JPH0623340B2 - アルミニウム部品からなる耐荷重構造体を作る方法 - Google Patents
アルミニウム部品からなる耐荷重構造体を作る方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はアルミニウム部品からなる耐荷重構造体を作る
方法に関する。
方法に関する。
この明細書で使用する「アルミニウム」という用語は、
アルミニウム合金を含めて意味するものであり、とくに
アルミニウム・アソシエーション・インコーポレーテッ
ド・レジスタ(Aluminum Association Incoporated Regi
ster)の２０００，５０００および６０００シリーズを
含めて意味するものである。
アルミニウム合金を含めて意味するものであり、とくに
アルミニウム・アソシエーション・インコーポレーテッ
ド・レジスタ(Aluminum Association Incoporated Regi
ster)の２０００，５０００および６０００シリーズを
含めて意味するものである。
［従来技術］ アルミニウム構造体を、部品を互いに点溶接することに
より作ることは良く知られている。しかし、そのように
して作られた構造体は、大きな構造荷重を支持するのに
は通常は適さない。
より作ることは良く知られている。しかし、そのように
して作られた構造体は、大きな構造荷重を支持するのに
は通常は適さない。
接着剤により接合された形成アルミニウム部品の構造体
が、航空機産業において広く使用されている。航空機産
業においては、ある構造体を構成するために接合すべき
アルミニウム部品は、まず切断され、希望の形に成型さ
れる。耐久性に富む接合、すなわち時間の経過とともに
強度が低下しない接合を得るために、次にアルミニウム
部品を前処理する。一般に、３種類の前処理法のうちの
１つの前処理法が用いられる。それら３種類の方法にお
いては、酸化アルミニウムの表面層を酸溶液またはアル
カリ溶液を用いて除去する。第１の方法では、酸化クロ
ムと硫酸を用いて表面を処理する。第２の方法はクロム
酸で陽極処理し、第３の方法はりん酸で陽極処理する。
それらの処理の結果として、いずれの方法の場合も新し
い酸化アルミニウム構造が得られるが、それは特別の結
晶形、特別の水和状態および特別の形態を有する。それ
ら３種類の前処理法に共通の欠点は、最終的な酸化アル
ミニウム層を形成するために、３０〜６０分台という比
較的長い時間を要することである。また、前処理した表
面に付着した、たとえば油脂や水などは、強力で耐久性
に富む接合の形成を妨げるものと考えられるので、航空
機産業においては前処理した表面が汚染されないように
厳しい注意をすることも必要である。
が、航空機産業において広く使用されている。航空機産
業においては、ある構造体を構成するために接合すべき
アルミニウム部品は、まず切断され、希望の形に成型さ
れる。耐久性に富む接合、すなわち時間の経過とともに
強度が低下しない接合を得るために、次にアルミニウム
部品を前処理する。一般に、３種類の前処理法のうちの
１つの前処理法が用いられる。それら３種類の方法にお
いては、酸化アルミニウムの表面層を酸溶液またはアル
カリ溶液を用いて除去する。第１の方法では、酸化クロ
ムと硫酸を用いて表面を処理する。第２の方法はクロム
酸で陽極処理し、第３の方法はりん酸で陽極処理する。
それらの処理の結果として、いずれの方法の場合も新し
い酸化アルミニウム構造が得られるが、それは特別の結
晶形、特別の水和状態および特別の形態を有する。それ
ら３種類の前処理法に共通の欠点は、最終的な酸化アル
ミニウム層を形成するために、３０〜６０分台という比
較的長い時間を要することである。また、前処理した表
面に付着した、たとえば油脂や水などは、強力で耐久性
に富む接合の形成を妨げるものと考えられるので、航空
機産業においては前処理した表面が汚染されないように
厳しい注意をすることも必要である。
アルミニウム構造体を「溶接−接合」すること、すなわ
ち、接着剤で接着するかたわら、点溶接を行なうことも
提案されている。点溶接は、構造体が組立てられた後
で、接着剤を通して行なわれる。形成された接合部の耐
久性を高くするために、接着剤を塗布する前に、りん酸
による陽極処理法によってアルミニウム部品を前処理す
る。
ち、接着剤で接着するかたわら、点溶接を行なうことも
提案されている。点溶接は、構造体が組立てられた後
で、接着剤を通して行なわれる。形成された接合部の耐
久性を高くするために、接着剤を塗布する前に、りん酸
による陽極処理法によってアルミニウム部品を前処理す
る。
フランス特許明細書第２５０６８６４号には、自動車の
車体パネル用のアルミニウム部品を組立て、および接着
剤で接合する方法が記述されている。形成した部品を清
浄にし、クロメート処理を施してから接着剤を塗布し、
それからそれらの部品の縁部を折り曲げて、それらの部
品を互いに保持する。この種の組立法は自動車の荷重支
持構造部には適当ではなく、クロメート処理は部品を形
成した後で行なう。
車体パネル用のアルミニウム部品を組立て、および接着
剤で接合する方法が記述されている。形成した部品を清
浄にし、クロメート処理を施してから接着剤を塗布し、
それからそれらの部品の縁部を折り曲げて、それらの部
品を互いに保持する。この種の組立法は自動車の荷重支
持構造部には適当ではなく、クロメート処理は部品を形
成した後で行なう。
アルミニウム協会(Aluminum Association)により１９７
５年１１月にＴ１４号として発行された「アルミニウム
自動車車体シート合金の接着剤による接合(Adhesive bo
nding of aluminum automotive body sheet alloys)」
と題するペーパーには、表面を蒸気脱脂し、化学的変換
法により処理したアルミニウム自動車車体シート合金の
接着剤による接合が記述されている。
５年１１月にＴ１４号として発行された「アルミニウム
自動車車体シート合金の接着剤による接合(Adhesive bo
nding of aluminum automotive body sheet alloys)」
と題するペーパーには、表面を蒸気脱脂し、化学的変換
法により処理したアルミニウム自動車車体シート合金の
接着剤による接合が記述されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来技術からも明らかなように、従来、アルミ
ニウム板から耐荷重構造体（たとえば自動車の車体）を
大量生産する場合、アルミニウム板を所望の形状に形成
（たとえば切断や変形）したうえ、この形成部品を相互
に固着させて製造している。この場合、接着剤による形
成部品の接着強度を高めるため、当該形成部品の接着す
べき部分に予め化学的表面処理を施しておくのが好まし
いことは知られているが、そのような化学的表面処理
は、他方において材料の機械的性質を低下させる（たと
えば脆く、傷付き易くする）ものと理解されて来た。従
