JPS59229477A - 軽合金鋳物の防塵処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＋ａ）発明の技術分野 電子計算機システムの外部記憶装置として使用される磁
気ディスク装置などにおいては、アルミニウム合金やマ
グネシウム合金などから成る軽合金鋳物部品が使用され
ている。本発明は、このように磁気ディスク装置の磁気
記録再生部などに使用される軽合金鋳物の表面処理法、
特に鋳物表面から発生する塵埃などの防止処理方法に関
する。

（ｂ）技術の背景 データ処理装置などに使用される磁気ディスク装置は、
近年急激なデータ記録密度の向上、大容量化が進み、ま
た高速性、経済性の点から装置は小型化の傾向にある。

そのため従来の磁気ヘッド駆動部より磁気ディスクを取
外し交換できる構造のものから、磁気ヘッド駆動部およ
び磁気ディスクが一体密閉構造のものに変わってきてい
る。同時にヘッド浮上量も小さくなっている。

これらの磁気記録再生密閉機構部に使用される機構部品
は、高速性、経済性の点より、アルミニウム合釡及びマ
グネシウム合金鋳物が多く使用される。ところがアルミ
ニウム合金やマグネシウム合金は、充分洗浄を行なって
も、製品に実装して作動させている間に、鋳物金属微片
や離型剤、砂などが脱落したり、高速回転部では切削油
が飛散したりする。

（Ｃ１従来技術とその問題点 従来このように鋳物から出る塵埃を防止するために、軽
合金鋳物にアロジン法と呼ばれる化成処理を行なった後
、塗装を行なってきた。ところがこれらの機構部に使用
される部品は、機能上、寸法精度の厳しい部品が殆どな
ため、塗装を行なうには、寸法精度の厳しい部位および
電気的アースを必要とする部位についてはマスキングを
強いられていた。その結果マスキングされて塗装が行な
われない部分が磁気記録再生密閉機構部内に露出するこ
とになり、この露出部から塵埃が発生する。

これらの事実は、露出部にアロジン処理が施しであるな
いに拘わらず、また鋳肌面、機械加工面を問わず、有機
溶剤による超音波洗浄を行なった後、セロハンテープな
どのような粘着テープを貼り、これを引き剥がし、顕微
鏡で観察すると無数の塵埃が数えられること、及び高温
時に高速回転部では、塗装がされていない機械加工面の
鋳巣部から、機械加工時に侵入した切削油が飛散するこ
と等の諸現象からも伺える。

（ｄ１発明の目的 本発明の目的は、寸法精度の厳しい部品においても寸法
精度を低下させることなく、高記録密度磁気ディスク装
置の磁気記録再生密閉機構部内で発生する塵埃を断ち、
ヘッドクラッシュなどの重大な障害を防止することにあ
る。

（ｅ１発明の構成 この目的を達成するために講じた本発明による技術的手
段は、機械加工を行なった軽合金鋳物に、無電解により
ニッケルめっきを行なった後、切削油の炭化処理を行な
う方法を採っている。

Ｔｆ１発明の実施例 次に本発明による軽合金鋳物の防塵処理法が実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。

アルミニウム及びマグネシウム軽合金鋳物を使用するこ
とにより発生する塵埃は、鋳造法によって多少の差はあ
るが、 （ａｌ鋳物表面からの鋳物金属微片の脱落、山）鋳物表
面に付着した離型剤、砂など、＋Ｃ１ｔ＆械加工時に鋳
巣に侵入した切削油、などがある。

（ａ）の鋳物金属微片としては、砂型鋳造の場合は、ス
テンレス球でショッティングを行なった際に発生するパ
リの剥離片が多く、またグイキャスト鋳造の場合は、多
量の離型剤の使用により湯が霧状に飛散するために表面
にできる湯境い現象による金属粉が多い。

