possible to make the pressure side a convex surface. In this case, wrinkles may occur, but they are sometimes preferred. Further, in the blow molding method, the material is pressed against the tool by the molding pressure, but it is also possible to transfer the material to the outer surface of the product as a step between the thick portion and the thin portion. Of course, it is also possible to make unevenness on both sides by the unevenness made on one surface.

【0034】ロール成形法においては、パターンをつけ
た面に触れるロール面を天然ゴム、ブタジエンおよびS
BRゴム等の合成ゴム、ポリエチレン、ポリアミド、ポ
リウレタンおよびポリエステル等の各種の樹脂とすれば
よい。
In the roll-forming method, the roll surface touching the patterned surface is made of natural rubber, butadiene and S.
Synthetic rubber such as BR rubber and various resins such as polyethylene, polyamide, polyurethane and polyester may be used.

【0035】なお、エッチング面が、円筒の外面になる
様に曲げ加工を行う場合は、エッチング面にあたる2個
のロールを弾性体被覆ロールにする必要があるが、エッ
チング面が円筒の内面になる様に曲げ加工を行う場合
は、エッチング面に接触する1個のロールのみを、弾性
体被覆ロールにすれば良い。
When bending is performed so that the etching surface becomes the outer surface of the cylinder, it is necessary to use two elastic rolls as the etching surface, but the etching surface becomes the inner surface of the cylinder. In the case of performing the bending process as described above, only one roll that comes into contact with the etching surface may be the elastic body-coated roll.

【0036】[0036]

【作用】本発明は平面状の金属表面に、エッチングを行
い、凹凸によるパターンをつけ、その後に塑性加工を行
うものである。平面状の金属表面においてエッチングを
行うため、複雑なパターンを容易にかつ能率的につける
ことが可能であり、またエッチング深さの制御も容易で
ある。特に、塑性変形の程度、期待する最終的な模様の
深さに応じてエッチングの深さは異なるがそれらの要求
に容易に対応できる。
According to the present invention, a flat metal surface is etched to form a pattern of concavities and convexities, and then plastic working is performed. Since etching is performed on a flat metal surface, it is possible to easily and efficiently form a complicated pattern, and the etching depth can be easily controlled. In particular, the etching depth differs depending on the degree of plastic deformation and the expected final pattern depth, but these requirements can be easily met.

【0037】さらに、その後塑性変形を与えるため最終
製品の3次元曲面部分にも所定の模様をつけることがで
きる。特に、曲率半径の小さな曲面などに複雑な模様を
つけることは従来技術では困難であったが、該金属の表
面にパタ−ンをエッチングしたのち、超塑性変形を利用
した塑性変形を与えることにより、このような曲率半径
の小さな曲面などの部分にも所定の模様を得ることがで
きる点が大きな利点である。
Further, since a plastic deformation is given thereafter, a predetermined pattern can be formed on the three-dimensional curved surface portion of the final product. In particular, it has been difficult in the prior art to form a complicated pattern on a curved surface having a small radius of curvature, but by etching a pattern on the surface of the metal and then applying plastic deformation utilizing superplastic deformation. It is a great advantage that a predetermined pattern can be obtained even on such a curved surface portion having a small radius of curvature.

【0038】また、塑性加工方法としてブロ−成形をも
ちいた場合、超塑性変形の利用が容易となる。
If blow molding is used as the plastic working method, superplastic deformation can be easily utilized.

【0039】ロール成形法においては、パターンをつけ
た面に触れるロール面を合成ゴム、または樹脂にするこ
とにより、パターン面に疵を付けずに塑性加工を行うこ
とができる。
In the roll forming method, the roll surface that comes into contact with the patterned surface is made of synthetic rubber or resin, so that the plastic working can be carried out without any flaws on the patterned surface.

【0040】[0040]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1(a)に示すように、超塑性合金であ
る0.9mmt, φ120mmのTi −6%Al−4%V系合
金の円板1の表面に直径φ4mm, ラインの太さ0.44mmの
サークルを複数個、レジストインク2を用いるスクリー
ン印刷法により印刷し、エッチングを行う部分と行わな
い部分を形成した。
[Example 1] As shown in FIG. 1 (a), a diameter of φ4 mm and a thick line are formed on the surface of a disc 1 of Ti-6% Al-4% V-based alloy of 0.9 mmt and φ120 mm which is a superplastic alloy. A plurality of 0.44 mm thick circles were printed by a screen printing method using resist ink 2 to form a portion to be etched and a portion not to be etched.

