WO2001056719A1 - Element metallique et procede de traitement de surface de celui-ci - Google Patents

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Tsutomu Watanabe
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Definitions

  • the present invention relates to a metal component and a surface treatment method thereof.
  • the metal parts targeted by the present invention include a metal part that adheres rubber to part or all of its surface, and a method in which a plurality of metal parts are simultaneously immersed in an adhesive liquid and the adhesive liquid is applied to the surface of each metal part.
  • a metal part is used as a support part or a mounting part for supporting a rubber seal part in a sealing device such as an oil seal or a gasket.
  • rubber c is formed on metal a via an adhesive b such as a phenol resin. Also, if the adhesive is applied directly to the metal surface, the adhesion between the metal and the adhesive is weak, and a good adhesive layer cannot be formed. Therefore, surface treatment is performed to roughen the surface of the metal part in advance, such as by zinc phosphate treatment to deposit zinc phosphate on the metal surface before applying the adhesive, or by shot blast treatment to make the hard spheres impinge on the metal surface to create irregularities. Have been.
  • the steps of “zinc phosphate treatment and shot blast treatment (referred to as pretreatment)”, “immersion in an adhesive bath”, “shake-off drying” and “baking” are performed.
  • pretreatment a dipping method of directly immersing a plurality of metal parts in a basket or the like in a state of being housed in a basket or the like due to a problem of the properties of the adhesive layer is employed.
  • metal parts After being lifted out of the tank, metal parts are shaken and dried together with the basket to prevent liquid pooling.
  • conventional metal parts with conventional metal parts,
  • an adhesive is coated on the surface of the metal ring, which is a metal part, in order to bond the metal and rubber.
  • the dipping method (dipping a metal ring in the adhesive liquid layer, then drying and baking) is often used due to the film properties of the adhesive and the working efficiency.
  • the metal rings d aggregate through the adhesive liquid e as shown in FIG. Therefore, when drying and sintering are performed in this state, the metal rings d are firmly fixed to each other via the adhesive e ′ as shown in FIG. That the metal ring d is formed in a state where it is caught in two sheets) " Adhesion failure referred to as such occurs. This adhesion failure often occurs particularly when the metal ring d is thin, flat, and small.
  • the metal ring d is lifted up from the adhesive liquid e, and then the metal ring d that overlaps with the metal ring d is separated to separate the metal ring d by adding a shock. Is needed. Also, in this “separation process”, the magnitude of the impact that can be given is limited (the magnitude of the applied impact must not be so large as to deform the metal ring d). In fact, sufficient effects cannot be obtained with metal ring d.
  • the purpose of the present invention is to prevent poor adhesion by improving the adhesive strength of the site by adding the above.
  • the metal part according to claim 1 of the present invention has a surface roughness that enhances adhesion between metal and rubber at a portion of a surface of the metal part where rubber is bonded
  • the method is characterized in that the surface roughness is transferred from the mold to the metal component at the time of processing by providing the surface roughness in advance in the mold for processing the metal component.
  • the size of the surface roughness is preferably 10 ⁇ m or more and less than 60 im (claim 2), and particularly from 10 m to 40 ⁇ m from the viewpoint of transfer efficiency and strength. It is preferable to set the following (claim 3).
  • the surface treatment method of a metal component according to claim 4 of the present invention is a method of forming a surface roughness on a portion of a surface of the metal component to which rubber is bonded, so as to enhance adhesion between the metal and the rubber.
  • a surface roughness is provided in advance to a die for processing the metal component, and the surface roughness is transferred from the die to the metal component during the processing.
  • the surface roughness is preferably at least 10 m and less than 60 ⁇ m (claim 5). From the viewpoint of transfer efficiency and strength, it is particularly preferably at least 10 ⁇ m 4. It is preferable that the thickness be 0 ⁇ m or less (Claim 6).
  • the surface treatment method for a metal component according to claim 7 of the present invention is the method for treating a surface of a metal component according to claim 4 described above, further comprising: In addition, a concave portion such as a groove having a depth larger than the surface roughness is provided.
  • the metal component according to claim 8 of the present invention is arranged such that the plurality of metal components are simultaneously immersed in an adhesive solution so that the metal components do not stick to each other when the adhesive solution is applied to each metal component.
  • the size of the surface roughness transferred to the contact surface of the metal component is preferably not less than 10 ⁇ m and less than 60 IXm (claim 9), from the viewpoint of transfer efficiency and strength. Therefore, it is particularly preferable that the thickness be 10 m or more and 40 ⁇ m or less (claim 10).
  • the surface treatment method (anti-adhesion method) for metal parts according to claim 11 of the present invention is a method of immersing a plurality of metal parts in an adhesive liquid at the same time and applying the adhesive liquid to each metal part.
  • the metal component is immersed in the adhesive liquid after the transfer.
  • the surface roughness to be transferred to the contact surface of the metal part is still preferably not less than 10 ⁇ m and less than 60 m (claims 12 and 13). From the viewpoint, it is particularly preferable that the thickness be 10 m or more and 4 ° ⁇ m or less (claim 13).
  • the surface roughness can be reduced by providing the surface roughness in advance to the corresponding part of the mold and processing the metal parts. Transferring to the rubber molded part of metal parts facilitates forming surface roughness on specific parts of metal parts, and at the same time, improves processing accuracy of surface roughness, improves maintainability of molds, It is possible to reduce processing costs and man-hours.
  • the metal components can be connected to each other. Since the contact area of the metal parts decreases and the adhesiveness of the adhesive decreases, it is possible to prevent the occurrence of poor adhesion in which the metal parts adhere to each other.
  • a surface roughness is provided in advance to a corresponding part of a mold for processing a metal part, and the surface roughness is transferred from the mold to a contact surface of the metal part. It is possible to make it easier to form roughness, It is possible to improve the processing accuracy of the roughness, improve the maintainability of the mold, reduce the processing cost, and reduce the number of man-hours.
  • FIG. 1 is a half sectional view of a product provided with a metal part according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a production process of the product in both (A), (B) and (C).
  • FIG. 3 is an explanatory view of the metal part manufacturing apparatus
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of (A), (B), (C), and (D) of the mold roughness addition portion.
  • FIG. 5 is a schematic half sectional view of a metal part according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an explanatory view of a manufacturing apparatus for manufacturing the metal part
  • A) is an explanatory view showing the principle of anti-adhesion according to the present invention in the order of (B) and (C).
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a laminated structure of a metal part, an adhesive layer and rubber
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a conventional adhesion generation principle in the order of (A), (B) and (C). .
  • FIG. 1 shows a half section of a product such as a sealing device provided with a metal part according to the first embodiment of the present invention, and the manufacturing process is shown in FIGS. 2 (A), (B) and (C). Are shown in order.
  • the metal part according to the present embodiment includes a metal ring 1 formed by punching and rolling a rolled steel as a raw material, and a surface 1 a of the metal ring 1 is formed.
  • the surface roughness (simply referred to as roughness, not shown) specified by the following description is formed in the portion (b) where the rubber 3 is bonded (rubber bonding portion) 1b.
