(57)【要約】      （修正有）【課題】異形断面形状からなる形材の外周面の一部に部分陽極酸化皮膜を形成するための装置及び方法を提供する。【解決手段】異形断面形状からなる形材１の部分陽極酸化装置であって、電解処理槽は２つ以上の部分槽１１，１２に分割してあり、前記２つ以上の部分槽で形材の一部が槽外に位置するように当該形材を挟持することで密閉型の電解室２０を形成する。【選択図】図１
2014009379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形断面形状からなる形材の部分陽極酸化装置であって、
電解処理槽は２つ以上の部分槽に分割してあり、
前記２つ以上の部分槽で形材の一部が槽外に位置するように当該形材を挟持することで密閉型の電解室を形成することを特徴とする部分陽極酸化装置。
【請求項２】
前記２つ以上の部分槽のうち、少なくとも１つの部分槽は形材の陽極酸化しない部分に電解液が流れないようにシール部を形成することを特徴とする請求項１記載の部分陽極酸化装置。
【請求項３】
前記電解室は電解液の噴出口と排水口を有し、排水口から排出された電解液を回収し、噴出口から噴出させる電解液循環装置を有することを特徴とする請求項１又は２記載の部分陽極酸化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の部分陽極酸化装置を用いて、
形材を部分的に陽極酸化する処理面積をＳｄｍ２、電解の電流密度をＪ（Ａ／ｄｍ２）、電解室内を循環させる電解液流量Ｖ（リットル／分）とすると、２２ＳＪ＜３０Ｖとなる条件にて陽極酸化処理することを特徴とする陽極酸化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム合金及びマグネシウム合金等の軽合金形材の一部に部分陽極酸化皮膜を形成するための装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アルミニウム及びその合金（以下アルミニウム合金という）を用いた異形断面形状からなる押出形材等の形材が建材、車両部品及び日用品等の広い分野にて使用されている。
アルミニウム合金等からなる形材は、耐食性向上及び硬質性向上等の表面特性を改善する目的で陽極酸化処理が行われている。
この場合に形材の表面全体に陽極酸化皮膜を形成する必要がない場合があり、部分的に陽極酸化皮膜を形成する方法が提案されている。
例えば、本出願人は先に異形断面形状からなるアルミニウム合金押出形材の長尺方向における一定の長さ（範囲）だけ、部分的に陽極酸化皮膜を高速形成する方法を提案している（特許文献１）。
これに対して、本発明は形材の外周廻りにおいて部分的に陽極酸化皮膜を形成するためのものである。
また、中空部を有するアルミ製品の内側だけに陽極酸化皮膜を形成する方法は、特許文献２，３等に開示されているが、異形断面形材の周廻り方向の外表面を部分的に陽極酸化する装置等についての提案は見当たらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６８４５８号公報
【特許文献２】特開平５−２５６９３号公報
【特許文献３】特開平１１−１１７０９２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、異形断面形状からなる形材の外周面の一部に部分陽極酸化皮膜を形成するための装置及び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装置は、異形断面形状からなる形材の部分陽極酸化装置であって、電解処理槽は２つ以上の部分槽に分割してあり、前記２つ以上の部分槽で形材の一部が槽外に位置するように当該形材を挟持することで密閉型の電解室を形成することを特徴とする。
【０００６】
ここで異形断面形状とは、板や円筒等の単純な軸対称断面形状を除く趣旨である。
また、形材とは円断面形状を除く展伸製品をいう。
電解処理槽を２つ以上の部分槽に分割してあるとは、２つ以上の部分槽をその一部で形材を挟持するように且つ一部に電解室を形成するように槽壁端部同士を直接又は形材を介して突き合せ又は連結すると、形材周廻りの一部の表面が電解室に面するように電解槽を形成することをいう。
これにより、形材の外周面のうち陽極酸化皮膜の不要な部分を槽外に配置することができる。
【０００７】
また、２つ以上の部分槽を相互に突き合せる場合に、２つ以上の部分槽のうち、少なくとも１つの部分槽は形材の陽極酸化しない部分に電解液が流れないようにシール部を形成するようにすることもでき、このようにすると形材の意匠面のみ等、陽極酸化する範囲を限定することができる。
【０００８】
