JPH0115598B2 - - Google Patents
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- JPH0115598B2 JPH0115598B2 JP18909481A JP18909481A JPH0115598B2 JP H0115598 B2 JPH0115598 B2 JP H0115598B2 JP 18909481 A JP18909481 A JP 18909481A JP 18909481 A JP18909481 A JP 18909481A JP H0115598 B2 JPH0115598 B2 JP H0115598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- plating
- electroplating
- metal
- titanium alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、チタンまたはチタン合金基体の電気
メツキ法、特にメツキ前処理としてブラスト処理
をするチタンまたはチタン合金基体の電気メツキ
法に関する。 チタンまたはチタン合金（以下、特にことわり
がない限り“チタン材”と総称する）は、軽量で
高強度及び高耐食性ということから、今日、多く
の分野で使用されている。 しかし、チタン材の加工は極めて困難であり、
加工時の割れ等を防止するために加工に先立つて
加工材表面に潤滑処理を施こす必要がある。例え
ば、伸線加工に先立つてチタン材に化成処理を施
すが、この化成処理はチタン材が高耐食性材料で
あるため基材に直接反応せしめることができな
い。そこで、この化成処理の下地処理として電気
メツキを行なう方法がある。なお、メツキ金属と
して銅等の金属を選べば、メツキ層の銅が潤滑作
用を示すので上述の如き化成処理が不要になる
が、いずれにしても電気メツキは予備処理として
不可欠である。 このように、チタン材には電気メツキ処理が施
されることが多いのであるが、良く知られている
ようにチタンは酸化物皮膜が表面に直ちに形成
し、不活性化されることから、電気メツキは容易
ではない。 したがつて、例えば、ASTM B481―68
（1973）に規定されているように、チタン材を電
気メツキするには、（HNO3＋HF）液を使つた酸
洗、化学エツチング（または電解エツチング）、
そしてニツケルメツキ、次いで熱処理を行なう方
法、またはスラリー吹付けそしてニツケルメツ
キ、次いで熱処理を行なう方法等が知られてい
る。しかしながらチタン材は、その耐食性が優れ
ていることからも判るように、酸洗することが非
常に困難である。この為、腐食性の高い弗酸、硝
酸またはその混酸を酸洗液として使用せざるを得
ない。しかし、これらの酸は、薬傷等、人体への
危険が大きいのみならず、装置の腐食も大きく、
廃液処理が困難である。 スラリー吹付けを使用する場合にも同様に廃液
処理に困難がみられる。また、化学エツチングま
たは電解エツチングを行なう場合、重クロム酸ナ
トリウム、および弗酸水溶液で82〜100℃、20分
間浸漬する方法や弗酸―エチレングリコール水溶
液で陽極電解する方法がとられているが、これら
の方法にはいずれも廃液処理、薬傷、火傷などの
問題が常にみられる。さらに、電解エツチングに
は長時間の処理が処要である。次に、エツチング
あるいはスラリー吹付けを行なつてから、ニツケ
ルメツキおよび熱処理を行なう。これは、ニツケ
ルメツキを施し、その後不活性雰囲気中で540〜
800℃で１〜４時間熱処理を行なう方法であるが、
かかるニツケルメツキおよび熱処理は、時間およ
び工程数がかかり経済的でないのみならず、熱処
理前のニツケルメツキ被膜の密着力が弱いので作
業性が悪い。 このように、従来技術にあつては、チタン材に
電気メツキを行なうには、複雑かつ困難で、しか
も長時間に及ぶ前処理を必要としていたのであ
る。 したがつて、本発明の目的は、従来のチタン材
へのメツキ前処理法にみられた上記の如き廃液処
理の問題、作業上の危険性、作業時間の長時間化
等の欠点を改善し、安価で短時間にメツキ前処理
が可能で、しかも良好な密着性を有する、チタン