って、化学的表面処理は部品の形成後であって、固着処
理直前に行うのが当該技術分野の常識でもあった。しか
しながら、このように形成後の部品について化学的表面
処理を施すことは繁雑な操作を必要とする。
ニウム板から耐荷重構造体（たとえば自動車の車体）を
大量生産する場合、アルミニウム板を所望の形状に形成
（たとえば切断や変形）したうえ、この形成部品を相互
に固着させて製造している。この場合、接着剤による形
成部品の接着強度を高めるため、当該形成部品の接着す
べき部分に予め化学的表面処理を施しておくのが好まし
いことは知られているが、そのような化学的表面処理
は、他方において材料の機械的性質を低下させる（たと
えば脆く、傷付き易くする）ものと理解されて来た。従
って、化学的表面処理は部品の形成後であって、固着処
理直前に行うのが当該技術分野の常識でもあった。しか
しながら、このように形成後の部品について化学的表面
処理を施すことは繁雑な操作を必要とする。
［課題を解決するための手段］ このような当該技術分野の理解と常識に反し、本発明者
らは、アルミニウム板を化学的表面処理に付した場合、
機械的性質の本質的な低下は認められず、その後の形成
処理にも充分耐え得るものである事実を見いだした。ま
た、そのような耐性は、たとえば４８時間以上に及ぶ長
時間の保存後でも充分に維持されることが明らかとなっ
た。
らは、アルミニウム板を化学的表面処理に付した場合、
機械的性質の本質的な低下は認められず、その後の形成
処理にも充分耐え得るものである事実を見いだした。ま
た、そのような耐性は、たとえば４８時間以上に及ぶ長
時間の保存後でも充分に維持されることが明らかとなっ
た。
本発明はこれらの発見事実に基づいて完成されたもので
あり、後記の構成を要旨とするものであって、これによ
り化学的表面処理を行ってから部品の形成を行うことが
可能になり、操作を簡略化できるに至った。また、本発
明に従って形成された接合部または構造体は非常に耐久
性に富み、かつ自動車の荷重支持構造体を構成するため
に構造体を十分強くできることが判明している。
あり、後記の構成を要旨とするものであって、これによ
り化学的表面処理を行ってから部品の形成を行うことが
可能になり、操作を簡略化できるに至った。また、本発
明に従って形成された接合部または構造体は非常に耐久
性に富み、かつ自動車の荷重支持構造体を構成するため
に構造体を十分強くできることが判明している。
［発明の構成］ 本発明の構成は以下のとおりである：前処理により少な
くとも５重量％のクロムを含む表面層が設けられている
アルミニウム板を所望の形状の部品に形成する形成工程
と、当該部品の表面に接着剤を塗布する塗布工程と、当
該塗布部品同士を固着する固着工程とを有することを特
徴とする、アルミニウム部品からなる耐荷重構造体を作
る方法。
くとも５重量％のクロムを含む表面層が設けられている
アルミニウム板を所望の形状の部品に形成する形成工程
と、当該部品の表面に接着剤を塗布する塗布工程と、当
該塗布部品同士を固着する固着工程とを有することを特
徴とする、アルミニウム部品からなる耐荷重構造体を作
る方法。
上記方法において、アルミニウム板は、その表面層の上
に後の塗布工程で使用する接着剤に悪影響を与えないプ
レス潤滑剤が塗布されていてもよい。また、塗布工程と
固着工程との間で点溶接が実施されてもよい。
に後の塗布工程で使用する接着剤に悪影響を与えないプ
レス潤滑剤が塗布されていてもよい。また、塗布工程と
固着工程との間で点溶接が実施されてもよい。
本発明方法適用の対象であるアルミニウム板は、通常、
長さが不定の板で構成される。保管と輸送に便利なよう
にアルミニウム板は普通、コイル状に巻かれ、前処理
（化学的表面処理）を施すために巻かれている状態から
平らに巻きほぐされる。前処理を連続して行なうため
に、１つのアルミニウム板コイルの終端部を次のアルミ
ニウム板コイルの始端部に接合できる。前処理を行なっ
た後で、保管および輸送に便利なように、アルミニウム
板を再び巻き、または個々の長さの板に切断する。
長さが不定の板で構成される。保管と輸送に便利なよう
にアルミニウム板は普通、コイル状に巻かれ、前処理
（化学的表面処理）を施すために巻かれている状態から
平らに巻きほぐされる。前処理を連続して行なうため
に、１つのアルミニウム板コイルの終端部を次のアルミ
ニウム板コイルの始端部に接合できる。前処理を行なっ
た後で、保管および輸送に便利なように、アルミニウム
板を再び巻き、または個々の長さの板に切断する。
また、個々の長さに切断されたアルミニウム板に対して
前処理を施すこともできる。この場合には、アルミニウ
ム板をまとめて前処理溶液中にひたすことができる。
前処理を施すこともできる。この場合には、アルミニウ
ム板をまとめて前処理溶液中にひたすことができる。
表面層を形成するために用いられるこの前処理方法は、
従来用いられている多くの前処理法よりも迅速に実施で
きる。また、板の成形作業が型の間で板をプレスする工
程を含んでいる場合でも、前処理されている表面層に大
きな損傷を与えることなしに、前処理されているシート
を切断および成形できるから、その表面層は強力かつ耐
久性に富む接着を行なうことができる。このため、巻き
戻されたアルミニウム板に対し、それらを個々の長さに
切断する前に前処理でき、従って、前処理が連続してか
つ注意深く行なえる。
従来用いられている多くの前処理法よりも迅速に実施で
きる。また、板の成形作業が型の間で板をプレスする工
程を含んでいる場合でも、前処理されている表面層に大
きな損傷を与えることなしに、前処理されているシート
を切断および成形できるから、その表面層は強力かつ耐
久性に富む接着を行なうことができる。このため、巻き
戻されたアルミニウム板に対し、それらを個々の長さに
切断する前に前処理でき、従って、前処理が連続してか
つ注意深く行なえる。
接合させる部品の全表面を前処理することは必須ではな
いが、全面を前処理する方が好都合であることが一般的
に見出されている。
いが、全面を前処理する方が好都合であることが一般的
に見出されている。
表面層は、化学的表面処理、たとえば化学変換被覆また
はすすぎ洗い不要法と呼ばれている蒸気被覆によって形
成できる。
はすすぎ洗い不要法と呼ばれている蒸気被覆によって形
成できる。
表面層の被覆重量は少なくとも０．０１g/m2が有利であ
る。被覆重量は、１．５g/m2未満が有利であり、好まし
くは０．０２〜０．７g/m2の間、最も好ましいのは０．
０５〜０．３g/m2である。
る。被覆重量は、１．５g/m2未満が有利であり、好まし
くは０．０２〜０．７g/m2の間、最も好ましいのは０．
０５〜０．３g/m2である。
変換被覆により、前処理を１０〜５０℃の温度でなるべ
く行なうようにする。厚さと温度に応じて、表面層は１
０〜１２０秒間で形成でき、温度が高いほど表面層は速
く形成される。
く行なうようにする。厚さと温度に応じて、表面層は１
０〜１２０秒間で形成でき、温度が高いほど表面層は速
く形成される。
