(57)【要約】【課題】アルミニウム合金の表面外観を的確に評価できるようにする。【解決手段】表面処理が施されたアルミニウム合金１の表面の設定範囲Ｐに生じた表面錆２のうち進展方向に最も長い表面錆２の進展方向寸法ｌ１と、全ての表面錆２における進展方向に対して略垂直な幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３とを計測した後、全ての表面錆２の幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３の総和値Ｗと、進展方向に最も長い表面錆２の進展方向寸法ｌ１とを乗じて外観表面錆指数Ｎを算出し、この外観表面錆指数Ｎに基づいて、設定範囲Ｐの表面錆２の状態を評価するようにした。【選択図】  図４
2004301644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面処理が施されたアルミニウム合金の表面錆の評価方法であって、
前記アルミニウム合金の表面の設定範囲に生じた表面錆のうち進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法と、該設定範囲に生じた全ての表面錆における進展方向に対して略垂直な幅方向寸法と、を計測する計測工程と、
前記計測工程にて計測された前記全ての表面錆の幅方向寸法の総和値と、進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法と、を乗じて外観表面錆指数を算出する指数算出工程とを有し、
前記外観表面錆指数に基づいて、前記設定範囲の表面錆の状態を評価することを特徴とするアルミニウム合金の表面錆の評価方法。
【請求項２】
前記アルミニウム合金の設定範囲内に所定方向へ延びるカット傷を施すカット傷生成工程を有し、
前記計測工程にて、前記カット傷生成工程にて施されたカット傷により生じた全ての表面錆の進展方向寸法と、幅方向寸法とを計測することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金の表面錆の評価方法。
【請求項３】
前記指数算出工程にて算出された外観表面錆指数を、カット傷の長さ寸法で除することにより補正外観表面錆指数を算出する指数補正工程を有し、
前記補正外観表面錆指数に基づいて、前記設定範囲の表面錆の状態を評価することを特徴とする請求項２に記載のアルミニウム合金の表面錆の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面処理が施されたアルミニウム合金の表面錆の評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車車両等において、車体の軽量化、車体における前後重量配分の適正化を目的として、鋼板に比して軽量なアルミニウム合金が採用される場合がある。アルミニウム合金が車体の外板パネルに採用された場合、鋼板の場合と同様にアルミニウム合金に化成処理、電着塗装、中塗り、上塗り等の表面処理が施される（特許文献１参照。）。この表面処理により、アルミニウム合金の防錆等が図られる。
【０００３】
ところで、自動車車両においては、走行中に跳ねた石等により、外板パネルに傷がつく場合がある。外板パネルの傷が金属部分にまで達していると、傷の部分から錆が進展していく。表面処理が施されたアルミニウム合金においては、錆は合金の表面に沿って進行し、表面錆の部分が隆起して外観を損なうこととなる。従って、アルミニウム合金の組成、表面処理条件等の組み合わせを変えた複数の試料体の表面錆に関する実験を行い、表面錆による外観の影響が少ない組み合わせのものを、外板パネルとして選定する必要がある。
【０００４】
アルミニウム合金においては、表面錆が直線状（糸状）に進展することが知られている。この表面錆の評価方法としては、表面錆の進展方向寸法を計測して、この寸法に基づいて表面錆を評価する方法が一般的である。従って、前述の実験による表面錆の評価も、この方法により行われるのが一般的である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３１３９３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記アルミニウム合金の表面錆の評価方法では、表面錆の進展方向寸法にのみ基づいて表面錆の状態を評価しているので、表面錆が進展方向に小さく、進展方向に垂直な幅方向に大きい場合などは、見栄えを大きく損なうものの表面錆の状態は悪化していないと評価される。
【０００７】
