TW460631B - Gold color small-sized products such as globule and vis, and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

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發明之詳細說明】 【發明所屬之技術領域】 其關於一種黃金系彩色小球、螺釘等小件製品及 當美麗之：i ΐ就是說’本發明係關於一種所謂具備有相 有用之I二系彩色、特別是作為柏青哥用彈珠等之極為 圈等之？Ϊ·螺釘、螺絲、針子、擠壓用銷、鉤件、和線 寻之小件製品及其製造方法。 【先前技術】 表：ί ’：般所使用之柏青哥用彈珠，係在金屬球基體之 衣面上’進行著鉻電鍍處理。 鉻ΐί展2行過鉻電鍍處理之柏青哥用彈珠，其表面之 又層之..隹氏硬度，係高逹至900 Ην左右，因此， 刭：Ϊ電鍍層磨損到柏青哥用機台、特別是鉻電鍍層磨損 搬運用通路之問題產生。料：= 造成之皮膚火電鍍層之磨知現象，而會有所謂鉻金屬之所 之不良ΐϊί二及鉻金屬粉塵之所造成對於人體和環境 之也並不容易分別出是否混入編家之柏青哥店 ，哥用彈珠；前述之問題，不僅是法律上之問題二 : 哥用彈珠之營業額，也佔有相當大之：重： = 之…，前述之問題也成為相 田嚴里冰％之問碭。為了達到所謂盥 :::效果’ a此’也進行著柏青哥用彈珠之黃：二：： 之處理，以便於作為解決前述問題之方法。、、/色化 第4頁 46〇63l

例如也採用該藉由離子雷蚀 戈 哥用彈珠，該氮化鈦;出氮化鈦膜 it〇9nnw , θ L联您柏月哥用弹珠，其維氏硬度也问 ,义、v，但疋，比起前述之鉻電鍍處理之柏青哥用弹 主:述之氮化鈦膜之柏青哥用彈珠， 著 機台以及柏青哥用彈珠之搬運用通ί並且，該 2磨知掉之金屬粉末，會附著於柏青哥用彈 而有所 r i目ΐ顯著地損害到美觀性之缺點存在著。此外，並不容 460631 五 、發明說明（3) 色、粉紅金色等之彩色流行化，· 前面所敘述的 '就目别之實際狀 易：· 充分地達到像前述這樣之要求。 个谷易相當 另一方面，即使疋在螺名丁、纟帛# _ 杜釦綠圃算之碩域中，螺4、釘子、擠壓用銷、鉤 件、和線圈4之領’特別是在要求有所謂裝飾 = 域和用途中，“望要求有該呈彩色化之相當美麗之製:: 產生’但是…直^目前為止’還尚未有人提議出所謂^ 以滿足像前述這樣之要求之製品.'。 【發明所欲解決之問題】 有鑑於前述之實情’而為了解決像前述之先前技術之問（ 題’因此’本發明係提供一種並不會對於人體和環境也造、 成不良影響，同時’還不會磨損到機械，並且，達到所t 與其他家之柏青哥店之區別化、高級化、和流行化之效^ 之相當有用之小球，作為柏青哥用彈珠，此外，本發明還 提供一種所謂具備有豐富之高級感之相當美麗漂亮之螺、 釘、擠壓用銷、鉤件、和線圈等之小件製品。 、 【解決問題之手段】 為了解決前述之問題，本發明人們經過相當全心全力之 檢时’結果發現到：藉由在金屬基體之表面上，形成出該厂: 由銅-二錫-鋅之所組成之3元合金而構成之皮膜層，則能夠^ ' 達到前述之所預期之目的，因此，就完成了本發明。 也就是說，本發明之内容，係分別地如以下所敘述的： 本發明之第1種之小球、螺釘等小件製品，其特徵為··係 在小球和螺釘等之金屬基體之表面上，形成出該由鋼〜锡〜

