JP4009970B2

JP4009970B2 - Cylinder block

Info

Publication number: JP4009970B2
Application number: JP2005043891A
Authority: JP
Inventors: 徹也黒田; 英純加藤; 仁村松
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP2005206948A

Description

本発明は、シリコンを含有するめっき被覆アルミニウム合金（ＡＤＣ材、ＡＣ材、展伸材等）、該合金を用いたシリンダーブロック、該合金を製造するためのめっき前処理方法、めっき方法、めっき処理ラインに関する。本発明は、二輪車や四輪車の部品等のめっき、例えば、内燃機関に用いるアルミニウム合金鋳物製のシリンダーブロックのシリンダー内面、ピストン、クラッチ等へのめっきに適用される。なお、ピストンとクラッチカバーについては、ホーニング加工は行われない。 The present invention relates to a plating-coated aluminum alloy (ADC material, AC material, wrought material, etc.) containing silicon, a cylinder block using the alloy, a plating pretreatment method for producing the alloy, a plating method, and a plating treatment. About the line. The present invention is applied to plating of parts of motorcycles and automobiles, for example, plating of cylinder inner surfaces, pistons, clutches and the like of cylinder blocks made of cast aluminum alloy used for internal combustion engines. In addition, honing is not performed on the piston and the clutch cover.

従来、アルミニウム合金への一般的なめっき方法として、２回亜鉛置換法（ダブルジンケート法）が知られている。この方法は、現在、工業的に最も多く採用されており、表１に示すような１５の工程、すなわち、中性脱脂、水洗、アルカリ脱脂、水洗、アルカリエッチング、水洗、混酸処理、水洗、亜鉛置換、水洗、酸浸漬、水洗、亜鉛置換、水洗、めっきの各工程からなる。この方法は、亜鉛置換を２回行なうため、密着性が良好であるが、前処理工程として１４の工程があるため、前処理時間が長く、また、工程が複雑であるため、信頼性に欠け、ライン管理が困難であり、コスト高となり、さらに処理液の管理も煩雑であるという欠点がある。 Conventionally, a twice zinc replacement method (double zincate method) is known as a general plating method for aluminum alloys. This method is currently used most industrially, and includes 15 steps as shown in Table 1, namely neutral degreasing, water washing, alkali degreasing, water washing, alkali etching, water washing, mixed acid treatment, water washing, zinc washing. It consists of each process of substitution, water washing, acid immersion, water washing, zinc substitution, water washing, and plating. This method has good adhesion because zinc substitution is performed twice, but because there are 14 pretreatment steps, the pretreatment time is long and the process is complicated, so it is not reliable. However, the line management is difficult, the cost is high, and the management of the processing liquid is complicated.

さらに、前処理工程で用いる混酸（硝酸とフッ酸）の取扱いが非常に難しく、耐酸性治具を用いなければならず、安全性等に注意を払う必要がある。例えば、シリンダーブロックをフロー方式によってめっきする場合、チャック面をシールする必要があり、処理工程が多いとシール回数も多くなり、シール不良が発生する危険性が高い。特に混酸等は、シール材を腐食し易く、シール不良による液漏れを起こす原因となるので、取扱いに注意を要する。なお、亜鉛置換法で用いる亜鉛（Ｚｎ）以外にＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ等を添加した多元合金置換剤も開発されている。 Furthermore, it is very difficult to handle the mixed acid (nitric acid and hydrofluoric acid) used in the pretreatment process, an acid-resistant jig must be used, and attention must be paid to safety and the like. For example, when the cylinder block is plated by the flow method, it is necessary to seal the chuck surface. If there are many processing steps, the number of seals increases, and there is a high risk of defective sealing. In particular, mixed acids and the like are likely to corrode the sealing material and cause liquid leakage due to defective sealing. In addition, multi-component alloy substitutes to which Fe, Cu, Ni, etc. are added in addition to zinc (Zn) used in the zinc substitution method have been developed.

また、陽極酸化法（アルマイト法）も知られている。この方法は、アルミニウム合金に陽極酸化処理を行い、多孔性の酸化皮膜を生成させ、この酸化皮膜をアンカーとして、めっきを行なうものである。この方法は、表１に示すように、１１の工程、すなわち、中性脱脂、水洗、アルカリ脱脂、水洗、アルカリエッチング、水洗、混酸処理、水洗、陽極酸化処理、水洗、めっきの各工程からなる。この方法は、処理工程が長く、また、大きな凹凸を形成させることができないため、アンカー効果が小さいという欠点がある。さらに、アルミニウム合金とめっき皮膜の間にアルマイトの中間層が存在するため、密着不良が発生する危険性が大きい。さらに、この方法は、アルミニウム合金中の不純物（Ｓｉ等）が多いと密着性が悪くなり、信頼性に欠けるという欠点がある。陽極酸化法として、特開平３−１９１０９５号公報に記載されているように、混酸処理を省き、工程を短くする方法も提案されている。しかし、混酸処理を省略すると、アルカリエッチングにより発生するスマットが除去されないので、そのままめっきを施すと、アルミニウム合金素材とめっき皮膜との界面にスマットが残留し、密着性が悪くなるという欠点がある。 An anodic oxidation method (alumite method) is also known. In this method, an aluminum alloy is anodized to form a porous oxide film, and plating is performed using this oxide film as an anchor. As shown in Table 1, this method comprises 11 steps, namely, neutral degreasing, water washing, alkali degreasing, water washing, alkali etching, water washing, mixed acid treatment, water washing, anodizing treatment, water washing and plating. . This method has a drawback that the anchoring effect is small because the treatment process is long and large irregularities cannot be formed. Furthermore, since an alumite intermediate layer exists between the aluminum alloy and the plating film, there is a high risk of occurrence of poor adhesion. Furthermore, this method has a drawback in that if there are many impurities (such as Si) in the aluminum alloy, the adhesiveness deteriorates and the reliability is lacking. As an anodic oxidation method, a method of omitting mixed acid treatment and shortening the process has been proposed as described in JP-A-3-191095. However, if the mixed acid treatment is omitted, the smut generated by alkali etching is not removed. Therefore, when plating is performed as it is, there is a disadvantage that the smut remains at the interface between the aluminum alloy material and the plating film, resulting in poor adhesion.

これに対し、従来の方法の陽極酸化法によって得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面を模式図で示すと、図１０の通りである。図１０に示すように、めっき皮膜（めっき層）９１と、シリコンを含有するアルミニウム合金９３の間に、陽極酸化皮膜９２が、層状に形成される。このため、めっき皮膜９１とアルミニウム合金９３の間のアンカー効果を得ることができず、密着性が劣ることになる。 On the other hand, when the cross section of the plating coating aluminum alloy obtained by the anodic oxidation method of the conventional method is shown with a schematic diagram, it is as FIG. As shown in FIG. 10, an anodic oxide film 92 is formed in a layer between a plating film (plating layer) 91 and an aluminum alloy 93 containing silicon. For this reason, the anchor effect between the plating film 91 and the aluminum alloy 93 cannot be obtained, resulting in poor adhesion.

また、特公平２−４０７５１号公報に記載されているような反転電解活性化法も知られている。この方法は、アルミニウム合金を電解液中に浸漬し、正及び負の電圧を交互に印加して、表面を活性化させる方法である。しかし、印加電圧の正負を反転させ、かつ反転比率を任意にコントロールすることのできる特殊な電源が必要であるため、設備コストが高くなる。
特開平３−１９１０９５号公報特公平２−４０７５１号公報 Moreover, the inversion electrolysis activation method as described in Japanese Examined Patent Publication No. 2-40751 is also known. In this method, an aluminum alloy is immersed in an electrolytic solution, and positive and negative voltages are alternately applied to activate the surface. However, since a special power source that can reverse the polarity of the applied voltage and can arbitrarily control the inversion ratio is required, the equipment cost increases.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-191095 Japanese Patent Publication No. 2-40751

本発明は、従来の技術である亜鉛置換法や陽極酸化法と比べて、工程が短く、簡易で、しかもめっきの密着性が高いアルミニウム合金上のめっき前処理方法、めっき方法、及びめっき被覆アルミニウム合金、さらにそれを用いたシリンダーブロックを得ることを目的とする。 The present invention provides a plating pretreatment method, a plating method, and a plating-coated aluminum on an aluminum alloy that has a short process, is simple, and has high adhesion of plating as compared with the conventional zinc replacement method and anodizing method. An object is to obtain an alloy and a cylinder block using the alloy.

本発明のめっき被覆アルミニウム合金は、シリコンを含有するアルミニウム合金と、該アルミニウム合金の表面に形成されためっき層と、該アルミニウム合金と該めっき層の間に橋渡しされた状態で存在するシリコンとからなることを特徴とする。本発明のめっき被覆アルミニウム合金においては、さらに、上記アルミニウム合金と上記めっき層の界面に凹凸が形成されたものとすることができる。本発明のめっき被覆アルミニウム合金は、さらに、上記アルミニウム合金と上記めっき層の間に、酸化されたアルミニウム合金層を含むことができる。本発明のめっき被覆アルミニウム合金は、例えば、シリンダーブロックとして好適に用いられる。 The plated aluminum alloy of the present invention includes an aluminum alloy containing silicon, a plating layer formed on the surface of the aluminum alloy, and silicon existing in a state of being bridged between the aluminum alloy and the plating layer. It is characterized by becoming. In the plating-coated aluminum alloy of the present invention, it is possible that the unevenness is further formed at the interface between the aluminum alloy and the plating layer. The plating-coated aluminum alloy of the present invention can further include an oxidized aluminum alloy layer between the aluminum alloy and the plating layer. The plating-coated aluminum alloy of the present invention is suitably used as a cylinder block, for example.