第１図は本発明による軽合金鋳物の防塵処理方法の第１
実施例を示す工程図であり、この工程図に従って本発明
の方法を工程順に説明する。

（１）精密機械加工：まず軽合金鋳物の全部または一部
を、所定の寸法に精密機械加工する。従って機械加工面
は、切削などによる加工面が露出する。

（２）有機溶剤洗浄：精密機械加工された鋳物を、有機
溶剤で洗浄し、前記（Ｃ１の切削油をできるだけ除去す
る。この場合、有機溶剤は切削油の溶解能力が高くかつ
高沸点のものが望ましい。

（３）アルカリ洗浄：次に鋳物をアルカリ洗浄し、有機
溶剤では除去できない塵埃を除去した後、水洗いして洗
浄液を除去する。

（４）エツチング：表面をエツチングして、鋳物の表面
に付着した離型剤などの付着物や酸化膜などの表面変質
層を除去する。エツチング後水洗いして、エツチング液
を除去する。

（５）亜鉛置換：次の無電解ニッケルめっきを行な５− い易いように、表面を亜鉛置換し、０．２〜０．３μｍ
程度の亜鉛層を形成する。この亜鉛置換は、アルミニウ
ム合金の場合は５％程度の硝酸で、マグネシウム合金の
場合は２０％程度のフッ酸で一旦剥離し、再度亜鉛置換
すると、次工程のめっきの密着性が向上する。亜鉛置換
後は、水洗いを行なう。

（６）青化銅めっき：マグネシウム合金の場合は、亜鉛
層の上に青化銅めっきを行ない、無電解ニッケルめっき
を行なう際に、亜鉛やマグネシウムが溶出しないように
する。そして水洗を行なう。

（７）無電解ニッケルめっき：無電解ニッケルを３μｍ
以上めっきし、表面をコーティングすることによって、
鋳物金属微片の脱落を防止する。めっき処理の後、水洗
いを行なう。

（８）クロム酸炭化処理ニクロム酸濃度を３０〜１８０
ｇｒｌ程度とし、硫酸及び苛性ソーダにより、ｐＨを０
．５〜３．０に稠整する。そしてこの処理液を、磁気デ
ィスク装置内の高速回転部の温度である４０〜５０℃よ
り高めの５０〜９０℃程度に加熱して、軽合金鋳物を浸
漬する。前記（２）の有機溶剤洗浄工程で除６− 去しきれなかった巣穴中の切削油は、この炭化処理によ
って殆どが炭化し、炭化物はクロム酸液中に熔解して、
除去される。炭化除去後水洗いする。

（９）湯洗：湯中で超音波を併用し、切削油類の炭化物
及び巣穴部に浸入したクロム酸を完全に除去することに
よって、処理後に塵埃が発生することのないようにする
。

このように（２）の有機溶剤洗浄で切削油が洗浄除去さ
れ、それでも除去されない切削油は、（７）のクロム酸
炭化処理によって完全に炭化除去される。

また鋳物金属微片や離型剤、砂などの鋳物表面付着物は
、（４）のエツチング除去でエツチング除去され、かつ
（７）のめっき処理によるコーティングで、鋳物表面に
付着している鋳物金属微片や鋳物表面付着物の脱落が防
止される。この実施例は、グイキャスト鋳造法などのよ
うに金型で鋳造され、鋳巣の小さい製品に適している。

第２図は鋳巣の大きい砂型鋳造品に適する実施例を示す
工程図である。この実施例では、第１図の実施例におけ
る（２）の有機溶剤洗浄工程と（３）のアルカリ洗浄工
程との間で、真空含浸処理を行ない、（８）のクロム酸
炭化処理工程に代えてクロム酸化成処理を行なう点が、
第１実施例と異なる。