表面層はクロムを５〜６０重量％含むことができるが、
できれば少なくとも１０％、最も好ましくは１０〜５０
％にする。表面層は少なくとも２０重量％のクロムを含
むのがよかろう。表面層はまたりん酸塩を少なくとも１
５重量％、特に少なくとも３０重量％を含むことがで
き、できれば２０〜４０％がよい。クロムイオンとりん
イオンの重量比を３：５〜５：３にすると有利である。
できれば少なくとも１０％、最も好ましくは１０〜５０
％にする。表面層は少なくとも２０重量％のクロムを含
むのがよかろう。表面層はまたりん酸塩を少なくとも１
５重量％、特に少なくとも３０重量％を含むことがで
き、できれば２０〜４０％がよい。クロムイオンとりん
イオンの重量比を３：５〜５：３にすると有利である。
表面層には含水りん酸クロム(hydrated chromium phosp
hate)を３０〜９５重量％含ませることができるが、な
るべく４０〜６０％にする。表面層はまた含水酸化クロ
ム(hydrated chromium oxide)(Ｃr2Ｏ3)を含むことがで
きる。
hate)を３０〜９５重量％含ませることができるが、な
るべく４０〜６０％にする。表面層はまた含水酸化クロ
ム(hydrated chromium oxide)(Ｃr2Ｏ3)を含むことがで
きる。
表面層は、りん酸塩変換被覆では５〜４０重量％の酸化
クロムを含み、無りん酸塩変換被覆では７０〜９５重量
％の酸化クロムを含み、すすぎ不要被覆の場合には３０
〜６０重量％の酸化クロムを含むのが普通である。
クロムを含み、無りん酸塩変換被覆では７０〜９５重量
％の酸化クロムを含み、すすぎ不要被覆の場合には３０
〜６０重量％の酸化クロムを含むのが普通である。
表面層内の種々の元素の濃度は層内の深さに応じて変化
し、全体として層の表面に近いほど高濃度であるが、元
素の濃度値と、諸化合物の濃度の値は層の全体に対する
重量％に関係する。
し、全体として層の表面に近いほど高濃度であるが、元
素の濃度値と、諸化合物の濃度の値は層の全体に対する
重量％に関係する。
表面層には、アルミニウムを１０重量％以下、好ましく
は６％以下と、弗素を１０重量％以下のなるべく６％以
下、を含ませることができる。アルミニウムと弗素の重
量％も層中の深さに応じて変化し、最高濃度はアルミニ
ウム／表面層の界面に存在する。
は６％以下と、弗素を１０重量％以下のなるべく６％以
下、を含ませることができる。アルミニウムと弗素の重
量％も層中の深さに応じて変化し、最高濃度はアルミニ
ウム／表面層の界面に存在する。
表面層はアルミニウム板に前処理溶液をに吹きつけるこ
とにより、またはアルミニウム板を前処理溶液内に浸す
ことにより作ることができる。また、アルミニウム板に
前処理溶液をローラーで被覆させることもできる。前処
理溶液にはクロムイオンと、りん酸塩イオンと、フッ化
物イオンのうちの少なくとも１種類のイオンを含ませる
と有利である。後に説明する前処理法においては、クロ
ムは溶液中では六価の形であり、表面層形成時には三価
の状態になるものと信じられている。クロムイオンはた
とえば三酸化クロム(ＣrＯ3)、または重クロム酸ナトリ
ウム(Ｎa2Ｃr2Ｏ7)から供給でき、りん酸塩イオンは正
りん酸(Ｈ3ＰＯ4)から供給でき、フッ素イオンはフッ化
水素酸(ＨＦ)から供給できる。
とにより、またはアルミニウム板を前処理溶液内に浸す
ことにより作ることができる。また、アルミニウム板に
前処理溶液をローラーで被覆させることもできる。前処
理溶液にはクロムイオンと、りん酸塩イオンと、フッ化
物イオンのうちの少なくとも１種類のイオンを含ませる
と有利である。後に説明する前処理法においては、クロ
ムは溶液中では六価の形であり、表面層形成時には三価
の状態になるものと信じられている。クロムイオンはた
とえば三酸化クロム(ＣrＯ3)、または重クロム酸ナトリ
ウム(Ｎa2Ｃr2Ｏ7)から供給でき、りん酸塩イオンは正
りん酸(Ｈ3ＰＯ4)から供給でき、フッ素イオンはフッ化
水素酸(ＨＦ)から供給できる。
なお、表面層形成の前処理に先立って、アルミニウム板
を清浄にすることが有利である。その清浄は、アルミニ
ウム板の表面に付着している屑を除去するために表面を
単に脱脂するか、または空気で形成された通常の酸化ア
ルミニウムの層（一般には５０〜３００Åの厚みをも
つ）を除去し、アルミニウム表面をエッチングすること
によって行う。アルミニウム板がマグネシウムを含む合
金である場合には、表面から酸化マグネシウムを除去す
るために酸清浄剤を使用するのが望ましい。
を清浄にすることが有利である。その清浄は、アルミニ
ウム板の表面に付着している屑を除去するために表面を
単に脱脂するか、または空気で形成された通常の酸化ア
ルミニウムの層（一般には５０〜３００Åの厚みをも
つ）を除去し、アルミニウム表面をエッチングすること
によって行う。アルミニウム板がマグネシウムを含む合
金である場合には、表面から酸化マグネシウムを除去す
るために酸清浄剤を使用するのが望ましい。
処理されていないアルミニウム合金にはアルミニウム以
外に、たとえばマグネシウム，銅，シリコンなどが含ま
れることがある。それらの元素の含有量は通常は合金の
１０重量％未満または５重量％未満である。それらの元
素は表面層中にも少量含まれることがある。アルミニウ
ム合金と表面層の両方に更に他の元素が微量存在するこ
ともある。
外に、たとえばマグネシウム，銅，シリコンなどが含ま
れることがある。それらの元素の含有量は通常は合金の
１０重量％未満または５重量％未満である。それらの元
素は表面層中にも少量含まれることがある。アルミニウ
ム合金と表面層の両方に更に他の元素が微量存在するこ
ともある。
次いで、前処理した板を用いて部品を希望の形に成型す
る。こうすることにより、多数の部品が含まれている場
合に、前処理を行なうことがはるかに容易となる。平ら
に巻きほぐされている板を個々の長さに切断する前、ま
たは切断した後でプレス潤滑剤を塗布できる。付着され
るプレス潤滑剤の量を適切に選択することにより、成型
後に残っている潤滑剤を除去する必要がない。これはそ
の後で行なわれる接合の強度と耐久性に、その残ってい
る潤滑剤がほとんど影響を及ぼさないからである。
る。こうすることにより、多数の部品が含まれている場
合に、前処理を行なうことがはるかに容易となる。平ら
に巻きほぐされている板を個々の長さに切断する前、ま
たは切断した後でプレス潤滑剤を塗布できる。付着され
るプレス潤滑剤の量を適切に選択することにより、成型
後に残っている潤滑剤を除去する必要がない。これはそ
の後で行なわれる接合の強度と耐久性に、その残ってい
る潤滑剤がほとんど影響を及ぼさないからである。
このようにして形成された部品同士を常法に従って接着
剤により固着させ、所望の構造体を形成させる。接着剤
による固着に先立って、固着の補助的ないし補強的手段
として、点溶接を行うのが好ましい。点溶接は、接着剤
が付着していない場所で行うことが可能ではあるが、一
般的には接着剤が付着している場所において行なうこと
