(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウム系基材の塗装方法では、酸、アルカリをはじめとして種々の薬品を使用するため、環境への負荷を低減するために薬品廃液を適切に処理する必要があり、そのための手間がかかる。【解決手段】アルミニウム系基材の表面にレーザーピーニングを施す工程と、レーザーピーニングが施された前記アルミニウム系基材の表面に塗装を施す工程を有するアルミニウム系基材の塗装方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系基材の表面にレーザーピーニングを施す工程と、
レーザーピーニングが施された前記アルミニウム系基材の表面に塗装を施す工程と
を有するアルミニウム系基材の塗装方法。
【請求項２】
前記レーザーピーニングを、水中または食塩水中で行う請求項１に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。
【請求項３】
前記塗装を粉末塗装によって行う請求項１または２に記載のアルミニウム系基材の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム系基材の塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミホイールなどのアルミニウム系基材に塗装を施すためには、種々の前処理が行われている。たとえば、（１）強アルカリ性水溶液またはアルカリ電解水による処理、（２）酸性水溶液による処理、（３）脱脂処理、（４）酸洗処理、（５）ノンクロメート化成処理などが行われる。なお、これらの処理の一部を省略したり、これらの処理に加えて他の処理を追加したりすることもある。また、これらの処理の間には水洗処理が行われる。
【０００３】
（１）強アルカリ性水溶液またはアルカリ電解水による処理は、鋳造後のショットブラスト処理によりアルミニウム系基材の表面に残留したショット粒（鉄）を除去する目的で行われる。（２）酸性水溶液による処理は、アルミニウム系基材の表面に残存しているアルカリを中和する目的で行われる。（３）脱脂処理は、油脂性物質を除去する目的で行われる。（４）酸洗処理は、アルミニウム系基材の表面の汚れや酸化物を除去する目的で行われる。（５）ノンクロメート化成処理は、アルミニウム系基材の表面に化成皮膜を形成する目的で行われる（特許文献１）。
【０００４】
これらの前処理を行った後、アルミニウム系基材に対して、粉体塗装、溶剤塗装、水性塗装、電着塗装などの方法で塗装が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来のアルミニウム系基材の塗装方法では、酸、アルカリをはじめとして種々の薬品を使用するため、環境への負荷を低減するために薬品廃液を適切に処理する必要があり、そのための手間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、アルミニウム系基材の塗装前処理のために薬品を使用する必要のない、アルミニウム系基材の塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアルミニウム系基材の塗装方法は、アルミニウム系基材の表面にレーザーピーニングを施す工程と、レーザーピーニングが施された前記アルミニウム系基材の表面に塗装を施す工程とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るアルミニウム系基材の塗装方法によれば、アルミニウム系基材の塗装前処理のために薬品を使用する必要がないので、薬品廃液の処理のための手間が省ける。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
本発明においては、アルミニウム系基材の塗装前処理としてレーザーピーニングを行う。前処理としてレーザーピーニングを行えば、従来はアルミニウム系基材の塗装前処理として行われていた、酸、アルカリをはじめとする種々の薬品による前処理を行う必要がないので、薬品廃液の処理のための手間が省ける。また、レーザーピーニングを行う場合には、アルミニウム系基材の鋳造後に通常行われるショットピーニングを省略することもできる。
【００１２】
レーザーピーニングは、アルミニウム系基材を水中に設置し、パルスレーザービームを照射することによって行う。このとき、たとえば以下のような条件を採用する。
