JPH0684549B2 - 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法 - Google Patents

溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法

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JPH0684549B2
JPH0684549B2 JP63141298A JP14129888A JPH0684549B2 JP H0684549 B2 JPH0684549 B2 JP H0684549B2 JP 63141298 A JP63141298 A JP 63141298A JP 14129888 A JP14129888 A JP 14129888A JP H0684549 B2 JPH0684549 B2 JP H0684549B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方
法に関するものである。
(従来の技術) 従来一般に、金属、例えばアルミニウムの母材の表面
に、セラミックの皮膜を形成するには、まず、アルミニ
ウム母材の表面をブラスト処理してその表面を粗面と
し、次に、その表面に、熱膨張係数等の性質がアルミニ
ウムよりもセラミックに近い金属系材料をプラズマ溶射
して金属系材料皮膜を形成し、そして、金属系材料皮膜
の表面にセラミックをプラズマ溶射してセラミック皮膜
を形成するようにしていた。なお、ここでセラミック皮
膜とアルミニウム母材との間に上記のような金属系材料
皮膜を形成するのは、セラミックとアルミニウムとの熱
膨張係数等の性質が大きく異なるために両者を直接に接
合したのではセラミック皮膜が容易に剥離したり壊れた
りするからである。第5図は上述のようにして形成され
た溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の一例を示す断面
図である。図において、1はアルミニウム母材、2は10
0μの膜厚に形成された金属系材料であるニッケルアル
ミの皮膜、3は200μの膜厚に形成されたセラミックで
あるグレイアルミナの皮膜である。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、第5図に示す例におけるグレイアルミナ
皮膜3の密着性は、JIS−H8666(付着力試験方法)によ
れば、付着力が500〜600kg・f/cm2であって、通常要求
される300kg・f/cm2を超えており満足できるものではあ
るが、耐食性は、JIS−H8681(キャス試験方法)によれ
ば、試験時間8時間で孔食が発生し、72時間ではレイテ
ィングナンバが8以下となるものであって、特にこのア
ルミニウム母材を耐食性が一般的に要求される建材とし
て用いる場合においてはその要求を充分には満たすこと
ができないという問題があった。
これに対し、アルミニウム母材をアルマイト処理してそ
の表面にアルマイト皮膜を形成し、アルマイト皮膜の表
面にセラミック皮膜をプラズマ溶射により形成する方法
がある。第6図はこの方法により形成されたセラミック
皮膜を備えたアルミニウム母材の一例を示す断面図であ
り、4はアルマイト処理により形成された厚さ9μのア
ルマイト皮膜である。しかしながら、この例では、耐食
性は試験時間72時間でレイティングナンバが9.8以上と
なって第5図に示す例に比して向上するが、アルマイト
皮膜4の表面が平坦であるために付着力は100kg・f/cm2
以下となって密着性が低下してしまうという問題があ
る。なお、アルマイト皮膜4の膜厚を厚くすれば付着力
は向上するが、アルマイト皮膜4に割れが生じ易くな
り、また、経済的にも見合わないものとなる。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、
アルミニウム母材の表面に形成される溶射皮膜の密着性
及び耐食性を、特にこの母材を建材として用いる場合の
満足できるレベルにすることができる溶射皮膜を備えた
アルミニウム母材を製造する方法を提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、アルミニウム母材の表面をブラスト処理する
工程と、アルミニウム母材をアルマイト処理してアルミ
ニウム母材表面にその凹凸に沿った薄いアルマイト皮膜
を形成する工程と、アルマイト皮膜の形成されたアルミ
ニウム母材を80〜100℃に加温した状態で、アルマイト
皮膜の、上記凹凸に沿った凹凸を有する表面に対して、
溶射を行なって溶射皮膜を形成する工程とを有すること
