JPS602693A - アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム合金の模様付け表面処理方法Info
- Publication number
- JPS602693A JPS602693A JP10921183A JP10921183A JPS602693A JP S602693 A JPS602693 A JP S602693A JP 10921183 A JP10921183 A JP 10921183A JP 10921183 A JP10921183 A JP 10921183A JP S602693 A JPS602693 A JP S602693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- alloy
- pattern
- treatment
- oxide film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は1時効硬化性能を有するアルミニウム合金(純
アルミニウムは除く)の表面に、木目調、プリント調等
の各種装飾模様を鮮明に生成できる表面処理方法に関す
るものであり、さらに詳しくは、アルミニウム合金の表
面に機械的操作1時効硬化処理操作、電気化学的操作を
巧みに組み合わせて施すことにエリ、極めて簡単な方法
で、アルミニウム合金表面に濃淡差のある美麗な着色模
様を生成できると共に耐食性のある着色皮膜を形成でき
るアルミニウム合金の模様付は表面処理方法に関するも
のである。
アルミニウムは除く)の表面に、木目調、プリント調等
の各種装飾模様を鮮明に生成できる表面処理方法に関す
るものであり、さらに詳しくは、アルミニウム合金の表
面に機械的操作1時効硬化処理操作、電気化学的操作を
巧みに組み合わせて施すことにエリ、極めて簡単な方法
で、アルミニウム合金表面に濃淡差のある美麗な着色模
様を生成できると共に耐食性のある着色皮膜を形成でき
るアルミニウム合金の模様付は表面処理方法に関するも
のである。
従来技術とその問題点
従来、アルミニウム材の表面に、人工時効硬化処理を利
用して着色模様を生成させる方法としては、特開昭53
−83941号が知られている。この技術は、アルミニ
ウム材の素材表面に所望の模様入りシートを付着し、こ
れを通常の条件下で人工時効硬化処理した後、冷却前ま
たは後に前記模様入りシートを取除き、次いでそのアル
ミニウム材を陽極として電解着色処理な行なうことにL
って、アルミニウム材の表面に着色模様を生成させる方
法である。そして、この方法における着色模様の生成機
構は、時効硬化処理中にアルミニラみ材に模様入りシー
トの付着している部分と付着していない部分とに加熱に
よる結晶構造の差異をもたらすことによって、その後の
電解着色時に模様を生成させるものである。
用して着色模様を生成させる方法としては、特開昭53
−83941号が知られている。この技術は、アルミニ
ウム材の素材表面に所望の模様入りシートを付着し、こ
れを通常の条件下で人工時効硬化処理した後、冷却前ま
たは後に前記模様入りシートを取除き、次いでそのアル
ミニウム材を陽極として電解着色処理な行なうことにL
って、アルミニウム材の表面に着色模様を生成させる方
法である。そして、この方法における着色模様の生成機
構は、時効硬化処理中にアルミニラみ材に模様入りシー
トの付着している部分と付着していない部分とに加熱に
よる結晶構造の差異をもたらすことによって、その後の
電解着色時に模様を生成させるものである。
しかしながら、この技術は以下の不具合を有する。
α) 時効硬化処理炉内は、左右、上下、前後の各端部
と中央部の温度が必ずしも均一でなく、温度差があるた
め、得られる製品の模様のコントロールが難かしい。
と中央部の温度が必ずしも均一でなく、温度差があるた
め、得られる製品の模様のコントロールが難かしい。
b) アルミニウム材の熱伝導は非常に良好であるので
、模様入りシートの付着部分と付着していない部分との
温度差を出すことに困難性を伴なう。従って、鮮明な濃
淡差のある着色模様の生成は困難であり、また、例えば
斑点模様、水玉模様、木目調模様等の小さな模様全アル
ミニウム材に表出させることは困難である。
、模様入りシートの付着部分と付着していない部分との
温度差を出すことに困難性を伴なう。従って、鮮明な濃
淡差のある着色模様の生成は困難であり、また、例えば
斑点模様、水玉模様、木目調模様等の小さな模様全アル
ミニウム材に表出させることは困難である。
C)模様入りシートを付着する工程、及び脱着する工程
が必要であり、また、押出形材の形状毎に模様入りシー
トを用意しなければならないので、極めて作業性が悪く
、得られる製品も;スト高になる。
が必要であり、また、押出形材の形状毎に模様入りシー
トを用意しなければならないので、極めて作業性が悪く
、得られる製品も;スト高になる。
また、他の模様付き酸化皮膜の形成方法としては、特公
昭43−6365号に記載の方法が知られている。この
技術は、 At−MrL−Mg 系合金の組成を特別に
選定したアルミニウム合金を使用し、該アルミニウム合
金を展伸加工し、該加工工程中または加工後に特別の熱
処理を加え、その後陽極酸化処理することにより、アル
ミニウム合金表面にkl−Mn二元化合物の析出に起因
するコントラストのある黒白模様を生成させる方法であ
る。
昭43−6365号に記載の方法が知られている。この
技術は、 At−MrL−Mg 系合金の組成を特別に
選定したアルミニウム合金を使用し、該アルミニウム合
金を展伸加工し、該加工工程中または加工後に特別の熱
処理を加え、その後陽極酸化処理することにより、アル
ミニウム合金表面にkl−Mn二元化合物の析出に起因
するコントラストのある黒白模様を生成させる方法であ
る。
