(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出形材からなるアルミニウム素材の部分的に陽極酸化皮膜を形成したい部位に向けて、電解槽を設けることなく電解液を噴射するための複数の噴射口をアルミニウム素材の長手方向に沿って有するパイプ状の電極を配置し、
前記アルミニウム素材と電極との間には、電圧がショートしないように絶縁体を配置し、
前記複数の噴射口の噴射口ピッチが１００ｍｍ以下で、当該噴射口の孔径は、２〜１０ｍｍであり、
前記電極と、部分的に陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム素材表面との極間距離は、１〜３０ｍｍの範囲に設定してあり、
電解条件は、電流密度１〜４０Ａ／ｄｍ２，電解液の噴射量がアルミニウム素材表面積１ｄｍ２当たり１．５リットル／ｍｉｎ以上であり、
前記噴射口からアルミニウム素材に向けて電解液を噴射しながら陽極酸化し、前記アルミニウム素材表面に噴射された電解液は自然放流させたことを特徴とする部分陽極酸化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム製品に部分的に陽極酸化皮膜を形成するための陽極酸化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム素材に陽極酸化皮膜を形成する場合にアルミニウム素材を電解槽に浸漬し、アルミニウム素材を陽極とし、電解槽内側に配設した陰極との間に電流を流し、電解処理するのが一般的である。
しかし、アルミニウム素材が押出形材等を用いた比較的長い製品である場合に、電解槽が大きくなり処理装置が大型化する問題があった。
また、製品によっては部分的にのみ陽極酸化皮膜が要求される場合もある。
そこで本出願人は、これまでに電解槽の小型化を目的とした部分陽極酸化装置を提案している（特許文献１）。
同技術は電解槽の小型化に有力であるものの、電解槽が必要である点で、さらなる改良が期待された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アルミニウム素材を浸漬したり、部分的に密閉するための電解槽が不要な部分陽極酸化処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る部分陽極酸化処理方法は、押出形材からなるアルミニウム素材の部分的に陽極酸化皮膜を形成したい部位に向けて、電解槽を設けることなく電解液を噴射するための複数の噴射口をアルミニウム素材の長手方向に沿って有する電極を配置し、前記複数の噴射口の噴射口ピッチが１００ｍｍ以下であり、前記噴射口からアルミニウム素材に向けて電解液を噴射しながら陽極酸化し、前記アルミニウム素材表面に噴射された電解液は自然放流させたことを特徴とする。
ここで噴射口を有する電極とは、アルミニウム素材の部分的に陽極酸化処理する部位に対極として配置する陰極に電解液を噴射するための噴射口を形成する趣旨である。
また、電解液を自然放流させるとはアルミニウム素材を浸漬するための電解槽や、アルミニウム素材を部分的に密閉するための電解槽を有せずにアルミニウム素材の表面に当たった電解液は自重により流れ出し、回収及び必要に応じて循環させることをいう。
【０００６】
本発明にあっては、前記電極と、部分的に陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム素材表面との極間距離は、１〜３０ｍｍの範囲に設定してあるのが好ましく、電解条件は、電流密度１〜４０Ａ／ｄｍ２，電解液の噴射量がアルミニウム素材表面積１ｄｍ２当たり１．５リットル／ｍｉｎ以上であるのが好ましい。
部分的に陽極酸化処理するアルミニウム素材の表面と電極との間の距離を１〜３０ｍｍの範囲に設定した場合に、アルミニウム素材が押出形材、比較的長い場合には複数の噴射口が必要となる。
そこで、前記噴射口を複数配置する場合にあっては噴射口ピッチが１００ｍｍ以下にするのが好ましい。
【０００７】
本発明においてアルミニウム素材はアルミニウム及びアルミニウム合金からなる素材をいう。
アルミニウム素材の製法としては鋳物、圧延材、押出材等各種製法により製造されたものをいう。
その中でもアルミニウム及びその合金からなる押出材であって、異形断面形状の一部の表面を部分的に陽極酸化処理するのに好適である。
