JPS5985898A - 分散液被膜を製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、懸濁状態に保たれた固体粒子（以下懸濁液電
解質と呼ぶ）を含む金属被膜を電着する（３） 方法および装置に関する。この方法を実施するために必
要な装置はこの懸濁液電解質を保持ずくけγ器および陽
極を備えており、処理すべき加工物は陰極を形成する。

技術分野で金属を使用する際にはしばしば表向特性、特
に耐摩耗性、硬度および滑り特性、ならびに全体的な耐
摩耗性の改善が要求される。特に自動車および機械の製
造における多数のアルミニウムの利用は、硬質の耐摩耗
性被膜と組合わせて初めて可能となる。硬質材料粒子を
含有する金属層を電着することにより、簡単なかつ多く
の摩耗性の問題に関して適切な表面改善の可能性が得ら
れる。

金属および固体粒子を懸濁液電解質から同時に電着する
ことによる分散液被膜（多くの場合、ニッケル／炭化ケ
イ素系を用いることが有用である）は、マトリックス材
料、粒子材料、寸法および分布を適宜選択することによ
り多種多様な特性を示す。

電着した分散液被膜はすでに数十年来知られて（４） いる。これらの製造に用いられる装置は、たとえば雑誌
°゛シユミールテヒニクｓｃｈｍｉｅｒｔｅｃｈｎｉｋ
）　”１１（１９８０）、８１−８６頁に記載されてい
る。雑＝、”オーベルフレツヘンテヒニク（Ｏｂｅｒｆ
ｌ；；−ｃｈｅルｔｅｃｈｎｉｋ）”　　（１９７５）
、４５−５２頁に示されたそれ以前の報文では、浴すな
わち電解液を動かすことは金属が沈着するのに伴って金
属中に固体粒子を取込む速度にとってきわめて重要であ
るという事実に注目している。

その報文には、浴の動きは空気の噴入、電解液の循環、
または攪拌機の使用により行われると示唆されている。

浴を動かす効果は、固体粒子が電解液と共に加工物の上
部へ達し、これにより固体粒子が重力によって加工物の
表面に沈降し、そこで金属被膜により接着することを保
証するものである。

普通の攪拌機により、または浴を循環させることにより
浴を動かすのは、被覆すべき部品の表面に沿って生じる
乱流の変化のため被膜の金属内に固体粒子が不均一に取
込まれるので不適当である。

（５） 空気の噴入によれば上記の他の方法よりも良い結果は得
られるが、この方法も懸濁液電解質の不均質さまたは濃
度差を生じ、従ってこの場合も被膜内へ分散液が不規則
に取込まれる結果となるため不適当である。

本発明の目的はこれらの欠点を除くことである。

この目的は、陰極としての極性をもつ被覆すべき加工物
表面に処理浴中で、少なくとも１個の出口を備えかつ浴
中でこの面に沿ってこの面から一定の距離を保って動く
供給管により供給されイ）均質な懸濁液電解質を衝突さ
せる本発明の方法によって達成される。

このように噴出された懸濁液電解質は、出口をもつ供給
管を介して浴を構成する懸濁減電Ｗｒ′貴の循環が起こ
ることにより、浴から取り去られる。

この方法を実施するための装置は、少なくとイ）１個の
出口を備えかつ浴中に突出する少なくとも１個の供給管
、およびこの（これらの）供給管を被覆すべき面に沿っ
てかつこれに近接して移動させるのに適した手段を備え
ている。

（６） 平１旦な面またはドーム状の面を被覆するためには、供
給管は並行したレールに乗せられ、このレールに沿って
前後に移動することが有用である。

円筒状または円錐状の加工物の表面を被覆するためには
、懸濁液電解質が通過する中空の車軸に中間の管により
供給管を連結させることができる。

この方法では、円筒状または円錐状の加工物の外側また
は内側の１面のみを被覆することができる。

供給管は処理すべき面に平行に配置され、かつこの面に
面した側に出口（ノズル形であってもよく、スリット形
であってもよい）を備えたものが有用である。

本発明の他の特色によれば、供給管は被覆すべき面の長
さおよび幅全体にわたってノズルを備えている。この場
合、被覆すべきでない加工物面は耐性ペーストにより保
護される。