材への電気メツキ法を提供することにある。 ここに、本発明者らは、以上の従来技術の欠点
を改善し、安全に安価でしかも短時間で前処理が
可能な方法を検討した結果、ブラスト処理の際
に、ブラスト研掃材に金属微粉を添加することに
より、良好なメツキ下地が得られることを見い出
し、本発明を完成した。 よつて、本発明は、金属微粉を添加したブラス
ト研掃材をチタンまたはチタン合金基体の表面に
吹付けて該表面に前記金属微粉を物理的に固着
し、次いで、電気メツキを行なうことを特徴とす
る、チタンまたはチタン合金基体の電気メツキ
法、および金属微粉を添加したブラスト研掃材を
チタンまたはチタン合金基体の表面に吹付けて、
該表面に前記金属微粉を物理的に固着し、次いで
アルカリ液で電解脱脂をした後、電気メツキを行
なうことを特徴とする、チタンまたはチタン合金
基体の電気メツキ法である。 すなわち、本発明によれば、チタン材基体の表
面をブラスト処理するにあたり、Fe，Ni，Co，
Zn，Cu，Mnなどの金属微粉をブラスト研掃材に
添加る。この場合添加する金属微粉は、適宜種類
のものを選択できるが、ブラスト処理により、チ
タン材基体の表面に物理的に固着せしめるもので
あつて、その直径が50μ以下のものが好ましい。
なぜならば、金属粒子の大きさが大きすぎると基
体金属へ固着し難く、たとえ固着しても表面が粗
になりすぎ次工程の電気メツキの際に良好な外観
が得がたいからである。また、金属粒子としては
特にFe，Ni，またはCuが好ましい。 次に、ブラスト研掃材としては、スチールグリ
ツド、珪砂、カーボランダム等いずれでもよく、
市販の適宜研掃材を使用することができる。被処
理基体にスケールがみられる場合には、スケール
を除去する様にブラスト処理を行なえばよく、す
でにスケールの除去された清浄品では表面全体に
均一にブラスト処理すればよい。ブラスト処理条
件（圧力、噴射角）は従来技術の範囲内において
適宜選択できる。 このようなブラスト処理により、金属微粒子が
チタン材の表面に均一に固着したメツキ下地が得
られる。このようにして得られた基体に電気メツ
キ処理を施せば良好な密着性を有する被膜が得ら
れる。 ここで、電気メツキ処理を施す前に、アルカリ
脱脂液で電解脱脂するとさらに良好な結果を得る
ことができる。つまり、脱脂により表面の油や汚
れが除去されるのみならず、金属粒子のうち比較
的固着力の弱い粒子は電解脱脂中の発泡により除
去され、もつとも良好に固着した粒子のみがチタ
ン材表面に残存し、優れたメツキ下地となるから
である。基体上に固着する金属微粉の付着量は、
0.01ｇ／m2以上の場合、さらに良好な結果を得る
ことができる。 本発明が適用されるチタン合金の代表的なもの
は、Ti―6Al―4V，Ti―4Al―4Mnであり、その
他の例としては、Ti―8Mn，Ti―5Al―2.75Cr―
1.25Fe，Ti―4Al―4Mo―4V，Ti―4Al―3Mo―
1V等が挙げられる。 次に、実施例によつて本発明をさらに説明す
る。 実施例 メツキに供する母材として(A)Ti―6Al―4V熱
延材（直径10mm）および(B)純Ti板（厚さ3.2mm）
を使用した。 それぞれのメツキ母材について、下記のメツキ
前処理を施した。 前処理 （） ブラスト研掃材としてカーボランダムを使用、
これに金属微粉としてFe粉（直径10μ）を10重量
％添加した。ブラスト圧力は、３Kg／mm2、噴射角
は45゜であつた。 前処理 （） ブラスト研掃材としてスチールグリツドを使用
し、金属微粉としてNi粉（直径5μ）を１重量％
だけ添加した。ブラスト圧力は、３Kg／mm2、噴射
角は45゜であつた。 前処理 （） ブラスト研掃材としてスチールグリツドを使用
し、本例の場合は比較のため金属微粉は添加しな
かつた。ブラスト圧力は３Kg／mm2、噴射角は45゜
であつた。 このようにして得た前処理済の各基体に下記要
領でZnメツキ又はNiメツキを施した。なお、一
部は20ｇ／ｌのオルソ珪酸ナトリウム水溶液を使
つて70℃、3A／ｄm2で10秒間電解脱脂を施して
からメツキに供した。 Znメツキ： メツキ浴……250ｇ／ｌ ZnSO4・7H2O 15ｇ／ｌ NH4Cl メツキ条件…PH3.5，50℃，10A／ｄm270秒 Niメツキ： メツキ浴……300ｇ／ｌ NiSO4・7H2O， 40ｇ／ｌ NiCl2・6H2O， 40ｇ／ｌ H3BO4， 15ｇ／ｌ NH4Cl メツキ条件…PH4.0，50℃，10A／ｄm2，70秒 かくして得られた電気メツキチタン材のメツキ
