JPH06272078A - 電気めっき法 - Google Patents
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- JPH06272078A JPH06272078A JP5901693A JP5901693A JPH06272078A JP H06272078 A JPH06272078 A JP H06272078A JP 5901693 A JP5901693 A JP 5901693A JP 5901693 A JP5901693 A JP 5901693A JP H06272078 A JPH06272078 A JP H06272078A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 めっきすべき金属材料の変形及び残留歪の発
生を抑制でき、容易な前処理を通じて良好な密着性を有
するめっき層を形成できる電気めっき法を提供する。 【構成】 この発明による電気めっき法は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金製の金属表面を電解洗浄により
脱脂する工程と、脱脂後、陽極体が摩擦接触する状態で
回転する金属表面を電解洗浄により酸性活性化する工程
と、酸性活性化後、陽極体が摩擦接触する状態で回転す
る金属表面にニッケルめっきを行い、下付層を形成する
工程と、金属表面の下付層上に耐摩耗性の外側層を形成
する工程とを含む。金属表面を脱脂しかつ酸性活性化し
た後、回転中の金属表面に陽極体を摩擦接触させた状態
でニッケルめっき液を電着するので、電着面の活性化が
促進され、金属表面の酸化物層が十分に除去されると共
に、ニッケルが金属表面に強く電着して密着力の強い下
付層が形成される。
生を抑制でき、容易な前処理を通じて良好な密着性を有
するめっき層を形成できる電気めっき法を提供する。 【構成】 この発明による電気めっき法は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金製の金属表面を電解洗浄により
脱脂する工程と、脱脂後、陽極体が摩擦接触する状態で
回転する金属表面を電解洗浄により酸性活性化する工程
と、酸性活性化後、陽極体が摩擦接触する状態で回転す
る金属表面にニッケルめっきを行い、下付層を形成する
工程と、金属表面の下付層上に耐摩耗性の外側層を形成
する工程とを含む。金属表面を脱脂しかつ酸性活性化し
た後、回転中の金属表面に陽極体を摩擦接触させた状態
でニッケルめっき液を電着するので、電着面の活性化が
促進され、金属表面の酸化物層が十分に除去されると共
に、ニッケルが金属表面に強く電着して密着力の強い下
付層が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、めっき技術、特にア
ルミニウム又はアルミニウム合金材の金属表面にめっき
処理を行う電気めっき法に関する。
ルミニウム又はアルミニウム合金材の金属表面にめっき
処理を行う電気めっき法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム又はアルミニウム合金材の
表面に耐摩耗性及び耐焼付性の皮膜を形成する方法とし
て、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、拡散
浸透法、電気めっき法及び陽極酸化法等の各種乾式表面
処理法が知られている。また、クロムめっき等による電
気めっきでは、フッ酸と硝酸又は重クロム酸等の混酸を
使用して十分に金属表面の活性化処理を行い、ニッケル
めっきを施した上にクロムめっきを施す。
表面に耐摩耗性及び耐焼付性の皮膜を形成する方法とし
て、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、拡散
浸透法、電気めっき法及び陽極酸化法等の各種乾式表面
処理法が知られている。また、クロムめっき等による電
気めっきでは、フッ酸と硝酸又は重クロム酸等の混酸を
使用して十分に金属表面の活性化処理を行い、ニッケル
めっきを施した上にクロムめっきを施す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピストンリ
ングに前記乾式めっき処理を施した場合、高い処理温度