この方法に工っで得られる模様は、その形態が全くラン
ダムであり、任意の模様が得られ方いと共に、その模様
も黒白のコントラストに限定されるため、装飾性のある
美麗な着色模様が依然として得られないという不具合を
有する。
ダムであり、任意の模様が得られ方いと共に、その模様
も黒白のコントラストに限定されるため、装飾性のある
美麗な着色模様が依然として得られないという不具合を
有する。
発明の目的
従って、本発明の目的は、作業性がよく、アルミニウム
合金表面に美麗な木目調、プリント調停各種所望の着色
模様を生成できるアルミニウム合金の模様付は表面処理
方法を提供することにある。
合金表面に美麗な木目調、プリント調停各種所望の着色
模様を生成できるアルミニウム合金の模様付は表面処理
方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的と関連して、耐食性、耐
候性、耐摩耗性等各種性能に優れると共に、濃淡差のあ
る着色コントラストの良好な着色模様の生成と、アルミ
ニウム合金への機械的強度の付与を一連の工程で生産性
よくかつエネルギー効率よく行なえるアルミニウム合金
の模様付は表面処理方法を提供することにある。
候性、耐摩耗性等各種性能に優れると共に、濃淡差のあ
る着色コントラストの良好な着色模様の生成と、アルミ
ニウム合金への機械的強度の付与を一連の工程で生産性
よくかつエネルギー効率よく行なえるアルミニウム合金
の模様付は表面処理方法を提供することにある。
発明の構成
本発明は、押出成型後のアルミニウム合金に機械的操作
による下地模様を施した後、従来から一般に行なわれて
いる押出成型後の完全時効硬化処理に代えて、不完全時
効硬化処理を施し、さらに該アルミニウム合金に酸化皮
膜改質処理を含む電気化学的着色処理を施すことにより
、これら各処理の相剰作用によって、前記下地模様部分
とν景(下地模様部分以外の部分)との間に着色の濃淡
差が生じ、アルミニウム合金の表面に前記下地模様が鮮
明に表出するという知見に基づくものである。
による下地模様を施した後、従来から一般に行なわれて
いる押出成型後の完全時効硬化処理に代えて、不完全時
効硬化処理を施し、さらに該アルミニウム合金に酸化皮
膜改質処理を含む電気化学的着色処理を施すことにより
、これら各処理の相剰作用によって、前記下地模様部分
とν景(下地模様部分以外の部分)との間に着色の濃淡
差が生じ、アルミニウム合金の表面に前記下地模様が鮮
明に表出するという知見に基づくものである。
すなわち1本発明に係る第1の発明は、囚 押出成型後
のアルミニウム合金表面に機械的操作による下地模様を
施し。
のアルミニウム合金表面に機械的操作による下地模様を
施し。
(Bl 次いで、該アルミニウム合金に不完全時効硬化
処理を施し、 (C)シかる後、前記アルミニウム合金に常法により陽
極酸化皮膜を形成し、 tDl 続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で交流電解
して前記陽極酸化皮膜を二重皮膜構造に改質した後、 (El 該皮膜に着色処理を施す という構成を採用するものである。
処理を施し、 (C)シかる後、前記アルミニウム合金に常法により陽
極酸化皮膜を形成し、 tDl 続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で交流電解
して前記陽極酸化皮膜を二重皮膜構造に改質した後、 (El 該皮膜に着色処理を施す という構成を採用するものである。
また1本発明に係る第2の発明は、酸化皮膜改質工程が
前記第1の発明の01の工程と異なり、(4)押出成型
後のアルミニウム合金表面に機械的操作による下地模様
を施し、 (Bl 次いで、該アルミニウム合金に不完全時効硬化
処理を施し、 (Q しかる後、前記アルミニウム合金に常法により陽
極酸化皮膜を形成し、 (6続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で前記アルミニ
ウム合金を陰極に接続して直流電解して上記酸化皮膜を
改質した後、 (FXン 着色処理を施す という構成を採用するものである。
前記第1の発明の01の工程と異なり、(4)押出成型
後のアルミニウム合金表面に機械的操作による下地模様
を施し、 (Bl 次いで、該アルミニウム合金に不完全時効硬化
処理を施し、 (Q しかる後、前記アルミニウム合金に常法により陽
極酸化皮膜を形成し、 (6続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で前記アルミニ
ウム合金を陰極に接続して直流電解して上記酸化皮膜を
改質した後、 (FXン 着色処理を施す という構成を採用するものである。
発明の態様
次に、前記本発明の各工程及びその態様について詳細に
説明する。
説明する。
(Al 下地模様形成工程
まず、押出成型後(押出直後の500〜580℃位の高
温の押出形材でもよいし、押出後冷却された常温の押出
形材でもよい)のアルミニウム合金(以下、アルミ合金
と略称する)に機械的操作による下地模様を施す。機械
的操作とは、酸、アルカリによる食刻など化学的処理以
外の全ての操作を含む。
温の押出形材でもよいし、押出後冷却された常温の押出
形材でもよい)のアルミニウム合金(以下、アルミ合金
と略称する)に機械的操作による下地模様を施す。機械
的操作とは、酸、アルカリによる食刻など化学的処理以
外の全ての操作を含む。
この下地模様は1例えば、砂、鉄粉等を吹き付けるプラ
スト法、水等の液体を高圧で噴射する高圧噴射法、ブラ
シによりアルミ合金表面を傷付けるブラシ法、レーザー
光線を照射するレーザー光線法、エンボス版ロールを使
用するローラー法、型プレスにより圧刻するプレス法等
の各種機械的操作手段によりアルミ合金表面に施される
。