密着性についての結果を次表に示す。供試材Ａお
よびＢについて同様の結果が得られたため、供試
材Ａについてのみ結果を示す。 なお参考までに下記の工程に従つて行なつた
ASTM法による結果も併わせて同表に示す。 (i) HF（60％）25部およびHNO3（69％）75部の
混酸に室温下で５分間浸漬し、次いで水洗。 (ii) 250ｇ／ｌ Na2Cr2O7・2H2Oおよび48ml／
ｌ HF（60％）の混合液に85℃で20分間浸漬
し、次いで水洗。 (iii) 前述のNiメツキ浴で電気メツキした（メツ
キ厚さ3μ）。 (iv) アルゴンガス中において700℃で２時間加熱。 (v) 250ｇ／ｌ ZnSO4・7H2Oおよび15ｇ／ｌ
NH4ClのZnメツキ浴を使いPH3.5，50℃および
10A／ｄm2で70秒間Znメツキした。
メツキ法、特にメツキ前処理としてブラスト処理
をするチタンまたはチタン合金基体の電気メツキ
法に関する。 チタンまたはチタン合金（以下、特にことわり
がない限り“チタン材”と総称する）は、軽量で
高強度及び高耐食性ということから、今日、多く
の分野で使用されている。 しかし、チタン材の加工は極めて困難であり、
加工時の割れ等を防止するために加工に先立つて
加工材表面に潤滑処理を施こす必要がある。例え
ば、伸線加工に先立つてチタン材に化成処理を施
すが、この化成処理はチタン材が高耐食性材料で
あるため基材に直接反応せしめることができな
い。そこで、この化成処理の下地処理として電気
メツキを行なう方法がある。なお、メツキ金属と
して銅等の金属を選べば、メツキ層の銅が潤滑作
用を示すので上述の如き化成処理が不要になる
が、いずれにしても電気メツキは予備処理として
不可欠である。 このように、チタン材には電気メツキ処理が施
されることが多いのであるが、良く知られている
ようにチタンは酸化物皮膜が表面に直ちに形成
し、不活性化されることから、電気メツキは容易
ではない。 したがつて、例えば、ASTM B481―68
（1973）に規定されているように、チタン材を電
気メツキするには、（HNO3＋HF）液を使つた酸
洗、化学エツチング（または電解エツチング）、
そしてニツケルメツキ、次いで熱処理を行なう方
法、またはスラリー吹付けそしてニツケルメツ
キ、次いで熱処理を行なう方法等が知られてい
る。しかしながらチタン材は、その耐食性が優れ
ていることからも判るように、酸洗することが非
常に困難である。この為、腐食性の高い弗酸、硝
酸またはその混酸を酸洗液として使用せざるを得
ない。しかし、これらの酸は、薬傷等、人体への
危険が大きいのみならず、装置の腐食も大きく、
廃液処理が困難である。 スラリー吹付けを使用する場合にも同様に廃液
処理に困難がみられる。また、化学エツチングま
たは電解エツチングを行なう場合、重クロム酸ナ
トリウム、および弗酸水溶液で82〜100℃、20分
間浸漬する方法や弗酸―エチレングリコール水溶
液で陽極電解する方法がとられているが、これら
の方法にはいずれも廃液処理、薬傷、火傷などの
問題が常にみられる。さらに、電解エツチングに
は長時間の処理が処要である。次に、エツチング
あるいはスラリー吹付けを行なつてから、ニツケ
ルメツキおよび熱処理を行なう。これは、ニツケ
ルメツキを施し、その後不活性雰囲気中で540〜
800℃で１〜４時間熱処理を行なう方法であるが、
かかるニツケルメツキおよび熱処理は、時間およ
び工程数がかかり経済的でないのみならず、熱処
理前のニツケルメツキ被膜の密着力が弱いので作
業性が悪い。 このように、従来技術にあつては、チタン材に
電気メツキを行なうには、複雑かつ困難で、しか
も長時間に及ぶ前処理を必要としていたのであ
る。 したがつて、本発明の目的は、従来のチタン材
へのメツキ前処理法にみられた上記の如き廃液処
理の問題、作業上の危険性、作業時間の長時間化
等の欠点を改善し、安価で短時間にメツキ前処理
が可能で、しかも良好な密着性を有する、チタン
材への電気メツキ法を提供することにある。 ここに、本発明者らは、以上の従来技術の欠点
