JPH0533154A - 化成処理方法 - Google Patents

化成処理方法

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Publication number
JPH0533154A
JPH0533154A JP21142491A JP21142491A JPH0533154A JP H0533154 A JPH0533154 A JP H0533154A JP 21142491 A JP21142491 A JP 21142491A JP 21142491 A JP21142491 A JP 21142491A JP H0533154 A JPH0533154 A JP H0533154A
Authority
JP
Japan
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chemical conversion
conversion treatment
aluminum
treatment step
steel
Prior art date
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Pending
Application number
JP21142491A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoharu Miyazaki
直治 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP21142491A priority Critical patent/JPH0533154A/ja
Publication of JPH0533154A publication Critical patent/JPH0533154A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼鉄とアルミニウムとが混在した状態で、ア
ルミニウムの表面およびその研磨部分、更にはそのエッ
ジ部分に、密着性および耐食性に優れた結晶を、鋼鉄と
同量程度に均一に析出させることにより、鉄鋼とアルミ
ニウムとを同時に化成処理する。 【構成】 鋼板およびアルミ板でそれぞれ形成したテス
トピース10a,10bを支持杆16に吊持し、この状
態でフッ素を含有した同時リン酸亜鉛化成処理液18を
溜めた液槽20中に浸漬させる。テストピース10a,
10bを同時リン酸亜鉛処理液に浸漬して、通常の浸漬
処理のみによる通常化成処理工程を1分間行い、その
後、同液に浸漬した状態で前記テストピース10a,1
0bを陰極とした通電化成処理工程を1分間行う。通電
化成処理工程は、電流値の上限を3Aとして制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼およびアルミニウ
ムの塗装下地として行う化成処理方法に関し、とりわ
け、鉄鋼およびアルミニウムの化成処理を同時に行う方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車のボディには軽量化を目的
として、従来の鋼板以外にアルミニウム合金で形成した
アルミ板を用いたものがある。ところで、このようにア
ルミ板を併用したボディを塗装する場合、それぞれに化
成処理による塗装下地を行う必要があるが、従来ではこ
の塗装下地として一般に、鋼板にはリン酸亜鉛処理を行
い、かつ、ボディ用アルミ板にはクロム酸クロメート処
理を行うため、それぞれが別の処理工程となっている。
【0003】ところが、このように下地処理を鋼板とア
ルミ板とで別に行う場合は、下地作業が複雑となって生
産性の著しい悪化が来されてしまう。尚、鋼鉄用のリン
酸亜鉛液を用いてアルミ板と鋼板とを同時に処理するこ
とが考えられるが、この場合、アルミニウムの表面には
酸化被膜があってリン酸亜鉛のPH程度ではアルミ板のエ
ッチングを行うことができない。そこで、アルミニウム
のエッチング剤としてフッ化物を含有したリン酸処理液
を用いて、アルミ板と鋼板とを同時に下地処理する方法
が、例えば特開昭63−15789号公報によって提案
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の同時処理方法は、鋼板とアルミ板との同一ライン
での下地処理が可能となるのであるが、これら鋼板とア
ルミ板とではエッチング量の差によりアルミ板表面の結
晶析出量が少なくなってしまう。また、アルミ板では車
体成型後の型直しのために表面がサンダー加工等により
研磨されるが、このようにアルミ板の表面が研磨される
ことによりエッチング反応が更に強くなり、この研磨部
分は未加工部分に比較して化成処理による結晶の析出量
が大幅に減少し、被膜が不十分になってしまう。更に、
アルミ板のエッジ部分においても同様の現象が起こり、
