JPH04308099A - アルミニウム又はその合金の表面処理方法 - Google Patents

アルミニウム又はその合金の表面処理方法

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JPH04308099A
JPH04308099A JP7168191A JP7168191A JPH04308099A JP H04308099 A JPH04308099 A JP H04308099A JP 7168191 A JP7168191 A JP 7168191A JP 7168191 A JP7168191 A JP 7168191A JP H04308099 A JPH04308099 A JP H04308099A
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aluminum
surface treatment
alloy
oxide film
metal
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JP7168191A
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Minoru Mitani
三谷 稔
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はその
合金の表面処理方法の改良に関し、軸受、歯車、スピン
ドル、弁、ピストン、建具、インテリア及びエクステリ
ア用品、文房具、アクセサリ等々のほか、コンピュータ
やビデオレコーダ等の磁気テープの接触部品の表面処理
として、極めて広範囲の分野で好適に利用できる表面処
理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム又はその合金を硝酸、硫酸
、クロム酸水溶液系等の電解浴液中で陽極酸化して耐蝕
性酸化被膜を形成する方法は、アルマイト処理として公
知であり航空機を始めとし、自動車、船舶、光学機器、
化学工業機器等から鍋、やかん等の日用品まで各種分野
で広く使用されている。然しながら、アルマイト被膜の
上層は一般に多孔質であり、耐蝕性等を向上させるため
には沸騰水等に浸漬する等の各種の封孔(シーリング)
処理を施す必要がある。
【0003】また、アルマイト被膜は一般に銀白色であ
るため、建築材料、日用品等の如く彩色されたものが望
ましい場合には、アルマイトの多孔質層内に染料や顔料
を含浸させる着色処理を施す必要がある。また、硫酸に
スルホサリチル酸等を加えた電解浴を用いて電解により
自然発色被膜を形成する方法も採用されているが、いず
れもアルマイト被膜上層の浅い領域のみが着色するだけ
で、摩耗、変色し易く、またそれより深い部分は依然と
して多孔質のまゝであるので、耐久性等も必ずしも充分
ではなかった。
【0004】このような問題点を解決するため、本願出
願人は先に平成1年特許願第120469号において、
常法によりアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に
陽極酸化被膜を形成する工程と、上記工程により陽極酸
化被膜を形成した部材に、所望の金属の硫酸塩溶液又は
硝酸塩溶液中で10ないし30Vの交流電圧を加えてそ
の金属を陽極酸化被膜中に電解含滲せしめる工程と、か
ら成るアルミニウム又はその合金の表面処理方法を開示
した。当該方法によれば、アルミニウム又はその合金の
地金上に形成された多孔性酸化被膜内に、電解浴液中の
金属が深く侵入し、酸化アルミと複合して強固かつ緻密
な複合被膜を形成するため、耐候性、耐蝕性、耐熱性、
耐摩耗性等が向上すると共に、電解浴液中の金属の種類
やその侵入深さに応じて様々な着色をなし得るものであ
る。
【0005】然しながら、上記の方法において、被処理
体であるアルミニウム又はその合金から成る部材を浴液
中に保持し、通電する治具の材質が不適切であると、こ
れが浴液中に溶け出して所期の金属と一緒に多孔性酸化
被膜内に含滲し所期の着色が行なわれなかったり、被処
理体よりも治具の側に優先的に所期の金属が電着したり
するという不都合があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の問題点
を解決するためなされたものであって、その目的とする
ところは、所期の着色が効率良く行なわれ、耐蝕性、耐
摩耗性が良好で、処理のためにシアン等の有毒物質を使
用しない等々、多くの利点を有するアルミニウム又はそ
の合金の表面処理方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、常法によ
りアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化
被膜を形成する工程と、上記工程により陽極酸化被膜を
形成した部材に、所望の金属の硫酸塩溶液又は硝酸塩溶
液中で10ないし30Vの交流電圧を加えてその金属を
陽極酸化被膜中に電解含滲せしめる工程とから成るアル
ミニウム又はその合金の表面処理方法において、処理を
施すべき上記アルミニウム又はアルミニウム合金から成
る部材を上記電解浴液中に保持し、通電する治具として
アルミニウム製のものを使用することを特徴とするアル
ミニウム又はその合金の表面処理方法によって達成し得
る。
【0008】上記電解浴液の組成は、金属塩10〜25
g/リットル、ホウ酸25〜30g/リットル、硫酸又
は硝酸 0.3〜0.5g/リットルとすることが推奨
され、また処理温度は5〜20℃、交流電圧は10〜3
