KR101610994B1 - Method for forming oxide film - Google Patents

Method for forming oxide film Download PDF

Info

Publication number
KR101610994B1
KR101610994B1 KR1020120091827A KR20120091827A KR101610994B1 KR 101610994 B1 KR101610994 B1 KR 101610994B1 KR 1020120091827 A KR1020120091827 A KR 1020120091827A KR 20120091827 A KR20120091827 A KR 20120091827A KR 101610994 B1 KR101610994 B1 KR 101610994B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxide film
electrolytic solution
processed
oxidation treatment
micro
Prior art date
Application number
KR1020120091827A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130028856A (en
Inventor
후미아키 이시구레
사카에 이나요시
유이치 이시카와
히로시 사토
Original Assignee
아루박 테크노 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아루박 테크노 가부시키가이샤 filed Critical 아루박 테크노 가부시키가이샤
Publication of KR20130028856A publication Critical patent/KR20130028856A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101610994B1 publication Critical patent/KR101610994B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/12—Anodising more than once, e.g. in different baths

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

[과제] 대면적의 피처리물의 표면에 효율적으로 산화 피막을 형성하는 것을 목적으로 한다.
[해결 수단] 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 피처리물의 일부를 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행함으로써 산화 피막을 형성한 후, 상기 산화 피막이 형성된 부위와, 다른 부위와의 경계에 마스크재를 마련하는 일 없이, 상기 산화 피막이 형성된 부위와 다른 부위를 상기 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행함으로써, 상기 다른 부위에 산화 피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to efficiently form an oxide film on the surface of a large-area object to be processed.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] After an oxide film is formed by immersing a part of an object to be processed made of aluminum or an aluminum alloy in an electrolytic solution to perform a micro-arc oxidation treatment, a mask material is provided at a boundary between the oxide film- The oxide film is formed on the other portion by immersing the oxide film in the electrolytic solution and performing micro-arc oxidation treatment on the other portion.

Description

산화 피막 형성방법{METHOD FOR FORMING OXIDE FILM}METHOD FOR FORMING OXIDE FILM [0002]

본 발명은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 피처리물의 표면에 산화 피막을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming an oxide film on the surface of an object to be processed made of aluminum or an aluminum alloy.

대면적의 피처리물의 표면을 분할해서 여러 차례로 나눠서 마이크로 아크 산화 처리를 행하는 것으로, 피처리물의 표면 전체에 산화 피막을 형성하는 것을, 본 출원인은 먼저 제안하고 있다(특허문헌 1 참조).The applicant of the present invention has proposed, first, to form an oxide film on the entire surface of an object to be treated by dividing the surface of the large-area object to be processed and dividing the surface of the object in large numbers and performing microarc oxidation treatment.

동일 문헌에 개시한 방법은, 피처리물 중 먼저 처리하는 부위와 나중에 처리하는 부위를 마스크재에 의해 구분하고, 먼저 처리하는 부위를 마스크재의 위치까지 전해액에 침지하여 산화 피막을 형성하고, 피처리물을 전해액으로부터 끌어올려서 마스크재를 제거하고, 나중에 처리하는 부위를 재차 전해액에 침지하여 산화한다고 하는 공정을 반복하는 것으로, 1㎡ 이상의 크기의 피처리물 표면 전체에 산화 피막을 형성하는 것이다.In the method disclosed in the same document, a portion to be treated first and a portion to be treated later are distinguished by a mask material, a portion to be treated first is immersed in an electrolytic solution to a position of the mask material to form an oxide film, The step of removing the mask material by raising water from the electrolytic solution and then oxidizing the part to be treated later by immersing it again in the electrolytic solution is repeated to form an oxide film on the entire surface of the object to be processed having a size of 1 m 2 or more.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 전해액으로부터 피처리물을 끌어올려서 마스크재의 제거를 행하는 공정이 있기 때문에 효율이 나쁘다고 하는 문제가 있었다. 또, 마스크재가 피처리물 표면에 균일하게 부착되지 않고, 전해액이 마스크재의 아래에 비집고 들어가고, 먼저 처리된 부위와 나중에 처리된 부위와의 경계가 균일하게 되지 않는다고 하는 문제가 있었다. 또, 마스크재의 제거를 철저히 하지 않으면, 불순물이 경계 부근에 남는다고 하는 문제가 있었다. 게다가, 이러한 문제가 생길 가능성은, 피처리물이 대면적이 되면 될수록 커진다고 하는 문제가 있었다.However, in the method disclosed in Patent Document 1, there is a problem that efficiency is poor because there is a step of removing the mask material by pulling up the object to be treated from the electrolytic solution. Further, there is a problem that the mask material is not uniformly adhered to the surface of the object to be treated, the electrolyte is buried under the mask material, and the boundary between the first treated region and the later treated region is not uniform. Further, if the removal of the mask material is not thoroughly performed, there is a problem that impurities are left near the boundary. In addition, there is a problem that such a problem is likely to occur as the object to be processed becomes large as it becomes large.

