JPH11181597A - アルミニウムの表面処理方法 - Google Patents
アルミニウムの表面処理方法Info
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- JPH11181597A JPH11181597A JP27487998A JP27487998A JPH11181597A JP H11181597 A JPH11181597 A JP H11181597A JP 27487998 A JP27487998 A JP 27487998A JP 27487998 A JP27487998 A JP 27487998A JP H11181597 A JPH11181597 A JP H11181597A
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- alumite
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密着性に優れたメッキを電気メッキ法によっ
て被覆処理すること。 【解決手段】 アルミニウムを陽極酸化処理して多孔性
陽極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって多孔性陽
極酸化皮膜上へ直接電気メッキを施す。
て被覆処理すること。 【解決手段】 アルミニウムを陽極酸化処理して多孔性
陽極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって多孔性陽
極酸化皮膜上へ直接電気メッキを施す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムの表
面処理方法に関し、詳しくは、アルミニウムの陽極酸化
皮膜(以下「アルマイト皮膜」と略称する)上に、交流
電解による直接電気メッキを施す方法に関する。
面処理方法に関し、詳しくは、アルミニウムの陽極酸化
皮膜(以下「アルマイト皮膜」と略称する)上に、交流
電解による直接電気メッキを施す方法に関する。
【0002】なお、本発明における「アルミニウム」は
「アルミニウム合金」を含む。
「アルミニウム合金」を含む。
【0003】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】アルマイ
ト皮膜上へのメッキ方法は、従来より、電気メッキ法で
はなく、無電解メッキによる方法が種々検討されてきて
いる。これは次のような理由による。電気メッキでは、
アルマイト皮膜と析出した金属との密着は極めて悪いと
されてきた。すなわち、電気化学的にアルマイト皮膜の
微細孔に金属を電析させても、析出金属で微細孔内を埋
め尽くす前に、直流電解のため水素ガスの発生による皮
膜破壊が起こった。これを防止すべく、微細孔底のバリ
アー層を除去してから、微細孔内に金属を析出させる方
法が取られた。この方法では、しばしば微細孔全体を析
出金属で埋め尽くし、さらに電解すると、アルマイト表
面にまで析出金属で覆われる現象が見られるものの、こ
の方法はバリアー層を除去するために、アルミニウム素
地と析出金属との間でガルバニック腐食を起こし、最終
的に得られるメッキ製品の密着性及び耐食性が極めて劣
化するという欠点を有していた。上記のような理由によ
り、アルマイト皮膜上へのメッキ方法は、電気メッキ法
ではなく、主として無電解メッキによる方法が採られて
きたが、この無電解メッキ法では、メッキできる金属が
限定されるという欠点があり(例えば、硬質クロムメッ
キは無電解メッキ法では非常に工程が複雑となり、実質
的には(工業的には)行なうことができない。)、ま
た、電気メッキ法は無電解メッキに比して、経済的に有
利であり、操作が容易で、かつメッキ膜の密着性に優れ
ているというメリットがあるため、アルマイト皮膜上へ
のメッキは、やはり無電解メッキ法ではなく電気メッキ
による方法の開発が望まれていた。
ト皮膜上へのメッキ方法は、従来より、電気メッキ法で
はなく、無電解メッキによる方法が種々検討されてきて
いる。これは次のような理由による。電気メッキでは、
アルマイト皮膜と析出した金属との密着は極めて悪いと
されてきた。すなわち、電気化学的にアルマイト皮膜の
微細孔に金属を電析させても、析出金属で微細孔内を埋