このようにして陽極酸化処理された部材は、アルミニウム素材の必要な部位に均一な陽極酸化皮膜が形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る陽極酸化処理方法を用いると電解槽を設けることなく、アルミニウム素材の必要な部位に陽極酸化皮膜を形成することができるので設備が小型化でき、低コストで品質に優れた部分陽極酸化処理部材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】アルミニウム素材のワークと電極及び噴射口との配置例を示す。
【図２】（ａ）は電極及び治具の配列例を示し、（ｂ）は部分拡大図を示す。
【図３】実験評価に用いた電極の配置図を示す。
【図４】実験評価結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る電極の配置例及び実験評価の結果例を以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１１】
図１にワーク１と電極１１，１２の配置例の断面図を示し、図２に電極の斜視図を示す。
本実施例におけるワーク１は日本工業規格ＪＩＳ  ６０６３Ｓ−Ｔ５からなるアルミニウム合金の押出形材で製作したワークの例である。
ワーク１のレール部に部分陽極酸化処理する例である。
ワーク１１のレール部に向けてパイプ状の電極１１と電極１２を配置した。
なお、ワーク１及び電極を保持するのに底部の治具１６と側部の側部治具１３，１４を設けてある。
ワーク１と電極１１，１２との間に電源を配線し電圧を印加する。
この際に電圧がショートしないように絶縁体１７ａ、１７ｂを適宜、配設した。
電極１１，１２は金属材のパイプからなり、電解液の通水部１１ａ，１２ａとワーク１の部分的に陽極酸化皮膜を形成したい部位に向けて電解液２０，２１の噴射口１１ｂ,１１ｃ，１２ｂ〜１２ｆを有する。
噴射口からワーク１の表面に向けて噴出した電解液はワーク１の表面に当たり、その後はワーク１と電極１１，１２との間の隙間１５等を経由して下側に自然放出される。
電極１１，１２とワーク１の表面との極間距離は１〜３０ｍｍの範囲に設定してあり、噴射口として設けた孔径は２〜１０ｍｍ，図２に示す長手方向の孔ピッチは１００ｍｍ以下に設定した。
電解液は硫酸水溶液やシュウ酸水溶液、スルホサルチル酸水溶液等の有機酸水溶液が用いられる。
電解方法としては直流、交流、パルス波形等が用いられる。
例えば、濃度１００〜３００ｇ／Ｌの硫酸水溶液を用いた場合に電流密度１〜４０Ａ／ｄｍ２の範囲に設定する。
電解処理時の電流密度が高い程発熱量も多くなり、電解液の噴射量はワーク１の陽極酸化処理する１ｄｍ２当たり１．５リットル／ｍｉｎ以上に設定する。
【００１２】
電解処理条件と陽極酸化皮膜の膜厚のバラツキを実験評価したので説明する。
図３に示すようにワーク１の表面に対して極間距離ｃｍｍになるように電極１１を配置し、電解液を噴射する噴射口の孔径ａｍｍ、孔ピッチｂｍｍ、ワークの１ｄｍ２当たりの噴射量ｄＬ／ｍｉｎとしたときの孔ピッチ間を４等分した部位Ａ〜Ｅの膜厚を測定した。
その時の評価結果を図４の表に示す。
条件ａ〜ｄをそれぞれ管理範囲に設定した実施例１〜３は膜厚差が４μｍ以内であったが管理範囲の一部が外れる比較例４〜６は膜厚差が４．８μｍ以上と大きい結果となった。
このように電解液の噴射口を有する電極をアルミニウム素材の表面に向けて配置することで部分的に陽極酸化皮膜を形成したい部位に向けて電解液を噴射しながら電解処理することができ、従来のような電解槽が不要となる。
自然放流された電解液は回収し、ポンプ等を用いて循環使用できる。
また、図４の結果から複数の噴射口を設けた場合に電解条件を所定の管理範囲内に設定することで、噴射口間の間で膜厚差の小さい均一な陽極酸化皮膜を形成できることが分かる。
【符号の説明】
【００１３】
１１      電極
１２      電極
１２ｆ    噴射口
２０      電解熱
２１      電解液
【要約】
【課題】アルミニウム素材を浸漬したり、部分的に密閉するための電解槽が不要な部分陽極酸化処理方法の提供を目的とする。
【解決手段】アルミニウム素材の部分的に陽極酸化皮膜を形成したい部位に向けて、電解液を噴射するための噴射口を有する電極を配置し、前記噴射口からアルミニウム素材に向けて電解液を噴射しながら陽極酸化し、前記アルミニウム素材表面に噴射された電解液は自然放流させたことを特徴とする。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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