JPS62267481A - メカニカルメツキ方法 - Google Patents

メカニカルメツキ方法

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JPS62267481A
JPS62267481A JP10776586A JP10776586A JPS62267481A JP S62267481 A JPS62267481 A JP S62267481A JP 10776586 A JP10776586 A JP 10776586A JP 10776586 A JP10776586 A JP 10776586A JP S62267481 A JPS62267481 A JP S62267481A
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JP
Japan
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metal
plated
brush
plating
alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP10776586A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Ebato
江波戸 和男
Masaomi Tsuda
津田 正臣
Yuji Ikegami
雄二 池上
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Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐食性、耐熱性、耐摩耗性、ハンダ付性、導
電性、メッキ性、装飾性を要求される分野において、純
金属あるいは合金からなるワイヤ。
リボン、テープをブラシ状にして金属ブラシと材料との
間に金属または合金粉末を供給しながら表面を摩擦接触
させ、機械的にメッキするメカニカルメッキ方法に関す
るものである。
(従来の技術) 材料1部品などに金属をメッキする方法として、−S的
に行われている表面処理技術としては、電気メッキ、化
学メッキ、溶融メッキ、溶射メッキなどの方法があり、
金属の薄い膜を材料表面にメッキさせ、各種目的に供し
ている。
電気メッキ法は、金属を溶かした溶液の中に被メッキ材
を陰極とし、向い合せた陽橿との間に直流電流を流すこ
とにより、材料表面に金属薄膜を得る方法である。化学
メッキ法は、電気を使用せずに、ガラス、合成樹脂など
の不導体物質上にメッキする方法である。溶融メッキ法
は溶融した金属の中に浸漬してメッキする方法である。
溶射メッキ法は、ガスまたはアークで溶融した金属を高
圧のガスまたは空気によって材料の表面に吹き付けてメ
ッキする方法である。
(発明が解決しようとする問題点) 上記各種のメッキ方法において、電気メッキ法は、合金
のメッキが困難であること、化学メッキ法は、メッキ層
が厚くできず薬品の値段が高いこと、溶融メッキ法は、
浸漬するだけでパイプの内面などにメッキ層を厚くでき
る利点があるが、厚さの調整がむすかしこと、溶射メッ
キ法は多孔質になりやすく、金属粒子が酸化されるなど
の欠点がある。共通した最も大きな問題は、メッキ層と
材料の固着力が必ずしも十分でないこと、および装置が
高価であることなどの問題点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、従来の金属を表面にメッキさせる表面処理方
法の有する問題点あるいは欠点を除去・改善した方法を
提供することを目的とし、特許請求の範囲記載の方法を
提供することによって、前記目的を達成することができ
る。すなわち、本発明は純金属あるいは合金をブラシ状
にして金属ブラシとし、前記金属ブラシと被メッキ材料
を大気中、非酸化性ガス中、真空中の何れか1つの雰囲
気で、−20℃〜300℃の温度範囲において金属ブラ
シと被メ・ツキ材料との間に金属または合金粉末を供給
しながら相対運動により摩擦接触させて被メッキ材表面
を活性化し、金属ブラシおよび粉末の純金属または合金
および金属または合金粉末を被メッキ材表面に機械的に
メッキさせることを特徴とするメカニカルメッキ方法を
提供するものである。具体的にいえば、Zn、Ni、A
l、Cu、Tiおよびそれらの合金、ステンレス鋼。
超合金などの純金属あるいは合金よりなるワイヤ。
リボン、テープなどをブラシ状および粉末状にし、金属
ブラシおよび前記粉末と被メッキ材料を大気中もしくは
非酸化性ガス中あるいは真空中で、−20℃〜300℃
の温度範囲において、前記粉末を供給しながら金属ブラ