  • the metal ring 1 having the surface roughness 1c formed on the rubber bonding portion 1b is then subjected to an adhesive treatment, a zinc phosphate treatment, or a shock treatment as shown in FIG. 2 (B).
  • the adhesive film 2 is formed on the surface 1a by the blasting treatment and the adhesion treatment, and the rubber 3 is formed thereon as shown in FIG.
  • the rubber 3 constitutes a rubber seal portion such as a seal lip and a seal packing.
  • a manufacturing apparatus 11 for manufacturing the metal ring 1 includes a press section 12 for punching and rolling a rolled steel 1 ′ as a raw material, 13 and 14 that transfer the shape and dimensions to the rolled steel 1 ′ (also called press dies).
  • the lower dies 1 of these dies 13 and 14 A surface roughness 14 b for transfer is provided in advance at a portion 14 a corresponding to the roughness imparting portion of the metal ring 1 in 4 (also referred to as a roughness imparting portion or a roughness transferring portion).
  • a rolled steel 1 ′ sandwiched and fixed between an upper die 13 and a lower die 14 is punched by an upper die movable portion 13 a. Then, the metal ring 1 is formed by rolling, and the metal ring 1 is formed in this manner.
  • the surface roughness for transfer provided in advance in the roughness adding portion 14 a of the lower mold 14 is pressed by press. 14 b is transferred to the rubber bonding portion 1 b of the metal ring 1, thereby forming a surface roughness 1 c on the rubber bonding portion 1 b of the metal ring 1.
  • the surface roughness 1 c formed on the metal ring 1 is not directly provided with the surface roughness 1 c by directly processing the metal ring 1, but the metal of the press dies 13, 14 at the time of press working.
  • the surface is transferred to the metal ring 1 by providing a surface roughness 14 b at the portion 14 a corresponding to the surface roughness 1 c formed on the surface of the ring 1, but a sufficient effect is obtained.
  • Surface roughness of 1 Lower surface required for obtaining 1 c 14 Addition of roughness of 14 14
  • Surface roughness of 4 a The level of i 4 b varies depending on processing conditions, mold, rolled steel material, etc.
  • the level of the surface roughness 14b formed on the roughness-added portion 14a is 20 to 80 / iin (20 zm or more and 80 or less).
  • the transfer rate of the surface roughness has a correlation with the press surface pressure, the material hardness, and the like.
  • the machining method of the roughness adding portion 14a in the lower mold 14 a number of machining methods such as electric discharge machining, grinding stone polishing, or shot blasting are possible, but the mold 14 as in the present embodiment is used. If a specific part of the above is particularly complicated, etc., electric discharge machining is useful.
  • the roughness is controlled by the discharge time, the distance between the electrode and the workpiece, the voltage, the electrode swing, etc., but the material of the workpiece and the target roughness are determined. For example, the above-mentioned conditions are naturally determined.
  • the principle of improving the adhesive strength by forming the surface roughness 1c in the present invention is the following three points.
  • the adhesive force between an adhesive and rubber is proportional to the adhesive strength and the adhesive area, and the adhesive area is approximately equivalent to the metal surface area, and is therefore proportional to the metal surface roughness. Therefore, the bonding area increases with an increase in the surface roughness, so that the bonding strength also increases.
  • the adhesiveness between the metal part 1 and the rubber 3 by the adhesive can be improved, and the corresponding part 14 a of the press die 14 has a surface roughness 14 in advance.
  • the surface roughness 1 c is transferred to the rubber forming part 1 b of the metal part 1 by pressing and providing b, so that the surface roughness 1 c is formed only on a specific part of the metal part 1
  • the machining accuracy of the surface roughness 1 c can be improved, the maintenance of the press mold 14 can be improved, the machining cost can be reduced, and the number of man-hours can be reduced.
  • the surface roughness to be transferred varies. May occur.
  • the transferred portion has a radial variation, and the transfer rate is high at the radial end and low at the radial center.
  • a mold having a surface roughness in advance and a groove having a depth greater than the surface roughness are added to the roughness adding portion of the mold. It is preferable to provide a concave portion.
  • the contact area during processing is reduced because the contact area is reduced. It is possible to increase the surface pressure, and it is possible to secure an allowance for the material of the metal component to escape, thereby improving the efficiency of transferring the roughness from the mold to the metal component.
  • the surface roughness 14 b is provided in the roughness addition portion 14 a of the press die 14 for pressing the metal ring 1, and before and after the same.
  • a radial groove 15 is provided in the roughness adding portion 14a as the concave portion, or a concentric circle is formed as shown in FIG. 4 (D).
  • the groove 15 in FIG. 4 (B) is formed so as to reach the peripheral edge of the roughness adding portion 14a, whereas the groove 15 in FIG. 4 (C) is rough. Additional part
  • the surface roughness is added to the roughness added portion 14 a of the press die 14.
  • FIG. 5 shows a schematic half cross section of a metal ring 1 which is a metal part according to a second embodiment of the present invention, and a contact surface 1d which is a part of the surface of the metal ring 1 has a rough surface. 7 is formed.
  • the illustrated metal ring 1 is provided with an outward flange-shaped flange 5 at one axial end of a cylindrical portion 4 and an inward flange-shaped flange 6 at the other axial end of the cylindrical portion 4. Since the end face of the latter inward flange-shaped flange 6 is a contact surface 1 d that may come into contact with and adhere to a metal ring (not shown), The surface 1 d has a surface roughness of 7.
  • the metal ring 1 is formed by punching and rolling a rolled steel 1 ′ as a raw material, and the manufacturing device 11 is configured as follows, for example. I have.
  • a press section 12 for punching and rolling a rolled steel 1 ′ as a raw material is provided, and the press section 12 is provided with a vertical section for transferring and imparting its shape and dimensions to the rolled steel 1 ′.
  • a pair of molds (consisting of an upper mold and a lower mold, also called a press mold) 13 and 14 are provided. Of these molds 13 and 14, the contact surface of the metal ring 1 in the lower mold 14 is provided.
  • a portion corresponding to 1 d (also referred to as a roughness addition portion or a roughness transfer portion) 14 a is provided with a surface roughness 16 for transfer in advance.
  • the rolled steel 1 ′ fixed between a pair of dies 13, 14 is fixed to the upper movable part 1.
  • the metal ring 1 is formed by punching and rolling by 3a, and when the metal ring 1 is formed in this way, the transfer provided in advance to the roughness adding portion 14a of the mold 14 by press pressure
  • the surface roughness 16 is transferred to the contact surface 1 d of the metal ring 1, whereby a surface roughness 7 is formed on the contact surface 1 d of the metal ring 1.
  • the surface roughness 7 formed on the metal ring 1 is not directly provided with the surface roughness 7 by directly processing the metal ring 1, but the metal rings of the press dies 13 and 14 used for press working.
  • the surface roughness is transferred to the metal ring (1) by providing a surface roughness (16) on the part (14a) corresponding to the surface roughness (7) formed on the surface.
  • the level of the surface roughness 16 of the lower die 14 required for obtaining the surface roughness 7 of 14 is different depending on the processing conditions, die and rolled steel material, etc.