被膜が不十分となってしまう。このように化成処理被膜
の生成が不十分な場合、塗装した際の塗膜の密着性が悪
化して耐食性が大幅に劣化してしまう。
【0005】ところで、通電化成処理により被膜を形成
する方法が一般に知られるが、この通電化成処理では鋼
板およびアルミ板共に被膜形成を促進することができ
る。しかし、前記通電化成処理のみにより下地処理を行
うと、被処理物のエッチング反応が伴わない析出機構の
みであることから、化成処理被膜と被処理物との密着性
が著しく悪化してしまい、実際の使用に耐えられないと
いう課題があった。
【0006】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、鋼鉄とアルミニウムとが混在した状態で同時に化成
処理する場合において、アルミニウムの表面およびその
研磨部分、更にはそのエッジ部分に、密着性および耐食
性に優れた結晶を鋼鉄と同量程度に均一に析出させるこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、鉄鋼と、アルミニウムとが混在した被処
理物を、同時リン酸塩処理液に浸漬する通常化成処理工
程と、この通常化成処理工程の後、前記被処理物を陰極
として所定時間通電する通電化成処理工程と、を備えた
化成処理方法とする。
【0008】また、前記通常化成処理工程の時間を略1
分とし、かつ、前記通電化成処理工程の時間を略1分と
して、全体の化成処理時間を略2分とすることが望まし
い。
【0009】
【作用】以上の構成により本発明の化成処理方法にあっ
ては、前段階で通常化成処理工程を行うことにより、鉄
鋼およびアルミニウム両者にエッチング反応を伴った密
着性の良い被膜を生成させることができる。次に、前記
通常化成処理工程の後に通電化成処理工程を行うことに
より、通常化成処理では不十分となる被膜の欠陥部分を
補って、アルミニウムの表面および研磨部分、更にエッ
ジ部分に十分な厚さの被膜を生成させることができる。
【0010】また、前記通常化成処理工程の時間を略1
分とし、かつ、前記通電化成処理工程の時間を略1分と
して、全体の化成処理時間を略2分とすることにより、
短時間のうちに理想的な状態の被膜を形成することがで
きる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図1は本実施例の化成処理方法に用いる被処
理物としてのテストピース10の一実施例を示し、この
テストピース10は矩形状を成し、化成処理試験を行お
うとする鋼板およびアルミ板で形成したものをそれぞれ
用意する。そして、同図中、斜線に示す部分を表裏でマ
スキング12して白地部分を露出させ、この露出部分1
4は横の長さL1 を1.25cmとし、縦の長さL2 を1
0cmとする。尚、このときの露出部分14の面積は表裏
において、1.25×10×2=25cm2 となる。
【0012】図2は、鋼板およびアルミ板でそれぞれ形
成したテストピース10a,10bを支持杆16に吊持
させた状態を示し、この状態で化成処理液18を溜めた
液槽20中に浸漬させる。
【0013】ところで、前記鋼板としては冷延鋼板を用
い、かつ、アルミ板としては通常使用されるGC−45
の酸洗材を用いる。また、前記化成処理液18として
は、フッ素を含有した同時リン酸亜鉛化成処理液を用
い、これを40°Cに保持した状態で実験を行う。尚、
この処理液中のカチオンのうち、耐塗膜ふくれ性能に効
果的となるニッケルを約2000ppm程度の高濃度で
含有させることが望ましい。更に、テストピースの洗浄
は、水道水を用いた水洗およびイオン交換水を用いた純
水洗を行うものとする。
【0014】ここで、本実施例では前記テストピース1
0a,10bを前記同時リン酸亜鉛処理液に浸漬して化
成処理するに、通常の浸漬処理のみによる通常化成処理
工程を1分間行い、その後、同液に浸漬した状態で前記
テストピース10a,10bを陰極とした通電化成処理
工程を1分間行い、これら全体の処理時間を2分間とす
る。尚、この通電化成処理工程は、電流値の上限を3A
として制御される。
【0015】従って、本実施例の化成処理方法では、フ
ッ素を含有した同時リン酸亜鉛化成処理液に鋼板のテス
トピース10aおよびアルミ板のテストピース10bを
同時に浸漬して通常化成処理工程を行うことにより、テ
ストピース10a,10b両者にエッチング反応を伴っ
た密着性の良いリン酸亜鉛結晶による被膜を生成させる
ことができる。尚、この段階ではエッチング量の差によ
り、アルミ板のテストピース10bへの被膜生成が、鋼
板のテストピース10aに比較して不十分となることは
否めない。
【0016】次に、前記通常化成処理工程の後に通電化
成処理工程を行うことにより、通常化成処理で不十分と
なった前記テストピース10bの被膜生成を補って、当
該部分に処理液中のリン酸亜鉛結晶を積極的に析出させ
