JP3144277U - Metal and non-metal surface layer structures - Google Patents
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Abstract
【課題】環境汚染を有効に回避でき且つ製造コストが低減でき、耐腐食効果を有効に向上させた金属及び非金属の表面層構造を提供する。
【解決手段】ワークの表面に底膜が塗布され、底膜によってワークの表面の微細な穴が埋められることでワークの表面がスムーズになり、また、真空メッキによってワークの表面に金属メッキ層を形成する。金属及び非金属の表面層構造を製造する際には真空メッキを使用し、化学溶液は一切使用しないので、環境汚染の恐れが全くない。
【選択図】図1Disclosed is a metal and non-metal surface layer structure that can effectively avoid environmental pollution, reduce manufacturing costs, and effectively improve corrosion resistance.
A bottom film is applied to the surface of the workpiece, and fine holes on the surface of the workpiece are filled with the bottom film, so that the surface of the workpiece becomes smooth, and a metal plating layer is formed on the surface of the workpiece by vacuum plating. Form. When manufacturing metallic and non-metallic surface layer structures, vacuum plating is used and no chemical solution is used, so there is no risk of environmental contamination.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、金属及び非金属の表面層構造に関する。特に、真空メッキによってワーク表面に金属層をメッキして、電着処理を施すことにより、表面にアクリル層をコーティングすることによって得られる表面層構造に関する。 The present invention relates to metal and non-metal surface layer structures. In particular, the present invention relates to a surface layer structure obtained by coating a surface of an acrylic layer by plating a metal layer on a workpiece surface by vacuum plating and performing an electrodeposition process.
引出やドアの取手または錠などのよく見られる品物や道具の表面には特殊な表面処理の施されることが一般的であり、品物の耐用性と外観を向上するために、メッキ処理を施すことが多い。一般のメッキは、まず、強酸溶液によってワークを洗浄し、表面のゴミを除去して、メッキ槽内に原料金属を設置して電流を流し、メッキ槽内にワークを設置し、電流によりイオン化した原料金属をワークに付着させることでメッキ層を形成し、最後に、メッキ層の表面に焼き塗料を塗布して、保護層を形成する。 The surface of commonly seen items and tools such as drawers, door handles or locks is generally treated with a special surface treatment and is plated to improve the durability and appearance of the item. There are many cases. In general plating, first, the workpiece is washed with a strong acid solution, the dust on the surface is removed, the metal is placed in the plating tank, a current is passed, the work is placed in the plating tank, and the current is ionized. A plating layer is formed by adhering a raw material metal to a workpiece, and finally, a baked paint is applied to the surface of the plating layer to form a protective layer.
しかしながら、これには次のような欠点があった。
(イ)従来のメッキは大量の化学溶液を使用する必要があり、廃液処理設備を使用しないと、その高腐食性の化学溶液は環境に悪影響を与え且つ廃液処理設備を使用しても、環境に対する悪影響を無くすことはできなかった。
However, this has the following drawbacks.
(B) Conventional plating requires the use of a large amount of chemical solution. If no waste liquid treatment equipment is used, the highly corrosive chemical solution has an adverse effect on the environment, and even if the waste liquid treatment equipment is used, the environment It was not possible to eliminate the adverse effects on
(ロ)メッキは、電流によって原料金属を吸引してワーク表面に付着するので、導電性のワークでないとメッキの実施はできない。 (B) Since plating attracts the raw metal by an electric current and adheres to the workpiece surface, the plating can be performed only with a conductive workpiece.
(ハ)メッキされたワークは、メッキ層の剥離防止および耐腐食効果を向上させるため、その表面にスプレー塗布などを施すことが一般的である。しかしながら、ペンキの耐腐食効果が良くなく且つペンキはワーク表面に均一に塗布することができないので、全体の耐腐食効果が良くない。 (C) In general, the plated workpiece is spray-coated on the surface in order to prevent peeling of the plating layer and improve the corrosion resistance. However, the corrosion resistance effect of the paint is not good and the paint cannot be uniformly applied to the workpiece surface, so that the overall corrosion resistance effect is not good.
(二)ワークのメッキ層は極めて薄いため、ワーク表面にある模様がより鋭い形態になって、柔らかい感じがなく且つ焼き塗料で処理されたワークは、耐磨耗性および光沢が良くない。 (2) Since the plated layer of the workpiece is extremely thin, the workpiece on the workpiece surface has a sharper shape, does not feel soft, and the workpiece treated with the baked paint does not have good wear resistance and gloss.