形材を上記で形成した電解室にて陽極酸化処理する場合に、アルミニウム合金等からなる形材を陽極にし、これと対向する陰極を電解室内に設け、これらの両極の間に電圧を印加し、電解電流を流すことで形材の部分的な表面に陽極酸化皮膜が形成される。
この陽極酸化処理は、発熱を伴うために電解液を冷却する必要がある。
そこで、電解液を効率良く冷却するとともに、形材の電解表面に局部的ないわゆる「ヤケ不良」が発生しないようにするには、電解室は電解液の噴出口と排水口を有し、排水口から排出された電解液を回収し、噴出口から噴出させる電解液循環装置を有するようにするのが好ましい。
【０００９】
このようにすると、電解槽を部分槽に分離して形材を出し入れする際に、電解液を回収することができ、噴出口と排出口とを相互に均等に複数箇所に配置することで、電解液が電解室の一部に淀み滞留し、形材の処理表面に局部的なヤケ不良が発生することを抑えることができる。
この場合に好ましくは、請求項１〜３のいずれかに記載の部分陽極酸化装置を用いて、形材を部分的に陽極酸化する処理面積をＳｄｍ２、電解の電流密度をＪ（Ａ／ｄｍ２）、電解室内を循環させる電解液流量Ｖ（リットル／分）とすると、２２ＳＪ＜３０Ｖとなる条件にて陽極酸化処理するのがよい。
ここで電解液の流量は、電解により発生した熱を取り除くのに影響を与えるので電解室内を循環する液量を制御した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る部分陽極酸化装置を用いると、形材の外周面を部分的に陽極酸化処理でき、意匠性も良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電解槽の構造例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はＡ視図、（ｃ）はＢ視図を示す。
【図２】（ａ）は２つの部分槽を分離した状態、（ｂ）は形材を挟み電解室を形成した状態、（ｃ）は部分的に陽極酸化した形材を取り出した状態を示す。
【図３】（ａ）は電解槽を組み立てる前の断面図、（ｂ）は組み立て後、（ｃ）は電解液流を電解室に充填した状態を示す。
【図４】（ａ）は陽極酸化処理している状態、（ｂ）は処理を終え、電解液を排水した状態、（ｃ）は形材を取り出した状態を示す。
【図５】評価サンプルの作成条件と評価結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る部分陽極酸化装置の構造例を図１〜図４に示す。
電解槽１０は内側に陰極１３を配設した絶縁材からなる略箱型の第１部分槽１１と、略プレート状の絶縁材からなる第２部分槽１２とに分割可能になっている。
本実施例では、第１部分槽１１の一方の端部１１ａと第２部分槽１２とで形材１を挟持するようになっていて、形材１との当たり部位にはシール部材１１ｃ，１２ａを設けてある。
第１分離槽１１の形材当たり部位１１ｃ以外は、端部１１ｂが第２部分槽１２とシール部材１２ａを介して突き合せた構造になっている。
形材１の意匠面とならない部分（陽極酸化皮膜が不要な部分１ａ）は、第２分離槽１２によりシールされている。
電解液は噴出口２１から電解室２０内に噴出され、排水口２２から排水される。
排水された電解液は冷却器等で冷却され、ポンプ等の循環装置を用いて再び噴出口２１から噴出される。
噴出口２１は形材に向けて電解液が均一に噴出されるように均等に配置してあり、排出口２２は電解液が電解室２０のコーナー部に淀み滞留しないように電解室のコーナー部と噴出口２１間の間に均等に配置してある。
【００１３】
このような電解槽を用いて陽極酸化及び耐食性等の評価を実施したので、以下説明する。
アルミニウム合金の押出形材を常法に従い、脱脂，エッチング前処理を行い、次に２００ｇ／ｌの硫酸水溶液を電解液に用い、所定の容量の電解室にて所定の電流密度で所定時間、陽極酸化処理した。
電解液の液温は意匠性を重視する観点から硬質皮膜にならない１５℃以上で２５℃以下の条件が好ましい。
図２に示すように、第１部分槽１１と第２部分槽１２とで、形材１の断面の一部が槽外に位置するように挟み込み、図２（ｂ）のように組み立てると図３（ａ）を経て、図３（ｂ）の状態になる。
この状態で電解液充填したのが図３（ｃ）である。
電解液は図１（ｂ），（ｃ）に矢印で示すように図示を省略した循環装置を用いて、排水口２２から排水及び回収した電解液を噴出口２１が形材１に向けて噴出させる。
電解室と循環装置は配管等で連結することになるが、図示を省略した。
図４（ａ）に示すように形材１を陽極にし、陰極１３との間に電圧を印加し、電解する。
直流電解でも交流電解でもよいが、本実施例は直流を印加した。  
電解が終わると、図４（ｃ）に示すように電解槽１０を２つに分割し、形材１を取り出す。
形材１には、部分的に陽極酸化皮膜１ｂが形成される。
