JPH0563554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被メツキ材料の表面に機械的にメ
ツキを施すメカニカルメツキ方法に関するもので
あり、とくにメツキ層の厚さを、メツキ領域の全
体にわたつて十分均一ならしめるものである。

〔従来の技術〕

表面処理技術の一種としての金属メツキは、材
料、部品などに耐食性、耐摩耗性、耐熱性などを
付与する目的の下で従来から広く行われており、
その方法としては、電気メツキ、化学メツキ、溶
融メツキ、溶射メツキなどが一般的である。

ここで、電気メツキは、金属を溶かしたメツキ
液中に、被メツキ材料を陰極として配置し、この
被メツキ材料と、それに対向させて配置した陽極
との間に直流電流を流すことによつて、被メツキ
材料の表面にメツキ層を形成する方法であり、 化学メツキは、ガラス、合成樹脂などの非導電
物質である被メツキ材料の表面に、電解によらず
メツキ層を形成する方法である。

溶融メツキは、溶融金属中に被メツキ材料を浸
漬してメツキ層を形成する方法であり、 溶射メツキは、アークもしくは火炎によつて溶
融した金属を、高圧のガスによつて被メツキ材料
に吹き付けてメツキ層を形成する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、かかる従来技術にあつては、それら
のいずれの方法によつても、メツキ層と被メツキ
材料との固着強度を十分高めることができないと
いう問題があつた他、メツキ装置が高価であると
いう問題があり、さらには後処理その他によつて
発生する廃液の処理が必要になるという問題があ
つた。

しかも、電気メツキでは、合金のメツキが困難
であり、化学メツキではメツキ層を厚くできない
ことに加え、値段の高い薬剤の使用が必要とな
り、また、溶融メツキでは、メツキ層の厚さの調
整が難しく、さらに、溶射メツキではメツキ層が
多孔質になり易い他、金属粒子が酸化されるとい
う、各方法に固有の問題があつた。

そこで、出願人は、従来技術のこれらの問題点
の解決手段としてのメカニルメツキ法を、特開昭
62−267480号（特願昭61−107764号）として先に
提案した。

このメカニカルメツキ方法は、金属ブラシと被
メツキ材料とを摩擦接触させて、金属ブラシの純
金属または合金を、被メツキ材料の表面に機械的
にメツキする方法であり、この方法によれば、上
述した従来技術の問題点のそれぞれを極めて有利
に解決することができる。

しかしながら、このようなメカニカルメツキ方
法を大気中で実施した場合には、金属ブラシの純
金属または合金が、被メツキ材料に摩擦接触して
加熱されることにより、金属ブラシの、被メツキ
材料との接触表面の酸化に起因するメツキ層厚さ
の不均一化が生じるという問題があつた。

この発明は、メカニカルメツキ方法のかかる問
題点を解決することを目的とし、メツキ領域全体
にわたつて、メツキ層の厚さを十分均一ならしめ
ることができる、新規なメカニカルメツキ方法を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかるメカニカルメツキ方法は、純
金属もしくは合金をブラシ状に形成して金属ブラ
シとし、この金属ブラシと被メツキ材料とを相対
運動させて、それらを摩擦接触させることによ
り、被メツキ材料の表面を活性化させるととも
に、金属ブラシの純金属もしくは合金をその被メ
ツキ材料の表面に機械的にメツキするメカニカル
メツキ方法において、 前記金属ブラシ自身の被メツキ材料との接触表
面に生成する酸化物を、砥石や切削工具を介して
除去することにより非酸化金属ブラシ基地を露出
させてから、その金属ブラシの金属を被メツキ材
料との摩擦接触によつてメツキすることを特徴と
するものである。

これを具体的に説明すると、純金属もしくは合
金をブラシ状に形成して金属ブラシとし、この金
属ブラシと被メツキ材料とを、大気中、非酸化性
ガス中、真空中の何れか１つの雰囲気中で、−20
℃〜300℃の温度範囲において、相対運動させて、
それらを摩擦接触させることにより、メツキ材料
の表面を活性化させるとともに、金属ブラシの純
金属または合金を被メツキ材料の表面に機械的に
メツキする際に、金属ブラシ自身の被メツキ材料
との接触に伴つて生成する酸化物層を、砥石や切
削工具を介して除去し、メツキ金属ブラシのきれ
いな（酸化されていない）基地を露出させた後
に、上述した両者の摩擦接触によるメツキを行う
ものである。

この発明方法をさらに具体的に説明すると、
Zn、Ni、Al、Cu、Tiおよびそれらの合金、ステ
ンレス鋼、超合金などの純金属あるいは合金より
なるワイヤ、リボン、テープなどをブラシ状に
し、金属ブラシと被メツキ材料を大気中もしくは
非酸化性ガス中あるいは真空中で、−20℃〜300℃
の温度範囲において、金属ブラシの回転・走行あ
るいは、金属ブラシの回転と被メツキ材料の走行
もしくは、金属ブラシの回転走行と被メツキ材料
の走行の同時作業により、金属ブラシと被メツキ
材料を摩擦接触させ、被メツキ材料表面を活性化
し、金属ブラシの純金属または合金を被メツキ材
料表面に、機械的にメツキするメカニカルメツキ
方法である。

さらに本発明は、前記メカニカルメツキを施し
た後に５％以上の冷間圧延を施したり、この５％
以上の冷間圧延を施す処理の後、さらに100〜
1200℃の温度範囲で焼なましを施したり、また単
に100〜1200℃の温度範囲で焼なましを施したり、
一旦100〜1200℃の温度範囲で焼なましを施した
のちに５％以上の冷間圧延を施したりすることも
できるメカニカルメツキ方法に関するものであ
る。