【００１３】
スポット径：１００〜４００μｍ
レーザー強度：５〜１０ＧＷ／ｃｍ２
カバレッジ：１００〜２０００％
スポット径が大きいほど、アルミニウム系基材の深さ方向に深くピーニング効果を及ぼすことができる。
【００１４】
レーザー強度が大きいほど、プラズマ・衝撃波のエネルギーが高くなるので、ピーニング効果が大きくなる。
【００１５】
カバレッジはパルスレーザービームの重ね打ちの度合いを示し、カバレッジが大きいほどピーニング効果が大きくなる。
【００１６】
なお、アルミニウム系基材をＮａＣｌ微量添加の食塩水のような無機塩水溶液中に設置してレーザーピーニングを行うと、ピーニング効果を増強できることがわかっている。
【００１７】
次に、レーザーピーニングを行ったアルミニウム系基材に対する塗装方法は特に限定されず、粉体塗装、溶剤塗装、水性塗装、電着塗装などの方法で塗装を行うことができる。
【００１８】
レーザーピーニングを施したアルミニウム系基材に塗装を行うと、高い塗膜密着性を保持することができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２０】
実施した試験の概要は以下のとおりである。
【００２１】
アルミホイールに用いられるアルミニウム合金として、ＪＩＳ  Ｈ５２０２に規定されているＡＣ４ＣＨ（Ａ３５６）の板材を用意した。実施例１では、アルミニウム板材に対してレーザーピーニングによる塗装前処理を行った。比較例１では、アルミニウム板材に対して従来の溶液処理による塗装前処理を行った。比較例２ではアルミニウム板材に対して塗装前処理を行わなかった。これらの３種の試料に対し、同一条件で粉体塗装を施した。その後、これらの３種の試料を高温・減圧の環境下に保持して加速試験を行い、塗膜密着性の指標として外観不良（フクレ）の発生数を比較した。
【００２２】
次に、塗装前処理条件、粉体塗装条件、加速試験条件を詳細に説明する。
【００２３】
Ａ．塗装前処理条件（実施例１および比較例１）
［実施例１］レーザーピーニング
アルミニウム板材を水中に設置し、下記の条件でパルスレーザービームを照射して、レーザーピーニング処理を施した。
【００２４】
１．レーザーピーニング条件
波長：５３０［ｎｍ］
スポット径：４００［μｍ］
レーザー強度：１０［ＧＷ／ｃｍ２］
カバレッジ：２００［％］
時間：レーザー能力および処理面積に依存
２．水切り乾燥
［比較例１］溶液処理
アルミニウム板材に以下の処理を順次施した。
【００２５】
１．温水洗
温度：５０［℃］
時間：２０［ｓｅｃ］
２．脱脂
ｐＨ：１３．１
温度：５０［℃］
時間：１３０［ｓｅｃ］
３．水洗×３回
時間：各２０［ｓｅｃ］
４．酸洗浄
ｐＨ：１．５
温度：４５［℃］
時間：１１０［ｓｅｃ］
５．水洗×３回
時間：各２０［ｓｅｃ］
６．化成処理
溶液：化成皮膜成形液  Ｃｒ（ＶＩ）フリー
温度：４５［℃］
時間：６０［ｓｅｃ］
７．水洗×３回
時間：各２０［ｍｉｎ］
８．水切り乾燥
Ｂ．粉体塗装条件（実施例、比較例１および比較例２で共通）
各試料の２０ｍｍ×５０ｍｍの領域に下記の条件で粉体塗装を施した。
【００２６】
１．粉体塗装
乾燥膜厚：１００［μｍ］
２．焼付け
温度：１６０［℃］
時間：２０［ｍｉｎ］
３．カラー塗装
４．クリアー塗装
Ｃ．加速試験条件（実施例、比較例１および比較例２で共通）
３種の塗装済み試料（試料数ｎ＝各３試料）を以下の高温・減圧環境下に保持し、外観不良（フクレ）の発生を加速させ、塗膜密着性を評価した。
【００２７】
温度：４００［℃］
到達圧力：５．００Ｅ−５［Ｐａ］
試験時間：５０［ｍｉｎ］
加速試験後の実施例１、比較例１および比較例２の各３試料について、２０ｍｍ×５０ｍｍの塗装面に発生した外観不良の個数に調べ、外観不良発生数の平均値を求めた。その結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2018020277.tif 000002
【００２９】
表１に示したように、レーザーピーニングによる塗装前処理を行った実施例１では、外観不良の抑制効果が、従来の溶液処理による塗装前処理を行った比較例１と同等以上であることがわかる。
【００３０】
したがって、本発明に係るアルミニウム系基材の塗装方法によれば、塗装前処理のために薬品を使用する必要がないので、薬品廃液の処理のための手間が省けるという効果が得られる。