JPS616298A - アルミニウム及びアルミニウム合金の着色陽極酸化皮膜の化成法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はアルミニウム及びアルミニウム合金の着色陽
極酸化皮膜の化成法に関するものである（従来の技術） 本発明に係る従来技術としては、持分昭和４９−４８８
２４号「ｉｉｉ流電解法によるアルミニウムおよびアル
ミニウム合金の着色法」があり、この公報に、硫酸また
は芳香族スルホン酸を主成分とする電解浴中で陽極酸化
（以下アルマイトという）処理を施したアルミニウムを
金属の酸または塩を含む溶液中に陰極として配置し、直
流電解することにより着色させるものである旨説明が行
才・れている。

（発明が解決しようとする問題点） 然しこの従来のアルミニウム及びアルミニウム合金の着
色方法は、溶接加工をしたアルミニウム及びアルミニウ
ム合金を着色すると、溶接時に熱影響を受けた部分が他
の部分よりも著しくうすく着色され色むらゝが生じ不良
品となる。

この“色むら”の原因は、普通実施されている方法では
、電圧が２０Ｖ以下で硫酸１８０　ｇ／Ｉｌ水溶液にて
温度２０℃２電流密度ＩＡ／ｄ＋Ｊ、電解時間３０分の
場合のアルマイト皮膜構造を電子顕微鏡にて観察すると
、−股部と熱影響部とでは、ボア径が大きく違い熱影響
部では一般部のｌ／３以下となっていることが判明した
。

これを第２図のアルマイト着色部の拡大図により説明す
れば、１はアルミニウム又はアルミニウム合金で、２が
アルマイト部で、１２は一般部で１３を溶接熱による熱
影響部とすれば、−股部１２のアルマイト部を拡大する
と四部に相当するＳｌ、Ｓ２・・・の間隔ｔ１．ｔ２・
・・は約７５０人であり、これに対して熱影響部１３の
ボアＳ５、Ｓ６・・・の寸法は約２００人と狭く約ｌ／
３である。このために次工程のアルマイト着色工程でア
ルマイト着色イオンＭがＳｌ、３２・・・には析出しや
すいが、ボアＳ５．Ｓ６・・・には析出しにくく、この
結果熱影響部にはアルマイト着色イオンＭが無いか、又
は少な（なり、従ってボア径が小さい熱影響部には着色
イオンが析出さく３） れ難く“色むら“が発生ずるものである。

この様に従来方法ではアルミニウム及びアルミニウム合
金に着色する場合には溶接加工した部分にはボア径が小
さいために着色できないという問題点があった。

そこで本発明は溶接加工を行ったアルミニウム及びアル
ミニウム合金において、“色むら”が発生しない着色方
法を、その技術的課題とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記課題を解決のために講じた技術的手段は、アルミニ
ウム及びアルミニウム合金の溶接部において、溶接時に
熱影響をうけた部分と一般的のボア径の差を小さくなる
方法として、ベンゼン又はナフタリンの水素が少なくと
も２つ以上がスルホ基（−３ｏ、Ｈ）、カルボキシ基（
−ＣＯＯＨ）、ヒドロキシ基（−ＯＨ）のいずれかに単
独又は混合して置換された多塩基酸５０〜３００　ｇ／
ｊ２、望ましくは１００〜２００　ｇ／７！に硫酸を０
〜５０　ｇ／ｌ、望ましくは５〜１０　ｇ／Ｒに添加し
た水溶液にて、直流電圧が２５〜４０Ｖの高電圧にて所
定時間陽極酸化後、徐々に電解電圧が１０〜２０Ｖにな
るように電流値を降下さ・Ｕて０．５〜５分間維持して
、アルマイト皮膜のボア径を大きくし、次に無機金属を
含む水溶液にて交流電解することにより、前記ボア径に
着色イオンを析出させることにより、−股部と熱影響部
に着色させるものである。

（作用） 上記技術的手段は次のように作用する、すなわちアルミ
ニウム及びアルミニウム合金の表面にアルマイト着色を
行う場合に、電解液として、ナフタリン・ジ・スルホン
酸の多塩基酸を使用し、２５〜４０Ｖの高電圧にて所定
時間電解後、徐々に電解電圧が１０〜２０Ｖになるよう
に電流値を降下させて０．５〜５分間維持すると、アル
マイト皮膜のボア径が大きく、かつ−股部と熱影響部が
ほぼ均一になり、次工程の着色イオンが析出し易くなる
ものである。

これを第１図により説明すれば、ｌはアルミ母材、２は
アルマイト部、３は一般部、４は熱影響部とすれば、前
記各部のボア３ａ、３ｂ・・・及び４ａ、４ｂ、４ｃ・
・・は、ボアの径がほぼ同一となり、３ａ、３ｂ・・・
のボア巾Ｔ、、ＴＬばｉ’７１０００人であり、４ａ、
４ｂ・・・のボアｒｌｊＴ、６．Ｔ（・・・は約７５０
人である。この結果着色イオンＭは各ボアの中に析出し
、熔接熱影響部にも確実に着色されるものである。