シの回転・走行あるいは、金属ブラシの回転と被メッキ
材料の走行もしくは、金属ブラシの回転走行と被メッキ
材料の走行の同時作業により、金属ブラシと被メッキ材
料を摩擦接触させ、被メッキ材表面を活性化し、金属ブ
ラシおよび粉末の純金属または合金および前記粉末を被
メッキ材料表面に機械的にメッキさせるメカニカルメッ
キ方法である。
さらに本発明は前記メカニカルメッキを施した後、5%
以上の冷間圧延を施す方法、5%以上の冷間圧延を施し
た後100 t〜1200’Cの温度範囲で焼きなまし
を施すメカニカルメッキ方法、100 ’C〜1200
℃の温度範囲で焼きなましを施すメカニカルメッキ方法
、100 ’C〜1200’t:の温度範囲で焼きなま
しを施し、さらに5%以上の冷間圧延を施すメカニカル
メッキ方法に関するものである。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、純金属あるいは合金よりなる金属ブラシ
と被メッキ材料(以下材料という)との間に金属または
合金粉末を供給しながら相対運動により摩擦接触させて
材料表面を活性化することにより、純金属あるいは合金
を機械的に材料に付着させることができ、このメカニカ
ルメッキ法と電気メッキ法によるメッキ層の厚みと、9
0″曲げによるメッキ層の倦1離がおこるまでの曲げ回
数との関係を比較した結果、前記メッキ方法にょるメッ
キ層の材料との固着力は従来の電気メッキ法によるもの
よりも強固であり、さらに金属ブラシの材料へのメッキ
時に、酸化を防ぎ、温度を上げることによりさらに良好
な固着力が得られることを新規に知見して本発明を完成
した。
本発明方法は、基本的には金属ブラシおよび金属または
合金粉末と材料の摩擦により材料表面を活性化し1.金
属ブラシおよび合金粉末の金属成分を材料表面にメッキ
する方法であり、金属ブラシと材料との相対運動が生じ
ればよく、その具体的方法は多数ある。その実施態様の
例を第1図ないし第4図に示す。第1図は金属ブラシの
斜視図を示し、+81図は円筒形状を有するもの、(b
)図は板形状を有するもの、+01図は円板形状を有す
るものである。第2図は第1図(a)に示す円筒形状を
有する金属ブラシと材料との間に金属または合金粉末3
をシュート4により供給しながら金属ブラシと材料とを
相対運動させている関係を示す図で、+81図は、金属
ブラシ1が回転・走行、材料2が固定の場合、fb1図
は、金属ブラシ1が回転・固定、材料2が走行の場合、
+01図は、金属ブラシ1が回転・走行、材料2が走行
する場合である。
第3図は、第1図(blおよび第1図fc)に示す金属
ブラシlおよび前記粉末3が材料2をメッキする場合で
、金属ブラシ1は固定し、材料2は幅方向および/また
は長手方向に走行している場合を示す。なお第1図(a
)に示す金属ブラシ1を回転させずに固定し、材料2を
幅方向および/または長手方向に走行している場合を含
むことはいうまでもない。
第4図は第1図(C)に示す金属ブラシ1および前記粉
末3が材料2をメッキしている場合で、金属ブラシlは
回転しながら材料2の幅方向および/または長手方向に
移動し、材料2は固定している場合を示す。
次に、金属ブラシ1および前記粉末3と材料2表面の温
度を一20℃〜300℃の温度範囲にする理由は、−2
0℃より低い温度になると金属ブラシ1および前記粉末
3の金属成分が材料2表面になじまずメッキできない。
300℃をこえると金属ブラシ1が軟化して変形が大き
くなり、一方金属ブラシ1との摩擦接触時に材料2が変
形しやすくなり均一なメッキ層が得られな(なる。従っ
て、−20℃〜300℃の温度範囲にする必要がある。
雰囲気は、酸化が少ないことがよく、真空中もしくは非
酸化性雰囲気下でのメッキ作業が望ましい。しかし大気
中でも酸化の進行を抑制するよう比較的低温であれば大
きな問題を生じない。
メッキ層の厚みは、金属ブラシ1と材料2の接触時間を
長くすること、もしくは金属ブラシ1の押しつけ力を強
くすることにより増すことができるが、メッキ層を厚く
すると、部分的剥離を生じる可能性が大きいので、メッ
キ層は、50μ以下が望ましい。
第5図は、本発明方法のうち特許請求の範囲第1項記載
の方法により、金属ブラシ1および粉末3にCuを用い
42%Ni合金(板厚0.5 m)にメカニカルメッキ
法および従来の電気メッキ法(片面のみメッキ)により
固着させたメッキ層の厚みと、90″曲げによるメッキ
層の剥離がおこるまでの曲げ回数との関係を示したもの
である。
本発明メカニカルメッキ方法によるメッキ層は、電気メ
ッキ法によるものよりも固着力が強固であることを示し
ている。