本発明のアルミニウム合金上のめっき前処理方法は、シリコンを含有するアルミニウム合金を陽極電解エッチングして、該アルミニウム合金の表面からシリコンを突出させる工程を含むことを特徴とする。本発明のアルミニウム合金上のめっき前処理方法において、上記陽極電解エッチングによって、さらに、上記アルミニウム合金の表面に凹凸を形成させることができる。本発明のアルミニウム合金上のめっき前処理方法において、シリコンを含有するアルミニウム合金を陽極とし、不溶性電極を陰極とし、電解液中で通電することによって、上記陽極電解エッチングを行なうことができる。 The plating pretreatment method on an aluminum alloy according to the present invention includes a step of subjecting an aluminum alloy containing silicon to anodic electrolytic etching to cause silicon to protrude from the surface of the aluminum alloy. In the pretreatment method for plating on an aluminum alloy of the present invention, unevenness can be further formed on the surface of the aluminum alloy by the anodic electrolytic etching. In the pretreatment method for plating on an aluminum alloy of the present invention, the anodic electrolytic etching can be carried out by applying an electric current in an electrolytic solution using an aluminum alloy containing silicon as an anode and an insoluble electrode as a cathode.

本発明のアルミニウム合金上のめっき方法は、シリコンを含有するアルミニウム合金を陽極電解エッチングして、該アルミニウム合金の表面からシリコンを突出させる工程と、めっき工程を含むことを特徴とする。本発明のアルミニウム合金上のめっき方法において、上記陽極電解エッチングによって、さらに、上記アルミニウム合金の表面に凹凸を形成させることができる。本発明のアルミニウム合金上のめっき方法は、上記めっき工程の前に、シリコンが突出した上記アルミニウム合金の表面を陽極酸化する工程を含むことができる。本発明のアルミニウム合金上のめっき方法において、シリコンを含有するアルミニウム合金を陽極とし、不溶性電極を陰極とし、電解液中で通電することによって、上記陽極電解エッチングを行なうことができる。上記電解液として、リン酸、硫酸、スルファミン酸等を用いることができる。本発明のアルミニウム合金のめっき処理ラインは、脱脂処理部と、電解エッチング処理部と、めっき処理部を含むことを特徴とする。本発明のアルミニウム合金のめっき処理ラインは、さらに、陽極酸化処理部を含むことができる。 The plating method on an aluminum alloy according to the present invention includes a step of subjecting an aluminum alloy containing silicon to anodic electrolytic etching to project silicon from the surface of the aluminum alloy, and a plating step. In the plating method on an aluminum alloy according to the present invention, the surface of the aluminum alloy can be further made uneven by the anodic electrolytic etching. The plating method on the aluminum alloy of the present invention may include a step of anodizing the surface of the aluminum alloy from which silicon protrudes before the plating step. In the plating method on an aluminum alloy of the present invention, the anodic electrolytic etching can be performed by energizing the aluminum alloy containing silicon as an anode, an insoluble electrode as a cathode, and energizing in an electrolytic solution. As the electrolytic solution, phosphoric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, or the like can be used. The aluminum alloy plating treatment line of the present invention includes a degreasing treatment portion, an electrolytic etching treatment portion, and a plating treatment portion. The aluminum alloy plating treatment line of the present invention may further include an anodizing portion.

本発明の方法によると、従来の亜鉛置換法や陽極酸化法と比べて、工程が少なくて、処理時間が短く、生産効率が向上し、設備の小型化やコストダウンを図ることができる。取扱いの困難な混酸も、不要である。また、シリコン含有量の高いアルミニウム合金に、密着性の良好なめっきを施すことができる。さらに、アルミニウム合金の中でもＡＤＣ１２等は、めっき前処理が難しいため、従来、ＡＤＣ１２シリンダーに、鋳鉄スリーブを圧入または鋳込みにより挿入していた。これに対し、本発明では、鋳鉄スリーブが不要となり、軽量化や冷却性の向上を図ることができる。 According to the method of the present invention, compared with the conventional zinc replacement method and anodizing method, the number of steps is reduced, the processing time is shortened, the production efficiency is improved, and the equipment can be downsized and the cost can be reduced. Mixed acids that are difficult to handle are also unnecessary. Further, it is possible to perform plating with good adhesion on an aluminum alloy having a high silicon content. Further, among the aluminum alloys, ADC12 and the like are difficult to pre-plating, and conventionally, a cast iron sleeve has been inserted into the ADC12 cylinder by press-fitting or casting. On the other hand, in this invention, a cast iron sleeve becomes unnecessary and can attain weight reduction and an improvement in cooling performance.

本発明で用いるアルミニウム合金としては、例えば、ＡＤＣ材、ＡＣ材、展伸材等を挙げることができる。より具体的には、ＪＩＳ規格のＡＣ４Ｃ、ＡＣ４Ｂ、ＡＣ４Ｄ、ＡＣ８Ａ、ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２等を挙げることができる。特にアルミニウムダイカスト合金（ＡＤＣ１２等）は、金型成形されるので、砂型を使用するアルミニウム鋳造品と比べて、表層部の冷却速度が大きい。このため、成形品の表層部には、シリコンの密度が高くて、結晶粒の細かいチル層が、存在する。したがって、同じ合金組成（主にシリコン含有量）をもつアルミニウム鋳造品と比べて、アルミニウムダイカスト合金は、陽極電解エッチングによって表面に突出するシリコン量が多く、その形状も複雑で細かくなる。陽極電解エッチング処理したアルミニウム合金上にめっきすると、めっきがシリコン晶の隙間に入り込み、非常に大きなアンカー効果を得ることができる。 Examples of the aluminum alloy used in the present invention include an ADC material, an AC material, and a wrought material. More specifically, JIS standard AC4C, AC4B, AC4D, AC8A, ADC10, ADC12, etc. can be mentioned. In particular, since an aluminum die casting alloy (ADC12 or the like) is molded, the cooling rate of the surface layer portion is higher than that of an aluminum casting using a sand mold. For this reason, a chill layer having a high silicon density and fine crystal grains exists in the surface layer portion of the molded product. Therefore, compared with an aluminum casting having the same alloy composition (mainly silicon content), an aluminum die cast alloy has a large amount of silicon protruding on the surface by anodic electrolytic etching, and its shape is also complicated and fine. When plating is performed on an aluminum alloy that has been subjected to anodic electrolytic etching, the plating enters the gaps between the silicon crystals, and a very large anchor effect can be obtained.

本発明の方法は、例えば、脱脂、水洗、陽極電解エッチング、水洗、めっきの順で行うことができる。

The method of the present invention can be performed, for example, in the order of degreasing, washing with water, anodic electrolytic etching, washing with water, and plating.

脱脂は、ＮＧ３０（キザイ社製）等の脱脂剤を用いて、４０〜５０℃の温度で５〜１５分間行なう。陽極電解エッチングは、シリコンを含有するアルミニウム合金を電解液中に浸漬させ、該アルミニウム合金を陽極とし、不溶性電極を陰極として行う。この処理によって、シリコン含有アルミニウム合金中のアルミニウム成分が溶解して、シリコンがアルミニウム合金の表面に突出すると共に、アルミニウム合金の表面上に凹凸が形成される。この過程を図１に示す。図１中、（ａ）は、電解エッチング前の状態を表す。アルミニウム合金２中にシリコン１が含有されている。（ｂ）は、電解エッチング後の状態を表す。（ｃ）は、めっき後の状態を表す。シリコン１は、アルミニウム合金２とめっき皮膜（めっき層）３の間に橋渡しされた状態で存在する。 Degreasing is performed at a temperature of 40 to 50 ° C. for 5 to 15 minutes using a degreasing agent such as NG30 (manufactured by Kizai Co., Ltd.). In anodic electrolytic etching, an aluminum alloy containing silicon is immersed in an electrolytic solution, and the aluminum alloy is used as an anode and an insoluble electrode is used as a cathode. By this treatment, the aluminum component in the silicon-containing aluminum alloy is dissolved, so that silicon protrudes on the surface of the aluminum alloy and irregularities are formed on the surface of the aluminum alloy. This process is shown in FIG. In FIG. 1, (a) represents a state before electrolytic etching. Silicon 1 is contained in the aluminum alloy 2. (B) represents the state after electrolytic etching. (C) represents the state after plating. Silicon 1 exists in a state of being bridged between aluminum alloy 2 and plating film (plating layer) 3.

ここで、電解液としては、例えば、リン酸、硫酸、スルファミン酸等を用いることができる。電解液としてリン酸を用いる場合、４０〜９００ｇ／Ｌの濃度、５０〜１００℃の温度、２０〜４００Ａ／ｄｍ²の陽極電流密度で、電解エッチングする。濃度が４０ｇ／Ｌ未満では、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出が不十分となって、十分なアンカー効果が得られないため、密着性が悪くなる。濃度が９００ｇ／Ｌを越えると、廃液処理や取扱いが困難になる。温度が５０℃未満では、アルミニウムの表面に陽極酸化皮膜が生成するために、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出が不十分となって、十分なアンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。温度が１００℃を越えると、蒸発量が多く、頻繁に電解液を補給することが必要になり、好ましくない。陽極電流密度が２０Ａ／ｄｍ²未満では、エッチング効果がなく、めっきの密着性が悪くなる。陽極電流密度が４００Ａ／ｄｍ²を越えると、発熱量が多く、冷却装置が必要となり、好ましくない。 Here, for example, phosphoric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, or the like can be used as the electrolytic solution. When phosphoric acid is used as the electrolytic solution, electrolytic etching is performed at a concentration of 40 to 900 g / L, a temperature of 50 to 100 ° C., and an anode current density of ^{20 to} 400 A / dm ² . When the concentration is less than 40 g / L, aluminum is not dissolved, silicon is not sufficiently precipitated, and a sufficient anchor effect cannot be obtained, resulting in poor adhesion. When the concentration exceeds 900 g / L, waste liquid treatment and handling become difficult. If the temperature is less than 50 ° C., an anodized film is formed on the surface of the aluminum, so that the aluminum does not dissolve, the silicon is not sufficiently precipitated, and a sufficient anchoring effect cannot be obtained. Deteriorate. If the temperature exceeds 100 ° C., the amount of evaporation is large, and it is necessary to replenish the electrolyte solution frequently. When the anode current density is less than 20 A / dm ² , there is no etching effect and the adhesion of plating is deteriorated. When the anode current density exceeds 400 A / dm ² , a large amount of heat is generated, and a cooling device is required, which is not preferable.