ることができる。つまり、前記通常化成処理で生成され
たリン酸亜鉛結晶による被膜は電気絶縁性を有し、テス
トピース10a,10bに通電することにより、被膜が
不十分となった部分、つまり、アルミ板の表面とかエッ
ジ部分において水素還元反応を発生し、これに伴うPHの
上昇により非処理物のエッチング反応無しにリン酸亜鉛
結晶による被膜を生成させることができる。
【0017】即ち、本実施例では密着性の良い被膜を前
半の通常化成処理工程で生成させ、次に、不十分となっ
た被膜の生成部分を後半の通電化成処理工程で効果的に
生成させ、これら両処理工程を経て密着性および耐食性
に優れた被膜を十分に生成させることができる。
【0018】更に、後半の通電化成処理工程では化成処
理液中に含有されているZn,Ni,Mnの各陽イオン
(+2価)が、陰極である非処理物の被膜中に選択的に
取り込まれるため、通常の浸漬方法に比較して被膜中の
Zn,Ni,Mnの割合が増し、被膜の耐アルカリ性能
が向上することにより、耐食性能の更なる向上を図るこ
とができる。
【0019】次に、本実施例の化成処理方法による実験
結果を、他の比較例と共に示す。尚、他の比較例として
は本実施例で実験したと同条件のテストピース10a,
10bを更に2組用意し、これら2組のうち1組は通常
化成処理工程のみを2分間行い、これを比較例1とする
と共に、他の1組は通電化成処理工程のみを2分間行
い、これを比較例2とする。
【0020】即ち、次の表1はアルミ板の表面(通常
部)とエッジ部で、EPMA(エレクトロンプローブマ
イクロアナライザ)分析「単位:cps(カウント
値)」と、被膜重量(C/W)「単位:g/m2 」測定
を、本実施例,比較例1,比較例2によってそれぞれ行
った結果である。また、表2は冷延鋼板(SPC)の通
常部とエッジ部で、EPMA分析と被膜重量測定を同様
にそれぞれ行った結果である。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】尚、EPMA分析は図1中に○印で示した
ように、テストピース10の露出部分14の略中央部P
を通常部として観測し、また、その露出部分14の側端
角部Qをエッジ部として観測した。また、C/W測定は
硝酸により被膜を剥離して、剥離前後の重量差から求め
る。尚、このC/W測定では、1つの材質に対して通常
部とエッジ部とは同一テストピースとなるため、それぞ
れ同じ値となる。
【0024】更に、次の表3はアルミ板とSPCにおけ
る通常部とエッジ部との総カウント数を比較して、本実
施例,比較例1,比較例2でそれぞれ示し、また、表4
は同カウント数中のMn,Niのカウント数をそれぞれ
示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】以上の実験結果において、表1と表2から
はアルミ板およびSPC共に本実施例および比較例2の
ように通電することにより、通常部およびエッジ部にお
いてZn,Ni,Mnのカウント値がそれぞれ増加し、
特に、エッジ部において増加が顕著となる。また、この
ことに伴って本実施例および比較例2では比較例1に比
較してC/Wが増加し、被膜生成が十分に行われている
ことが確認された。
【0028】次に、表3からはアルミ板とSPC共に、
比較例1では通常部に比較してエッジ部の総カウント
数、つまり、被膜量が大幅に少なくなっているが、本実
施例および比較例2で通電処理することにより、これら
通常部とエッジ部とでこの被膜量が略等しくなっている
ことが確認された。
【0029】また、表4から比較例1においては、アル
ミ板のエッジ部におけるMn,Niが通常部に対して大
幅に少ないのであるが、本実施例および比較例2におい
てはその差が著しく少なくなっていることが確認され
た。
【0030】従って、以上の実験結果から通電処理を行
う本実施例および比較例2では、通電を行わない比較例
1に比較してアルミ板およびSPC共に被膜の生成が促
進され、特に、アルミ板においては顕著となる。また、
通電処理することによりエッジ部の被膜生成量が通常部
と略同程度に行われ、被処理物全体に亘って略均一な被
膜を形成することができる。
【0031】ところで、以上の実験結果からは通電処理
を行う本実施例および比較例2共に被膜形成に有効であ
るように思えるが、比較例2の通電化成処理では非処理
物のエッチング反応を伴わない析出機構のみとなるた
め、被膜と被処理物との密着性が著しく悪化してしま
う。これに対し、本実施例では前半の通電を伴わない通
常化成処理で密着性の良い被膜を生成させ、次に、この
通常化成処理で不十分となった被膜の生成部分を、後半
の通電化成処理で効果的に生成させたものであるため、
密着性および耐食性に優れた被膜とすることができる。
【0032】従って、本実施例の化成処理方法を、アル
ミ板と鋼板とが併用される自動車のボディの塗装下地と