により大きな熱変形及び残留歪がピストンリングに発生
し、得られたピストンリングでは内燃機関の十分な気密
を確保できない。これに対して、低い処理温度の電気め
っきでは、前処理で行われる強力な活性化により金属表
面の寸法精度が低下する。また、前処理で使用する特定
の混酸液の組成が不安定な場合、金属表面への密着性が
不十分となり、発生する反応ガスが公害問題を招来する
欠点があり、処理方法の改善が要求されている。
ングに前記乾式めっき処理を施した場合、高い処理温度
により大きな熱変形及び残留歪がピストンリングに発生
し、得られたピストンリングでは内燃機関の十分な気密
を確保できない。これに対して、低い処理温度の電気め
っきでは、前処理で行われる強力な活性化により金属表
面の寸法精度が低下する。また、前処理で使用する特定
の混酸液の組成が不安定な場合、金属表面への密着性が
不十分となり、発生する反応ガスが公害問題を招来する
欠点があり、処理方法の改善が要求されている。
【０００４】従って、この発明の目的は、めっきすべき
金属材料の変形及び残留歪の発生を抑制でき、容易な前
処理を通じて良好な密着性を有するめっき層を形成でき
る電気めっき法を提供することである。
金属材料の変形及び残留歪の発生を抑制でき、容易な前
処理を通じて良好な密着性を有するめっき層を形成でき
る電気めっき法を提供することである。
【０００５】また、この発明は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金により形成されたピストンリングの外周面
に耐摩耗性及び耐スカッフィング性を与える皮膜を形成
できる電気めっき法を提供することを目的とする。
ミニウム合金により形成されたピストンリングの外周面
に耐摩耗性及び耐スカッフィング性を与える皮膜を形成
できる電気めっき法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明による電気めっ
き法は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の金属表
面を電解洗浄により脱脂する工程と、脱脂後、陽極体が
摩擦接触する状態で回転する金属表面を電解洗浄により
酸性活性化する工程と、酸性活性化後、陽極体が摩擦接
触する状態で回転する金属表面にニッケルめっきを行
い、下付層を形成する工程と、金属表面の下付層上に耐
摩耗性の外側層を形成する工程とを含む。この発明の実
施例では、ピストンリングの外周面にめっき処理を行
う。耐摩耗性の外側層は、陽極体が摩擦接触する状態で
金属表面を回転させながら又はめっき液に浸漬して下付
層上に形成される。
き法は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の金属表
面を電解洗浄により脱脂する工程と、脱脂後、陽極体が
摩擦接触する状態で回転する金属表面を電解洗浄により
酸性活性化する工程と、酸性活性化後、陽極体が摩擦接
触する状態で回転する金属表面にニッケルめっきを行
い、下付層を形成する工程と、金属表面の下付層上に耐
摩耗性の外側層を形成する工程とを含む。この発明の実
施例では、ピストンリングの外周面にめっき処理を行
う。耐摩耗性の外側層は、陽極体が摩擦接触する状態で
金属表面を回転させながら又はめっき液に浸漬して下付
層上に形成される。
【０００７】
【作用】金属表面を脱脂しかつ酸性活性化した後、回転
中の金属表面に陽極体を摩擦接触させた状態でニッケル
めっき液を電着するので、電着面の活性化が促進され、
金属表面の酸化物層が十分に除去されると共に、ニッケ
ルが金属表面に強く電着して密着力の強い下付層が形成
される。下付層は、所定の厚さまで従来に比べて短時間
で形成される。その後、下付層の上に外側層が形成され
る。
中の金属表面に陽極体を摩擦接触させた状態でニッケル
めっき液を電着するので、電着面の活性化が促進され、
金属表面の酸化物層が十分に除去されると共に、ニッケ
ルが金属表面に強く電着して密着力の強い下付層が形成
される。下付層は、所定の厚さまで従来に比べて短時間
で形成される。その後、下付層の上に外側層が形成され
る。
【０００８】
【実施例】以下、４サイクル用自動二輪車のエンジンの
トップリングとして実装されるアルミニウム合金製のピ
ストンリングに適用したこの発明による電気めっき法の