電解液としてスルファミン酸を用いる場合、７５〜６００ｇ／Ｌの濃度、６５〜１００℃の温度、５０〜３００Ａ／ｄｍ²の陽極電流密度で、電解エッチングする。濃度が７５ｇ／Ｌ未満では、アルミニウムが溶解しないので、シリコンが析出せず、十分なアンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。濃度が６００ｇ／Ｌを越えると、スルファミン酸が溶解せず、飽和した状態となるため、好ましくない。温度が６５℃未満では、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出が不十分となって、十分なアンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。温度が１００℃を越えると、蒸発量が多くなり、頻繁に電解液を補給することが必要になり、好ましくない。陽極電流密度が５０Ａ／ｄｍ²未満では、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出によるアンカー効果が得られない。陽極電流密度が３００Ａ／ｄｍ²を越えると、発熱量が多く、冷却装置が必要になり、好ましくない。めっき液にスルファミン酸ニッケル液を用いる場合には、前処理後の水洗が不要になり、工程を短縮することができる。 When sulfamic acid is used as the electrolytic solution, electrolytic etching is performed at a concentration of 75 to 600 g / L, a temperature of 65 to 100 ° C., and an anode current density of 50 to 300 A / dm ² . If the concentration is less than 75 g / L, since aluminum does not dissolve, silicon does not precipitate, a sufficient anchor effect cannot be obtained, and the adhesion of plating is deteriorated. If the concentration exceeds 600 g / L, sulfamic acid does not dissolve and becomes saturated, which is not preferable. When the temperature is less than 65 ° C., aluminum is not dissolved, silicon is not sufficiently precipitated, a sufficient anchor effect cannot be obtained, and the adhesion of plating is deteriorated. If the temperature exceeds 100 ° C., the amount of evaporation increases, and it is necessary to replenish the electrolyte solution frequently. When the anode current density is less than 50 A / dm ² , aluminum does not dissolve and the anchor effect due to silicon deposition cannot be obtained. When the anode current density exceeds 300 A / dm ² , the calorific value is large, and a cooling device is required, which is not preferable. When a nickel sulfamate solution is used as the plating solution, washing with water after pretreatment is not necessary, and the process can be shortened.

電解液として硫酸を用いる場合、７５〜６００ｇ／Ｌの濃度、５０〜１００℃の温度、５０〜２００Ａ／ｄｍ²の陽極電流密度で、電解エッチングする。濃度が７５ｇ／Ｌ未満では、アルミニウムの表面に陽極酸化皮膜が形成され、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出によるアンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。濃度が６００ｇ／Ｌを越えると、廃液の処理や取扱いが困難となり、好ましくない。温度が５０℃未満では、アルミニウム表面に陽極酸化皮膜が形成され、アルミニウムが溶解せず、シリコンの析出によるアンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。温度が１００℃を越えると、蒸発量が多くなり、頻繁に電解液を補給することが必要になり、好ましくない。陽極電流密度が５０Ａ／ｄｍ²未満では、アルミニウムが溶解せず、アンカー効果が得られず、めっきの密着性が悪くなる。陽極電流密度が２００Ａ／ｄｍ²を越えると、発熱量が多く、冷却装置が必要になり、好ましくない。 When sulfuric acid is used as the electrolytic solution, electrolytic etching is performed at a concentration of 75 to 600 g / L, a temperature of 50 to 100 ° C., and an anode current density of 50 to 200 A / dm ² . When the concentration is less than 75 g / L, an anodized film is formed on the surface of aluminum, aluminum is not dissolved, an anchor effect due to silicon deposition is not obtained, and plating adhesion is deteriorated. When the concentration exceeds 600 g / L, it becomes difficult to treat and handle the waste liquid, which is not preferable. If the temperature is less than 50 ° C., an anodized film is formed on the aluminum surface, the aluminum does not dissolve, the anchor effect due to silicon deposition cannot be obtained, and the adhesion of the plating deteriorates. If the temperature exceeds 100 ° C., the amount of evaporation increases, and it is necessary to replenish the electrolyte solution frequently. When the anode current density is less than 50 A / dm ² , aluminum does not dissolve, the anchor effect cannot be obtained, and the adhesion of the plating deteriorates. If the anode current density exceeds 200 A / dm ² , the amount of heat generation is large and a cooling device is required, which is not preferable.

電解液としてリン酸と硫酸の混合液を用いる場合、リン酸０〜９００ｇ／Ｌ、硫酸０〜６００ｇ／Ｌの濃度、５０〜１００℃の温度、５０〜３００Ａ／ｄｍ²の陽極電流密度で、電解エッチングする。リン酸と硫酸の混合比率については、特に制限はない。ただし、例えば、硫酸の混合割合が極めて小さい場合には、リン酸の濃度を少なくとも約４０ｇ／Ｌとする必要がある。温度範囲の限定理由、及び陽極電流密度の数値範囲の限定理由については、上記リン酸のみの場合または硫酸のみの場合と同じである。 When using a mixed solution of phosphoric acid and sulfuric acid as the electrolytic solution, phosphoric acid 0-900 g / L, sulfuric acid 0-600 g / L concentration, 50-100 ° C. temperature, 50-300 A / dm ² anode current density, Electrolytic etching is performed. There is no particular limitation on the mixing ratio of phosphoric acid and sulfuric acid. However, for example, when the mixing ratio of sulfuric acid is extremely small, the concentration of phosphoric acid needs to be at least about 40 g / L. The reason for limiting the temperature range and the reason for limiting the numerical range of the anode current density are the same as in the case of phosphoric acid alone or sulfuric acid alone.

リン酸と硫酸の混合液を用いた場合、次のような利点がある。すなわち、リン酸のみを用いた場合、電気抵抗が大きいため、発熱し易く、温度の管理が難しい。硫酸のみを用いた場合、電気抵抗は小さいが、陽極酸化皮膜が生成し易い。この点、リン酸と硫酸の混合液は、リン酸のみの場合と比べて、電気抵抗が小さく、発熱量が少なくなり、液温の管理が簡便になる。さらに、陽極酸化皮膜が生成せず、アルミニウムの溶解を促進し、シリコンの析出によるアンカー効果が得やすくなり、めっきの密着性が高まる。 When a mixed solution of phosphoric acid and sulfuric acid is used, there are the following advantages. That is, when only phosphoric acid is used, the electric resistance is large, so heat is easily generated, and temperature management is difficult. When only sulfuric acid is used, the electrical resistance is small, but an anodic oxide film is easily formed. In this respect, the mixed solution of phosphoric acid and sulfuric acid has a lower electrical resistance, a lower calorific value, and easier liquid temperature management than the case of phosphoric acid alone. Furthermore, an anodic oxide film is not formed, the dissolution of aluminum is promoted, the anchor effect due to the deposition of silicon is easily obtained, and the adhesion of plating is enhanced.

電解時間は、上記いずれの種類の電解液を用いても、２〜１５分間（通常、２〜５分間程度）である。不溶性電極としては、例えば、ＳＵＳ（ＳＵＳ３０４等）、Ｐｔ、Ｔｉ、ＴｉにＰｔめっきを施したもの等を用いることができる。 The electrolysis time is 2 to 15 minutes (usually about 2 to 5 minutes), regardless of which type of electrolytic solution is used. As the insoluble electrode, for example, SUS (SUS304 or the like), Pt, Ti, Ti plated with Pt, or the like can be used.

めっきとしては、Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣめっき、Ｎｉ−Ｐめっき、Ｎｉ−ＳｉＣめっき、硬質クロムめっき等を挙げることができる。中でも、シリンダーブロックをめっきする場合、耐摩耗性の点から、特に好ましくはリンを添加したＮｉ−Ｐめっき皮膜や、ＳｉＣを分散したＮｉ−ＳｉＣめっき皮膜や、Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣめっき皮膜である。めっきは、通常、３．５〜４．５のｐＨ、５５〜６０℃の温度のめっき浴中で、５〜２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で２０〜６０分間、通電することによって行なう。陽極電解エッチング処理後のアルミニウム合金上にめっきを施すと、シリコンの突出とアルミニウム合金上の凹凸の形成の双方のアンカー効果によって、密着性の良好なめっき皮膜（めっき層）を得ることができる。 Examples of the plating include Ni—P—SiC plating, Ni—P plating, Ni—SiC plating, and hard chromium plating. Among them, when plating a cylinder block, from the viewpoint of wear resistance, it is particularly preferably a Ni-P plating film to which phosphorus is added, a Ni-SiC plating film in which SiC is dispersed, or a Ni-P-SiC plating film. . Plating is usually performed by energizing for 20 to 60 minutes at a current density of 5 to 20 A / dm ² in a plating bath having a pH of 3.5 to 4.5 and a temperature of 55 to 60 ° C. When plating is performed on the aluminum alloy after the anodic electrolytic etching, a plating film (plating layer) with good adhesion can be obtained by the anchor effect of both the protrusion of silicon and the formation of irregularities on the aluminum alloy.

