JPS641557B2 - - Google Patents
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- JPS641557B2 JPS641557B2 JP13029284A JP13029284A JPS641557B2 JP S641557 B2 JPS641557 B2 JP S641557B2 JP 13029284 A JP13029284 A JP 13029284A JP 13029284 A JP13029284 A JP 13029284A JP S641557 B2 JPS641557 B2 JP S641557B2
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- aluminum piston
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、アルミピストン、更に詳しくは耐摩
耗性および耐焼付き性を付与することを目的とし
て鉄系金属めつきが施されたオールアルミ製エン
ジンのピストンに関するものである。
耗性および耐焼付き性を付与することを目的とし
て鉄系金属めつきが施されたオールアルミ製エン
ジンのピストンに関するものである。
（従来の技術）
シリンダライナーとピストンに、ともにアルミ
材を使用したオールアルミ製エンジンでは、ピス
トン表面に耐摩耗性、耐焼付き性の良好なめつき
を施したアルミピストンを使用する必要がある。
この耐摩耗性等の良好なめつきとしては、鉄系め
つきが一般的に行われているが、鉄めつき浴はPH
値が１〜２と低いため、アルミピストンを直接め
つき浴中に浸漬すると、アルミ素材ならびにめつ
きの下地処理として施された亜鉛置換層の亜鉛が
溶出し、そのためめつきの密着不良等の問題が発
生する。
材を使用したオールアルミ製エンジンでは、ピス
トン表面に耐摩耗性、耐焼付き性の良好なめつき
を施したアルミピストンを使用する必要がある。
この耐摩耗性等の良好なめつきとしては、鉄系め
つきが一般的に行われているが、鉄めつき浴はPH
値が１〜２と低いため、アルミピストンを直接め
つき浴中に浸漬すると、アルミ素材ならびにめつ
きの下地処理として施された亜鉛置換層の亜鉛が
溶出し、そのためめつきの密着不良等の問題が発
生する。
このような問題が生ずるのを防止するために、
鉄系めつきを施す前に、アルミピストンにPH値の
高いめつき浴で下地めつきを施すことが行われて
いる。この下地めつきとしては、従来は、PH４〜
６のシアン化銅浴、スルフアミン酸ニツケル浴等
により電気めつきにて、銅またはニツケルを３〜
5μm程度の厚さに、めつきしていた。電気めつき
は、従来種々のめつきに常用されており、厚くめ
つきできるという利点はあるが、被めつき物の形
状等にあわせて適当な電極を選択しないとめつき
のつきまわりが悪いという問題があり、そのため
ピストンの内側のめつきには補助陽極を使用しな
ければならない等、めつき工程が複雑になるとい
う問題があつた。このめつきが不充分であると、
当然のことながら後の鉄系金属のめつきに支障を
きたす。そのため、従来より製造時の操作が容易
でしかも鉄系金属めつきが支障なく行われる耐摩
耗性および耐焼付き性の優れたアルミピストンが
要望されていた。
鉄系めつきを施す前に、アルミピストンにPH値の
高いめつき浴で下地めつきを施すことが行われて
いる。この下地めつきとしては、従来は、PH４〜
６のシアン化銅浴、スルフアミン酸ニツケル浴等
により電気めつきにて、銅またはニツケルを３〜
5μm程度の厚さに、めつきしていた。電気めつき
は、従来種々のめつきに常用されており、厚くめ
つきできるという利点はあるが、被めつき物の形
状等にあわせて適当な電極を選択しないとめつき
のつきまわりが悪いという問題があり、そのため
ピストンの内側のめつきには補助陽極を使用しな
ければならない等、めつき工程が複雑になるとい
う問題があつた。このめつきが不充分であると、
当然のことながら後の鉄系金属のめつきに支障を
きたす。そのため、従来より製造時の操作が容易
でしかも鉄系金属めつきが支障なく行われる耐摩
耗性および耐焼付き性の優れたアルミピストンが
