JP4735866B2 - Magnesium alloy member and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、携帯用電気機器の筐体などに好適に利用することができるマグネシウム合金部材およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a magnesium alloy member that can be suitably used for a casing of a portable electric device and the like, and a manufacturing method thereof.
マグネシウムに種々の添加元素を含有したマグネシウム合金が、携帯電話やノートパソコンといった携帯用電気機器類の筐体や自動車部品などの部材の材料に利用されてきている。 Magnesium alloys containing various additive elements in magnesium have been used as materials for casings of portable electric devices such as mobile phones and notebook computers and members of automobile parts.
マグネシウム合金は、六方晶の結晶構造(hcp構造)を有するため常温での塑性加工性に乏しいことから、上記筐体などのマグネシウム合金部材は、ダイカスト法やチクソモールド法による鋳造材が主流である。最近、ASTM規格のAZ31合金に代表される展伸用マグネシウム合金からなる板にプレス加工を施し、上記筐体を形成することが検討されている(例えば、特許文献1,2参照)。また、ASTM規格のAZ91合金からなり、プレス加工性に優れる板も検討されている(例えば、特許文献3参照)。
Magnesium alloys have a hexagonal crystal structure (hcp structure) and are therefore poor in plastic workability at room temperature. Therefore, magnesium alloy members such as the above-mentioned cases are mainly cast materials by die casting or thixomolding. . Recently, it has been studied to press a plate made of a magnesium alloy for extension represented by ASTM standard AZ31 alloy to form the casing (for example, see
上記筐体は、その使用態様に応じて種々の後付け部品(例えば、ICチップを実装した基板やモニターなど)が取り付けられることが一般的であり、後付け部品の取付部を有することが望まれる。しかし、マグネシウム合金は塑性加工性に乏しいため、プレス成形では、部品の取付部のような微小形状を形成することが難しい。また、ダイキャスト法といった鋳造を利用する場合は、取付部となる部分に対応した鋳型の形状が複雑になり、微細形状の鋳型に十分に溶湯が行き渡らず、所望の取付部が形成されないことがある。その他、マグネシウム合金板に後付け部品を直接取り付けるために、例えば、合金板にネジ孔を形成することは、マグネシウム合金の塑性加工性の悪さにより実質的にできない。 The casing is generally attached with various retrofit components (for example, a substrate on which an IC chip is mounted, a monitor, or the like) depending on the usage mode, and it is desirable to have an attachment portion for the retrofit components. However, since the magnesium alloy has poor plastic workability, it is difficult to form a minute shape such as a mounting portion of a part by press molding. In addition, when using casting such as die casting, the shape of the mold corresponding to the portion to be the mounting portion becomes complicated, the molten metal does not spread sufficiently to the finely shaped mold, and the desired mounting portion may not be formed. is there. In addition, in order to directly attach the retrofit component to the magnesium alloy plate, for example, it is impossible to form a screw hole in the alloy plate due to the poor plastic workability of the magnesium alloy.
また、合金板の縁部は鋭利な角となっていることがあり、損傷し易く、扱いに注意が必要であるという問題もある。 Moreover, the edge part of an alloy plate may have a sharp angle | corner, It is easy to damage and there also exists a problem that handling is required.
そこで、本発明の目的の一つは、後付け部品を取り付けることができる樹脂部材を備えるマグネシウム合金部材、およびその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、縁部を保護することができるマグネシウム合金部材、およびその製造方法を提供することにある。 Then, one of the objectives of this invention is providing the magnesium alloy member provided with the resin member which can attach retrofitting components, and its manufacturing method. Moreover, the other object of this invention is to provide the magnesium alloy member which can protect an edge part, and its manufacturing method.
本発明マグネシウム合金部材は、Alを5.8〜10質量%含有するマグネシウム合金の圧延板と、前記圧延板の縁部に接合される樹脂部材とを備えることを特徴とする。 The magnesium alloy member of the present invention includes a rolled plate of a magnesium alloy containing 5.8 to 10% by mass of Al, and a resin member joined to an edge of the rolled plate.