さらに、供給管と被覆すべき面との距離は一般にこの面
と浴中の陽極との距離よりも小さいことが有用である。

中空の加工物の内面を塗装するためにはこの加（７） 工物を直接に電解液の容器として使用し、かつ必要な場
合にはその底を底板でシールすることが特に有用である
ことが認められた。その際円筒状または円錐状の加工物
の面を被覆する場合（・ま、陽極を中空円筒状とするか
、またはこの形状の陽極バスケットを用いることが有用
である。この配慮は、円筒状の自動車部品（たとえば分
離ブレーキドラム、またはホイールリムに統合されたブ
レーキドラム）、特にアルミニウムまたはアルミニウム
合金製のものの内面をニッケル／炭化ケイ素分散液層で
被覆したい場合に、特に有利であることが認められた。

この種のプレー′キトラムがボルト穴をもつ場合、これ
らはプラグで閉じておくことができる。

本発明による装置のこのような形態によれば、固体粒子
が均一に分散した電解質分散液がスピンニングローター
によって均一に、被覆すべき加工物の表面に噴射される
。その結果、固体粒子および金属の均一な共沈が達成さ
れて、たとえはブレーキの内張りが得られる。

（８） 供給管から（均質な懸濁液電解質の連続した流れが被覆
すべき面へ噴射されるノズルを経て）この面までの距離
、および噴射される懸濁液電解質の流速は、移動する供
給管上のノズルから生じる電解液の流れが被膜すべき面
に衝突するように選ばれなげればならない。しかしこれ
は、電解液中の固体粒子（たとえば著しい研摩作用をも
つことが知られている炭化ケイ素粒子）がすでに沈積し
た金属層に損傷を与えたり、またはある程度除去したり
することのないように選ばれなければならない。

上記装置の配置が好適であるため、加工物の単位面積当
たりきわめて規則的な、均一な厚さの被膜が得られる。

電着された分散液被膜についての費用のかかる機械仕上
げ、たとえば今日まで知られている装置を用いた場合に
必要なもの、が少なくて済むか、あるいはその必要がな
くなる。

本発明を以下に、図面に示されたブレーキドラムの被膜
に関する好ましい実施態様の例を用いてより詳細に記述
する。

（９） 図面は下記のものを示す。

第１図二分散液被膜の電着のための装置の横断面図。

直径りのキャップ様円筒状の蓋１（必要な場合はＱ　−
ＩＪング１０が介在する）が底板２２および・・プ２３
を備えた金属製ブレーキドラム２の円筒状の壁２１に支
えられている。底板２２が水平である場合、底板２２、
ハブ２３および壁２１は懸濁液電解質を入れる容器を形
成する。この場合ノ・プ２３の開口はオーバーフローＵ
としての役割をもつ。蓋１の中心に中空の車軸３があり
、これはボールベアリング３０を貫通している。この車
軸３は蓋１およびブレーキドラム２が形成する室に内へ
突出している。ベアリング８０の上方の位置に、０−リ
ングおよび導入管８１を備えた供給槽８がある。この供
給槽内にある部分の車軸３は穴３１を備えている。供給
槽８から外へ突出している部分の車軸３はモーター駆動
装置に連結している。室に内の部分の中空の管状車ｌ１
ｑｌＩ３に接続しかつこれにほぼ直角な状態で、末端に
車軸３と甲−行（１０） に走行する供給管４２を備えた接接管４１がある。

供給管４２＆まブレーキの面２４（塗装すべき幅Ｂ）の
方向にノズル開口４３を備えている。構成要素３．４１
および４２は一緒になってローターＲを形成する。

室に内のハブ２３の末端に絶縁キャップ５がはめられ、
これは導電性の円筒状かつ網状の陽極バスケット６を支
えており、バスケット６には導線６１が接続している。

バスケット６にはペレット状または粒状の陽極金＠７が
入っている。従ってブレーキドラム２とバスケット６は
互いに電気絶縁されている。

車軸３、接線管４１、およびノズル４３を備えた供給管
４２から構成されるローターＲは、化学的に抵抗性をも
ちかつ非導電性でもある材料、たとえばプラスチック、
特にポリプロピレンから作成されている。蓋１およびブ
レーキドラム２が車軸３の囲りを回転するように配置す
ることもできるが、普通はこれらは静止した状態に保た
れる。

