JPH04193998A - 反復瞬間通電高速陽極酸化法 - 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】 【発明の目的】

［産業上の利用分野コ 本発明は、アルミニウム、チタン及びマグネシウムなど
の陽極酸化の可能な金属表面に対し陽極酸化皮膜を付加
するための改良方法に関する。 ［従来の技術］ （１）背景 アルミニウムの表面に陽極酸化皮膜を施す技術は、古く
よりアルマイト法として親しまれ、防蝕、耐摩耗、装飾
などの目的で、日用雑貨から車両や建物の外壁に至るま
で広く利用されている。 そしてその方法は、基本的に硫酸やシュウ酸のような電
解質浴中で、一定電圧の電流を一定電流密度で通電する
やり方である。 （２）従来技術の問題点 しかし上記の公知方法では、所定厚の酸化皮膜を化成さ
せるまでに時間がかかり、特に厚い酸化皮膜を得ようと
する程ファラデイの法則から離れて電流効率が低下して
くる傾向がある。これは、作業性、所要エネルキーなと
から見逃せない間頚である。 Ｉ発明が解決しようとする課題二 そこで本発明か解決しようとする課題は、公知の陽極酸
化法における電流密度を飛躍的に増大させることにより
、所要膜厚に到達するまでの時間及び電力量を低減する
二とと全く通電しない期間に発生ジュール熱を消去する
ことである。

