JPS63169350A - 摩擦係数の高いＡｌ材 - Google Patents
摩擦係数の高いＡｌ材Info
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- JPS63169350A JPS63169350A JP31115186A JP31115186A JPS63169350A JP S63169350 A JPS63169350 A JP S63169350A JP 31115186 A JP31115186 A JP 31115186A JP 31115186 A JP31115186 A JP 31115186A JP S63169350 A JPS63169350 A JP S63169350A
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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。
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
この発明は表面摩擦係数の高いｌ材、例えば複写機、印
刷機等の紙送りローラ、その他防滑機械部品等に使用さ
れる表面に高い摩擦係数を有するＡｌ材（１２合金材を
含む）に関する。
刷機等の紙送りローラ、その他防滑機械部品等に使用さ
れる表面に高い摩擦係数を有するＡｌ材（１２合金材を
含む）に関する。
従来の技術
従来、表面に高い摩擦係数が要求されるような部品には
、一般に硬質あるいは軟質発泡のゴム製のものが多く使
用されている。例えば複写機用等の紙送りローラには、
紙を１枚ずつ確実に搬送する必要性のために、ロールコ
アの外周面に材質的に摩擦係数の高いゴムが彼覆された
ものが用いられている。
、一般に硬質あるいは軟質発泡のゴム製のものが多く使
用されている。例えば複写機用等の紙送りローラには、
紙を１枚ずつ確実に搬送する必要性のために、ロールコ
アの外周面に材質的に摩擦係数の高いゴムが彼覆された
ものが用いられている。
発明が解決しようとする問題点
ところが、上記のようなゴム材の場合、長期間の使用に
より表面に塵埃類が付着堆積して表面の摩擦係数が低下
する傾向に強く、更には材質の経時的な変質劣化、熱影
響による変質等によっても表面の摩擦係数が低下するた
め、耐用寿命が短いという本質的な難点があった。
より表面に塵埃類が付着堆積して表面の摩擦係数が低下
する傾向に強く、更には材質の経時的な変質劣化、熱影
響による変質等によっても表面の摩擦係数が低下するた
め、耐用寿命が短いという本質的な難点があった。
一方、このような問題点のために表面にローレット加工
を施して摩擦係数を増大した金属製の紙送りローラの開
発も試みられているが、従来の技術水準では所期する摩
擦係数を得ることができず、紙送りローラの類において
実用化されるに至っていない。
を施して摩擦係数を増大した金属製の紙送りローラの開
発も試みられているが、従来の技術水準では所期する摩
擦係数を得ることができず、紙送りローラの類において
実用化されるに至っていない。
この発明は上記のような技術的背景に鑑み、経時的に材
質劣化や変質が少なく、しかも軽量で、かつ表面に高い
摩擦係数を有し、異物の付着に基づく性能劣化のおそれ
もない耐久性に優れた高摩擦係数のＡｌ材を提供するこ
とを目的としてなされたものである。
質劣化や変質が少なく、しかも軽量で、かつ表面に高い
摩擦係数を有し、異物の付着に基づく性能劣化のおそれ
もない耐久性に優れた高摩擦係数のＡｌ材を提供するこ
とを目的としてなされたものである。
問題点を解決する為の手段
上記の目的において、この発明は少なくとも表面部にセ
ラミックス粒子が面積率１０〜１５％のはＶ均一な分散
状態に埋存されており、しかも該セラミックス粒子がＡ
ｇ材の外表面に突出状態に一部露出して粗面を形成して
いることを特徴とする、摩擦係数の高いＡｌ材を要旨と
する。
ラミックス粒子が面積率１０〜１５％のはＶ均一な分散
状態に埋存されており、しかも該セラミックス粒子がＡ
ｇ材の外表面に突出状態に一部露出して粗面を形成して
いることを特徴とする、摩擦係数の高いＡｌ材を要旨と
する。
上記セラミックス粒子としては、５ｔｏ２、Ａｌ２０３
．Ｆｅ２Ｏ３，Ｃｏｏ、Ｃｒ２Ｏ５゜Ｍｎ０％Ｍｇ Ｏ
％ＴｉＯ等を好適物として挙げることができ、それらの
１種または２種以上を用いることができる。セラミック
ス粒子のＡｌマトリックス中への均一な分散は、合金の
製造と同じく溶解鋳造時に混入分散させることによって
行っても良いし、粒子分散強化型Ａｌ基基台合材製法に
準じた粉末冶金の方法によって行うものとしても良い。
．Ｆｅ２Ｏ３，Ｃｏｏ、Ｃｒ２Ｏ５゜Ｍｎ０％Ｍｇ Ｏ
％ＴｉＯ等を好適物として挙げることができ、それらの
１種または２種以上を用いることができる。セラミック
ス粒子のＡｌマトリックス中への均一な分散は、合金の