従ってこれらはほぼ一種の固定子を形成する。

固体粒子を含有する金属被膜をブレーキの而２４に電気
的に電着するため（では、室Ｋにハブ２３の内部の水準
まで固体粒子含有電解液／す゛ず／「わち懸濁液電解質
を装填する。過剰の電′ｌｊｉ！ｒ液はオーバーフロー
Ｕから菩１−出する。ブレーキドラムが陰極を形成し、
陽極金属を入れたバスケット６は陽極を形成する。ロー
ターＲが回転するのに伴い、均一に分散した粒状固体を
含有する懸濁液電解質の追加量が連続的に室Ｋに供給さ
れる。この懸濁液電解質の供給は供給槽８の導入管８１
を介して行われ、電解液はここから穴３１を経てロータ
ーＲへ流入する。次いで電解液はノズル４３から噴出し
、被覆すべきブレーキの面２４に衝突する。

過剰の電解液はオーバーフローＵかも流出し、図示され
てはいないがポンプによりこれを導入管８１へ戻すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分散液被膜の電着のための装置を示す横断面図
である。 図面中の記号は下記のものを示す。 １：蓋　　　　２：加工物（ブレーキドラム）３：車軸 ５：絶縁キャップ　　　　６：陽極バスケット７：陽極
金属　８：供給槽 １０：蓋１のＯ−リング ２１ニブレーキドラムの壁 ２２ニブレーキドラムの底板 ２３ニブレーキドラムのハブ ２４ニブレーキの被覆すべき表面　３０：軸受３１：穴
（入口開口部）　４１：接続管４２：電解液の供給管　
４３：ノズル開口６１：導線　８１：電解液の導入管 Ｂ：塗装すべきブレーキ面の幅 Ｄ：蓋１の直径　Ｅ：電解液　Ｋ：室 Ｕニオーバーフロー （外４名） （１３） −〇二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）処理浴を形成しかつ少なくとも１種の溶解した金
   属塩および懸濁した固体粒子を含有する電解液（懸濁液
   電解質）からの電着により金属部品表面に分散液被膜を
   製造する方法であって、植覆すべき陰極の極囲をもつ面
   に浴中で、この面に沿ってこれから一定の距離を保って
   移動しかつ少なくとも１個の開口を備えた少な（とも１
   個の供給管を介して導入される均質な懸濁液電解質を噴
   出させることを特徴とする分散液被膜の製造方法。 （２）処理浴を形成する懸濁液電解質を、移動する少な
   くとも１個の供給管を介して循環させる、特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 （３）該金属部品がアルミニウムまたはアルミニウム合
   金製の部品である、特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 （４）該アルミニウムまたはアルミニウム合金製部（１
   ） 品がブレーキドラム（２）のブレーキライニング（２４
   ）である、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 （５）処理浴の容器および陽極系を備え、被覆すべき部
   分が陰極を形成し、少なくとも１種の溶解した金属塩お
   よび懸濁した固体粒子を含有する電解液からの電着によ
   り該被覆すべき部分上に分散液被膜をつくる装置であっ
   て、少なくとも１個の出口を備えた少なくとも１個の供
   給管、および被膜すべき加工物表面に沿って供給管を移
   動させるのに適した手段を有することを特徴とする上記
   の装置。　　　゛ （６）円筒状または円錐状の面を被覆するための出口（
   ４３）を備えた少なくとも１個の供給管（ｉ２）　　　
   　’が接続管（４１）を介して回転しうる中空の車軸（
   ３）に接続しており、これによりこの接続管（４１）お
   よび中空の車軸（３）が供給管（４２）に懸濁液電解質
   を供給する供給管路として作動する、特許請求の範囲第
   ５項記載の装置。 （７）中空の車軸（３）が軸受、特にボールベアリング
   （８０）および導入管（８１）を備えた供給槽（８）を
   通（２） 過し、この領域で車軸（３）が入口開口部（３１）を備
   えている、特許請求の範囲第６項記載の装置。 （８）供給管（４２）が被覆すべき面（２４）の幅■に
   相当する長さに沿って複数の出口（４３）を備えている
   、特許請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかに記載
   の装置。 （９）供給管（４２）から加工物の表面（２４）までの
   距離がこの面から陽極（６）までの距離よりも小さい、
   特許請求の範囲第５項ないし第８項のいずれかに記載の
   装置。 （１０処理を行うための容器が、その内面（２４）を被
   覆されるべき加工物（２）により形成されている、特許
   請求の範囲第５項ないし第９項のいずれかに記載の装置
   。 （１１）陽極が陽極金属を充填した中空の円筒状陽極バ
   スケットの形状である、特許請求の範囲第５項ないし第
   １０項のいずれかに記載の装置。