| 【発明の名称】 |
マグネシウム合金の表面処理方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】徐 政 榮
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| 【要約】 |
【課題】行程が単純で、単純、且つ環境汚染を解決するマグネシウム合金の表面処理方法を提供する。
【解決手段】マグネシウム合金の表面処理方法は、マグネシウム合金の錆、腐敗、汚染を除去する以外、マグネシウム合金射出或いはプレスした工件の表面に元々ある砂孔をきれいにする。この表面処理方は、後続行程（電気メッキ、電気塗装、スプレー塗装）の密着性を高め、噴砂完成後の工件には、化成処理及び皮膜処理の必要が無く、直接電気メッキ、電気塗装、スプレー塗装等の行程が行え、公知の化学行程による環境汚染を解決する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適するマグネシウム合金の表面処理方法において、マグネシウム合金成型後、一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするマグネシウム合金の表面処理方法。
【請求項２】 湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適するマグネシウム合金の表面処理方法において、マグネシウム機械加工業（切削、洗浄、孔開け、掘る、磨く、研ぐ）完成後、一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするマグネシウム合金の表面処理方法。
【請求項３】 湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適するマグネシウム合金の表面処理方法において、マグネシウム合金成型後の不良品は、補修が完成してから一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするマグネシウム合金の表面処理方法。
【請求項４】 湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適するマグネシウム合金の表面処理方法において、マグネシウム合金の化成及び皮膜処理後、噴砂による化成及び皮膜処理によって発生した抗酸化皮膜を排除し、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするマグネシウム合金の表面処理方法。
【請求項５】 湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適するマグネシウム合金の表面処理方法において、マグネシウム合金の塗装或いは電気メッキ後の不良工件は、一般室温で噴砂による塗装屑排除処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするマグネシウム合金の表面処理方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合金の表面処理方法に関するもので、マグネシウム合金の形状、サイズ、規格、材料に関わらず、また射出成型かプレス成型に関わらず、行程が単純で、単純、且つ環境汚染を解決する。
【０００２】
【従来の技術】今日、マグネシウム合金は材料として、新しく、目下最も注目されている。なぜなら、マグネシウム合金は、実用合金の中で、最も軽量（密度１．８４ｍｇ／ｍ３）だからである。また同時に高振動滅衰性及び有効な電磁波遮断性も備える。そのため再生利用は高速化製工件では欠かせないため、注目されている。特に近年では、コンピューター、携帯電話、自動車部品等軽量化の製品に利用されている。またマグネシウム合金は軽量及び再生利用性以外に、電磁波遮断及び薄型成型の特性を備えている。
【０００３】近年来、コンピューター、携帯電話、自動車部品及び家電製品等軽量化が求められ、軽量材質に対しての要求が高まっている。このため樹脂材料或いは軽量金属が採用されている。しかし、樹脂材料は一般に再生利用が困難な材料で、環境保護の点からも問題がある。これに対して、軽量金属材は、再生利用しやすいので、コンピューター、携帯電話、自動車部品及び家電製品の製造材に利用されている。樹脂材をマグネシウム、アルミニウム等の軽量材に改めることは、軽薄短小が求められる趨勢の中、更に金属剛性を備え、広範な用途を備えた軽量金属であるため、受け入れられやすい。コンピューター、携帯電話、自動車部品及び家電製品としての材料には、壁厚が１．５ｍｍ以下でなければならず、１．２ｍｍ以下でノート型パソコン、携帯電話、デジタル映写機、デジタルカメラ、ＭＤウォークマン、液晶投影機、ＭＰ３等の携帯商品の外体方面に適するため、軽量金属材が求められている。
【０００４】マグネシウム合金は製造過程中、機械加工した後、化成処理或いは皮膜処理を施す。これは表面に抗酸化膜を作るためで、この抗酸化膜生成後、再び塗装処理（噴射或いは焼き付け）を行う。しかしこの方法は、溶媒液脱脂及び酸液浸透が必要で、製造過程中、操作が困難、空気汚染、作業員への事故を起こしやすい他、各種液体を排出することによって、環境を汚染してしまう。
【０００５】本発明は、公知のマグネシウム合金の製造工程中困難度が高いだけでなく、環境を汚染する問題に関しても、好適である。