ここで、縁部とは、圧延板における一方の面の輪郭線と、他方の面の輪郭線、並びに、両輪郭線間に挟まれる面を含む部分である。上記輪郭線には、圧延板の外周縁の輪郭線だけでなく、圧延板に貫通孔が形成されていれば貫通孔の輪郭線も含まれる。また、樹脂部材は、圧延板における縁部の全てに設けられている必要はなく、縁部の一部にのみ設けられていても良い。 Here, the edge portion is a portion including a contour line of one surface of the rolled sheet, a contour line of the other surface, and a surface sandwiched between both contour lines. The contour line includes not only the contour line of the outer peripheral edge of the rolled plate but also the contour line of the through hole if a through hole is formed in the rolled plate. Moreover, the resin member does not need to be provided in all the edge parts in a rolled sheet, and may be provided only in a part of edge part.
本発明の構成とすることにより、樹脂部材がマグネシウム合金からなる圧延板の縁部に接合しており、この樹脂部材を後付け部品の取付部として利用することができる。また、本発明の構成とすることにより、樹脂部材が圧延板の縁部を保護すると共に、合金部材の取り扱い者が圧延板の鋭利な縁部で怪我をすることを防止できる。以下、本発明の構成をより詳細に説明する。 By setting it as the structure of this invention, the resin member is joined to the edge of the rolled plate which consists of magnesium alloys, and this resin member can be utilized as an attachment part of retrofitting components. Moreover, by setting it as the structure of this invention, while the resin member protects the edge of a rolled sheet, it can prevent that the handler of an alloy member is injured by the sharp edge of a rolled sheet. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail.
本発明マグネシウム合金部材において、樹脂部材は、縁部から圧延板の一方の面と他方の面の少なくとも一方に広がっていると、圧延板との接合面積が広くなるし、圧延板に引っ掛かるようになるので、圧延板から外れ難くなる。特に、樹脂部材は、圧延板における一方の面の一部から縁部を経て他方の面の一部に至るように配置することが好ましい。この場合、樹脂部材が圧延板に確りと係合するため、樹脂部材を後付け部品の取付部として利用するにしても、圧延板の縁部を保護することに利用するにしても、樹脂部材が圧延板から外れてしまう虞が殆どない。 In the magnesium alloy member of the present invention, when the resin member spreads from the edge to at least one of the one side and the other side of the rolled plate, the bonding area with the rolled plate is increased and the resin plate is caught by the rolled plate. Therefore, it becomes difficult to come off the rolled sheet. In particular, the resin member is preferably arranged so as to extend from a part of one surface of the rolled plate to a part of the other surface through the edge. In this case, since the resin member is securely engaged with the rolled plate, even if the resin member is used as an attachment part of a retrofitted part or used to protect the edge of the rolled plate, the resin member There is almost no risk of coming off the rolled sheet.
<圧延板の材質>
圧延板を構成するマグネシウム合金であるAlを含有するMg−Al系合金は、耐食性が高い。Mg−Al系合金としては、例えば、ASTM規格におけるAZ系合金(Mg−Al−Zn系合金、Zn:0.2〜1.5質量%)、AM系合金(Mg−Al−Mn系合金、Mn:0.15〜0.5質量%)、AS系合金(Mg−Al−Si系合金、Si:0.6〜1.4質量%)、Mg−Al−RE(希土類元素)系合金などが挙げられる。含有されるAl量は、5.8〜10質量%であり、代表的にはAZ60、AZ80、AZ91を挙げることができる。特に、Alを8.3〜9.5質量%含有するAZ91相当材(例えば、AZ91E;8.3〜9.2質量%のAlを含有、AZ91D;Al8.5〜9.5質量%のAlを含有)は、Alの含有量が2.5〜3.5質量%のAZ31相当材と比較して、強度、塑性変形時の割れ難さといった機械的特性や、耐食性に優れる。耐食性が高いと、次段で述べる樹脂部材の材料として、極性の高い樹脂や、吸湿性の高い樹脂、酸価・アミン価の高い樹脂などを使用することができるので、用途に応じた樹脂材料の選択の幅が広がる。
<Material of rolled plate>
An Mg—Al alloy containing Al, which is a magnesium alloy constituting the rolled plate, has high corrosion resistance. Examples of Mg-Al alloys include AZ alloys (Mg-Al-Zn alloys, Zn: 0.2 to 1.5 mass%) and AM alloys (Mg-Al-Mn alloys, Mn: 0.15 to 0.5 mass%), AS alloy (Mg—Al—Si alloy, Si: 0.6 to 1.4 mass%), Mg—Al—RE (rare earth element) alloy, etc. Is mentioned. The amount of Al contained is 5.8 to 10% by mass, and typical examples include AZ60, AZ80, and AZ91. In particular, an AZ91 equivalent material containing 8.3 to 9.5% by mass of Al (for example, AZ91E; containing 8.3 to 9.2% by mass of Al, AZ91D; Al 8.5 to 9.5% by mass of Al) Is superior in mechanical properties such as strength and resistance to cracking during plastic deformation and corrosion resistance, as compared with an AZ31 equivalent material having an Al content of 2.5 to 3.5% by mass. High corrosion resistance allows the use of highly polar resins, highly hygroscopic resins, resins with high acid / amine values, etc. as resin material materials described in the next stage. The range of choices expands.