次に、本発明の方法においては、シリコンの形状が、微細で凹凸形状をしていることが望ましく、また、アルミニウム合金中のシリコン濃度が高いことが望ましい。具体的には、アルミニウム合金の断面積１０⁴μｍ²当たり、シリコンの周囲長さの合計の平均値が、５００μｍ以上であることが好ましい。また、シリコンを含有するアルミニウム合金中のシリコンの含有率が、４．５重量％以上であることが好ましい。 Next, in the method of the present invention, it is desirable that the silicon shape is fine and uneven, and that the silicon concentration in the aluminum alloy is high. Specifically, the average value of the total perimeter of silicon is preferably 500 μm or more per 10 ⁴ μm ² of the cross-sectional area of the aluminum alloy. Moreover, it is preferable that the content rate of the silicon in the aluminum alloy containing silicon is 4.5 weight% or more.

この点、従来法の亜鉛置換法においては、シリコン濃度が低いことが好ましい。亜鉛置換法では、アルカリエッチングにより、シリコンを主成分とするスマットが発生して表面に残留するため、スマットを次工程の混酸処理で除去する必要がある。しかし、除去しきれずにスマットが残留した場合、めっきの密着不良を起こすおそれがある。したがって、亜鉛置換法では、スマットの発生しない組成のアルミニウム合金、すなわち、シリコン含有量の少ないアルミニウム合金を用いることが望ましい。また、シリコンは、亜鉛置換反応においても活性が低いため、亜鉛粒子が析出しにくく、密着不良の要因となりやすい。従来法の陽極酸化法においても、アルミニウム合金中のシリコン濃度が低いことが好ましい。シリコンは、導電性が悪いため、陽極酸化反応時に通電しにくく、シリコンの存在する部位にはアルマイト層が形成されにくいからである。 In this regard, in the conventional zinc substitution method, it is preferable that the silicon concentration is low. In the zinc substitution method, a smut mainly composed of silicon is generated by alkali etching and remains on the surface. Therefore, it is necessary to remove the smut by a mixed acid treatment in the next step. However, if the smut remains without being removed, there is a risk of poor adhesion of the plating. Therefore, in the zinc substitution method, it is desirable to use an aluminum alloy having a composition that does not generate smut, that is, an aluminum alloy having a low silicon content. Further, since silicon has low activity even in the zinc substitution reaction, it is difficult for zinc particles to precipitate, which is likely to cause poor adhesion. Also in the conventional anodic oxidation method, the silicon concentration in the aluminum alloy is preferably low. This is because silicon is poor in conductivity, so that it is difficult to energize during the anodic oxidation reaction, and an alumite layer is difficult to be formed at a site where silicon exists.

本発明のめっき方法においては、また、陽極電解エッチング後に、ワーク表面のシリコン晶以外のアルミニウム合金部分に陽極酸化皮膜を生成させ、アルミニウム合金部分を多孔質化することもできる。陽極酸化後にめっきを行なうことによって、橋渡しされたシリコンと、ワーク表面の凹凸と、上記生成した多孔質とによって、密着性の高いめっき皮膜を形成させることができる。これによって、任意のシリコン濃度のアルミニウム合金に対して、優れた密着性を得ることができる。陽極酸化処理においては、陽極電解エッチングと全く同様の治具、設備、電解液を用いることができる。 In the plating method of the present invention, after the anodic electrolytic etching, an anodic oxide film can be formed on the aluminum alloy part other than silicon crystals on the workpiece surface, and the aluminum alloy part can be made porous. By plating after anodization, a plating film having high adhesion can be formed by the bridged silicon, the irregularities on the workpiece surface, and the generated porous material. Thereby, it is possible to obtain excellent adhesion to an aluminum alloy having an arbitrary silicon concentration. In the anodic oxidation treatment, the same jig, equipment, and electrolytic solution as those used for anodic electrolytic etching can be used.

前処理工程を少なくとも脱脂、電解エッチング、陽極酸化処理の３工程とした場合のアルミニウム合金製の４サイクルシリンダーの製造ラインを、図２を参照して、説明する。図２において、シリンダー機械加工ライン２３、めっき処理ライン２４、シリンダーホーニング加工ライン２５を含む。アルミニウム合金製の４サイクルシリンダーは、シリンダー機械加工ライン２３中で機械加工された後、めっき処理ライン２４に投入される。めっき処理ラインにおいて、まず、脱脂処理槽１１で切削油等の油分を除去した後、水洗槽１２、１３で水洗して、電解エッチング処理槽１４に投入する。電解エッチング処理後、水洗槽１５、１６で水洗した後、陽極酸化処理槽１７に投入する。陽極酸化処理の後、水洗槽１８、１９で水洗した後、めっき処理槽２０でめっき処理し、さらに水洗槽２１、２２で水洗する。その後、シリンダーホーニング加工ライン２５でホーニング加工する。 A production line of a 4-cycle cylinder made of aluminum alloy when the pretreatment process is at least three steps of degreasing, electrolytic etching, and anodizing treatment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a cylinder machining line 23, a plating process line 24, and a cylinder honing line 25 are included. A four-cycle cylinder made of an aluminum alloy is machined in a cylinder machining line 23 and then put into a plating line 24. In the plating treatment line, first, oil such as cutting oil is removed in the degreasing treatment tank 11, then washed with water washing tanks 12, 13, and put into the electrolytic etching treatment tank 14. After the electrolytic etching treatment, the rinsing baths 15 and 16 are washed with water, and then the anodic oxidation treatment bath 17 is charged. After the anodizing treatment, the rinsing baths 18 and 19 are washed with water, then the plating treatment bath 20 is subjected to plating treatment, and the rinsing baths 21 and 22 are further washed with water. Thereafter, honing is performed in the cylinder honing line 25.

脱脂処理槽１１及び水洗槽１２、１３を合わせて、脱脂処理部と呼び、電解エッチング槽１４及び水洗槽１５、１６を合わせて、陽極電解エッチング部と呼び、陽極酸化処理槽１７及び水洗槽１８、１９を合わせて、陽極酸化部と呼び、めっき槽２０と水洗槽２１、２２を合わせて、めっき処理部と呼ぶ。ラインにおいて、アルミニウム合金成形体（ワーク）の搬送方法は、特に限定されず、任意である。例えば、レールに沿ってライン上を移動するワークチャックにワークを把持させて搬送することができる。なお、本発明において、陽極酸化部を省略することもできる。 The degreasing treatment tank 11 and the rinsing tanks 12 and 13 are collectively referred to as a degreasing treatment part, and the electrolytic etching tank 14 and the rinsing tanks 15 and 16 are collectively referred to as an anodic electrolytic etching part, and an anodizing treatment tank 17 and a rinsing tank 18. , 19 are collectively referred to as an anodic oxidation portion, and the plating tank 20 and the rinsing tanks 21 and 22 are collectively referred to as a plating treatment section. In the line, the method of conveying the aluminum alloy molded body (workpiece) is not particularly limited, and is arbitrary. For example, a work chuck moving on a line along a rail can be gripped and transported. In the present invention, the anodized portion can be omitted.

陽極酸化処理は、リン酸、硫酸、シュウ酸等を電解液として行われる。中でも、リン酸が好ましく用いられる。リン酸を電解液として用いた場合、リン酸５０〜５００ｇ／Ｌ、温度１０〜６０℃、電流密度２〜３０Ａ／ｄｍ²、２〜１５分間（通常、２〜５分間程度）の条件で、陽極酸化処理が行われる。電解エッチング処理と陽極酸化処理において、共に電解液としてリン酸を用いれば、電解エッチング処理後の水洗工程を省略することができ、また、ラインが短縮化され、生産性が向上する。 The anodizing treatment is performed using phosphoric acid, sulfuric acid, oxalic acid or the like as an electrolytic solution. Of these, phosphoric acid is preferably used. When phosphoric acid is used as the electrolytic solution, phosphoric acid 50 to 500 g / L, temperature 10 to 60 ° C., current density ^{2 to} 30 A / dm ² , 2 to 15 minutes (usually about 2 to 5 minutes), Anodizing is performed. If phosphoric acid is used as the electrolytic solution in both the electrolytic etching treatment and the anodic oxidation treatment, the water washing step after the electrolytic etching treatment can be omitted, the line is shortened, and the productivity is improved.

図３は、陽極酸化処理の工程を含む本発明の方法によって得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面の模式図である。図３において、アルミニウム合金３１とめっき層３３の間には、アルミニウム合金の酸化層３２が存在する。また、アルミニウム合金から突出したシリコン３４は、めっき層３３に対し、アンカー効果を与えている。 FIG. 3 is a schematic view of a cross section of a plated aluminum alloy obtained by the method of the present invention including an anodizing process. In FIG. 3, an aluminum alloy oxide layer 32 exists between the aluminum alloy 31 and the plating layer 33. In addition, the silicon 34 protruding from the aluminum alloy gives an anchor effect to the plating layer 33.