め尽くす前に、直流電解のため水素ガスの発生による皮
膜破壊が起こった。これを防止すべく、微細孔底のバリ
アー層を除去してから、微細孔内に金属を析出させる方
法が取られた。この方法では、しばしば微細孔全体を析
出金属で埋め尽くし、さらに電解すると、アルマイト表
面にまで析出金属で覆われる現象が見られるものの、こ
の方法はバリアー層を除去するために、アルミニウム素
地と析出金属との間でガルバニック腐食を起こし、最終
的に得られるメッキ製品の密着性及び耐食性が極めて劣
化するという欠点を有していた。上記のような理由によ
り、アルマイト皮膜上へのメッキ方法は、電気メッキ法
ではなく、主として無電解メッキによる方法が採られて
きたが、この無電解メッキ法では、メッキできる金属が
限定されるという欠点があり(例えば、硬質クロムメッ
キは無電解メッキ法では非常に工程が複雑となり、実質
的には(工業的には)行なうことができない。)、ま
た、電気メッキ法は無電解メッキに比して、経済的に有
利であり、操作が容易で、かつメッキ膜の密着性に優れ
ているというメリットがあるため、アルマイト皮膜上へ
のメッキは、やはり無電解メッキ法ではなく電気メッキ
による方法の開発が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これら従
来の諸問題点を解決すべく、鋭意研究を進めてきた結
果、アルマイト皮膜の微細孔から表面にかけて、交流電
解により直接電気メッキができる方法を見出し、これを
完成するに至った。すなわち、請求項1記載のアルミニ
ウムの表面処理方法は、アルミニウムを陽極酸化処理し
て多孔性陽極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって
多孔性陽極酸化皮膜上へ直接電気メッキを施すことを特
徴とする方法である。
来の諸問題点を解決すべく、鋭意研究を進めてきた結
果、アルマイト皮膜の微細孔から表面にかけて、交流電
解により直接電気メッキができる方法を見出し、これを
完成するに至った。すなわち、請求項1記載のアルミニ
ウムの表面処理方法は、アルミニウムを陽極酸化処理し
て多孔性陽極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって
多孔性陽極酸化皮膜上へ直接電気メッキを施すことを特
徴とする方法である。
【0005】請求項2記載のアルミニウムの表面処理方
法は、請求項1記載の方法において、直接電気メッキを
して得られたメッキ皮膜を基材として、さらに、その上
に、1層または複数層(多重層)のメッキを施すことを
特徴とする方法である。
法は、請求項1記載の方法において、直接電気メッキを
して得られたメッキ皮膜を基材として、さらに、その上
に、1層または複数層(多重層)のメッキを施すことを
特徴とする方法である。
【0006】請求項3記載のアルミニウムの表面処理方
法は、請求項2記載の方法において、直接電気メッキを
して得られたメッキ皮膜を基材として、さらに、その上
に、1層または複数層(多重層)のメッキを施すに先だ
って、予め前記基材を酸性溶液によって洗浄処理するこ
とを特徴とする方法である。
法は、請求項2記載の方法において、直接電気メッキを
して得られたメッキ皮膜を基材として、さらに、その上
に、1層または複数層(多重層)のメッキを施すに先だ
って、予め前記基材を酸性溶液によって洗浄処理するこ
とを特徴とする方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、第1ステップとして、
アルミニウムをアルマイト処理して多孔性アルマイト皮
膜を生成させる。次に、第2ステップとして、得られた
多孔性アルマイト皮膜の微細孔に、交流電解による直接
電気メッキを施す。このように、基本的には、2つのス
テップからなる表面処理方法である。
アルミニウムをアルマイト処理して多孔性アルマイト皮
膜を生成させる。次に、第2ステップとして、得られた
多孔性アルマイト皮膜の微細孔に、交流電解による直接
電気メッキを施す。このように、基本的には、2つのス
テップからなる表面処理方法である。
【0008】上記方法で得られたメッキ膜は、被覆率が
極めて良く、密着性が優れている等の種々の特性を有し
ている。
極めて良く、密着性が優れている等の種々の特性を有し