メカニカルメッキ方法により表面処理を施した材料の表
面特性は表面にメッキされた金属の特性をそのまま表わ
し、例えば42%Ni合金またはステンレス鋼にCuを
メッキさせた材料では、42%合金またはステンレス鋼
自体にくらべ、きわめて良好なハンダ付性、メッキ性、
導電性を有する等の特徴のある結果を得た。
さらに、前記メカニカルメッキ法によりメッキを施した
後、5%以上の冷間圧延を施す方法、5%以上の冷間圧
延を施した後100℃−1200℃の温度範囲で焼きな
ましを施す方法、100℃〜1200℃の温度範囲で焼
きなましを施す方法、100℃〜1200℃の温度範囲
で焼きなましを施し、さらに5%以上の冷間圧延を施す
方法などにより、メッキ層と材料との拡散によってさら
に完全な固着が得られる。このことは固着力が強固で厚
さが均一なメッキ層が得られることを示している。
次に本発明を実施例について説明する。
表は、本発明によるメカニカルメッキ法のうち第2図(
alに示す方法により、Cuよりなるブラシと、被メッ
キ材42%Ni合金、ステンレス鋼との間にCu粉末を
供給しながらメッキ層の厚みを変えて大気中でメッキ処
理を施した材料についてくり返し曲げ試験を行った場合
の結果を示す。
なお、表には比較として従来の電気メッキ法により、4
2%Ni合金、ステンレス鋼にCu、Niをメッキ層の
厚さを変えて電気メッキしたものについて、合わせて示
す。
(実施例1) 表において特許請求の範囲第1項記載の本発明方法によ
るメッキのままの材料は、従来の電気メッキ方法と比較
してメッキ層は剥離せず下地の被メッキ材料が破断し、
完全な固着が得られており、電気メッキ方法より極めて
優れていることがわかる。
(実施例2) 表において特許請求の範囲第4項記載の本発明方法によ
るメッキ後、50%の冷間圧延を施した材料は従来の電
気メッキ方法と比較してメッキ層の剥離を生ずることが
なく、すぐれていることがわかる。
(実施例3) 表において特許請求の範囲第6項記載の本発明方法によ
るメッキ後、50%の冷間圧延を施し、表に示した熱処
理条件で熱処理した材料はメッキ層は剥離せず下地の被
メッキ材料が破断し、完全な固着が得られていることが
わかる。
(実施例4) 表において特許請求の範囲第7項記載の本発明方法によ
るメッキ後、表に示した熱処理条件で熱処理した材料は
実施例3と同様メッキ層が下地の材料に完全な固着が得
られていることがわかる。
(実施例5) 表において特許請求の範囲第8項記載の本発明方法によ
るメッキ後、表に示した熱処理条件で熱処理を施し、さ
らに50%の冷間圧延した材料は実施例3および4と同
様メ・ツキ層が下地の材料に完全な固着が得られている
ことがわかる。
(発明の効果) 本発明によるメカニカルメッキ方法は、金属ブラシと材
料との間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動
により摩擦接触させて、機械的に金属をメッキさせる方
法であるので、電気メッキ法や化学メッキ法の場合のご
とく、各種の槽や溶液を必要とせず安価な方法であり、
前記の冷間圧延と熱処理工程を有する製造工程に金属ブ
ラシを設置するのみで作業が行え、固着力が強固で厚さ
が均一なメッキされてなる材料が得られる。
また本発明によるメカニカルメッキ方法には、従来方法
にくらべ、きわめて安価に、各種の純金属1合金を強固
に材料表面にメッキさせることができ、このような表面
処理を施した材料では、表面固着金属の特性を示し、メ
ッキ性、ハンダ付性。
導電性、耐食性、耐熱性、耐摩耗性、装飾性のすぐれた
メッキされてなる材料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図fan、 (b)、 (C)はそれぞれ本発明の
金属ブラシの実施態様を示す斜視図。 第2図(a)、 (b)、 fc)はそれぞれ第1図(
alに示す金属ブラシと材料との間に金属または合金粉
末をシュートにより供給しながら金属ブラシと材料とを
相対運動させている関係を示す図。 第3図は第1図中)および第1図tc+に示す金属ブラ
シおよび金属または合金粉末が材料をメッキしている場
合を示す図。 第4図は第1図(C)に示す金属ブラシおよび金属また
は合金粉末が材料をメッキしている場合を示す斜視図。 第5図は42%Ni合金にCuおよび金属または合金粉
末をメカニカルメッキ法および電気メッキ法によりメッ
キさせた材料の906くり返し曲げ回数とメッキ層の厚
みとの関係を示す図である。 1・・・金属ブラシ、2・・・被メッキ材。 3・・・金属または合金粉末、4・・・シュート。 特許出願人 日本冶金工業株式会社 代理人 弁理士  村 1)政 治 第1図 (Q)                    (1