要望されていた。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記従来の要望に応えるもので、その
製造時において下地めつきに際して補助電極等を
必要とせず、しかも均一なニツケルめつきを施す
ことができ、後の鉄系金属めつきの仕上りも良好
な耐摩耗性および耐焼付き性の優れたアルミピス
トンを提供せんとするものである。
製造時において下地めつきに際して補助電極等を
必要とせず、しかも均一なニツケルめつきを施す
ことができ、後の鉄系金属めつきの仕上りも良好
な耐摩耗性および耐焼付き性の優れたアルミピス
トンを提供せんとするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、形成される皮膜が電気めつき皮膜に
比べて硬く、厚くめつきすると密着力に問題があ
るとかまたは高価であるなどのことから、アルミ
ピストンの鉄系めつきの下地処理には従来使用さ
れていなかつた無電解めつきを用いて上記従来技
術の問題点を解決したものである。
比べて硬く、厚くめつきすると密着力に問題があ
るとかまたは高価であるなどのことから、アルミ
ピストンの鉄系めつきの下地処理には従来使用さ
れていなかつた無電解めつきを用いて上記従来技
術の問題点を解決したものである。
すなわち、本発明のアルミピストンは、アルミ
製ピストン基材に、アルカリエツチング等の下処
理と亜鉛置換処理と無電解ニツケルめつきと所定
の鉄系金属めつきとが順次施されてなるアルミピ
ストンにおいて、前記無電解ニツケルめつきの膜
厚が１〜4μmであることを特徴とする。
製ピストン基材に、アルカリエツチング等の下処
理と亜鉛置換処理と無電解ニツケルめつきと所定
の鉄系金属めつきとが順次施されてなるアルミピ
ストンにおいて、前記無電解ニツケルめつきの膜
厚が１〜4μmであることを特徴とする。
以下に本発明のアルミピストンの製造方法の一
例について述べる。
例について述べる。
本発明において被めつき物であるアルミ製ピス
トン基材は、特に限定されることなく、従来のも
のが使用できる。ピストン基材は、常法にしたが
つて必要ならばサンドブラストなどの物理的研摩
をしたのち、トリクレン超音波洗浄などによつて
脱脂処理し、その後アルカリエツチング、酸洗つ
づいて亜鉛置換処理を行う。酸洗と亜鉛置換処理
は、必要に応じ１回以上、例えば２回行つてもよ
い。各処理工程では水洗を充分に行うのが好まし
い。亜鉛置換処理後、無電解ニツケルめつき（化
学ニツケルめつき）を行う。無電解ニツケルめつ
き後は、水洗し、従来の鉄めつきまたは鉄―リン
合金めつきもしくはこれらをベース浴とした複合
めつきを電解めつきによつて行う。最後にスズめ
つきを電解めつきによつて行い、目的とするアル
ミピストンを得る。なお、本発明において鉄めつ
きは、耐摩耗性、耐焼付き性等の強度を有する鉄
系合金のめつきを意味する。
トン基材は、特に限定されることなく、従来のも
のが使用できる。ピストン基材は、常法にしたが
つて必要ならばサンドブラストなどの物理的研摩
をしたのち、トリクレン超音波洗浄などによつて
脱脂処理し、その後アルカリエツチング、酸洗つ
づいて亜鉛置換処理を行う。酸洗と亜鉛置換処理
は、必要に応じ１回以上、例えば２回行つてもよ
い。各処理工程では水洗を充分に行うのが好まし
い。亜鉛置換処理後、無電解ニツケルめつき（化
学ニツケルめつき）を行う。無電解ニツケルめつ
き後は、水洗し、従来の鉄めつきまたは鉄―リン
合金めつきもしくはこれらをベース浴とした複合
めつきを電解めつきによつて行う。最後にスズめ
つきを電解めつきによつて行い、目的とするアル
ミピストンを得る。なお、本発明において鉄めつ
きは、耐摩耗性、耐焼付き性等の強度を有する鉄
系合金のめつきを意味する。
（作用）
本発明のアルミピストンにおいて亜鉛置換処理
は、ニツケルめつきの付きをよくするために行わ
れる。本発明のアルミピストンの製造においても
従来と同様に、NaOHとZnOを含む水溶液に浸
漬することによつて行われる。
は、ニツケルめつきの付きをよくするために行わ
れる。本発明のアルミピストンの製造においても
従来と同様に、NaOHとZnOを含む水溶液に浸
漬することによつて行われる。
本発明のアルミピストンの製造の際に行う無電
