JPH04218691A - 超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理方法 - Google Patents
超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理方法Info
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- JPH04218691A JPH04218691A JP41105890A JP41105890A JPH04218691A JP H04218691 A JPH04218691 A JP H04218691A JP 41105890 A JP41105890 A JP 41105890A JP 41105890 A JP41105890 A JP 41105890A JP H04218691 A JPH04218691 A JP H04218691A
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超硬質クロムめっき皮膜
の樹脂封孔処理方法に関し、特に摺動部材の製造に有利
に適用しうる同方法に関する。
の樹脂封孔処理方法に関し、特に摺動部材の製造に有利
に適用しうる同方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、超硬質クロムめっきについて説明
する。一般に硬質クロムめっきと呼ばれるめっき層はサ
ージェント浴を用いた電気めっきによって得られるもの
で皮膜の硬さはビッカース硬度で ８００〜１，０００
である。 これに対し、超硬質クロムめっきはクロム酸−硫酸浴に
少量の有機酸を加えためっき液を用いた電気めっき法で
ある。この方法によるめっき皮膜はクロム中に多くの炭
素が分散するために非晶質となりめっきままでの硬さは
非常に低いが、これを加熱するとめっき皮膜中のクロム
と炭素が結合してクロム炭化物を形成することにより硬
度は上昇し、適当な熱処理を行うとビッカース硬さで
１，８００程度まで上昇する。
する。一般に硬質クロムめっきと呼ばれるめっき層はサ
ージェント浴を用いた電気めっきによって得られるもの
で皮膜の硬さはビッカース硬度で ８００〜１，０００
である。 これに対し、超硬質クロムめっきはクロム酸−硫酸浴に
少量の有機酸を加えためっき液を用いた電気めっき法で
ある。この方法によるめっき皮膜はクロム中に多くの炭
素が分散するために非晶質となりめっきままでの硬さは
非常に低いが、これを加熱するとめっき皮膜中のクロム
と炭素が結合してクロム炭化物を形成することにより硬
度は上昇し、適当な熱処理を行うとビッカース硬さで
１，８００程度まで上昇する。
【０００３】以上が超硬質クロムめっきの原理的な説明
であるが、超硬質クロムめっきの宿命的な欠点としてミ
クロ的なクラックの発生がある。これは非晶質の形で電
着されためっき皮膜が、熱処理中に結晶化し、体積収縮
するために発生するもので、現在の超硬質クロムめっき
の工法では避け難いものである。
であるが、超硬質クロムめっきの宿命的な欠点としてミ
クロ的なクラックの発生がある。これは非晶質の形で電
着されためっき皮膜が、熱処理中に結晶化し、体積収縮
するために発生するもので、現在の超硬質クロムめっき
の工法では避け難いものである。
【０００４】このミクロクラックはめっき層を完全に貫
通して母材表面に達し、場合によっては幅が１０μｍ
にもなるため、母材が鋼などの場合にはこのミクロクラ
ックを通って腐食液等が母材表面に達し、母材とめっき
皮膜の境界に沿って腐食を進行させ、最後にはめっき皮
膜をはく離させることにもなりかねないなど超硬質クロ
ムめっきにとってはなはだ都合の悪いものであった。
通して母材表面に達し、場合によっては幅が１０μｍ
にもなるため、母材が鋼などの場合にはこのミクロクラ
ックを通って腐食液等が母材表面に達し、母材とめっき
皮膜の境界に沿って腐食を進行させ、最後にはめっき皮
膜をはく離させることにもなりかねないなど超硬質クロ
ムめっきにとってはなはだ都合の悪いものであった。
【０００５】そのため、従来からこの欠点を軽減するた
めに樹脂封孔処理と云われる工法が採られている。従来
の超硬質クロムめっきの工程および樹脂封孔処理工程と
各々の工程における皮膜断面図を図２に示す。図２の左
図は工程図、右図にその工程の断面図である。