図４に、シリンダーを電解エッチングする装置の一例を示す。図４において、下部フレーム４１ａ及び上部フレーム４１ｂを有するフレーム４１の下部フレーム４１ａ上に、絶縁板４６、電極板４７、絶縁板４８、電極板４９、シリンダー（ワーク）５０、パッキング５２、上部治具５３が配置されている。これらの部材の各々の中央には、シリンダーの内径と同じ径の孔が穿設してあり、これらの中心が全て同一軸線上に並ぶように配置され、液の通路が形成されている。また、これらの部材は、エアシリンダー５５によって、押圧ロッド５５ａを介して、下方に押し付けられて固定される。電解液は、液槽４２からポンプ４４により圧送され、下部フレーム４１ａの下側に配設された液流入部４５から流入し、シリンダーの内面を通って、上部治具５３に配設された液流出部５４から液槽４２へ排出される。電極板４７の孔部中央には電極支持４７ａが設けられ、この電極支持部４７ａに不溶性陰極（ステンレス製丸棒）の電極５１が、電解液の通路の中央に位置するように支持固定される。通常は、電極５１がマイナス、シリンダー（ワーク）５０がプラスとなるように、電極板４７をマイナス、電極板４９をプラスとして、電源４３から通電する。 FIG. 4 shows an example of an apparatus for electrolytically etching a cylinder. In FIG. 4, an insulating plate 46, an electrode plate 47, an insulating plate 48, an electrode plate 49, a cylinder (workpiece) 50, a packing 52, an upper jig on the lower frame 41a of a frame 41 having a lower frame 41a and an upper frame 41b. 53 is arranged. At the center of each of these members, a hole having the same diameter as the inner diameter of the cylinder is formed, and these centers are arranged so as to all line up on the same axis to form a liquid passage. Further, these members are pressed and fixed downward by the air cylinder 55 via the pressing rod 55a. The electrolytic solution is pumped from the liquid tank 42 by the pump 44, flows in from the liquid inflow portion 45 disposed on the lower side of the lower frame 41a, passes through the inner surface of the cylinder, and is disposed on the upper jig 53. The liquid is discharged from the outflow portion 54 to the liquid tank 42. An electrode support 47a is provided in the center of the hole of the electrode plate 47, and an electrode 51 of an insoluble cathode (stainless steel round bar) is supported and fixed on the electrode support 47a so as to be positioned in the center of the electrolyte passage. . Normally, power is supplied from the power source 43 with the electrode plate 47 being negative and the electrode plate 49 being positive so that the electrode 51 is negative and the cylinder (work) 50 is positive.

このように、シリンダーの内面のみに電解液を流して、電解エッチングを行えば、余分な部分をエッチングすることがなく、また、手間のかかるマスキング等を必要としないため、効率が良い。また、陽極酸化処理を行う装置は、処理液が異なるだけで電解エッチングとほぼ同じ構造である。 In this way, if the electrolytic solution is flowed only on the inner surface of the cylinder and is subjected to electrolytic etching, the excess portion is not etched, and no masking or the like that takes time is required, which is efficient. Further, the apparatus for performing the anodizing process has almost the same structure as the electrolytic etching except that the processing solution is different.

特に、電解エッチング処理と陽極酸化処理の両方にリン酸を使用する場合は、配管及び装置を共通化することができる。図５中の符号の大部分は、図４と同様であるので、説明を省略する。図５において、液槽４２に電解エッチング用のリン酸を、液槽４２ａに陽極酸化用のリン酸をそれぞれ入れ、三方弁５６ａ、５６ｂにより、順次流して、連続的に処理することができる。この場合、ワークであるシリンダーを固定したままの状態で、液を切り替えるだけでよいため、ワークを搬送する必要がなく、一連の処理の効率が良い。この場合のめっき処理ラインは、図６に示すように、さらに短縮することができる。すなわち、図２と比べて、水洗槽１５、１６を省略することができ、電解エッチング槽１４と陽極酸化処理槽１７を同じ装置で兼用することができる。シリンダーをめっきする装置は、上記電解エッチング装置とほぼ同じ構造であり、シリンダー（ワーク）５０が陰極となり、電極５１が陽極となる点、及び、電解液が異なる点を除き、図５と同様である。 In particular, when phosphoric acid is used for both the electrolytic etching process and the anodizing process, the piping and the apparatus can be shared. Most of the reference numerals in FIG. 5 are the same as those in FIG. In FIG. 5, phosphoric acid for electrolytic etching is placed in the liquid tank 42 and phosphoric acid for anodic oxidation is placed in the liquid tank 42a, respectively, and sequentially flowed by the three-way valves 56a and 56b, thereby enabling continuous processing. In this case, since it is only necessary to switch the liquid while the cylinder, which is the workpiece, is fixed, there is no need to transport the workpiece, and the efficiency of a series of processing is good. The plating line in this case can be further shortened as shown in FIG. That is, compared with FIG. 2, the washing tanks 15 and 16 can be omitted, and the electrolytic etching tank 14 and the anodizing tank 17 can be used in the same apparatus. The apparatus for plating the cylinder has substantially the same structure as the electrolytic etching apparatus described above, and is the same as FIG. 5 except that the cylinder (work) 50 serves as the cathode, the electrode 51 serves as the anode, and the electrolyte is different. is there.

次に、シリンダーブロックに前処理及びめっきを施す場合の装置の概略を、図７を参照して説明する。図７において、シリンダーブロック６１は、下部治具６３上に下部パッキング６８を介して載置され、シリンダーの上部は、上部治具６２及び上部パッキング６７によって密封される。シリンダーブロック６１と治具６２、６３のチャックは、エアシリンダーによる押圧方法やボルトによる固定等によって行なうことができる。前処理の電解液及びめっき液は、処理液タンク７０からポンプ６９により圧送され、処理液の流入口６６から流入し、シリンダー内面を通って、上部治具６２に配置された処理液流出口６５を通って、処理液タンク７０へ排出される。電極６４は、シリンダーの中央に位置するように下部治具６３に固定され、シリンダーブロック６１と共に電源７１に接続される。陽極電解エッチング及び陽極酸化処理の時は、電極６４をマイナス、シリンダーブロック６１をプラスとなるように通電する。めっきも同様な装置で電極６４をプラス、シリンダーブロック６１をマイナスに接続して行なう。このように、シリンダー内面のみに処理液を流すフロー方式は、ワークを処理液に浸漬させる方式に比べ、マスキング等が不要であり、余分な部分を処理する必要がないため、処理液の寿命も長く、効率的である。 Next, an outline of an apparatus for pre-processing and plating the cylinder block will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the cylinder block 61 is placed on the lower jig 63 via the lower packing 68, and the upper part of the cylinder is sealed by the upper jig 62 and the upper packing 67. The chuck of the cylinder block 61 and the jigs 62 and 63 can be performed by a pressing method using an air cylinder, fixing using a bolt, or the like. The pretreatment electrolytic solution and plating solution are pumped from the treatment solution tank 70 by the pump 69, flown from the treatment solution inlet 66, pass through the cylinder inner surface, and are disposed in the upper jig 62 through the treatment solution outlet 65. Then, it is discharged to the processing liquid tank 70. The electrode 64 is fixed to the lower jig 63 so as to be located at the center of the cylinder, and is connected to the power source 71 together with the cylinder block 61. At the time of anodic electrolytic etching and anodic oxidation treatment, the electrode 64 is energized so as to be negative and the cylinder block 61 is positive. Plating is performed by connecting the electrode 64 to the plus and the cylinder block 61 to the minus using the same apparatus. In this way, the flow method that flows the treatment liquid only to the inner surface of the cylinder does not require masking etc. compared to the method in which the workpiece is immersed in the treatment liquid, and there is no need to process the excess part, so the life of the treatment liquid is also increased. Long and efficient.

シリンダーブロックの製造方法としては、ＡＣ４Ｂ材（Ｓｉの含有率：７〜１０％）やＡＣ４Ｃ材（Ｓｉの含有率：６．５〜７．５％）を用いた低圧鋳造法や、ＡＤＣ１２材（Ｓｉの含有率：９．６〜１２％）を用いたダイキャスト法が一般的である。本発明のめっき前処理方法は、混酸を用いないため、安全性に優れるという利点を有する。特に図７に示すように、処理液をポンプ６９で循環させる方式の場合には、その効果が著しい。この点を詳述すると、次の通りである。 As a manufacturing method of the cylinder block, a low pressure casting method using an AC4B material (Si content: 7 to 10%) or an AC4C material (Si content: 6.5 to 7.5%), an ADC12 material ( A die casting method using Si content: 9.6 to 12% is common. The plating pretreatment method of the present invention does not use a mixed acid, and therefore has an advantage of excellent safety. In particular, as shown in FIG. 7, the effect is remarkable in the case of a system in which the processing liquid is circulated by the pump 69. This point is described in detail as follows.

一般の自動車用のシリンダーブロックでは、筒状部分の一端側にクランクケースが連結された構造となっており、複数のシリンダーを有する多気筒エンジンでは、クランクケースの各気筒間には隔壁が配設されている等、構造的に平らな部分が少ないため、シリンダーの開口部のシール方法が難しく、シールが不完全になり易い。しかし、混酸は、有毒であり、漏れ出すと大変危険である。したがって、シリンダーの開口部をシールして、処理液が漏れるのを防止する必要がある。また、強力な腐食性を有する混酸に対応して、配管、治具、ポンプ等を耐酸性材料とする必要があり、設備コストが高くなる。この点、本発明のめっき前処理方法では、混酸を用いないため、これらの欠点がない。 A general automobile cylinder block has a structure in which a crankcase is connected to one end of a cylindrical portion. In a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, a partition wall is provided between each cylinder of the crankcase. Since there are few structurally flat parts, the sealing method of the opening of the cylinder is difficult and the sealing tends to be incomplete. However, mixed acids are toxic and can be very dangerous if leaked. Therefore, it is necessary to seal the opening of the cylinder to prevent the processing liquid from leaking. Moreover, it is necessary to make piping, a jig | tool, a pump, etc. acid-resistant material corresponding to the mixed acid which has strong corrosivity, and an installation cost becomes high. In this respect, the plating pretreatment method of the present invention does not use these acids because no mixed acid is used.