スト法、水等の液体を高圧で噴射する高圧噴射法、ブラ
シによりアルミ合金表面を傷付けるブラシ法、レーザー
光線を照射するレーザー光線法、エンボス版ロールを使
用するローラー法、型プレスにより圧刻するプレス法等
の各種機械的操作手段によりアルミ合金表面に施される
。
より具体的に説明すれば、例えば作業性の向上を狙い、
アルミ合金の押出直後に、その押出金型と同形状で一定
間隔のクリアランスのある金型もしくは金枠(治具)に
、例えば柾目模様間隔に高圧噴射の噴射溝(穴)を設け
、水ま几は研摩剤等を噴射しながら連続的に表面調整(
下地模様付与)することにエリ、複雑な形状の凹凸部に
も下地模様を施すことができる。この場合、所望の連続
模様(例えば、印刷の如く長く通った柾目の間隔、ぼか
しに変化のある模様等)を容易に付与できる。また、上
記高圧噴射に代えて、押出金型後に配設した金型もしく
は金枠内部に1例えば柾目模様間隔に金属またはセラミ
ックの爪状の治具を配設し、これによって一定圧力で押
出成型後の形材をこする方法も採用できる。
アルミ合金の押出直後に、その押出金型と同形状で一定
間隔のクリアランスのある金型もしくは金枠(治具)に
、例えば柾目模様間隔に高圧噴射の噴射溝(穴)を設け
、水ま几は研摩剤等を噴射しながら連続的に表面調整(
下地模様付与)することにエリ、複雑な形状の凹凸部に
も下地模様を施すことができる。この場合、所望の連続
模様(例えば、印刷の如く長く通った柾目の間隔、ぼか
しに変化のある模様等)を容易に付与できる。また、上
記高圧噴射に代えて、押出金型後に配設した金型もしく
は金枠内部に1例えば柾目模様間隔に金属またはセラミ
ックの爪状の治具を配設し、これによって一定圧力で押
出成型後の形材をこする方法も採用できる。
また、押出成型されたアルミ合金形材を冷却した後、キ
ズもしくはヒズミを与える装置1例えばエンボス版ロー
ルにて任意の模様に圧刻することにより、柾目、板目、
文字、絵等の所望の模様が容易に形成でき、装飾性をよ
り高めることができる。さらに、パネル関係においては
。
ズもしくはヒズミを与える装置1例えばエンボス版ロー
ルにて任意の模様に圧刻することにより、柾目、板目、
文字、絵等の所望の模様が容易に形成でき、装飾性をよ
り高めることができる。さらに、パネル関係においては
。
型プレスによる圧刻もでき、複雑な任意の模様を付与で
きる。
きる。
その他、形材形状との相剰効果法として、押出成型の段
階で形材自体に模様状に凹凸を付け。
階で形材自体に模様状に凹凸を付け。
それを押出直後または冷却後に、金属、セラミック、カ
ーボン等で表面をこすることによっても、模様を付与で
きる。
ーボン等で表面をこすることによっても、模様を付与で
きる。
下地模様の形成手段は1以上の方法のみに限定されるも
のではなく、アルミ合金の形材表面に作業性の良い方法
で装飾性のある模様状の表面調整ができる方法であれば
よい。
のではなく、アルミ合金の形材表面に作業性の良い方法
で装飾性のある模様状の表面調整ができる方法であれば
よい。
この下地模様の形成は、その後の不完全時効硬化処理と
電気化学的着色処理との相剰作用により、着色模様表出
の下地乃至核となるものであり、キズ部の凹部深さは表
面調整(下地模様形成)の不可欠要素ではなく、外観上
合格となる程度のダイスマーク以内で充分であり、その
後の酸化皮膜生成後の状態においても、顕微鏡による観
察でもそのキズによる性能低下は全く認められない程度
のものである。また、ヒズミを与えた部分も同様であり
、性能の低下は全くない。
電気化学的着色処理との相剰作用により、着色模様表出
の下地乃至核となるものであり、キズ部の凹部深さは表
面調整(下地模様形成)の不可欠要素ではなく、外観上
合格となる程度のダイスマーク以内で充分であり、その
後の酸化皮膜生成後の状態においても、顕微鏡による観
察でもそのキズによる性能低下は全く認められない程度
のものである。また、ヒズミを与えた部分も同様であり
、性能の低下は全くない。
1B) 不完全時効硬化処理工程
不完全時効硬化処理は、アルミ合金が完全時効に至らな
い条件で行なう。
い条件で行なう。
時効硬化処理について説明すると、例えばアルミ合金A
−60638材の場合、時効硬化温度と時間との合金の
硬度に及ぼす影響は第1図に示すとおりである。すなわ
ち、いずれの温度においてもある時間経過後に硬度は最
大値となり、この段階の時効硬化を完全時効硬化と定義
する。従って、不完全時効硬化とは、この段階に達する
以前の時効硬化を意味する。
−60638材の場合、時効硬化温度と時間との合金の
硬度に及ぼす影響は第1図に示すとおりである。すなわ
ち、いずれの温度においてもある時間経過後に硬度は最
大値となり、この段階の時効硬化を完全時効硬化と定義
する。従って、不完全時効硬化とは、この段階に達する
以前の時効硬化を意味する。
第1図は高温時効あるいは人工時効の状態を示すが、こ
こでいう不完全時効はこれのみに限られず、室温時効あ
るいは自然時効をも含むものである。従って、極端なこ
とをいえば、長期間放散して自然時効してもよい。しか
し、通常は作業性等の点から人工時効硬化処理を施すこ
とが好ましく、この場合、アルミ合金の材質によっても
相違するが、一般に145〜225℃の温度条件で10
分〜10時間行なうとよい。
こでいう不完全時効はこれのみに限られず、室温時効あ
るいは自然時効をも含むものである。従って、極端なこ
とをいえば、長期間放散して自然時効してもよい。しか
し、通常は作業性等の点から人工時効硬化処理を施すこ
とが好ましく、この場合、アルミ合金の材質によっても
相違するが、一般に145〜225℃の温度条件で10
分〜10時間行なうとよい。
不完全時効硬化処理の時間と温度の適正範囲を第2図に
示す。特に第2図の斜線部分内の条件が好ましい。
示す。特に第2図の斜線部分内の条件が好ましい。