이 때문에, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 두루마리로부터 인출된 가요성(可撓性) 기재(基材)를 반송하면서, 액면을 흔들리지 않게 하여 정전류 전해 처리 등을 행하는 것이 제안되고 있다. 그러나, 동일 문헌에 있어서, 전해 처리를 행한 부위와, 미처리 부위와의 사이의 경계에 있어서의 산화 피막의 막 품질에 대해서 특별히 언급되고 있지 않고, 또, 두께 1㎜ 이상의 구부러지기 어려운 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 게다가, 처리 대상으로 되는 면적이 대형화된 경우에 대한 상기의 특허문헌 1의 문제점에 대해서도 아무런 해결책을 제안하고 있지 않다.For this reason, for example, Patent Document 2 proposes that a constant current electrolytic treatment or the like is carried out while conveying a flexible base material drawn out from a roll to prevent the liquid level from fluctuating. However, in the same document, no particular mention is made as to the quality of the film of the oxide film at the boundary between the electrolytic treated region and the untreated region. Further, the film quality of the aluminum or aluminum alloy In addition, no solution is proposed for the problem of Patent Document 1 in the case where the area to be processed becomes large.

또, 특허문헌 3에도, 마이크로 아크법이어도 전류를 동일 레벨로 유지하면서, 가요성 기판에 성막하는 방법이 제안되고 있지만, 특허문헌 2과 동일한 문제가 있다.Patent Document 3 also proposes a method of forming a film on a flexible substrate while maintaining current at the same level even in a micro-arc method, but there is the same problem as Patent Document 2.

일본 공개특허공보 2009-102721호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-102721 일본 공개특허공보 2007-332409호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-332409 일본 공개특허공보 2010-156040호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-156040

따라서, 본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해서, 대면적의 피처리물의 표면에 효율적으로 산화 피막을 형성하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to efficiently form an oxide film on the surface of a large-area object to be processed, in order to solve the above problem.

상기 과제를 해결하기 위해서, 발명자 등은 열심히 검토한 결과, 마스크재를 이용하는 일 없이 대형의 피처리물에 대해서 여러 차례로 나눠서 애노드 산화 처리를 행하면, 액면 근방에서 피처리물이 부식되어 버린다고 하는 종래의 인식 하에 시행한 바, 의외로 액면 근방에서 전해액에 의한 피처리물의 부식이나 액면 근방으로의 부착물이 적고, 게다가, 마스크재를 이용한 경우의 단점도 해결할 수 있는 것을 알아내고, 이하의 발명을 하기에 이른 것이다.In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that, when an anode oxidation treatment is carried out on a large-sized object to be processed in various ways without using a mask material, It is surprisingly found that there is less corrosion in the vicinity of the liquid surface due to corrosion of the object to be treated by the electrolytic solution in the vicinity of the liquid surface and further disadvantages in the case of using a mask material can be solved. will be.

즉, 본원 발명은, 청구항 1에 기재된 대로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 두께 1㎜ 이상의 피처리물의 일부를 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행하는 것에 의해 산화 피막을 형성하고, 전압을 일정하게 하여, 전류 밀도가 전압 일정한 처리 개시시의 전류 밀도에 대해서 1/100∼1/10으로 된 후, 상기 산화 피막이 형성된 부위와, 다른 부위와의 경계에 마스크재를 마련하는 일 없이, 상기 산화 피막이 형성된 부위와 다른 부위를 동시에 상기 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행하는 것에 의해, 상기 다른 부위에 산화 피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.That is, according to the present invention, as described in claim 1, an oxide film is formed by immersing a part of an object to be processed having a thickness of 1 mm or more made of aluminum or an aluminum alloy in an electrolytic solution and performing micro arc oxidation treatment, , The oxide film is formed without forming a mask material at a boundary between the oxide film formed portion and another portion after the current density becomes 1 / 100-1 / 10 with respect to the current density at the start of the constant treatment of the voltage And the micro-arc oxidation treatment is carried out by immersing the part and the other part in the electrolytic solution at the same time, thereby forming an oxide film on the other part.

청구항 2에 기재된 본 발명은, 청구항 1에 기재된 산화 피막의 형성방법에 있어서, 상기 피처리물의 선단측으로부터 순서대로 상기 산화 피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, in the method for forming an oxide film according to the first aspect, the oxide film is formed in order from the tip side of the object to be processed.

청구항 3에 기재된 본 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 산화 피막의 형성방법에 있어서, 상기 마이크로 아크 산화 처리시의 전류 밀도를 1∼6A/d㎡로 하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, in the method for forming an oxide film according to the first or second aspect, the current density in the micro-arc oxidation treatment is set to 1 to 6 A / dm 2.