  • the press contact pressure of a general cold-rolled steel sheet is about 60 kgf / mm2, and the transfer rate of the mold roughness is 50 to 60%.
  • the level of the surface roughness 16 formed on the additional portion 14a is 20 to 80 ⁇ (20 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less).
  • the transfer rate of the surface roughness has a correlation with the press surface pressure, the material hardness and the like.
  • the machining method of the roughness adding portion 14a in the lower mold 14 a number of machining methods such as electric discharge machining, grinding stone polishing, or shot blasting are possible, but the mold 14 as in the present embodiment is used. If a specific part of the above is particularly complicated, etc., electric discharge machining is useful. In general, when machining with an NC electric discharge machine, the roughness is controlled by the discharge time, the distance between the electrode and the work, the voltage, the electrode swing, etc., but the work material and the desired roughness are controlled. Is determined, the aforementioned conditions are naturally determined.
  • the principle of anti-adhesion by adding surface roughness 7 to metal ring 1 is to reduce the adhesive bonding area between metal rings 1 after drying and sintering, and to make the bonding proportional to the bonding area
  • the adhesive is prevented by reducing the force (see Fig. 7). Therefore, a plurality of metal rings 1 are simultaneously immersed in the adhesive liquid 8 and the adhesive liquid 8 is applied to the surface of each metal ring 1.
  • it is possible to prevent the occurrence of adhesion failure in which the metal rings 1 are fixed to each other via the adhesive 8 ′, and to omit the ⁇ separating step '' in the above conventional technology.
  • a surface roughness 16 is provided in advance on the corresponding portion 14 a of the mold 14 for processing the metal ring 1, and the surface roughness 16 is transferred from the mold 14 to the contact surface 1 d of the metal ring 1.
  • the surface roughness 7 it is possible to easily form the surface roughness 7 on a specific portion 1 d of the metal ring 1, to improve the processing accuracy of the surface roughness 7, It is possible to improve maintenance, reduce processing costs and reduce man-hours.
  • the present invention has the following effects.
  • the metal component is shaken off after being immersed in the adhesive tank.
  • the effect of increasing the surface area or bonding area, increasing the anchoring effect by increasing the surface unevenness, and preventing the adhesive from flowing out by increasing the adhesive flow resistance are realized at the part (rubber molded part) where the surface roughness is formed on the metal parts.
  • a sufficient adhesive film can be formed, so that good adhesive strength can be obtained, and thereby the adhesiveness between the metal component and the rubber can be improved.
  • the surface roughness is transferred to the rubber molded part of the metal part by processing the metal part by providing the surface roughness in advance to the corresponding part of the mold, It is possible to easily form the surface roughness, and at the same time, it is possible to improve the processing accuracy of the surface roughness, improve the maintainability of the mold, reduce the processing cost, and reduce the number of steps.
  • the contact surface pressure at the time of pressurization is increased in order to reduce the contact area between the roughness adding portion of the mold and the metal component.
  • a surface roughness is first formed on the contact surface of the metal component in common with each claim.