めに樹脂封孔処理と云われる工法が採られている。従来
の超硬質クロムめっきの工程および樹脂封孔処理工程と
各々の工程における皮膜断面図を図２に示す。図２の左
図は工程図、右図にその工程の断面図である。
【０００６】図２において、第Ｉ工程は電気めっき工程
を示したもので、１は鋼や銅など超硬質クロムめっきを
行う対象である金属体、２は金属体１の表面に電着した
超硬質クロムめっき皮膜、４はめっき槽、５は電極、６
はめっき液、７は直流電源である。図２の第ＩＩ工程は
熱処理工程を示したもので、８は加熱炉、９は保持台で
ある。図２の第ＩＩＩ 工程は樹脂封孔処理工程を示し
たもので、３は樹脂皮膜、１０は溶射ガンを示す。
を示したもので、１は鋼や銅など超硬質クロムめっきを
行う対象である金属体、２は金属体１の表面に電着した
超硬質クロムめっき皮膜、４はめっき槽、５は電極、６
はめっき液、７は直流電源である。図２の第ＩＩ工程は
熱処理工程を示したもので、８は加熱炉、９は保持台で
ある。図２の第ＩＩＩ 工程は樹脂封孔処理工程を示し
たもので、３は樹脂皮膜、１０は溶射ガンを示す。
【０００７】それぞれの作用を説明すると、まず第Ｉ工
程の電気めっき工程においては、めっき槽４内のめっき
液６に浸漬された電極５と金属体１との間に直流電源７
によって電圧を加えると金属体１の表面にはクロムと炭
素が電着し、非晶質のめっき皮膜２が形成される。
程の電気めっき工程においては、めっき槽４内のめっき
液６に浸漬された電極５と金属体１との間に直流電源７
によって電圧を加えると金属体１の表面にはクロムと炭
素が電着し、非晶質のめっき皮膜２が形成される。
【０００８】次に第ＩＩ工程熱処理工程で金属体１およ
びめっき皮膜２を加熱炉８の中で３００ ℃から６００
℃の間で加熱すると、めっき皮膜２の硬さは上昇するが
、同時にミクロクラック２′が発生する。
びめっき皮膜２を加熱炉８の中で３００ ℃から６００
℃の間で加熱すると、めっき皮膜２の硬さは上昇するが
、同時にミクロクラック２′が発生する。
【０００９】さらに第ＩＩＩ 工程の樹脂封孔処理工程
ではミクロクラック２′の発生しためっき皮膜２の表面
に溶射ガン１０で例えばポリテトラフルオロエチレン等
の樹脂を高温で吹き付けると、溶融した樹脂がめっき皮
膜表面に付着し樹脂皮膜３が形成される。
ではミクロクラック２′の発生しためっき皮膜２の表面
に溶射ガン１０で例えばポリテトラフルオロエチレン等
の樹脂を高温で吹き付けると、溶融した樹脂がめっき皮
膜表面に付着し樹脂皮膜３が形成される。
【００１０】以上が従来の超硬質クロムめっきと樹脂封
孔処理の概要である。
孔処理の概要である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の超硬質クロムめ
っきの樹脂封孔処理は、発生したミクロクラックの表面
から溶融樹脂を流し込んで封孔しようとするものである
。しかし、クラックの幅が１０μｍ 程度の非常に狭い
ものであるうえにポリテトラフルオロエチレン等の溶融
樹脂の粘度が高いので、クラック中に存在する空気との
置換は事実上行われ難く、図２の第ＩＩＩ 工程の樹脂
封孔処理工程の左図に示すように樹脂はほとんどクラッ
ク内に浸透せず、めっき皮膜の表面に樹脂皮膜が形成さ
れるのみの状態にある。
っきの樹脂封孔処理は、発生したミクロクラックの表面
から溶融樹脂を流し込んで封孔しようとするものである
。しかし、クラックの幅が１０μｍ 程度の非常に狭い
ものであるうえにポリテトラフルオロエチレン等の溶融
樹脂の粘度が高いので、クラック中に存在する空気との
置換は事実上行われ難く、図２の第ＩＩＩ 工程の樹脂
封孔処理工程の左図に示すように樹脂はほとんどクラッ
ク内に浸透せず、めっき皮膜の表面に樹脂皮膜が形成さ
れるのみの状態にある。
【００１２】そのため、従来の樹脂封孔処理では、超硬
質クロムめっきを摺動部に使用した場合などは、容易に
樹脂皮膜が剥離脱落し、ミクロクラックが露出して腐食
が進行するために苛酷な摩耗条件下や腐食環境下では事
実上使用できなかった。
質クロムめっきを摺動部に使用した場合などは、容易に
樹脂皮膜が剥離脱落し、ミクロクラックが露出して腐食
が進行するために苛酷な摩耗条件下や腐食環境下では事
実上使用できなかった。
【００１３】本発明は上記技術水準に鑑み、従来の樹脂
封孔処理におけるような欠点のない超硬質クロムめっき
皮膜の樹脂封孔処理方法を提供しようとするものである