ている。
【0009】さらに、本方法で表面処理された製品の使
用用途あるいは使用要求性能によっては、第2ステップ
で得られたメッキ膜上に、さらに、異種金属(1層ある
いはそれ以上の複数層)の電気メッキあるいは無電解メ
ッキを施すこともできる。この際に、第2ステップで得
られたメッキ膜とその上に施すメッキ膜の密着性向上の
ために酸性溶液による洗浄処理(酸洗浄処理)を実施し
た後にメッキを行なうことが好ましい。用いる酸性物質
としては特に限定はなく、硫酸、硝酸、塩酸、シュウ
酸、クロム酸などが挙げられる。
用用途あるいは使用要求性能によっては、第2ステップ
で得られたメッキ膜上に、さらに、異種金属(1層ある
いはそれ以上の複数層)の電気メッキあるいは無電解メ
ッキを施すこともできる。この際に、第2ステップで得
られたメッキ膜とその上に施すメッキ膜の密着性向上の
ために酸性溶液による洗浄処理(酸洗浄処理)を実施し
た後にメッキを行なうことが好ましい。用いる酸性物質
としては特に限定はなく、硫酸、硝酸、塩酸、シュウ
酸、クロム酸などが挙げられる。
【0010】また、ある化合物を溶媒に投入し溶解した
結果において、当該溶解液が酸性を呈するのであれば、
前記化合物も、ここでいう酸性物質である。
結果において、当該溶解液が酸性を呈するのであれば、
前記化合物も、ここでいう酸性物質である。
【0011】なお、洗浄処理条件としては、使用する酸
性物質やその濃度によって変わるので一概には言えない
が、およそのところ1.0〜50.0v/v%で、浴温
10〜80℃、浸漬時間10秒〜120分間である。
性物質やその濃度によって変わるので一概には言えない
が、およそのところ1.0〜50.0v/v%で、浴温
10〜80℃、浸漬時間10秒〜120分間である。
【0012】次に、この発明の各ステップの内容につい
て詳細に説明する。まず、第1ステップのアルミニウム
のアルマイト処理としては、多孔性アルマイト皮膜が得
られる公知のアルマイト処理方法で、アルマイト皮膜厚
が10μm位得られる方法であれば、如何なる方法でも
良い。すなわち、電解浴としては、硫酸浴等の無機酸
浴、シュウ酸等の有機酸浴。及びこれらの混酸浴を用
い、電解条件としては、直流法、交流法、交直重量法、
電流回復法、電流反転法及びパルス波形法等の方法、あ
るいはこれらの組み合わせの方法を採ることができる。
て詳細に説明する。まず、第1ステップのアルミニウム
のアルマイト処理としては、多孔性アルマイト皮膜が得
られる公知のアルマイト処理方法で、アルマイト皮膜厚
が10μm位得られる方法であれば、如何なる方法でも
良い。すなわち、電解浴としては、硫酸浴等の無機酸
浴、シュウ酸等の有機酸浴。及びこれらの混酸浴を用
い、電解条件としては、直流法、交流法、交直重量法、
電流回復法、電流反転法及びパルス波形法等の方法、あ
るいはこれらの組み合わせの方法を採ることができる。
【0013】次に、第2ステップの交流電解法による電
気メッキ処理としては、アルマイト皮膜が一般的にアル
カリに対し弱い傾向があることから、中性〜弱酸性のp
H域(およそのところpH2.5〜6.5)のメッキ浴
が使用できる。例えば、硫酸銅浴等を用いた銅メッキ、
硫酸ニッケル浴等を用いたニッケルメッキ、無水クロム
酸を含むサージェント浴等を用いたクロムメッキ、酸性
亜鉛メッキ浴等を用いた亜鉛メッキ、硫酸第1スズ浴等
を用いたスズメッキ、スルファミン酸浴等を用いた鉛メ
ッキ等の各種単体金属メッキ以外に、スターネット浴等
を用いたスズ−コバルト合金メッキ等の各種合金メッキ
等にも展開することができる。
気メッキ処理としては、アルマイト皮膜が一般的にアル
カリに対し弱い傾向があることから、中性〜弱酸性のp
H域(およそのところpH2.5〜6.5)のメッキ浴
が使用できる。例えば、硫酸銅浴等を用いた銅メッキ、
硫酸ニッケル浴等を用いたニッケルメッキ、無水クロム
酸を含むサージェント浴等を用いたクロムメッキ、酸性
亜鉛メッキ浴等を用いた亜鉛メッキ、硫酸第1スズ浴等
を用いたスズメッキ、スルファミン酸浴等を用いた鉛メ
ッキ等の各種単体金属メッキ以外に、スターネット浴等
を用いたスズ−コバルト合金メッキ等の各種合金メッキ
等にも展開することができる。
【0014】いずれのメッキ浴を用いても、電気化学的
にアルマイト皮膜の微細孔孔底から電折が始まり、次