【発明の構成】

［課題を解決するための手段二 （１）概念 本発明者は、上記課題の解決に向かって研究を進める過
程て、大電流密度による短時間電解法に着目したが、こ
の方法ては製品に「焼け」を発生するのて実用に適しな
いことを認めた。しかるにその後の検討の結果、短時間
の大電流密度による通電を間欠的に反復することにより
、同一膜厚に到達するまでのトータル電気量を低減しう
るのみならす、意外にも見掛は所要時開も著しく短縮す
るとの知見を得た。 （２）概要 以上の知見に基づき、本発明は、電解浴中の金属に大電
流密度の直流電流を間欠的に短時間通電する操作を反復
することを特徴とする反復瞬間通電高速陽極酸化法を要
旨とするものである。 以下、発明を構成する諸要素等につき項分け［て説明す
る。 （３）対象金属 本発明法による陽極酸化の対象となる金属とヒでは、非
鉄金属中、バブル金属と通称されるもの、即ち、アルミ
ニウム、アンチモン、ヘリリウム、ビスマス、ゲルマニ
ウム、ハフニウム、マクネシウム、ニオブ、シリコーン
、タンタル、錫、チタン、タクステン、ウラン、バナジ
ウム、ジルコニウム及び合金としてステンレス鋼を挙げ
ることかできるか、実用的にはアルミニウム、チタン、
マクネシウム及びステンレス鋼か望ましく、特にアルミ
ニウム及びその合金か最も実用的である。なお、純アル
ミニウムは、陽極酸化皮膜の生成が早く、かつ膜も緻密
て堅いか、成る種のアルミニウム合金の皮膜は軟らかく
、かつ生成速度も遅くなる。 （４）電解質 電解浴を構成する電解質液としては、硫酸、クロム酸、
シュウ酸、ホウ酸、スルファミン酸、リン酸や各種アル
カリ溶液等か利用されるが、−膜内には硫酸及びシュウ
酸か普通である。 硫酸としてはちから３０％まての程度の濃度範囲のもの
か利用される。硫酸を主体とする電解浴は、特に後処理
による皮膜の着色などとして適当である。 またシュウ酸を主とする電解浴は、耐摩耗性に優れた皮
膜を化成させるのに適する。ここに使用されるシュウ酸
濃度は、１〜２０％程度である。 （５）電解条件 本発明の実施に際しては、被処理物に対し在来法に比べ
て大きなＩＯＡ　／　ｄｍ２以上、好ましくは６０Ａ／
ｄｍ２まての電流密度の直流電流を間欠的に通電する。 −回当たりの印加時間は１分以内、好ましくは数秒以内
の短時間がよい。そして通電間隔は、被処理物のジュー
ル熱による発熱が電解浴により吸収されるのに適当な間
隔、通常は１分以内の通電期間に比しより長い時間であ
る。但し二の時間は、例えば電解浴の循環速度か充分に
大きく、被処理物の昇温状態か急速に消滅するような状
況の下ては、当然より短縮されることかてきる。 電解浴の浴温は１０〜３０°Ｃに保たれればよいか、温
度か高くなる程化成膜の溶解速度も大きくなるので、夏
期の操業には冷却機の付加が好ましい。 なお、通電期間と非通電期間の制御はタイマーにより簡
単に行うことがてきる。 ［作用二 本発明の方法においては、大電流密度の通電により急速
に酸化金属皮膜か化成される一方、その後の非通電期間
内に被処理物の温度が周囲の電解浴により冷却され、急
速に低下する。従って、このような間欠的通電処理を反
復することにより、焼けの懸念なしに陽極酸化処理を行
うことができるのみならず、同一膜厚に到達するまでの
所要時間を１７２〜’　Ｊ”　４に、所要電力量を２／
′３〜１／２に減少させることができる。 ［実施例： 以下、実施例及び比較例により発明実施の態様及び効果
につき説明するが、例示は単に説明用のもので、発明思
想の制限又は限定を意味するものではない。 実施例１ 電解浴として８％シュウ酸水溶液を用い、ステンレス鋼
板を対極として純アルミニウム板（ＪＩＳ　　Ａ　１０
８０　；純度９９　、８５％）を陽極として浴温１０〜
２５℃の条件で、液を攪拌しつつ１５分間電解酸化した
。この際の通電条件として、直流６０Ａ／ｄｍ２．８５
Ｖで１秒通電後、１５秒間通電を休止し、その後、再び
通電及び休止するサイクルを採用した。 得られた試料における化成膜の膜厚は２０μｍ、硬度は
４２０〜４７０Ｈｖであった。 比較例１ 前例と同一のアルミニウム板及び電解浴を用い、従来法
（直流２Ａ／ｄｍ２連続）の条件にて３０分間通電した
。得られた比較試料の膜厚は１０．３μｍ、硬度４００
Ｈｖであった。 実施例１との対比から、本発明法は、所要時間を在来法
の約ｌ／′２に、所要電力量が約２・、に減少させる効
果を奏していることか判る。 実施例２及び比較例２ 前例の実験において、通電条件を電流密度↓３Ａ／ｄｍ
２に変更した点を除き同様に実施しな。 得られた試料における化成膜の膜厚は１５μｍ、硬度は
５００Ｈｖであった。 これに対し、比較として行った従来法による対照試験で
は、３０分間電解しても本例より薄い化成膜しか得られ
なかった。 実施例３ 実施例１の実験における電解浴を２０％硫酸水溶液に、
電流密度を３０Ａ／ｄｍ２、浴温３０℃に変更して実験
を行った。得られた化成膜の膜厚は、１１〜１３μｍ、
硬度は２５０）ＩＶてあった。 比較例３ 実施例３の実験における通電条件を従来法の条件（Ｉ　
Ａ　／’ｄｍ２連続、浴温２０〜３０°Ｃ）に変え、３
０分間電解を行った。 得られた化成皮膜の厚さは７μｍ、硬度２００〜３００
Ｈｖであった。 実施例３との比較から、比較例３は、所要処理時間を在
来法の約’／４に短縮できたことが判る。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明は、陽極酸化法における所要
電解時間及び所要電力量を大幅に低減させる効果を奏す
るので、陽極酸化工業における作業性の向−上及び所要
電気エネルギーの節減に対し多大の貢献が期待される。 特許出願人　佐和鍍金工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解浴中の金属に大電流密度の直流電流を間欠的に
   短時間通電する操作を反復することを特徴とする反復瞬
   間通電高速陽極酸化法。 ２、通電電流が１０〜６０Ａ／ｄｍ＾２である請求項１
   記載の陽極酸化法。 ３、各通電時間が１分以内である請求項１記載の陽極酸
   化法。 ４、各通電期間間の間隔が通電期間より大である請求項
   １記載の陽極酸化法。 ５、金属が、アルミニウム、チタン及びマグネシウムか
   らなる群から選ばれた金属である請求項１記載の陽極酸
   化法。