청구항 4에 기재된 본 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 산화 피막의 형성방법에 있어서, 상기 마이크로 아크 산화 처리시의 전류 밀도를 1∼4A/d㎡로 하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, in the method for forming an oxide film according to any one of the first to third aspects, the current density during the micro-arc oxidation treatment is set to 1 to 4 A / dm 2.

청구항 5에 기재된 본 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 1항에 기재된 산화 피막의 형성방법에 있어서, 모든 상기 산화 피막의 형성 과정에서, 상기 전해액의 온도를 -10℃∼65℃의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, in the method for forming an oxide film according to any one of the first to fourth aspects, in the process of forming all of the oxide films, the temperature of the electrolyte is controlled within a range of -10 ° C to 65 ° C .

본 발명에 의하면, 대면적의 피처리물에 대해서, 피처리물을 구부리는 등의 변형을 시키는 일 없이 효율적으로 산화 피막을 형성할 수 있다. 또, 마스크재의 제거가 불완전하게 되는 일이 없기 때문에, 피처리물에 불순물이 남는 일이 없다. 또, 본 발명에 의하면 마이크로 아크 산화 처리시의 전류를 비교적 낮게 하는 것이 가능하기 때문에, 대용량의 전원이 불필요하게 된다. 게다가, 모든 산화 피막의 형성 과정의 발열을 적극적으로 내릴 수 있으므로, 처리계의 냉각하기 위한 시스템을 종래와 비교해서 작게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently form an oxide film on a large-area object to be processed without causing deformation such as bending the object to be processed. In addition, since the removal of the mask material is not incomplete, no impurities are left in the object to be treated. Further, according to the present invention, since the current in the micro-arc oxidation process can be made comparatively low, a large-capacity power source becomes unnecessary. In addition, since the generation of heat in all the oxide film forming processes can be positively reduced, the system for cooling the processing system can be made smaller than the conventional system.

도 1은,　본 발명의 산화 피막의 형성방법의 일 실시의 형태를 나타내는 설명도이다.
도 2는,　(a) 실시예 1의 시험편의 사진, (b) 실시예 2의 시험편의 사진이다.
도 3은,　실시예 1의 시험편의 광학 현미경 사진((a) 제1 산화 피막, (b) 제2 산화 피막, (c) 경계 근방의 산화 피막)이다.
도 4는,　실시예 2의 시험편의 광학 현미경 사진((a) 제1 산화 피막, (b) 제2 산화 피막, (c) 경계 근방의 산화 피막)이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a method of forming an oxide film of the present invention. FIG.
2 (a) is a photograph of the test piece of Example 1, and (b) is a photograph of the test piece of Example 2. Fig.
Fig. 3 is an optical microscope photograph of the test piece of Example 1 ((a) the first oxide film, (b) the second oxide film, and (c) the oxide film near the boundary).
4 is an optical microscope photograph ((a) a first oxidation film, (b) a second oxidation film, and (c) an oxidation film in the vicinity of the boundary) of the test piece of Example 2. Fig.

본 발명의 산화 피막의 형성방법은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 두께 1㎜ 이상의 피처리물(1)의 일부를 전해액(2)에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행하여 제1 산화 피막(3)을 형성하고, 제1 산화 피막(3)을 형성한 부위와는 상이한 다른 부위(나머지의 부위)를 전해액(2)에 침지하여 제2 산화 피막(4)을 형성하여, 피처리물(1)의 전체에 산화 피막(3, 4)을 형성하는 것이다. 제2 산화 피막(4)의 형성시에는, 제1 산화 피막(3)은 절연막으로 되기 때문에, 제2 산화 피막(4)이 형성되는 부위에만 집중적으로 산화 피막이 형성되게 된다.As shown in Fig. 1, a method of forming an oxide film of the present invention is a method in which a part of a substance 1 having a thickness of 1 mm or more is immersed in an electrolytic solution 2 and subjected to a micro-arc oxidation treatment to form a first oxide film 3 And the second oxide film 4 is formed by immersing the other portion (remaining portion) different from the portion where the first oxide film 3 is formed in the electrolyte 2 to form the object 1 The oxide films 3 and 4 are formed on the entire surface of the substrate. At the time of forming the second oxide film 4, since the first oxide film 3 becomes an insulating film, an oxide film is formed intensively only in the region where the second oxide film 4 is formed.

본 발명에 의하면, 특허문헌 1에 개시되는 것 같은, 제1 및 제2 산화 피막(3, 4)간의 경계로 되는 부위에 마스크재를 마련하는 일이 없기 때문에 효율적으로 피처리물(1)에 산화 피막(3, 4)을 형성하는 것이 가능하게 된다. 또, 경계에 마스크재를 마련하는 일이 없기 때문에, 마스크재의 하측에 전해액(2)이 비집고 들어가서 불균일한 산화 피막이 형성되거나, 흰 입자형상 물질 등의 불순물이 생기는 일이 없다.According to the present invention, since the mask material is not provided at the boundary between the first and second oxide films 3 and 4 as disclosed in Patent Document 1, It becomes possible to form the oxide films 3 and 4. In addition, since the mask material is not provided at the boundary, the electrolyte solution 2 is injected into the lower side of the mask material to form a non-uniform oxide film, and no impurities such as white particulate matter are generated.