  • a surface roughness is provided in advance to a corresponding part of a die for processing a metal part, and this surface roughness is transferred from the die to a contact surface of the metal part. It is possible to easily form the roughness, and at the same time, it is possible to improve the processing accuracy of the surface roughness, improve the maintenance of the mold, reduce the processing cost and reduce the number of steps.

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Description

明 細 書 金属部品およびその表面処理方法 技術分野
本発明は、 金属部品およびその表面処理方法に関するものである。
本発明が対象とする金属部品は、 表面の一部または全部にゴムを接着する金属 部品や、 複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品の表面に接着剤 液を塗布するように作業される金属部品であり、 例えば、 オイルシールやガスケ ッ ト等の密封装置において、 ゴム製シール部を支持する支持部品ないし取付部品 等と して用いられるものである。 背景技術
オイルシールやガスケッ ト等のように金属上にゴムを成形する製品では、 金属 に直接ゴムを成形したのでは金属とゴムとの間で十分な接着力を得ることができ ない。 そこで第 8図に示すように、 フエノール樹脂等の接着剤 bを介して金属 a 上にゴム cを成形している。 また、 接着剤を直接、 金属表面に塗布したのでは金 属と接着剤との密着力が弱く、 良好な接着層を形成することができない。 そこで 接着剤塗布前に燐酸亜鉛を金属表面に析出させる燐酸亜鉛処理や、 硬質球を金属 表面に衝突させて凹凸を付けるショッ トブラス ト処理等により予め金属部品の表 面を粗す表面処理が行なわれている。 すなわち、 良好な接着層を形成するために 、 「燐酸亜鉛処理やショッ トブラス ト処理 (前処理と言われる) 」 「接着剤槽浸 漬」 「振り切り '乾燥」 および 「焼き付け」 の各工程が実施されている。 この接 着層の形成方法としては、 接着層の性状の問題で複数の金属部品を籠等に収容し た状態で直接、 接着剤槽に浸すという浸漬法が採用されており、 金属部品を接着 剤槽から引き上げた後に液溜まり防止のために金属部品を籠ごと振り切り乾燥し ている。 しかしながら、 従来の金属部品では、
①金属部品とゴムとの接着面積 (接着剤の種類 (接着力) と関連するが) が不足 したり、
②接着層と (前処理後の) 金属表面との物理的密着力 (アンカー効果) が不足し たり、
③振り切り時やゴム成形時に接着剤がゴム接着部から流出して接着剤不足となつ たり して、 金属部品とゴムとが十分に接着しないで、 接着不良が発生していた。 また、 上記したように従来の金属部品では良好な接着膜生成のために金属部品 の表面に前処理 (燐酸亜鉛処理ゃショ ッ トブラスト処理) 等で或る水準 (大きさ ) の粗さを施していたが、 この水準の粗さでは上記①ないし③の防止効果を十分 に得ることができない。 また反対に、 上記①ないし③の十分な防止効果を得るこ とを狙って金属部品全体を前処理で大きく粗すと、 成形時のゴム漏れや金属部品 の寸法不良や変形等の不具合を誘発するために無理であった。
また、 これまでは、 金属部品の表面を粗す方法として上記したように燐酸亜鉛 処理やショ ッ トブラス ト処理が実施されていたが、 これらの方法では、 金属の或 る特定の一部分のみを加工するのが難しく、 また加工精度 (粗さ) の維持や装置 のメンテナンスに多大の工数が必要であった。 また、 別加工工程を設けているの で当然のことながら、 加工費や加工時間を増大させていた。
更にまた、 オイルシールやガスケッ ト等のように金属上にゴムを成形する製品 では、 金属とゴムとを接着するために、 金属部品である金属環の表面に接着剤を コ一ティングしている。 コーティングの方法としては、 接着剤の膜性状や作業効 率の関係から、 浸漬法 (接着剤液層に金属環を浸し、 その後、 乾燥し、 焼き付け る) が多用されているが、 第 9図 (A ) に示すように、 複数の金属環 dを同時に 接着剤液 eに浸漬すると、 同図 (B ) に示すように、 金属環 d同士が接着剤液 e を介して凝集してしまう。 したがって、 この状態で、 乾燥 ·焼結を行なうと、 同 図 (C ) に示すように、 金属環 d同士が接着剤 e ' を介して強固に固着してしま い、 所謂 「2枚環 (金属環 dが 2枚くつついた状態で成形されてしまうこと) 」 などと呼ばれる粘着不良が発生する。 この粘着不良は特に、 金属環 dが薄くて平 らな形状で小型のものである場合に多く発生する。
粘着不良発生のメ力ニズムは、
①接着剤液 e中で金属環 d同士が凝集し (第 9図 (A ) 参照) 、
②接着剤液 eから金属環 dを引き上げたときに、 互いに重なった金属環 d同士の 間の接着剤液 eの表面張力により金属環 d同士が固着し (第 9図 (B ) 参照) 、
③その後の乾燥■焼結工程で固化した接着剤 e ' を介して金属環 d同士が固着す る (第 9図 (C ) 参照) と云うことである。
この粘着不良に対し、 従来の粘着防止策として、 粘着の発生しにくい接着剤の 開発が行なわれてきたが、 製品機能上全てについての対策は未だ実施されていな レ、。
そこで、 接着剤液 eから金属環 dを引き上げてから、 互いに重なった金属環 d に衝撃を与えて金属環 dを分離すると云う 「ばらし工程」 を付加しており、 この ため、 余分な工数が必要となっている。 また、 この 「ばらし工程」 でも、 与える ことのできる衝撃の大きさに限度があるため (与える衝撃の大きさは金属環 dを 変形させるほど大きくてはならない) 、 薄くて平らな形状で小型の金属環 dでは 十分な効果が得られないのが実態である。
本発明は以上の点に鑑みて、 金属とゴムとの接着性を向上させることを目的と し、 より具体的には、 ゴムを成形する金属表面部位に或る水準内の粗さ (表面粗 さ) を付加することでその部位の接着強度を向上させることにより、 接着不良を 防止することを目的とする。 また、 金属部品の特定の一部分に表面粗さを形成す るのを容易化するとともに、 表面粗さの加工精度向上、 型のメンテナンス性向上 、 加工費の削減および工数の削減等を実現することを目的とする。
また、 上記したように複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品 に接着剤液を塗布するように作業される金属部品に粘着不良 (所謂 「2枚環」 現 象) が発生するのを防止することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するため、 本発明の請求の範囲第 1項による金属部品は、 金属 部品の表面のうちゴムを接着する部位に、 金属とゴムとの接着性を高める表面粗 さを形成し、 前記表面粗さが、 当該金属部品を加工する型に予め表面粗さを設け ることにより、 加工時に前記型から当該金属部品へ転写されるものであることを 特徴とするものである。 表面粗さの大きさは、 1 0 μ m以上 6 0 i m未満とする のが好適であり (請求の範囲第 2項) 、 転写効率や強度などの観点から特に 1 0 m以上 4 0 μ m以下とするのが好適である (請求の範囲第 3項) 。
また、 本発明の請求の範囲第 4項による金属部品の表面処理方法は、 金属部品 の表面のうちゴムを接着する部位に、 金属とゴムとの接着性を高める表面粗さを 形成する方法であって、 当該金属部品を加工する型に予め表面粗さを設け、 加工 時に前記型から当該金属部品へ表面粗さを転写することを特徴とするものである 。 表面粗さの大きさはやはり、 1 0 ; m以上 6 0 μ m未満とするのが好適であり (請求の範囲第 5項) 、 転写効率や強度などの観点から特に 1 0 ^ m以上 4 0 μ m以下とするのが好適である (請求の範囲第 6項) 。
また、 本発明の請求の範囲第 7項による金属部品の表面処理方法は、 上記した 請求の範囲第 4項の金属部品の表面処理方法において、 予め表面粗さを設ける型 の粗さ付加部に、 併せて、 前記表面粗さよりも深さの大きな溝等の凹部を設ける ことを特徴とするものである。