<樹脂部材の材質>
樹脂部材の材質は、材質の硬度や耐食性、耐久性、耐熱性などを考慮して、本発明マグネシウム合金部材の用途に応じて適宜選択すれば良く、特に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、具体例としては、ポリプロピレン樹脂や、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などを挙げることができる。また、樹脂部材の材料としてゴム材料、具体的には、天然ゴム、あるいはイソプレンゴムやスチレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムなどを挙げることができる。これらの材料からなる樹脂部材には、フィラーや、カラーバッチなどを配合しても良い。
<Material of resin member>
The material of the resin member may be appropriately selected according to the use of the magnesium alloy member of the present invention in consideration of the hardness, corrosion resistance, durability, heat resistance, etc. of the material, and is not particularly limited. For example, thermoplastic resin and thermosetting resin, specific examples include polypropylene resin, polyethylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, phenol Examples thereof include a resin and a silicone resin. Examples of the resin member material include rubber materials, specifically, natural rubber, or synthetic rubber such as isoprene rubber, styrene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and urethane rubber. A filler, a color batch, or the like may be blended with the resin member made of these materials.
<圧延板と樹脂部材との係合>
圧延板と樹脂部材の接合状態の具体例としては、例えば、圧延板の一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を形成すると共に、この貫通孔の内面に接するように樹脂部材を設けることが挙げられる。例えば、図1(A)には、圧延板2に貫通孔2Hが形成され、この貫通孔2Hを埋めるように樹脂部材3が設けられる例が示されている。また、図1(B)に示すように、貫通孔2Hを埋めるように樹脂部材3を配置しつつ、圧延板2の一方の面2Aと他方の面2Bに沿って広がるようにすることで、圧延板2と樹脂部材3とが強固に係合されるようにしても良い。また、図1(C)に示すように、樹脂部材3が、圧延板2の貫通孔2Hから一方の面2Aと他方の面2Bを経て側縁に至るように設けても良い。
<Engagement between rolled plate and resin member>
As a specific example of the joining state of the rolled plate and the resin member, for example, a through hole penetrating from one surface of the rolled plate to the other surface is formed, and a resin member is provided so as to be in contact with the inner surface of the through hole. Is mentioned. For example, FIG. 1A shows an example in which a
圧延板と樹脂部材の係合状態についての別の具体例としては、例えば、圧延板に、凹部及び凸部の少なくとも一方を形成し、この凹部または凸部を覆うように樹脂部材を形成することが挙げられる。例えば、図2(A)には、圧延板2の縁部を折り曲げて凸部を形成し、この凸部を覆うように樹脂部材3が形成される例が示されている。図2(A)における凸部は、圧延板2の他方の面2B側に出っ張ったL字状の部分であり、樹脂部材3は、その凸部を含め、圧延板2における一方の面2Aの一部と他方の面2Bの一部を覆うように形成されている。
As another specific example of the engagement state between the rolled plate and the resin member, for example, at least one of a concave portion and a convex portion is formed on the rolled plate, and the resin member is formed so as to cover the concave portion or the convex portion. Is mentioned. For example, FIG. 2A shows an example in which the edge of the rolled