第6頁 460631 五、發明說明（4) ^之所組成之3元合金而構成之黃金系彩色皮臈層；以 其之Γ將種球、螺釘等小件製品之製造方法， 以便於在前述之小^ 成之3兀合金之電鍍處理， 出黃金系彩螺針等之金屬基體之表面上，形成 該作為本發明之理相 組成之3元合金之電；*二’係，加該由銅-錫-鋅而 用之鎳電鍍或者銅電二理之，’先施加該作為打底電鑛 【發明之實施形態】 而進行著相關之說 並沒有特別之限 特殊鋼、和不銹鋼 明=下，就本發明之理想之製造方法 制雖：t發明中之被鑛物之金屬基體 等材料疋，係最好適用例如普通碳鋼 最：f對於金屬基體，進行過超光 磨 者，再施加所謂電鍍處理。 研磨處理後，接 在別處理中，並不使用， :用酸而進行著前處理的：：。這是因為如果 光輝研磨處理過之鋼珠上之防：：除去該附著於前述之超 ，之製造作業t，發生有所謂=現工”很可能會在以 σσ生銹之現象產生的緣故。 ' 或者導致所謂製 接著’錄然就施加該由銅亦辞而組成之3元合金之電 $ 7頁 460631 五、發明說明（5) 鍍處理，但是，最好可以先施加該作妨 鍍或者銅電鍍處理，以便於接為打底電鍍用之鎳電 電二Γ 元合金之電鍵處理。藉由施加所 3元人上便於使得該具有光澤性之鎳電鍍層和 豐:Λ/ 揮出相乘之作用效果，而發出該具有 麗漂亮之黃金系彩色之色彩。係使用 ，來作為前述之電鍍處理之方法。在藉由 鏟著小球之狀態*"，係最好使用滾筒孔洞 :橢【：：夕角开:、或十字形等之圓形以外之滾筒。此 ”、，、了增大該陽極電極板之面積，因此，係最好一併使 Ξ:t f:用陽極。此夕卜’也可以最好成為所謂陽極跨越 耆底面和側面而呈L字形而增大面積之形態。 :f發明中，藉由控制住電鍍液之鹼度、也就是pH (酸 =丄元合金電鍍液中之各種金屬離子濃度、以及電 分！之游離氰濃度，以便於與前述之打底電 iim :結合’而能狗產生及出現該具有豐富光 ί=ίί、頁金色、粉紅金色、以及18號金色等之所 f 色之色彩。電鍍液之鹼濃度（ΡΗ :酸驗值

Uf 〜14。•最好使用苛性鉀（氰氧化鉀）、 ΐίίυΐ打穴和碟酸等，來進行抑（酸鹼值）之 = 、s j，毫…疑問地，就色調而言，陰極電流密 度和電鍍液溫度之均一性，也是相當重要的。 尤其重要的，由於所謂3元合金電鍍處理’係為相當困 難取得平衡之電鍍處理’因&，就該作為金屬成分之銅：

第8頁 460631 五、發明說明（6) 錫、銅：鋅、和銅：游離氰之比率而言，係藉由適當地控 制住前述這些作為金屬成分之銅：錫、銅：鋅、和銅：游 離氰之比率，以便於能约發出該所要求之黃金系彩色之色 彩。例如係最好在所謂金屬銅成分1 0〜2Og /1、金屬鋅成 分3〜10g/l、以及金屬錫成分2〜20g/l之範圍内。 此外，也可以配合著實際之需要，而在並不會損害到本 發明之效果之範圍内，包含有其他種類之金屬。