製造と同じく溶解鋳造時に混入分散させることによって
行っても良いし、粒子分散強化型Ａｌ基基台合材製法に
準じた粉末冶金の方法によって行うものとしても良い。
即ち、Ａｇに上記セラミックス粒子を５〜３０％程度の
範囲に配合してマトリックスを溶解し鋳造しても良いし
、あるいはまた粉末冶金による押出し法、熱間静圧成形
法等により成形するものとしても良い。ここに、Ｌ記セ
ラミックス粒子の電大量が５％未満では所期する高い表
面摩擦係数を得ることができない。また３０％をこえて
多量に混入しても同様であるし、加えてその場合製造が
困難なものとなり易い。また、上記Ａｌマトリックス中
には、更に必要に応じて上記セラミックス粒子以外の次
のような金属元素を固溶体成分として含有せしめること
が許容される。即ち、結晶粒の微細化をはかって加工性
を向上するために、Ｚｒ ：０． ０５〜０． ５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．０％を、また鋳造割れ防止のため
にＴ１ ：０．５％以下、Ｂ：０．１％以下を、あるい
は強度向上のためにＣｕ ； ０．０５〜７．０％、Ｍ
ｇ ； ０．０５〜７．０％、Ｚｎ：０．０５〜８、
０％のうちの１種または２種以上を含有せしめることが
許容される。
範囲に配合してマトリックスを溶解し鋳造しても良いし
、あるいはまた粉末冶金による押出し法、熱間静圧成形
法等により成形するものとしても良い。ここに、Ｌ記セ
ラミックス粒子の電大量が５％未満では所期する高い表
面摩擦係数を得ることができない。また３０％をこえて
多量に混入しても同様であるし、加えてその場合製造が
困難なものとなり易い。また、上記Ａｌマトリックス中
には、更に必要に応じて上記セラミックス粒子以外の次
のような金属元素を固溶体成分として含有せしめること
が許容される。即ち、結晶粒の微細化をはかって加工性
を向上するために、Ｚｒ ：０． ０５〜０． ５％、
Ｃｒ：０．０５〜１．０％を、また鋳造割れ防止のため
にＴ１ ：０．５％以下、Ｂ：０．１％以下を、あるい
は強度向上のためにＣｕ ； ０．０５〜７．０％、Ｍ
ｇ ； ０．０５〜７．０％、Ｚｎ：０．０５〜８、
０％のうちの１種または２種以上を含有せしめることが
許容される。
この発明においてセラミックス粒子は、／１材の少なく
とも表面部にはり均一に分散して埋存していることをも
って足りる。従って、必ずＡｌマトリックス中の全体に
均一に分散している必要はなく、このことから、上記合
金として製造する場合のほか、予め製造された実質的に
単相の純Ａｌ材または１合金材の表面部に、別途準備し
た所定のセラミックス粒子を機械物理的に埋入せしめて
分散状態に存在せしめるものとしても良い。このような
埋設のための方法としては、例えばＡｌ材の圧延時に圧
延油中に上記セラミックス粒子を分散せしめたものとす
ることにより圧延と同時に表層部にセラミックス粒子を
埋め込むものとしても良い。
とも表面部にはり均一に分散して埋存していることをも
って足りる。従って、必ずＡｌマトリックス中の全体に
均一に分散している必要はなく、このことから、上記合
金として製造する場合のほか、予め製造された実質的に
単相の純Ａｌ材または１合金材の表面部に、別途準備し
た所定のセラミックス粒子を機械物理的に埋入せしめて
分散状態に存在せしめるものとしても良い。このような
埋設のための方法としては、例えばＡｌ材の圧延時に圧
延油中に上記セラミックス粒子を分散せしめたものとす
ることにより圧延と同時に表層部にセラミックス粒子を
埋め込むものとしても良い。
この発明において、セラミックス粒子のＡｆｌ材表面に
占める面積率は１０〜５０％の範囲とすることが好まし
い。下限値未満では十分に高い摩擦係数を得ることがで
きず、上限値をこえても同様でありかつＡｌ材の製造が
困難になる。
占める面積率は１０〜５０％の範囲とすることが好まし
い。下限値未満では十分に高い摩擦係数を得ることがで
きず、上限値をこえても同様でありかつＡｌ材の製造が
困難になる。
またセラミックス粒子としては、同じ理由から平均粒径
３０〜３００μｍのものを、特に好ましくは５０〜２０
０μｍのものを用いることが望ましい。
３０〜３００μｍのものを、特に好ましくは５０〜２０
０μｍのものを用いることが望ましい。
セラミックス粒子をｌ材の表面に突出せしめるための表
面処理、即ち突出処理は、ブラッシング法、ブラスト法
等の採用も可能ではあるが、好ましくはエツチング処理
によるのが最も簡易かつ確実である。かかるエツチング
処理は、塩酸または塩化物溶液、硝酸または硝酸と塩酸
の混合溶液、硫酸と塩酸の混合溶液、リン酸またはリン
酸と塩酸の混合溶液、弗化水素酸を含む溶液、及び水酸
化ナトリウム溶液等のうちの任意１つの液中で、３〜６
分程度電気的あるいは化学的にエツチングすることによ
って好適に行いうる。
面処理、即ち突出処理は、ブラッシング法、ブラスト法