また、シリンダーブロックを各処理用治具へ搬送し、その都度チャックを行なう自動めっき処理ライン等においては、２回亜鉛置換法のように工程数が多いと、チャック回数も多くなるため、シール不良による液漏れが発生し易くなり、危険性が高くなる。この点、本発明のめっき前処理は、工程数が少ないので、シール不良を起こす可能性が低く、安全性の面で好ましい。さらに、電解エッチングと陽極酸化処理に用いる電解液をどちらもリン酸とすれば、電解エッチングと陽極酸化処理の間の水洗工程を省略できるだけでなく、搬送する必要がないので、チャックも１回で足り、液漏れの危険性が小さくなる。さらにラインを短縮することができ、生産性を向上させることができる。 In addition, in automatic plating processing lines that transport cylinder blocks to each processing jig and perform chucking each time, the number of chucks increases as the number of processes increases, as in the twice zinc replacement method. Due to this, liquid leakage is likely to occur, and the danger increases. In this respect, the plating pretreatment of the present invention is preferable from the viewpoint of safety because the number of steps is small and the possibility of causing seal failure is low. Furthermore, if both the electrolytic solution used for the electrolytic etching and the anodizing treatment are phosphoric acid, not only the water washing step between the electrolytic etching and the anodizing treatment can be omitted, but there is no need to carry the chuck, so that the chuck can be performed once. Sufficient and less risk of leakage. Furthermore, the line can be shortened and productivity can be improved.

以下、実施例及び比較例によって、本発明を説明する。
実施例１
シリコンを含有するアルミニウム合金である「ＡＣ８Ａ」（ＪＩＳ呼称）を、水溶性脱脂剤「ＮＧ３０」（キザイ社製）を用いて、４５℃で１０分間、中性脱脂した後、水洗した。「ＡＣ８Ａ」の化学成分は、１１．０〜１３．０％のＳｉ、０．８％のＦｅ、０．８〜１．３％のＣｕ、０．１５％のＭｎ、０．７〜１．３％のＭｇ、０．１５％のＺｎ、０．８〜１．５％のＮｉ、０．２０％のＴｉ、０．０５％のＰｂ、０．０５％のＳｎ、０．１０％のＣｒ、残部のＡｌである。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.
Example 1
“AC8A” (JIS name), which is an aluminum alloy containing silicon, was neutral degreased at 45 ° C. for 10 minutes using a water-soluble degreasing agent “NG30” (manufactured by Kizai Co., Ltd.), and then washed with water. The chemical composition of “AC8A” is 11.0 to 13.0% Si, 0.8% Fe, 0.8 to 1.3% Cu, 0.15% Mn, 0.7 to 1. 3% Mg, 0.15% Zn, 0.8-1.5% Ni, 0.20% Ti, 0.05% Pb, 0.05% Sn, 0.10% Cr The balance is Al.

次に、脱脂したアルミニウム合金を電解液（２００ｇ／Ｌのリン酸水溶液、８０℃）に浸漬し、１００Ａ／ｄｍ²の電流密度で１０分間電解エッチングした。不溶性電極として、ＳＵＳ３０４を用いた。電解エッチング処理したアルミニウム合金を、ｐＨ４．０、温度５７±２℃のめっき浴条件下で、５Ａ／ｄｍ²の電流密度で５分、通電し、さらに２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で３０分、通電して、Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣめっきを施した。用いためっき浴の組成は、スルファミン酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＨ₂ＳＯ₃）₂・４Ｈ₂Ｏ）５３５ｍＬ／Ｌ、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ）１５ｇ／Ｌ、ホウ酸（Ｈ₃ＢＯ₃）４５ｇ／Ｌ、サッカリンソーダ３．２ｇ／Ｌ、次亜リン酸１．５ｇ／Ｌ、炭化珪素（ＳｉＣ）４０ｇ／Ｌである。 Next, the degreased aluminum alloy was immersed in an electrolytic solution (200 g / L phosphoric acid aqueous solution, 80 ° C.) and subjected to electrolytic etching for 10 minutes at a current density of 100 A / dm ² . SUS304 was used as an insoluble electrode. The aluminum alloy subjected to electrolytic etching was energized for 5 minutes at a current density of 5 A / dm ² under a plating bath condition of pH 4.0 and a temperature of 57 ± 2 ° C., and further for 30 minutes at a current density of 20 A / dm ² . Electricity was applied, and Ni—P—SiC plating was performed. The composition of the plating bath used was nickel sulfamate (Ni (NH ₂ SO ₃ ) ₂ .4H ₂ O) 535 mL / L, nickel chloride (NiCl ₂ .6H ₂ O) 15 g / L, boric acid (H ₃ BO ₃ ) 45 g / L, saccharin soda 3.2 g / L, hypophosphorous acid 1.5 g / L, silicon carbide (SiC) 40 g / L.

めっき被覆アルミニウム合金の断面の顕微鏡写真（倍率：４００倍）を図８に示す。図８において、下層の白い部分がシリコンを含有するアルミニウム合金であり、上層の灰色の部分がめっき皮膜であり、下層から上層の下部にかけて粒状または帯状に散在するものがシリコンである。上層中に点在するものは、ＳｉＣ粒子である。めっき後に、めっきとアルミニウム合金の界面にカッターナイフを入れて剥離させることができるかどうかを調べる密着性試験を行った。 A micrograph (magnification: 400 times) of the cross section of the plating-coated aluminum alloy is shown in FIG. In FIG. 8, the lower white portion is an aluminum alloy containing silicon, the upper gray portion is a plating film, and silicon is scattered in a granular or belt shape from the lower layer to the lower portion of the upper layer. What is scattered in the upper layer is SiC particles. After plating, an adhesion test was conducted to examine whether a cutter knife could be put at the interface between the plating and the aluminum alloy to separate it.

比較例１
前処理として亜鉛置換を表１に示す条件で行い、その後、実施例１と同様のスルファミン酸ニッケル浴によるＮｉ−Ｐ−ＳｉＣめっきを施し、実施例１と同様の密着性試験を行なった。 Comparative Example 1
As a pretreatment, zinc substitution was performed under the conditions shown in Table 1, and thereafter, Ni-P-SiC plating using a nickel sulfamate bath similar to that in Example 1 was performed, and an adhesion test similar to that in Example 1 was performed.

比較例２
前処理として陽極酸化法を表１に示す条件で行い、その後、実施例１と同様のスルファミン酸ニッケル浴によるＮｉ−Ｐ−ＳｉＣめっきを施し、実施例１と同様の密着性試験を行なった。めっき被覆アルミニウム合金の断面の顕微鏡写真（倍率：４００倍）を図１１に示す。図１１において、下層がアルミニウム合金であり、中間層（黒色）が陽極酸化皮膜であり、上層がめっき皮膜である。 Comparative Example 2
An anodic oxidation method was performed as a pretreatment under the conditions shown in Table 1, and then Ni—P—SiC plating using a nickel sulfamate bath similar to that in Example 1 was performed, and an adhesion test similar to that in Example 1 was performed. A micrograph (magnification: 400 times) of a cross section of the plating-coated aluminum alloy is shown in FIG. In FIG. 11, the lower layer is an aluminum alloy, the intermediate layer (black) is an anodized film, and the upper layer is a plated film.

以上の密着性試験の結果、及びめっき方法の工程数を表３に示す。本発明のめっき方法によって得られためっき皮膜（実施例１）は、剥離せず、良好な密着性を示した。亜鉛置換法により得られためっき皮膜（比較例１）は、良好な密着性を示すが、工程数が多く、処理時間が大きい等の欠点がある。陽極酸化法によって得られためっき皮膜（比較例２）は、小片状に剥離し、密着性が劣る。 Table 3 shows the results of the above adhesion test and the number of steps of the plating method. The plating film (Example 1) obtained by the plating method of the present invention did not peel and showed good adhesion. The plating film obtained by the zinc substitution method (Comparative Example 1) exhibits good adhesion, but has disadvantages such as a large number of steps and a long processing time. The plating film (Comparative Example 2) obtained by the anodic oxidation method peels into small pieces and has poor adhesion.

実施例２〜５、比較例３
次に、シリコン含有量およびシリコン晶の組織状態の異なるアルミニウム合金を用いて、めっき皮膜の密着性テストを行なった。陽極電解エッチング（前処理）およびめっきの各条件は、実施例１と同様である。めっきの密着性は、テストピース（４０ｍｍ×５０ｍｍ）を切り出し、めっき皮膜とアルミニウム合金の界面にカッターナイフを挿入して、剥離させて評価した。 Examples 2 to 5, Comparative Example 3
Next, the adhesion test of the plating film was conducted using aluminum alloys having different silicon contents and silicon crystal structures. The conditions of anodic electrolytic etching (pretreatment) and plating are the same as in Example 1. The adhesion of the plating was evaluated by cutting a test piece (40 mm × 50 mm), inserting a cutter knife into the interface between the plating film and the aluminum alloy, and peeling the test piece.

テストピースとして、表４に示すように、シリコン含有量およびシリコン晶形状の異なるＡ５０５２（比較例３）、ＡＣ４Ｄ（実施例２）、ＡＤＣ１２（実施例３）、Ａ４０３２（実施例４）、オリジナル（実施例５）の５種類のアルミニウム合金を使用した。なお、アルミニウム合金の呼称は、オリジナルのものを除き、いずれもＪＩＳ規格におけるものである。表４に示すように、シリコン含有量が０．２５％では、アンカーとなるシリコンが少ないため、密着性が悪かったが、４．５％以上のアルミニウム合金では、良好な密着性が得られた。 As shown in Table 4, as test pieces, A5052 (Comparative Example 3), AC4D (Example 2), ADC12 (Example 3), A4032 (Example 4), original (different in silicon content and silicon crystal shape) Five types of aluminum alloys of Example 5) were used. The names of the aluminum alloys are those in the JIS standard except for the original ones. As shown in Table 4, when the silicon content was 0.25%, the adhesion was poor because there was little silicon as an anchor, but good adhesion was obtained with an aluminum alloy of 4.5% or more. .