が望ましい。この場合には、接着剤が硬化する前に点溶
接を行なう。
剤により固着させ、所望の構造体を形成させる。接着剤
による固着に先立って、固着の補助的ないし補強的手段
として、点溶接を行うのが好ましい。点溶接は、接着剤
が付着していない場所で行うことが可能ではあるが、一
般的には接着剤が付着している場所において行なうこと
が望ましい。この場合には、接着剤が硬化する前に点溶
接を行なう。
［実施例］ 以下、実施例について本発明を詳しく説明する。
厚さが０．７〜２．０mmのアルミニウムのコイルを（ト
リクロールエチレンのような）有機物の蒸気中でまたは
アルカリ溶液中でまず全部清浄にし、水を吹きつけて水
洗いし、それから、空気にさらされていたアルミニウム
に形成されている酸化アルミニウムの層を除去するため
に、酸またはアルカリの溶液を処理する。その後で再び
すすぎ洗いする。
リクロールエチレンのような）有機物の蒸気中でまたは
アルカリ溶液中でまず全部清浄にし、水を吹きつけて水
洗いし、それから、空気にさらされていたアルミニウム
に形成されている酸化アルミニウムの層を除去するため
に、酸またはアルカリの溶液を処理する。その後で再び
すすぎ洗いする。
それから、表面層の希望の被覆重量が得られるまで、ク
ロムイオン，りん酸塩イオン，フッ化物イオンを含む溶
液中にアルミニウムを浸し、またはその溶液をアルミニ
ウムに吹きつける。０．３〜０．４g／m2の重さの表面
層の厚さは、約０．１ミクロンである。被覆の重さは
１．５g／m2まで（その時の厚さは約０．４〜０．５ミ
クロン）にできるが、アルミニウム板をプレス成型した
時にひびが入りやすくなり、かつ電気抵抗値が高くなっ
て点溶接が困難になるから、あまり厚い表面層は不利で
ある。点溶接を容易に行なうために好適な被覆層重量
は、０．１〜０．５g／m2である。
ロムイオン，りん酸塩イオン，フッ化物イオンを含む溶
液中にアルミニウムを浸し、またはその溶液をアルミニ
ウムに吹きつける。０．３〜０．４g／m2の重さの表面
層の厚さは、約０．１ミクロンである。被覆の重さは
１．５g／m2まで（その時の厚さは約０．４〜０．５ミ
クロン）にできるが、アルミニウム板をプレス成型した
時にひびが入りやすくなり、かつ電気抵抗値が高くなっ
て点溶接が困難になるから、あまり厚い表面層は不利で
ある。点溶接を容易に行なうために好適な被覆層重量
は、０．１〜０．５g／m2である。
前処理してからアルミニウム板をすすぎ洗いおよび乾燥
し、再びコイル状に巻くか、個々の長さに切断する。す
すぎ洗い工程の後で、約５０〜６０℃の温風で乾燥でき
る。後で詳しく説明するように、前処理したアルミニウ
ム板は、前処理表面層が大幅に劣化することなしに６ケ
月も保管できることが判明している。したがって、前処
理した表面層は、前処理施行から接着剤の塗布までにか
なりの期間経過しても、強力かつ耐久性に富む接着剤接
合用の妥当な基体となることができる。
し、再びコイル状に巻くか、個々の長さに切断する。す
すぎ洗い工程の後で、約５０〜６０℃の温風で乾燥でき
る。後で詳しく説明するように、前処理したアルミニウ
ム板は、前処理表面層が大幅に劣化することなしに６ケ
月も保管できることが判明している。したがって、前処
理した表面層は、前処理施行から接着剤の塗布までにか
なりの期間経過しても、強力かつ耐久性に富む接着剤接
合用の妥当な基体となることができる。
従来の表面層は付着直後にペンキまたはラッカーのよう
な有機物被覆を付着しなければならないことを考える
と、前処理したアルミニウムを保管できることは驚くべ
きことである。本発明の方法により形成されたアルミニ
ウム板は何ら他の層を付着することなしに、またはプレ
ス潤滑剤を塗布しただけで保管できる。したがって、前
処理したアルミニウム板を構造体の部品に成型するまで
保管できる。実際には、ある場所、たとえばアルミニウ
ム圧延工場でアルミニウムを前処理してから、別の場
所、たとえば自動車組立工場でアルミニウム板を希望の
形に成型するまでに少なくとも４８時間、普通には１６
８時間（１週間）経過することがあるから、この保管で
きるということは重要である。
な有機物被覆を付着しなければならないことを考える
と、前処理したアルミニウムを保管できることは驚くべ
きことである。本発明の方法により形成されたアルミニ
ウム板は何ら他の層を付着することなしに、またはプレ
ス潤滑剤を塗布しただけで保管できる。したがって、前
処理したアルミニウム板を構造体の部品に成型するまで
保管できる。実際には、ある場所、たとえばアルミニウ
ム圧延工場でアルミニウムを前処理してから、別の場
所、たとえば自動車組立工場でアルミニウム板を希望の
形に成型するまでに少なくとも４８時間、普通には１６
８時間（１週間）経過することがあるから、この保管で
きるということは重要である。
前処理したアルミニウムにオイル，グリースまたは水を
ベースとするプレス潤滑剤を塗布する。潤滑剤は、接着
剤との関連でその接合の耐久性及び強度に不当に悪影響
を及ぼさないように選択されなければならない。
ベースとするプレス潤滑剤を塗布する。潤滑剤は、接着
剤との関連でその接合の耐久性及び強度に不当に悪影響
を及ぼさないように選択されなければならない。
アルミニウム板を切断してから希望の形の部品を作るた
めに型に入れてプレスする。その部品を用いて最終の構
造体を組立てる。前処理の直後で、アルミニウム板を再
び巻くか、個々の長さに切断する前に、プレス潤滑剤を
塗布する。あるいは、前処理した板を巻く場合には、板
を再び巻きほぐして個々の長さに切断する前にプレス潤
滑剤を塗布できる。プレス潤滑剤は切断後に塗布しても
よい。プレス潤滑剤は吹きつけにより付着させることが
好ましいが、ローラーにより、またはその他の手段によ
り付着させることもできる。満足できる成型を行なうた
めには使用する潤滑剤の量は少ない方が好ましく、普通
２０ｇ／m2以下の割合で付着させ、なるべくは５ｇ／m2
以下の割合で付着させることが好ましい。アルミニウム
表面に潤滑剤を均一に付着させるために、なるべく機械
を用いて付着するようにする。潤滑剤が付着していると
前処理された表面層の耐久性が高くなるから、巻かれた
アルミニウム板または切断されたアルミニウム板は、潤
滑剤を塗布してから保管することが好ましい。
めに型に入れてプレスする。その部品を用いて最終の構
造体を組立てる。前処理の直後で、アルミニウム板を再
び巻くか、個々の長さに切断する前に、プレス潤滑剤を
塗布する。あるいは、前処理した板を巻く場合には、板
を再び巻きほぐして個々の長さに切断する前にプレス潤
滑剤を塗布できる。プレス潤滑剤は切断後に塗布しても
よい。プレス潤滑剤は吹きつけにより付着させることが
好ましいが、ローラーにより、またはその他の手段によ
り付着させることもできる。満足できる成型を行なうた
めには使用する潤滑剤の量は少ない方が好ましく、普通
２０ｇ／m2以下の割合で付着させ、なるべくは５ｇ／m2
以下の割合で付着させることが好ましい。アルミニウム