【０００６】目下噴砂機には、湿式と乾式の二種がある。しかし、マグネシウム合金は高度活性化金属であるため、乾式噴砂機の砂材を打ち付けると、灰塵による爆発が派生し、燃焼されやすい。この種の活性化性質は工業利用上未だ克服できない。では湿式噴砂機の砂材を打ち込むと、マグネシウム粉と水が接触して即座に酸化し（酸化マグネシウムが発生する）、水が循環して流失し、酸化マグネシウムから自然物になり、そのため表面加工の問題を解決する以外に、環境保護にもなる。
【０００７】更に現在マグネシウム合金成型（射出成型或いはプレス成型）後、従来の加工処理に下記の問題がある。
１．ＣＮＣ研削盤研磨：加工設備のコストが高く、専門の人材が操作しなければならない。マグネシウム粉やマグネシウム屑は灰塵による爆発及び燃焼の危険を備え、収集が困難である。
２．乾式噴砂機：設備コストが低く、操作もしやすいが、マグネシウム粉やマグネシウム屑は灰塵による爆発及び燃焼の危険を備え、収集が困難である。
３．人工補修：バリや小面積の補修には適しているが、大きくなるとできない。またマグネシウム粉やマグネシウム屑は灰塵による爆発及び燃焼の危険を備え、克服できていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そのため、本発明では上述の問題を解決するマグネシウム合金の表面処理方法を提供することを課題とする。
【０００９】上述のことから湿式噴砂機によるマグネシウム合金が最も安く、早く、安全で、且つ環境を汚染しない製造工程であると言える。
１．自然の砂材を使用する。樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等が主である。
２．マグネシウム合金は固体の時、一般の金属と変わらない。しかし粉では灰塵による爆発及び燃焼しやすいため、マグネシウム粉を水中に入れ、酸化マグネシウムにして水に循環させると、酸化マグネシウムから自然物となり、環境を汚染しなくなる。
３．極細粒の砂材を使用して工件に打ち付けるため、加工時表面が均一につき、死角が無くなる。
４．表面加工後の工件は、直接電気メッキ、電気塗装、光輝処理及び一般のスプレー塗装ができる。
５．表面加工後の工件は、直接化成処理、皮膜処理ができる。
６．湿式噴砂輝はまた化成処理、皮膜処理をしなくてもよい。
７．湿式噴砂機を使用する場合、砂と水の混合は密封されて水面下で行われる。そのため、空気を汚染することがない。
８．湿式噴砂機を使用する場合、砂と水は循環方式を使用し、排出量は定時定量を水中で制御するため、正確で有効な排出量を出す。
９．湿式噴砂機に水溶性抗酸化剤を注入すると、噴砂後の表面の酸化を防止する。
１０．電気メッキ、電気塗装、スプレー塗装等の行程中発生した不良品は、湿式噴砂機で有効に除去できる。
１１．生産工程が簡単に行え、生産コストが下げられる。
【００１０】上述により、湿式噴砂機で、砂水混合方式を採用する。
【００１１】先ず、一定比率の砂材を水中に入れて混合し、浸水ポンプで噴砂機ヘッドに入れる。側面を高圧空気が通り、砂水が高圧になり、工件表面を打ち付けると、表面が処理される。
１．射出或いは、プレス成型後、直接噴砂処理を行う。
２．機械加工完成後、直接噴砂処理を行う。
３．湿式噴砂機の空気圧力は空圧機によって供給される。
４．湿式噴砂機の工作圧力は、１〜５ｋｇ／平方センチに設定される。
５．自然の砂材を使用する。例として樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等。
６．砂と水の混合比率は、水２５％：砂７５％。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明請求項１記載のマグネシウム合金の表面処理方法は、湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適し、マグネシウム合金成型後、一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするものである。
【００１３】本発明請求項２記載のマグネシウム合金の表面処理方法は、湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適し、マグネシウム機械加工業（切削、洗浄、孔開け、掘る、磨く、研ぐ）完成後、一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするものである。
【００１４】本発明請求項３記載のマグネシウム合金の表面処理方法は、湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適し、マグネシウム合金成型後の不良品は、補修が完成してから一般の室温で噴砂処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、自然砂材、例として樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするものである。
【００１５】本発明請求項４記載のマグネシウム合金の表面処理方法は、湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適し、マグネシウム合金の化成及び皮膜処理後、噴砂による化成及び皮膜処理によって発生した抗酸化皮膜を排除し、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等の砂材を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするものである。