また、シリコン晶の形状も密着性に影響しており、微細で凹凸形状になっているのが好ましい。凹凸形状の度合を評価するため、図９のようにシリコン晶の周囲長を測定した。図９において、シリコン晶８１の外周に沿って測定した長さが、周囲長さ８２である。測定は、アルミニウム合金の切断面を鏡面研磨した後、顕微鏡（倍率：４００倍）で研磨面を観察し、画像処理／解析装置（ニレコ社製、ルーゼックスＩＩＤ）を用いて、シリコン晶の周囲長さを測定した。１００μｍ×１００μｍ（１０⁴μｍ²）の断面に含まれるシリコン晶の周囲長さの合計を表４に示す。表４から、密着性の向上のために、周囲長さは、好ましくは５００μｍ／１０⁴μｍ²以上、より好ましくは３０００μｍ／１０⁴μｍ²以上必要であることがわかる。 Further, the shape of the silicon crystal also affects the adhesion, and it is preferable that the silicon crystal is fine and uneven. In order to evaluate the degree of the uneven shape, the perimeter of the silicon crystal was measured as shown in FIG. In FIG. 9, the length measured along the outer periphery of the silicon crystal 81 is the peripheral length 82. The measurement was performed by mirror-polishing the cut surface of the aluminum alloy, then observing the polished surface with a microscope (magnification: 400 times), and using an image processing / analyzer (manufactured by Nireco Corporation, Luzex IID) Was measured. Table 4 shows the total perimeter of silicon crystals included in a cross section of 100 μm × 100 μm (10 ⁴ μm ² ). Table 4, in order to improve the adhesion, perimeter is preferably 500 [mu] m / 10 ⁴ [mu] m ² or more, more preferably it can be seen that it is necessary 3000μm / 10 ⁴ μm ² or more.

◎ 非常に良い
○ 良い
△ 悪い
× 非常に悪い

◎ Very good ○ Good △ Bad × Very bad

一般に、アルミニウム合金中のシリコン晶の形状は、冷却速度の影響を受けやすく、冷却速度が大きいと微細となり、徐々に冷却されるとシリコン晶が粗大となる傾向がある。アルミニウム合金の製造方法には、砂型鋳造法やダイカスト法等があり、ダイカスト法は、金型を用いるため、放熱性が良く、冷却速度が大きいので、シリコン晶が微細になることが知られている。ただし、本発明は、ダイカスト法に限定されるものではない。製造方法の種類にかかわらず、アルミニウム合金中のシリコン含有量が４．５％以上、またはシリコン周囲長さ５００μｍ／１０⁴μｍ²以上であるシリコン含有アルミニウム合金に適用することができる。 In general, the shape of silicon crystals in an aluminum alloy is easily affected by the cooling rate, and when the cooling rate is high, the shape becomes fine, and when gradually cooled, the silicon crystal tends to become coarse. Aluminum alloy manufacturing methods include sand casting and die casting. The die casting method uses a mold, so heat dissipation is good and the cooling rate is high, so silicon crystals are known to be fine. Yes. However, the present invention is not limited to the die casting method. Regardless of the type of manufacturing method, the present invention can be applied to a silicon-containing aluminum alloy having a silicon content in the aluminum alloy of 4.5% or more, or a silicon peripheral length of 500 μm / 10 ⁴ μm ² or more.

実施例６〜８、比較例４〜５
実施例１と同様の条件で、表５に示す種々のアルミニウム合金（実施例６〜８）をめっきした。めっき後、実施例１と同様のめっき密着性試験を行った。また、アルミニウム合金としてＡＤＣ１０を用い、亜鉛置換法（比較例４）または陽極酸化法（比較例５）でめっきを行なった。その結果を表５に示す。 Examples 6-8, Comparative Examples 4-5
Various aluminum alloys (Examples 6 to 8) shown in Table 5 were plated under the same conditions as in Example 1. After plating, the same plating adhesion test as in Example 1 was performed. Further, ADC10 was used as an aluminum alloy, and plating was performed by a zinc substitution method (Comparative Example 4) or an anodic oxidation method (Comparative Example 5). The results are shown in Table 5.

◎ 非常に良い
○ 良い
△ 悪い
× 非常に悪い

◎ Very good ○ Good △ Bad × Very bad

以上の実施例および比較例で用いたアルミニウム合金の成分組成を表６に示す。

Table 6 shows the component compositions of the aluminum alloys used in the above examples and comparative examples.

実施例９、比較例６
シリコン含有アルミニウム合金であるＡＣ４Ｂ（Ｓｉ７〜１０％）、ＡＣ４Ｃ（Ｓｉ６．５〜７．５％）、ＡＤＣ１２（Ｓｉ９．６〜１２．０％）について、本発明の前処理方法と、従来技術の亜鉛置換法を用いて、前処理を行い、その上にスルファミン酸ニッケル浴によるＮｉ−Ｐ−ＳｉＣめっきを施し、密着性の比較を行った。本発明の前処理方法の条件を表７に、亜鉛置換法の条件を表８に、両者に共通のめっき条件を表９に示す。密着性の評価は、めっき皮膜とアルミニウム合金との界面にカッターナイフを入れて、剥離させる密着性試験によって行なった。その結果を表１０に示す。 Example 9, Comparative Example 6
For the silicon-containing aluminum alloys AC4B (Si7 to 10%), AC4C (Si6.5 to 7.5%), ADC12 (Si9.6 to 12.0%), the pretreatment method of the present invention and the prior art Pretreatment was performed using a zinc substitution method, and Ni—P—SiC plating using a nickel sulfamate bath was performed thereon, and the adhesion was compared. Table 7 shows the conditions for the pretreatment method of the present invention, Table 8 shows the conditions for the zinc substitution method, and Table 9 shows the plating conditions common to both. The evaluation of adhesion was performed by an adhesion test in which a cutter knife was placed at the interface between the plating film and the aluminum alloy and peeled. The results are shown in Table 10.

○：良い
×：悪い

○: Good ×: Bad

表１０から、本発明の前処理方法によると、試験を行った全ての合金について良好な密着性を示すことがわかる。亜鉛置換法では、ＡＤＣ１２に対して十分な密着性を得ていない。 From Table 10, it can be seen that the pretreatment method of the present invention shows good adhesion for all tested alloys. In the zinc substitution method, sufficient adhesion to the ADC 12 is not obtained.

以下の実施例１０〜２８及び比較例７〜１８は、めっきの電解液の種類、濃度、温度を変えて、めっきの密着性の評価を行なった実験例である。アルミニウム合金（テストピース）に対し、脱脂、陽極電解エッチング、めっきの順に処理を施した後、めっきの密着性を調べた。テストピースとしては、ＡＤＣ１２製５０×６０×１．２ｍｍ板を用いた。脱脂は、ＮＧ３０（キザイ社製）等の脱脂剤を用いて、４０〜５０℃の温度で５〜１０分間行なった。また、めっきは、ｐＨ４．０、温度５７±２℃のめっき浴条件下で５Ａ／ｄｍ²の電流密度で５分通電し、さらに２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で３０分通電して、Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣめっきを施した。めっき浴の組成は、スルファミン酸ニッケル５３５ｍｌ／Ｌ、塩化ニッケル１５ｇ／Ｌ、ホウ酸４５ｇ／Ｌ、サッカリンソーダ３．２ｇ／Ｌ、次亜リン酸１．５ｇ／Ｌ、炭化珪素４０ｇ／Ｌであった。 The following Examples 10 to 28 and Comparative Examples 7 to 18 are experimental examples in which the adhesion of the plating was evaluated by changing the type, concentration, and temperature of the electrolytic solution for plating. The aluminum alloy (test piece) was processed in the order of degreasing, anodic electrolytic etching, and plating, and then the adhesion of the plating was examined. As a test piece, a 50 × 60 × 1.2 mm plate made of ADC12 was used. Degreasing was performed at a temperature of 40 to 50 ° C. for 5 to 10 minutes using a degreasing agent such as NG30 (manufactured by Kizai Co., Ltd.). The plating was conducted at a current density of 5 A / dm ² under a plating bath condition of pH 4.0 and temperature 57 ± 2 ° C. for 5 minutes, and further at a current density of 20 A / dm ² for 30 minutes. P-SiC plating was performed. The composition of the plating bath was 535 ml / L nickel sulfamate, 15 g / L nickel chloride, 45 g / L boric acid, 3.2 g / L saccharin soda, 1.5 g / L hypophosphorous acid, and 40 g / L silicon carbide. It was.

実施例１０〜１６、比較例７〜１０実施例１０〜１６、比較例７〜１０は、電解液として、リン酸を用いた実験例である。温度を一定にして、リン酸の濃度を変化させた場合、及び、リン酸の濃度を一定にして、温度を変化させた場合について調べた。陽極電流密度を１００Ａ／ｄｍ²とし、表１１及び表１２に示す条件で、陽極電解エッチングを行なった後、めっきを施し、カッターによる剥離テストを行い、密着性の評価を行った。密着性の評価は、処理後のテストピースを切断し、めっき皮膜と母材の間にカッターの刃を入れて、皮膜が剥がれるかどうかを確認することによって行なった。 Examples 10 to 16, Comparative Examples 7 to 10 Examples 10 to 16 and Comparative Examples 7 to 10 are experimental examples using phosphoric acid as the electrolytic solution. The case where the concentration of phosphoric acid was changed with the temperature kept constant and the case where the temperature was changed while keeping the concentration of phosphoric acid constant were examined. The anode current density was set to 100 A / dm ^2, and anodic electrolytic etching was performed under the conditions shown in Tables 11 and 12, followed by plating, a peel test using a cutter, and evaluation of adhesion. The evaluation of adhesion was performed by cutting the treated test piece, inserting a cutter blade between the plating film and the base material, and checking whether the film peeled off.