実施例を図１〜図３について説明する。
トップリングとして実装されるアルミニウム合金製のピ
ストンリングに適用したこの発明による電気めっき法の
実施例を図１〜図３について説明する。
【０００９】図２は、６重量％シリコン、４重量％銅及
び残部アルミニウムにより形成された６シリコン・アル
ミニウム合金製のピストンリング１０を示し、図３は呼
び径５６ｍｍ、幅０.８ｍｍ、厚さ２.４ｍｍの寸法を有
するピストンリング１０の断面図を示す。
び残部アルミニウムにより形成された６シリコン・アル
ミニウム合金製のピストンリング１０を示し、図３は呼
び径５６ｍｍ、幅０.８ｍｍ、厚さ２.４ｍｍの寸法を有
するピストンリング１０の断面図を示す。
【００１０】図１は、同一軸上に多数のピストンリング
１０を１本の筒状に重ねて回転可能に支持したリングブ
ロック１４の外周面にめっき層を形成するめっき装置１
５を示す。リングブロック１４に隣接して配置された陽
極体２０は、ピストンリング１０の外周面と同一の曲率
の湾曲形をなすケース２１と、ケース２１に設けられか
つ陽極体２０を支持する支持棒２２と、ケース２１内部
に充填された多孔質の黒鉛陽極２５と、黒鉛陽極２５の
凹面に接合された摩擦材２６とを備えている。溶液冷却
タンク２４からめっき液をケース２１の内部に供給する
注入管２３がケース２１に接続される。注入管２３から
供給されるめっき液は、多孔質の黒鉛陽極２５内を通過
して摩擦材２６に達する。黒鉛陽極２５の凹面に沿って
配置される摩擦材２６は電解液及びめっき液の浸透が可
能なビニール繊維等の化学繊維又はフェルト材等の動植
物繊維によって形成された網状の織布又は不織布であ
る。回転するリングブロック１４の外周面に摩擦材２６
を接触させて、電解液及びめっき液がリングブロック１
４に塗布される。
１０を１本の筒状に重ねて回転可能に支持したリングブ
ロック１４の外周面にめっき層を形成するめっき装置１
５を示す。リングブロック１４に隣接して配置された陽
極体２０は、ピストンリング１０の外周面と同一の曲率
の湾曲形をなすケース２１と、ケース２１に設けられか
つ陽極体２０を支持する支持棒２２と、ケース２１内部
に充填された多孔質の黒鉛陽極２５と、黒鉛陽極２５の
凹面に接合された摩擦材２６とを備えている。溶液冷却
タンク２４からめっき液をケース２１の内部に供給する
注入管２３がケース２１に接続される。注入管２３から
供給されるめっき液は、多孔質の黒鉛陽極２５内を通過
して摩擦材２６に達する。黒鉛陽極２５の凹面に沿って
配置される摩擦材２６は電解液及びめっき液の浸透が可
能なビニール繊維等の化学繊維又はフェルト材等の動植
物繊維によって形成された網状の織布又は不織布であ
る。回転するリングブロック１４の外周面に摩擦材２６
を接触させて、電解液及びめっき液がリングブロック１
４に塗布される。
【００１１】回転可能に支持されたリングブロック１４
の下方には、リングブロック１４から滴下する電解洗浄
液及びめっき液を回収するトレイ２７が配置され、トレ
イ２７に回収される電解洗浄液及びめっき液は再使用の
ためポンプ２９でフィルタ２８を通して溶液冷却タンク
２４に戻される。リングブロック１４に接触して配置さ
れた陰極端子３０はスプリング３１でリングブロック１
４の外周面に弾性をもって押圧され、通電される。トレ
イ２７、ポンプ２９及び溶液冷却タンク２４は溶液の混
合を防止するため、実際には電解洗浄液、めっき液等異
なる溶液毎に異なる装置を使用するが、装置としては同
一の機能構造のものを使用できるので、同一の符号を使
用するものとする。
の下方には、リングブロック１４から滴下する電解洗浄
液及びめっき液を回収するトレイ２７が配置され、トレ
イ２７に回収される電解洗浄液及びめっき液は再使用の
ためポンプ２９でフィルタ２８を通して溶液冷却タンク
２４に戻される。リングブロック１４に接触して配置さ
れた陰極端子３０はスプリング３１でリングブロック１
４の外周面に弾性をもって押圧され、通電される。トレ
イ２７、ポンプ２９及び溶液冷却タンク２４は溶液の混
合を防止するため、実際には電解洗浄液、めっき液等異
なる溶液毎に異なる装置を使用するが、装置としては同
一の機能構造のものを使用できるので、同一の符号を使
用するものとする。
【００１２】次に、図１に示すめっき装置１５を使用し
てリングブロック１４の外周面にめっきを施す工程の実
施例を説明する。
