JPS63195295A - 金属上に装飾被覆を作製する方法 - Google Patents
金属上に装飾被覆を作製する方法Info
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- JPS63195295A JPS63195295A JP2266788A JP2266788A JPS63195295A JP S63195295 A JPS63195295 A JP S63195295A JP 2266788 A JP2266788 A JP 2266788A JP 2266788 A JP2266788 A JP 2266788A JP S63195295 A JPS63195295 A JP S63195295A
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- Japan
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- layer
- metal
- decorative
- pulse
- matte
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、特に装飾工業、工芸、家具製造、化粧張りお
よびコイン鋳造、金属塑性加工品およびメダル用の、金
属上の装飾被覆体、特にアルミニウム、チタン、ニオブ
、ジルコニウム、タンタルおよびその他の合金上の装飾
被覆体の製造法に関するものである。
よびコイン鋳造、金属塑性加工品およびメダル用の、金
属上の装飾被覆体、特にアルミニウム、チタン、ニオブ
、ジルコニウム、タンタルおよびその他の合金上の装飾
被覆体の製造法に関するものである。
比較的安価な加工容易な金属上に無光沢のツヤ消し表面
層を被着するため、現在では表面の粗面化、組織化、エ
マルジョン塗布、着色およびシーリングを含む多段階工
程が使用されている。
層を被着するため、現在では表面の粗面化、組織化、エ
マルジョン塗布、着色およびシーリングを含む多段階工
程が使用されている。
装飾品工業もしくは宝石品工業において一般に使用され
る金属、例えば銀、金、白金の上に、このようなツヤ消
し被覆面は直接には得られず、間接に有機または無機被
覆層を介して得られる。しかし、これらの被覆層は光学
的に、高価な貴金属地金の価値を低下させる。装飾−着
色金属面を製造する公知の方法は、カルカラー法乃至は
着色アノード化法(米国特許第3631383号明細書
)である。この場合、色は直接に電解質によって発生さ
れ、または着色のために透明担体層の中に有機着色剤乃
至は無機顔料があとで装入される。この担体層は、例え
ばアルミニウムなどの場合、硫黄電解質、リン電解質、
マレイン酸電解質、サリチル−オキサル酸電解質の中に
おいて直流または交流による陽極酸化によって作製され
る。しかし、このような表面は常に「冷たい」光沢を示
す。この比較的高価な多段階工程においては、プラスチ
ック、メダル、木質、華奢な構造物、ブローチなどの均
質な表面装飾は実施不能であり、または高い技術料によ
ってのみ可能である。さらに、アルミニウムの陽極酸化
によって作製された酸化アルミニウムから成る透明層も
公知であり、つぎにこの層を種々の着色剤によって着色
する事ができる(米国特許第3031387号明細書)
。これらの層は透明であるから、表面の金属光沢を保持
している。またこの層の着色のために使用された有機物
質が光線、温度および湿度などの環境作用によって影響
されて、その色調を変化させる。
る金属、例えば銀、金、白金の上に、このようなツヤ消
し被覆面は直接には得られず、間接に有機または無機被
覆層を介して得られる。しかし、これらの被覆層は光学
的に、高価な貴金属地金の価値を低下させる。装飾−着
色金属面を製造する公知の方法は、カルカラー法乃至は
着色アノード化法(米国特許第3631383号明細書
)である。この場合、色は直接に電解質によって発生さ
れ、または着色のために透明担体層の中に有機着色剤乃
至は無機顔料があとで装入される。この担体層は、例え
ばアルミニウムなどの場合、硫黄電解質、リン電解質、
マレイン酸電解質、サリチル−オキサル酸電解質の中に
おいて直流または交流による陽極酸化によって作製され
る。しかし、このような表面は常に「冷たい」光沢を示
す。この比較的高価な多段階工程においては、プラスチ
ック、メダル、木質、華奢な構造物、ブローチなどの均
質な表面装飾は実施不能であり、または高い技術料によ