従って、前記の表面錆の評価方法では、アルミニウム合金の表面錆の状態を、外観に即して定量的に評価することができず、アルミニウム合金の供試体の組成、表面処理条件等を変えて表面錆を生じさせる実験を行った場合に、どの供試体が最適であるか判別し難いという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アルミニウム合金の表面外観を的確に評価することのできるアルミニウム合金の表面錆の評価方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、表面処理が施されたアルミニウム合金の表面錆の評価方法であって、前記アルミニウム合金の表面の設定範囲に生じた表面錆のうち進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法と、該設定範囲に生じた全ての表面錆における進展方向に対して略垂直な幅方向寸法と、を計測する計測工程と、前記計測工程にて計測された前記全ての表面錆の幅方向寸法の総和値と、進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法と、を乗じて外観表面錆指数を算出する指数算出工程とを有し、前記外観表面錆指数に基づいて、前記設定範囲の表面錆の状態を評価することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、まず計測工程にて、設定範囲に生じた表面錆のうち進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法と、全ての表面錆についての幅方向寸法とが取得される。ここで、進展方向とは表面錆が進展する際の起点から終点を臨んだ方向であり、進展方向寸法とは起点から終点までの直線距離である。すなわち、幅方向とは起点から終点を臨んだ方向と略直交する方向であり、幅方向寸法とは表面錆におけるこの方向の両端である。
【００１１】
次いで、指数算出工程にて、全ての表面錆の幅方向寸法の総和値と、進展方向に最も長い表面錆の進展方向寸法とを乗じて、外観表面錆指数を算出する。すなわち、外観表面錆指数は、設定範囲内で生じた全ての表面錆の幅方向の見栄えが加味されるとともに、外観に大きく影響する進展方向に最大の表面錆の見栄えが加味されたものとなる。
【００１２】
そして、この定量的な外観表面錆指数に基づいて、アルミニウム合金の設定範囲内の表面錆の状態が評価される。従って、設定範囲内にて生じた表面錆の個数、各表面錆の形成状態等によらず、アルミニウム合金の表面外観を的確に評価することができる。これにより、アルミニウム合金の表面処理の実験の際に、アルミニウム合金の組成、表面処理条件等を変えた複数の供試体に生じた表面錆をそれぞれ計測すれば、商品性に有利なアルミニウム合金の組成、表面処理条件等を選定することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のアルミニウム合金の表面錆の評価方法において、前記アルミニウム合金の設定範囲内に所定方向へ延びるカット傷を施すカット傷生成工程を有し、前記計測工程にて、前記カット傷生成工程にて施されたカット傷により生じた全ての表面錆の進展方向寸法と、幅方向寸法とを計測することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、アルミニウム合金の設定範囲内に所定方向へ延びるカット傷を施したので、このカット傷を起点として表面錆が進展することとなる。これにより、表面錆の発生個数を特定し易いことは勿論、表面錆の起点と終点とを特定しやすく、表面錆の進展方向及びこの方向の寸法の計測が容易となる。
【００１５】
また、複数の供試体に同一長さのカット傷を施すことにより、各供試体にて得られた外観表面錆指数を比較することにより、各供試体の表面外観を相対的に評価することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のアルミニウム合金の表面錆の評価方法において、前記指数算出工程にて算出された外観表面錆指数を、カット傷の長さ寸法で除することにより補正外観表面錆指数を算出する指数補正工程を有し、前記補正外観表面錆指数に基づいて、前記設定範囲の表面錆の状態を評価することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の作用に加え、補正外観表面錆指数が、外観表面錆指数をカット傷の長さ寸法で除することにより算出される。この補正外観表面錆指数は、カット傷の単位長さあたりの数値であるので、複数の供試体でカット傷の長さを変更したとしても、各供試体にて得られた補正外観表面錆指数を比較することにより、各供試体の表面外観を相対的に評価することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図５は、本発明におけるアルミニウム合金の表面錆の評価方法の一実施形態を示すもので、図１及び図２はアルミニウム合金に形成された表面錆の状態図、図３はアルミニウム合金における表面錆の評価方法の工程説明図、図４は各表面錆の計測寸法を示すアルミニウム合金の上面模式図、図５は各表面錆を示すアルミニウム合金の上面模式図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、表面処理が施されたアルミニウム合金１の表面に傷が形成されると、この傷を起点として表面錆２が進展する。