JPS5843476B2 - アルミニウムの陽極酸化処理方法並びに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は均一な陽極酸化皮膜を生成するためのアルミニ
ウムの液中噴射式陽極酸化処理方法並びに装置に関する
。

アル□ニウム材に陽極酸化皮膜を生成させるためには、
硫酸、しゆう酸、クロム酸などを加えた電解浴中に、ア
ルミニウム材を陽極として置き、両側に陰極を対設して
、両者間に通電して陽極酸化処理を行なうのであるが、
その際ジュール熱または酸化皮膜の生成熱によりアルミ
ニウム材の表面温度が上昇する傾向にある。

その際アル□ニウム材の表面温度にバラツキがあると、
酸化皮膜の厚さにバラツキが生じることが判明した。

すなわちアルミニウム材表面の温度が不均一となれば、
温度が高いところに電流が多く流れ、温度が低いところ
には電流が少く流れるので生成する陽極酸化皮膜の膜厚
分布にバラツキが生ずることとなる。

とりわけ、縦吊り方式の場合でみると、同一の陽極酸化
槽で処理するアルミニウム材の寸法、形状は多岐に亘り
、特に長さは一定でないのでアルミニウム材の長さによ
って、槽底からアルミニウム材下端筐での距離が変動す
る。

したがって、アルミニウム材が短い場合、槽底からアル
ミニウム材下端１での距離間に余剰陰極が生じ、当該余
剰陰極に起因する電流がアルミニウムの下部に集中し、
その部分の陽極酸化皮膜が厚くなり、全体の膜厚を不均
一にする。

本発明は以上の難点に鑑み創案されたもので製品となる
べきアルミニウムの長さが異なっても、すなわち余剰陰
極の有無にかかわらず、常に均一な陽極酸化皮膜をアル
ミニウム材表面に生成させることを目的とする。

すなわち、本発明は電解浴中の適当なところに配設した
電解液噴射増強用噴射孔からアルミニウム材の陽極酸化
皮膜が多く生成され易い部分に向けて電解液を噴射する
ことを特徴とするものである。

このとき電解液噴射増強用噴射孔からの電解液の噴射速
度は他の電解液噴射孔からの電解液の噴射速度よりも大
とする。

このようにすることによってアルミニウム材の陽極酸化
皮膜が多く生成され易い部分の反応熱の除去が速やかに
行なわれしたがって余剰陰極の電流がアル□ニウム材の
表面温度の高い方へ拡散するために均一な皮膜が得られ
るのである。

本発明は渣た、上記方法を実施するに適した装置に関す
るものである。

すなわち、装置内に電解噴射体を複数個設置し、各噴射
体に電解液噴射速度を調節するための調節手段を設けて
なることを特徴とするもので、かかる装置によれば、通
常の電解液噴射孔と、電解液噴射増強用噴射孔とを特に
分けて設ける必要がなく、簡単な設備をもって、上記本
発明方法を実施することができる。

つぎに本発明を図面に基づいてさらに詳細に説明する。

第１図は陽極酸化処理槽の一実施例の縦断面図を示し、
１は槽本体、２は陰極、３は陽極のアルミニウム材であ
る。

陰極２は通常棒状のものを多数並置してあり、図では槽
本体１内の両側に設けた例を示し、その間にアル□ニウ
ム材３を多数本吊下する形式のものである。

勿論これは説明のためのちので、実際には、同一槽本体
内に複数の対向陰極をセットしてもよい。

陰極２内に設けられた噴射用パイプ５からアルミニウム
材３に向けて電解液を噴射するのであるが、その機構を
詳細に説明するために第１図におけるＡ部の陰極２部を
拡大して示したものが第２図である。

第３図は第２図の要部をさらに断面で示したものであり
、第４図は第２図のＢ−Ｂ断面図を示す。

すなわち陰極２は噴射開口４，４を有し、噴射用パイプ
５を内蔵しておシ、この噴射用パイプ５には噴射孔６が
あって、噴射孔６と噴射開口４とは位置が一致している
。

そして噴射開口４の大きさは、噴射孔６よりの電解液の
噴出角よりも大きくしてむくと噴射開口４が噴射電解液
で消耗されることが少ない。

陰極２には水平方向に噴射増強用パイプ７が取付けられ
ている。

噴射増強用のパイプ７の噴射孔８は陰極２０間に位置し
ている。

噴射増強用パイプ７は陰極２の下部に複数本取付けられ
、随時所望の位置の噴射増強用パイプ７から電解液を噴
射するようになっている。

第５図に口はその作用の説明図で、噴射増強用パイプ７
は、ａ、ｂ、Ｃの三つの群が別系統に操作されるように
なってお・す、イはアルミニウム材３が短かい場合で、
ａ群から他の噴射孔よりも噴射速度の速い電解液を、ア
ルミニウム材３の下部に向けて噴射する。