(Q 陽極酸化皮膜形成工程
前記各工程を経たアルミ合金を1通常の方法により脱脂
、水洗、必要に応じてスマット除去等の処置を施した後
1周知の陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する
。
、水洗、必要に応じてスマット除去等の処置を施した後
1周知の陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜を形成する
。
すなわち、周知の無機酸及び/又は有機酸の電解液1例
えば硫酸、クロム酸、リン酸等、あるいはこれらの混酸
、シュウ酸、マロン酸等あるいはこれらのまたは無機酸
との混酸などを含有する電解液中で1M流もしくは交流
またはこれらに類似の電流波形を使用して、前記アルミ
(川 合金を陽極酸化処理する。陽極酸化処理の印加電圧、印
加時間等は常法通りで充分である。
えば硫酸、クロム酸、リン酸等、あるいはこれらの混酸
、シュウ酸、マロン酸等あるいはこれらのまたは無機酸
との混酸などを含有する電解液中で1M流もしくは交流
またはこれらに類似の電流波形を使用して、前記アルミ
(川 合金を陽極酸化処理する。陽極酸化処理の印加電圧、印
加時間等は常法通りで充分である。
(DJ 、 tni 酸化皮膜改質工程前記のようにし
て得られ次アルミ合金表面の酸化皮膜を、以下に述べる
いずれかの方法によって改質する。酸化皮膜改質処理法
としては、交流電解改質法と陰極直流電解改質法とがあ
り、それぞれ本出願の第1の発明と第2の発明とに対応
する。
て得られ次アルミ合金表面の酸化皮膜を、以下に述べる
いずれかの方法によって改質する。酸化皮膜改質処理法
としては、交流電解改質法と陰極直流電解改質法とがあ
り、それぞれ本出願の第1の発明と第2の発明とに対応
する。
この酸化皮膜改質処理は、模様のコントラストをエリ鮮
明に表出させる目的で行なう工程であり、この条件とし
ては、前記陽極酸化処理の電解液と同じ電解質あるいは
それに後述する金属塩等添加剤を加えたもの、または異
なる電解質でもよいが、この電解液中で交流またはそれ
と同等の効果のある波形で電解処理するか、陰極直流電
解する。
明に表出させる目的で行なう工程であり、この条件とし
ては、前記陽極酸化処理の電解液と同じ電解質あるいは
それに後述する金属塩等添加剤を加えたもの、または異
なる電解質でもよいが、この電解液中で交流またはそれ
と同等の効果のある波形で電解処理するか、陰極直流電
解する。
以下、各方法について説明する。
(DJ 交流電解改質法
硫酸、リン酸、クロム酸等の無機酸またはシ(12)
ユウ酸等の有機酸からなる電解液中で、アルミ合金に交
流またはこれと同等の性質を有する電流波形を通電する
ことにより、前記酸化皮膜を二重皮膜構造に改質する。
流またはこれと同等の性質を有する電流波形を通電する
ことにより、前記酸化皮膜を二重皮膜構造に改質する。
電解条件は常法の通りで充分であるが、好ましくは5〜
30V、1〜30分の条件で行なう。
30V、1〜30分の条件で行なう。
この交流電解による2次陽極酸化処理は、着色皮膜の生
成を目的とするものではなく、前記酸化皮膜処理と相俟
って二重皮膜構造の酸化皮膜を生成させるものである。
成を目的とするものではなく、前記酸化皮膜処理と相俟
って二重皮膜構造の酸化皮膜を生成させるものである。
この二重皮膜構造の生成によって、その後の着色処理に
エリ形成される着色模様は、下地模様部分と背景との着
色濃淡差が顕著になり、着色模様のコントラストがより
鮮明になる。
エリ形成される着色模様は、下地模様部分と背景との着
色濃淡差が顕著になり、着色模様のコントラストがより
鮮明になる。
+nf 陰極直流電解改質法
硫酸、リン酸等の無機酸からなる電解液中で、前記酸化
皮膜が形成されたアルミ合金を陰極に接続して、直流ま
たはこれと同等の性質を有する電流波形を使用して、前
記アルミ合金を通電処理する。
皮膜が形成されたアルミ合金を陰極に接続して、直流ま
たはこれと同等の性質を有する電流波形を使用して、前
記アルミ合金を通電処理する。
この通電処理により、アルミ合金表面の酸化皮膜に溶解
作用が生じるが、この際、下地模様部分と他の部分(背
景)とで電流の流れるtが違うため1両者間の皮膜の質
に違いが出る。その結果、その後の着色処理によって着
色模様のコントラストがより顕著となる。
作用が生じるが、この際、下地模様部分と他の部分(背
景)とで電流の流れるtが違うため1両者間の皮膜の質
に違いが出る。その結果、その後の着色処理によって着
色模様のコントラストがより顕著となる。
電解液の濃度、印加電圧、時間等は常法の通りで光分で
あるが、好ましくは3〜20V、20秒〜10分の条件
で行なう。
あるが、好ましくは3〜20V、20秒〜10分の条件
で行なう。
(矧 着色処理工程
前記(Dl交流電解改質法または(6陰極直流電解改質
法のいずれかの方法によって改質された酸化皮膜を1次
いで無機金属塩を含む電解液中で交流電解″!たは直流
:陰極電解して着色皮膜を形成する。無機金属塩として
は、例えばニッケル、コバルト、クロム、銅、カドミウ
ム、チタン、マンガン、モリブデン、スズ、マグネシウ
ム、銀、鉛等の硫酸塩、塩酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩
、クロム酸塩、゛リン酸塩等、従来周知の各種塩が使用
でき、また電解条件も常法通りで充分である。
法のいずれかの方法によって改質された酸化皮膜を1次
いで無機金属塩を含む電解液中で交流電解″!たは直流
:陰極電解して着色皮膜を形成する。無機金属塩として
は、例えばニッケル、コバルト、クロム、銅、カドミウ
ム、チタン、マンガン、モリブデン、スズ、マグネシウ
ム、銀、鉛等の硫酸塩、塩酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩
、クロム酸塩、゛リン酸塩等、従来周知の各種塩が使用
でき、また電解条件も常法通りで充分である。
該着色処理によって、アルミ合金表面に耐食性や耐候性
等、各種性能に優れた着色皮膜が形成されると共に、前
記下地模様部分(Pズもしくはヒズミ部)が背景(模様
の付いていない部分)よりも濃く着色され、機械的操作
によりアルミ合金表面に施された下地模様が着色模様と
して表出する。
等、各種性能に優れた着色皮膜が形成されると共に、前
記下地模様部分(Pズもしくはヒズミ部)が背景(模様
の付いていない部分)よりも濃く着色され、機械的操作
によりアルミ合金表面に施された下地模様が着色模様と
して表出する。
このように着色処理されたアルミ合金は必要に応じて塗
装工程へ送られ、周知の方法により塗装処理、焼付処理
される。アルミ合金の合金成分によっては、前記陽極酸
化処理工程あるいはさらに酸化皮膜改質工程、着色処理
工程の後もしくは前における熱風炉での乾燥によりアル
ミ合金の完全時効が困難な場合があり、このような場合
には、塗装後の焼付にエリ完全時効にまで達するので、
塗装・焼付処理を行なうことが好ましい。また、このよ
うな場合に(Zj:、アルミ合金の押出成型工程の焼付
炉での時効硬度をある程度まで上げておくことも一つの
方策であ(15ン る。
装工程へ送られ、周知の方法により塗装処理、焼付処理
される。アルミ合金の合金成分によっては、前記陽極酸
化処理工程あるいはさらに酸化皮膜改質工程、着色処理
工程の後もしくは前における熱風炉での乾燥によりアル
ミ合金の完全時効が困難な場合があり、このような場合
には、塗装後の焼付にエリ完全時効にまで達するので、
塗装・焼付処理を行なうことが好ましい。また、このよ
うな場合に(Zj:、アルミ合金の押出成型工程の焼付
炉での時効硬度をある程度まで上げておくことも一つの
方策であ(15ン る。
素 材
本発明では純アルミニウムは除かれるが、各種アルミニ
ウム合金が使用できる。アルミニウム合金は、焼入れや
焼もどしに工り強度を高める合金、すなわち主要添加物
としてCu 、My+8i 。
ウム合金が使用できる。アルミニウム合金は、焼入れや
焼もどしに工り強度を高める合金、すなわち主要添加物
としてCu 、My+8i 。
Zn+Mg等を添加したものが好適例として挙げられる
が、これだけに限定されるものではなく、また添加元素
、加工硬化、熱処理条件等の組合せによって、着色模様
の色調、模様のコントラストを調整できる。ま几、熱処
理効果を高め処理時間の短縮を図るために、添加元素i
′を変えることもできる。例えば、At−MダーSi
の合金において、あるいはMダーf3i −pg 合金
において、添加量の組合せによって、例えば過剰siと
することにより、時効硬化を促進することができる。
が、これだけに限定されるものではなく、また添加元素
、加工硬化、熱処理条件等の組合せによって、着色模様
の色調、模様のコントラストを調整できる。ま几、熱処
理効果を高め処理時間の短縮を図るために、添加元素i
′を変えることもできる。例えば、At−MダーSi
の合金において、あるいはMダーf3i −pg 合金
において、添加量の組合せによって、例えば過剰siと
することにより、時効硬化を促進することができる。
従って、色調、模様のコントラスト、処理工程の作業性
改善等を目的として、その処理工程、条件に合つ交合金
成分のアルミニウム合金を用いることができる。
改善等を目的として、その処理工程、条件に合つ交合金
成分のアルミニウム合金を用いることができる。
(16)
発明の効果
以上のように、本発明に係るアルミニウム合金の模様付
は表面処理方法によれば1機械的操作による下地模様の
形成、不完全時効硬化処理、陽極酸化処理、酸化皮膜改
質処理、及び着色処理の各工程の相別作用により、前記
下地模様部分と背景との間に着色濃淡差が生じ、アルミ
ニウム合金表面に、耐食性、耐候性、耐摩耗性等各種性
能に優れると共に、木目調、プリン)調停各種所望の美
麗な着色模様を生成できる。当然のこと乍ら、このよう
な効果は上記各工程の相別作用によるものであり1%に
酸化皮膜改質工程が付加されていることにエリ、着色模
様のコントラストがより鮮明であると共に着色性に極め
て優れた着色模様が得られる。
は表面処理方法によれば1機械的操作による下地模様の
形成、不完全時効硬化処理、陽極酸化処理、酸化皮膜改
質処理、及び着色処理の各工程の相別作用により、前記
下地模様部分と背景との間に着色濃淡差が生じ、アルミ
ニウム合金表面に、耐食性、耐候性、耐摩耗性等各種性
能に優れると共に、木目調、プリン)調停各種所望の美
麗な着色模様を生成できる。当然のこと乍ら、このよう
な効果は上記各工程の相別作用によるものであり1%に
酸化皮膜改質工程が付加されていることにエリ、着色模
様のコントラストがより鮮明であると共に着色性に極め
て優れた着色模様が得られる。
また、本発明の方法によれば、着色模様の生成が一連の
工程で行なえ、しかも押出直後に連続的に下地模様が形
成できるため1作業性、生産性よく、かつエネルギー効
率よく、アルミニウム合金の模様付は表面処理が行なえ
る。また、下地模様がそのまま着色コントラスト模様と
して現出するため、表面処理工程のラッキング形態は横
吊り及び縦吊りのいずれでもよく、特に新しい技術を付
加しなければならない要素もなく、現在標準化さ扛てい
る方法でも充分対処できるという利点がある。
工程で行なえ、しかも押出直後に連続的に下地模様が形
成できるため1作業性、生産性よく、かつエネルギー効
率よく、アルミニウム合金の模様付は表面処理が行なえ
る。また、下地模様がそのまま着色コントラスト模様と
して現出するため、表面処理工程のラッキング形態は横
吊り及び縦吊りのいずれでもよく、特に新しい技術を付
加しなければならない要素もなく、現在標準化さ扛てい