また、 本発明の請求の範囲第 8項による金属部品は、 複数の金属部品を同時に 接着剤液に浸潰して各金属部品に前記接着剤液を塗布する際に前記金属部品同士 が粘着しないように前記金属部品の接触面に表面粗さを形成し、 前記表面粗さが 、 当該金属部品を加工する型に予め表面粗さを設けることにより、 加工時に前記 型から当該金属部品へ転写されるものであることを特徴とする。 金属部品の接触 面へ転写される表面粗さの大きさは、 1 0 μ m以上 6 0 IX m未満とするのが好適 であり (請求の範囲第 9項) 、 転写効率や強度などの観点から特に 1 0 m以上 4 0 μ m以下とするのが好適である (請求の範囲第 1 0項) 。 また、 本発明の請求の範囲第 1 1項による金属部品の表面処理方法 (粘着防止 方法) は、 複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品に前記接着剤 液を塗布する際に前記金属部品同士が粘着しないようにする方法であって、 前記 金属部品を加工する型に予め表面粗さを設け、 前記金属部品を加工するときに前 記型から前記金属部品へ表面粗さを転写し、 転写してから前記金属部品を前記接 着剤液に浸漬することを特徴とする。 金属部品の接触面へ転写する表面粗さの大 きさはやはり、 1 0 μ m以上 6 0 m未満とするのが好適であり (請求の範囲第 1 2項) 、 転写効率や強度などの観点から特に 1 0 m以上 4 ◦ μ m以下とする のが好適である (請求の範囲第 1 3項) 。
上記構成を備えた本発明の請求の範囲第 1項ないし第 7項による金属部品また はその表面処理方法における粗さ付加による接着強度向上の原理は、
①表面粗さ増大による表面積すなわち接着面積の増加効果、
②表面粗さ増大による表面凹凸の増加によるアンカ一効果増加、 および
③表面粗さ増大による接着剤流動抵抗増大による接着剤流出防止効果、 の三点で あり、 また、 型の対応する部分に予め表面粗さを設けて金属部品を加工すること により表面粗さを金属部品のゴム成形部に転写するようにしたために、 金属部品 の特定の一部分に表面粗さを形成するのを容易化し、 併せて、 表面粗さの加工精 度向上、 型のメンテナンス性向上、 加工費の削減および工数の削減等を実現する ことが可能となる。
また、 上記構成を備えた本発明の請求の範囲第 8項ないし第 1 3項による金属 部品またはその表面処理方法によると、 金属部品の接触面に表面粗さを形成する ことにより、 金属部品同士の接触面積が減少し、 接着剤による粘着性が低下する ために、 金属部品同士が固着する粘着不良が発生するのを防止することが可能と なる。
また、 金属部品を加工する型の対応する部分に予め表面粗さを設けて、 この表 面粗さを型から金属部品の接触面へ転写するようにしたために、 金属部品の特定 の一部分に表面粗さを形成するのを容易化することが可能となり、 併せて、 表面 粗さの加工精度の向上、 型のメンテナンス性の向上、 加工費の削減および工数の 削減等を実現することが可能となる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の第一実施例に係る金属部品を備えた製品の半裁断面図であり 、 第 2図は (A) (B) および (C) とも同製品の製作過程を示す説明図であり 、 第 3図は同金属部品の製作装置の説明図であり、 第 4図は (A) (B) (C) および (D) とも型の粗さ付加部の拡大断面図である。 また、 第 5図は本発明の 第二実施例に係る金属部品の概略的な半裁断面図であり、 第 6図は同金属部品を 製作する製作装置の説明図であり、 第 7図は (A) (B) および (C) の順に本 発明による粘着防止原理を示す説明図である。 また、 第 8図は金属部品、 接着層 およびゴムの積層構造を示す説明図であり、 第 9図は (A) (B) および (C) の順に従来における粘着発生原理を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第一実施例 · · ·
第 1図は、 本発明の第一実施例に係る金属部品を備えた密封装置等の製品の半 裁断面を示しており、 その製作過程が第 2図 (A) (B) および (C) に順に示 されている。
第 1図に示すように、 当該実施例に係る金属部品は、 原材料である圧延鋼を打 ち抜きおよび圧延加工することにより成形された金属環 1よりなり、 この金属環 1の表面 1 aのうちのゴム 3を接着する部位 (ゴム接着部位) 1 bに、 以下の説 明によって特定される表面粗さ (単に粗さとも称する、 図示せず) が形成されて いる。
第 2図 (A) に示すように、 ゴム接着部位 1 bに表面粗さ 1 cを形成した金属 環 1は、 次いで同図 (B) に示すように、 接着処理または燐酸亜鉛処理やショ ッ トブラス ト処理と接着処理とによりその表面 1 aに接着剤膜 2を形成し、 更に同 図 (C) に示すように、 その上にゴム 3を成形することになる。 製品が密封装置 である場合、 ゴム 3はシールリ ップゃシールパッキン等のゴムシール部を構成す るものである。
また、 当該金属環 1を製作するための製作装置 1 1は例えば、 第 3図に示すよ うに、 原材料である圧延鋼 1 ' を打ち抜きおよび圧延加工するためのプレス部 1 2 と、 このプレス部 1 2に設置されてその形状および寸法を圧延鋼 1 ' に転写す る型 (プレス型とも称する) 1 3, 1 4とを備えており、 この型 1 3, 1 4のう ちの下型 1 4における金属環 1の粗さ付与部位に対応する箇所 (粗さ付加部また は粗さ転写部とも称する) 1 4 aに予め、 転写用の表面粗さ 1 4 bが設けられて いる。
当該金属環 1を製作するに際しては、 第 3図に示したように、 上型 1 3と下型 1 4 との間に挟んで固定した圧延鋼 1 ' を上型可動部 1 3 aにより打ち抜き、 圧 延して金属環 1を成形し、 このようにして金属環 1を成形すると、 プレス加圧に よって、 下型 1 4の粗さ付加部 1 4 a に予め設けた転写用の表面粗さ 1 4 bが金 属環 1 のゴム接着部 1 bに転写され、 これにより金属環 1 のゴム接着部 1 bに表 面粗さ 1 cが形成される。
このようにして金属環 1のゴム接着部位 1 bに形成される表面粗さ 1 cの大き さ R zと、 上記①ないし③の接着強度向上効果との相関はおおよそ、 以下のとお りであることが実験的に確認されている。
®Κ ζ =〜 5 μ πι ( 5 μ πι未満) の場合
従来の前処理と同レベルの表面粗さであり、 特有の効果は得られない。
② R z = 5〜: L O z in ( 5 m以上 1 0 m未満) の場合
若干の改善効果は見られるが、 十分ではない。
③ R z = 1 0〜6 0 /i m ( 1 0 m以上 6 0 m未満) の場合
十分な効果が得られる。
④ Κ,= 6 0 μ π!〜 (6 0 μ πι以上) の場合 十分な効果は得られるが、 金属環 1の強度低下が問題となる。
なお、 プレスの出力による転写を考慮すると、 最適な表面粗さは、 Rz= 1 0 〜4 0 111 ( 1 0 m以上 4 0 m以下) である。
また、 その金属環 1に形成する表面粗さ 1 cは、 金属環 1を直接加工すること により表面粗さ 1 cを設けるのではなく、 プレス加工する際のプレス型 1 3 , 1 4の金属環 1表面に形成する表面粗さ 1 cに対応する部位 1 4 aに或る表面粗さ 1 4 bを設けることにより金属環 1に粗さを転写するが、 十分な効果が得られる 金属環 1の表面粗さ 1 cを得るために必要な下型 1 4の粗さ付加部 1 4 aの表面 粗さ i 4 bの水準は加工条件や型 ·圧延鋼材質等により異なり一概には言えない 、 今回の実施例では、 一般的な冷間圧延鋼板においてプレス面圧が約 6 0 k g i Zmm2で、 型粗さの転写率が 5 0〜 6 0 %であるので、 下型 1 4の粗さ付加 部 1 4 aに形成する表面粗さ 1 4 bの水準は 2 0〜 8 0 /i in ( 2 0 z m以上 8 0 以下) である。 尚、 表面粗さの転写率はプレス面圧や材料硬度等と相関があ る。
また、 下型 1 4における粗さ付加部 1 4 aの加工方法は、 放電加工、 砥石研磨 またはショ ッ トブラス ト等多くの加工方法が可能であるが、 今回の実施例のよう な型 1 4の特定の一部分が特に入り組んだような箇所等であれば、 放電加工が有 用である。 また一般的に、 NC放電加工機で加工する場合は、 放電時間、 電極と ワークとの距離、 電圧、 電極揺動等により粗さを制御するが、 ワークの材質と目 的の粗さとが決まれば前述の条件はおのずと定められる。