てリングブロック１４の外周面にめっきを施す工程の実
施例を説明する。
【００１３】例１ まず、ＮａＯＨ：７５ｇ（グラム）／ｌ（リットル）、
Ｎａ3ＰＯ4：１０ｇ／ｌ、Ｎａ2ＣＯ3：１４ｇ／ｌの組
成からなる浴温８０℃の洗浄液を陽極体２０に供給し、
電圧１２ボルト、電流密度（陽極）７.５Ａ／ｃｍ2で電
流を陰極端子３０に３０秒供給して、リングブロック１
４の外周面を電解洗浄により脱脂した。
Ｎａ3ＰＯ4：１０ｇ／ｌ、Ｎａ2ＣＯ3：１４ｇ／ｌの組
成からなる浴温８０℃の洗浄液を陽極体２０に供給し、
電圧１２ボルト、電流密度（陽極）７.５Ａ／ｃｍ2で電
流を陰極端子３０に３０秒供給して、リングブロック１
４の外周面を電解洗浄により脱脂した。
【００１４】次に、ＨＣｌ：２０ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4：２
００ｇ／ｌの組成を有し、浴温４０℃のめっき浴で前記
脱脂処理したリングブロック１４の外周面を酸性活性化
電解した。このとき、陰極端子３０に対する電流は電流
密度０.５Ａ／ｃｍ2、ピストンリング速度８ｍ／分、電
解時間２０秒である。
００ｇ／ｌの組成を有し、浴温４０℃のめっき浴で前記
脱脂処理したリングブロック１４の外周面を酸性活性化
電解した。このとき、陰極端子３０に対する電流は電流
密度０.５Ａ／ｃｍ2、ピストンリング速度８ｍ／分、電
解時間２０秒である。
【００１５】図１に示すように、適当な駆動装置により
回転するリングブロック１４の外周面に陽極体２０の摩
擦材２６を接触させた。同時に、スプリング３１の弾性
力によりリングブロック１４の外周面に陰極端子３０を
接触させ、陽極体２０との間で通電した。陽極体２０の
ケース２１には注入管２３を通して溶液冷却タンク２４
からめっき液を注入した。
回転するリングブロック１４の外周面に陽極体２０の摩
擦材２６を接触させた。同時に、スプリング３１の弾性
力によりリングブロック１４の外周面に陰極端子３０を
接触させ、陽極体２０との間で通電した。陽極体２０の
ケース２１には注入管２３を通して溶液冷却タンク２４
からめっき液を注入した。
【００１６】続いて、リングブロック１４の外周面に下
地層としてニッケルめっきにより下付層を形成した。そ
の浴組成は、ＮｉＣｌ・６Ｈ2Ｏ：２５０ｇ／ｌ、Ｈ3Ｂ
Ｏ3：３０ｇ／ｌであり、浴温は３０℃、電流密度は０.
５Ａ／ｃｍ2、ピストンリング速度は５ｍ／分、電解時
間は２０秒である。陽極体２０に供給されためっき液は
黒鉛陽極２５から摩擦材２６へ浸透した。回転中のリン
グブロック１４の外周面に摩擦材２６を擦り着けながら
活性化し、一定量のニッケルめっき液を供給した。リン
グブロック１４を構成する各ピストンリング１０の外周
面にニッケルからなる８μｍの厚さを有する下付層１１
を下地層として電着した。
地層としてニッケルめっきにより下付層を形成した。そ
の浴組成は、ＮｉＣｌ・６Ｈ2Ｏ：２５０ｇ／ｌ、Ｈ3Ｂ
Ｏ3：３０ｇ／ｌであり、浴温は３０℃、電流密度は０.
５Ａ／ｃｍ2、ピストンリング速度は５ｍ／分、電解時
間は２０秒である。陽極体２０に供給されためっき液は
黒鉛陽極２５から摩擦材２６へ浸透した。回転中のリン
グブロック１４の外周面に摩擦材２６を擦り着けながら
活性化し、一定量のニッケルめっき液を供給した。リン
グブロック１４を構成する各ピストンリング１０の外周
面にニッケルからなる８μｍの厚さを有する下付層１１
を下地層として電着した。
【００１７】更に、摩擦研磨材の摩擦法と通常の浸漬め
っき法により、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金の酸化クロム複合分
散メッキでそれぞれ外側層１２を下付層１１の上に形成
した。外側層の形成に使用する浴組成は、ＮｉＳＯ4６
Ｈ2Ｏ：１００ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2６Ｈ2Ｏ：８０ｇ／
ｌ、ＣｏＳＯ4７Ｈ2Ｏ：１００ｇ／ｌ、Ｈ3ＰＯ3：２５
ｇ／ｌ、ＮａＨ2ＰＯ2Ｈ2Ｏ：２ｇ／ｌである。水素イ
オン濃度はｐＨ＝２.０、浴温は５０℃である。摩擦研
磨材による摩擦めっき法では、電流密度：３００Ａ／ｄ
ｍ2、通電時間：３０分、酸化クロム懸濁量（平均粒
径：１.５μｍ）：２０ｇ／ｌである。電析合金組成で
は、コバルト（Ｃｏ）：６５重量％、リン（Ｐ）：３.