このアルミニウム合金１は表面処理として、化成処理、電着塗装、中塗り、上塗りが施されている。また、本実施形態においては、アルミニウム合金１の表面の傷は、実験者等により予め施されたクロスカット傷３である。図１及び図２に示すように、表面錆２はクロスカット傷３の所定部位を起点として、クロスカット傷３が離隔する方向へ進展していく。
【００２０】
ここで、本実施形態の表面錆の評価方法について、図３の工程説明図を参照して説明する。
【００２１】
まず、表面処理が施されたアルミニウム合金１に、所定形状のクロスカット傷３を形成する（カット傷生成工程１００）。これにより、クロスカット傷３から表面錆２が進展し易い状態となる。
【００２２】
この状態で、所定の雰囲気環境にアルミニウム合金１を曝して、表面錆２の生成及び進展を促す（表面錆進展工程２００）。表面錆２を生成・進展させる実験条件として、例えば、アルミニウム合金１の表面に塩水を噴霧して表面錆２の生成・進展に適した温度及び湿度に所定時間だけ保たせる条件や、自動車車両等による使用状態を考慮して所定の海岸地域に所定期間だけ曝す条件などが挙げられる。
【００２３】
図４には、アルミニウム合金１のクロスカット傷３から表面錆２が進展した状態を示す。図４には、設定範囲Ｐ内に３つの表面錆２が生じたものを示している。このように表面錆２が進展した後、アルミニウム合金１の表面の設定範囲Ｐに生じた表面錆２のうち、全ての表面錆２について幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３及び進展方向寸法ｌ１，ｌ２，ｌ３を計測する（計測工程３００）。ここで、進展方向とは、表面錆２が進展する際の起点から終点を臨んだ方向であり、進展方向寸法ｌ１，ｌ２，ｌ３とは起点から終点までの直線距離である。すなわち、幅方向とは起点から終点を臨んだ方向と略直交する方向であり、幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３とは表面錆２におけるこの方向の両端である。
【００２４】
次いで、全ての表面錆２の最大の進展方向寸法ｌｍａｘを判別し、全ての表面錆２の幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３の総和値Ｗと、最大の進展方向寸法ｌｍａｘとを乗じて、外観表面錆指数Ｎを算出する（指数算出工程４００）。本実施形態においては、図４に示すように、進展方向寸法はｌ１＜ｌ２＜ｌ３となっているので、最大の進展方向寸法ｌｍａｘはｌ１である。ここで、総和値Ｗは、全ての表面錆２の幅方向寸法ｗ１，ｗ２，ｗ３を総和しているので、設定範囲Ｐ内で生じた表面錆２が全て加味されるとともに、各表面錆２の幅方向の見栄えが加味された値となる。そして、最大の表面錆２の進展方向寸法ｌｍａｘは、見栄えに大きく影響する。すなわち、総和値Ｗに最大値ｌ１を乗じた外観表面錆指数Ｎは、設定範囲Ｐ内で生じた表面錆２が全て加味され、各表面錆２の幅方向の見栄えが加味されるとともに、進展方向に最大の表面錆２の見栄えが加味されたものとなる。
【００２５】
指数算出工程４００の後、算出された外観表面錆指数Ｎを、クロスカット傷３の長さＬで除して、補正外観表面錆指数Ｍを算出する（指数補正工程５００）。そして、この補正外観表面錆指数Ｍに基づいて、アルミニウム合金１の表面錆２の評価を行う。
【００２６】
図１（ａ）〜（ｃ）は設定範囲内における表面錆２の最大の進展方向寸法Ｌｍａｘが、約１０．０ｍｍのもの、約１０．８ｍｍのもの、約１１．７ｍｍのものをそれぞれ示している。これらの表面錆２は、進展方向寸法のみに基づいて評価すると、寸法値が比較的接近していることから、ほぼ同じ状態であると評価されるものである。図１（ａ）〜（ｃ）においては、図から明らかなように、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）の順に、各表面錆２の個数及び幅方向寸法が大きくなる傾向となっていて、この順に見栄えが悪くなっている。これらに本実施形態の評価方法を適用して、
Ｍ＝（（Ｗ×ｌｍａｘ）／Ｌ）×１００
Ｍ：補正外観表面錆指数
Ｎ：外観表面錆指数
Ｗ：総和値（ｍｍ）
ｌｍａｘ：最大の進展方向寸法（ｍｍ）
Ｌ：クロスカット傷の長さ寸法（ｍｍ）