한편, 본 명세서에 있어서의 마스크재란, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 실리콘 실러나 실리콘 코킹재 등의 마스크재를 포함하고, 산화 피막이 형성된 부위와, 이제부터 산화 피막을 형성할 부위를 나누기 위한 부재를 말하는 것으로 한다.On the other hand, the mask material in the present specification includes a mask material such as a silicon sealer or a silicon caulking material as disclosed in Patent Document 1, and includes a portion where an oxide film is formed and a portion where an oxide film is to be formed We shall say absence.

상기한 예에서는, 피처리물(1)의 전체에 산화 피막(3, 4)을 형성했지만, 본 발명은 반드시, 피처리물(1)의 전체에 산화 피막을 형성하는 것으로 한정되는 것은 아니다.In the above example, the oxide films 3 and 4 are formed on the whole of the object 1. However, the present invention is not limited to forming the oxide film on the whole of the object 1. [

또, 산화 피막의 형성 공정에 대해서도, 피처리물(1)의 형상이나 크기에 따라서 선택하면 좋지만, 피처리물(1)에 산화 피막을 3회 이상으로 나누는 것 같은 경우에는 마스크재의 수가 2개 이상으로 되기 때문에 유효하다.The process of forming the oxide film may be selected depending on the shape and size of the material 1 to be treated. However, when the oxide film is divided into three or more times on the material 1 to be treated, Or more.

한편, 제1 산화 피막(3)이 형성된 부위를 전해액(2)으로부터 끌어올리는 일 없이 제2 산화 피막(4)을 형성하도록 하면, 보다 효율적으로 피처리물(1)의 전체에 산화 피막을 형성할 수 있다.On the other hand, if the second oxide film 4 is formed without lifting the portion where the first oxide film 3 is formed from the electrolyte 2, an oxide film is formed more efficiently on the whole of the material 1 to be treated can do.

상기한 예에서는, 제1 산화 피막(3)을 형성하는 과정에 있어서 소정의 전류 밀도로 마이크로 아크 산화 처리를 행하고, 소정의 전압에 달한 후에, 전압을 일정하게 유지하도록 하고 있다. 제1 산화 피막(3) 형성 종료의 판단에 대해서는, 전압을 일정하게 한 후 전류 밀도가 서서히 강하되지만, 전압 일정한 처리 개시시의 전류 밀도에 대해서, 전류 밀도가 1/100∼1/10으로 된 시점에서 제1 산화 피막(3) 형성 처리를 종료하고, 제2 산화 피막(4) 형성 처리를 개시하도록 하는 것이 바람직하다.In the above example, micro arc oxidation treatment is performed at a predetermined current density in the process of forming the first oxide film 3, and the voltage is kept constant after reaching a predetermined voltage. With respect to the judgment of the completion of the formation of the first oxide film 3, the current density is gradually lowered after the voltage is kept constant, but the current density at the start of the constant voltage treatment is 1/100 to 1/10 It is preferable to terminate the formation of the first oxide film (3) at the point of time and start the process of forming the second oxide film (4).

마이크로 아크 산화 처리시의 전류 밀도에 대해서는, 바람직하게는 1∼6.0A/d㎡, 보다 바람직하게는 1∼4A/d㎡로 한다. 1A/d㎡ 미만이면 방전이 불충분하게 되고, 6.0A/d㎡를 넘으면, 제1 및 제2 산화 피막(3, 4)간의 경계에서 막 품질이 불균일하게 되기 때문이다.The current density in the micro-arc oxidation treatment is preferably 1 to 6.0 A / dm 2, more preferably 1 to 4 A / dm 2. If it is less than 1 A / dm 2, the discharge becomes insufficient, and if it exceeds 6.0 A / dm 2, the film quality at the boundary between the first and second oxide films 3 and 4 becomes uneven.

또, 모든 산화 피막(3, 4)의 형성 과정에 있어서, 전해액(2)의 온도는 -10∼65℃로 하는 것이 바람직하다. 큰 냉각 설비가 아니라, 냉각 칠러(chiller) 등의 소규모인 냉각 설비를 이용하여 안정된 산화 피막을 형성할 수 있기 때문이다.It is preferable that the temperature of the electrolytic solution 2 is -10 to 65 캜 in the process of forming all the oxide films 3 and 4. This is because a stable oxidation film can be formed by using a small cooling facility such as a cooling chiller instead of a large cooling facility.