砂型鋳造品の場合も、ｉｌｌの精密機械加工の後、（２
）の有機溶剤洗浄を行なう。この場合の有機溶剤は、切
削油の熔解能力が高く、かつ高沸点のものが望ましい。

次に真空含浸処理を行ない、軽合金鋳物の巣などの穴に
含浸剤を充填し、巣穴を塞ぐ。この場合含浸剤としては
、体積収縮率が小さく、耐薬品性に優れている樹脂特に
アクリル系樹脂が良い。また含浸処理後は鋳物表面を水
でよく洗浄し、表面の樹脂を除去する。この真空含浸処
理により、切削油は鋳巣中に完全に封塞される。

次にアルカリ洗浄を行なった後、エツチングを行ない、
離型剤その他の付着物を除去する。

次いで第１実施例と同様に、亜鉛置換を行なう。

この亜鉛置換は、アルミニウム合金の場合は５％程度の
硝酸で、またマグネシウム合金の場合は、２０％程度の
フッ酸で一旦剥離し、再度亜鉛置換すると、次工程のめ
っきの付着性が向上する。マグネジうム合金の場合は、
水洗の後、青化銅めつきを行なう。そして水洗後、無電
解具・ノケルを３μｍ以上めっきし、鋳物金属微片の脱
落を防止する。

更に水洗後、クロム酸溶液中に浸漬して、クロム酸化成
処理を行なう。この場合、クロム酸濃度を３０〜１８０
ｇｒｌ程度とし、硫酸及び苛性ソーダにより、ｐＨを２
．０〜４．５に調整する。このようにクロム酸化成処理
を行なって、無電解ニッケルめっき層の耐蝕性を強化す
れば、無電解ニッケルめつき層を薄くしても、アルミニ
ウム合金やマグネシウム合金などのように腐蝕し易い材
料を充分に保護できる。そして水洗後、湯洗を行なう。

このように本発明によれば、鋳物表面に付着した離型剤
はフッ酸などの酸でエツチング除去され、機械加工時鋳
巣に浸入した切削油は、クロム酸炭化処理により炭化除
去される。鋳物金属片の脱落は、無電解ニッケルめっき
を３μｍ以上行なうことによって防止できる。また鋳巣
の大きい砂型鋳造品の場合は、真空含浸処理により巣穴
を埋める９− ことにり、切削油の浸出を防止するのが良い。

なお本発明の表面処理方法は、磁気ディスク装置に限定
されるものではなく、同様に防塵を必要とする光デイス
ク装置などにも通用できる。

次に本発明による軽合金鋳物の防塵処理法の具体的な実
施例を説明する。

実施例、１ 砂型鋳造法によって得られたアルミニウム合金（Ａ　Ｃ
４Ｇ）を機械加工し、第１図（２）の有機溶剤洗浄を行
なった後、機械加工面及び鋳肌表面にセロハンテープを
貼った後、剥がして顕微鏡で撮影した写真によると、機
械加工面では、鋳物金属微片が脱落したものが確認され
た。また鋳肌面では、鋳物金属微片の脱落物や、鋳物表
面付着物である鋳造時砂型に使用した砂が確認された。

また鋳巣周辺に、直径２ＩＩＩＩ１１に及ぶ切削油の滲
み出しが点在していた。

この鋳物を第１図に示す工程で表面処理を行なった後、
前記と同様にセロハンテープを貼り、これを剥がして顕
微鏡で観察したところ、鋳物金属１０− 微片及び鋳物表面付着物である砂や切削油などの塵埃は
発見されなかった。

またこの鋳物を１００℃に加熱し、巣穴周辺を観察した
が、切削油の滲み出しは全く見られなかった。なお第１
図（７）の無電解ニッケルめっきの条件を表、１に、ま
た（８）のクロム酸炭化処理の条件を表、２にそれぞれ
示す。

表、１ 実施例、２ グイキャスト鋳造法により得られたマグネシウム合金（
にＤＣ−２）を機械加工し、第１図（２）の有機溶剤洗
浄を行なった後、機械加工表面及び鋳肌表面にセロハン
テープを貼った後、剥がして顕ｉ鏡で撮影した写真によ
ると、機械加工表面から脱落した鋳物金属微片が確認さ
れた。また鋳肌面から脱落した鋳物金属微片及び鋳物表
面付着物である離型剤が確認された。鋳巣周辺には最大
３ｍｍ程度の切削油のしみ出しが点在していた。