【００１６】本発明請求項５記載のマグネシウム合金の表面処理方法は、湿式噴砂機を使用して、任意の形状、サイズ、規格、材料のマグネシウム合金表面に砂孔を開け、表面処理に適し、マグネシウム合金の塗装或いは電気メッキ後の不良工件は、一般室温で噴砂による塗装屑排除処理を行い、圧力源は空気圧機から供給され、工作圧力は１〜５ｋｇ／平方センチに設定され、樹脂砂、金剛砂、酸化アルミニウム、ガラス砂等を使用し、表面噴砂処理完成後、直接塗装或いは電気メッキを施すことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明実施の形態】以下、本発明マグネシウム合金の表面処理方法の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１８】実施例１：Ｍｇ−９Ａｌ−Ｚｎ−０．３Ｍｎのマグネシウム合金を使用し、湿式噴砂機で行程を経たものと、公知の工作行程をその加工工程状況を比較した。図１に示すのは公知のマグネシウム合金の表面処理行程図で、図２が本発明のマグネシウム合金の表面処理行程図である。
【００１９】図１及び図２を比較すると、本発明で採用している湿式噴砂機の工作行程は公知の製造工程と比較して明らかに簡素化し、時間を節約している。
【００２０】実施例２：Ｍｇ−９Ａｌ−Ｚｎ−０．３Ｍｎのマグネシウム合金を使用し、湿式噴砂機で処理を行う。圧力２ｋｇ／立方ｃｍに設定、＃２００金剛砂使用。行程具〈Ａ４号サイズ（２１０ｍｍｘ２９７ｍｍ）、厚み１．２ｍｍ〉で射出成型後、直接処理を行う。砂と水混合比率は砂７５％：水２５％となる。図３に示すのは、公知マグネシウム合金製造構造及び本発明噴砂製造工程の操作性、行程、砂孔量比較図である。
【００２１】図３の比較によって、本発明の湿式噴砂機の製造工程は、公知の製造工程に比べて簡単、単純、且つ砂孔量及び不良率の発生が無い。
【００２２】実施例３：Ｍｇ−９Ａｌ−Ｚｎ−０．３Ｍｎのマグネシウム合金を使用し、湿式噴砂機で処理を行う。圧力２ｋｇ／立方ｃｍに設定、＃２００金剛砂使用。行程具〈Ａ４号サイズ（２１０ｍｍｘ２９７ｍｍ）、厚み１．２ｍｍ〉で射出成型後、直接処理を行う。砂と水混合比率は砂７５％：水２５％となる。図４に示すのは、公知マグネシウム合金製造構造及び本発明噴砂製造工程の化成処理、皮膜処理、塗装、電気メッキの優劣比較図である。
【００２３】図４の比較によって、本発明の湿式噴砂機による製造工程は化成処理及び皮膜処理が不要で、製造工程中に塗装及び電気メッキが行われる。
【００２４】実施例４：Ｍｇ−９Ａｌ−Ｚｎ−０．３Ｍｎのマグネシウム合金を使用し、湿式噴砂機で処理を行う。圧力２ｋｇ／立方ｃｍに設定、＃２００金剛砂使用。工件〈Ａ４号サイズ（２１０ｍｍｘ２９７ｍｍ）、厚み１．２ｍｍ〉で射出成型後、直接処理を行う。砂と水混合比率は砂７５％：水２５％となる。一般塗装及び電気メッキを実施した後の実施計測である。図５に示すのは、公知マグネシウム合金製造構造及び本発明噴砂製造工程の百方眼目テスト、密着テスト、鉛筆硬度テスト、引っ掻き強度テストの優劣比較図で、その比較方法は、下述のとおりである。
１．百方眼目テスト：百の方眼目を設置し、そこに透明テープを密着させる試験で、剥離した方眼目数を検査する。
２．密着テスト：透明のテープを貼りつけ、更に９０度の角度テープを引き上げる。そのときの塗装膜剥離の状況を見る。
３．鉛筆硬度テスト：鉛筆先端を塗装表面と４５度角度に当て、およそ５００ｇの力で前へ押し出す。
４．引っ掻き強度テスト：指の爪で塗装表面を二、三回（長さ約２０ｍｍ）往復させる。
【００２５】図５の比較によって、本発明の湿式噴砂機の製造工程は、百方眼目テストと密着テストでは異常なし、剥離なしと同じ結果が出たが、鉛筆硬度テストでは、公知では僅かに痕跡がついたが、本発明では痕跡なしの結果が出た。また引っ掻き強度テストではどちらも痕跡なしであった。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマグネシウム合金の表面処理方法は、マグネシウム合金の錆、腐敗、汚染を除去する以外、マグネシウム合金射出或いはプレスした工件の表面に元々ある砂孔をきれいにする。この表面処理方は、後続行程（電気メッキ、電気塗装、スプレー塗装）の密着性を高め、噴砂完成後の工件には、化成処理及び皮膜処理の必要が無く、直接電気メッキ、電気塗装、スプレー塗装等の行程が行えるという特徴をもつ。それにより、行程を単純にして、簡単に行え、且つ公知の化学行程を削除して、環境汚染を解決するのに効果的である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１３６０００５
【氏名又は名称】徐 政 榮
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| 【出願日】 |
平成１３年９月１２日（２００１．９．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８９０６２（Ｐ２００３−８９０６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月２５日（２００３．３．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７６６６９（Ｐ２００１−２７６６６９） |
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