等の採用も可能ではあるが、好ましくはエツチング処理
によるのが最も簡易かつ確実である。かかるエツチング
処理は、塩酸または塩化物溶液、硝酸または硝酸と塩酸
の混合溶液、硫酸と塩酸の混合溶液、リン酸またはリン
酸と塩酸の混合溶液、弗化水素酸を含む溶液、及び水酸
化ナトリウム溶液等のうちの任意１つの液中で、３〜６
分程度電気的あるいは化学的にエツチングすることによ
って好適に行いうる。
この発明によるＡｌ材の最も一般的な製造工程は、たと
えば添附図面の第４図に示すような紙送りローラ（Ｒ）
の製造において、セラミックス粒子を添加したＡΩ合金
を常法に従って鋳造したのち、押出し加工を行い、更に
必要に応じて所要の寸法精度を出すために引抜き加工を
行って、第２図に示すようにＡｌマトリックス（１）中
の全体にセラミックス粒子（２）かはソ均一に分散した
表面平滑なｌ材（Ａ）をつくり、次いで、これにエツチ
ング等の表面処理を施すことにより、表面部のＡｆｌマ
トリックス（１）を除去して第１図に示すようにセラミ
ックス粒子（２）を突出状態に露出させ、表面を実質的
に粗面に形成し、所期する高い表面摩擦係数を有するＡ
ｌ材（Ｂ）を得るものである。
えば添附図面の第４図に示すような紙送りローラ（Ｒ）
の製造において、セラミックス粒子を添加したＡΩ合金
を常法に従って鋳造したのち、押出し加工を行い、更に
必要に応じて所要の寸法精度を出すために引抜き加工を
行って、第２図に示すようにＡｌマトリックス（１）中
の全体にセラミックス粒子（２）かはソ均一に分散した
表面平滑なｌ材（Ａ）をつくり、次いで、これにエツチ
ング等の表面処理を施すことにより、表面部のＡｆｌマ
トリックス（１）を除去して第１図に示すようにセラミ
ックス粒子（２）を突出状態に露出させ、表面を実質的
に粗面に形成し、所期する高い表面摩擦係数を有するＡ
ｌ材（Ｂ）を得るものである。
該Ａｌ材（Ｂ）の表面摩擦係数を更に増大させるために
必要に応じて第３図に示すようにＡΩマトリックスの表
面に二次的に微細な粗面化処理を施すことも推奨される
。第３図中（３）はこの粗面化処理部分を示す。
必要に応じて第３図に示すようにＡΩマトリックスの表
面に二次的に微細な粗面化処理を施すことも推奨される
。第３図中（３）はこの粗面化処理部分を示す。
この第２次表面処理、即ちＡｌマトリックス表面の粗面
化処理法としては、化学皮膜処理を好適な処理法として
挙げることができる。この化学皮膜処理としては、ベー
マイト処理、クロメート処理、ジルコニア皮膜処理を代
表的なものとして挙示しうる。これらの処理を施すこと
により、Ａ［マトリックス（１）部分の表面に、針状ま
たは多孔状の微細な凹凸を有する皮膜を形成し、その微
細な凹凸をもってＡｌ材の表面摩擦係数を、セラミック
ス粒子の突出と相俟って更に一段と高いものにすること
ができる。
化処理法としては、化学皮膜処理を好適な処理法として
挙げることができる。この化学皮膜処理としては、ベー
マイト処理、クロメート処理、ジルコニア皮膜処理を代
表的なものとして挙示しうる。これらの処理を施すこと
により、Ａ［マトリックス（１）部分の表面に、針状ま
たは多孔状の微細な凹凸を有する皮膜を形成し、その微
細な凹凸をもってＡｌ材の表面摩擦係数を、セラミック
ス粒子の突出と相俟って更に一段と高いものにすること
ができる。
発明の効果
この発明によるＡｌ材は、軽量にして表面に高い摩擦係
数を有するものとなり、かつ表面に突出したセラミック
ス粒子が紙等の対象物に対して良好なひっかかり作用を
呈出し、しかもそれ自体耐摩耗性に優れていること、埃
等が付着しても脱落し易く表面平滑化しにくいこと、更
には材質的な変質劣化が少ないこと、等も相俟って、上
記摩擦係数を長期にわたって維持しうる。従って、例え
ば複写機、印刷機等の紙送りローラとして極めて優れた
機能性と耐久性を保有するものとなし得る。
数を有するものとなり、かつ表面に突出したセラミック
ス粒子が紙等の対象物に対して良好なひっかかり作用を
呈出し、しかもそれ自体耐摩耗性に優れていること、埃
等が付着しても脱落し易く表面平滑化しにくいこと、更
には材質的な変質劣化が少ないこと、等も相俟って、上
記摩擦係数を長期にわたって維持しうる。従って、例え
ば複写機、印刷機等の紙送りローラとして極めて優れた
機能性と耐久性を保有するものとなし得る。
実施例
第１表左欄に示す各種組成のアルミニウム合金を直径１
２０調のビレットに鋳造し、次いでこのビレットを直径
３０ｍの丸棒に押出したのち、’ｒ６５！質加熱処理を
行った。ここに、セラミックス粒子としては、平均粒径
１００μｍのものを用いた。
２０調のビレットに鋳造し、次いでこのビレットを直径
３０ｍの丸棒に押出したのち、’ｒ６５！質加熱処理を
行った。ここに、セラミックス粒子としては、平均粒径
１００μｍのものを用いた。
そして、得られた各供試材について、下記の処理条件に