0Vとすることが推奨される。上記金属塩としては、銀
の塩が最も有用である。また、上記陽極酸化被膜は、常
法により形成したアルマイト被膜であってもよいし、或
いはまた、本願出願人が特願昭61−251914号や
特願昭63−249147号において開示した如く、陽
極で重合する低重合アクリル樹脂組成物を含む電解浴液
を用い、低温で被処理体を陽極として通電することによ
って形成されたアクリル樹脂組成物と複合した陽極酸化
被膜に対しても適用することができる。
【0009】
【作用】叙上の如き方法によれば、アルミニウム又はそ
の合金の地金上に形成された多孔性酸化被膜内に、電解
浴液中の金属が深く侵入し、酸化アルミと複合して強固
かつ緻密な複合被膜を形成し、耐候性、耐蝕性、耐熱性
、耐摩耗性等が向上すると共に、アルミニウム製治具の
一部が浴液に溶け出して被処理体に電着しても被処理体
自体がアルミニウムであるため問題はなく、更にまた、
治具にのみ優先的に浴液中の金属イオンが電着されると
いうこともないため、電解浴液中の金属の種類やその侵
入深さに応じて所期の着色処理を効率良くなし得るもの
である。従って、本発明に係る表面処理方法は、軸受、
歯車、スピンドル、弁、ピストン、建具、インテリア及
びエクステリア用品、文房具、アクセサリ等々のほか、
コンピュータやビデオレコーダ等の磁気テープの接触部
品の表面処理として、極めて広範囲の分野で好適に利用
し得るものである。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説
明する。図1は本発明にかゝるアルミニウム又はその合
金の表面処理方法を実施する装置の一実施例の概略を示
す説明図、図2は本発明方法により処理されたアルミニ
ウム又はアルミニウム合金の被膜部分の拡大断面図であ
る。図1中、1は電解槽、2は交流電源、3はその表面
に常法によりアルマイト被膜を形成したアルミニウム部
材、4,4はカーボン、グラファイト等の電極、5は所
望の金属塩を含む電解浴液、6はアルミニウム部材4を
電解浴液中に保持し、通電するアルミニウム製の治具で
ある。
【0011】処理すべきアルミニウム部材3の表面には
常法により厚さ50〜100 μm程度のアルマイト処
理が施してある。アルミニウム部材3に二次処理により
金色の表面着色を施す場合には電解浴液5中の金属塩と
して例えば銀の塩を使用するものであり、その場合の電
解浴液5の組成は、例えば、 硫酸銀────────10〜25g/リットルホウ酸
────────25〜30g/リットル硫酸────
─────0.3 〜0.5 g/リットル残部───
──────水 とするものである。又、上記電解浴液に、更に次の二成
分を加えることも推奨される。 D−酒石酸──────15〜25g/リットル硫酸ニ
ッケル─────15〜25g/リットル
【0012】
交流電源2の電圧は10〜30V、望ましくは15〜2
5Vとし、電解浴液の温度は5〜20℃、望ましくは1
0〜15℃とする。処理の進行に伴う銀イオン濃度の低
下は硫酸銀の補充によって補う。電圧が10V以下であ
ると処理効率が悪く、また30V以上であると金属の沈
着が急激に行なわれてアルマイトの多孔質層内への充分
な含滲が行なわれず、色むらや剥離を生じ易い。同様に
、電解浴液の温度が5〜10℃以下であると処理効率が
悪く、15〜20℃以上になると色むらを生じ易い。ホ
ウ酸は主に電解浴液の電導度の調整のために添加される
【0013】而して、本発明においては、処理すべきア
ルミニウム部材3をアルミニウム製の治具6により電解
浴液5中に保持し、治具6を通じて通電を行なうように
したから、治具6の一部が浴液に溶け出してアルミニウ
ム部材3に電着しても被処理体自体がアルミニウムであ
るため問題はなく、更にまた、治具にのみ優先的に浴液
中の金属イオンが電着されるということもないため、電
解浴液中の銀塩による所期の着色処理を効率良くなし得
るものである。
【0014】上記二次処理により得られた複合陽極酸化
被膜を図2の表皮部分拡大断面図を用いて説明する。図
2中、21はアルミニウム部材3の地金部、22はアル
マイト処理により形成された陽極酸化被膜、23はその
バリヤー層、24は多孔性被膜部、25は上記金属塩を
含む電解浴液を用いた二次処理により多孔性被膜部24
中に含滲せしめられた金属である。而して、アルマイト
処理による陽極酸化被膜22は通常バリヤー層23と多
孔性被膜部24とから成り、このような陽極酸化被膜を
形成したアルミニウム部材に上記の如き二次電解処理を
施すことによって、多孔性被膜部24内に電解浴液5中
の銀等の金属分子が深く含滲せしめられ、強固、且つ緻
密な複合被膜が形成されるものである。
【0015】電解浴液5に用いる金属塩としては、上記
銀塩以外に銅塩、鉄塩等の他の金属塩を用いることもで
き、場合によっては金塩を用いることもできる。いずれ
の場合にも、金属塩15g/リットル前後を含む上記と
同様の電解浴液組成とするのが好適である。銀塩の場合
には前記の如く金色の被膜が形成され、銅塩の場合には
褐色若しくはブロンズ色の被膜が形成される。特に、銀
塩を用いた場合、製品の表面の摩擦係数が低く、美麗な
金色となり、耐摩耗性も高い等々、多くの利点を有する
ため、最も好適に利用できる。被膜の色は使用する金属
塩の種類によって変化させることができるほか、その厚
さ、即ち初期のアルマイト層の厚さや二次電解時間等に
よっても変化させることができる。
【0016】なお、上記二次電解処理に先立つアルミニ
ウム部材表面への陽極酸化被膜の形成手段としては、常
法によるアルマイト処理のほか、本願出願人が特願昭6
1−251914号や特願昭63−249147号にお
