JP2005336507A

JP2005336507A - めっき処理方法

Info

Publication number: JP2005336507A
Application number: JP2004153021A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Kamiya; 武彦神谷; Takayuki Miyagi; 孝之宮城
Original assignee: KAMIYA RIKEN KK
Current assignee: KAMIYA RIKEN KK
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】
部品のめっき層上に三価クロメートによる被膜を形成するにあたり、耐食性に富み、量産時において品質上安定しためっき部品を生産することができる表面処理方法を提供する。
【解決手段】
所定部品の表面にめっき処理を行うめっき工程と、該めっき工程にてめっきがなされた部品に対し被膜を形成する被膜形成工程とを具備した表面処理方法において、めっき工程は、亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層１と、該第１めっき層１上に形成され亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層２とを形成するものであり、且つ、被膜形成工程は、三価クロメートから成る被膜３を形成するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、めっきがなされた部品に対し被膜を形成する表面処理方法に関するものである。

従来より、例えば自動車部品等においては、防錆を図るべく亜鉛−ニッケル合金によるめっき処理（単層）がなされており、そのめっき層上に六価クロムを主成分としたクロメートを塗布し被膜を形成し表面処理を行っていた。然るに、近年の環境保全に対する意識向上情勢から、有害物質である六価クロムの使用を廃止する気運が高まってきており、ほとんど無害である三価クロムから成る三価クロメートを塗布し被膜を得ることが検討されるに至っている。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来の表面処理方法においては、以下の如き問題があった。
使用が検討される三価クロメートは、薬品メーカ等においても未だ開発途上であるため、処理液の安定性や管理幅が狭く、量産時において、品質上安定しためっき部品を生産することができないという不具合が生じていた。即ち、単層のめっき上に三価クロメートを塗布したのみでは、六価クロメートを塗布したものに比べ、耐食性に劣るものが多くなってしまうのである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、部品のめっき層上に三価クロメートによる被膜を形成するにあたり、耐食性に富み、量産時において品質上安定しためっき部品を生産することができる表面処理方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、所定部品の表面にめっき処理を行うめっき工程と、該めっき工程にてめっきがなされた部品に対し被膜を形成する被膜形成工程とを具備した表面処理方法において、前記めっき工程は、亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層と、該第１めっき層上に形成され亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層とを形成するものであり、且つ、前記被膜形成工程は、三価クロメートから成る被膜を形成することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、めっき処理工程において第１めっき層及び第２めっき層が形成されるため、めっき層上に三価クロメートによる被膜を形成するにあたり、耐食性に富み、量産時において品質上安定しためっき部品を生産することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る表面処理方法は、複数の処理槽及び洗浄槽を併設させた表面処理ラインに沿って、ワーク（部品）を収容したバレルや籠を移動させつつ各処理槽及び洗浄槽に浸し、一連の表面処理を順次行わせるものであり、図１に示すように、めっき工程（Ｓ１〜Ｓ７）と、被膜形成工程（Ｓ９〜Ｓ１２）とにより部品の表面処理を行うようラインが構成されている。

まず、同図に示すように、投入工程にてバレルＢ内に表面が未処理のワークを複数投入し、当該バレルＢを脱脂工程Ｓ１へ移送し、その洗浄槽へ浸す。該脱脂工程Ｓ１は、洗剤等にてワーク表面の油や汚れを浮かす洗浄工程であり、その洗浄槽へ浸したバレルＢを回転して所定の洗浄を施す。その後、酸洗浄工程Ｓ２、陽極電解脱脂工程Ｓ３及び酸活性工程Ｓ４といった洗浄工程がワークに対して順次行われる。

酸洗浄工程Ｓ２は、洗浄槽内に濃度が濃い塩酸を収容し、該洗浄槽内にてバレルＢを回転させることにより、ワーク表面のさび等を除去するための工程であり、陽極電解脱脂工程Ｓ３は、バレルＢ内のワークを陽極として電圧を印加し、前工程である脱脂工程Ｓ１及び酸洗浄工程Ｓ２にて浮かせた汚れ等をワーク表面から剥がす（取り除く）工程である。かかる陽極電解脱脂工程Ｓ３においては、ワーク表面に酸化膜が形成された状態となるため、酸活性工程Ｓ４が行われる。該酸活性工程Ｓ４は、洗浄槽内に濃度が薄い塩酸を収容し、陽極電解脱脂工程Ｓ３にて形成されたワーク表面の酸化膜を除去する工程である。

上記洗浄工程（Ｓ１〜Ｓ４）を経たワークは、バレルＢ内に収容されつつ第１めっき工程Ｓ５へ移送されることとなる。かかる第１めっき工程Ｓ５は、ワークの表面に対し、亜鉛−ニッケル合金（Ｚｎ−Ｎｉ合金）から成る第１めっき層を形成するための工程であり、周知の通り、バレルＢ内のワークを陰極として電圧を印加することにより第１めっき層を形成している。