表面に潤滑剤を均一に付着させるために、なるべく機械
を用いて付着するようにする。潤滑剤が付着していると
前処理された表面層の耐久性が高くなるから、巻かれた
アルミニウム板または切断されたアルミニウム板は、潤
滑剤を塗布してから保管することが好ましい。
成型した部品にはエボキシ系の接着剤を塗って、治具を
用いて互いに組立てる。それから、接着剤が硬化しない
うちに点溶接を行なう。この点溶接により、接着剤が硬
化するまでの間、治具を用いることなしに構造体が保持
される。１５０〜１８０℃の温度においては、接着剤は
１０〜３０分間で硬化するのが普通である。エポキシ接
着剤の代りにフェノール系またはアクリル系の接着剤も
使用できる。ゴムまたはそれに類似の相を混和したエポ
キシのような強化接着剤も使用できる。接着剤はアルミ
ニウム粉末を５〜７０重量％含むこともできる。
用いて互いに組立てる。それから、接着剤が硬化しない
うちに点溶接を行なう。この点溶接により、接着剤が硬
化するまでの間、治具を用いることなしに構造体が保持
される。１５０〜１８０℃の温度においては、接着剤は
１０〜３０分間で硬化するのが普通である。エポキシ接
着剤の代りにフェノール系またはアクリル系の接着剤も
使用できる。ゴムまたはそれに類似の相を混和したエポ
キシのような強化接着剤も使用できる。接着剤はアルミ
ニウム粉末を５〜７０重量％含むこともできる。
接合に使用する接着剤は、温度や湿度などの諸条件の広
い範囲の変化にわたってその強度を保たなければならな
い。接着剤はそれが付着される表面をぬらさなければな
らないが、垂直表面に付着された時には垂れたりしては
ならない。したがって、揺変性物質(thixotropic mater
ials)が好ましかろう。接着剤は適当な任意の方法で付
着でき、接合部の形状に応じて、得られる接合部に約
０．１〜３．０mm厚の層を形成するように付着できる。
接合部の点溶接器具により圧力が加えられる場所から接
着剤がしぼり出されるように、接着剤は十分な流動性を
有することが好ましい。
い範囲の変化にわたってその強度を保たなければならな
い。接着剤はそれが付着される表面をぬらさなければな
らないが、垂直表面に付着された時には垂れたりしては
ならない。したがって、揺変性物質(thixotropic mater
ials)が好ましかろう。接着剤は適当な任意の方法で付
着でき、接合部の形状に応じて、得られる接合部に約
０．１〜３．０mm厚の層を形成するように付着できる。
接合部の点溶接器具により圧力が加えられる場所から接
着剤がしぼり出されるように、接着剤は十分な流動性を
有することが好ましい。
以上の説明に従って作られた構造体は荷重を支持できる
ほど十分に強く、時間が経過しても強度を十分に保持す
る耐久性のある接合部を有する。治具を外された時に構
造体を保持することに加えて、点溶接は接合されている
部品の接合部の強度も高め、とくに接合部の剥離強度を
高くする。
ほど十分に強く、時間が経過しても強度を十分に保持す
る耐久性のある接合部を有する。治具を外された時に構
造体を保持することに加えて、点溶接は接合されている
部品の接合部の強度も高め、とくに接合部の剥離強度を
高くする。
上述の構成及び方法に種々の変更をもちろん加えること
ができる。特に、前処理溶液にはりん酸塩を含ませる必
要もない。また、変換被覆は生じないが、アルミニウム
板上に存在する酸化アルミニウムの表面層上に前処理さ
れた表面を生ずる前処理を行なうこともできる。この種
の前処理は、普通、「すすぎ洗い不要」前処理として知
られ、しばしばローラが用いられる。
ができる。特に、前処理溶液にはりん酸塩を含ませる必
要もない。また、変換被覆は生じないが、アルミニウム
板上に存在する酸化アルミニウムの表面層上に前処理さ
れた表面を生ずる前処理を行なうこともできる。この種
の前処理は、普通、「すすぎ洗い不要」前処理として知
られ、しばしばローラが用いられる。
所望ならば、部品は、希望の形に成型された後で前処理
することもできる。
することもできる。
使用するアルミニウム板の厚さはなるべく０．９〜１．
４mmとする。
４mmとする。
次に、２つの好適な方法の例について更に詳しく説明す
る。
る。
例１（変換被覆） 第１の方法においては、マグネシウムを約２重量％含む
アルミニウム合金（たとえば５２５１合金）の板を洗浄
してから、酸の浴に浸してアルミニウムとマグネシウム
との酸化物を除去し、アルミニウム表面をエッチングし
た。すすぎ洗いの後で、りん酸塩（ＰＯ4で測って）を
約４９，５００ppm（重量比）、六価クロム（ＣrＯ3で
測って）を１６，５００ppm、フッ化物（Ｆで測って）
を１，２００ppm含んでいる溶液に板を浸した。その溶
液の温度は室温すなわち約２０〜２５℃であった。０．
５g／m2の重さの被覆が形成されるまでの約１２０秒
間、板を溶液に浸した。
アルミニウム合金（たとえば５２５１合金）の板を洗浄
してから、酸の浴に浸してアルミニウムとマグネシウム
との酸化物を除去し、アルミニウム表面をエッチングし
た。すすぎ洗いの後で、りん酸塩（ＰＯ4で測って）を
約４９，５００ppm（重量比）、六価クロム（ＣrＯ3で
測って）を１６，５００ppm、フッ化物（Ｆで測って）
を１，２００ppm含んでいる溶液に板を浸した。その溶
液の温度は室温すなわち約２０〜２５℃であった。０．
５g／m2の重さの被覆が形成されるまでの約１２０秒
間、板を溶液に浸した。
このようにして処理したアルミニウムの表面にはＣr3+,
Ａl3+,Ｏ2-，Ｆ-,ＰＯ4 3-のイオンが含まれていた。Ｃr
3+：ＰＯ4 3-の重量比は約１．４：１であった。表面被
覆は、全体として、クロムを約２９．６重量％，りん酸
塩を約２０．８重量％，アルミニウムを約８．３重量％
含むことが測定された。もちろん、それらのイオンの濃
度は被覆の深さに応じて変化する。次の水和条件を仮定
すると、被覆は、ＣrＰＯ4・４Ｈ2Ｏ（４８重量％），
Ｃr2Ｏ3・２Ｈ2Ｏ（３３重量％），ＡlＦ3（２重量
％），ＡlＯ・ＯＨ（１７重量％）から成ることが見出
された。表面層におけるりん酸塩クロムと酸化クロムの
比は、処理条件により変わることが見出されている。以
上説明したような種類の前処理溶液の例としてはパイレ
ン・ケミカル・サービセス社(Pyrene Chemical Service
Limited)により製造されているBonderite７０５（商
標）と、Ｉ．Ｃ．Ｉ．p.l.c.により製造されているAldi
ne４０７／４７（商標）がある。
Ａl3+,Ｏ2-，Ｆ-,ＰＯ4 3-のイオンが含まれていた。Ｃr
3+：ＰＯ4 3-の重量比は約１．４：１であった。表面被
覆は、全体として、クロムを約２９．６重量％，りん酸
塩を約２０．８重量％，アルミニウムを約８．３重量％
含むことが測定された。もちろん、それらのイオンの濃
度は被覆の深さに応じて変化する。次の水和条件を仮定
すると、被覆は、ＣrＰＯ4・４Ｈ2Ｏ（４８重量％），
Ｃr2Ｏ3・２Ｈ2Ｏ（３３重量％），ＡlＦ3（２重量
％），ＡlＯ・ＯＨ（１７重量％）から成ることが見出