解ニツケルめつきは、次の鉄めつきの際のめつき
浴によつてアルミピストンが侵されるのを防止す
るためであり、そのためピストン表面を均一に覆
い、防蝕の目的が達成される程度にめつきする。
めつき浴としては、通常の無電解めつき用のニツ
ケルめつき浴が使用できる。めつき量としては１
〜4μm程度、通常2μm程度めつきする。
解ニツケルめつきは、次の鉄めつきの際のめつき
浴によつてアルミピストンが侵されるのを防止す
るためであり、そのためピストン表面を均一に覆
い、防蝕の目的が達成される程度にめつきする。
めつき浴としては、通常の無電解めつき用のニツ
ケルめつき浴が使用できる。めつき量としては１
〜4μm程度、通常2μm程度めつきする。
鉄系金属のめつきは、ピストンに耐摩耗性、耐
焼付き性を付与するために行われる。このめつき
は従来のアルミピストンのめつきと全く同様に行
う。最後に行うスズめつきは、ピストンの初期な
じみ性と鉄めつきの防蝕を目的として行われる。
通常、鉄めつきは20μm程度、スズめつきは１〜
2μm程度の厚さにめつきされる。
焼付き性を付与するために行われる。このめつき
は従来のアルミピストンのめつきと全く同様に行
う。最後に行うスズめつきは、ピストンの初期な
じみ性と鉄めつきの防蝕を目的として行われる。
通常、鉄めつきは20μm程度、スズめつきは１〜
2μm程度の厚さにめつきされる。
（実施例および比較例）
以下本発明を実施例および試験例により説明す
る。
る。
実施例
図は本発明のアルミピストンの製造工程図であ
る。図にしたがつてめつき工程を説明する。な
お、めつきすべきアルミ製ピストン基材として
は、アルミ合金（AC8A.T6）からなるものを用
いた。
る。図にしたがつてめつき工程を説明する。な
お、めつきすべきアルミ製ピストン基材として
は、アルミ合金（AC8A.T6）からなるものを用
いた。
１ 脱脂
トリクレン中で超音波洗浄する。
２ アルカリエツチング
液温50℃の10％水酸化ナトリウム水溶液中に
60秒間浸漬する。水洗後次の処理を行う（以下
次工程に移る前に全て水洗する）。
60秒間浸漬する。水洗後次の処理を行う（以下
次工程に移る前に全て水洗する）。
３ 酸洗
70％HNO水溶液中に120ｇ／のNHHFを
含む処理液に30秒浸漬する。液温は室温である
（以下特記しない場合は液温は室温を示す）。
含む処理液に30秒浸漬する。液温は室温である
（以下特記しない場合は液温は室温を示す）。
４ 亜鉛置換
NaOH500ｇ／とZnO100ｇ／を含む処
理液中に60秒間浸漬処理する。
理液中に60秒間浸漬処理する。
５ 酸洗
50％HNO水溶液に30秒浸漬する。
６ 亜鉛置換
前記と同様に処理する。
７ 無電解ニツケルめつき
市販の無電解Niめつき液商品名ニムデン５
×（上村工業(株)製）を用いて無電解めつきした。
膜厚2μm。
×（上村工業(株)製）を用いて無電解めつきした。
膜厚2μm。
８ 鉄めつきまたは鉄リンめつき
次の各めつき浴を用いて約20μm厚にめつき
した。
した。
１ 鉄めつき
浴組成：FeCl2 300ｇ／
CaCl2 340ｇ／
PH 1.0〜1.5
浴 温：90℃
めつき条件：電流密度 6A／ｄm2
時間 20分間
２ 鉄．リンめつき
浴組成：FeSO4・7H2O 250ｇ／
NH4Cl 50ｇ／
H3BO3 20ｇ／
NH4F・HF ５ｇ／
Al2（SO4）3.14〜18H2O １ｇ／
NaH2PO2.H2O 0.1ｇ／
PH 1.6〜2.0
浴 温：60℃
めつき条件：電流密度 4A／ｄm2
時間 20分間
９ スズめつき
市販のスズめつき浴デイツプゾール(株)製SN
―232を用いて膜厚1μmに電解めつきした。
―232を用いて膜厚1μmに電解めつきした。
上記めつき処理によつて鉄めつきアルミピスト
ンと鉄・リンめつきアルミピストンの２種類を得
た。
ンと鉄・リンめつきアルミピストンの２種類を得
た。
比較例
上記めつき工程において、７番目の無電解ニツ
ケルめつきを従来の電解めつきに代えたほかは全
く同様に処理して、鉄めつきアルミピストンと
鉄・リンめつきアルミピストンの２種類を得た。
なお電気ニツケルめつき条件は次のとおり。めつ
き膜厚はピストン表面部で5μmとした。
ケルめつきを従来の電解めつきに代えたほかは全