(ホ)従来のメッキは、腐食性を持つ化学溶液を大量に使用する必要があり且つ廃液が大量に発生するので、廃液処理設備の設置が必要であるが、設備の購入価格が極めて高いので、製品の製造コストが増し且つ錆び止め効果を良くするために、まず、ワーク表面に銅をメッキし、次いで、ニッケルをメッキした後、銀をメッキするが、このようなメッキプロセスが極めて複雑であるため、製造コストが大幅に増加する。 (E) Conventional plating requires the use of a large amount of corrosive chemical solution and a large amount of waste liquid is generated, so it is necessary to install waste liquid treatment equipment, but the purchase price of the equipment is extremely high. In order to increase the manufacturing cost of the product and improve the rust prevention effect, first, copper is plated on the workpiece surface, then nickel is plated and then silver is plated. However, such a plating process is extremely complicated. As a result, the manufacturing cost increases significantly.
本考案の主な目的は、金属及び非金属の表面層構造を提供することである。 The main object of the present invention is to provide metallic and non-metallic surface layer structures.
本考案の次の目的は、環境汚染を有効に回避でき、且つ製造コストが低減できる金属及び非金属の表面層構造を提供することである。 The next object of the present invention is to provide a metallic and non-metallic surface layer structure that can effectively avoid environmental pollution and can reduce the manufacturing cost.
本考案の他の目的は、耐腐食効果を有効に向上する金属及び非金属の表面層構造を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a metallic and non-metallic surface layer structure that effectively improves the corrosion resistance effect.
本考案のもう一つの目的は、ワーク表面の外観および光沢度を向上する金属及び非金属の表面層構造を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a metallic and non-metallic surface layer structure that improves the appearance and gloss of the workpiece surface.
上記目的を達成するためになされた本考案は、ワークを固定するステップと、真空メッキステップと、電着ステップとを含む金属及び非金属に適用可能な表面処理法において、ワークを定位するステップは、表面処理しようとするワークを導電性の固定支持枠に掛からせて、ワーク表面にワークの表面をスムーズにする底膜をスプレー塗布し、真空メッキステップは、底膜をスプレー塗布したワークと固定支持枠とを真空メッキ炉の定位盤に嵌めて設置して、メッキ炉を真空にして電流を流すことにより、表面にメッキ金属層を付着させ、電着ステップは、表面にメッキ金属層を付着させたワークと固定支持枠とを電着液の入った電着槽内に設置することにより、イオンを含む電着液をワーク表面に付着させ、耐腐食効果を持つ薄膜を形成することを特徴とする表面処理法によって得られる金属及び非金属の表面層構造であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is directed to a surface treatment method applicable to metals and non-metals including a workpiece fixing step, a vacuum plating step, and an electrodeposition step. The workpiece to be surface-treated is hung on a conductive fixed support frame, and the bottom film that smoothes the surface of the workpiece is spray-coated on the workpiece surface, and the vacuum plating step is fixed to the workpiece with the bottom film spray-coated. The support frame is installed in a stereotaxic plate of a vacuum plating furnace, and the plating furnace is evacuated to allow current to flow, thereby depositing a plated metal layer on the surface. In the electrodeposition step, the plated metal layer is adhered to the surface. By placing the work and fixed support frame in the electrodeposition bath containing the electrodeposition liquid, the electrodeposition liquid containing ions adheres to the work surface, and a thin film having a corrosion resistance effect is formed. It is characterized in that the surface layer structure of the metal and non-metal obtained by the surface treatment method characterized by.
本考案では、前記電着槽内の電着液はイオンを含むアクリル溶液であることを特徴とする表面処理法によって得られる金属及び非金属の表面層構造であることを特徴としている。 In the present invention, the electrodeposition liquid in the electrodeposition tank is a metal and non-metal surface layer structure obtained by a surface treatment method characterized in that it is an acrylic solution containing ions.
本考案では、ワーク表面に底膜をスプレー塗布した後、乾燥設備によって乾燥して真空メッキを施すことによって得られる金属及び非金属の表面層構造であることを特徴としている。 The present invention is characterized by a metal and non-metal surface layer structure obtained by spray-coating a bottom film on the surface of a workpiece and then drying by a drying facility and applying vacuum plating.
本考案では、上記各ステップにおいて、電着作業が完了するまでにワークが固定支持枠に固定されることによって得られる金属及び非金属の表面層構造であることを特徴としている。 The present invention is characterized by a metal and non-metal surface layer structure obtained by fixing the work to the fixed support frame before the electrodeposition work is completed in each of the above steps.