更に、圧延板に形成した凹部・凸部と樹脂部材との係合例として、図2(B)に示すものも挙げられる。図2(B)には、縁部を含む圧延板2の一方の面2Aの一部と他方の面2Bの一部の表面性状を粗くし、それによって形成された凹部と凸部を覆うように樹脂部材3を係合させた例が示されている。この場合の凹部と凸部は、例えばショットブラストや切削(例えばヘアライン加工)などの物理的手段や、酸エッチングなどの化学的手段により形成される。凹部と凸部は、圧延板2における樹脂部材3で覆われる部分のみに施されるようにしても良く、その場合、ショットブラストなどの凹凸形成工程は、縁部以外の部分にマスクを施してから行えば良い。
Furthermore, as an example of engagement between the concave and convex portions formed on the rolled plate and the resin member, the one shown in FIG. In FIG. 2 (B), the surface properties of a part of one
その他、図2(C)に示すように、圧延板2の貫通孔2Hの内周面を粗面化することで凹部を形成し、この内周面を含む貫通孔2Hを埋めるように樹脂部材3を配置しても良い。もちろん、図2(C)の樹脂部材3が、圧延板2の一方の面2Aと他方の面2Bに広がるようにしても良い。
In addition, as shown in FIG. 2 (C), a resin member is formed so that a concave portion is formed by roughening the inner peripheral surface of the
<樹脂部材の厚さ>
樹脂部材の厚さは、樹脂部材の使用目的(取付部としての利用、縁部の保護)に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。好ましくは、樹脂部材は、圧延板との接合を維持することができる強度を有する厚さとする。例えば、樹脂部材が圧延板の一方の面と他方の面に沿って広がる場合、その広がる部分の樹脂部材の厚さを0.5mm以上とすると良い。この厚さの樹脂部材であれば、上述した樹脂材料のいずれを選択しても、圧延板から容易に外れるような変形が起こらない。
<Thickness of resin member>
The thickness of the resin member can be appropriately selected according to the purpose of use of the resin member (utilization as an attachment portion, protection of an edge portion), and is not particularly limited. Preferably, the resin member has a thickness that can maintain the bonding with the rolled plate. For example, when the resin member spreads along one surface and the other surface of the rolled plate, the thickness of the resin member in the spread portion is preferably 0.5 mm or more. If it is the resin member of this thickness, even if it selects any of the resin material mentioned above, the deformation | transformation which remove | deviates from a rolled sheet does not occur.
<樹脂部材の形状>
樹脂部材の形状は、合金部材の用途に応じて適宜選択すれば良く、特に限定されない。例えば、圧延板の縁部において縁部の保護を目的とするのであれば、樹脂部材は角の無い丸みを持った形状とすれば良い。また、樹脂部材を後付け部品の取付部とするのであれば、樹脂部材と後付け部品とを機械的に接合することができる形状に形成すれば良い。
<Shape of resin member>
The shape of the resin member may be appropriately selected according to the use of the alloy member, and is not particularly limited. For example, if the purpose is to protect the edge of the rolled plate, the resin member may have a rounded shape with no corners. In addition, if the resin member is used as a mounting portion for the retrofitted component, the resin member and the retrofitted component may be formed in a shape that can be mechanically joined.