を改善し、安全に安価でしかも短時間で前処理が
可能な方法を検討した結果、ブラスト処理の際
に、ブラスト研掃材に金属微粉を添加することに
より、良好なメツキ下地が得られることを見い出
し、本発明を完成した。 よつて、本発明は、金属微粉を添加したブラス
ト研掃材をチタンまたはチタン合金基体の表面に
吹付けて該表面に前記金属微粉を物理的に固着
し、次いで、電気メツキを行なうことを特徴とす
る、チタンまたはチタン合金基体の電気メツキ
法、および金属微粉を添加したブラスト研掃材を
チタンまたはチタン合金基体の表面に吹付けて、
該表面に前記金属微粉を物理的に固着し、次いで
アルカリ液で電解脱脂をした後、電気メツキを行
なうことを特徴とする、チタンまたはチタン合金
基体の電気メツキ法である。 すなわち、本発明によれば、チタン材基体の表
面をブラスト処理するにあたり、Fe，Ni，Co，
Zn，Cu，Mnなどの金属微粉をブラスト研掃材に
添加る。この場合添加する金属微粉は、適宜種類
のものを選択できるが、ブラスト処理により、チ
タン材基体の表面に物理的に固着せしめるもので
あつて、その直径が50μ以下のものが好ましい。
なぜならば、金属粒子の大きさが大きすぎると基
体金属へ固着し難く、たとえ固着しても表面が粗
になりすぎ次工程の電気メツキの際に良好な外観
が得がたいからである。また、金属粒子としては
特にFe，Ni，またはCuが好ましい。 次に、ブラスト研掃材としては、スチールグリ
ツド、珪砂、カーボランダム等いずれでもよく、
市販の適宜研掃材を使用することができる。被処
理基体にスケールがみられる場合には、スケール
を除去する様にブラスト処理を行なえばよく、す
でにスケールの除去された清浄品では表面全体に
均一にブラスト処理すればよい。ブラスト処理条
件（圧力、噴射角）は従来技術の範囲内において
適宜選択できる。 このようなブラスト処理により、金属微粒子が
チタン材の表面に均一に固着したメツキ下地が得
られる。このようにして得られた基体に電気メツ
キ処理を施せば良好な密着性を有する被膜が得ら
れる。 ここで、電気メツキ処理を施す前に、アルカリ
脱脂液で電解脱脂するとさらに良好な結果を得る
ことができる。つまり、脱脂により表面の油や汚
れが除去されるのみならず、金属粒子のうち比較
的固着力の弱い粒子は電解脱脂中の発泡により除
去され、もつとも良好に固着した粒子のみがチタ
ン材表面に残存し、優れたメツキ下地となるから
である。基体上に固着する金属微粉の付着量は、
0.01ｇ／m2以上の場合、さらに良好な結果を得る
ことができる。 本発明が適用されるチタン合金の代表的なもの
は、Ti―6Al―4V，Ti―4Al―4Mnであり、その
他の例としては、Ti―8Mn，Ti―5Al―2.75Cr―
1.25Fe，Ti―4Al―4Mo―4V，Ti―4Al―3Mo―
1V等が挙げられる。 次に、実施例によつて本発明をさらに説明す
る。 実施例 メツキに供する母材として(A)Ti―6Al―4V熱
延材（直径10mm）および(B)純Ti板（厚さ3.2mm）
を使用した。 それぞれのメツキ母材について、下記のメツキ
前処理を施した。 前処理 （） ブラスト研掃材としてカーボランダムを使用、
これに金属微粉としてFe粉（直径10μ）を10重量
％添加した。ブラスト圧力は、３Kg／mm2、噴射角
は45゜であつた。 前処理 （） ブラスト研掃材としてスチールグリツドを使用
し、金属微粉としてNi粉（直径5μ）を１重量％
だけ添加した。ブラスト圧力は、３Kg／mm2、噴射
角は45゜であつた。 前処理 （） ブラスト研掃材としてスチールグリツドを使用
し、本例の場合は比較のため金属微粉は添加しな
かつた。ブラスト圧力は３Kg／mm2、噴射角は45゜
であつた。 このようにして得た前処理済の各基体に下記要
領でZnメツキ又はNiメツキを施した。なお、一
部は20ｇ／ｌのオルソ珪酸ナトリウム水溶液を使
つて70℃、3A／ｄm2で10秒間電解脱脂を施して
からメツキに供した。 Znメツキ： メツキ浴……250ｇ／ｌ ZnSO4・7H2O 15ｇ／ｌ NH4Cl メツキ条件…PH3.5，50℃，10A／ｄm270秒 Niメツキ： メツキ浴……300ｇ／ｌ NiSO4・7H2O， 40ｇ／ｌ NiCl2・6H2O， 40ｇ／ｌ H3BO4， 15ｇ／ｌ NH4Cl メツキ条件…PH4.0，50℃，10A／ｄm2，70秒 かくして得られた電気メツキチタン材のメツキ