に、微細孔全体を埋め尽くし、最後にはアルマイト皮膜
全体をメッキ金属で覆ってしまう。このようにして得ら
れたメッキ皮膜は、アルマイト皮膜との密着性・折り曲
げ試験及び衝撃試験等の各試験において、全く異常はな
く、良好な結果が得られた。これは、アルマイト皮膜の
微細孔が引っ掛かりとなり、非常に強いアンカー効果を
示したのではないかと推察される。
にアルマイト皮膜の微細孔孔底から電折が始まり、次
に、微細孔全体を埋め尽くし、最後にはアルマイト皮膜
全体をメッキ金属で覆ってしまう。このようにして得ら
れたメッキ皮膜は、アルマイト皮膜との密着性・折り曲
げ試験及び衝撃試験等の各試験において、全く異常はな
く、良好な結果が得られた。これは、アルマイト皮膜の
微細孔が引っ掛かりとなり、非常に強いアンカー効果を
示したのではないかと推察される。
【0015】本発明の方法においては、アルミニウム素
材の材質と使用するメッキ浴によって、それぞれ最適な
アルマイト皮膜質を形成させる必要がある。すなわち、
アルマイト皮膜の微細孔中にメッキ金属を電析させてい
く過程で、従来であれば、水素ガスの発生を生じ、アル
マイト皮膜の破壊が起こっていた。
材の材質と使用するメッキ浴によって、それぞれ最適な
アルマイト皮膜質を形成させる必要がある。すなわち、
アルマイト皮膜の微細孔中にメッキ金属を電析させてい
く過程で、従来であれば、水素ガスの発生を生じ、アル
マイト皮膜の破壊が起こっていた。
【0016】
【実施例】代表的な例を以下実施例として示すが、本発
明はこれによって限定されない。実施例1 アルミニウム材として、A1100P材を用い、JIS
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表1]に記載したアルマイト処理条件でアルマイ
ト皮膜厚約3〜4μmの多孔性アルマイト皮膜を生成さ
せた。
明はこれによって限定されない。実施例1 アルミニウム材として、A1100P材を用い、JIS
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表1]に記載したアルマイト処理条件でアルマイ
ト皮膜厚約3〜4μmの多孔性アルマイト皮膜を生成さ
せた。
【0017】
【表1】 続いて、同表に記載の条件でニッケルメッキを行った。
【0018】メッキ処理時間10分でアルマイト皮膜表
面をテスターで導通確認した。その結果、全面導通する
ことから、アルマイト皮膜表面をニッケルメッキ皮膜が
覆ったことが確認された。また、180°折り曲げテス
ト及び碁盤目密着試験(JIS Z 2248「金属材
料曲げ試験方法」)を行った結果、アルマイト皮膜表面
とニッケルメッキ皮膜との間での剥離は皆無であった。
面をテスターで導通確認した。その結果、全面導通する
ことから、アルマイト皮膜表面をニッケルメッキ皮膜が
覆ったことが確認された。また、180°折り曲げテス
ト及び碁盤目密着試験(JIS Z 2248「金属材
料曲げ試験方法」)を行った結果、アルマイト皮膜表面
とニッケルメッキ皮膜との間での剥離は皆無であった。
【0019】実施例2 アルミニウム材として、A6063S材を用い、JIS
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表2]に記載のアルマイト処理条件で、アルマイ
ト皮膜厚約7〜8μmの多孔性アルマイト皮膜を生成さ
せた。
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表2]に記載のアルマイト処理条件で、アルマイ
ト皮膜厚約7〜8μmの多孔性アルマイト皮膜を生成さ
せた。
【0020】
【表2】 続いて、同表に記載の条件で亜鉛メッキを行った。
【0021】メッキ処理時間30分で、実施例1と同じ
導通確認を行った結果、アルマイト皮膜表面を亜鉛メッ
キ皮膜が覆ったことが確認された。
導通確認を行った結果、アルマイト皮膜表面を亜鉛メッ
キ皮膜が覆ったことが確認された。
【0022】さらに、H2SO4の5.0v/v%水溶
液に浴温25℃の条件で10分間浸漬した後(酸洗浄し
た後)、レベリング作用の大きい通常の電気光沢銅メッ
キを5〜6μm被覆した。使用したA6063S材は肉
厚が厚く、180゜折り曲げテストができないため、エ
リクセン試験等で密着性を確認した。その結果、アルマ