る方法でも充分対処できるという利点がある。
また、本発明に従って処理したアルミニウム合金形材は
、下地模様付与によっても性能低下は全くなく、顕微鏡
による酸化皮膜あるいは着色皮膜の観察にLっでも欠陥
は全く認められず、各種試験においても電解着色による
着色形材と何ら変わらず、同用途、すなわち内外装の限
定なく自由に選択使用できる。
、下地模様付与によっても性能低下は全くなく、顕微鏡
による酸化皮膜あるいは着色皮膜の観察にLっでも欠陥
は全く認められず、各種試験においても電解着色による
着色形材と何ら変わらず、同用途、すなわち内外装の限
定なく自由に選択使用できる。
実施例
実施例1
押出成型後のアルミニウム合金(人−606383形材
を自然冷却させる。その後、該アルミニウム合金形材表
面に、高圧噴射装置を使用して、1200 %の条件で
水を噴射せしめて下地模様を形成し1次いで、175℃
×3んr の条件で不(19) 完全時効硬化処理した。しかる後、該アルミニウム合金
形材を、脱脂、エツチング、スマット除去し1次に1’
?W/V%の硫酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.2A
/dm(電圧約12.5V)、液温21℃、35分間の
条件で陽極酸化処理して、約11μmの陽極酸化皮膜を
形成した。続いて、酸化皮膜改質処理として、前記陽極
酸化処理浴と同濃度、同温度条件にて、対極カーボンに
テ、電流@度2.8に/d、ゴ (電圧約7.8 V)
で7分間交流電解を行ない、その後着色処理として、長
さ200+u、 @150m、高さ150期の容器でカ
ーボン対極を容器の一方端に置いたものを電解着色用装
置として用い、長さ150mm、幅70藺、厚さ1.3
藺の前記アルミニウム合金形材を、カーボン対極との極
間距離180間に設定して、下記の組成から成る液温1
6℃の電解液中に浸漬して、初期電流密度IA/dゴ、
10Vの印加電圧で5分交流電解したところ、前記下地
模様部分が背景に比較して濃いめに着色されて、黄土色
のきれいな装飾模様を表出しく2ω た。
を自然冷却させる。その後、該アルミニウム合金形材表
面に、高圧噴射装置を使用して、1200 %の条件で
水を噴射せしめて下地模様を形成し1次いで、175℃
×3んr の条件で不(19) 完全時効硬化処理した。しかる後、該アルミニウム合金
形材を、脱脂、エツチング、スマット除去し1次に1’
?W/V%の硫酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.2A
/dm(電圧約12.5V)、液温21℃、35分間の
条件で陽極酸化処理して、約11μmの陽極酸化皮膜を
形成した。続いて、酸化皮膜改質処理として、前記陽極
酸化処理浴と同濃度、同温度条件にて、対極カーボンに
テ、電流@度2.8に/d、ゴ (電圧約7.8 V)
で7分間交流電解を行ない、その後着色処理として、長
さ200+u、 @150m、高さ150期の容器でカ
ーボン対極を容器の一方端に置いたものを電解着色用装
置として用い、長さ150mm、幅70藺、厚さ1.3
藺の前記アルミニウム合金形材を、カーボン対極との極
間距離180間に設定して、下記の組成から成る液温1
6℃の電解液中に浸漬して、初期電流密度IA/dゴ、
10Vの印加電圧で5分交流電解したところ、前記下地
模様部分が背景に比較して濃いめに着色されて、黄土色
のきれいな装飾模様を表出しく2ω た。
電解液浴組成: 硫 酸 40グ/を
三チオン酸ナトリウム + 9/を
硫酸第1錫 a f/1
実施例2
実施例1の酸化皮膜改質処理を、電流密度IA/11!
ゴ (電圧約5V)で2分間、アルミニウム合金形材を
陰極に接続して直流電解した以外は、実施例1と全く同
じ方法で前記アルミニウム合金形材を処理したところ、
該形材表面の下地模様部と背景との間に濃淡差のあるき
れいな黄土色の装飾模様を表出した。
ゴ (電圧約5V)で2分間、アルミニウム合金形材を
陰極に接続して直流電解した以外は、実施例1と全く同
じ方法で前記アルミニウム合金形材を処理したところ、
該形材表面の下地模様部と背景との間に濃淡差のあるき
れいな黄土色の装飾模様を表出した。
実施例3
押出成型後のアルミニウム合金(A−60638)形材
を、常温まで冷やした後、該アルミニウム合金形材表面
に、l Owx/ ’ecの速度にて1周波数3. O
KI(z、+6Aのレーザー光線を照射して下地模様を
形成した。次いで、170℃x3hrの条件で不完全時
効硬化処理し、しかる後、該アルミニウム合金形材を、
脱脂、エツチング、スマット除去し、該形材e I F
E W/V %の硫酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.
IA/dTf(電圧約+2V)、液温20℃、時間30
分の条件で陽極酸化し、約10μmの陽極酸化皮膜を形
成した。次に、酸化皮膜改質処理として、実施例2と同
じ装置、同濃度浴にて、電流密度1.2A/dゴ(電圧
約6V)で1分30秒アルミニウム合金形材を陰極に接
続して直流電解した。次に、着色処理として、実施例g
と同様な装置を使用し、下記の組成を有する浴温20℃
の電解液中に浸漬して、IIVO印加電圧で5分30秒
交流電解したところ、下地模様部分が背景に比較してか
なり濃く着色して鮮明なオリーブ色の装飾模様となった
。
を、常温まで冷やした後、該アルミニウム合金形材表面
に、l Owx/ ’ecの速度にて1周波数3. O
KI(z、+6Aのレーザー光線を照射して下地模様を
形成した。次いで、170℃x3hrの条件で不完全時
効硬化処理し、しかる後、該アルミニウム合金形材を、
脱脂、エツチング、スマット除去し、該形材e I F
E W/V %の硫酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.