の式により補正外観表面錆指数Ｍを算出した。尚、（Ｗ×ｌｍａｘ）は、前述の外観表面錆指数Ｎである。本実施形態においては、小数点以上の数値で表面錆２を評価できるように、補正外観表面錆指数Ｍは１００を乗じて算出される。このようにして算出された補正外観表面錆指数Ｍを図１（ａ）〜（ｃ）に示す。算出結果は、図１（ａ）が約１４１、図１（ｂ）が約２６６、図１（ｃ）が約６０３となり、アルミニウム合金１の見栄えと、補正外観表面錆指数Ｍとで良好な相関関係が得られた。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｃ）は設定範囲内における表面錆２の最大の進展方向寸法Ｌｍａｘが、２．４ｍｍのもの、４．４ｍｍのもの、７．０ｍｍのものをそれぞれ示している。これらの表面錆２は、進展方向寸法のみに基づいて評価すると、寸法値が相対的に大きく異なることから、大きく異なる状態であると評価されるものである。図２（ａ）〜（ｃ）においては、図から明らかなように、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の順に、各表面錆２の個数及び幅方向寸法が大きくなる傾向となっていて、見栄えとしてはほぼ同じであるといえる。これらに本実施形態の評価方法を適用して、
Ｍ＝（（Ｗ×ｌｍａｘ）／Ｌ）×１００
の式により補正外観表面錆指数Ｍを算出した。このようにして算出された補正外観表面錆指数Ｍを図２（ａ）〜（ｃ）に示す。算出結果は、図２（ａ）が約１１０、図２（ｂ）が約９１、図１（ｃ）が約１００となり、アルミニウム合金１の見栄えと、補正外観表面錆指数Ｍとで良好な相関関係が得られた。
【００２８】
図５（ａ）と図５（ｂ）は、設定範囲Ｐ内における全ての表面錆２の面積総和が互いに等しいアルミニウム合金１の表面状態を示している。図５（ａ）は小さな表面錆２が点在しており、図５（ｂ）は表面錆２の個数が少ないものの大きな表面錆２が形成されている。図５（ａ），（ｂ）から明らかなように、個数が少なくとも、大きな表面錆２が形成された方が見栄えが悪いものとなっている。各図とも、表面錆２を模式的に正方形Ｓの組み合わせで表現しており、設定範囲Ｐ内の表面錆２の面積総和は正方形Ｓが１０個分となっている。
【００２９】
まず、図５（ａ）の表面錆２の状態については、正方形Ｓの単位長さを１とすると、正方形Ｓが１０個点在していることから、各表面錆２の幅方向寸法の総和値Ｗは、（１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＋１＋１）＝１０となる。また、最大の進展方向寸法ｌｍａｘは、１である。これらの値を、前述の補正外観表面錆指数Ｍの算出式、
Ｍ＝（（Ｗ×ｌｍａｘ）／Ｌ）×１００
に代入すると、
Ｍ＝（（１０×１）／Ｌ）×１００＝１０００／Ｌ
となる。
【００３０】
同様にして、図５（ｂ）については、進展方向寸法及び幅方向寸法が１の表面錆２と、進展方向寸法が１で幅方向寸法が２の表面錆２と、進展方向寸法が４で幅方向寸法が２の表面錆２とが形成されていることから、各表面錆２の幅方向寸法の総和値Ｗは、（１＋２＋２）＝５となる。また、最大の進展方向寸法ｌｍａｘは、４である。これらの値を、前述の補正外観表面錆指数Ｍの算出式、
Ｍ＝（（Ｗ×ｌｍａｘ）／Ｌ）×１００
に代入すると、
Ｍ＝（（５×４）／Ｌ）×１００＝２０００／Ｌ
となる。
【００３１】
すなわち、全ての表面錆２の面積総和が同じであっても、表面錆２が散在しているものの方が評価が良く、大きな表面錆２が形成されているものの方が評価が悪くなる。これによっても、アルミニウム合金１の見栄えと、補正外観表面錆指数Ｍとで良好な相関関係が得られることがわかる。
【００３２】
このように、本実施形態のアルミニウム合金１の表面錆２の評価方法によれば、定量的な補正外観表面錆指数Ｍに基づいて、アルミニウム合金１の設定範囲Ｐ内の表面錆２の状態が評価される。尚、補正外観表面錆指数Ｍは、外観表面錆指数Ｎに基づいて算出されていることから、アルミニウム合金１の表面錆２の状態は、外観表面錆指数Ｎに基づいて評価されている。従って、設定範囲Ｐ内にて生じた表面錆２の個数、各表面錆２の形成状態等によらず、アルミニウム合金１の表面外観を的確に評価することができる。これにより、アルミニウム合金１の表面処理の実験の際に、アルミニウム合金１の組成、表面処理条件等を変えた複数の供試体に生じた表面錆２をそれぞれ計測すれば、商品性に有利なアルミニウム合金１の組成、表面処理条件等を選定することができる。
【００３３】
また、本実施形態のアルミニウム合金１の表面錆２の評価方法によれば、外観表面錆指数Ｎを表面錆２の幅方向寸法の総和に基づいて算出するようにしたので、表面錆２の個数が多いために見栄えが悪くなることと、１つの表面錆２の幅方向寸法が大きいために見栄えが悪くなることの両方が加味され、外観表面錆指数Ｎは現実の見栄えにほぼ比例することとなる。すなわち、アルミニウム合金１の表面錆２は糸状に進展することが多いが、アルミニウム合金１の表面処理条件等によって表面錆２の幅方向寸法が太くなった場合であっても、的確な評価をすることができる。