如果由電鍍皮膜層之組成來看的話，就24號金色而言’ 係最好為金屬銅成分74 %以上、金屬鋅成分25 %以下、以 及金屬錫成分1. 5 °/。以上。此外，就粉紅金色而言，係最 好為金屬銅成分高達85 %以上、金屬鋅成分1 〇 %前後、以 及金屬錫成分2%以上。並且，就黃金色而言’係最好為 金屬銅成分70〜60 %以上、金屬錫成分1 %以下、以及 屬鋅成分28〜35 % 。 該藉 當充分 者水洗 作為電 解於電 形成出 藉由 電鍍） 銅電鍍 久性， 由如以 地進行 處理並 鍍液中 鍍液中 褐色之 進行著 加工處 處理之 並且， 上之敘 著水洗 不充分 之驗成 ’而成 污垢之 前述之 理，以 狀態， 還藉由 述而得 處理。 之狀態 分之氰 為所謂 原因。 包含有 便於比 還具備 進行著 到之電鍍製品，係馬并 J上並且知 在前述之水洗處理比輪 ^ 下，該電著（電沉掇）士哥或 )有所含田 之合金皮膜層，會再—4 °月 在美麗漂亮之合金皮犋；：溶 錫之3元合金之最終電 起例如所謂並不包含 V精 有相當良好之耐腐蝕性：之黃 所謂電解硬膜防銹處理，及耐 以便

460631 發明說明（7) 於更進一步地得到更加良好 行過.前述這些處理之後，接—，’腐蝕性以及耐久性。在進 再藉由熱風等，而進行菩私^ 進行著脫水處理，然後， 【實施例】 仃者乾無處理。 以下，根據實施例，而就本 :詳細之說明’但是，*發明並不僅，c行著相 實施例。 馒限疋於以下所述這些 此外，在以下之記載中，德 膜炫艇始+ IS 1 曰丨專膜熔解法.、也哉3锋 膜広解後之原子吸光分析法， 也洗疋薄 之皮膜厚度。 疋出370 5金電鍍處理 實施例1 (1 )前處理 在對於直徑1〇.85_、重量大約5.2§左右之 過滲碳淬火處理之後，接著，進行所謂 、珠，進行 處理，並且，對於該在進行著前述 I輝研磨精加工 λ你逆灯考則遂之超光輝‘ 理時而附著上防錄油和切削用油之混合乳膠型式^ = 刖處理作業。並且，母1個滾筒之鋼珠之投入旦 係 述 的。 旋轉式 浸潰脫脂 溫 度 40 °C 時 間 7分鐘 1〇〇〇〇個鋼珠/丨個滾筒’其前處理條件’就/如/下所敘 述的。 旋轉式 電解脫脂 50 t： L分鐘

第10頁 4 S〇631 五、發明說明（8) 電壓

電流 ί 2 V 電流密度 〜 35〇Α/1個滾筒 滚筒旋轉速度 1. 〇A/dm2

在前面以上所敘述之 M QRPU 地進行著前處理作業，^理之條件下，對於鋼珠，充分 )電鑛處理之前處理^ f到所謂作為不一個之錄 係經過光輝研磨處理，因求，但是，由於前述之鋼珠 (酸驗值）9 . 〇以下夕认t P使疋在稍微酸性或者p Η 象，結果，就會變成為所神 〜、，也會發生有生銹現 元合金電鍍處理：作it個之代用金電鍍用之3 因。因此，扁古八认r之電鍛皮膜層之密接不良之原 之後，於相"豆：日^:脫脂處理而接著進行過水洗處理 電鍍處理/ 〇内’進行著該作為打底電錢用之錄 (2)打底電鍍（鎳電鍍處理） —係在下面所述之條件下，藉由旋轉滚筒電鍍法，而進行 著該作為打底電鍍用之鎳電鍍處理。 鎳電鍍處理液瓦特（Watts nickel bath)浴（光澤劑 製造廉商：甚原EUDILITE (由吉賴特）公 司製）

PH (酸驗值）4.1 溫度 5 0 °C 時間 2 0分鐘

第11頁 4 60631. 五、發明說明（9)