IA/dTf(電圧約+2V)、液温20℃、時間30
分の条件で陽極酸化し、約10μmの陽極酸化皮膜を形
成した。次に、酸化皮膜改質処理として、実施例2と同
じ装置、同濃度浴にて、電流密度1.2A/dゴ(電圧
約6V)で1分30秒アルミニウム合金形材を陰極に接
続して直流電解した。次に、着色処理として、実施例g
と同様な装置を使用し、下記の組成を有する浴温20℃
の電解液中に浸漬して、IIVO印加電圧で5分30秒
交流電解したところ、下地模様部分が背景に比較してか
なり濃く着色して鮮明なオリーブ色の装飾模様となった
。
電解液組成: 硫 酸 20m1/L
硫酸ニツケル 30 f/を
硫酸第r14 5P/l
クレゾールスルフオン酸IOり/を
実施例4
押出直後の高温のアルミニウム合金(A−60638)
形材表面に凹凸状のカーボン金接触させて下地模様を形
成し、一旦常温にまで冷却し、続いて該アルミニウム合
金形材f160℃x 7 hr の条件で不完全時効硬
化処理を施した。
形材表面に凹凸状のカーボン金接触させて下地模様を形
成し、一旦常温にまで冷却し、続いて該アルミニウム合
金形材f160℃x 7 hr の条件で不完全時効硬
化処理を施した。
しかる後、該アルミニウム合金形材を、脱脂、エツチン
グ、スマット除去し、次にI’?W/V%の硫酸水溶液
中に浸漬し、電流密度1.2 A /dゴ(電圧約fZ
5’l、液温21℃、35分間の条件で陽極酸化処理し
て、約11μmの陽極酸化皮膜を形成した。続いて、酸
化皮膜改質処理として、前記陽極酸化処理浴と同a度、
同温度条件にて、対極カーボンにて、電流密度2.8)
v/dTd(電圧的″7.8 V )で7分間交流電解
を行ない、その後着色処理として、実施例1と同様な装
置を使用し、下記の組成からなる液温20℃の電解液中
に浸漬して、15Vの印加電圧で2分間、該アルミニウ
ム合金形材を陰極にして直流電解したところ、前記下地
模様部分が背景に比較してかなり濃く黒茶色に着色して
、鮮明なブロンズ色の装飾模様を表出した。
グ、スマット除去し、次にI’?W/V%の硫酸水溶液
中に浸漬し、電流密度1.2 A /dゴ(電圧約fZ
5’l、液温21℃、35分間の条件で陽極酸化処理し
て、約11μmの陽極酸化皮膜を形成した。続いて、酸
化皮膜改質処理として、前記陽極酸化処理浴と同a度、
同温度条件にて、対極カーボンにて、電流密度2.8)
v/dTd(電圧的″7.8 V )で7分間交流電解
を行ない、その後着色処理として、実施例1と同様な装
置を使用し、下記の組成からなる液温20℃の電解液中
に浸漬して、15Vの印加電圧で2分間、該アルミニウ
ム合金形材を陰極にして直流電解したところ、前記下地
模様部分が背景に比較してかなり濃く黒茶色に着色して
、鮮明なブロンズ色の装飾模様を表出した。
(23)
電解液組成: 硫酸ニッケル 309/を硼 酸 20
9/を 硫酸アンモニウム 15P/1 pH4,5 実施例5 実施例1の下地模様形成処理に代えて、肉厚約0.11
3のステンレス板を食刻して約30μmの凹凸のある模
様状エンボス版を作り、これを模様部が形材表面に接触
するようにアルミニウム合金形材上に載置し、その上か
らローラーにて圧刻して、該アルミニウム合金表面に下
地模様を形成した以外は、実施例1と全く同じ方法にて
前記アルミニウム合金形材を処理したところ、該形材表
面に下地模様部分と背景との間に濃淡差のあるきれいな
装飾模様を表出した。
9/を 硫酸アンモニウム 15P/1 pH4,5 実施例5 実施例1の下地模様形成処理に代えて、肉厚約0.11
3のステンレス板を食刻して約30μmの凹凸のある模
様状エンボス版を作り、これを模様部が形材表面に接触
するようにアルミニウム合金形材上に載置し、その上か
らローラーにて圧刻して、該アルミニウム合金表面に下
地模様を形成した以外は、実施例1と全く同じ方法にて
前記アルミニウム合金形材を処理したところ、該形材表
面に下地模様部分と背景との間に濃淡差のあるきれいな
装飾模様を表出した。
実施例6
押出成型後のアルミニウム合金形材を冷やした後、ステ
ンレスカットワイヤー(粒度rao)を6.4龍φのノ
ズルより空気圧2シで噴射し、下地模様を形成した。次
いで、該アルミニウム(24) 合金形材を180℃X 2 hr の条件で不完全時効
硬化処理し、しかる後に、実施例1と同様に、脱脂、エ
ツチング、スマット除去し、該形材を17W/Vチの硫
酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.2A/dゴ (電圧
的12.5V)、液温20℃。
ンレスカットワイヤー(粒度rao)を6.4龍φのノ
ズルより空気圧2シで噴射し、下地模様を形成した。次
いで、該アルミニウム(24) 合金形材を180℃X 2 hr の条件で不完全時効
硬化処理し、しかる後に、実施例1と同様に、脱脂、エ
ツチング、スマット除去し、該形材を17W/Vチの硫
酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.2A/dゴ (電圧
的12.5V)、液温20℃。
時間35分の条件で陽極酸化し、約10.5μmの陽極
酸化皮膜を形成した。つぎに、酸化皮膜改質処理として
、電流密度1.2A/dゴ(電圧的6V)で1分30秒
アルミニウム合金形材を陰極に接続して直流電解した。
酸化皮膜を形成した。つぎに、酸化皮膜改質処理として
、電流密度1.2A/dゴ(電圧的6V)で1分30秒
アルミニウム合金形材を陰極に接続して直流電解した。
次に、着色処理として、実施例1と同じ容器にて、下記
の組成を有する浴温28℃の電解液中に浸漬して、目V
の印加電圧で3分交流電解したところ、サンドブラスト
を当てた面のみが黒茶色となり、−万。
の組成を有する浴温28℃の電解液中に浸漬して、目V
の印加電圧で3分交流電解したところ、サンドブラスト
を当てた面のみが黒茶色となり、−万。
サンドブラストを当てない面は渋茶色となり。
形材の面により着色の異なる美麗な形材となった。
電解液組W、: 硫酸ニッケル 25P/を硫酸マグネ
シウム l 5 f/を 硫酸アンモニウム 30グ/を 硼酸 20グ/l チオ硫酸アンモニウム 1グ/l pH5,5 比較例I 実施例1において、酸化皮膜改質処理を除いた以外は実
施例1と同様の処理をしたところ、淡黄色となり、下地
模様部分が背景と比べわずかに濃く着色されたが、実施
例1に比べ不鮮明であった。
シウム l 5 f/を 硫酸アンモニウム 30グ/を 硼酸 20グ/l チオ硫酸アンモニウム 1グ/l pH5,5 比較例I 実施例1において、酸化皮膜改質処理を除いた以外は実
施例1と同様の処理をしたところ、淡黄色となり、下地
模様部分が背景と比べわずかに濃く着色されたが、実施
例1に比べ不鮮明であった。
第1図はアルミニウム合金(A−60638)の硬度に
及ぼす時効硬化処理温度と処理時間の影響を示すグラフ