いて開示したアクリル樹脂組成物と複合した陽極酸化被
膜の形成手段も好適に採用することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成されるから、本
発明によるときには、アルミニウム又はその合金の地金
上に形成された多孔性酸化被膜内に、電解浴液中の金属
が深く侵入し、酸化アルミと複合して強固かつ緻密な複
合被膜を形成し、耐候性、耐蝕性、耐熱性、耐摩耗性等
が向上すると共に、アルミニウム製治具の一部が浴液に
溶け出して被処理体に電着しても被処理体自体がアルミ
ニウムであるため問題はなく、更にまた、治具にのみ優
先的に浴液中の金属イオンが電着されるということもな
いため、電解浴液中の金属の種類やその侵入深さに応じ
て所期の着色処理を効率良くなされ、表面の摩擦係数も
少なくなり、色彩の経時変化も少なく、従来被膜が剥離
するため行ない得なかった機械加工も可能となり、更に
また、処理のためにシアン等の有毒物質を使用する必要
がない等々、多くの利点を有するアルミニウム又はその
合金の表面処理方法が提供されるものである。
【0018】本発明に係るアルミニウム又はその合金の
表面処理方法は、軸受、歯車、スピンドル、弁、ピスト
ン、建具、インテリア及びエクステリア用品、文房具、
アクセサリ等々のほか、コンピュータやビデオレコーダ
等の磁気テープの接触部品の表面処理として、極めて広
範囲の分野で好適に利用できる。
【0019】なお、本発明の構成は叙上の実施例に限定
されるものではなく、例えば、電解浴液の組成やその電
解条件等は本発明の目的の範囲内において適宜変更し得
るものであり、従って本発明は上記の説明から当業者が
容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明にかゝるアルミニウム又はその合
金の表面処理方法を実施する装置の一実施例の概略を示
す説明図である。
【図2】図2は本発明方法により処理されたアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の被膜部分の拡大断面図である
【符号の説明】
1     電解槽 2     交流電源 3     アルミニウム部材 4     電極 5     電解浴液 6     アルミニウム製治具

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  常法によりアルミニウム又はアルミニ
    ウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する工程と、上記
    工程により陽極酸化被膜を形成した部材に、所望の金属
    の硫酸塩溶液又は硝酸塩溶液中で10ないし30Vの交
    流電圧を加えてその金属を陽極酸化被膜中に電解含滲せ
    しめる工程とから成るアルミニウム又はその合金の表面
    処理方法において、処理を施すべき上記アルミニウム又
    はアルミニウム合金から成る部材(3) を上記電解浴
    液(5) 中に保持し、通電する治具(6) としてア
    ルミニウム製のものを使用することを特徴とするアルミ
    ニウム又はその合金の表面処理方法。
  2. 【請求項2】  上記電解浴液の組成を、金属塩10〜
    25g/リットル、ホウ酸25〜30g/リットル、硫
    酸又は硝酸 0.3〜0.5 g/リットルとする請求
    項1に記載のアルミニウム又はその合金の表面処理方法
  3. 【請求項3】  処理温度を5〜20℃とする請求項1
    に記載のアルミニウム又はその合金の表面処理方法。
  4. 【請求項4】  処理温度を10〜15℃とする請求項
    3に記載のアルミニウム又はその合金の表面処理方法。
  5. 【請求項5】  交流電圧を10ないし30Vとする請
    求項1に記載のアルミニウム又はその合金の表面処理方
    法。
  6. 【請求項6】  上記陽極酸化被膜を形成する工程が、
    常法によるアルマイト形成工程である請求項1に記載の
    アルミニウム又はその合金の表面処理方法。
  7. 【請求項7】  上記陽極酸化被膜を形成する工程が、
    陽極で重合する低重合アクリル樹脂組成物を含む電解浴
    液を用い、低温で被加工体を陽極として通電し、アクリ
    ル樹脂組成物と複合した陽極酸化被膜を形成する工程で
    ある請求項1に記載のアルミニウム又はその合金の表面
    処理方法。
  8. 【請求項8】  上記金属の硫酸塩溶液又は硝酸塩溶液
    が、銀の硫酸塩溶液又は硝酸塩溶液である請求項1に記
    載のアルミニウム又はその合金の表面処理方法。
JP7168191A 1991-04-04 1991-04-04 アルミニウム又はその合金の表面処理方法 Pending JPH04308099A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284784A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Nissan Motor Co Ltd アルミニウム合金製部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007284784A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Nissan Motor Co Ltd アルミニウム合金製部品

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