JPH01240696A - チタン又はチタン合金材の陽極酸化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、チタン又はチタン合金材に包理のない均一
な着色皮膜を形成する陽極酸化法に関する。

〔従来の技術〕

特開昭５０−１１０９４６号等でチタン又はチタン合金
材の表面沈着色皮膜を形成する陽極酸化法の提案が行な
われている。この方法は、チタン又はチタン合金材から
なる加工物に対し、その表面の脱脂、酸洗、洗浄等の前
処理を行なった後、第２図に示すように、該加工物を陽
極（１）として電解質溶液中にこの陽極（１）及び陰極
（２）を浸漬すると共に、これらを固定し両極間に電流
を流して陽極（１）表面の酸化処理を行なうものである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の様な方法では、陽極（１）酸化前の該陽極表面の
状態が影響し、その表面の状態によっては着色皮膜中に
包理となって現われ、均一な着色皮膜が得られないこと
が多い。即ち、チタン又はチタン合金材の陽極酸化処理
では、その色彩は印加電圧等の操業条件によって大きく
変化させることが可能であるが、他方酸洗むら、脱脂む
らによる色彩むらを生じ易い欠点がある。

本発明は従来技術の上記欠点を解決するためなされたも
ので１色斑のない均一な着色皮膜を形成することのでき
るチタン又はチタン合金材の陽極酸化法を提供せんとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明は、チタン又はチタン合金材を陽極部と
してこれに陽極酸化処理を施した後、その処理面を研磨
し、再び陽極酸化処理を施すようにしたことを基本的特
徴としている。

本発明では、最初の陽極酸化処理とその後の研磨がチタ
ン又はチタン合金材の表面性状を均一にする役割を果た
す。そして次の陽極酸化処理が最終的に着色皮膜を形成
する役割を果たしている。この２つの作用によってチタ
ン又はチタン合金材に均一な着色皮膜が形成される。

一方、上記のような方法を実施する場合に行なわれる陽
極酸化処理でも、大型のチタン又はチタン合金材に対し
て行なおうとする場合、対極である陰極の面積を陽極の
面積以上とする必要がある。、このため定′１流密度で
処理を行なう陽極酸化では、大型チタン又はチタン合金
材の場合、大型の電源を必要とし、これらの加工物の寸
法に制限を生じていた。

又たとえ陰極面積を大きくとるとしても、通電ケーブル
との接点が電極で局在している場合にその局在に起因す
る包理が大型加工物では生じ易い。

そのため第２発明では、大型のチタン又はチタン合金材
に対して第１発明法を実施して均一々着色皮膜を形成し
ようとする場合、最初の陽極酸化処理と２回目の陽極酸
化処理の時に、又は２回目の陽極酸化処理の時に、陽極
部と陰極部との電極間隙を一定に保持しつつ、該陽極部
及び／又は陰極部を移動させて陽極酸化処理を行なうよ
うにしたことを特徴としている。

このような移動により、陽極とされている大型チタン又
はチタン合金材全面に着色皮膜が形成され、しかも移動
中この陽極と陰極の間は常に一定に保たれているため、
その皮膜は均一なものになる。従って陰極は小型のもの
でも良く、それに対応して電源の電流容量の小型化をも
たらすことになる。

尚上記の両発明における最初の陽極酸化処理工程では、
その陽極酸化電圧を３ボルト以上３０ボルト以下にする
と良い。最初の湯唖酸化によって加工物表面には酸化皮
膜が形成されるが、この陽極酸化皮膜の形成は次工程で
ある研磨工程での作業性向上及び均一表面の生成を助け
る。この際、印加電圧に応じて一定の膜厚を有する酸化
皮膜が形成されることとなるが、印加電圧が３０Ｖより
大きい場合、次工程である研磨工程に長時間を要するこ
ととなると共に、厚い酸化皮膜の形成を行なった場合に
は、チタン材の表面性状に対応した酸化皮膜厚の変動が
研磨後の表面性状にも反映され、２回目の陽極酸化処理
後でも包理を生じることとなる。又印加電圧が３ｖより
小さい場合、酸化皮膜の形成がほとんどなく、加工物の
表面性状を均一にする役割を果さない。以上の理由から
最初の陽極酸化の際の印加電圧を３ｖ以上３０　Ｖ以下
にした。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により説明する。