本考案に係る金属及び非金属の表面層構造によれば、環境汚染を有効に回避でき且つ製造コストが低減でき、耐腐食効果およびワーク表面の外観と光沢が向上する。 According to the metal and non-metal surface layer structure according to the present invention, environmental contamination can be effectively avoided and the manufacturing cost can be reduced, and the corrosion resistance effect and the appearance and gloss of the workpiece surface are improved.
以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1乃至図6を参照する。本考案の金属及び非金属の表面層構造に係るワーク表面処理法であって、ワーク20の定位ステップと、底膜50の塗布ステップと、乾燥ステップと、真空メッキステップと、電着ステップと、焼きステップと、ワーク降ろしステップなどのステップを有する。 First, FIG. 1 to FIG. 6 will be referred to. A workpiece surface treatment method according to the metal and non-metal surface layer structure of the present invention, wherein a localization step of the workpiece 20, a coating step of the bottom film 50, a drying step, a vacuum plating step, an electrodeposition step, It has steps such as a baking step and a workpiece lowering step.
ワーク20の定位ステップは、複数の固定支持枠10が設けてあり、前記固定支持枠10の両端には定位部11がそれぞれ設けてあり、固定支持枠10の中段には爪状の支持ロッド12が複数設けてあり、図2と図3に示すように、支持ロッド12にワーク20を一つずつ掛けて固定する。 The positioning step of the workpiece 20 is provided with a plurality of fixed support frames 10, and fixed portions 11 are provided at both ends of the fixed support frame 10, and a claw-shaped support rod 12 is provided at the middle stage of the fixed support frame 10. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the workpiece 20 is hung on the support rod 12 one by one and fixed.
底膜50の塗布ステップは、ワーク20が掛かっている複数の固定支持枠10を特定位置に固定して、ワーク20の表面に金属粒子が容易に付着できる底膜50をスプレー塗布する。 In the application step of the bottom film 50, the plurality of fixed support frames 10 on which the work 20 is suspended are fixed at specific positions, and the bottom film 50 on which metal particles can easily adhere to the surface of the work 20 is spray-coated.
乾燥ステップは、底膜を塗布したワーク20を固定支持枠10と一緒に乾燥設備内に入れて焼くことにより、底膜を乾燥し硬化する。 In the drying step, the bottom film is dried and cured by putting the workpiece 20 coated with the bottom film into a drying facility together with the fixed support frame 10 and baking it.
真空メッキステップは、図4に示すように、底膜50を塗布して乾燥されたワーク20を固定支持枠10と一緒に真空メッキ炉30に入れ、前記真空メッキ炉30は、密封された炉体であり、内部の一方には固定支持枠10を固定するための定位盤31が設けてあり、他方には電源組300が設けてあり、前記電源組300は主に二つの電極ロッド32を有し、前記電極ロッド32の間にはタングステンワイヤ33が連接してあり、前記タングステンワイヤ33の外周に原料金属34が巻いてあり、メッキするときに、炉内を真空状態にして、二つの電極ロッド32に電流を流してタングステンワイヤ33を高温にし、ひいてはタングステンワイヤ33上の原料金属34が微細な粒子になってワーク20の表面の底膜50に付着し、金属メッキ層51を形成する。 In the vacuum plating step, as shown in FIG. 4, the work 20 coated with the bottom film 50 and dried is put together with the fixed support frame 10 into a vacuum plating furnace 30, and the vacuum plating furnace 30 is a sealed furnace. A positioning plate 31 for fixing the fixed support frame 10 is provided on one of the insides, and a power supply set 300 is provided on the other side. The power supply set 300 mainly includes two electrode rods 32. A tungsten wire 33 is connected between the electrode rods 32, and a raw metal 34 is wound around the outer circumference of the tungsten wire 33. An electric current is passed through the electrode rod 32 to raise the temperature of the tungsten wire 33, and as a result, the raw metal 34 on the tungsten wire 33 becomes fine particles and adheres to the bottom film 50 on the surface of the workpiece 20. To form a layer 51.
電着ステップは、図5に示すように、真空メッキされたワーク20を固定支持枠10と一緒に電着箇所に運搬し、アクリル電着液41の入った電着槽40内に固定支持枠10とワーク20とを設置し、ワーク20と固定支持枠10とは導電性であるため、イオンを持つアクリル電着液41がワーク20の表面に付着し、これにより、耐腐食効果が極めて良いアクリル膜52が形成される。 In the electrodeposition step, as shown in FIG. 5, the vacuum-plated work 20 is transported to the electrodeposition location together with the fixed support frame 10, and the fixed support frame is placed in the electrodeposition tank 40 containing the acrylic electrodeposition liquid 41. 10 and the work 20 are installed, and the work 20 and the fixed support frame 10 are conductive, so that the acrylic electrodeposition liquid 41 having ions adheres to the surface of the work 20, and thereby the corrosion resistance effect is extremely good. An acrylic film 52 is formed.