当該第１めっき工程Ｓ５にて、表面に第１めっき層が形成されたワークは、次工程である活性化電解工程Ｓ６へ移送され、その表面の中和が図られることとなる。その後、バレルＢ内のワークは、第２めっき工程Ｓ７へ移送され、第１めっき層の上に第２めっき層が形成されることとなる。かかる第２めっき層は、亜鉛−コバルト−鉄合金（Ｚｎ−Ｃｏ−Ｆｅ合金）から成るものであり、第１めっき工程Ｓ５と同様の処理が行われる。

上記の如く、表面に第１めっき層及び第２めっき層から成る２つのめっき層が形成されたワークは、移し替え工程Ｓ８にてバレルＢから所定の籠Ｋへ移し替えられる。そして、ワークを収容した籠Ｋを水洗工程Ｓ９へ移送し、該水洗工程Ｓ９における洗浄水を収容した洗浄槽内へ当該籠Ｋを浸してワークを洗浄する。洗浄がなされたワークは、次工程であるクロメート処理工程Ｓ１０へ移送される。

かかるクロメート処理工程Ｓ１０は、三価クロメートを収容した被膜形成槽を有し、該被膜形成槽内にワークを収容した籠Ｋを浸して、当該ワーク表面に三価クロメートから成る被膜を形成するものである。即ち、クロメート処理工程Ｓ１０は、本発明における被膜形成工程を構成するものであり、これにより２層のめっき層上に三価クロメートの被膜を形成して、ワークの耐食性を向上させることができるのである。

クロメート処理が施されたワークは、水洗工程Ｓ１１へ移送されて再び洗浄水による洗浄がなされた後、乾燥工程Ｓ１２にて乾燥される。かかる乾燥工程Ｓ１２は、例えば籠Ｋ内のワークに熱風を付与しつつ遠心分離機にて表面に付着した水分を除去する工程であってもよい。該乾燥工程Ｓ１２にて乾燥されたワークは、その後籠Ｋから取り出され、一連の表面処理工程が終了することとなる。

上記の如き表面処理工程を経たワークの表面を微視的に観察すると、図２に示すように、ワークＷの表面に対して順次、亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層１、亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層２、及び三価クロメートから成る被膜３が形成された状態とされる。このように、三価クロメートから成る被膜３を形成するのに先立ち、ワークＷの表面に第１めっき層１及び第２めっき層２を形成することにより、単層のめっき層上に三価クロメートから成る被膜を形成したものに比べ、耐食性を著しく向上させることができる。

然るに、上記実施形態に係る表面処理方法にて処理されたワーク（実施例）と、表面に亜鉛−ニッケル合金から成るめっき層のみを形成し、その表面に三価クロメートから成る被膜を形成したワーク（比較例）との耐食性の相違について実験した。該実験結果を以下の表１に示す。尚、かかる実験は、各時間経過後にワーク表面を目視にて観察し、「錆の発生なし」をＡ、「白錆発生もしくは変色した」場合をＢ、「白錆が多く発生した」場合をＣとして評価した。

上記表１からも明らかなように、実施例のものは長時間に亘って錆の発生が抑制されるのに対し、比較例のものは４８時間後において既に白錆が発生もしくは変色し、２４０時間以降は白錆が多数発生している。これにより、実施例のものは、第１めっき層及び第２めっき層が形成されているため、三価クロメートを使用しても、防錆効果に著しく富んでおり、耐食性が向上したことが分かる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば他の表面処理ライン（例えばバレルを使用しない静止型のラインや洗浄工程が異なるライン等）にてワークの表面処理を行うようにしてもよい。但し、亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層と、亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層との両者を形成するめっき工程、及び三価クロメートから成る被膜を形成する被膜形成工程は必須である。

また、本実施形態に係る表面処理方法は、自動車部品に適用される他、高い耐食性能が要求される他の部品にも適用することができる。更に、本実施形態における被膜形成工程（クロメート処理工程Ｓ１０）では、三価クロメートを収容した処理槽内にワークを浸して被膜を形成しているが、他の方法（例えば、スプレーガン等による三価クロメートの吹き付け等）にて被膜形成を行ってもよい。

亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層と、該第１めっき層上に形成され亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層とを形成するめっき工程を有し、且つ、三価クロメートから成る被膜を形成する被膜形成工程を有する表面処理方法であれば、他の工程が付加されたものであっても適用することができる。

本発明の実施形態に係る表面処理方法が適用される表面処理ラインを示す模式図同表面処理方法にて処理がなされたワーク表面を微視的に観察した状態を示す模式図

符号の説明

１第１めっき層
２第２めっき層
３（三価クロメートから成る）被膜
Ｗワーク（部品）

Claims

所定部品の表面にめっき処理を行うめっき工程と、
該めっき工程にてめっきがなされた部品に対し被膜を形成する被膜形成工程と、
を具備した表面処理方法において、
前記めっき工程は、亜鉛−ニッケル合金から成る第１めっき層と、該第１めっき層上に形成され亜鉛−コバルト−鉄合金から成る第２めっき層とを形成するものであり、且つ、前記被膜形成工程は、三価クロメートから成る被膜を形成することを特徴とする表面処理方法。