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

実施例１７〜２１、比較例１１〜１２
実施例１７〜２１、比較例１１〜１２は、電解液として、スルファミン酸を用いた実験例である。温度を一定にして、スルファミン酸の濃度を変化させた場合、及び、スルファミン酸の濃度を一定にして、温度を変化させた場合について調べた。陽極電流密度を１００Ａ／ｄｍ²とし、表１３及び表１４に示す条件で、陽極電解エッチングを行なった後、めっきを施し、カッターによる剥離テストを行い、密着性の評価を行った。 Examples 17-21, Comparative Examples 11-12
Examples 17 to 21 and Comparative Examples 11 to 12 are experimental examples using sulfamic acid as the electrolytic solution. The case where the temperature was kept constant and the concentration of sulfamic acid was changed, and the case where the temperature was changed while keeping the concentration of sulfamic acid constant were examined. The anode current density was set to 100 A / dm ^2, and after anodic electrolytic etching was performed under the conditions shown in Tables 13 and 14, plating was performed, and a peel test was performed using a cutter to evaluate adhesion.

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

実施例２２〜２６、比較例１３〜１７
実施例２２〜２６、比較例１３〜１７は、電解液として、硫酸を用いた実験例である。温度を一定にして、硫酸の濃度を変化させた場合、及び、硫酸の濃度を一定にして、温度を変化させた場合について調べた。陽極電流密度を１００Ａ／ｄｍ²とし、表１５及び表１６に示す条件で、陽極電解エッチングを行なった後、めっきを施し、カッターによる剥離テストを行い、密着性の評価を行った。 Examples 22 to 26, Comparative Examples 13 to 17
Examples 22 to 26 and Comparative Examples 13 to 17 are experimental examples using sulfuric acid as the electrolytic solution. The case where the temperature was kept constant and the concentration of sulfuric acid was changed and the case where the temperature was changed while keeping the concentration of sulfuric acid constant were examined. The anode current density was set to 100 A / dm ^2, and after anodic electrolytic etching was performed under the conditions shown in Tables 15 and 16, plating was performed, a peel test was performed using a cutter, and adhesion was evaluated.

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

実施例２７〜２８、比較例１８
実施例２７〜２８、比較例１８は、電解液として、リン酸と硫酸の混合液を用いた実験例である。混合液の濃度を一定にして、温度を変化させた場合について調べた。陽極電流密度を１００Ａ／ｄｍ²とし、表１７に示す条件で、陽極電解エッチングを行なった後、めっきを施し、カッターによる剥離テストを行い、密着性の評価を行った。 Examples 27-28, Comparative Example 18
Examples 27 to 28 and Comparative Example 18 are experimental examples using a mixed solution of phosphoric acid and sulfuric acid as an electrolytic solution. The case where the temperature was changed while keeping the concentration of the mixed solution constant was examined. The anode current density was set to 100 A / dm ^2, and after anodic electrolytic etching was performed under the conditions shown in Table 17, plating was performed, a peeling test with a cutter was performed, and adhesion was evaluated.

○：密着性が良好
×：密着性が比較的悪い

○: Adhesion is good ×: Adhesion is relatively poor

本発明のめっき方法の工程を示す図である。It is a figure which shows the process of the plating method of this invention. 本発明のめっき方法のシリンダー加工ラインの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cylinder processing line of the plating method of this invention. 本発明の方法を用いて得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the plating coating aluminum alloy obtained using the method of this invention. 陽極電解エッチング装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an anodic electrolytic etching apparatus. 陽極電解エッチング装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an anodic electrolytic etching apparatus. 本発明のめっき方法の加工ラインの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing line of the plating method of this invention. シリンダーブロックのめっき処理装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plating processing apparatus of a cylinder block. 本発明の方法を用いて得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面の顕微鏡写真（倍率：４００倍）である。It is a microscope picture (magnification: 400 times) of the section of the plating coat aluminum alloy obtained using the method of the present invention. シリコンの周囲長さの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circumference length of a silicon | silicone. 従来法（陽極酸化法）によって得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the plating coating aluminum alloy obtained by the conventional method (anodic oxidation method). 従来法（陽極酸化法）によって得られるめっき被覆アルミニウム合金の断面の顕微鏡写真（倍率：４００倍）である。It is a microscope picture (magnification: 400 times) of the section of the plating coat aluminum alloy obtained by the conventional method (anodic oxidation method).

符号の説明Explanation of symbols

１シリコン
２アルミニウム合金
３めっき皮膜
１１脱脂処理槽
１２水洗槽
１３水洗槽
１４電解エッチング槽
１５水洗槽
１６水洗槽
１７陽極酸化処理槽
１８水洗槽
１９水洗槽
２０めっき処理槽
２１水洗槽
２２水洗槽
２３シリンダー機械加工ライン
２４めっき処理ライン
２５シリンダーホーニング加工ライン
３１アルミニウム合金
３２アルミニウム合金の酸化層
３３めっき層
３４シリコン
４１フレーム
４１ａ下部フレーム
４１ｂ上部フレーム
４２液槽
４２ａ液槽
４３電源
４４ポンプ
４５液流出部
４６絶縁板
４７電極板
４７ａ電極支持
４８絶縁板
４９電極板
５０シリンダー
５１電極
５２パッキング
５３上部治具
５４液流出部
５５エアシリンダー
５５ａ押圧ロッド
５６ａ三方弁
５６ｂ三方弁
６１シリンダーブロック
６２上部治具
６３下部治具
６４電極
６５処理液流出口
６６処理液流入口
６７上部パッキング
６８下部パッキング
６９ポンプ
７０処理液タンク
７１電源
８１シリコン
８２周囲長さ
９１めっき層
９２アルミニウム合金の酸化層
９３アルミニウム合金 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon 2 Aluminum alloy 3 Plating film 11 Degreasing treatment tank 12 Flushing tank 13 Flushing tank 14 Electrolytic etching tank 15 Flushing tank 16 Flushing tank 17 Anodizing tank 18 Flush tank 19 Flush tank 20 Plating treatment tank 21 Flush tank 22 Flush tank 23 Cylinder machining line 24 Plating line 25 Cylinder honing line 31 Aluminum alloy 32 Aluminum oxide oxide layer 33 Plating layer 34 Silicon 41 Frame 41a Lower frame 41b Upper frame 42 Liquid tank 42a Liquid tank 43 Power supply 44 Pump 45 Liquid outflow part 46 Insulating plate 47 Electrode plate 47a Electrode support 48 Insulating plate 49 Electrode plate 50 Cylinder 51 Electrode 52 Packing 53 Upper jig 54 Liquid outflow part 55 Air cylinder 55a Press rod 56a Three-way valve 56b Three-way valve 61 Cylinder block 62 Upper jig 63 Lower jig 64 Electrode 65 Processing liquid outlet 66 Processing liquid inlet 67 Upper packing 68 Lower packing 69 Pump 70 Processing liquid tank 71 Power supply 81 Silicon 82 Perimeter length 91 Plating layer 92 Aluminum alloy oxide layer 93 Aluminum alloy

Claims

表面に凹凸が形成されているとともにシリコンを４．５〜１７．５重量％含有するアルミニウム合金と、該アルミニウム合金の表面上に前記凹凸に沿って形成された多孔質の陽極酸化皮膜と、該陽極酸化皮膜上に形成された電気めっき層と、該陽極酸化皮膜を介して該アルミニウム合金の表面と該電気めっき層の間に橋渡しされた状態で存在する前記シリコンと、からなることを特徴とするシリンダーブロック。 An aluminum alloy containing silicon from 4.5 to 17.5 wt% with irregularities are formed on the surface, the porous and anodized film formed along the uneven surface of the aluminum alloy, the and wherein the electroplating layer formed on the anodized film, and the silicon present in the bridging state between the surface and the electroplated layer of the aluminum alloy through the anodized film, that consists of Cylinder block to do.

前記アルミニウム合金の断面積１０⁴μｍ²当たりの前記シリコンの周囲長さの合計値が５００μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のシリンダーブロック。 Cylinder block according to claim 1, the sum of the perimeter of the silicon of the cross-sectional area 10 ⁴ [mu] m ² per the aluminum alloy and wherein the at 500μm or more.

シリコンを４．５〜１７．５重量％含有するアルミニウム合金を陽極電解エッチングして、アルミニウム合金の表面からシリコンを突出させるとともに、アルミニウム合金の表面に凹凸を形成する工程と、
前記陽極電解エッチングの後に、前記アルミニウム合金表面を陽極酸化して、前記シリコンが突出し且つ凹凸が形成されたアルミニウム合金の表面上に、多孔質の陽極酸化皮膜を形成する工程と、
前記陽極酸化の後に、前記陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム合金を電気めっきして、前記陽極酸化皮膜上に電気めっき層を形成するとともに、前記陽極酸化皮膜を介して前記アルミニウム合金の表面と前記電気めっき層の間に前記突出させたシリコンが橋渡しされた状態で存在するようにする工程と
を含むことを特徴とするシリンダーブロックの製造方法。 An anodic electrolytic etching of an aluminum alloy containing 4.5 to 17.5 % by weight of silicon to project silicon from the surface of the aluminum alloy and to form irregularities on the surface of the aluminum alloy;
After the anodic electrolytic etching, anodizing the surface of the aluminum alloy to form a porous anodic oxide film on the surface of the aluminum alloy from which the silicon protrudes and has unevenness;
After the anodization, the aluminum alloy on which the anodized film is formed is electroplated to form an electroplating layer on the anodized film, and the surface of the aluminum alloy and the A step of allowing the protruding silicon to exist between the electroplating layers in a bridged state;
The manufacturing method of the cylinder block characterized by including .