한편, 본 발명에 있어서, 피처리물(1)은, 평판 형상의 것으로 한정하는 취지가 아니고, 입체적인 형상의 피처리물을 포함하는 것으로 한다. 입체적인 형상의 피처리물이라도, 부분적으로 산화 피막을 형성하고, 피처리물을 이동이나 회전 등 시켜서 산화 피막이 형성된 부위와 다른 부위에 산화 피막을 형성하는 것이 가능하기 때문이다. 또, 먼저 산화 피막이 형성된 부위와 인접하는 부위를 다른 부위로 한 경우에는, 피처리물을 일정한 방향으로 이동시키고 처리를 연속해서 행할 수 있기 때문에 바람직하다.On the other hand, in the present invention, the object 1 to be processed is not limited to a flat plate, but includes a three-dimensional object to be processed. It is possible to partially form an oxide film and to move or rotate the object to be processed so that an oxide film can be formed at a portion other than the portion where the oxide film is formed. In addition, in the case where the portion where the oxide film is first formed and the portion adjacent to the portion where the oxide film is formed are different from each other, the object to be processed can be moved in a constant direction and the treatment can be continuously performed.

또, 본 명세서에 있어서의 「평판 형상의 부재」란, 관통구멍이나 표면에 요철을 형성한 부재를 포함하는 것으로 한다.The term " plate-like member " in this specification includes a member having a through hole or a surface with irregularities.

본 발명에서 사용되는 피처리물(1)로서는, 변형시키는 것이 어려운 두께 1㎜ 이상의 알루미늄 또는 알루미늄 합금이면 좋고, 예를 들면, 알루미늄 합금으로서는, 순 알루미늄계(JIS 합금 번호：1N30, 1050, 1070, 1080, 1085), Al-Mn계(JIS 합금 번호：3005, 3104), Al-Mg계(JIS 합금 번호：5652, 5052, 5454), Al-Mg-Si계(JIS 합금 번호：6061, 6063), Al-Cu계(JIS 합금 번호：2011, 2014, 2017, 2024), Al-Zn-Mg계(JIS 합금 번호：7075 등) 등을 이용할 수 있다.The object to be treated 1 used in the present invention may be aluminum or an aluminum alloy having a thickness of 1 mm or more which is difficult to be deformed. For example, pure aluminum (JIS alloy No. 1N30, 1050, 1070, Mg alloys (JIS alloy number: 6061, 6063), Al-Mg alloy (JIS alloy number: 5652, 5052, 5454) , Al-Cu alloy (JIS alloy number: 2011, 2014, 2017, 2024), Al-Zn-Mg alloy (JIS alloy number: 7075, etc.)

본 발명의 마이크로 아크 산화 처리에 사용하는 전해액으로서는, 동일 처리에 사용되는 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 인산수소2나트륨, 트리폴리인산나트륨, 인산2수소나트륨, 울트라폴리인산나트륨, 규산나트륨, 수산화칼륨, 2인산나트륨, 인산3나트륨, 알루민산나트륨, 메타규산나트륨 및 수산화나트륨 등 중의 1종류 또는 이들 중의 혼합물을, 물에 용해시킨 것을 이용할 수 있다.As the electrolytic solution used in the micro-arc oxidation treatment of the present invention, known electrolytes used for the same treatment can be used. For example, it is possible to use one or more of the following compounds in the form of disodium hydrogenphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium dihydrogenphosphate, ultrapolyphosphoric acid sodium, sodium silicate, potassium hydroxide, sodium diphosphate, trisodium phosphate, sodium aluminate, sodium metasilicate, Or a mixture thereof, in water may be used.

형성되는 산화 피막은, 예를 들면, 산화알루미늄을 주성분으로 하고, 이것 이외에, 예를 들면 수산화알루미늄 등의 알루미늄 화합물을 포함하는 재료를 포함하고 있어도 좋다. 이 산화 피막의 두께는, 예를 들면, 5㎛ 이상 30㎛ 이하, 바람직하게는 5㎛ 이상 또한 20㎛ 이하의 범위이면 좋다.The formed oxide film may contain, for example, aluminum oxide as a main component and a material including an aluminum compound such as aluminum hydroxide in addition to the above. The thickness of the oxide film is, for example, in the range of 5 占 퐉 to 30 占 퐉, preferably 5 占 퐉 to 20 占 퐉.

또, 본 발명에 의해 형성된 산화 피막은, 치밀한 구조를 가지는 것에 의해, 예를 들면, Si가 포함된 알루미늄 합금을 이용한 경우에 있어서, Si가 정출(晶出) 상태로 되어 있어도, 이 Si에 의해서 이 산화 피막의 결정 결함이 증가하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 이것에 의해, 불순물로 되는 가스의 방출량은 극히 적게 억제된다. 이 때문에, 본 발명의 알루미늄 또는 알루미늄 합금은, 고진공하에서 사용되는 진공 장치용 부품의 표면 처리로서 적합하다.The oxide film formed by the present invention has a dense structure. For example, even when an aluminum alloy containing Si is used, even if Si is in a crystallized state, The increase in crystal defects of the oxide film can be effectively suppressed. As a result, the amount of the gas which becomes the impurity is suppressed to an extremely small extent. Therefore, the aluminum or aluminum alloy of the present invention is suitable as a surface treatment of a component for a vacuum device used under high vacuum.