イト皮膜表面とメッキ皮膜との間での剥離は認められな
かった。また、亜鉛メッキ皮膜と銅メッキ皮膜間での剥
離もない密着性の良好な装飾品を得た。
液に浴温25℃の条件で10分間浸漬した後(酸洗浄し
た後)、レベリング作用の大きい通常の電気光沢銅メッ
キを5〜6μm被覆した。使用したA6063S材は肉
厚が厚く、180゜折り曲げテストができないため、エ
リクセン試験等で密着性を確認した。その結果、アルマ
イト皮膜表面とメッキ皮膜との間での剥離は認められな
かった。また、亜鉛メッキ皮膜と銅メッキ皮膜間での剥
離もない密着性の良好な装飾品を得た。
【0023】実施例3 アルミニウム材として、ダイキャスト用のアルミニウム
合金ADC−12を用い、フッ酸(フッ化水素酸)系前
処理を施した後に、下記[表3]記載のアルマイト処理
条件でアルマイト皮膜厚約9〜10μmの多孔性アルマ
イト皮膜を生成させた。
合金ADC−12を用い、フッ酸(フッ化水素酸)系前
処理を施した後に、下記[表3]記載のアルマイト処理
条件でアルマイト皮膜厚約9〜10μmの多孔性アルマ
イト皮膜を生成させた。
【0024】
【表3】 続いて、同表に記載の条件でクロムメッキを行った。
【0025】メッキ処理時間50分で、実施例1と同じ
導通確認を行った結果、アルマイト皮膜表面を灰色のク
ロムメッキ皮膜で薄く覆ったことが確認された。灰色の
クロムメッキ皮膜表面をバフ研磨することにより、自動
車用プラスチック部品の金型に使用することができた。
導通確認を行った結果、アルマイト皮膜表面を灰色のク
ロムメッキ皮膜で薄く覆ったことが確認された。灰色の
クロムメッキ皮膜表面をバフ研磨することにより、自動
車用プラスチック部品の金型に使用することができた。
【0026】参考例 アルミニウム材として、A6063S材を用い、JIS
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表4]に記載のアルマイト処理条件で、アルマイ
ト皮膜厚約10〜11μmの多孔性アルマイト皮膜を生
成させた。
H 9500に示された通常の前処理を施した後に、
下記[表4]に記載のアルマイト処理条件で、アルマイ
ト皮膜厚約10〜11μmの多孔性アルマイト皮膜を生
成させた。
【0027】
【表4】 続いて、同表に記載の条件で二次電解着色処理を行っ
た。
た。
【0028】二次電解着色処理時間20分でアルマイト
皮膜はブラック色に着色することができた。得られたブ
ラック色アルマイト皮膜表面をテスターで導通確認した
結果、全面導通しないことが確認された(二次電解着色
処理により、アルマイト皮膜の微細孔中にNiコロイド
が析出し、これによりブラック色に着色することができ
るが、Niコロイドは電荷を持たないため導通しな
い)。
皮膜はブラック色に着色することができた。得られたブ
ラック色アルマイト皮膜表面をテスターで導通確認した
結果、全面導通しないことが確認された(二次電解着色
処理により、アルマイト皮膜の微細孔中にNiコロイド
が析出し、これによりブラック色に着色することができ
るが、Niコロイドは電荷を持たないため導通しな
い)。
【0029】なお、ブラック色アルマイト皮膜品は、耐
候性・耐食性にも優れていることから、現在、アルミサ
ッシとして建材に用いられている。
候性・耐食性にも優れていることから、現在、アルミサ
ッシとして建材に用いられている。
【0030】
【発明の効果】本発明により、密着性に優れたメッキを
電気メッキ法によって被覆処理することができる。
電気メッキ法によって被覆処理することができる。
【0031】また、直接電気メッキをして得られたメッ
キ皮膜を基材として、さらに、その上に、1層または複
数層のメッキを施すに先だって、予め前記基材を酸性溶
液によって洗浄処理(例えば酸性溶液に浸漬)すること
により、より密着性に優れたメッキを被覆処理すること
ができる。
キ皮膜を基材として、さらに、その上に、1層または複
数層のメッキを施すに先だって、予め前記基材を酸性溶
液によって洗浄処理(例えば酸性溶液に浸漬)すること
により、より密着性に優れたメッキを被覆処理すること
ができる。
Claims (3)
- 【請求項1】アルミニウムを陽極酸化処理して多孔性陽
極酸化皮膜を生成し、次に交流電解によって多孔性陽極
酸化皮膜上へ直接電気メッキを施すことを特徴とするア