アルカリ脱脂したチタン板（１０（Ｌｍ（ｔ）　Ｘ１ｏ
　ｏｖｅｎ　（ｗ）　ｘ　１ｎｍ　（ｔ）　）を２５℃
の３Ｅ１フッ酸−７重置チ過酸化水素の混合水溶液中に
２分間浸漬して表面を酸洗し、脱脂、洗浄して、以下に
示すような陽極酸化処理の試料とした。

上記の試料を１重量％　ｌン酸水溶液中で陽極酸化電圧
３０Ｖを印加し、酸化させた。この後研磨を行ない、陽
極酸化皮膜を除去した。

この研磨作業には１０分間要した。更に１重量％　１Ｊ
ン酸水溶液中で陽極酸化電圧２０Ｖを印加、シ、青色に
着色した。以上の処理を実施例１とする。

実施例１における２回目の陽極酸化処理の電圧を１１０
ｖにした以外は、該実施例と同じ操作を行ない、桃色に
着色した。この時の処理を実施例２とする。

同じ〈実施例１における２回目の陽極酸化処理の電圧を
５ｖに変え、それ以外は実施例１と同様な操作を行ない
、金色に着色した。

以上の処理を実施例３とする。

同様に実施例１における最初の陽極酸化処理における電
圧を３ｖに変え、それ以外は実施例１と同様な操作を行
なった。この場合の処理を実施例４とする。

上記の試料を実施例１の様な低電圧での陽極酸化及び研
磨を行なわず、１重量％　ＩＪン酸水溶液中で陽極酸化
電圧２０Ｖを印加し、青色に着色した。以上の処理を従
来例１とする。

従来例１における陽極酸化処理の電圧を１１０Ｖに変え
、それ以外は従来例１と同様な操作を行ない、桃色に着
色した。この時の処理を従来例２とする。

同じ〈従来例１における陽極酸化処理の電圧を５ｖに変
え、それ以外は従来例１と同様な操作を行なって金色に
着色した。以上の処理を従来例３とする。

一方、実施例１における最初の陽極酸化処理の電圧を４
０Ｖに変え、研磨を行なった。

この際、陽極酸化皮膜の除去に３０分を要した。それ以
外は実施例１と同様な操作を行なった。この場合の処理
を比較例とする。

これらの処理を施した後、第１図に示すように試料回の
各部Ａ乃至ＦについてＪＩＳ　　Ｚ８７２９に準拠して
カラー計測機で色相と彩度とを表わすａ”、ｂ＊を求め
、下記衣に示す結果を得た。

この表から明らかなように１本発明法を実施した実施例
１乃至４の場合は、試料α１の各部によって色相と彩度
の変化はほとんど見られなかった。これに対し、従来例
１乃至３及び比較例の場合は試料αＱの各部によって多
少、包理が見られた。

又、この実験では、第１発明法を実施例１乃至４として
示したが、これに替えて第２発明法を実施しても同様で
あった。前述のように第２発明法は大型のチタン板等の
着色皮膜の形成に有効であり、上記実験の試料よりも大
型のものを用いた場合、第２発明の効果がより顕著にな
ることは言うまでもない。

尚、本発明で規定する条件を満足すれば、チタン板の両
面に着色皮膜を形成したり、又円柱形状、パイプ形状の
チタン材についても適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明法によれば、簡便な工程によってチ
タン又はチタン合金材の表面上に均一な着色皮膜を形成
することができ、更に第２発明によれば大型のものでも
均一な着色皮膜の形成が可能となる等、工業的に優れた
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は実験においてカラー計測機で色相と彩度を計測
した時に試料のどの部分を計測したかを示す説明図、第
２図は従来の陽極酸化法を実施した場合の実施状態を示
す説明図である。 図中（１ンは陽極、（２）は陰ｉ、（１１は試料を各示
す。 特許出願人　　日本鋼管株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタン又はチタン合金材を陽極部としてこれに陽
   極酸化処理を施した後、その処理面を研磨し、再び陽極
   酸化処理を施すことを特徴とするチタン又はチタン合金
   材の陽極酸化法。
2. （２）前項記載の陽極酸化法において、最初の陽極酸化
   処理の陽極酸化電圧を３ボルト以上３０ボルト以下とす
   る特許請求の範囲第１項記載のチタン又はチタン合金材
   の陽極酸化法。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の陽極酸化
   法において、最初の陽極酸化処理と２回目の陽極酸化処
   理の時に又は２回目の陽極酸化処理の時に、陽極部と陰
   極部との電極間隙を一定に保持しつつ、該陽極部及び／
   又は陰極部を移動させて陽極酸化処理を行なうことを特
   徴とするチタン又はチタン合金材の陽極酸化法。