口はアルミニウム材３がイの場合よシもやや長い場合で
、ｂ群の噴射増強用パイプから電解液を噴射する。

このようにして、常にアルミニウム材３の下端部に電解
液を強く噴射し該部の反応熱の除去を速やかに行なうの
である。

上記した噴射される電解液は倒れも熱交換器を通り常温
に冷却されたものである。

第６図は他の実施例を示すもので、陰極２と噴射用パイ
プ５とを分けて設けたものである。

第７図はさらに他の実施例で、横型タイプの陰極を用い
、この陰極と噴射用パイプと噴射増強用パイプとを兼ね
る噴射体９を用いた例である。

この例では噴射体９を水平に並列して設け、各噴射体９
は陰極に連結して、それぞれに遠隔操作可能の流量調節
バルブＭを設けである。

前記槽本体１の電解液はオーバーフロ一槽１′ｏに集め
られ、ついでオフタンク１１に集められ、ポンプＰによ
り熱交換器１２に送られて、ここで１５〜１６°Ｃの定
温に冷される。

定温に冷却された電解液は流量調節バルブＭを経て噴射
体９から、アル□ニウム材３に向けて噴射される。

その際、アルミニウム材３の下部に相当する位置にある
噴射体９（図では下より２段目）の流量調節バルブＭの
開度は他のところよシも犬とし、電解液の噴射速度を犬
とする。

つぎに、上記実施例装置を用いてアルミニウムの陽極酸
化処理を行なった場合の結果について述べる。

被処理アルミニウム材として長さ１９５０ｍ１で吊面積
８９．１ｍのものを用い、浴比０．３６、電流密度１．
０５Ａ／ｄイ液温２０±１°Ｃ１５時間４０分をもって
処理した。

このとき通常の電解液噴射孔からの循環電解液の噴射速
度は１６５ｃｆｒＬ／ Ｓｅｅ （３タ一ン／時に相当
）とした。

このようにアルミニウム材の吊面積が大きく浴比の小さ
いときには、アル□ニウム材３の上端から１７００ｍｍ
付近から下部先端に向けて膜厚の増加が起る。

そこで、との膜厚増加部分に対応する位置にある噴射増
強用パイプから噴射速度３３０ ｃｒｆＬ／ｓｅｅ
をもって電解液を噴射した。

すなわち当該個所の電解液の噴射量は他の個所の２倍量
とした。

このときの電解液の循環量は４．２タ一ン／時に相当す
る。

このようにすることによって、アルミニウム材は全長に
わたって、厚さ１０μの均一な陽極酸化皮膜層が形成さ
れ、しかも良好な皮膜性能が得られた。

なお、上記の説明は所謂縦吊り方式の場合を例にとって
行なっているが横吊り方式の場合も同様の現象が起り得
るので、当然本発明を適用し得る。

以上のように、本発明によれば噴射増強用パイプの噴射
孔からアル□ニウム材の陽極酸化皮膜が多く生成されや
すい部分に対して噴射する電解液噴射速度が噴射用パイ
プからの電解液噴射速度より犬であるため、陽極酸化皮
膜が多く生成されやすい部分の反応熱の除去が速やかに
行なわれ、アル□ニウム材の表面温度が全長に亘りほぼ
均一となりしたがって、余剰陰極に起因する電流が一部
分に集中しないため、均一な皮膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は陽極酸化処理槽の一実施例の縦断面図、第２図
は第１図Ａ部の拡大図、第３図は第２図の要部の断面図
、第４図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第５図く口は本発明
の詳細な説明図、第６図は他の実施例の説明図、第７図
は横型陰極を用いた場合の他の実施例の説明図をそれぞ
れ示す。 １・・・・・・槽本体、２・・・・・・陰極、３・・・
・・・アルミニウム材、４・・・・・・噴射開口、５・
・・・・・噴射用パイプ、６・・・・・・噴射孔、７・
・・・・・噴射増強用パイプ、８・・・・・・噴射孔、
９・・・・・・噴射体、１０・・・・・・オーバーフロ
一槽、１１・・・・・・オフタンク、１２・・・・・・
熱交換器、Ｐ・・・・・・ポンプ、Ｍ・・・・・・流量
調節バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム材と陰極とを電解浴中に対置し、循環
   電解液をアルミニウム材に対して噴射しながら通電する
   ことによってアルミニウム材表面に陽極酸化皮膜を生成
   せしめる方法において、電解浴中の適当なところに配設
   した電解液噴射増強用噴射孔から、アルミニウム材の陽
   極酸化皮膜が多く生成され易い部分に向けて電解液を噴
   射することを特徴とするアルミニウムの陽極酸化処理方
   法。 ２ 電解液噴射増強用の噴射孔からの電解液の噴射速度
   は、他の噴射孔からの電解液の噴射速度より犬とする特
   許請求の範囲第１項記載のアルミニウムの陽極酸化処理
   方法。 ３ アルミニウム材と陰極とを電解浴中に対置し、循環
   電解液をアルミニウム材に対して噴射しながら通電する
   ことによってアルミニウム材表面に陽極酸化皮膜を生成
   せしめる装置にかいて、電解液噴射体を複数個設置し、
   各噴射体に電解液噴射速度を調節するための調節手段を
   設けてなることを特徴とするアルミニウムの陽極酸化処
   理装置。