[실시예][Example]

이하에, 본 발명의 실시예를 비교예와 비교해서 설명한다.Hereinafter, Examples of the present invention will be described in comparison with Comparative Examples.

실시예 1 및 비교예 1에서는, 피처리물로서, 알루미늄 합금(A5052)을 절삭해서 40×80×2㎜의 치수로 한 시험편을 사용하였다.In Example 1 and Comparative Example 1, a test piece having an aluminum alloy (A5052) cut into a size of 40 x 80 x 2 mm was used as the object to be processed.

또, 마이크로 아크 산화 처리의 전해액으로서, 수산화 칼륨, 메타규산나트륨 및 인산3나트륨의 각각을 3g/L로 되도록 순수에 녹인 알칼리성 전해액을 사용했다.An alkaline electrolytic solution obtained by dissolving potassium hydroxide, sodium metasilicate, and tri-sodium phosphate in purified water so as to have a concentration of 3 g / L, respectively, was used as the electrolytic solution in the micro-arc oxidation treatment.

상기 전해액을, 카본제의 대향 전극이 마련된 전해조에 넣고, 직류의 정전류로 마이크로 아크 산화 처리를 행하도록 했다.The electrolytic solution was placed in an electrolytic cell provided with a counter electrode made of carbon, and subjected to a micro-arc oxidation treatment with a DC constant current.

(실시예 1)(Example 1)

시험편의 길이방향의 선단부의 40㎜를 전해액에 침지하고, 전류 밀도 6.0A/d㎡로 450V에 달할 때까지 제1 산화 피막을 형성한 후, 전류 밀도 0.28A/d㎡로 되기까지 450V로 정전압 처리를 행하고, 그 후, 시험편의 전체를 전해액에 침지하여 선단부와 동일하게 제2 산화 피막을 형성했다. 산화 피막 형성의 전체 공정에 있어서 전해액의 온도는 65℃ 이하였다. 또, 제1 산화 피막의 형성 개시부터 제2 산화 피막의 형성 종료까지 걸리는 시간은, 제1 산화 피막의 형성 시간인 1.5시간과 제2 산화 피막의 형성 시간인 1.5시간의 합계 3시간이었다.The first oxide film was formed until the length of the front end portion of the test piece was immersed in the electrolytic solution to reach 450 V at a current density of 6.0 A / dm 2. Thereafter, a constant voltage After that, the entire test piece was immersed in the electrolytic solution to form a second oxide film in the same manner as the tip portion. The temperature of the electrolytic solution in the entire process of forming the oxide film was 65 占 폚 or less. The time taken from the start of the formation of the first oxide film to the completion of the formation of the second oxide film was three hours, 1.5 hours as the first oxide film forming time and 1.5 hours as the second oxide film forming time.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 1의 방법에 대해서, 전류 밀도를 3.6A/d㎡로 한 이외에는, 실시예 1과 동일 조건으로 행하였다. 한편, 제1 산화 피막 형성후의 정전압 처리 종료시의 전류 밀도는, 0.25A/d㎡였다. 산화 피막 형성의 전 공정에 있어서 전해액의 온도는 45℃이하였다. 또한, 제1 산화 피막의 형성 개시부터 제2 산화 피막의 형성 종료까지 걸리는 시간은, 실시예 1과 동일하게 합계 3시간이었다.The method of Example 1 was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the current density was 3.6 A / dm 2. On the other hand, the current density at the termination of the constant-voltage treatment after the formation of the first oxide film was 0.25 A / dm 2. The temperature of the electrolytic solution in the previous step of forming the oxide film was 45 占 폚 or less. The time taken from the start of the formation of the first oxide film to the completion of the formation of the second oxide film was 3 hours in total as in Example 1. [

(비교예 1)(Comparative Example 1)

시험편의 길이방향의 선단부로부터 40㎜의 곳에, 제1 산화 피막과 제2 산화 피막을 나누기 위해서 실리콘 실러로 마스킹을 행하였다. 제1 산화 피막 형성후에, 전해액으로부터 피처리물을 끌어올리고 마스킹을 벗기고 나서, 제2 산화 피막을 형성하였다. 전류 밀도는 6.0A/d㎡로 450V 도달까지, 전해액 온도는 65℃ 이하로 처리를 행하였다. 또, 제1 산화 피막의 형성 개시부터 제2 산화 피막의 형성 종료까지 걸리는 시간은, 산화 피막의 형성 시간인 1.5시간, 마스킹재의 건조 시간인 24시간, 마스킹의 박리 작업의 시간인 1시간의 합계 26.5시간이, 제1 및 제2 산화 피막에 필요하게 되고, 합계 53시간이었다.Masking was performed with a silicone sealer in order to divide the first oxide film and the second oxide film at a position 40 mm from the front end of the test piece in the longitudinal direction. After the formation of the first oxide film, the object to be processed was lifted from the electrolytic solution and the masking was peeled off, and then a second oxide film was formed. The current density was 6.0 A / dm 2 to 450 V, and the electrolyte temperature was 65 ° C or lower. The time taken from the start of the formation of the first oxide film to the completion of the formation of the second oxide film is set to a total of 1.5 hours as the formation time of the oxide film, 24 hours as the drying time of the masking material, 26.5 hours was required for the first and second oxide films, and the total was 53 hours.