を特徴とする溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造
方法である。
(作用) 本発明においては、アルミニウム母材と溶射皮膜との間
に耐食性の良いアルマイト皮膜を形成するので、溶射皮
膜の耐食性が向上する。
また、アルミニウム母材表面をブラスト処理するので、
アルマイト皮膜のアルミニウム母材に対する密着性が向
上する。しかも、アルマイト皮膜はアルミニウム母材か
ら生成しているので、両者の密着性は極めて良いものと
なる。従って、アルマイト皮膜のアルミニウム母材に対
する密着性は非常に優れたものとなる。
また、アルミニウム母材の表面にその凹凸に沿った薄い
アルマイト皮膜を形成するので、アルマイト皮膜の表面
にも同様の凹凸が形成され、溶射皮膜はその下面部が上
記凹部に嵌り込むように形成される。しかも、アルミニ
ウム母材及びアルマイト皮膜を80〜100℃に加温した状
態で溶射皮膜を形成するので、アルミニウム母材及びア
ルマイト皮膜が膨張している状態で溶射皮膜が形成され
る。従って、溶射皮膜のアルマイト皮膜に対する密着性
も向上し、ひいては、溶射皮膜のアルミニウム母材に対
する密着性が向上する。
更に、アルミニウム母材の表面にその凹凸に沿った薄い
アルマイト皮膜を形成することによって、アルマイト皮
膜の表面にも同様の凹凸を形成するので、アルミニウム
母材表面をブラスト処理するだけでアルマイト皮膜表面
もブラスト処理したのと同様の効果が得られ、一度のブ
ラスト処理で上記の密着性向上という効果が得られ、作
業効率が向上する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第1図
は本発明の方法により得られた溶射皮膜を備えたアルミ
ニウム母材を示す断面図である。図において、1はアル
ミニウム母材、4は母材1の表面1aに形成された膜厚9
μのアルマイト皮膜、3は皮膜4の表面4aに形成された
膜厚200μのグレイアルミナ皮膜である。グレイアルミ
ナ皮膜は親水性であるため防露作用を有するものであ
り、本実施例のアルミニウム母材は風呂の天井やサンル
ームの壁等の建材として用いられるものである。
次に、その製造方法について第2図ないし第4図を参照
して説明する。アルミニウム母材1はアルミニウムのみ
からなり、建材として用いるのに適した機械的特性を有
するよう通常の方法により処理されており、所望の形状
に成形されている。
まず、アルミニウム母材1の表面1aをブラスト処理する
(第2図)。即ち、例えばアルミナ、けい酸サンド、ス
チールグリット等の研磨材(直径10〜20μ)を加えた水
等を圧縮空気により母材1の表面1aに吹付けて、表面1a
を粗面とする。次に、母材1をアルマイト処理して表面
1aに表面1aの凹凸に沿った薄いアルマイト皮膜4を形成
する(第3図)。即ち、例えば硫酸直流法により陽極酸
化処理を所定時間行なって、膜厚9μの陽極酸化皮膜、
即ちアルマイト皮膜4を形成する。この皮膜4は母材1
から生成するもので母材1に対する密着性は極めて良い
ものであり、しかも、母材1の表面1aはブラスト処理さ
れているので、この点からも、皮膜4の母材1に対する
密着性は極めて良いものである。また、皮膜4は耐食性
の良いものである。また、皮膜4は、膜厚が9μと薄
く、表面1aの凹凸にそって形成されるので、表面4aは表
面1aと同様の凹凸を有することとなる。そして、皮膜4
を備えた母材1を80〜100℃に加温した状態で、皮膜4
の表面4aにセラミックであるグレイアルミナを所定時間
プラズマ溶射し、膜厚200μのグレイアルミナ皮膜3を
形成する(第4図)。皮膜3は、その下面部が皮膜4の
表面4aの凹部に嵌り込むように形成されるので、皮膜3
の皮膜4に対する密着性は良いものとなる。しかも、皮
膜4及び母材1が既に膨張した状態でプラズマ溶射が行
なわれるので、これによっても皮膜3の付着力は安定し
て500kg・f/cm2付近の値となり、皮膜3の皮膜4に対す
る密着性は確実に良いものとなる。
このようにして製造されたグレイアルミナ皮膜3を備え
たアルミニウム母材1では、母材1と皮膜3との間に耐
食性の良いアルマイト皮膜4が形成されているため、皮
膜3の耐食性はJIS−H8681(キャス試験方法)によれ
ば、試験時間72時間でレイティングナンバが9.8以上と
なり、第5図に示す例に比して向上することとなる。ま
た、皮膜3はその下面部が皮膜4の表面4aの凹部に嵌り
込むように形成されているため、密着性はJIS−H8666
(付着力試験方法)によれば、付着力が300〜500kg・f/
cm2となり、第6図に示す例に比して向上することとな