く同様に処理して、鉄めつきアルミピストンと
鉄・リンめつきアルミピストンの２種類を得た。
なお電気ニツケルめつき条件は次のとおり。めつ
き膜厚はピストン表面部で5μmとした。
浴組成：スルフアミン酸Ni 460ｇ／
塩化ニツケル 12ｇ／
ホウ酸 45ｇ／
PH 4.0〜4.4
浴 温：50℃
めつき条件：電液密度 4A／ｄm2
時間 ５分間
試験例 １
上記実施例および比較例で得た４種のアルミピ
ストンをそれぞれ４気筒、2000c.c.のエンジンに組
付けて、100時間の台上試験を行つたところいず
れも全く支障がなかつた。
ストンをそれぞれ４気筒、2000c.c.のエンジンに組
付けて、100時間の台上試験を行つたところいず
れも全く支障がなかつた。
試験例 ２
実施例のめつき処理において、無電解ニツケル
めつきの膜厚0.5μm、1μm、3μm、5μm、の４段
階にめつきしたほかは全く上記と同様に処理して
2000c.c.用鉄めつきアルミピストン４種を作製し
た。
めつきの膜厚0.5μm、1μm、3μm、5μm、の４段
階にめつきしたほかは全く上記と同様に処理して
2000c.c.用鉄めつきアルミピストン４種を作製し
た。
また同様に、上記比較例のめつき処理におい
て、電気ニツケルめつきの膜厚をピストン表面部
で1μm，3μm，5μm，7μm，の４段階としたほか
は同様に処理して鉄めつきアルミピストン４種を
作製した。
て、電気ニツケルめつきの膜厚をピストン表面部
で1μm，3μm，5μm，7μm，の４段階としたほか
は同様に処理して鉄めつきアルミピストン４種を
作製した。
上記各４種の鉄めつきピストンについて目視で
仕上り状態を判断したところでは、めつき膜厚
1μm，3μmの電気ニツケルめつきをしたものは、
鉄めつき時にニツケルのつきまわりの悪い部分に
下地が鉄めつき浴に侵された状態が認められ実用
不可と判断された。
仕上り状態を判断したところでは、めつき膜厚
1μm，3μmの電気ニツケルめつきをしたものは、
鉄めつき時にニツケルのつきまわりの悪い部分に
下地が鉄めつき浴に侵された状態が認められ実用
不可と判断された。
残りのものについてはエンジンに組付け100時
間のエンジン台上試験を行つたところ、無電解ニ
ツケルめつきしたものはNiめつき厚0.5μmのもの
は一部鉄めつきの剥れが認められた。また、無電
解Niめつき厚5μmのものは試験後ピストン面に
打痕を与えると鉄めつきに割れが認められた。
間のエンジン台上試験を行つたところ、無電解ニ
ツケルめつきしたものはNiめつき厚0.5μmのもの
は一部鉄めつきの剥れが認められた。また、無電
解Niめつき厚5μmのものは試験後ピストン面に
打痕を与えると鉄めつきに割れが認められた。
一方、電解Niめつきを施したものはNiめつき
厚1μmと3μmのものを除いては全て良好な結果が
得られた。
厚1μmと3μmのものを除いては全て良好な結果が
得られた。
上記の試験結果から、電解Niめつきではつき
まわりの関係から少くとも表面部で4μm以上のめ
つき厚が必要であることがわかる。一方、無電解
Niめつきでは0.5μmでは鉄めつきの剥れが認めら
れ、5μmでは鉄めつきに割れが認められたことか
らめつき膜厚は１〜4μmの範囲内であることが必
要であることがわかる。
まわりの関係から少くとも表面部で4μm以上のめ
つき厚が必要であることがわかる。一方、無電解
Niめつきでは0.5μmでは鉄めつきの剥れが認めら
れ、5μmでは鉄めつきに割れが認められたことか
らめつき膜厚は１〜4μmの範囲内であることが必
要であることがわかる。
（発明の効果）
本発明のアルミピストンは耐摩耗性および耐焼
付き性に優れるとともに、無電解ニツケルめつき
を、アルミピストンの鉄めつき用下地めつきとし
て使用することにより、その均一めつき性によつ
て従来のアルミピストンの如く補助電極を使用し
て電気ニツケルめつきする必要がなく、めつき工
程が簡素化された。また、本発明のアルミピスト
ンは下地めつき厚も従来の電気めつきに比べ小さ
くてすむため、経済的にも何等孫色もないなど
種々の優れた効果を奏する。
付き性に優れるとともに、無電解ニツケルめつき
を、アルミピストンの鉄めつき用下地めつきとし
て使用することにより、その均一めつき性によつ
て従来のアルミピストンの如く補助電極を使用し