陽極酸化処理後は水洗し、２０分間の沸騰水封孔処理を行った。
ＪＩＳ  Ｈ８５０２（めっきの耐食性試験方法）によるコロードコート試験結果を図５の表に示す。
実施例１，２は長さ２５０ｍｍの形材を用いたものであり、実施例１は電解室の容量０．４リットル，電解液の循環流量４０リットル／分，電流密度１０Ａ／ｄｍ２，４分間の陽極酸化を実施した。
実施例２は、電流密度を８Ａ／ｄｍ２に設定した以外は実施例１と同じ条件である。
実施例３は、電解室の容量を１．３リットルにし、実施例１，２と同じ断面形状で長さが８００ｍｍのものを用いた。
そのときの処理条件を表に示す。
比較例１は排水口２２ａ，２２ｂを塞いだものであり、比較例２は電解液の流量を少なくしたものである。
この結果、実施例１〜３は表面が良好でコロードコート試験による耐食性も腐食率１０％以下と良好であった。
これに対して、比較例１は電解液の流れに淀みが発生し、局部的なヤケ不良が発生し、比較例２は３０Ｖ（Ｖ：流量リットル／分）の値が２２ＳＪ（Ｓ：処理面積ｄｍ２，Ｊ：電流密度Ａ／ｄｍ２）の値よりも小さく、ヤケ不良が発生した。
【符号の説明】
【００１４】
１        形材
１０      電解槽
１１      第１部分槽
１１ｃ    シール部材
１２      第２部分槽
１２ａ    シール部材
２０      電解室
【図１】
2014009379.tif 000003
【図２】
2014009379.tif 000004
【図３】
2014009379.tif 000005
【図４】
2014009379.tif 000006
【図５】
2014009379.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月30日(2012.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形断面形状からなる形材の部分陽極酸化処理方法であって、
電解処理槽は、内側に陰極を配置した絶縁材からなる略箱型の第１部分槽と、絶縁材からなる略プレート状の第２部分槽を有し、
形材の意匠面とならない部分をシール部材を介して前記第２部分槽に配置し、
前記形材の一部が槽外に位置するようにして第１部分槽と第２部分槽を突き合せることで形材を挟持し、
前記第１部分槽と第２部分槽とを突き合せて形成した電解室は電解液の噴出口と排水口を有し、
噴出口から噴出させることを特徴とする部分陽極酸化処理方法。
【請求項２】
形材を部分的に陽極酸化する処理面積をＳｄｍ２、電解の電流密度をＪ（Ａ／ｄｍ２）、電解室内を循環させる電解液流量Ｖ（リットル／分）とすると、２２ＳＪ＜３０Ｖとなる条件にて陽極酸化処理することを特徴とする請求項１記載の部分陽極酸化処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明に係る部分陽極酸化処理方法は、異形断面形状からなる形材の部分陽極酸化処理方法であって、電解処理槽は、内側に陰極を配置した絶縁材からなる略箱型の第１部分槽と、絶縁材からなる略プレート状の第２部分槽を有し、形材の意匠面とならない部分をシール部材を介して前記第２部分槽に配置し、前記形材の一部が槽外に位置するようにして第１部分槽と第２部分槽を突き合せることで形材を挟持し、前記第１部分槽と第２部分槽とを突き合せて形成した電解室は電解液の噴出口と排水口を有し、噴出口から噴出させることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ここで異形断面形状とは、板や円筒等の単純な軸対称断面形状を除く趣旨である。
また、形材とは円断面形状を除く展伸製品をいう。
電解処理槽を第１部分槽と第２部分槽に分割したことにより、形材を挟持するように且つ一部に電解室を形成するように槽壁端部同士を直接又は形材を介して突き合せ又は連結し、形材周廻りの一部の表面が電解室に面するように電解槽を形成できる。
これにより、形材の外周面のうち陽極酸化皮膜の不要な部分を槽外に配置することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
このようにすると、電解槽を部分槽に分離して形材を出し入れする際に、電解液を回収することができ、噴出口と排出口とを相互に均等に複数箇所に配置することで、電解液が電解室の一部に淀み滞留し、形材の処理表面に局部的なヤケ不良が発生することを抑えることができる。
この場合に好ましくは、形材を部分的に陽極酸化する処理面積をＳｄｍ２、電解の電流密度をＪ（Ａ／ｄｍ２）、電解室内を循環させる電解液流量Ｖ（リットル／分）とすると、２２ＳＪ＜３０Ｖとなる条件にて陽極酸化処理するのがよい。
ここで電解液の流量は、電解により発生した熱を取り除くのに影響を与えるので電解室内を循環する液量を制御した。