。
封孔処理におけるような欠点のない超硬質クロムめっき
皮膜の樹脂封孔処理方法を提供しようとするものである
。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はクロム酸−硫酸
浴に有機酸を加えためっき浴を使った電気めっきで得ら
れる非晶質めっき皮膜の樹脂封孔処理において、めっき
後に樹脂コーティングを行い、次に３００℃以上樹脂の
熱分解温度以下で熱処理を行うことを特徴とする超硬質
クロムめっき皮膜の封孔処理方法である。
浴に有機酸を加えためっき浴を使った電気めっきで得ら
れる非晶質めっき皮膜の樹脂封孔処理において、めっき
後に樹脂コーティングを行い、次に３００℃以上樹脂の
熱分解温度以下で熱処理を行うことを特徴とする超硬質
クロムめっき皮膜の封孔処理方法である。
【００１５】すなわち、本発明は超硬質クロムめっき処
理が終わった金属体の表面に熱処理に先立って樹脂コー
ティングを行い、続いて適当な条件で熱処理を行い超硬
質クロムめっきの硬化と樹脂封孔を同時に行うものであ
る。
理が終わった金属体の表面に熱処理に先立って樹脂コー
ティングを行い、続いて適当な条件で熱処理を行い超硬
質クロムめっきの硬化と樹脂封孔を同時に行うものであ
る。
【００１６】本発明における樹脂封孔処理対象金属体と
しては、鉄合金，銅合金，Ｎｉ合金などクロムめっきが
可能な金属体であれば何れでも使用でき、また樹脂とし
ては、ポリイソブチレン，ポリスチレン，ポリブタジエ
ン，ポリメチレン，ポリテトラフルオロエチレン，クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体，四ふっ化
エチレン，四ふっ化エチレン−エチレン共重合体，三ふ
っ化エチレン，四ふっ化エチレン−六ふっ化プロピレン
共重合体，四ふっ化エチレン−パーフロロアルキルビニ
ルエーテル共重合体など熱分解温度が３００℃以上であ
る樹脂ならば何れでも使用することができる。
しては、鉄合金，銅合金，Ｎｉ合金などクロムめっきが
可能な金属体であれば何れでも使用でき、また樹脂とし
ては、ポリイソブチレン，ポリスチレン，ポリブタジエ
ン，ポリメチレン，ポリテトラフルオロエチレン，クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体，四ふっ化
エチレン，四ふっ化エチレン−エチレン共重合体，三ふ
っ化エチレン，四ふっ化エチレン−六ふっ化プロピレン
共重合体，四ふっ化エチレン−パーフロロアルキルビニ
ルエーテル共重合体など熱分解温度が３００℃以上であ
る樹脂ならば何れでも使用することができる。
【００１７】先にも述べた如く、超硬質クロムめっき皮
膜の熱処理は３００℃から６００℃に加熱することによ
って行われる。したがって、樹脂、例えばふっ化ビニリ
デン樹脂は融点が１７１℃、熱分解温度が約４００℃で
あるので、超硬質クロムめっき皮膜にふっ化ビニリデン
樹脂コーティングを行い、これを３００℃〜４００℃の
間で熱処理を行うことによって本発明を実施することが
可能である。
膜の熱処理は３００℃から６００℃に加熱することによ
って行われる。したがって、樹脂、例えばふっ化ビニリ
デン樹脂は融点が１７１℃、熱分解温度が約４００℃で
あるので、超硬質クロムめっき皮膜にふっ化ビニリデン
樹脂コーティングを行い、これを３００℃〜４００℃の
間で熱処理を行うことによって本発明を実施することが
可能である。
【００１８】超硬質クロムめっき皮膜表面にふっ化ビニ
リデン樹脂コーティングを行った金属体の熱処理過程の
皮膜変化を考察する。めっき皮膜には熱処理前はまだミ
クロクラックを発生していないので加熱温度が１７１℃
を超えるとふっ化ビニリデンは溶融し、めっき皮膜表面
に拡がり、さらに温度が上昇するにつれて溶融樹脂の粘
度が下がるために昇温速度を選べば樹脂中に混入してい
た空気等ガス成分を浮き上らせて溶融樹脂中から排出さ
せ、清浄な溶融樹脂皮膜を形成することが可能である。
リデン樹脂コーティングを行った金属体の熱処理過程の
皮膜変化を考察する。めっき皮膜には熱処理前はまだミ
クロクラックを発生していないので加熱温度が１７１℃
を超えるとふっ化ビニリデンは溶融し、めっき皮膜表面
に拡がり、さらに温度が上昇するにつれて溶融樹脂の粘
度が下がるために昇温速度を選べば樹脂中に混入してい
た空気等ガス成分を浮き上らせて溶融樹脂中から排出さ