０重量％、酸化クロム分散度２０容量％、皮膜硬度Ｈmv
＝８３０マイクロビッカースである。
っき法により、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合金の酸化クロム複合分
散メッキでそれぞれ外側層１２を下付層１１の上に形成
した。外側層の形成に使用する浴組成は、ＮｉＳＯ4６
Ｈ2Ｏ：１００ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2６Ｈ2Ｏ：８０ｇ／
ｌ、ＣｏＳＯ4７Ｈ2Ｏ：１００ｇ／ｌ、Ｈ3ＰＯ3：２５
ｇ／ｌ、ＮａＨ2ＰＯ2Ｈ2Ｏ：２ｇ／ｌである。水素イ
オン濃度はｐＨ＝２.０、浴温は５０℃である。摩擦研
磨材による摩擦めっき法では、電流密度：３００Ａ／ｄ
ｍ2、通電時間：３０分、酸化クロム懸濁量（平均粒
径：１.５μｍ）：２０ｇ／ｌである。電析合金組成で
は、コバルト（Ｃｏ）：６５重量％、リン（Ｐ）：３.
０重量％、酸化クロム分散度２０容量％、皮膜硬度Ｈmv
＝８３０マイクロビッカースである。
【００１８】同一浴組成及び浴温を使用した浸漬法で
は、電流密度：５Ａ／ｄｍ2、通電時間：１２０分、酸
化クロム懸濁量（平均粒径１.５μｍ）：１００ｇ／
ｌ、電析合金組成では、Ｃｏ：６０重量％、Ｐ：２.８
重量％、酸化クロム分散度：１０容量％、皮膜硬度Ｈmv
＝８１０マイクロビッカースである。本実施例では、複
合分散めっき及び硬質クロムの各々によって外側層１２
を形成した。前記皮膜硬度は、めっき厚さ１００μｍで
電着された外側層１２を４００℃の温度で１時間の熱硬
化処理を施した際の皮膜の硬度を示す。
は、電流密度：５Ａ／ｄｍ2、通電時間：１２０分、酸
化クロム懸濁量（平均粒径１.５μｍ）：１００ｇ／
ｌ、電析合金組成では、Ｃｏ：６０重量％、Ｐ：２.８
重量％、酸化クロム分散度：１０容量％、皮膜硬度Ｈmv
＝８１０マイクロビッカースである。本実施例では、複
合分散めっき及び硬質クロムの各々によって外側層１２
を形成した。前記皮膜硬度は、めっき厚さ１００μｍで
電着された外側層１２を４００℃の温度で１時間の熱硬
化処理を施した際の皮膜の硬度を示す。
【００１９】例２ 次に、例１で使用したピストンリング１０と同一材料、
同一サイズのピストンリングを使用し、電解洗浄、酸性
活性化電解、ニッケルめっき層１１の形成まで例１と同
一の処理を行った。硬質クロムめっき処理で使用した浴
組成は、ＣrＯ3：２５０ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4：２.５ｇ／
ｌで、浴温：５５℃である。電流密度：５５Ａ／ｄ
ｍ2、電解時間：５時間である。得られた硬質クロムめ
っき層は厚さ１００μｍを有する。更に、２００℃で１
時間のベーキング（焙り焼き）処理を施し、硬度を検査
した結果、硬質クロムめっき層のマイクロビッカース硬
度（ＨＭＶ）は９７０であった。この発明による前記め
っき方法の効果を確認するため、比較例１及び比較例２
を作成した。
同一サイズのピストンリングを使用し、電解洗浄、酸性
活性化電解、ニッケルめっき層１１の形成まで例１と同
一の処理を行った。硬質クロムめっき処理で使用した浴
組成は、ＣrＯ3：２５０ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4：２.５ｇ／
ｌで、浴温：５５℃である。電流密度：５５Ａ／ｄ
ｍ2、電解時間：５時間である。得られた硬質クロムめ
っき層は厚さ１００μｍを有する。更に、２００℃で１
時間のベーキング（焙り焼き）処理を施し、硬度を検査
した結果、硬質クロムめっき層のマイクロビッカース硬
度（ＨＭＶ）は９７０であった。この発明による前記め
っき方法の効果を確認するため、比較例１及び比較例２
を作成した。
【００２０】比較例１ 例１及び例２で使用したピストンリング１０と同一素材
及び同一形状のピストンリングを用意し、アルカリ電解
洗浄後の活性化処理として、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試
験協会）規格に基づく浸漬処理法により混酸溶液に２０
秒間浸漬した。この混酸溶液はフッ酸と硝酸との比率が
１：３で、浴温３０℃である。水洗後、再び重クロム酸
ナトリウム２５０ｇ／ｌと、フッ酸４８ｍｇ（ミリグラ
ム）／ｌの活性化エッチング処理液に温度８０℃で２０
分間浸漬した。再び水洗後、直ちに下付層１１を形成す
る前記実施例と同一のニッケルめっき浴を使用し、通常
の浸漬法により電流密度７Ａ／ｄｍ2で５分間のニッケ
ルめっき層を形成した。その後、外側層１２を形成する
前記実施例と同一のクロムめっき浴（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合
金酸化クロム複合分散めっき）の摩擦法及び浸漬法によ
り同一条件で複合めっきを施し、４００℃で１時間の熱
硬化処理を施した。
及び同一形状のピストンリングを用意し、アルカリ電解
洗浄後の活性化処理として、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試
験協会）規格に基づく浸漬処理法により混酸溶液に２０
秒間浸漬した。この混酸溶液はフッ酸と硝酸との比率が
１：３で、浴温３０℃である。水洗後、再び重クロム酸
ナトリウム２５０ｇ／ｌと、フッ酸４８ｍｇ（ミリグラ