上記したように、 本発明における表面粗さ 1 cの形成による接着強度向上の原 理は、 以下の三点である。
①表面積ないし接着面積の増加効果
一般的に、 接着剤とゴムとの接着力は接着剤強度と接着面積とに比例し、 また 接着面積はほぼ金属表面積と等価となるので金属表面粗さと比例する。 したがつ て、 表面粗さの増加に連れて接着面積も増加することから、 接着力も増大する。
②表面凹凸の増加によるアンカー効果増加 金属表面の凹部に接着剤が入り込むことにより両者が物理的に接着されるが、 粗さが大きくなれば凹部の大きさや数が増大することから、 アンカー効果が増大 する。
③接着剤流動抵抗増大による接着剤流出防止効果
金属表面粗さが大きくなれば、 接着剤 (液体) の流動抵抗が増大することから 接着剤の流出が防止される。
したがって、 これらの原理に基づいて、 金属部品 1 とゴム 3との接着剤による 接着性を向上させることができ、 また、 プレス型 1 4の対応する部分 1 4 aに予 め表面粗さ 1 4 bを設けてプレスすることにより表面粗さ 1 cを金属部品 1のゴ ム成形部 1 bに転写するようにしたために、 金属部品 1の特定の一部分のみに表 面粗さ 1 cを形成するのを容易化し、 併せて、 表面粗さ 1 cの加工精度向上、 プ レス型 1 4のメンテナンス性向上、 加工費の削減および工数の削減等を実現する ことができる。
尚、 このように型 1 4から金属部品 1へ表面粗さを転写するようにすると、 以 下の問題が発生することが懸念される。
①型 1 4の形状や加工時における加圧力の大きさ次第によつては、 加工時におけ る接触面圧の不足により、 型 1 4から金属部品 1へ表面粗さが十分に転写されな い品目がある。
②金属部品 1の材料 (金属材料) の逃げ代の問題として、 型 1 4の粗さ付加部 1 4 a と金属部品 1 との接触面積が大きな品目では、 転写される表面粗さにばらつ きが発生することがある。 例えば、 上記実施例における金属環 1では、 その被転 写部に径方向のばらつきが発生し、 径方向の端部で転写率が高く、 径方向の中央 部で転写率が低くなつたりする。
上記懸念を解消するには、 上記請求の範囲第 5項に記載したように、 予め表面 粗さを設ける型の粗さ付加部に、 併せて、 前記表面粗さよりも深さの大きな溝等 の凹部を設けるのが好適であり、 このように型の粗さ付加部に表面粗さを設ける とともに溝等の凹部を設けると、 接触面積が縮小するために加工時における接触 面圧を増大させることが可能となるとともに、 金属部品の材料の逃げ代を確保す ることが可能となり、 これにより型から金属部品への粗さ転写効率を向上させる ことができる。
凹部の実施例は、 以下のようなものである。
すなわち、 第 4図 (A ) に示すように、 上記金属環 1をプレス加工するプレス 型 1 4の粗さ付加部 1 4 aに表面粗さ 1 4 bを設けるとともに、 これと前後して 同じ粗さ付加部 1 4 aに、 上記凹部として、 第 4図 (B ) ( C ) に示すように、 放射状の溝 1 5を設けたり、 あるいは第 4図 (D ) に示すように、 同心円状の溝
1 5を設けたりする。 第 4図 (B ) の溝 1 5は粗さ付加部 1 4 aの內周縁部に達 するように形成されており、 これに対して、 第 4図 (C ) の溝 1 5は粗さ付加部
1 4 aの内周縁部に達しないように形成されている。
そして、 何れにしろ、 このようにプレス型 1 4の粗さ付加部 1 4 aに表面粗さ
1 4 bを設けるとともに放射状または同心円状の溝 1 5を設けると、 以下の作用 効果を奏することが可能となる。
①粗さ付加部 1 4 aの面積が溝面積分減少し、 プレス時における接触面圧が増大 するために、 粗さ転写率を向上させることができる。
②プレス時に溝 1 5両側の金属環 1の材料が溝 1 5に流動して、 プレス型 1 4の 形状が転写され易くなるために、 その結果として、 径方向端部と径方向中央部の 転写率の差が少なくなる。 したがって、 表面粗さをむらなく均一に転写すること ができる。
第二実施例■ · '
第 5図は、 本発明の第二実施例に係る金属部品である金属環 1の概略的な半裁 断面を示しており、 この金属環 1の表面の一部である接触面 1 dに表面粗さ 7が 形成されている。 図示した金属環 1は、 筒状部 4の軸方向一端に外向きフランジ 状の鍔部 5を設けるとともに、 筒状部 4の軸方向他端に内向きフランジ状の鍔部 6を設けたものであって、 この後者の内向きフランジ状の鍔部 6の端面が相手金 属環 (図示せず) に接触して粘着する虞のある接触面 1 dとされるため、 この接 触面 1 dに表面粗さ 7が設けられている。
金属環 1は、 第 6図に示すように、 その原材料である圧延鋼 1 ' を打ち抜きお よび圧延加工することにより成形されており、 その製作装置 1 1は例えば、 以下 のように構成されている。
すなわち先ず、 原材料である圧延鋼 1 ' を打ち抜きおよび圧延加工するための プレス部 1 2が設けられており、 このプレス部 1 2に、 その形状および寸法を圧 延鋼 1 ' に転写付与する上下一対の型 (上型および下型よりなり、 プレス型とも 称する) 1 3 , 1 4が設けられており、 この型 1 3 , 1 4のうち下型 1 4におけ る金属環 1の接触面 1 dに対応する箇所 (粗さ付加部または粗さ転写部とも称す る) 1 4 aに予め、 転写用の表面粗さ 1 6が設けられている。
この装置 1 1を作動させて金属環 1を製作するに際しては、 第 6図に示したよ うに、 一対の型 1 3, 1 4の間に挟んで固定した圧延鋼 1 ' を上型可動部 1 3 a により打ち抜き、 圧延して金属環 1を成形するもので、 このようにして金属環 1 を成形すると、 プレス加圧によって、 型 1 4の粗さ付加部 1 4 aに予め設けた転 写用の表面粗さ 1 6が金属環 1の接触面 1 dに転写され、 これにより金属環 1の 接触面 1 dに表面粗さ 7が形成される。
このよ うにして金属環 1の接触面 1 dに形成される表面粗さ 7の大きさ (水準 ) Rzと粘着防止効果との相関はおおよそ、 以下のとおりであることが実験的に 確認されている。
① Κζ=〜 5 μ πι ( 5 / m未満) の場合
従来の一般的な前処理と同レベルの表面粗さであり、 特有の効果を得ることが できない。
② R z= 5〜: l O / m ( 5 m以上 1 0 m未満) の場合
若干の改善効果が見られるが、 十分ではない。
③ R z = 1 0〜 6 0 m ( 1 0 m以上 6 0 μ m未満) の場合
十分な効果が得られる。
④ Ι¾ ,= 6 0 μ π!〜 (6 0 111以上) の場合 十分な効果が得られるが、 金属環 1 の強度低下が問題となる。
なお、 プレスの出力による転写を考慮すると、 最適な表面粗さは、 R z = 1 0 〜4 0 / m ( 1 0 m以上 4 0 / m以下) である。
また、 その金属環 1に形成する表面粗さ 7は、 金属環 1を直接加工することに より表面粗さ 7を設けるのではなく、 プレス加工する際のプレス型 1 3, 1 4の 金属環 1表面に形成する表面粗さ 7に対応する部位 1 4 aに或る表面粗さ 1 6を 設けることにより金属環 1に表面粗さを転写するが、 十分な効果が得られる金属 環 1の表面粗さ 7を得るために必要な下型 1 4の粗さ付加部 1 4 aの表面粗さ 1 6の水準は加工条件や型 ·圧延鋼材質等により異なり一概には言えないが、 今回 の実施例では、 一般的な冷間圧延鋼板においてプレス面圧が約 6 O k g f / m m 2で、 型粗さの転写率が 5 0〜 6 0 %であるので、 下型 1 4の粗さ付加部 1 4 a に形成する表面粗さ 1 6の水準は 2 0〜8 0 μ πι ( 2 0 μ m以上 8 0 μ m以下) である。 尚、 表面粗さの転写率はプレス面圧や材料硬度等と相関がある。
また、 下型 1 4における粗さ付加部 1 4 aの加工方法は、 放電加工、 砥石研磨 またはショ ッ トブラス ト等多くの加工方法が可能であるが、 今回の実施例のよう な型 1 4の特定の一部分が特に入り組んだような箇所等であれば、 放電加工が有 用である。 また、 一般的に、 N C放電加工機で加工する場合には、 放電時間、 電 極とワークとの距離、 電圧、 電極揺動等により粗さを制御するが、 ワークの材質 と目的の粗さとが決まれば前述の条件はおのずと定められる。