て電気ニツケルめつきする必要がなく、めつき工
程が簡素化された。また、本発明のアルミピスト
ンは下地めつき厚も従来の電気めつきに比べ小さ
くてすむため、経済的にも何等孫色もないなど
種々の優れた効果を奏する。
図は本発明のアルミピストンの製造工程図を示
す。
す。
Claims (1)
- １ アルミ製ピストン基材に、アルカリエツチン
グ等の下処理と亜鉛置換処理と無電解ニツケルめ
つきと所定の鉄系金属めつきとが順次施されてな
るアルミピストンにおいて、前記無電解ニツケル
めつきの膜厚が１〜4μmであることを特徴とする
アルミピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13029284A JPS619597A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | アルミピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13029284A JPS619597A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | アルミピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619597A JPS619597A (ja) | 1986-01-17 |
| JPS641557B2 true JPS641557B2 (ja) | 1989-01-11 |
Family
ID=15030823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13029284A Granted JPS619597A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | アルミピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619597A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6213577A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 摺動部材 |
| JPS63176492A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-20 | Toyota Motor Corp | アルミニウム−珪素合金基材表面の加工方法 |
| JPH0774474B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1995-08-09 | 大阪府 | 鉄メッキ被覆層を備えたアルミニウム材料の製造方法 |
| CA2107866A1 (en) * | 1992-10-13 | 1994-04-14 | Sue Troup-Packman | Iron-plated aluminum alloy parts and method for plating the same |
| JP4320725B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2009-08-26 | 株式会社日立製作所 | ディスクブレーキ |
| JP6344269B2 (ja) * | 2015-03-06 | 2018-06-20 | 豊田合成株式会社 | めっき方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345787B2 (ja) * | 1973-12-10 | 1978-12-08 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13029284A patent/JPS619597A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS619597A (ja) | 1986-01-17 |
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