ム）／ｌの活性化エッチング処理液に温度８０℃で２０
分間浸漬した。再び水洗後、直ちに下付層１１を形成す
る前記実施例と同一のニッケルめっき浴を使用し、通常
の浸漬法により電流密度７Ａ／ｄｍ2で５分間のニッケ
ルめっき層を形成した。その後、外側層１２を形成する
前記実施例と同一のクロムめっき浴（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ合
金酸化クロム複合分散めっき）の摩擦法及び浸漬法によ
り同一条件で複合めっきを施し、４００℃で１時間の熱
硬化処理を施した。
【００２１】比較例２ また、例１及び例２で用いたピストンリング１０と同一
素材及び形状のピストンリングを用意し、比較例１と同
一の方法及び条件でアルカリ電解洗浄、フッ酸・硝酸活
性化、重クロム酸ナトリウム、フッ酸の活性化、ニッケ
ルめっき層を形成した後、例２と同一の条件で硬質クロ
ムめっきを施し、２００℃で１時間の焙り焼き処理を行
った。
素材及び形状のピストンリングを用意し、比較例１と同
一の方法及び条件でアルカリ電解洗浄、フッ酸・硝酸活
性化、重クロム酸ナトリウム、フッ酸の活性化、ニッケ
ルめっき層を形成した後、例２と同一の条件で硬質クロ
ムめっきを施し、２００℃で１時間の焙り焼き処理を行
った。
【００２２】前記の例より試料番号〜で示す下記６
種類のピストンリングが得られた。 摩擦研磨材による摩擦めっき−摩擦法（例１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（例１） 硬質クロムめっき処理−硬質クロムめっき（例２） 摩擦研磨材による摩擦めっき法−摩擦法（比較例
１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（比較例
１） 硬質クロムめっきによる皮膜形成リング−硬質クロ
ムめっき（比較例２） ４気筒４サイクル水冷式のアルミ合金製鋳鉄スリーブ鋳
込エンジンのトップリングとして前記４種のピストンリ
ングを実装し、馴らし運転後、全負荷で回転数１４００
０ｒｐｍにより２００時間の耐久テストを行った。下表
は、各ピストンリングと相対するシリンダの摺動面を観
察し、摩耗量についての測定結果を示す。 試料番号 試験後の表面状態 試験後の摩耗量（μｍ） ピストンリング シリンダ 剥離なし ８ ４ 下付層から２個所剥離 １３ ５ 剥離なし ３０ ３ 外側層から６個所剥離 １０ ８ 外側層から７個所剥離、下付層から２個所剥離 １５ １０ ワーク表面から５個所剥離 ５０ ６ 上記表から明らかなように、この発明による例１及び例
２では、めっき層の密着性が良好で、外側層１２からの
剥離はなく、ピストンリング及びシリンダの摩耗量も少
なく、表面状態は良好である。また、この発明によって
めっきされたアルミニウム又はアルミニウム合金製のピ
ストンリングはエンジンの稼動中に加熱されたピストン
の熱をシリンダに円滑に伝達する耐摩耗性の放熱路を形
成するから、耐スカッフィング性に優れていることが理
解されよう。
種類のピストンリングが得られた。 摩擦研磨材による摩擦めっき−摩擦法（例１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（例１） 硬質クロムめっき処理−硬質クロムめっき（例２） 摩擦研磨材による摩擦めっき法−摩擦法（比較例
１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（比較例
１） 硬質クロムめっきによる皮膜形成リング−硬質クロ
ムめっき（比較例２） ４気筒４サイクル水冷式のアルミ合金製鋳鉄スリーブ鋳
込エンジンのトップリングとして前記４種のピストンリ
ングを実装し、馴らし運転後、全負荷で回転数１４００
０ｒｐｍにより２００時間の耐久テストを行った。下表
は、各ピストンリングと相対するシリンダの摺動面を観
察し、摩耗量についての測定結果を示す。 試料番号 試験後の表面状態 試験後の摩耗量（μｍ） ピストンリング シリンダ 剥離なし ８ ４ 下付層から２個所剥離 １３ ５ 剥離なし ３０ ３ 外側層から６個所剥離 １０ ８ 外側層から７個所剥離、下付層から２個所剥離 １５ １０ ワーク表面から５個所剥離 ５０ ６ 上記表から明らかなように、この発明による例１及び例
２では、めっき層の密着性が良好で、外側層１２からの
剥離はなく、ピストンリング及びシリンダの摩耗量も少
なく、表面状態は良好である。また、この発明によって
めっきされたアルミニウム又はアルミニウム合金製のピ
ストンリングはエンジンの稼動中に加熱されたピストン
の熱をシリンダに円滑に伝達する耐摩耗性の放熱路を形
成するから、耐スカッフィング性に優れていることが理
解されよう。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による電
気めっき法は、軽量なアルミニウム又はアルミニウム合
金の表面に耐摩耗性皮膜を強固な剥離強度で形成でき
る。このため、高速高負荷の過酷な条件で使用される軽
量化ピストンリングの外周面に耐摩耗性及び耐スカッフ
ィング性の皮膜を形成することができ、エンジンの性能
を向上すると共に、寿命を延長することが可能となる。
気めっき法は、軽量なアルミニウム又はアルミニウム合
金の表面に耐摩耗性皮膜を強固な剥離強度で形成でき