された。表面層におけるりん酸塩クロムと酸化クロムの
比は、処理条件により変わることが見出されている。以
上説明したような種類の前処理溶液の例としてはパイレ
ン・ケミカル・サービセス社(Pyrene Chemical Service
Limited)により製造されているBonderite７０５（商
標）と、Ｉ．Ｃ．Ｉ．p.l.c.により製造されているAldi
ne４０７／４７（商標）がある。
あるいは、りん酸塩を含まないクロム酸塩変換被覆を形
成できる。この場合には、前処理溶液はクロム酸塩とフ
ッ化物および促進剤を含み、形成された被覆は、主とし
て、幾らかのフッ化アルミニウム（ＡlＦ3）を伴う酸化
クロム（Ｃr2Ｏ3・２Ｈ2Ｏ）と含水酸化アルミニウム(h
ydrated aluminum oxide)より成るものと信ぜられる。
その被覆はクロム約５０重量％含む。この種の前処理溶
液の例としては前記Ｉ．Ｃ．Ｉ．p.l.c.製のAlodine１
２００Ｅ（商標）がある。
成できる。この場合には、前処理溶液はクロム酸塩とフ
ッ化物および促進剤を含み、形成された被覆は、主とし
て、幾らかのフッ化アルミニウム（ＡlＦ3）を伴う酸化
クロム（Ｃr2Ｏ3・２Ｈ2Ｏ）と含水酸化アルミニウム(h
ydrated aluminum oxide)より成るものと信ぜられる。
その被覆はクロム約５０重量％含む。この種の前処理溶
液の例としては前記Ｉ．Ｃ．Ｉ．p.l.c.製のAlodine１
２００Ｅ（商標）がある。
それから、アルミニウム板を切断し、潤滑してから、希
望の形の種々の部品を成型するためにプレスする。次
に、互いに接合すべき部品の前処理された表面に接着剤
を塗布してから、それらの部品を治具の中に入れる。ア
ルミニウム粉末を５０重量％含んでいる。ＥＣ２２１４
という商標で３Ｍ社から販売されている、またはＥＳＰ
１０５という商標でパーマボンド社(Permabond Inc.)か
ら販売されているようなエポキシ系接着剤を使用した。
この接着剤を塗布する前に、成型部品に残っているプレ
ス潤滑剤を除去する必要がないことが判明している。実
際に、大量生産においては、接着剤の塗布前に潤滑剤を
完全に除去することは実用的ではなかろう。
望の形の種々の部品を成型するためにプレスする。次
に、互いに接合すべき部品の前処理された表面に接着剤
を塗布してから、それらの部品を治具の中に入れる。ア
ルミニウム粉末を５０重量％含んでいる。ＥＣ２２１４
という商標で３Ｍ社から販売されている、またはＥＳＰ
１０５という商標でパーマボンド社(Permabond Inc.)か
ら販売されているようなエポキシ系接着剤を使用した。
この接着剤を塗布する前に、成型部品に残っているプレ
ス潤滑剤を除去する必要がないことが判明している。実
際に、大量生産においては、接着剤の塗布前に潤滑剤を
完全に除去することは実用的ではなかろう。
後で塗布される接着剤によりプレス潤滑剤は押しやられ
るが、接着剤の中にも入りこむ。したがって、プレス潤
滑剤は、前処理されたアルミニウムと、接着剤とにも適
合するものでなければならない。プレス潤滑剤は、接着
剤が硬化する比較的高い温度にさらされた後でも、塗装
作業前に除去できるものでなければならない。エドガー
・ボーガン社(Edgar Vaughan Limited)製のプレス潤滑
剤Houghtodraw７００２（商標）が適当であることが判
明している。アルミニウム板を巻く前に使用するシバシ
ン酸ジオクチルのような軽い油はプレス潤滑剤としては
不適である。
るが、接着剤の中にも入りこむ。したがって、プレス潤
滑剤は、前処理されたアルミニウムと、接着剤とにも適
合するものでなければならない。プレス潤滑剤は、接着
剤が硬化する比較的高い温度にさらされた後でも、塗装
作業前に除去できるものでなければならない。エドガー
・ボーガン社(Edgar Vaughan Limited)製のプレス潤滑
剤Houghtodraw７００２（商標）が適当であることが判
明している。アルミニウム板を巻く前に使用するシバシ
ン酸ジオクチルのような軽い油はプレス潤滑剤としては
不適である。
接着剤がまだ硬化しないうちに、５mmの円錐台形電極を
用いて、接着剤を通じて抵抗点溶接を行なった。２３０
００Ａの電流で３サイクル溶接する前に、溶接電力の１
０サイクルに等しい時間だけ、約２．２ＫＮ（５００ポ
ンド）の電極圧を保ち、その後で、融けたアルミニウム
スラグが凝固できるように１０サイクルの保持時間をと
った。隣り合う溶接個所の間隔は約１５〜３０cm（約６
インチ〜１フート）であった。
用いて、接着剤を通じて抵抗点溶接を行なった。２３０
００Ａの電流で３サイクル溶接する前に、溶接電力の１
０サイクルに等しい時間だけ、約２．２ＫＮ（５００ポ
ンド）の電極圧を保ち、その後で、融けたアルミニウム
スラグが凝固できるように１０サイクルの保持時間をと
った。隣り合う溶接個所の間隔は約１５〜３０cm（約６
インチ〜１フート）であった。
１８０℃の炉の中に構造体を３０分間置いて接着剤を硬
化させた。このようにして得られた構造体は環境条件に
対して安定な構造接合部を有していた。
化させた。このようにして得られた構造体は環境条件に
対して安定な構造接合部を有していた。
そのような構造体の接合部の耐久性を評価し、従来の方
法と比較するために、上記方法を数対のアルミニウム合
金（５２５１合金）の試験片に対して施した。それらの
試験片を清浄にし、例１におけるようにして被覆してか
ら、端部を重ね合わせ、エポキシ系接着剤を用いて接着
した。ただし、点溶接は行なわなかった。１８０℃の温
度で３０分間加熱して接着剤を硬化した。そのような試
料を２グループ作った。２枚の試験片を互いに長手方向
逆向きに引っぱる有孔ラップせん断法(perforated lap
shear method)を用いて接合部のせん断強度を試験し
た。この試験は、一方のグループの試験片に対しては接
着剤が硬化した時に行ない（零時間強度を与えるため
に）、他のグループの試験片については４３℃において
８週間中性塩を吹きつけた後を行なった。
法と比較するために、上記方法を数対のアルミニウム合
金（５２５１合金）の試験片に対して施した。それらの
試験片を清浄にし、例１におけるようにして被覆してか
ら、端部を重ね合わせ、エポキシ系接着剤を用いて接着
した。ただし、点溶接は行なわなかった。１８０℃の温
度で３０分間加熱して接着剤を硬化した。そのような試
料を２グループ作った。２枚の試験片を互いに長手方向
逆向きに引っぱる有孔ラップせん断法(perforated lap
shear method)を用いて接合部のせん断強度を試験し
た。この試験は、一方のグループの試験片に対しては接
着剤が硬化した時に行ない（零時間強度を与えるため
に）、他のグループの試験片については４３℃において
８週間中性塩を吹きつけた後を行なった。
同じ操作を２１１７合金（銅を約２重量％含む）と、６
００９合金（少量のマグネシウム，シリコン，銅を含
む）について行なった。各場合に、清浄段階においては