であり、第2図は不完全時効硬化処理の時間と温度の適
正範囲を示すグラフである。 出願人 吉田工業株式会社 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠
及ぼす時効硬化処理温度と処理時間の影響を示すグラフ
であり、第2図は不完全時効硬化処理の時間と温度の適
正範囲を示すグラフである。 出願人 吉田工業株式会社 代理人 弁理士 米 原 正 章 弁理士 浜 本 忠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 !、 (&l 押出成型後のアルミニウム合金表面に機
械的操作による下地模様を施し。 tBl 次いで、該アルミニウム合金に不完全時効硬化
処理を施し、 (C)シかる後、前記アルミニウム合金に常法により陽
極酸化皮膜を形成し、 +DI 続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で交流電解
して前記陽極酸化皮膜を二重皮膜構造に改質した後。 (El 該皮膜に着色処理を施す ことにより、前記下地模様をアルミニウム合金表面に鮮
明に表出させることを4徴とするアルミニウム合金の模
様付は表面処理方法。 2(4)押出成型後のアルミニウム合金表面に機械的操
作による下地模様を施し、 iB) 次いで、該アルミニウム合金に不完全時効硬化
処理を施し。 (C)シかる後、前記アルミニウム合金に常法にエリ陽
極酸化皮膜を形成し。 (Dl 続いて無機酸及び/又は有機酸浴中で前記アル
ミニウム合金を陰極に接続して直流電解して上記酸化皮
膜を改質した後、 (El 着色処理を施す ことにより、前記下地模様をアルミニウム合金表面に鮮
明に表出させることを特徴とするアルミニウム合金の模
様付は表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10921183A JPS602693A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10921183A JPS602693A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602693A true JPS602693A (ja) | 1985-01-08 |
| JPS6317918B2 JPS6317918B2 (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=14504411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10921183A Granted JPS602693A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602693A (ja) |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP10921183A patent/JPS602693A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6317918B2 (ja) | 1988-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4221640A (en) | Method of treating a surface of an aluminum or aluminum alloy | |
| GB2072705A (en) | Colouring adodised aluminium articles | |
| US4420378A (en) | Method for forming decorative colored streak patterns on the surface of an aluminum shaped article | |
| JPS6259192B2 (ja) | ||
| JPS602694A (ja) | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 | |
| JPS6259194B2 (ja) | ||
| JPS5948960B2 (ja) | アルミニウムまたはアルミニウム合金の原色系の着色方法 | |
| JPS6029490A (ja) | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 | |
| DE3035319A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von anodisch gefaerbten gegenstaenden aus aluminium oder einer aluminiumlegierung | |
| DE3910450A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines druckplattentraegers aus aluminium | |
| JPS6029491A (ja) | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 | |
| JPS6259193B2 (ja) | ||
| JPS6259197B2 (ja) | ||
| JPS6317918B2 (ja) | ||
| KR950012428B1 (ko) | 알루미늄재의 표면 처리방법 | |
| JPS61183497A (ja) | アルミニウム合金の模様付け表面処理方法 | |
| TWI905723B (zh) | 具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法 | |
| TWI845291B (zh) | 鎂合金物件的表面著色方法及表面著色的鎂合金物件 | |
| JPH06272082A (ja) | アルミニウム材料表面に形成された着色皮膜及び電解着色法 | |
| JP2003027284A (ja) | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 | |
| JPH0674518B2 (ja) | アルミニウム材の木目模様形成処理法 | |
| JPS607714B2 (ja) | アルミニウム材の表面処理方法 | |
| JPS6215640B2 (ja) | ||
| JP2003027283A (ja) | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 | |
| JPS5940238B2 (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 |