〔作 用〕

この方法では、金属ブラシ、すなわち、それを
構成する純金属もしくは合金の、酸化されていな
い清浄な表面を、被メツキ材料に摩擦接触させる
ことができるので、それらの両者を大気中で摩擦
接触させる場合であつても、被メツキ材料の表面
に層厚の均一なメツキを施すことが可能となる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は、この発明の一実施例を示す略線側面
図であり、図中１は金属ブラシを、２は研削砥石
を、そして３はプレート状の被メツキ材料をそれ
ぞれ示す。

ここで、この例の金属ブラシ１は、Zn、Ni、
Al、Cu、Tiもしくはこれらのいずれかの合金、
ステンレス鋼、超合金、はんだなどの純金属また
は合金からなるワイヤを、第２図に斜視図で示す
ようにローラ状に形成したものである。

なお、研削砥石２は、金属ブラシ表面、ひいて
はブラシ１を構成する各ワイヤ先端面の酸化物を
十分に除去し得る限りにおいて、適宜のものを選
択することができ、被メツキ材料３としては、メ
ツキ処理に必要な各種の材料、例えば、ステンレ
ス鋼、Ni合金鋼、普通鋼などを用いることがで
きる。

この例でのメツキ層の形成は、被メツキ材料３
の表面に、所定の圧力で押圧した金属ブラシ１
を、図示しない駆動手段によつて、図では時計回
りに、例えば周速約2000ｍ／minで高速回転させ
るとともに、その被メツキ材料３を、図の右方へ
水平移動させることによつて、金属ブラシ１と被
メツキ材料３との摩擦接触をもたらし、そして、
被メツキ材料３から離間した金属ブラシ１の表面
を、その金属ブラシ１と同方向へ高速回転される
研削砥石２によつて研削して、金属ブラシ１の、
その後に被メツキ材料３と接触する表面部分から
酸化物を完全に除去することにより行われ、この
結果として、被メツキ材料３の表面には、金属ブ
ラシ１の構成材料からなる均一厚さのメツキ層４
が形成されることになる。

第３図は、他の実施例を示す略線側面図であ
り、この例は、金属ブラシ１の表面を、ヘツドプ
ーリ及びテールプーリに掛け渡されて水平に走行
する研削ベルト１２によつて研削することとし、
そして、被メツキ材料１３を、パイプ状もしくは
柱状部材としたものである。

この例では、金属ブラシ１及び被メツキ材料１
３を、ともに時計回り回転させ、そして研削ベル
ト１２の、金属ブラシ１との接触部を図の左方向
へ走行させることにより、前述の例と同様、被メ
ツキ材料１３の表面に、所期した通りの厚さを有
するメツキ層４が、全体的に均一に形成されるこ
とになる。

以下に、この発明方法によるメツキ層４の厚さ
分布と、金属ブラシ１の酸化物を除去しない場合
の、メツキ層の厚さ分布との比較例について述べ
る。

比較例 １ 直径0.2φの銅線を多数植設した、外径250φ、
長さ100mmのローラ状の金属ブラシを2500rpmで
回転させ、この金属ブラシを厚さが1.0mm、幅が
100mmで、２ｍ／minの速度で移動するSUS304の
帯板上へ押してメツキした場合の、板幅方向への
メツキ層厚さの分布は第４図に示す通りとなつ
た。

なお、図中黒丸は、金属ブラシを、第１図に示
すようにして研削砥石に接触させた発明方法によ
る結果を示し、白丸は、金属ブラシを砥石に接触
させない場合の結果を示す。

比較例 ２ 直径0.3φのAl線を多数植設した、外径300φ、
長さ500mmのローラ状の金属ブラシを2000rpmで
回転させ、この金属ブラシを外径が50φ、長さが
500mm、肉厚が1.0mmで0.5ｍ／minの周速で回転す
るSUS430のパイプ上へ押圧してメツキした場合
の、パイプの長手方向のメツキ層厚さの分布は第
５図に示す通りとなつた。

図中黒丸は、金属ブラシを、第３図に示すよう
に、研削ベルトによつて研削した場合の厚さ分布
を示し、白丸は、研削しない場合の厚さ分布を示
す。

〔発明の効果〕

第４，５図に示すところからも明らかなよう
に、この発明によれば、特に金属ブラシの、被メ
ツキ材料との接触表面の酸化物を、砥石、切削工
具などによつて除去しながら機械的にメツキを施
すことにより、金属ブラシの長さの全体にわたつ
て、ひいては、メツキ領域の全体にわたつてメツ
キ層の厚さを十分均一ならしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す略線側面
図、第２図は、金属ブラシを例示する斜視図、第
３図は、この発明の他の実施例を示す略線側面
図、第４，５図はそれぞれ、本発明方法と、出願
人の先の提案技術とについての、メツキ層の厚さ
分布の比較結果を示すグラフである。 １…金属ブラシ、２…研削砥石、３，１３…被
メツキ材料、４…メツキ層、１２…研削ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 純金属もしくは合金をブラシ状に形成して金
   属ブラシとし、この金属ブラシと被メツキ材料と
   を相対運動させて、それらを摩擦接触させること
   により、被メツキ材料の表面を活性化させるとと
   もに、金属ブラシの純金属もしくは合金を、その
   被メツキ材料の表面に機械的にメツキするメカニ
   カルメツキ方法において、 前記金属ブラシ自身の被メツキ材料との接触表
   面に生成する酸化物を、砥石や切削工具を介して
   除去することにより非酸化金属ブラシ基地を露出
   させてから、その金属ブラシの金属を被メツキ材
   料との摩擦接触によつてメツキすることを特徴と
   するメカニカルメツキ方法。