上記したように、 金属環 1に表面粗さ 7を付加することによる粘着防止の原理 は、 乾燥 ·焼結後の金属環 1間の接着剤接着面積を減少させて、 接着面積に比例 する接着力を低下させることによって粘着を防止するものである (第 7図参照) したがって、 複数の金属環 1を同時に接着剤液 8に浸漬して各金属環 1の表面 に接着剤液 8を塗布する場合に、 上記原理に基づいて、 金属環 1同士が接着剤 8 ' を介して固着する粘着不良が発生するのを防止することが可能となり、 上記従 来技術における 「ばらし工程」 を省略することが可能となり、 また、 この 「ばら し工程」 行なう場合でも、 与える衝撃の大きさを軽减することが可能となる。 また、 金属環 1を加工する型 1 4の対応する部分 1 4 aに予め表面粗さ 1 6を 設けて、 この表面粗さ 1 6を型 1 4から金属環 1の接触面 1 dへ転写するように したために、 金属環 1の特定の一部分 1 dに表面粗さ 7を形成するのを容易化す ることが可能となり、 併せて、 表面粗さ 7の加工精度の向上、 型 1 4のメンテナ ンス性の向上、 加工費の削減および工数の削減等を実現することが可能となる。 尚、 このように型 1 4から金属環 1へ表面粗さを転写するようにすると、
①型 1 4の形状や加工時における加圧力の大きさ次第によつては、 加工時におけ る接触面圧の不足により、 型 1 4から金属環 1へ表面粗さが十分に転写されない 品目がある、
②金属環 1の材料 (金属材料) の逃げ代の問題として、 型 1 4の粗さ付加部 1 4 a と金属環 1との接触面積が大きな品目では、 転写される表面粗さにばらつきが 発生することがある。 例えば、 上記実施例における金属環 1では、 その接触面 1 dに径方向のばらつきが発生し、 径方向の端部で転写率が高く、 径方向の中央部 で転写率が低くなつたりする、
等が懸念されるが、 この懸念を解消するには、 予め表面粗さ 1 6を設ける型 1 4 の粗さ付加部 1 4 aに、 併せて、 前記表面粗さ 1 6よりも深さの大きな溝等の凹 部 (図示せず) を設けるのが好適であり、 このように型 1 4の粗さ付加部 1 4 a に表面粗さ 1 6を設けるとともに溝等の凹部を設けると、 接触面積が縮小するた めに加工時における接触面圧を増大させることが可能となるとともに、 金属環 1 の材料の逃げ代を確保することが可能となり、 これにより型 1 4から金属環 1へ の粗さ転写効率を向上させることができる。 発明の効果および産業上の利用可能性
本発明は、 以下の効果を奏する。
すなわち先ず、 上記構成を備えた本発明の請求の範囲第 1項ないし第 6項に係 る発明においては、 金属部品を接着剤槽に浸漬した後の振り切り ■乾燥時に、 金 4 属部品上の表面粗さを形成した部分 (ゴム成形部) で、 表面積ないし接着面積の 増加効果、 表面凹凸の増加によるアンカー効果増加および接着剤流動抵抗増大に よる接着剤流出防止効果が実現されて十分な接着剤膜が形成されるために、 良好 な接着力を得ることができ、 これにより金属部品とゴムとの接着性を向上させる ことができる。
また、 型の対応する部分に予め表面粗さを設けて金属部品を加工することによ り表面粗さを金属部品のゴム成形部に転写するようにしたために、 金属部品の特 定の一部分に表面粗さを形成するのを容易化することができ、 併せて、 表面粗さ の加工精度向上、 型のメンテナンス性向上、 加工費の削減および工数の削減等を 実現することができる。
また、 上記構成を備えた本発明の請求の範囲第 7項に係る発明においては、 型 の粗さ付加部と金属部品との接触面積が縮小するために加圧時の接触面圧を増大 させることが可能となるとともに、 金属材料の逃げ代を確保することが可能とな り、 これにより型から金属部品への粗さ転写効率を向上させることができる。 また、 上記構成を備えた本発明の請求の範囲第 8項ないし第 1 3項に係る発明 によれば、 各請求の範囲に共通して先ず、 金属部品の接触面に表面粗さを形成す ることにより、 接着処理後の接着剤の接着面積を減少させ、 接着剤の接着力を低 下させることができるために、 これにより金属部品同士が接着剤を介して固着す る粘着不良が発生するのを防止することができる。
また、 金属部品を加工する型の対応する部分に予め表面粗さを設けて、 この表 面粗さを型から金属部品の接触面へ転写するようにしたために、 金属部品の特定 の一部分に表面粗さを形成するのを容易化することができ、 併せて、 表面粗さの 加工精度の向上、 型のメンテナンス性の向上、 加工費の削減および工数の削減等 を実現することができる。

Claims

請求の範囲
1. 金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) のうちゴム ( 3) を接着する部位 ( l b) に 、 金属とゴムとの接着性を高める表面粗さ ( l c ) を形成し、
前記表面粗さ ( l c ) 、 当該金属部品 ( 1 ) を加工する型 ( 1 4) に予め表 面粗さ ( 1 4 b) を設けることにより、 加工時に前記型 ( 1 4) から当該金属部 品 ( 1 ) へ転写されるものであることを特徴とする金属部品。
2. 請求の範囲第 1項の金属部品において、
金属とゴムとの接着性を高めるべく金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) に形成され る表面粗さ ( l c ) 、 1 0 μ m以上 6 0 μ m未満の大きさに形成されているこ とを特徴とする金属部品。
3. 請求の範囲第 1項の金属部品において、
金属とゴムとの接着性を高めるべく金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) に形成され る表面粗さ (l c ) 、 1 0 ^ m以上 4 0 ^ m以下の大きさに形成されているこ とを特徴とする金属部品。
4. 金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) のうちゴム ( 3 ) を接着する部位 ( l b) に 、 金属とゴムとの接着性を高める表面粗さ ( l c ) を形成する方法であって、 当該金属部品 ( 1 ) を加工する型 ( 1 4) に予め表面粗さ ( 1 4 b) を設け、 加工時に前記型 ( 1 4) から当該金属部品 ( 1 ) へ表面粗さ ( l c ) を転写する ことを特徴とする金属部品の表面処理方法。
5. 請求の範囲第 4項の金属部品の表面処理方法において、
金属とゴムとの接着性を高めるべく金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) に形成され る表面粗さ (l c ) 力 1 0 m以上 6 0 μ m未満の大きさに形成されることを 特徴とする金属部品の表面処理方法。
6. 請求の範囲第 4項の金属部品の表面処理方法において、
金属とゴムとの接着性を高めるべく金属部品 ( 1 ) の表面 ( l a ) に形成され る表面粗さ ( l c ) 、 1 0 m以上 4 0 m以下の大きさに形成されることを 特徴とする金属部品の表面処理方法。
7. 請求の範囲第 4項の金属部品の表面処理方法において、
予め表面粗さ ( 1 4 b ) を設ける型 ( 1 4 ) の粗さ付加部 ( 1 4 a ) に、 併せ て、 前記表面粗さ ( 1 4 b) よりも深さの大きな溝 ( 1 5 ) 等の凹部を設けるこ とを特徵とする金属部品の表面処理方法。
8. 複数の金属部品 (1 ) を同時に接着剤液 (6) に浸漬して各金属部品 ( 1 ) に前記接着剤液 (6) を塗布する際に前記金属部品 ( 1 ) 同士が粘着しないよう に前記金属部品 ( 1 ) の接触面 ( l a ) に表面粗さ (5 ) を形成し、
前記表面粗さ (5) 、 当該金属部品 ( 1 ) を加工する型 ( 1 4) に予め表面 粗さ ( 1 5) を設けることにより、 加工時に前記型 ( 1 4) から当該金属部品 ( 1 ) へ転写されるものであることを特徴とする金属部品。
9. 請求の範囲第 8項の金属部品において、
金属部品 ( 1 ) 同士の粘着を防止すべく当該金属部品 (1 ) の接触面 ( l a ) に形成される表面粗さ (5) I 1 0 m以上 6 0 μ m未満の大きさに形成され ていることを特徴とする金属部品。
1 0. 請求の範囲第 8項の金属部品において、
金属部品 ( 1 ) 同士の粘着を防止すべく当該金属部品 ( 1 ) の接触面 ( l a ) に形成される表面粗さ (5 ) 力;、 1 0 μ m以上 4 0 m以下の大きさに形成され ていることを特徴とする金属部品。