る。このため、高速高負荷の過酷な条件で使用される軽
量化ピストンリングの外周面に耐摩耗性及び耐スカッフ
ィング性の皮膜を形成することができ、エンジンの性能
を向上すると共に、寿命を延長することが可能となる。
【図１】 この発明による電気めっき法に使用するめっ
き装置のブロック図
き装置のブロック図
【図２】 この発明による電気めっき法によってめっき
されたピストンリングの平面図
されたピストンリングの平面図
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿うピストンリングの断面
図
図
１０．．ピストンリング、１１．．下付層、１２．．外
側層、１４．．リングブロック、１５．．めっき装置、
２０．．陽極体、２１．．ケース、２５．．黒鉛陽極、
２６．．摩擦材、３０．．陰極端子、３１．．スプリン
グ、２４．．溶液冷却タンク、２７．．トレイ
側層、１４．．リングブロック、１５．．めっき装置、
２０．．陽極体、２１．．ケース、２５．．黒鉛陽極、
２６．．摩擦材、３０．．陰極端子、３１．．スプリン
グ、２４．．溶液冷却タンク、２７．．トレイ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】前記の例より試料番号〜で示す下記６
種類のピストンリングが得られた。 摩擦研磨材による摩擦めっき−摩擦法（例１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（例１） 硬質クロムめっき処理−硬質クロムめっき（例２） 摩擦研磨材による摩擦めっき法−摩擦法（比較例
１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（比較例
１） 硬質クロムめっきによる皮膜形成リング−硬質クロ
ムめっき（比較例２） ４気筒４サイクル水冷式のアルミ合金製鋳鉄スリーブ鋳
込エンジンのトップリングとして前記４種のピストンリ
ングを実装し、馴らし運転後、全負荷で回転数１４００
０ｒｐｍにより２００時間の耐久テストを行った。下表
は、各ピストンリングと相対するシリンダの摺動面を観
察し、摩耗量についての測定結果を示す。 試料番号 試験後の表面状態 試験後の摩耗量（μｍ） ピストンリング シリンダ 剥離なし ７ ３ 下付層から２個所剥離 １ ５ 剥離なし ２８ ３ 外側層から６個所剥離 １０ ７ 外側層から７個所剥離、下付層から２個所剥離 １４ ９ ワーク表面から５個所剥離 ５０ ６ 上記表から明らかなように、この発明による例１及び例
２では、めっき層の密着性が良好で、外側層１２からの
剥離はなく、ピストンリング及びシリンダの摩耗量も少
なく、表面状態は良好である。また、この発明によって
めっきされたアルミニウム又はアルミニウム合金製のピ
ストンリングはエンジンの稼動中に加熱されたピストン
の熱をシリンダに円滑に伝達する耐摩耗性の放熱路を形
成するから、耐スカッフィング性に優れていることが理
解されよう。
種類のピストンリングが得られた。 摩擦研磨材による摩擦めっき−摩擦法（例１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（例１） 硬質クロムめっき処理−硬質クロムめっき（例２） 摩擦研磨材による摩擦めっき法−摩擦法（比較例
１） 浸漬法による各複合めっき処理−浸漬法（比較例
１） 硬質クロムめっきによる皮膜形成リング−硬質クロ
ムめっき（比較例２） ４気筒４サイクル水冷式のアルミ合金製鋳鉄スリーブ鋳
込エンジンのトップリングとして前記４種のピストンリ
ングを実装し、馴らし運転後、全負荷で回転数１４００
０ｒｐｍにより２００時間の耐久テストを行った。下表
は、各ピストンリングと相対するシリンダの摺動面を観
察し、摩耗量についての測定結果を示す。 試料番号 試験後の表面状態 試験後の摩耗量（μｍ） ピストンリング シリンダ 剥離なし ７ ３ 下付層から２個所剥離 １ ５ 剥離なし ２８ ３ 外側層から６個所剥離 １０ ７ 外側層から７個所剥離、下付層から２個所剥離 １４ ９ ワーク表面から５個所剥離 ５０ ６ 上記表から明らかなように、この発明による例１及び例
２では、めっき層の密着性が良好で、外側層１２からの
剥離はなく、ピストンリング及びシリンダの摩耗量も少
なく、表面状態は良好である。また、この発明によって
めっきされたアルミニウム又はアルミニウム合金製のピ
ストンリングはエンジンの稼動中に加熱されたピストン
の熱をシリンダに円滑に伝達する耐摩耗性の放熱路を形
成するから、耐スカッフィング性に優れていることが理
解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ１６Ｊ 9/26 Ｃ 7366−3Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金製の
金属表面を電解洗浄により脱脂する工程と、 脱脂後、陽極体が摩擦接触する状態で回転する金属表面
を電解洗浄により酸性活性化する工程と、 酸性活性化後、陽極体が摩擦接触する状態で回転する金
属表面にニッケルめっきを行い、下付層を形成する工程
と、 金属表面の下付層上に耐摩耗性の外側層を形成する工程
とを含むことを特徴とする電気めっき法。 - 【請求項２】 金属表面はピストンリングの外周面であ