電壓 12V

電流 3 5 0 A 電流密度 1. OA/dm2 雖然前述之鎳電鍍處理之皮膜厚度，係大約為2//m左 右，但是，由於底材之鋼珠係具備有相當高之光澤性，因 此，可以電著（電沉澱）出該具備有相當充分之光澤性之 鎳電鍍層。然後，非常充分地進行著3段式之水洗處理， 接著，進行著下一個之代用金電鍍（3元合金電鍍）之處 理，以便於發出各種之黃金系彩色之色彩。 - (3)代用金電鍍（3元合金電鍍） 係根據下面所敘述之條件，藉由旋轉滚筒電鍍法，而進 行著銅-錫-鋅之3元合金電鍍處理。 電鍍液組成 金屬銅 金屬鋅 金屬錫 光澤添加劑 游離氰化鈉 14g/l (氰化亞銅20g/l ) 8g/l 5g /1 100ml/l (市面上販售品、KIZAI (齊載 )股份有限公司製） 13g/l (以上之電鍍液組成，係根據K I ZA I (齊載）股份有限公 司所提供之資訊。） 電鍍條件： 旋轉滾筒方式 滾筒尺寸、6角式滾筒、3 0 0mm (對邊） X 7 5 0 mm

第12頁 46063 1 五、發明說明（10) 滾筒旋轉速度 6次旋轉/m i η (分鐘） 滾筒孔洞 6mm X 1 〇mm之橢圓形孔洞。開孔率大約 3 5 %左右。 被鑛物、滾筒投入量 柏青哥用鋼珠、10000個鋼珠/1 個滾筒（大約370dm3左右）

電鍍液溫度 4 0 °C 電鍍時間 整流器電壓 整流器電流 陰極電流密度 電鍍液攪拌 2 2分鐘

12V定電壓控制 2 5 0 A /1個滾筒 大約0 . 7 A / d m2左右 藉由連續式過濾而進行之電鍍液循環方 式 電鑛液pH (酸驗值）12 5 陽極電極板 雙重地同時使用200mmXl000mmX2.0mm X6片X2列=表面積240 dm2之陽極電 極、以及2〇〇mm XlOOOmm X2. 0mm X6 片

X 2列=表面積大約1 5 〇 dm2左右之不鎮 鋼製網狀輔助用陽極、合計3 9 〇 dm2之 %極電極板。 (4 )後處理 之銅—辞系之黃金系電鐘皮膜，3元合金電 :,膜、、耐腐蝕性係比較良好’並且，硬度也比較高， :疋，由於例如在使用該所得到之鋼珠而作為柏青哥用彈 珠之狀態下，係在相當嚴酷之條件下而使用著前述之鋼

^ β Ο 6 3 1 五、發明說明（π) 珠，並且，為了防止該在庫存中之鋼珠，一直到被使用為 止，並不會發生有所謂生銹現象，因此，藉由相當特殊之 方法，而進行著所謂電解硬質膜防銹用處理。 電解液 重鉻酸卸 磷酸 電解條件 電解液溫度 電解時間 電流密度 電解液攪拌 1 5g /1 1 g /1 4 0 °C 3分鐘 0.1 A / dm2 藉由幫浦而一直進行著過渡和循 環 (5 )脫水、乾燥 藉由離心式分離機，而對著前述之經過所謂電解硬質膜 防銹用處理之3元合金電鍍皮膜，進行著脫水處理，同 時，還吹入熱風，以便於進行著乾燥處理。前述之所得到 之鋼珠，其電鍍皮膜層厚度，係為1.405//m，而且還呈現 出相當美麗漂亮之24號金色之色彩。前述之電鍍皮膜之組 成，係為銅金屬成分73.9% 、鋅金屬成分24.2% 、以及錫 金屬成分1.9% 。 實施例2 除了將前述之作業（3)之最終電鍍加工（精電鍍）之 時間，由2 2分鐘變更成為1 4分鐘之外，至於其他之作業， 則進行著與前述之實施例1之相同之處理，而得到所謂代