))(C〕 第2図 +aJ(b)           に)第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、純金属あるいは合金をブラシ状にして金属ブラシと
    し、前記金属ブラシと被メッキ材料を大気中、非酸化性
    ガス中、真空中の何れか1種の雰囲気で、−20℃〜3
    00℃の温度範囲において金属ブラシと被メッキ材料と
    の間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動によ
    り摩擦接触させて被メッキ材表面を活性化し、金属ブラ
    シおよび粉末の純金属または合金を被メッキ材表面に機
    械的にメッキさせることを特徴とするメカニカルメッキ
    方法。 2、前記金属ブラシは、Zn、Ni、Al、Cu、Ti
    およびそれらの合金、ステンレス鋼、超合金などの純金
    属あるいは合金よりなるワイヤ、リボン、テープのいず
    れかよりなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のメカニカルメッキ方法。 3、前記粉末は、Zn、Ni、Al、Cu、Tiおよび
    それらの合金、ステンレス鋼、超合金などの純金属ある
    いは合金よりなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のメカニカルメッキ方法。 4、前記金属ブラシは、ローラ状または刷毛状であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のメカニカ
    ルメッキ方法。 5、純金属あるいは合金をブラシ状にして金属ブラシと
    し、前記金属ブラシと被メッキ材料を大気中、非酸化性
    ガス中、真空中の何れか1種の雰囲気で、−20℃〜3
    00℃の温度範囲において金属ブラシと被メッキ材料と
    の間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動によ
    り摩擦接触させて被メッキ材表面を活性化し、金属ブラ
    シおよび粉末の純金属または合金を被メッキ材表面に機
    械的にメッキさせた後、5%以上の冷間圧延を施すこと
    を特徴とするメカニカルメッキ方法。 6、純金属あるいは合金をブラシ状にして金属ブラシと
    し、前記金属ブラシと被メッキ材料を大気中、非酸化性
    ガス中、真空中の何れか1種の雰囲気で、−20℃〜3
    00℃の温度範囲において金属ブラシと被メッキ材料と
    の間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動によ
    り摩擦接触させて被メッキ材表面を活性化し、金属ブラ
    シおよび粉末の純金属または合金を被メッキ材表面に機
    械的にメッキさせた後、5%以上の冷間圧延を施し、さ
    らに100℃〜1200℃の温度範囲で焼きなましする
    ことを特徴とするメカニカルメッキ方法。 7、純金属あるいは合金をブラシ状にして金属ブラシと
    し、前記金属ブラシと被メッキ材料を大気中、非酸化性
    ガス中、真空中の何れか1種の雰囲気で、−20℃〜3
    00℃の温度範囲において金属ブラシと被メッキ材料と
    の間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動によ
    り摩擦接触させて被メッキ材表面を活性化し、金属ブラ
    シおよび粉末の純金属または合金を被メッキ材表面に機
    械的にメッキさせた後、100℃〜1200℃の温度範
    囲で焼きなましすることを特徴とするメカニカルメッキ
    方法。 8、純金属あるいは合金をブラシ状にして金属ブラシと
    し、前記金属ブラシと被メッキ材料を大気中、非酸化性
    ガス中、真空中の何れか1種の雰囲気で、−20℃〜3
    00℃の温度範囲において金属ブラシと被メッキ材料と
    の間に金属または合金粉末を供給しながら相対運動によ
    り摩擦接触させて被メッキ材表面を活性化し、金属ブラ
    シおよび粉末の純金属または合金を被メッキ材表面に機
    械的にメッキさせた後、100℃〜1200℃の温度範
    囲で焼きなましを施し、さらに5%以上の冷間圧延を施
    すことを特徴とするメカニカルメッキ方法。
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