【0041】図1(b)に示す様に裏面等にマスンキン
グ3を行った後に、図1(c)に示すようにエッチング
を60秒間行った。エッチング液は3%沸酸−10%硝
酸中である。エッチングによりサークルの高さが39μ
mのパターンが得られた。その後に図1(d)に示すよ
うにレジストインクおよびマスキングを除去した。
After masking 3 on the back surface as shown in FIG. 1 (b), etching was performed for 60 seconds as shown in FIG. 1 (c). The etching solution is 3% hydrofluoric acid-10% nitric acid. The height of the circle is 39μ due to etching.
A pattern of m was obtained. After that, the resist ink and the masking were removed as shown in FIG.

【0042】この円盤を図1(e)に示す様に成形型に
セットし超塑性変形を利用したブロー成形を行なった。
超塑性変形を生じさせる条件として、成型温度900
℃、成型圧力8気圧、成型時間4時間の条件を選び、エ
ッチング面を内側にしてブロー成形を行い、図1(f)
に示すような所定の容器に成型した。この加工によるも
っとも歪みの大きい部分の加工度は202%になった
が、サークルの高さは21μmで成形体の内面に残って
おり、鮮明な浮き彫りサークルを有する容器が得られ
た。
This disc was set in a mold as shown in FIG. 1 (e) and blow molding was carried out by utilizing superplastic deformation.
As a condition for causing superplastic deformation, a molding temperature of 900
C., molding pressure 8 atm, molding time 4 hours were selected and blow molding was performed with the etching surface facing inward.
It was molded into a predetermined container as shown in. The workability of the most distorted portion was 202% by this working, but the height of the circle was 21 μm and remained on the inner surface of the molded body, and a container having a clear embossed circle was obtained.

【0043】〔実施例2〕実施例1と同一素材を用い、
同一の工程により、パターンをつけた後、図2に示すよ
うにパターン面6をパンチ8の側に配置し、カップ状に
成形した。パターン面6がパンチ8側になっているた
め、パターン面の損傷は最小に止めることができた。成
型温度は900℃、成型時間は2時間で、この条件も超
塑性変形を生じさせる条件である。この加工によるもっ
とも歪みの大きい部分の加工度は223%になったが、
サークルの高さは最低でも19μmで、成形体の内面に
残っており、鮮明な浮き彫りサークルを有する容器が得
られた。
[Embodiment 2] Using the same material as in Embodiment 1,
After a pattern was formed by the same process, the pattern surface 6 was placed on the punch 8 side as shown in FIG. 2 and molded into a cup shape. Since the pattern surface 6 is on the punch 8 side, damage to the pattern surface could be minimized. The molding temperature is 900 ° C. and the molding time is 2 hours. This condition is also a condition that causes superplastic deformation. The machining rate of the most distorted part due to this machining was 223%,
The height of the circle was at least 19 μm and remained on the inner surface of the molded body, and a container having a clear embossed circle was obtained.

【0044】〔実施例3〕1.5mmtのAl−6%Mg−
0.4%Zr系合金板を用い, フォトレジストを塗布
し、続いて波状のパターンを有するマスクを重ね露光し
た。その後に現像し、不要部分のフォトレジストを除去
後にエッチングを行い、凹凸の高さが0.4 mmのパターン
を表面につけた後、図3に示す様にブロー成形法によ
り、エッチングをした面を内側にして、450℃で半球
状にブロー成形を行い、内面の凹凸を外面に浮き立たせ
た容器を製造した。
[Example 3] 1.5 mmt of Al-6% Mg-
A 0.4% Zr-based alloy plate was used to apply a photoresist, and then a mask having a wavy pattern was overlaid and exposed. After that, development is performed, and after removing the unnecessary portion of the photoresist, etching is performed to form a pattern with unevenness of 0.4 mm on the surface. Then, as shown in FIG. 3, the etched surface is turned inside by the blow molding method. Then, a hemispherical blow molding was performed at 450 ° C. to manufacture a container in which irregularities on the inner surface were raised on the outer surface.