酸浴（Ａ）を用いた。
００９合金（少量のマグネシウム，シリコン，銅を含
む）について行なった。各場合に、清浄段階においては
酸浴（Ａ）を用いた。
次に、３種類の合金に対して同じ操作を行なった。第１
の合金には、酸浴（Ａ）による清浄の代りにアルカリ・
エッチング清浄剤（Ｂ）を用い、第２の合金には、酸浴
（Ａ）の清浄の代りにアルカリ・エッチングによる清浄
と汚れ除去(de-smut)（Ｃ）を行なう（汚れ除去により
金属間成分が除去される）。第３の合金については、酸
浴（Ａ）による清浄の代りに非エッチング・アルカリ清
浄剤（Ｄ）による清浄を行なった。これは単に表面の汚
れを除去するだけで、酸化物層を除去するものではな
い。
の合金には、酸浴（Ａ）による清浄の代りにアルカリ・
エッチング清浄剤（Ｂ）を用い、第２の合金には、酸浴
（Ａ）の清浄の代りにアルカリ・エッチングによる清浄
と汚れ除去(de-smut)（Ｃ）を行なう（汚れ除去により
金属間成分が除去される）。第３の合金については、酸
浴（Ａ）による清浄の代りに非エッチング・アルカリ清
浄剤（Ｄ）による清浄を行なった。これは単に表面の汚
れを除去するだけで、酸化物層を除去するものではな
い。
比較した結果、同様な２１１７合金片にボーイング航空
機会社(Boeing Aircraft Corporation)の５５５５前処
理（りん酸陽極処理法）で被覆し、同じ接着剤を塗布し
てから、有孔ラップせん断試験を行なった。得られた結
果を表１に示す。
機会社(Boeing Aircraft Corporation)の５５５５前処
理（りん酸陽極処理法）で被覆し、同じ接着剤を塗布し
てから、有孔ラップせん断試験を行なった。得られた結
果を表１に示す。
その結果、それら試料のせん断強度と耐久性は、合金の
種類や、前処理法の違いによって大きく異なるものでは
ないこと、および、２１１７合金の場合には、３種類の
前処理法（Ａ，Ｂ，Ｃ）がボーイング法よりも好ましい
ことが示されている。
種類や、前処理法の違いによって大きく異なるものでは
ないこと、および、２１１７合金の場合には、３種類の
前処理法（Ａ，Ｂ，Ｃ）がボーイング法よりも好ましい
ことが示されている。
それから、前記したように処理して、その後で点溶接し
た試験について試験を行なった。点溶接により接合部の
強度が損なわれることはなかった。ＢＡＣ ５５５５前
処理法では比較的厚い表面層が生ずるから、ＢＡＣ ５
５５５前処理を用いた場合には点溶接は可能ではないこ
とがわかるであろう、また、ＢＡＣ ５５５５法では２
５℃の温度で最終的に表面層が形成されるまでに約３０
分要するのに、前記した被覆溶液では１分未満で最終的
な表面層が形成され、かつ前記方法では陽極処理は不要
であることに注意すべきである。
た試験について試験を行なった。点溶接により接合部の
強度が損なわれることはなかった。ＢＡＣ ５５５５前
処理法では比較的厚い表面層が生ずるから、ＢＡＣ ５
５５５前処理を用いた場合には点溶接は可能ではないこ
とがわかるであろう、また、ＢＡＣ ５５５５法では２
５℃の温度で最終的に表面層が形成されるまでに約３０
分要するのに、前記した被覆溶液では１分未満で最終的
な表面層が形成され、かつ前記方法では陽極処理は不要
であることに注意すべきである。
例２（すすぎ不要被覆） 第２の好適な方法においては、アルミニウム合金（たと
えば５２５１合金）の板を、第１の方法と同様に清浄に
してからすすぎ洗いする。部分還元されたクロム酸（す
なわち、六価クロムの幾らかが部分還元されて三価クロ
ムになっているもの）及び細かに砕かれたシリカを重量
で略等量含む前処理濃縮液を、水で適切にうすめ、アル
ミニウムの表面にローラーで塗布する。この前処理濃縮
液の製法は、アメリカ特許第３７０６６０３号に記載さ
れている。この種の前処理濃縮液の一例は、アルブライ
ト・アンド・ウイルソン社(Albright and Wilson Limit
ed)製のAccometＣ（商標）である。これを水でうすめ
て、AccometＣを体積で１〜３０％含む前処理液、好ま
しくはAccometＣを４〜１５％含む前処理溶液とする。
この前処理液の塗布後はすすぎ工程は不要である。それ
から温風で被覆を乾燥して、空気で作られた通常の酸化
アルミニウム層の表面に約０．１〜０．２g／m2の被覆
を残す。
えば５２５１合金）の板を、第１の方法と同様に清浄に
してからすすぎ洗いする。部分還元されたクロム酸（す
なわち、六価クロムの幾らかが部分還元されて三価クロ
ムになっているもの）及び細かに砕かれたシリカを重量
で略等量含む前処理濃縮液を、水で適切にうすめ、アル
ミニウムの表面にローラーで塗布する。この前処理濃縮
液の製法は、アメリカ特許第３７０６６０３号に記載さ
れている。この種の前処理濃縮液の一例は、アルブライ
ト・アンド・ウイルソン社(Albright and Wilson Limit
ed)製のAccometＣ（商標）である。これを水でうすめ
て、AccometＣを体積で１〜３０％含む前処理液、好ま
しくはAccometＣを４〜１５％含む前処理溶液とする。
この前処理液の塗布後はすすぎ工程は不要である。それ
から温風で被覆を乾燥して、空気で作られた通常の酸化
アルミニウム層の表面に約０．１〜０．２g／m2の被覆
を残す。
それからプレス潤滑剤を前処理した表面に塗布してか
ら、アルミニウム板を再びコイル状に巻いたり、個々の
長さに切断したのちに貯蔵する。
ら、アルミニウム板を再びコイル状に巻いたり、個々の
長さに切断したのちに貯蔵する。
例１とは対照的に、この前処理法では、アルミニウムの
酸化物層とあまり強く反応しないために、変換被覆が生
ずることはない。したがって、得られる表面層は酸化物
層の表面に生ずる。その表面層は、りん酸塩を含まな
い。また、表面層は、酸化クロム（Ｃr2Ｏ3）で被覆さ
れている微細なシリカ粒子より主として成るものと信ぜ
られる。表面層にはクロムが約２５重量％含まれている
ものと見積られる。この方法では、前処理溶液の塗布後
はアルミニウムをすすぎ洗いしないから、この方法は
「すすぎ洗い不要」前処理として知られている。もちろ
ん、この前処理溶液は、吹きつけその他の適当な方法で
付着できる。
酸化物層とあまり強く反応しないために、変換被覆が生
ずることはない。したがって、得られる表面層は酸化物
層の表面に生ずる。その表面層は、りん酸塩を含まな
い。また、表面層は、酸化クロム（Ｃr2Ｏ3）で被覆さ
れている微細なシリカ粒子より主として成るものと信ぜ
られる。表面層にはクロムが約２５重量％含まれている
ものと見積られる。この方法では、前処理溶液の塗布後
はアルミニウムをすすぎ洗いしないから、この方法は
「すすぎ洗い不要」前処理として知られている。もちろ
ん、この前処理溶液は、吹きつけその他の適当な方法で
付着できる。
例１と２に従って形成した接合部の接合強度と耐久性を
比較するために試験を行なった。その結果を表２に示
す。
比較するために試験を行なった。その結果を表２に示
す。