ルミニウムの表面処理方法。 - 【請求項2】直接電気メッキをして得られたメッキ皮膜
を基材として、さらに、その上に、1層または複数層の
メッキを施すことを特徴とする請求項1記載のアルミニ
ウムの表面処理方法。 - 【請求項3】直接電気メッキをして得られたメッキ皮膜
を基材として、さらに、その上に、1層または複数層の
メッキを施すに先だって、予め前記基材を酸性溶液によ
って洗浄処理することを特徴とする請求項2記載のアル
ミニウムの表面処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27487998A JPH11181597A (ja) | 1997-10-17 | 1998-09-29 | アルミニウムの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28527397 | 1997-10-17 | ||
JP9-285273 | 1997-10-17 | ||
JP27487998A JPH11181597A (ja) | 1997-10-17 | 1998-09-29 | アルミニウムの表面処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11181597A true JPH11181597A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=26551233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27487998A Pending JPH11181597A (ja) | 1997-10-17 | 1998-09-29 | アルミニウムの表面処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11181597A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007203443A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Univ Kanagawa | 電着砥石の製造方法及びこの方法により製造される電着砥石 |
US7833403B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-11-16 | Twd Metal Production Co., Ltd. | Plating, chemical plating technique using partial chemical oxidation for aluminum or aluminum copper radiator |
RU2471020C1 (ru) * | 2011-11-15 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ нанесения медного гальванического покрытия на детали из алюминия и его сплавов |
JP2013084833A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | 炭酸ガスレーザ発振器 |
CN103255461A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 可成科技(苏州)有限公司 | 形成复合表面的处理方法 |
CN103668386A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-26 | 广西理工职业技术学院 | 铝及铝合金表面处理方法 |
CN113122845A (zh) * | 2021-04-03 | 2021-07-16 | 郑小宝 | 一种铝合金金属镀件的制备方法 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27487998A patent/JPH11181597A/ja active Pending
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