【0045】〔実施例4〕1.5mmtのSUS316ステン
レス鋼薄板を用い, フォトレジストを塗布し、続いてパ
ターンを有するマスクを重ねて露光後に、現像して不要
部分のフォトレジストを除去し、エッチングを行う作業
を2度繰り返し、凹凸の深さが最大で0.4mm の幾何学模
様をつけた。その後、図4に示したようにパターンをつ
けた面に触れるロール面SBRゴムで被覆したロールを
用いエッチングをした面を外側にして、ロール曲げ成形
を行い、凹凸を外面に浮き立たせた直径70mm,高さ
300mmの円筒を作製し、次いでシーム溶接および底
板の溶接を行い花瓶を作成した。
[Example 4] Using a 1.5 mmt SUS316 stainless steel thin plate, a photoresist was applied, and subsequently, a mask having a pattern was overlaid, exposed, and developed to remove an unnecessary portion of the photoresist, and etching was performed. The work was repeated twice to form a geometric pattern with a maximum depth of 0.4 mm. After that, as shown in FIG. 4, the roll surface that touches the patterned surface is roll-molded with the surface that is etched using a roll covered with SBR rubber as the outside, and the unevenness is raised to the outer surface with a diameter of 70 mm. A cylinder having a height of 300 mm was prepared, and then seam welding and bottom plate welding were performed to prepare a vase.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明により、表面に複雑な凹凸を持つ
金属成型品を能率良く得ることができる。特に従来の機
械的方法に比較して、 1)肉厚が薄い製品にも適用できる。 2)大きい製品にも適用できる。 3)生産コストが安く、製造個数の少ない場合にも経済
的に製造できる。等の長所を有する。また曲面エッチン
グ法に比較して、 4)複雑な凹凸を持った曲率半径の小さい表面を持った
製品を製造できる。長所を有する等、他の方法に比較し
て優れた点が多い。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to efficiently obtain a metal molded product having complicated irregularities on the surface. In particular, 1) It can be applied to products with thin wall thickness as compared with the conventional mechanical method. 2) It can be applied to large products. 3) It can be economically manufactured even if the production cost is low and the number of manufactured products is small. It has advantages such as Further, as compared with the curved surface etching method, 4) it is possible to manufacture a product having a surface with a small radius of curvature having complicated unevenness. It has many advantages over other methods, such as having advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、ブロー成形法を用いた本発明の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the present invention using a blow molding method.

【図2】は、パンチ成形法を用いた本発明の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory view of the present invention using a punch forming method.

【図3】は、ブロー成形法により、一面につけた凹凸に
よるパターンを反対面に転写させる本発明の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the present invention in which a pattern formed by unevenness on one surface is transferred to the other surface by a blow molding method.

【図4】は、ロール成形法を用いた本発明の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view of the present invention using a roll forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 素材板 2 パターンを形成するレジストインク 3 マスキング 4 エッチングによる凹凸 5 ブロー成形用のガス 6 塑性加工を受けた凹凸面 7 成形型・工具 8 パンチ 9 ロール 9a 表面が弾性体のロール 1 Material Plate 2 Resist Ink Forming Pattern 3 Masking 4 Concavo-convex by Etching 5 Gas for Blow Molding 6 Concavo-convex Surface Subjected to Plastic Processing 7 Molds / Tools 8 Punches 9 Rolls 9a Rolls with Elastic Surface

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属の表面にエッチングにより凹凸によ
るパターンを付けた後に、パターンに実質的な変形を与
える塑性加工を行うことを特徴とする金属の加工方法。
1. A method for processing a metal, which comprises forming a pattern of irregularities on a surface of a metal by etching and then performing a plastic working for substantially deforming the pattern.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012079157A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Magna International Inc. Blanks for superplastic forming
CN105578821A (en) * 2014-10-13 2016-05-11 联想(北京)有限公司 Electronic equipment and housing preparation method thereof

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