R

第14頁 4 6〇β31 五、發明說明（12) 用金電鍍之鋼珠。 前述之所得到之鋼珠，其電鍍皮膜層厚度，係為0.81// m，而且還呈現出相當美麗漂亮之24號金色之色彩。此 外，前述之電鍍皮膜之組成，係為銅金屬成分74.1% 、鋅 金屬成分24.3% 、以及錫金屬成分1.6% 。 實施例3 除了將前述之作業（3)之最終電鍍加工（精電鍍）之電鍍 液之pH(酸鹼值），由12. 5變更成為1 2. 0，並且，將電鍍液 溫度，由4 0 °C變更成為4 5 t之外，至於其他之作業，則進 行著與前述之實施例1之相同之處理，而得到所謂代用金 電鍍之鋼珠。此外，為了達到所謂再現性之要求，係實施 著2次之相同之操作。 其結果，就正如表1所顯示的，因此，可以確認出：該 實施例2，係具備有相當充分之再現性。 【表1】 第1次 第2次 鋼珠表面之.色彩 彩色燦爛之粉紅金 同左 電鍍皮膜厚度 色（薔薇金色） 1.52 1.35 (# m) 電鍍皮膜之組成 銅金屬成分8 6. 1 銅金屬成分88.0 (%) 鋅金屬成分1 0. 0 鋅金屬成分1 0. 2 錫金屬成分3 . 9 錫金屬成分2. 8 實施例4

第15頁 460631 五、發明說明（13) 除了將前述之作業（3 )之最終電鍍加工（精電鍍）條件， 變更成為下面表2所敘述之條件之外，至於其他之作業， 則進行著與前述之實施例1之相同之處理，而得到所謂代 用金電鍍之鋼珠。 【表2】 第1次 第2次 電鍍液之pH (酸鹼值） 電鍍液之溫度（°C ) 電鍍液之時間（分鐘） 12. 5 ->1 3. 0 40—35 22—8 12.5—13.5 同左 22-^15 之所得到之鋼珠之表面色彩、電鍍皮膜層厚度、以 皮膜之組成，就正如表3所記載的，雖然其電鍍條 少有一些不同，並且，其電鍍皮膜之組成也多少有 異存在著，但是，皆能夠在經過最終加工（精加工 後，呈現出相當漂亮美麗之黃金色之色彩。 前述 及電鍍 件係多 一些差 )處理 【表3 ] 第2次 第1次 面之色彩 膜厚度 鋼珠表 電鍍皮 (； 電鍍皮膜之組成(%) 金黃色 0. 57 銅金屬成分 70.8 鋅金屬成分 28.1 錫金屬成分 1.1 同左1.10 銅金屬成分64.4 鋅金屬成分3 5. 0 錫金屬成分 0.6 耐久性測試1〜5 將前述之實施例1、2、3 (第1次、第2次）、以及4 (第

第16頁 460631 五、發明說明（14) 2次）之所得到之代用金電鍍之鋼珠，使用於實際之柏青 哥用機台上，以便於進行著所謂縮短式磨損測試作業。 所謂縮短式磨損測試作業，係設置著4台之實際之柏青 哥用機台，反覆地進行著所謂擊球—旋轉—滾動（流動） —磨損—滾動（流動）—擊球之動作，並且，還推算出1 小時之測試時間，係相當於該在實際之柏青哥店中之天 數，以便於推斷出該代用金電鍍之鋼珠之可耐用月份數 (係計算所謂測試時間1 1小時，相當於實際之柏青哥店中 之1 6 . 5天。）。其測試結果，係顯示於表4中。 【表4】 (1 )測試時間1 X 1 6 . 5天 (2 )以1年間使用天數為3 0 0天而進行計算 [在磨損測試作業Ν ο · 1之狀態下，（1. 41 # m — 1 · 0 4 // m ) X300 天/248 天= 0.45 //m / 年。] (3 )以1年間使用天數為3 0 0天而進行計算 (在磨損測試作業N 〇. 2之狀態下，1 . 41 // m / 0 . 4 5 // m = 3. 1年。） 【發明之效果】 本發明係具備有如以下所敘述之相當多之特徵及優點。 (1 )藉由施加銅-錫-鋅之3元合金之電鍍處理，以便於 由同一個之電鑛液中，得到該具備有純金色、黃金色、粉 紅金色、以及1 8號金色等之相當多之黃金系彩色之小件製 品。 (2 )比起其他之代用金電鍍製品和金色處理品，該施