る「請求項１」に記載の電気めっき法。 - 【請求項３】 陽極体が摩擦接触する状態で回転する金
属表面の下付層上に耐摩耗性の外側層を形成する「請求
項１」に記載の電気めっき法。 - 【請求項４】 金属表面をめっき液に浸漬して、金属表
面の下付層上に耐摩耗性の外側層を形成する「請求項
１」に記載の電気めっき法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5901693A JPH06272078A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 電気めっき法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5901693A JPH06272078A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 電気めっき法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06272078A true JPH06272078A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13101076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5901693A Pending JPH06272078A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 電気めっき法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06272078A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2821627A1 (fr) * | 2001-03-05 | 2002-09-06 | Lorilleux | Procede et dispositif d'elaboration par voie electrolytique d'un depot selectif epais de nickel sur une piece |
| JP2006180831A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Shimano Inc | スピニングリールの釣り糸案内機構 |
| JP2006316793A (ja) * | 1995-09-20 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | ポンプ及びその製造方法 |
| GB2517006A (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | Saudi Internat Petrochemical Company | Nickel direct-plating |
| CN109898115A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-18 | 广东工业大学 | 一种快速的铝基板上电镀铜前处理方法 |
| CN115474348A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-13 | 珠海精毅电路有限公司 | 一种电路板电镀硬金方法 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5901693A patent/JPH06272078A/ja active Pending
Cited By (6)
| 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 |
| FR2821627A1 (fr) * | 2001-03-05 | 2002-09-06 | Lorilleux | Procede et dispositif d'elaboration par voie electrolytique d'un depot selectif epais de nickel sur une piece |
| JP2006180831A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Shimano Inc | スピニングリールの釣り糸案内機構 |
| GB2517006A (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | Saudi Internat Petrochemical Company | Nickel direct-plating |
| CN109898115A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-18 | 广东工业大学 | 一种快速的铝基板上电镀铜前处理方法 |
| CN115474348A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-13 | 珠海精毅电路有限公司 | 一种电路板电镀硬金方法 |
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