せ、清浄な溶融樹脂皮膜を形成することが可能である。
【００１９】このような状態で加熱温度が３００℃を超
えるとめっき皮膜が徐々に結晶化を開始しミクロクラッ
クが発生する。ミクロクラックは温度の上昇あるいは時
間の経過と共に開口部が拡がって行くが、この時ミクロ
クラック内には何も存在しないので、いわば真空状態に
あり、開口部から空気を吸いこむべきであるが、この方
法の場合開口部は溶融樹脂で覆われているので必然的に
溶融樹脂を吸い込むことになる。
えるとめっき皮膜が徐々に結晶化を開始しミクロクラッ
クが発生する。ミクロクラックは温度の上昇あるいは時
間の経過と共に開口部が拡がって行くが、この時ミクロ
クラック内には何も存在しないので、いわば真空状態に
あり、開口部から空気を吸いこむべきであるが、この方
法の場合開口部は溶融樹脂で覆われているので必然的に
溶融樹脂を吸い込むことになる。
【００２０】
【実施例】本発明の実施例を図１で説明する。図１にお
いて第Ｉ工程は超硬質クロムめっき工程、第ＩＩ工程は
樹脂コーティング工程、第ＩＩＩ 工程は熱処理工程を
示し、それぞれの右図にはその工程での皮膜の断面状況
を拡大して示している。
いて第Ｉ工程は超硬質クロムめっき工程、第ＩＩ工程は
樹脂コーティング工程、第ＩＩＩ 工程は熱処理工程を
示し、それぞれの右図にはその工程での皮膜の断面状況
を拡大して示している。
【００２１】また図１において１〜１０は図２で説明し
たものと同じであるので説明を省略する。
たものと同じであるので説明を省略する。
【００２２】なお、本実施例の場合は金属体１に工具鋼
，樹脂にふっ化ビニリデンを使用した場合を説明する。
，樹脂にふっ化ビニリデンを使用した場合を説明する。
【００２３】超硬質クロムめっき工程は従来法と全く同
じであるが、例えばめっき浴６にはクロム酸：１２５ｇ
／ｌ ，硫酸：５ｇ／ｌ ，ぎ酸：２０ｍｌ／ｌ の組
成のものを使い、浴温２５℃，電流密度２０Ａ／ｄｍ２
の条件で非晶質クロム皮膜２が形成される。次に樹脂
コーティング工程では溶射ガン１０によってふっ化ビニ
リデン樹脂を溶融温度以上で非晶質クロムめっき皮膜表
面に吹き付ける。この場合、ふっ化ビニリデン樹脂皮膜
は付着すればよく、必ずしも完全な皮膜を形成させる必
要はないので、金属体１およびクロムめっき皮膜２は加
熱しても加熱しなくてもよい。
じであるが、例えばめっき浴６にはクロム酸：１２５ｇ
／ｌ ，硫酸：５ｇ／ｌ ，ぎ酸：２０ｍｌ／ｌ の組
成のものを使い、浴温２５℃，電流密度２０Ａ／ｄｍ２
の条件で非晶質クロム皮膜２が形成される。次に樹脂
コーティング工程では溶射ガン１０によってふっ化ビニ
リデン樹脂を溶融温度以上で非晶質クロムめっき皮膜表
面に吹き付ける。この場合、ふっ化ビニリデン樹脂皮膜
は付着すればよく、必ずしも完全な皮膜を形成させる必
要はないので、金属体１およびクロムめっき皮膜２は加
熱しても加熱しなくてもよい。
【００２４】次に熱処理工程について説明する。めっき
および樹脂コーティングの終了した金属体１を加熱炉８
に挿入し、３００ ℃から４００℃の間で加熱する。こ
のときふっ化ビニリデン樹脂は溶融状態にあるので、ク
ロムめっき皮膜２が結晶化をおこしてミクロクラック２
′が発生すれば、開口度に応じて溶融樹脂がすき間を埋
める形でクラック２′内に侵入する。
および樹脂コーティングの終了した金属体１を加熱炉８
に挿入し、３００ ℃から４００℃の間で加熱する。こ
のときふっ化ビニリデン樹脂は溶融状態にあるので、ク
ロムめっき皮膜２が結晶化をおこしてミクロクラック２
′が発生すれば、開口度に応じて溶融樹脂がすき間を埋
める形でクラック２′内に侵入する。
【００２５】この熱処理により非晶質クロムめっき皮膜
２は結晶化すると同時にクロム炭化物を析出し、ビッカ
ース硬さＨｖ１５００以上の超硬質クロムめっき皮膜に
変化する。
２は結晶化すると同時にクロム炭化物を析出し、ビッカ
ース硬さＨｖ１５００以上の超硬質クロムめっき皮膜に
変化する。
【００２６】
【発明の効果】本発明による超硬質クロムめっき皮膜は
硬さが非常に高いうえにミクロクラックが樹脂により完
全に封孔されている。そのため、本発明で得られた金属
体を摺動部に使用した場合、めっき皮膜表面の樹脂皮膜
は比較的早い時期に減耗してしまうが、ミクロクラック
内の樹脂は容易に離脱することはないため、たとえ腐食
環境下にあってもミクロクラックを通じての腐食液の浸
入は阻止されるため、本発明による表面処理を行った金