第17頁 d 60631 五、發明說明（15) 加過3元合金電鍍處理之本發明之小件製品，係可以提供 該具備有相當良好之美容裝飾性以及相當廉價之最為接近 純金色之製品。. (3 )如果藉由本發明的話，則可以由相同一個設備以 及相同組成之電鍍處理液，而得到相當多之黃金系彩色之 製品，因此，能夠配合著該使用者之喜好之色調，而在非 常短之時間内，並且，相當經濟地提供給前述之使用者之 喜好色調之製品。 (4 )此外，在使用本發明之小球而作為柏青哥用彈珠 之狀態下，由於電鍍皮膜層係由銅-錫-辞之3元合金而 的，並且，該銅-錫-鋅之3元合金之電鍍皮膜層之維氏硬 度，係大約為2 5 0〜3 0 0Hv左右，因此，並不像習知之先前 技術之鉻電鍍處理過之柏青哥用彈珠一樣，而並不會有所 謂對於人體和環境也造成不良影響，同時，還不會磨損到 機械之問題產生，並且，還能夠達到所謂與其他家之柏青 哥店之柏青哥用彈珠之呈區別化之效果，此外，也可以相 當充分地滿足所謂高級化和流行化之要求。

第18頁 4S0631 五、發明說明（16) 【表4】 耐磨頂 測試 No. 供測試用之鋼珠 測試時間[括號 內係為所推測 使用天數（1)] 測試後之鋼珠 電鍍皮膜層厚 度[括號内係為 消耗度（2)] 推測耐用 年數（3) 1 實施例1之鋼珠 彩色：24號金色 電鍍皮膜厚度： 1.41 u m 165小時 (248 天） 1,04 w m (0·45 w πι / 年） 3‘1年 2 實施例2之鋼珠 彩色：24號金色 電鍍皮膜厚度： 0.81 w in 300小時 (450 天） 0 Λ a in (0.27 /i ffl/年） 3年 3 實施例3 (第1次） 之鋼珠彩色：粉 紅金色 i鍍皮膜厚度： 1.52 jii in 165小時 (248 天） \ ΛΊ u in (0· 42 a m/年） 3.6年 4 實施例3 (第2次） 之鋼珠彩色：粉 幺丁舍色 k鍍皮膜厚度： 1 * 35 ^ m 188小時 (282 天） 1.17 w m(0.19 /i m/年） 7.1年 5 實施例4(第2次） 之鋼珠彩色：黃 金色 電鍍皮膜厚度： 1.10 M m 300小時 (450 天） 0 ♦ 6 y m (0 ♦ 3 4 “ in/年） 3.2年

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螺釘等之金屬基體之表面上’利用由金屬鋼成分丨0〜 2〇g/l、金屬鋅成分3〜10g/l、以及金屬錫成分2〜2〇g/1 所形成之電鍍液，形成出該由銅-錫_鋅之所組成之3元合 金而構成之黃金系彩色皮膜層。 ° 2. —種小球、螺釘等小件製品之製造方法，其特徵為： 係將小球和螺釘等之金屬基體，裝入至滾筒内，利用由金 屬銅成分10〜20g/l、金屬鋅成分3〜l〇g/l、以及金屬锡 成分2〜2 Og/Ι所形成之電鍍液，並在pH為10〜14，溫度為 35〜40 C ’而施加該由銅-錫-鋅而組成之3元合金之電鑛 處理，以便於在前述之小球和螺釘等之金屬基體之表面 上’形成出黃金系彩色皮膜層。 3.如申請專利範圍第2項之小球、螺釘等小件製品之製 造方法，其中，在施加過該作為打底電鍍之鎳電鍍或者銅 電鍍處理之後，接著’再施加該由銅-錫_鋅而組成之3元 合金之電鍍處理。

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