密着性についての結果を次表に示す。供試材Ａお
よびＢについて同様の結果が得られたため、供試
材Ａについてのみ結果を示す。 なお参考までに下記の工程に従つて行なつた
ASTM法による結果も併わせて同表に示す。 (i) HF（60％）25部およびHNO3（69％）75部の
混酸に室温下で５分間浸漬し、次いで水洗。 (ii) 250ｇ／ｌ Na2Cr2O7・2H2Oおよび48ml／
ｌ HF（60％）の混合液に85℃で20分間浸漬
し、次いで水洗。 (iii) 前述のNiメツキ浴で電気メツキした（メツ
キ厚さ3μ）。 (iv) アルゴンガス中において700℃で２時間加熱。 (v) 250ｇ／ｌ ZnSO4・7H2Oおよび15ｇ／ｌ
NH4ClのZnメツキ浴を使いPH3.5，50℃および
10A／ｄm2で70秒間Znメツキした。
【表】
【表】
以上の如く、本発明による方法は、安価で、し
かも短時間にASTM法と同等の良好な密着性を
示すとともに、比較例に比べ良好なメツキ密着性
を示した。
かも短時間にASTM法と同等の良好な密着性を
示すとともに、比較例に比べ良好なメツキ密着性
を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属微粉を添加したブラスト研掃材をチタン
またはチタン合金基体の表面に吹付けて該表面に
前記金属微粉を物理的に固着し、次いで電気メツ
キを行なうことを特徴とする、チタンまたはチタ
ン合金基体の電気メツキ法。 ２ 金属微粉を添加したブラスト研掃材をチタン
またはチタン合金基体の表面に吹付けて該表面に
前記金属微粉を物理的に固着し、次いでアルカリ
液で電解脱脂をした後、電気メツキを行なうこと
を特徴とする、チタンまたはチタン合金基体の電
気メツキ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18909481A JPS5891194A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | チタンまたはチタン合金基体の電気メツキ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18909481A JPS5891194A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | チタンまたはチタン合金基体の電気メツキ法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891194A JPS5891194A (ja) | 1983-05-31 |
| JPH0115598B2 true JPH0115598B2 (ja) | 1989-03-17 |
Family
ID=16235231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18909481A Granted JPS5891194A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | チタンまたはチタン合金基体の電気メツキ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891194A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052937A (ja) | 1999-08-13 | 2001-02-23 | Murata Mfg Co Ltd | インダクタ及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP18909481A patent/JPS5891194A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5891194A (ja) | 1983-05-31 |
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