る。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、次のような利点を有す
る、溶射皮膜を備えたアルミニウム母材を得ることがで
きる。
(1)アルミニウム母材と溶射皮膜との間に耐食性の良
いアルマイト皮膜を形成したので、溶射皮膜の耐食性を
向上できる。
(2)アルミニウム母材表面をブラスト処理したので、
アルマイト皮膜のアルミニウム母材に対する密着性を向
上できる。しかも、アルマイト皮膜はアルミニウム母材
から生成しているので、両者の密着性は極めて良いもの
となる。従って、アルマイト皮膜のアルミニウム母材に
対する密着性を非常に優れたものにできる。
(3)アルミニウム母材の表面にその凹凸に沿った薄い
アルマイト皮膜を形成したので、アルマイト皮膜の表面
にも同様の凹凸を持たせることができ、溶射皮膜をその
下面部が上記凹部に嵌り込むように形成できる。しか
も、アルミニウム母材及びアルマイト皮膜を80〜100℃
に加温した状態で溶射皮膜を形成したので、アルミニウ
ム母材及びアルマイト皮膜が膨張している状態で溶射皮
膜を形成できる。従って、溶射皮膜とアルマイト皮膜の
密着性も向上でき、ひいては、溶射皮膜のアルミニウム
母材に対する密着性を向上できる。
(4)従って、特に建材として用いるのに満足できる耐
食性を備えたアルミニウム母材を得ることができる。
また、本発明によれば、アルミニウム母材の表面にその
凹凸に沿った薄いアルマイト皮膜を形成することによっ
て、アルマイト皮膜の表面にも同様の凹凸を形成するの
で、アルミニウム母材表面をブラスト処理するだけでア
ルマイト皮膜表面もブラスト処理したのと同様の効果が
得ることができ、一度のブラスト処理で上記の密着性向
上という効果を得ることができ、作業効率を向上でき
る。
(別の実施例) 上記実施例の製造方法においては、プラズマ溶射はアル
マイト処理後すぐに、即ち遅くとも数時間以内に行なう
のが望ましく、これによれば時間の経過とともに不活性
なものとなる皮膜4の表面4aに、表面4aが活性な状態の
ままで皮膜3が形成されることとなり、皮膜3の付着力
を安定して300〜500kg・f/cm2の内の大きい側の値とす
ることができる。
また、母材1の表面1aの一部分にのみ、即ち耐食性に加
えて耐摩耗性、耐火性等が特に要求される部分にのみ皮
膜3を形成したい場合には、その部分の表面1aのみをブ
ラスト処理し、上記実施例と同様にしてその部分にのみ
皮膜3を形成するようにすればよい。この場合におい
て、皮膜4を表面1a全面に形成しておくことにより、皮
膜3の形成された部分以外の表面1aの耐食性を良好なも
のとすることができる。
また、硫酸直流法の代りに、シュウ酸法、クロム酸法、
交流法等の方法により陽極酸化処理を行なってもよい。
また、上記実施例では、グレイアルミナ皮膜3、即ちセ
ラミック材料の皮膜を形成しているが、金属材料の皮膜
を形成するようにしてもよく、その場合はアーク溶射、
フレーム溶射等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により得られた溶射皮膜を備えたアルミ
ニウム母材を示す断面図、第2図ないし第4図は本発明
の溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法を示す
工程別断面図、第5図、第6図はそれぞれ従来の溶射皮
膜を備えたアルミニウム母材を示す断面図である。1…
…アルミニウム母材、3……グレイアルミナ皮膜、4…
…アルマイト皮膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウム母材の表面をブラスト処理す
    る工程と、アルミニウム母材をアルマイト処理してアル
    ミニウム母材表面にその凹凸に沿った薄いアルマイト皮
    膜を形成する工程と、アルマイト皮膜の形成されたアル
    ミニウム母材を80〜100℃に加温した状態で、アルマイ
    ト皮膜の、上記凹凸に沿った凹凸を有する表面に対し
    て、溶射を行なって溶射皮膜を形成する工程とを有する
    ことを特徴とする溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の
    製造方法。
JP63141298A 1988-06-08 1988-06-08 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法 Expired - Lifetime JPH0684549B2 (ja)

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