【００３４】
また、本実施形態のアルミニウム合金１の表面錆２の評価方法によれば、アルミニウム合金１の設定範囲Ｐ内に所定方向へ延びるクロスカット傷３を施したので、このクロスカット傷３を起点として表面錆２が進展することとなる。これにより、表面錆２の発生個数を特定し易いことは勿論、表面錆２の起点と終点とを特定しやすく、表面錆２の進展方向及びこの方向の寸法の計測が容易となる。
また、複数の供試体に同一長さのクロスカット傷３を施すことにより、各供試体にて得られた補正外観表面錆指数Ｍを比較することにより、各供試体の表面外観を相対的に評価することができる。
【００３５】
また、本実施形態のアルミニウム合金１の表面錆２の評価方法によれば、補正外観表面錆指数Ｍは、クロスカット傷３の単位長さあたりの数値であるので、複数の供試体でクロスカット傷３の長さを変更したとしても、各供試体にて得られた補正外観表面錆指数を比較することにより、各供試体の表面外観を相対的に評価することができる。
【００３６】
尚、前記実施形態においては、外観表面錆指数Ｎをクロスカット傷３の長さＬで除した補正外観表面錆指数Ｍに基づいて評価するものを示したが、例えば、外観表面錆指数Ｎによりそのまま評価してもよいし、外観表面錆指数Ｎに任意の係数等を乗じて評価してもよい。すなわち、外観表面錆指数Ｎに基づいて評価をおこなうものであればよく、指数補正工程５００がないものであってもよいことは勿論である。
【００３７】
また、前記実施形態においては、アルミニウム合金１にクロスカット傷３を施したものを示したが、所定方向に延びるカット傷であれば、カット傷は他の形状であってもよい。さらには、傷を施していないアルミニウム合金１の表面錆２を評価するものであってもよく、カット傷生成工程１００がないものであってもよいことは勿論である。
【００３８】
また、前記実施形態においては、アルミニウム合金１の表面錆２を進展させる表面錆進展工程２００を有するものを示したが、既に表面錆２が形成されたアルミニウム合金１を評価する場合はこの工程は必要ないし、その他、適宜に工程に変更を加えてもよいことはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のアルミニウム合金の表面錆の評価方法によれば、定量的な外観表面錆指数に基づいて、アルミニウム合金の設定範囲内の表面錆の状態が評価される。従って、設定範囲内にて生じた表面錆の個数、各表面錆の形成状態等によらず、アルミニウム合金の表面外観を的確に評価することができる。これにより、アルミニウム合金の表面錆に関する実験の際に、アルミニウム合金の組成、表面処理条件等を変えた複数の供試体に生じた表面錆をそれぞれ計測すれば、商品性に有利なアルミニウム合金の組成、表面処理条件等を選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すアルミニウム合金に形成された表面錆の状態図であって、（ａ）は表面錆の最大の進展方向寸法が約１０．０ｍｍであるものを示し、（ｂ）は表面錆の最大の進展方向寸法が約１０．８ｍｍであるものを示し、表面錆の最大の進展方向寸法が約１１．７ｍｍであるものを示している。
【図２】アルミニウム合金に形成された表面錆の状態図であって、（ａ）は表面錆の最大の進展方向寸法が約２．４ｍｍであるものを示し、（ｂ）は表面錆の最大の進展方向寸法が約４．４ｍｍであるものを示し、表面錆の最大の進展方向寸法が約７．０ｍｍであるものを示している。
【図３】アルミニウム合金における表面錆の評価方法の工程説明図である。
【図４】各表面錆の計測寸法を示すアルミニウム合金の上面模式図である。
【図５】各表面錆を示すアルミニウム合金の上面模式図であって、（ａ）は小さな表面錆が散在したものを示し、（ｂ）は大きな表面錆が形成されたものを示す。
【符号の説明】
１            アルミニウム合金
２            表面錆
３            クロスカット傷
１００        カット傷生成工程
２００        表面錆進展工程
３００        計測工程
４００        指数算出工程
５００        指数補正工程
ｌ１          進展方向寸法
ｌ２          進展方向寸法
ｌ３          進展方向寸法
ｗ１          幅方向寸法
ｗ２          幅方向寸法
ｗ３          幅方向寸法
Ｌ            クロスカット傷の長さ寸法
【図１】
2004301644.tif 000003
【図２】
2004301644.tif 000004
【図３】
2004301644.tif 000005
【図４】
2004301644.tif 000006
【図５】
2004301644.tif 000007