例えば、図3(A)に示すように、圧延板2の貫通孔に係合する樹脂部材3を設け、この樹脂部材3の圧延板2から突出する部分にネジ加工を施して雄ねじ部msを形成すれば良い。このようにすれば、樹脂部材3の雄ねじ部msと後付け部品4(この図ではナットを例示)の雌ねじ部fsとを螺合させることで、合金部材1に後付け部品4を取り付けることができる。逆に、図3(B)に示すように、圧延板2に係合させた樹脂部材3にネジ加工を施して雌ねじ部fsを形成しておけば、後付け部品4(この図ではボルトを例示)の雄ねじ部msに容易に螺合させることができる。その他、図3(C)に示すように、圧延板2に係合する樹脂部材3の端部にテーパー部tを形成し、このテーパー部tの形状に一致する嵌合凹部cを後付け部品4に形成しておいても良い。もちろん、後付け部品4にテーパー部tを、樹脂部材3に嵌合凹部cを形成しても良い。これらの構成によれば、マグネシウム合金部材1に後付け部品4を取り付けるのが容易になるし、後付け部品4が合金部材1から外れ難くなる。なお、図3(A)〜(C)の樹脂部材3は、言うまでもなく圧延板2の一方の面と他方の面に広がっていなくても、圧延板2の縁部の面に接合しているので容易には外れない。
For example, as shown in FIG. 3 (A), a
<その他>
マグネシウム合金部材におけるマグネシウム合金の体積比率は、80〜95%であることが好ましい。つまり、マグネシウム合金部材に占める樹脂部材の体積割合は、5〜20%とすることが好ましい。樹脂部材が多すぎると、マグネシウム合金部材に要求される剛性を満たさなくなる虞がある。ここで、マグネシウム合金部材に占めるマグネシウム合金の体積比率が上記範囲にあると、合金部材の比重が小さくなり、本発明の合金部材を使用した機器の軽量化を図ることができる。体積割合を上記のように設定すると、圧延板と樹脂部材を合わせたマグネシウム合金部材の比重は、概ね1.6〜1.75になる。例えば、比重0.9のポリプロピレン(ノバテックPP−MA3(商品名;日本ポリケム株式会社製))が合金部材の20体積%を占めれば、合金部材の比重は約1.6になる(AZ91相当材の比重は約1.8)。
<Others>
The volume ratio of the magnesium alloy in the magnesium alloy member is preferably 80 to 95%. That is, the volume ratio of the resin member in the magnesium alloy member is preferably 5 to 20%. When there are too many resin members, there is a possibility that the rigidity required for the magnesium alloy member may not be satisfied. Here, when the volume ratio of the magnesium alloy in the magnesium alloy member is in the above range, the specific gravity of the alloy member is reduced, and the weight of the device using the alloy member of the present invention can be reduced. When the volume ratio is set as described above, the specific gravity of the magnesium alloy member including the rolled sheet and the resin member is approximately 1.6 to 1.75. For example, if a polypropylene having a specific gravity of 0.9 (Novatech PP-MA3 (trade name; manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) occupies 20% by volume of the alloy member, the specific gravity of the alloy member will be about 1.6 (equivalent to AZ91) The specific gravity of the material is about 1.8).
<本発明マグネシウム合金部材の製造方法>
マグネシウム合金の圧延板に樹脂部材を取り付けてマグネシウム合金部材を製造する方法として、圧延板に対して硬化していない樹脂を付けた後に樹脂を硬化させることでマグネシウム合金部材を製造する方法が挙げられる。例えば、圧延板に未硬化の樹脂を配置して金型で挟み込むプレス成形や、金型に圧延板を配置して金型内に未硬化の樹脂を注入するインサート成形を利用することが挙げられる。未硬化の樹脂を使用する場合、樹脂が硬化した際に圧延板の縁部に密着して接合される。
<Method for Producing the Magnesium Alloy Member of the Present Invention>
As a method of manufacturing a magnesium alloy member by attaching a resin member to a rolled plate of magnesium alloy, there is a method of manufacturing a magnesium alloy member by curing the resin after attaching an uncured resin to the rolled plate. . For example, it is possible to use press molding in which uncured resin is placed on a rolled plate and sandwiched between molds, or insert molding in which a rolled plate is placed in a mold and uncured resin is injected into the mold. . When an uncured resin is used, the resin is in close contact with the edge of the rolled plate when the resin is cured.
他方、圧延板と既に硬化している樹脂部材とを別個に用意し、圧延板に樹脂部材を嵌め込むことでマグネシウム合金部材を製造する方法が挙げられる。例えば、圧延板の縁部近傍の外径に一致する接合面を有する樹脂部材を圧延板に嵌め込むようにしても良い。硬化している樹脂部材を圧延板に後付けする場合、樹脂部材が圧延板から外れないように係合させるために、樹脂部材が圧延板の一方の面から縁部を経て他方の面に至るようにする必要がある。 On the other hand, there is a method of preparing a magnesium alloy member by separately preparing a rolled plate and a resin member that has already been cured and fitting the resin member into the rolled plate. For example, a resin member having a joint surface that matches the outer diameter near the edge of the rolled plate may be fitted into the rolled plate. When the cured resin member is retrofitted to the rolled plate, the resin member reaches the other surface from one side of the rolled plate through the edge in order to engage the resin member so that it does not come off the rolled plate. It is necessary to.