して用いることにより、これらアルミ板と鋼板とを同一
ラインで下地処理することができ、生産能率の大幅な向
上を図ることができる。
【0033】また、本実施例では通常化成処理工程の時
間を略1分とし、かつ、前記通電化成処理工程の時間を
略1分とし、全体の化成処理時間を略2分としたが、こ
の短時間のうちに被膜を十分に生成させて理想的な状態
にすることができるため、この点からも製品の生産能率
の向上を図ることができる。尚、それぞれの処理時間は
本実施例に設定した時間(1分づつ)に限ることはな
い。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
示す化成処理方法にあっては、鉄鋼と、アルミニウムと
が混在した被処理物に通常化成処理工程を行った後、通
電化成処理工程を行うことにより、密着性および耐食性
の良い被膜を、鉄鋼のみならずアルミニウムの表面およ
び研磨部分、更にエッジ部分にあっても十分な厚さに均
一に生成させることができる。従って、鉄鋼とアルミニ
ウムとが混在する被処理物の塗装下地として本発明の化
成処理方法を用いることにより、これら鉄鋼とアルミニ
ウムとを同時に化成処理することができ、作業能率の著
しい向上を図ることができる。
【0035】また、本発明の請求項2にあっては、前記
通常化成処理工程の時間を略1分とし、かつ、前記通電
化成処理工程の時間を略1分として、全体の化成処理時
間を略2分とすることにより、短時間のうちに理想的な
状態の被膜を形成することができ、作業能率の更なる向
上を図ることができるという各種優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の化成処理方法を適用した実験に用いる
テストピースの一実施例を示す正面図である。
【図2】本発明の化成処理方法を適用した実験装置の一
部を示す説明図である。
【符号の説明】
10 テストピース(被処理物) 10a 鋼板テスト
ピース 10b アルミ板テストピース 12 マスキング部
分 14 露出部分 18 化成処理液
(同時リン酸塩処理液)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 11/36 E 7179−4K 301 7179−4K

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄鋼と、アルミニウムとからなる被処理
    物を、同時リン酸塩処理液に浸漬する通常化成処理工程
    と、 通常化成処理工程の後、前記被処理物を陰極として所定
    時間通電する通電化成処理工程と、を備えたことを特徴
    とする化成処理方法。
  2. 【請求項2】 通常化成処理工程を略1分とし、通電化
    成処理工程を略1分として、全体の化成処理時間を略2
    分としたことを特徴とする請求項1の化成処理方法。
JP21142491A 1991-07-30 1991-07-30 化成処理方法 Pending JPH0533154A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21142491A JPH0533154A (ja) 1991-07-30 1991-07-30 化成処理方法

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JP21142491A JPH0533154A (ja) 1991-07-30 1991-07-30 化成処理方法

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ID=16605729

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JP (1) JPH0533154A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283150A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Nippon Parkerizing Co Ltd 自動車車体のりん酸塩処理方法及び電着塗装処理方法
JP2024017706A (ja) * 2022-07-28 2024-02-08 株式会社アイシン 摺動部材の製造方法及び摺動部材

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JP2006283150A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Nippon Parkerizing Co Ltd 自動車車体のりん酸塩処理方法及び電着塗装処理方法
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