この鋳物を第１図の方法で表面処理し、前記のようにセ
ロハンテープを貼った後、剥がして顕微鏡で観察したが
、鋳物金属微片、離型剤及び切削油などの塵埃は全く見
られなかった。またこの鋳物を１００℃に加熱し、巣穴
周辺を観察したが、切削油のしみ出しは全く確認されな
かった。なお第１図の工程中の（７）無電解ニッケルめ
っき及び（８）クロム酸炭化処理の処理条件は、表、１
及び表、２と同条件で行なった。

実施例、３ 砂型鋳造法により得られたアルミニウム合金鋳物（ＡＣ
４Ｃ）を機械加工し、第２図（２）の有機溶剤洗浄を行
なった後、機械加工面及び鋳肌表面にセロハンテープを
貼った後、剥がして顕微鏡で撮影した写真によると、機
械加工面から脱落した鋳物金属微片及び鋳物表面付着物
である鋳造時に砂型に使用した砂が確認された。この鋳
物に対し、第２図＋３１の真空含浸処理を、第３図に示
す方法で行なった。

即ちトリクレン槽で蒸気洗浄を１０分間行なって有機溶
剤洗浄を行ない、次に加熱乾燥してから、室温まで冷却
した後、真空含浸処理を行なう。この場合含浸剤は、ア
クリル系樹脂Ｐ　−４０１（日精株式会社製）を使用し
、含浸タンク内ｄ真空度を５開■ｇ程度にする。次に含
浸タンク内の圧力を７Ｋｇ／ｃｍ程度に加圧して、加圧
含浸を行なう。そして水洗いし、鋳物表面に付着した含
浸剤を完全に除去する。最後に９５℃に加熱された湯槽
に２０分程度浸漬し熱硬化させることで、真空含浸処理
工程が終了する。

こうして鋳物を第２図に示す方法で表面処理を行ない、
セロハンテープを貼った後、剥がして顕１３− 微鏡で観察したが、鋳物金属微片や鋳物表面付着物、切
削油などの塵埃は全く見られなかった。またこの鋳物を
１００°Ｃに加熱し、表面を観察したが、切削油のしみ
出しは全く確認されなかった。なお第２図の工程中（８
）の無電解ニッケルめっきの処理条件は、表、１と同様
であり、第２図（９）のクロム酸化成処理条件を表、３
に示す。

表、３ （昨発明の効果 以上のように本発明によれば、軽合金鋳物を機械加工し
た物を、無電解により３μｍ以上の二・７ケルめっきを
行なった後、切削油の炭化処理を行なうことによって、
軽合金鋳物の表面処理が行なわれる。この方法で磁気デ
ィスク装置の磁気記録再生機構部などに使用される軽合
金鋳物の防塵処１４− 理を行なえば、鋳物表面から発生する鋳物金属微片や鋳
物表面付着物、切削油などの塵埃を確実に除去できると
共に、以後塵埃の発生を未然に防止することができ、磁
気ディスク装置内雰囲気の清浄度を確実に維持すること
ができる。その結果、磁気ディスク装置におけるヘッド
クラッシュなどのような磁気ディスク装置にとって致命
的な障害を未然に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による軽合金鋳物の防塵処理方法の実施例
を示す工程図で、第１図は第１実施例を示す図、第２図
は第２実施例を示す図、第３図は真空含浸処理法を示す
図である。 特許出願人　　　　　　富士通株式会社代理人　弁理士
　　　　青　柳　　　稔１５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機械加工を行なった軽合金鋳物に、無電解によりニッケ
   ルめっきを行なった後、切削油の炭化処理を行なうこと
   を特徴とする軽合金鋳物の防塵処理方法。