ってのみ可能である。さらに、アルミニウムの陽極酸化
によって作製された酸化アルミニウムから成る透明層も
公知であり、つぎにこの層を種々の着色剤によって着色
する事ができる(米国特許第3031387号明細書)
。これらの層は透明であるから、表面の金属光沢を保持
している。またこの層の着色のために使用された有機物
質が光線、温度および湿度などの環境作用によって影響
されて、その色調を変化させる。
さらに、装飾品工業においては種々の装飾金属面が公知
である。例えば、東独特許204845号明細書におい
ては、装飾として電子パッケージを使用する方法が記載
されている。西独特許第1446289号明細書におい
ては、装飾品上の装飾被覆のエナメル被覆法が提案され
ている。また着色された陽極酸化アルミニウム部品が装
飾品として使用されている。
である。例えば、東独特許204845号明細書におい
ては、装飾として電子パッケージを使用する方法が記載
されている。西独特許第1446289号明細書におい
ては、装飾品上の装飾被覆のエナメル被覆法が提案され
ている。また着色された陽極酸化アルミニウム部品が装
飾品として使用されている。
本発明の基本的課題は、全面的に高度の寸法精度と、固
着性と、色彩均一性とを有する光学的に魅力のある、装
飾的ツヤ清しの、白色、黒色またはその他の着色層をア
ルミニウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム、タンタル
および合金の上に作製する方法を提供するにある。
着性と、色彩均一性とを有する光学的に魅力のある、装
飾的ツヤ清しの、白色、黒色またはその他の着色層をア
ルミニウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム、タンタル
および合金の上に作製する方法を提供するにある。
本発明によれば、水性電解質中において、遮断層形成金
属、アルミニウム、チタン、タンタル、ジルコニウム、
ニオブまたはその合金の上に、パルス電圧によって決定
される電気化学反応とプラズマ化学反応とによって、 250v乃至750vの電圧ピーク、 20μs乃至2msのパルス時間、 35Hz乃至300Hzのパルス周波数、10A乃至1
20Aのパルス電流量、 318に乃至360にの電解質温度、および0、 l
Acm−2乃至IAcai−2の平均電流密度の条件で
、 3μm乃至30μmの均一厚さのツヤ消しされた輪郭精
密な装飾層が得られる事によって前記の課題は解決され
る。
属、アルミニウム、チタン、タンタル、ジルコニウム、
ニオブまたはその合金の上に、パルス電圧によって決定
される電気化学反応とプラズマ化学反応とによって、 250v乃至750vの電圧ピーク、 20μs乃至2msのパルス時間、 35Hz乃至300Hzのパルス周波数、10A乃至1
20Aのパルス電流量、 318に乃至360にの電解質温度、および0、 l
Acm−2乃至IAcai−2の平均電流密度の条件で
、 3μm乃至30μmの均一厚さのツヤ消しされた輪郭精
密な装飾層が得られる事によって前記の課題は解決され
る。
前記の電圧値は電解質−金属対の電流−電圧特性におい
てアーク発生領域に属し通常は層の破壊に導くのである
が、300Hzまでのパルス動作においては、全面的に
均質な層の形成をもたらすことが発見された。
てアーク発生領域に属し通常は層の破壊に導くのである
が、300Hzまでのパルス動作においては、全面的に
均質な層の形成をもたらすことが発見された。
特に針先特性を有するパルス動作によって、部分アノー
ド領域が大幅に低下され、下層の中へのエネルギー導入
が非常に局限されるので、個々のアーススポットが強く
オーバラップして、粗さの少ない均等な厚さの層を生じ
る事が示された。さらに本発明によるパルス動作は、高
濃度(20%まで)遷移金属を含有する電解質において
も、すぐれた品質と色濃度を有する着色層を構成する事
を可能にする。
ド領域が大幅に低下され、下層の中へのエネルギー導入
が非常に局限されるので、個々のアーススポットが強く
オーバラップして、粗さの少ない均等な厚さの層を生じ
る事が示された。さらに本発明によるパルス動作は、高
濃度(20%まで)遷移金属を含有する電解質において
も、すぐれた品質と色濃度を有する着色層を構成する事
を可能にする。
また着色添剤を含有する電解質の318に乃至360に
の温度は層の着色を促進し、0.IA乃至1. OA
cm−2の平均電流密度は特にツヤ消し状の表面を生じ
る事が発見された。さらに驚くべき事に、例えばコバル
トイオン含有電解質を使用したアルミニウムに対するパ
ルス電圧動作に際して、アルミニウム表面に対する酸化
コバルト化合物の公知の黒灰色析出物が生じる事なく、
光学的にも機械的にも価値の高いツヤ消し青色のコバル
ト−アルミニウムースピネル金属の被覆が生じる。
の温度は層の着色を促進し、0.IA乃至1. OA
cm−2の平均電流密度は特にツヤ消し状の表面を生じ
る事が発見された。さらに驚くべき事に、例えばコバル
トイオン含有電解質を使用したアルミニウムに対するパ
ルス電圧動作に際して、アルミニウム表面に対する酸化
コバルト化合物の公知の黒灰色析出物が生じる事なく、
光学的にも機械的にも価値の高いツヤ消し青色のコバル
ト−アルミニウムースピネル金属の被覆が生じる。
このようにして、電解質中の1%〜20%の同一濃度で
、銅イオンは淡黄色乃至黄土色の層、マンガンイオンは
バラ色乃至アンバー色の層、クロムイオンは緑色乃至黒
色の層、鉄イオンは明灰色乃至濃黒色の層、モリブデン
イオンは明灰色乃至暗灰色の層をそれぞれ生℃る。
、銅イオンは淡黄色乃至黄土色の層、マンガンイオンは
バラ色乃至アンバー色の層、クロムイオンは緑色乃至黒
色の層、鉄イオンは明灰色乃至濃黒色の層、モリブデン
イオンは明灰色乃至暗灰色の層をそれぞれ生℃る。
本発明の方法によって作製された層は、4μm乃至20
μmの平均表面粗さを有し、また相異なる2領域の層か
ら成る。金属の表面に隣接する層領域は透明乃至白色で
あって、0.1μm乃至1.5μmの厚さを有する。こ
の透明乃至白色層領域に接続する被覆層領域は白色、黒
色、有色ツヤ消しまた不透明であって、3μm乃至25
μmの厚さを有する。本発明による30μmの最大厚さ
の場合、透明乃至白色層領域と被覆層領域との間に遷移
区域が存在する。
μmの平均表面粗さを有し、また相異なる2領域の層か
ら成る。金属の表面に隣接する層領域は透明乃至白色で
あって、0.1μm乃至1.5μmの厚さを有する。こ
の透明乃至白色層領域に接続する被覆層領域は白色、黒
色、有色ツヤ消しまた不透明であって、3μm乃至25
μmの厚さを有する。本発明による30μmの最大厚さ
の場合、透明乃至白色層領域と被覆層領域との間に遷移
区域が存在する。
透明乃至白色層領域は着色性の遷移金属イオンを含有せ
ず、被覆層領域に対する接着媒体として作用する。
ず、被覆層領域に対する接着媒体として作用する。
透明層領域に対する金属の格子パラメータ偏差は電界晶
出効果の故に微少であるので、金属と透明乃至白色層領
域の金属酸化物との界面において機械的応力は生じない
。また透明乃至白色層領域と被覆層領域は同一の基本金
属酸化物から成るので、被覆層領域内部の酸化物の格子
拡張にもかかわらず、装入された遷移金属イオンによっ
て条件付けられて、両方の酸化物層の間に高度の結合安
定性が保証される。被覆層領域中の色彩は、遷移金属イ
オンの装入によって決定される。これらの無機着色剤の
場合には、色のあせる危険性はない。
出効果の故に微少であるので、金属と透明乃至白色層領
域の金属酸化物との界面において機械的応力は生じない
。また透明乃至白色層領域と被覆層領域は同一の基本金
属酸化物から成るので、被覆層領域内部の酸化物の格子
拡張にもかかわらず、装入された遷移金属イオンによっ
て条件付けられて、両方の酸化物層の間に高度の結合安
定性が保証される。被覆層領域中の色彩は、遷移金属イ
オンの装入によって決定される。これらの無機着色剤の
場合には、色のあせる危険性はない。
耐光性のスピネルまたは混合酸化物が発生する。
本発明による種々の電解質中での数回の陽極処理により
、若干の相異なる被覆層領域が形成されるので、均質な
また/あるいは異質な色分布が生じる。この装飾被覆の
ツヤ消し外観は、その光沢が非常に低い事を特徴として
いる。リヒター法による光沢測定は、反射角度とは無関
係に、0.5〜1.5の光沢度を示した。これは完全に
ツヤ消しの表面を意味する。被覆層領域中の遷移金属イ
オンの20%までの種々の濃度は、均一なまたは大理石
様の模様、または小斑点、または火炎模様、またはモザ
イク模様の外観と結合した陰影を与えた。金属表面は全
面的にまたは部分的に、アノード酸化物層を備える事が
できる。有色被覆、透明被覆および/または干渉色被覆
および/またはその他の通常のアノード被覆を有する表
面部位を組合わせる事によって、多様な表現が得られる
。
、若干の相異なる被覆層領域が形成されるので、均質な
また/あるいは異質な色分布が生じる。この装飾被覆の
ツヤ消し外観は、その光沢が非常に低い事を特徴として
いる。リヒター法による光沢測定は、反射角度とは無関
係に、0.5〜1.5の光沢度を示した。これは完全に
ツヤ消しの表面を意味する。被覆層領域中の遷移金属イ
オンの20%までの種々の濃度は、均一なまたは大理石
様の模様、または小斑点、または火炎模様、またはモザ
イク模様の外観と結合した陰影を与えた。金属表面は全
面的にまたは部分的に、アノード酸化物層を備える事が
できる。有色被覆、透明被覆および/または干渉色被覆
および/またはその他の通常のアノード被覆を有する表
面部位を組合わせる事によって、多様な表現が得られる
。
本発明の方法によって処理される装飾品は、化学的に不
反応性の酸化物層が金属と皮膚との直接的接触を防止す
るが故に、身体に付けやすい。
反応性の酸化物層が金属と皮膚との直接的接触を防止す
るが故に、身体に付けやすい。
(実施例)
以下において、本発明を実施例によって詳細に説明する
。
。
実施例1
チタンのカフスボタンを、0#1モル/IのNa B
Oと0.5モル/1のKH2PO4を含有する電解
質の中に陽極として接続し、60ボルトの電圧によって
濃赤色の特有の酸化物層を備えた。それぞれのボタンの
半分を保護物で覆い、0.5モル/1のNaF、0.3
モル/gのNaHPOo、1モル/IIのNa2B4O
7お2 4 ゝ よび0.5モル/IIのK (F e (CN) a
)の組成の水性電解質中において、8のpH値と、0
、 IA/el12のパルス電流密度と、60秒の時
間とをもって陽極酸化した。濃赤色の干渉色の特有の層
と、濃黒色のツヤ消し酸化物セラミックス層との組合わ
せが得られた。
Oと0.5モル/1のKH2PO4を含有する電解
質の中に陽極として接続し、60ボルトの電圧によって
濃赤色の特有の酸化物層を備えた。それぞれのボタンの
半分を保護物で覆い、0.5モル/1のNaF、0.3
モル/gのNaHPOo、1モル/IIのNa2B4O
7お2 4 ゝ よび0.5モル/IIのK (F e (CN) a
)の組成の水性電解質中において、8のpH値と、0
、 IA/el12のパルス電流密度と、60秒の時
間とをもって陽極酸化した。濃赤色の干渉色の特有の層
と、濃黒色のツヤ消し酸化物セラミックス層との組合わ
せが得られた。
実施例2
骨董品(ボートレット)のアルミニウム合金複製品を、
0.5モル/1のNaF、0.5モル/flのNaH2
PO4および0.1モル/jlのNa2B40丁の組成
の水性電解質中において、0、 2A/cn2ノハルス
電fM、tmrlト、110vのパルス電圧で陽極酸化
した。この装飾品の上に、象牙状外観を有する白いツヤ
消し状の陶器様の層が形成された。表面粗さは7.6μ
mであり、平均層厚さは10.1μmであった。ポート
レットは寸法密度に複製された。
0.5モル/1のNaF、0.5モル/flのNaH2
PO4および0.1モル/jlのNa2B40丁の組成
の水性電解質中において、0、 2A/cn2ノハルス
電fM、tmrlト、110vのパルス電圧で陽極酸化
した。この装飾品の上に、象牙状外観を有する白いツヤ
消し状の陶器様の層が形成された。表面粗さは7.6μ
mであり、平均層厚さは10.1μmであった。ポート
レットは寸法密度に複製された。
実施fP13
1232の表面積とイニシアルC,D、を有するアルミ
ニウムブローチを、温度338にの、2%のNaF、7
%のN a H2P O4,4%のNa2B2O4,0
,5%のNH4Fおよび1%のアンモニアCo (OH
) 2から成る水性電解質中において、アノードとして
接続し、500Vの1[ピーク、1msのパルス時間、
および100Hzのパルス周波数をもって被覆を形成し
た。
ニウムブローチを、温度338にの、2%のNaF、7
%のN a H2P O4,4%のNa2B2O4,0
,5%のNH4Fおよび1%のアンモニアCo (OH
) 2から成る水性電解質中において、アノードとして
接続し、500Vの1[ピーク、1msのパルス時間、
および100Hzのパルス周波数をもって被覆を形成し
た。
50Aの最大パルス電流が測定された。高い装飾価値を
有するツヤ消し青色の無光沢表面が得られた。被覆処理
後に、わずかに8μmの誤差をもってイニシアルが寸法
精密に再現された。
有するツヤ消し青色の無光沢表面が得られた。被覆処理
後に、わずかに8μmの誤差をもってイニシアルが寸法
精密に再現された。
実施例4
99.5%のアルミニウムAlから成る表面積400c
I12の電子リピータの面板を、4%のN a F s
6%のN a COaおよび4%のNa2B4O7か
ら成る水性電解質の中において、パルス電圧をもって陽
極処理した。この場合、パルス時間は0.5ms、パル
ス電流35Aおよびパルス周波数100Hzにおいて、
パルス電圧ピークは410Vに達した。10分の処理時
間の後、面板は厚さ9μmの白色の、ツヤ清しの陶器様
外観の、装飾的被覆層をもって全面均一に被覆された。
I12の電子リピータの面板を、4%のN a F s
6%のN a COaおよび4%のNa2B4O7か
ら成る水性電解質の中において、パルス電圧をもって陽
極処理した。この場合、パルス時間は0.5ms、パル
ス電流35Aおよびパルス周波数100Hzにおいて、
パルス電圧ピークは410Vに達した。10分の処理時
間の後、面板は厚さ9μmの白色の、ツヤ清しの陶器様
外観の、装飾的被覆層をもって全面均一に被覆された。
実施例5
バタン彫刻を有する表面積840(至)2の額縁の後側
のマスキングの後、その前側を、2%のKMno
6%のNaF、7%のN a H2P O4,4ゝ 3%のNHFおよび4%のNa2B4O7を含有する電
解質の中において、550vのパルス電圧ピーク、58
Aのパルス電流ピーク、1.2msのパルス時間、およ
び100Hzのパルス周波数をもって装飾被覆した。7
μmの厚さを有する明褐色乃至バラ褐色の層は無光沢で
あつて、セラミックス様外観を有し、特に装飾的効果を
有していた。バタン彫刻は、被覆処理後にわずかに12
μmの均等な厚さ変動をもって、寸法精密に再現された
。平均粗さは8μmであった。
のマスキングの後、その前側を、2%のKMno
6%のNaF、7%のN a H2P O4,4ゝ 3%のNHFおよび4%のNa2B4O7を含有する電
解質の中において、550vのパルス電圧ピーク、58
Aのパルス電流ピーク、1.2msのパルス時間、およ
び100Hzのパルス周波数をもって装飾被覆した。7
μmの厚さを有する明褐色乃至バラ褐色の層は無光沢で
あつて、セラミックス様外観を有し、特に装飾的効果を
有していた。バタン彫刻は、被覆処理後にわずかに12
μmの均等な厚さ変動をもって、寸法精密に再現された
。平均粗さは8μmであった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水性電解質中において、遮断層形成金属、アルミニ
ウム、チタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブまたは
その合金の上に装飾被覆を作製する方法において、パル
ス電圧によって決定される電気化学反応とプラズマ化学
反応とによって、250V乃至750Vの電圧ピーク、 20μs乃至2msのパルス時間、 35Hz乃至300Hzのパルス周波数、 10A乃至120Aのパルス電流量、 318K乃至360Kの電解質温度、および0.1Ac
m^−^2乃至1Acm^−^2の平均電流密度の条件
で、 3μm乃至30μmの均一厚さのツヤ消しされた寸法精
密な装飾層が得られることを特徴とする金属上に装飾被
覆を作製する方法。 2、水性電解質中に1%乃至20%の濃度の遷移金属イ
オンを含有する添加剤によって、着色または黒色ツヤ消
し層を被覆することを特徴とする請求項1による方法。 3、種々の電解質を使用する多段階工程によって、種々
の色の均質および不均質な色彩部分を生じることを特徴
とする請求項1または2による方法。 4、装飾品または彫刻を有する物体を下地として使用す
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかによる方
法。 5、下地として平坦な大表面積の物体が使用されること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかによる方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD25D/299620-0 | 1987-02-02 | ||
| DD29961887A DD257274B1 (de) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Verfahren zur herstellung dekorativer oberflaechen auf metallen |
| DD25D/299618-6 | 1987-02-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195295A true JPS63195295A (ja) | 1988-08-12 |
Family
ID=5586613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2266788A Pending JPS63195295A (ja) | 1987-02-02 | 1988-02-02 | 金属上に装飾被覆を作製する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63195295A (ja) |
| DD (1) | DD257274B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107294A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Nippon Alum Co Ltd | チタニウム材の陽極酸化処理方法 |
| JP2017150080A (ja) * | 2013-07-05 | 2017-08-31 | ミュンツェ エスタライヒ アクチエンゲゼルシャフトMuenze Oesterreich Aktiengesellschaft | 金属プレート |
Families Citing this family (3)
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| DE4139006C3 (de) * | 1991-11-27 | 2003-07-10 | Electro Chem Eng Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von Oxidkeramikschichten auf sperrschichtbildenden Metallen und auf diese Weise erzeugte Gegenstände aus Aluminium, Magnesium, Titan oder deren Legierungen mit einer Oxidkeramikschicht |
| RU2168565C1 (ru) * | 1999-12-30 | 2001-06-10 | Мирзоев Рустам Аминович | Способ электрохимического полирования металлических изделий |
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| JPS57188697A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-19 | Nippon Kentetsu Co Ltd | Coloring method for aluminum type metal |
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1987
- 1987-02-02 DD DD29961887A patent/DD257274B1/de unknown
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1988
- 1988-02-02 JP JP2266788A patent/JPS63195295A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107294A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Nippon Alum Co Ltd | チタニウム材の陽極酸化処理方法 |
| JP2017150080A (ja) * | 2013-07-05 | 2017-08-31 | ミュンツェ エスタライヒ アクチエンゲゼルシャフトMuenze Oesterreich Aktiengesellschaft | 金属プレート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD257274B1 (de) | 1991-05-29 |
| DD257274A1 (de) | 1988-06-08 |
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