従って第１表に示す表面処理すなわちセラミックス粒子
の突出処理及び必要に応じてＡｌマトリックス面の二次
的な粗面化処理を行ったのち、それぞれの表面に突出し
ているセラミックス粒子の面積率（平面上での面積率）
を測定すると共に、表面の動摩擦係数を測定した。第２
表右欄にその結果を示す。なお、動摩擦係数のａ１定は
、バウデン式付着滑り試験機により、荷重： １００ｇ
、使用法：３／１６インチ鋼球、温度：室温の条件で行
った。
従って第１表に示す表面処理すなわちセラミックス粒子
の突出処理及び必要に応じてＡｌマトリックス面の二次
的な粗面化処理を行ったのち、それぞれの表面に突出し
ているセラミックス粒子の面積率（平面上での面積率）
を測定すると共に、表面の動摩擦係数を測定した。第２
表右欄にその結果を示す。なお、動摩擦係数のａ１定は
、バウデン式付着滑り試験機により、荷重： １００ｇ
、使用法：３／１６インチ鋼球、温度：室温の条件で行
った。
ベーマイト処理
処理液 脱イオン水＋トリエ
タノールアミン１ｇ
／Ｑ
液温 ９５〜１００℃
処理時間 ３０分
乾燥条件 ５０ ’ＣＸ ５分
〔以下余白〕
第 １ 表
第 ２ 表
上記第２表に示されるように、この発明によれば、表面
にセラミックス粒子が突出されていることをもって高い
表面摩擦係数を付与しうるちのであることがわかる。
にセラミックス粒子が突出されていることをもって高い
表面摩擦係数を付与しうるちのであることがわかる。
第１図はこの発明によるＡｌ材の表面部の状態を示す模
式的断面図、第２図はセラミックス粒子の突出処理を行
う前の状態の同模式的断面図、第３図は変形例の第１図
相当の模式的断面図、第４図はこの発明に係るＡｌ合金
材の一用途例としての紙送りローラの斜視図である。 （１）・・・Ａｌ合金マトリックス、（２）・・・セラ
ミックス粒子。 以上
式的断面図、第２図はセラミックス粒子の突出処理を行
う前の状態の同模式的断面図、第３図は変形例の第１図
相当の模式的断面図、第４図はこの発明に係るＡｌ合金
材の一用途例としての紙送りローラの斜視図である。 （１）・・・Ａｌ合金マトリックス、（２）・・・セラ
ミックス粒子。 以上
Claims (2)
- （１）少なくとも表面部にセラミックス粒子がほゞ均一
な分散状態に埋存されており、しかも該セラミックス粒
子がＡｌ材の外表面に突出状態に一部露出して粗面を形
成していることを特徴とする、摩擦係数の高いＡｌ材。 - （２）セラミックス粒子が、面積率１０〜５０％の範囲
に分布する特許請求の範囲第１項記載の摩擦係数の高い
Ａｌ材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31115186A JPS63169350A (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 摩擦係数の高いＡｌ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31115186A JPS63169350A (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 摩擦係数の高いＡｌ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169350A true JPS63169350A (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=18013723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31115186A Pending JPS63169350A (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | 摩擦係数の高いＡｌ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63169350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0285729A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Kato Hatsujyo Co., Ltd. | Pulley |
-
1986
- 1986-12-29 JP JP31115186A patent/JPS63169350A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0285729A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Kato Hatsujyo Co., Ltd. | Pulley |
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