この表２から、異なる種類の前処理でも同様な結果が得
られることがわかるであろう。
られることがわかるであろう。
広範囲な条件の下で５０００シリーズおよび６０００シ
リーズのアルミニウム合金上に満足できる前処理被覆を
形成できるが、２０００シリーズのアルミニウム合金上
に満足できる被覆を形成するためには諸条件を厳しく制
御する必要があることが判明している。そのような銅含
有合金では特に注意を払う必要がある。
リーズのアルミニウム合金上に満足できる前処理被覆を
形成できるが、２０００シリーズのアルミニウム合金上
に満足できる被覆を形成するためには諸条件を厳しく制
御する必要があることが判明している。そのような銅含
有合金では特に注意を払う必要がある。
上記のように、アルミニウム板の成型作業で前処理層が
大きな損傷を受けないことは驚くべきことである。これ
について研究するために、前処理したアルミニウムの試
験片を２本の軸に沿って引っぱり、または圧縮してか
ら、互いに接合し、その接合の強度と耐久性を試験し
た。成型された試験片を調べた結果、最悪の場合でも前
処理層には僅かなひび割が生じただけであることが判明
した。行なった試験の結果と、成型されなかった片につ
いて行なった同様な試験の結果とを比較のために表３に
示す。表３からわかるように、成型された板の始めの接
合強度は、成型されなかった板の始めの接合強度より５
〜１０％低いが、接合部の耐久性にはそれ以上悪影響を
及ぼさない。
大きな損傷を受けないことは驚くべきことである。これ
について研究するために、前処理したアルミニウムの試
験片を２本の軸に沿って引っぱり、または圧縮してか
ら、互いに接合し、その接合の強度と耐久性を試験し
た。成型された試験片を調べた結果、最悪の場合でも前
処理層には僅かなひび割が生じただけであることが判明
した。行なった試験の結果と、成型されなかった片につ
いて行なった同様な試験の結果とを比較のために表３に
示す。表３からわかるように、成型された板の始めの接
合強度は、成型されなかった板の始めの接合強度より５
〜１０％低いが、接合部の耐久性にはそれ以上悪影響を
及ぼさない。
厚さの異なる前処理表面層を有する板の間の接合強度を
決定するための試験も行なった。それらの試験の結果を
表４に示す。表４から、接合強度と耐久性は０．１〜
０．５g/m2の間の試験した全ての被覆重量について同様
であるが、それよりも薄い表面層では、厚い表面層より
耐久性がわずかに劣る接合部が得られることがわかるで
あろう。
決定するための試験も行なった。それらの試験の結果を
表４に示す。表４から、接合強度と耐久性は０．１〜
０．５g/m2の間の試験した全ての被覆重量について同様
であるが、それよりも薄い表面層では、厚い表面層より
耐久性がわずかに劣る接合部が得られることがわかるで
あろう。
前処理したアルミニウム板を、選択した環境内で６ケ月
の期間まで保管する保管試験を行ない、それから接合し
た後に塩噴霧試験を行なった。
の期間まで保管する保管試験を行ない、それから接合し
た後に塩噴霧試験を行なった。
保管条件は次の通りであった。
（１）事務所条件（Ｏ．Ｄ．）（乾燥していて、比較的
暖かい）。
暖かい）。
（２）深いシエルター内に放置（Ｃ．Ｗ．）（低温で、
比較的湿っている）。
比較的湿っている）。
その結果を表５に示す。この表から、種類の異なる前処
理でも同様な結果が得られ、各前処理により耐久性の高
い接合が得られることがわかる。
理でも同様な結果が得られ、各前処理により耐久性の高
い接合が得られることがわかる。
本発明の自動車の一部を構成する前記のような構造体に
も関するものである。加速試験を行なった結果、それら
の構造体は、自動車の実用寿命に少なくとも等しい期間
にわたって自動車が遭遇する広範な条件の下で適切な強
度を保持できることが判明した。
も関するものである。加速試験を行なった結果、それら
の構造体は、自動車の実用寿命に少なくとも等しい期間
にわたって自動車が遭遇する広範な条件の下で適切な強
度を保持できることが判明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 アルキャン・インターナショナル・リミテ ッド カナダ、エイチ３エイ・３ジー２、ケベッ ク、モントリオール、ウェスト、シャーブ ルック・ストリート 1188番 (72)発明者 パトリツク・ジヨージ・セルウツド イギリス国オーエツクス５ ４アールテ イ・オツクスフオードシア・デデイント ン・ザデイーデイングス・33 (72)発明者 アンソニイ・マデイソン イギリス国ビー79 ８テイワイ・スタツフ オードシア・タムワース・ペリイクロス・ アドニス・クローズ・27 (72)発明者 ピーター・ジエフリイ・シースバイ イギリス国 オーエツクス15 ４エイチエ ス・オツクスフオードシア・バンバリイ・ ブロツクスハム・コーテイントン レー ン・71 (56)参考文献 特開 昭53−41330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−105966（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】前処理により少なくとも５重量％のクロム
を含む表面層が設けられているアルミニウム板を所望の
形状の部品に形成する形成工程と、当該部品の表面に接
着剤を塗布する塗布工程と、当該塗布部品同士を固着す
る固着工程とを有することを特徴とする、アルミニウム
部品からなる耐荷重構造体を作る方法。 - 【請求項２】アルミニウム板として、その表面層の上に
後の塗布工程で使用する接着剤に悪影響を与えないプレ
ス潤滑剤が塗布されているものを使用する、特許請求の
範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】アルミニウム板に表面層を設ける前処理工
程と形成工程との間に少なくとも４８時間の時間的経過
がある、特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。 - 【請求項４】塗布工程と固着工程との間で点溶接が実施
される、特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の
方法。 - 【請求項５】表面層が化学変換被覆またはすすぎ洗い不
要付着被覆によって実施されたものである、特許請求の
範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】表面層が０．０１〜１．５g／m2の被覆重
量を有する、特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記
載の方法。 - 【請求項７】耐荷重構造体が乗物の部分である、特許請
求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。
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