焼きステップは、電着処理を実施されたワーク20を固定支持枠10と一緒にオーブンに入れて加熱し、アクリル膜52を硬化する。 In the baking step, the workpiece 20 that has been subjected to the electrodeposition treatment is placed in an oven together with the fixed support frame 10 and heated to cure the acrylic film 52.
ワーク降ろしステップは、各ワーク20を固定支持枠10の支持ロッド12から降ろす。そうすることで、表面処理が完了する。 In the workpiece lowering step, each workpiece 20 is lowered from the support rod 12 of the fixed support frame 10. By doing so, the surface treatment is completed.
上記ステップにより、ワーク10の表面に底膜50が塗布され、底膜50によってワーク20の表面の微細な穴が埋められることでワーク20の表面がスムーズになり、また、真空メッキによってワーク20の表面に金属メッキ層51を形成する。本考案の金属及び非金属の表面層構造を製造する際には真空メッキを使用し、化学溶液は一切使用しないので、環境汚染の恐れが全くない。 Through the above steps, the bottom film 50 is applied to the surface of the work 10, and the bottom film 50 fills the fine holes on the surface of the work 20 so that the surface of the work 20 becomes smooth. A metal plating layer 51 is formed on the surface. When manufacturing the metal and non-metal surface layer structures of the present invention, vacuum plating is used and no chemical solution is used, so there is no risk of environmental pollution.
また、本考案の金属及び非金属の表面層構造は、金属または非金属のワーク20の表面に底膜50を塗布することで、メッキ作業を実施することができるので、各種類の金属または非金属のワーク20に適用することができ、且つ導電性材料でないと電着作業を施すことができないので、非金属のワーク20に真空メッキを実施した後、その表面にメッキ金属層51が形成され、ワーク20のメッキ金属層51が固定支持枠10と接触するので、真空メッキされたワーク20を固定支持枠10と一緒に電着槽40内に設置すると、電着液41内のアクリルイオンがメッキ層の金属に付着し、アクリル層52が形成される。乾燥されたアクリル層52は極めて硬いので、その耐磨耗性および耐腐食性は焼きペンキを施した表面よりも遥かに優れている。そのため本考案に係るワーク20の表面に、図6に示すように、底膜50と、メッキ金属層51と、アクリル層52とを順に形成することで、ワーク20の耐磨耗性、耐腐食性および光沢が向上する。 In addition, the metal and non-metal surface layer structure of the present invention can perform the plating operation by applying the bottom film 50 to the surface of the metal or non-metal workpiece 20, so Since it can be applied to the metal workpiece 20 and the electrodeposition work cannot be performed unless it is a conductive material, a plated metal layer 51 is formed on the surface of the non-metal workpiece 20 after vacuum plating. Since the plated metal layer 51 of the work 20 comes into contact with the fixed support frame 10, when the vacuum-plated work 20 is placed in the electrodeposition tank 40 together with the fixed support frame 10, acrylic ions in the electrodeposition liquid 41 are removed. An acrylic layer 52 is formed by adhering to the metal of the plating layer. Since the dried acrylic layer 52 is extremely hard, its wear and corrosion resistance is far superior to a baked surface. Therefore, by forming a bottom film 50, a plated metal layer 51, and an acrylic layer 52 in this order on the surface of the workpiece 20 according to the present invention, as shown in FIG. Improved in properties and gloss.
本考案の金属及び非金属の表面層構造は、表面の耐腐食性、外観、光沢が良いだけでなく、従来の表面処理技術に比べて、環境汚染および製造コストを大幅に低減することが可能となる。 The metal and non-metallic surface layer structure of the present invention not only has good surface corrosion resistance, appearance and gloss, but also can significantly reduce environmental pollution and manufacturing cost compared to conventional surface treatment technology. It becomes.
10 固定支持枠
11 定位部
12 支持ロッド
20 ワーク
30 真空メッキ炉
31 定位盤
32 電極ロッド
33 タングステンワイヤ
34 原料金属
40 電着槽
41 電着液
50 底膜
51 金属メッキ層
52 アクリル層
300 電源組
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixed support frame 11 Orientation part 12 Support rod 20 Workpiece 30 Vacuum plating furnace 31 Orientation board 32 Electrode rod 33 Tungsten wire 34 Raw metal 40 Electrodeposition tank 41 Electrodeposition liquid 50 Bottom film 51 Metal plating layer 52 Acrylic layer 300 Power supply group
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Family Applications (1)
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