この場合電圧が２５Ｖ以下になると一般部と溶接部とで
はボア径に大きな差が生じ、１色むら”が発生し、４０
Ｖ以上になると均一な酸化皮膜βが得られない。

また２５Ｖ以上の一定電圧にて連続的に電解すればアル
マイト属に斑点状といわれる皮膜ハクリ現象が発化し正
常な着色皮膜が得られないものである。

このために２５〜４０Ｖの高電圧に所定時間電解後徐々
に電解電圧を１０〜２０Ｖに降下した場合がもっとも適
切である。

また維持時間が３０秒以内では溶接待熱影響部が一般部
より濃くなり、５分以上では低電圧電解した作用と同様
に溶接部付近が薄くなり、ＩＯＶ以下では皮膜表面に（
ちりが発生ずるものである（実施例１） ＪＩＳＡ６０６３Ｓ−Ｔ５アルミニウム合金を９０度に
ロウ付溶接したアルミ型材を、通常に脱脂、エツチング
、酸洗等の前処理したものを、スルホサリチル酸１００
　ｇ／ｌ、硫酸５ｇ／ｊ！、温度２５℃にて電流密度２
Ａ／ｄｌＴｒ、１５分陽極酸化（このときの電圧３４Ｖ
）した後に、そのまま電流密度０．２Ａ／ｄｎ（３分電
解（このときの電圧１６■）その後、水洗後硫酸ニッケ
ル３０ｇ／ｊ！、ホウ酸５０　ｇ／ｌ、水溶液にて交流
電解（電圧１８Ｖ）５分するとブロンズ色に溶接部も均
一に着色された。水洗後に脱塩水沸騰処理を施して着色
を完了する。

比較例として同様のアルミニウム合金型材を硫酸２００
　ｇ／ｌｔ、温度２５℃にて電流密度２Ａ／ｄ　ｎｆ　
１５分陽極酸化（このときの電圧１６Ｖ）した後に、０
．２Ａ／ｄｎ（，３分電解（このときの電圧４■）した
ものを同様に無機金属塩水溶液にて電閘着色すると溶接
部付近は薄く“色むら”が生じた。

（実施例２） Ｊ　ｌ５Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５アルミニウム合金型材の一
部を火災温度９００〜１０００℃のプロパンバーナーで
１分間加熱したものを通常のように脱脂等の前処理をし
て、ナフタリン・ジ・スルホン酸１５０ｇ／Ｃ硫酸５　
ｇ／１．温度２０℃にて電流密度１，８Ａ／ｄｎ（２０
分陽極酸化（このときの電圧２９Ｖ）したご、０．４Ａ
／ｄｎ（，２分電解（このときの電圧１８Ｖ）したちの
を、硫酸第一６１５ｇ／Ｌ　クレゾールスルホン酸１０
ｇ／ｊ！浴にて交流電解すると均一黒色に着色された。

比較例として同処理したアルミニウム型材を硫酸１８０
ｇ／Ｃ温度２０℃電流密度１．８Ａ／ｄｄ、１５分陽極
酸化（このときの電圧１６Ｖ）した後、同様に無機金属
塩水溶液で電解着色すると、バーナー加熱部が半径７Ｃ
１１にわたり色調がぼけてうすかった。

〔発明の効果〕

従来の硫酸法による陽極酸化ではアルミニウム合金組織
の影響を非常に受けやすく、特に溶接時の加熱によるオ
ーバーエージング状態でばボア径が一般部の１／３以下
となり、着色イオンが析出しにくく“色むら”となるが
、本多塩基有機酸による陽極酸化皮膜ではボア径に対し
て素材の影響を受けがたいという効果があり、さらに電
圧降下により皮膜孔底部層厚さを薄く改質する際にオー
バーエージング部の方が早く作用し少し遅れて一般部に
作用する。

従って低電圧時間が短くすぎると、オーバーエージング
部のみが濃く着色され、時間が長すぎると最初から低電
圧にて電解したのと同作用があり逆に色調がうずくなる
。

すなわち低電圧時間を３０秒〜５分内であればさらに望
ましくは２〜３分にすれば均一に着色された陽極酸化皮
膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にもとづく酸化皮膜の拡大断面図であ
り、第２図は従来技術の酸化皮膜の拡大断面図である。 １・・・アルミニウム及びアルミニウム合金。 ２・・・陽極酸化皮膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム及びアルミニウム合金に陽極酸化皮膜を作
   製した後着色する、着色陽極酸化皮膜の化成法において
   、ベンゼン又はナフタリンの水素のうち少なくとも２つ
   以上のスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基のいづれ
   かを単独置換又は混合置換した多塩基酸に、０〜５０ｇ
   ／ｌの硫酸を添加した水溶液を用いて、電圧２５〜４０
   Ｖにて所定時間陽極酸化後、前記電圧を降下させて１０
   〜２０Ｖの低電圧にて所定時間陽極酸化させた後に、、
   無機金属を含む水溶液にて交流電解する、アルミニウム
   及びアルミニウム合金の着色陽極酸化皮膜の化成法。