上述した方法のうち、特にインサート成形は、樹脂部材の形状パターンに自由度を持たせることが容易であるし、量産性の面からも好ましいので、本発明のマグネシウム合金部材の製造に適する。また、インサート成形は、圧延板に対する樹脂部材の密着性を高めるという点でも優れる。以下に、本発明のマグネシウム合金部材の製造方法を説明する。 Among the methods described above, insert molding is particularly suitable for the production of the magnesium alloy member of the present invention because it is easy to give flexibility to the shape pattern of the resin member and is preferable from the viewpoint of mass productivity. Moreover, insert molding is excellent also in the point of improving the adhesiveness of the resin member with respect to a rolled sheet. Below, the manufacturing method of the magnesium alloy member of this invention is demonstrated.
本発明のマグネシウム合金部材の製造方法は、Alを5.8〜10質量%含有するマグネシウム合金からなる圧延板を金型に配置する工程と、圧延板の縁部に樹脂部材が接合するように、樹脂をインサート成形する工程とを備えることを特徴とする。 The method for producing a magnesium alloy member of the present invention includes a step of placing a rolled plate made of a magnesium alloy containing 5.8 to 10% by mass of Al in a mold, and a resin member joined to an edge of the rolled plate. And a step of insert molding a resin.
本発明マグネシウム合金部材の製造方法の一形態として、マグネシウム合金の圧延板を双ロール鋳造法により得ても良い。双ロール鋳造法は、マグネシウム合金の急冷・凝固が可能であるため、得られる圧延板に酸化物や偏析などが生じることを低減でき、後工程において圧延板にプレス加工や曲げ加工などの塑性加工を行う際に圧延板に亀裂や割れなどの不具合が生じ難い。 As one form of the manufacturing method of the magnesium alloy member of the present invention, a magnesium alloy rolled plate may be obtained by a twin roll casting method. The twin roll casting method enables rapid cooling and solidification of the magnesium alloy, which can reduce the occurrence of oxides and segregation in the resulting rolled plate, and plastic processing such as pressing and bending the rolled plate in the subsequent process. When performing, it is hard to produce malfunctions, such as a crack and a crack, in a rolled sheet.
また、本発明マグネシウム合金部材の製造方法の一形態として、インサート成形の前、もしくは後に、圧延板の形状を変える塑性加工を行っても良い。例えば、インサート成形の前に、上述したような樹脂部材に係合する凹部や凸部を形成するために、プレス加工や曲げ加工を行っても良い。 Moreover, you may perform the plastic processing which changes the shape of a rolled sheet before or after insert molding as one form of the manufacturing method of this invention magnesium alloy member. For example, before insert molding, press working or bending may be performed to form a concave portion or a convex portion that engages with the resin member as described above.
本発明マグネシウム合金部材は、樹脂部材がマグネシウム合金の圧延板の縁部に接合しているので、樹脂部材を後付け部品の取付部として利用することができる。また、本発明の構成とすることにより、樹脂部材が圧延板の縁部を保護すると共に、合金部材の取り扱い者が鋭利な縁部で怪我をすることを防止できる。 In the magnesium alloy member of the present invention, since the resin member is bonded to the edge of the magnesium alloy rolled plate, the resin member can be used as an attachment part for a retrofitted part. Moreover, by setting it as the structure of this invention, while the resin member protects the edge part of a rolled sheet, it can prevent that the handler of an alloy member is injured by a sharp edge part.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施形態1>
図4は、実施形態1のマグネシウム合金部材1を製造する過程を示す概略図である。図5(A)は、図4に示す一連の工程により得られたマグネシウム合金部材1の三面図である(左上は表面図、左下は裏面図、右下は側面図)。また、図5(B)は、マグネシウム合金部材1への後付け部品4の取り付け状態を示す。
<
FIG. 4 is a schematic view illustrating a process of manufacturing the
まず、図4(A)に示すように、寸法が200mm×300mm×0.8mmで、AZ91相当材(Al含有量:9.0質量%、Zn含有量:1.0質量%、残部:