1 1. 複数の金属部品 ( 1 ) を同時に接着剤液 (6 ) に浸潰して各金属部品 (1 ) に前記接着剤液 (6 ) を塗布する際に前記金属部品 ( 1 ) 同士が粘着しないよ うにする方法であって、
前記金属部品 ( 1 ) を加工する型 ( 1 4) に予め表面粗さ ( 1 5) を設け、 前 記金属部品 ( 1 ) を加工するときに前記型 ( 1 4 ) から前記金属部品 (1 ) へ表 面粗さ (5 ) を転写し、 転写してから前記金属部品 ( 1 ) を前記接着剤液 (6 ) に浸漬することを特徴とする金属部品の粘着防止方法。
1 2. 請求の範囲第 1 1項の金属部品の粘着防止方法において、 金属部品 ( 1 ) 同士の粘着を防止すべく前記金属部品 ( 1 ) の接触面 ( l a ) に形成する表面粗さ (5 ) を、 1 0 m以上 6 0 μ m未満の大きさに形成するこ とを特徴とする金属部品の表面処理方法。
1 3. 請求の範囲第 1 1項の金属部品の粘着防止方法において、
金属部品 ( 1 ) 同士の粘着を防止すべく前記金属部品 ( 1 ) の接触面 ( l a ) に形成する表面粗さ (5) を、 1 0 m以上 4 0 m以下の大きさに形成するこ とを特徴とする金属部品の表面処理方法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004025148A1 (ja) * 2002-09-12 2004-03-25 Nok Corporation ガスケット
US20080253922A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 General Electric Company Method for roughening metal surfaces and article manufactured thereby
US8974656B2 (en) 2007-04-13 2015-03-10 General Electric Company Method for roughening metal surfaces and article manufactured thereby
US7854584B2 (en) * 2007-05-24 2010-12-21 General Electric Company Barrier sealing system for centrifugal compressors
CN102285167B (zh) * 2011-06-29 2013-08-07 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种橡胶金属件的镀锌工艺方法
JP5717593B2 (ja) * 2011-08-31 2015-05-13 住友ゴム工業株式会社 プレフィルドシリンジ用ガスケットの成型金型
WO2016179010A1 (en) 2015-05-01 2016-11-10 Lord Corporation Adhesive for rubber bonding
DE102021208630A1 (de) * 2021-08-09 2023-02-09 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils
CN114196329B (zh) * 2021-12-15 2022-09-16 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种使用氯丁橡胶胶粘剂粘接橡胶板的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139918A (en) * 1980-04-04 1981-10-31 Inoue Japax Res Inc Method for bonding together metal and rubber or resin
JPH02240460A (ja) * 1989-03-13 1990-09-25 Nok Corp インサート成形品及びその成形方法
JPH0327934A (ja) * 1989-06-27 1991-02-06 Nippon Steel Corp 積層鋼板
JPH06149465A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Sharp Corp 手書き入力装置
JPH06262720A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Kawasaki Steel Corp 超深絞り用制振鋼板及びその製造方法
JPH07117172A (ja) * 1993-10-26 1995-05-09 Toyo Kohan Co Ltd ポリエチレン系樹脂被覆エンボス化粧鋼板
JPH09295306A (ja) * 1996-03-05 1997-11-18 Taiyo Birudo:Kk 建築用化粧パネル
JP2000211055A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 導電性と熱伝導性を備えたシ―ト

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4990668A (ja) 1972-12-29 1974-08-29
JPS511311A (en) * 1974-06-24 1976-01-08 Nippon Kokan Kk Hooroomitsuchakuseino ryokona hoorooyoreienkohan
JPS5197574A (ja) 1975-02-25 1976-08-27
JP2964409B2 (ja) 1989-03-30 1999-10-18 エヌオーケー株式会社 ガスケットの製造方法
JP2815417B2 (ja) 1989-09-27 1998-10-27 富士重工業株式会社 プレス型
JPH03149465A (ja) 1989-11-07 1991-06-26 Nichias Corp ゴムコートガスケット用素材
US5547595A (en) * 1995-02-07 1996-08-20 Henkel Corporation Aqueous lubricant and process for cold forming metal, particularly pointing thick-walled metal tubes
JPH10166711A (ja) 1996-12-10 1998-06-23 Tokyo Enbosu Kogyo Kk 金属製エンボス加工板への着色方法及び着色装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139918A (en) * 1980-04-04 1981-10-31 Inoue Japax Res Inc Method for bonding together metal and rubber or resin
JPH02240460A (ja) * 1989-03-13 1990-09-25 Nok Corp インサート成形品及びその成形方法
JPH0327934A (ja) * 1989-06-27 1991-02-06 Nippon Steel Corp 積層鋼板
JPH06149465A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Sharp Corp 手書き入力装置
JPH06262720A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Kawasaki Steel Corp 超深絞り用制振鋼板及びその製造方法
JPH07117172A (ja) * 1993-10-26 1995-05-09 Toyo Kohan Co Ltd ポリエチレン系樹脂被覆エンボス化粧鋼板
JPH09295306A (ja) * 1996-03-05 1997-11-18 Taiyo Birudo:Kk 建築用化粧パネル
JP2000211055A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 導電性と熱伝導性を備えたシ―ト

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Publication number Publication date
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US7195800B2 (en) 2007-03-27

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