属は耐食耐摩耗材として使用することができる。
硬さが非常に高いうえにミクロクラックが樹脂により完
全に封孔されている。そのため、本発明で得られた金属
体を摺動部に使用した場合、めっき皮膜表面の樹脂皮膜
は比較的早い時期に減耗してしまうが、ミクロクラック
内の樹脂は容易に離脱することはないため、たとえ腐食
環境下にあってもミクロクラックを通じての腐食液の浸
入は阻止されるため、本発明による表面処理を行った金
属は耐食耐摩耗材として使用することができる。
【図１】本発明の工程図及び各工程で得られた部品の断
面拡大図である。
面拡大図である。
【図２】従来の超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理
方法の工程図及び各工程で得られた部品の断面拡大図で
ある。
方法の工程図及び各工程で得られた部品の断面拡大図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 クロム酸−硫酸浴に有機酸を加えため
っき浴を使った電気めっきで得られる非晶質めっき皮膜
の樹脂封孔処理において、めっき後に樹脂コーティング
を行い、次に３００℃以上樹脂の熱分解温度以下で熱処
理を行うことを特徴とする超硬質クロムめっき皮膜の封
孔処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41105890A JPH04218691A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41105890A JPH04218691A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218691A true JPH04218691A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18520120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41105890A Withdrawn JPH04218691A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 超硬質クロムめっき皮膜の樹脂封孔処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04218691A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129892A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Nippon Pureetec Kk | 耐摩耗性の鉄メッキアルミニウム材料 |
| JP2003098735A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Canon Inc | トナーの製造方法及びこれに用いる分散機 |
| JP2006316793A (ja) * | 1995-09-20 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | ポンプ及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP41105890A patent/JPH04218691A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006316793A (ja) * | 1995-09-20 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | ポンプ及びその製造方法 |
| JPH1129892A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Nippon Pureetec Kk | 耐摩耗性の鉄メッキアルミニウム材料 |
| JP2003098735A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Canon Inc | トナーの製造方法及びこれに用いる分散機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |