JPS6320188A

JPS6320188A - 金属表面に金属箔を圧接する方法

Info

Publication number: JPS6320188A
Application number: JP16324786A
Authority: JP
Inventors: Manabu Seguchi; 瀬口　学; Ikutsugu Kitaura; 北浦　幾嗣; Tetsuzo Arai; 新井　哲三; Yoshiyasu Morita; 森田　喜保
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-27

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】（産業上の利用分野）本発明は、金属表面に金属箔を圧接することから成る、
耐食性に優れた表面処理部材の製造方法に関する。さら
に詳述すれば、本発明は金属箔を使って圧接メッキを行
い、金属部材の表面に金属箔の圧接メッキ層を設けたメ
ッキ金属部材の製造方法に関する。

（従来の技術）防食を目的とする鋼材の表面処理の最も一般的な方法と
して溶融メッキ法および電気メツキ法がある。この方法
では鋼材の大きさに応じた装置が必要で、一般には専用
工場で大規模に行われておりおのずと適用範囲に限界が
ある。特に今日のように多くの分野で多方面にわたり防
食処理が行われるようになった現状からは、そのような
メッキ法は適当とはいえず、より手軽にかつ安価に行わ
れる防食処理が望まれている。

その他の防食用の表面処理法としては、メカニカルプレ
ーテング法、溶射法、ＣＶＤＸＰＶＤ法、そしてクラッ
ド法などがある。しなしながら、上述のような要望にと
っていずれもまだ満足すべきものではない。

最近、ブラスト処理法のブラスト材に新規な投射材料を
用い、亜鉛コーティングを施す方法が提案されている（
特公昭５９−９３１２号）。その方法によれば、鉄また
は鉄合金を核とし、この核の周囲に鉄−亜鉛合金層を介
して亜鉛または亜鉛合金を被着し、独立した粒子の集合
体からなるブラスト材料を、鉄または鉄合金の表面に投
射することにより、亜鉛被膜を形成させるものである。

確かにこの方法は手軽に行えるのであって、現場での防
食処理用としては有望である。しかしながらこの方法で
は現在のところ亜鉛または亜鉛合金しか被着できないこ
と、また、これらの皮膜は一般のメッキ皮膜とちがって
多孔質をなしており、防食上にも難点がある。そのため
被着処理の後、水系の処理液によるクロメート処理を行
うことにより耐食性能を確保する必要があるため、むし
ろ高価な処理法となっている。

このように、今日では十分な耐食性の確保はもちろんの
こと、現場での補修が行えることを含めて手軽に処理を
行うことができるなど安価な処理方法が求められている
。

（発明が解決しようとする問題点）ここに、本発明の目的は、耐食性にすぐれた表面処理部
材の手軽で安価な製造方法を提供することである。

本発明の別の目的は、大型構造物の表面処理、既存の構
造物に対する表面処理、改修および補修部分の表面処理
等、現場においては塗装以外の表面処理が困難である対
象に対する手段で安価な防食処理手段を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上述の目的達成にいわゆるブラスト処理
に着目して検討を重ねたが、ブラスト処理における従来
法の前記現状に鑑みて、良質の表面処理でしかも簡略化
をはかり、現場施工が可能な表面処理方法を種々検討、
研究した結果、ブラスト処理によって母材表面を活性化
させ、適度の粗さを付与し、これに金属箔を載置して再
びブラスト処理することで金属箔の圧接が可能となり、
そのような金属箔圧接法が本発明の目的達成のために極
めて有効な手段であることを見出し、本発明を完成した
。

よって、本発明の要旨とするところは、金属母材にブラ
スト処理を施して表面を凹凸状にし、その凹凸状表面に
金属箔を載置した後、この金属箔に再度ブラスト処理を
施すことから成る、金属表面に金属箔を圧接する方法で
ある。

ここに、上記金属箔としては八〇、ｚ　Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、ならびにそれらの合金等が考えられるが、これは母
材金属の種類を目的とする耐食性との組合せから多くの
ものが考えられる。またこの金属箔の圧接は何層にも繰
り返すことによって必要厚さのメッキ層を得るようにし
てもよい。

なお、「箔」は一般的には１００μｍ以下の厚さのもの
を云うのであり、特に制限はない。本発明にあっては、
好ましくは１０〜３０μｍ厚さのものを使用する。

このように、本発明の圧接メッキ方法によれば、ブラス
ト処理を応用することで、まず、金属母材の表面清浄化
処理ならびに表面活性化を行い、次いでブラスト処理法
独特の表面性状と粒子圧によって、金属箔を母材金属上
に圧接することによってメッキするものである。上述の
清浄化、活性化処理の際のブラスト処理条件と圧接時の
ブラスト処理条件とは適宜変更してもよい。

（作用）以下、その具体的処理方法について、簡単に述べる。

まず、始めに被覆を必要とする金属母材表面をブラスト
用のグリッド材（＃３０）またはアルミナ粒（１１３０
−１１１００）　（以下、単に“ブラスト材”という）
でブラスト処理を行い、その後、好ましくは厚さ１０〜
３０μｍの金属箔（ＡＱ、　Ｚｎ、　Ｓｎ、　Ｃｕ）を
ブラスト処理面に載置し、一般には再度同じブラスト材
を使いその上からブラスト処理を施工して圧接する。こ
のときのブラスト処理条件は、圧力３〜７ｋｇ／ｃｄ、
ノズル直径５〜１０ＩＩＩｌ、ノズルと被処理金属表面
との距離５〜２０ｃＩ１１であって、このときに最適な
接合が行われることが実験的にも確認された。

次に、圧接の接合強度を一層向上するためには、金属箔
を１回通しのブラスト処理よりも３回以上の繰返し処理
を行うことが好ましく、特に５〜１０回程度の繰返し処
理が好ましく、これｂこよって接合強度が向上する。

金属箔による被覆層は厚さ１０〜３０μｍが最適である
が、被覆層を厚くする場合は、１枚目の被覆層を完全に
接合した後再度金属箔を置き、再び１枚目と同様の処理
を施工すればよい。何枚もの重ね接合は可能であるが、
１００μｍ以上の重ね接合は金属箔そのものの強度が低
いことからこれ以上の重ね接合は効果が低下する。

被覆ができる母材金属は炭素鋼を始め、合金鋼等はとん
どの金属において可能である。

また、被覆金属箔は、ＡＱ、へＱ合金、Ｚｎ、　Ｚｎ合
金、Ｓｎ、　Ｓｎ合金、Ｃｏ、　Ｃｕ合金等が使用でき
る。

以下、本発明を実施例に従って更に具体的に説明するが
、本発明は以下の実施例によって、何等その範囲を制限
されるものではない。

実施例本例ではまずブラスト処理によって金属母材表面を清浄
にし、凹凸を付与し、この清浄凹凸面に対し、金属箔を
のせてから再びブラスト処理を繰り返した。必要により
この箔のブラスト処理は所要回数繰り返した。

すなわち、上記の金属母材としては鋼材（ＳＳ４１材２
．３ｔ　Ｘ　１００　Ｘ　１００ｍｍ）を使い、その表
面にブラスト材（電融アルミナ＃３６）を使って圧力４
ｋｇ／ｃＪ、ノズル直径７ｍｍ　、ブラスト距離１０ｃ
ｍでブラスト処理を行い、清浄な凹凸表面を得た。次に
、鵠箔（厚さ１５μｍ）を上記鋼材のブラスト処理表面
に置き、その上から再びブラスト処理を行った。この場
合、ブラスト処理は１回通しでは接合が十分でないので
５〜１０回の範囲で実施した。被覆層を厚くする場合は
、１枚ブラスト処理をしたその上に新らたに次のＡＱ、
箔をのせ同様のブラスト処理を実施すれば良い。

このようにして得た金属箔メッキ層についてその付着力
を評価した。結果は第１表番こ処理条件とともにまとめ
て示す。

第　　　１　　　表なお、第１表において商品名−ｗＡ＃３６：電融アルミナ　３６メソシユＧ　
３０　ニゲリッド（鉄）　３０メソシユ５ＲＷｌ１２０
　：焼結アルミナ２０メソシユ。

また、接合力の評価は次の通り。

Δ：箔が薄くなってしまった ×：付着力率 ○：付着力良 ◎：付着力最良第１表に示す試験結果等から明らかになったことは、（１）母材側のブラスト処理のブラスト材が微粒（１１
００）では、金属箔のブラスト時に、箔が破れることが
あるが、その場合、２〜３枚重ねるとよい。

（２）被覆層のブラスト処理のブラスト材は微粒と粗粒
で差はないが、ガラスピーズ（＜１ｍ＋ｎφ）では被覆
層の付着力が弱い。

（３）吹付圧力は２ｋｇ／ｃＪ以下では、被覆層にしわ
ができ付着力が弱い。

次に、第１表に示す各メッキ材において、処理材の表面
性状ならびに、機械的特性について、調査を行った結果
を以下に示す。第２表はブラスト材の違いによる表面ア
ラサの影響を調べた。

第２表電融アルミナ（ＨＡ　１１３６）のブラスト材では母材
の表面アラサより、被覆層の表面アラサが粗く、焼結ア
ルミナ（ＳＲＷ　１１２０）では母材より被覆層の表面
アラサが小さくなっているが、表面アラサの差によって
、後記する折曲げ試験、引張試験による結果に顕著な差
は認められない。これらの処理材の断面の調査によれば
、被覆層が５〜１５μｍの範囲で、母材金属と接合して
いるのが分った。

次に、同様に、皮膜の接合強度の一つの評価法として、
折曲げ試験を行いその結果を第３表にまとめて示す。

ガラスピーズの場合以外は２ツ折曲げ試験での皮膜の損
傷がなく、表面状況は良好であった。

次いで、同じ＜Ａｆｌｌ箔の場合について、ブラスト処
理皮膜と母材金属との界面接合強度を引張試験によって
調査した。その結果を第４表に示す。

第４表上掲表に示す結果より界面接合の強度はブラスト処理面
質に関係なく、十分な接合強度を有している。また、腐
食試験による皮膜のピンホールについて調査した結果、
ピンホール等の欠陥がないこともわかった。

（発明の効果）これまで詳細に述べてきたように本発明のブラスト処理
による圧接メッキによれば次のような効果が得られる。

（１）処理する場所に制限がなく、既存の構造物に対す
る処理が可能である。

（２）処理表面および処理面の凹凸の変化に関係なく処
理ができる。

（３）種々の金属（Ａｌ１％　Ｓｎｓ　Ｚｎｓ　Ｃｕと
その合金等）を対象とすることができる。

（４）吹付は用ブラスト材は、鉄、アルミナ等、市販品
が使用でき、装置もきわめて安価である。

（５）乾式であるため処理後のあと処理が不要であり、
水素脆性の心配もない。

（６）皮膜処理によって、良好な耐食効果が期待できる
。

なお、従来より美術工芸品の装飾用に金属箔を被覆する
ことが行われてきたが、これはその目的において異なる
ばかりでなく、多くの場合基地が木、紙、布等であって
、箔との接合形態において本質的に異なるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

金属母材にブラスト処理を施して表面を凹凸状にし、そ
の凹凸状表面に金属箔を載置した後、この金属箔に再度
ブラスト処理を施すことから成る、金属表面に金属箔を
圧接する方法。