실시예 1 및 2의 모두, 다른 공정으로 형성된 산화 피막의 경계는 균일한 것으로 되었다.In both of Examples 1 and 2, the boundaries of the oxide films formed by other processes were made uniform.

도 2에, 실시예 1 및 2의 처리후의 시험편의 사진을 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 실시예 2에 비해서 경계의 폭이 넓고, 제1 및 제2 산화 피막의 색의 차이가 크고 줄무늬 형상의 모양으로 되는 것을 알 수 있었다.Fig. 2 shows photographs of the test pieces after the treatment of Examples 1 and 2, Example 1 shows that the width of the boundary is larger than that of Example 2, the difference in color between the first and second oxide films is larger, Shaped shape.

또, 도 3에 실시예 1, 도 4에 실시예 2의 광학 현미경 사진을 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 실시예 2에 비해서, 제1 및 제2 산화 피막의 경계에 검은 반점이 많고, 표면 형태가 거칠어져 있는 것을 알 수 있었다.As shown in the optical microscope photographs of Example 1 and Example 2 in Fig. 3, Example 1 shows that there are many black spots at the boundaries of the first and second oxide films, as compared with Example 2, It was found that the surface morphology was rough.

또, 비교예 1에서 마스킹을 벗길 때, 간단하게는 벗겨지지 않기 때문에, 실러를 벗기기 위한 플라스틱제 도구를 사용했다. 플라스틱제이지만, 깨끗이 벗기기 위해서 도구로 벗기자, 벗길 때에 시료에 상처가 나버렸다.Further, in Comparative Example 1, when removing the masking, a plastic tool for peeling the sealer was used because it was not easily peeled off. Although it is made of plastic, it was peeled off with a tool to peel it cleanly, and the sample was wounded when peeling off.

또, 비교예 1의 산화 피막의 형성에 필요한 시간은, 실시예 1이나 실시예 2와 비교해서 20배 가깝게 걸리기 때문에 효율이 나쁜 것을 알 수 있었다.
In addition, the time required for forming the oxide film of Comparative Example 1 was about 20 times as long as that of Example 1 or Example 2, and the efficiency was found to be poor.

1 : 피처리물
2 : 전해액
3 : 제1 산화 피막
4 : 제2 산화 피막1:
2: electrolyte
3: First oxidation film
4: Second oxidation film

Claims (5)

알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 두께 1㎜ 이상의 피처리물의 일부를 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행하는 것에 의해 산화 피막을 형성하고, 전압을 일정하게 하여, 전류 밀도가 전압 일정한 처리 개시시의 전류 밀도에 대해서 1/100∼1/10으로 된 후, 상기 산화 피막이 형성된 부위와, 다른 부위와의 경계에 마스크재를 마련하는 일 없이, 상기 산화 피막이 형성된 부위와 다른 부위를 동시에 상기 전해액에 침지하여 마이크로 아크 산화 처리를 행하는 것에 의해, 상기 다른 부위에 산화 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 산화 피막의 형성방법.A part of an object to be processed having a thickness of 1 mm or more made of aluminum or an aluminum alloy is immersed in an electrolytic solution and subjected to micro-arc oxidation treatment to form an oxide film. The voltage is made constant and the current density And a portion other than the portion where the oxide film is formed is immersed in the electrolyte solution at the same time without providing a mask material at the boundary between the oxide film formed portion and another portion, And forming an oxide film on the other portion by performing an arc oxidation treatment. 제 1 항에 있어서,
상기 피처리물의 선단측으로부터 순서대로 상기 산화 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 산화 피막의 형성방법.The method according to claim 1,
Wherein the oxide film is formed in order from the tip side of the object to be processed. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 마이크로 아크 산화 처리시의 전류 밀도를 1∼6A/d㎡로 하는 것을 특징으로 하는 산화 피막의 형성방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the current density in the micro-arc oxidation treatment is set to 1 to 6 A / dm 2. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 마이크로 아크 산화 처리시의 전류 밀도를 1∼4A/d㎡로 하는 것을 특징으로 하는 산화 피막의 형성방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the current density in the micro-arc oxidation treatment is set to 1 to 4 A / dm 2. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
모든 상기 산화 피막의 형성 과정에서, 상기 전해액의 온도를 -10℃∼65℃의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 산화 피막의 형성방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the temperature of the electrolytic solution is set in the range of -10 DEG C to 65 DEG C during the formation of all the oxide films.
KR1020120091827A 2011-09-12 2012-08-22 Method for forming oxide film KR101610994B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-198275 2011-09-12
JP2011198275A JP5770575B2 (en) 2011-09-12 2011-09-12 Formation method of oxide film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130028856A KR20130028856A (en) 2013-03-20
KR101610994B1 true KR101610994B1 (en) 2016-04-08

Family

ID=47924178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120091827A KR101610994B1 (en) 2011-09-12 2012-08-22 Method for forming oxide film

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5770575B2 (en)
KR (1) KR101610994B1 (en)
CN (1) CN102995089B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709602B1 (en) * 2015-12-10 2017-02-23 영남대학교 산학협력단 Method of Aluminium Coating Layer with Anti-oxidation Using Micro arc Electrolytic Oxidation
CN106929897A (en) * 2015-12-30 2017-07-07 比亚迪股份有限公司 A kind of Al-alloy casing and preparation method thereof
JP6558649B2 (en) 2017-08-23 2019-08-14 株式会社アルバック Surface treatment method and surface treatment apparatus
US12020967B2 (en) * 2018-07-30 2024-06-25 Ulvac Techno, Ltd. Substrate lifting apparatus and substrate transferring method
JP7218201B2 (en) * 2019-02-13 2023-02-06 アルバックテクノ株式会社 Method for regenerating oxide film on aluminum parts
CN113913892A (en) * 2021-10-29 2022-01-11 西安庄信新材料科技有限公司 Micro-arc oxidation device with variable cathode area and surface treatment method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007517983A (en) 2004-01-12 2007-07-05 アレクサンドロビチ ニキフォロフ，アレクセイ How to produce high adhesion thick protective coating of valve metal parts by micro arc oxidation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004010821U1 (en) * 2003-07-23 2004-12-23 The Boc Group Plc, Windlesham vacuum component
KR100872679B1 (en) * 2004-11-05 2008-12-10 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Method for electrolytically depositing a ceramic coating on a metal, electrolyte for such electrolytic ceramic coating method, and metal member
CN101210336B (en) * 2006-12-31 2011-05-18 比亚迪股份有限公司 Surface treatment method for light metal material
CN101082137A (en) * 2007-03-12 2007-12-05 兰州理工大学 Treatment fluid for improving performance of magnesium alloy differential arc oxidation film layer and pretreatment method
JP4836921B2 (en) * 2007-10-25 2011-12-14 株式会社アルバック Surface treatment method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007517983A (en) 2004-01-12 2007-07-05 アレクサンドロビチ ニキフォロフ，アレクセイ How to produce high adhesion thick protective coating of valve metal parts by micro arc oxidation

Also Published As

Publication number Publication date
CN102995089A (en) 2013-03-27
JP2013060613A (en) 2013-04-04
JP5770575B2 (en) 2015-08-26
CN102995089B (en) 2017-05-03
KR20130028856A (en) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101610994B1 (en) Method for forming oxide film
US9476137B2 (en) Metal oxide film, laminate, metal member and process for producing the same
TWI352749B (en)
KR100485558B1 (en) Al alloy member having excellent corrosion resistance
US7323230B2 (en) Coating for aluminum component
KR20040108772A (en) Halogen-resistant, anodized aluminum for use in semiconductor processing apparatus
JP2005517087A (en) Anodized halogen resistant aluminum for use in semiconductor processing equipment
JP4836921B2 (en) Surface treatment method
KR20160030167A (en) Electrochemical method for transferring graphene
EP4023349A1 (en) Washing method of semiconductor manufacturing device component having gas holes
US10156018B2 (en) Method for manufacturing anodic metal oxide nanoporous templates
CN1473965A (en) Method and its device for connection electric continuous electrolytic corrosion between metal belts
TWI534303B (en) Highly pure copper anode for electroplating, method for producing the same, and method for copper electroplating
KR102281334B1 (en) Method of regenerating oxide coating of aluminum-made part
JP2005105300A (en) Surface treatment method of aluminum or aluminum alloy used for vacuum device and its components, and vacuum device and its components
JP5621292B2 (en) Diamond peeling method and peeling apparatus
CA2511833C (en) Components for a film-forming device and method for cleaning the same
CN101521145A (en) Surface treatment unit for semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
EP0958412B1 (en) Treating aluminium workpieces
KR100490346B1 (en) Treatment of Aluminum Products
KR20030030634A (en) Method for analysing surface defect of a wafer
JP5014782B2 (en) Method for producing surface-treated aluminum material and apparatus for producing surface-treated aluminum material
JP5419066B2 (en) Method for producing surface-treated aluminum material for vacuum equipment
JP2010095774A (en) Method for producing surface-treated aluminum material for vacuum apparatus
JP2009097032A (en) Method for producing surface treated aluminum material, and surface treated aluminum material production device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190305

Year of fee payment: 4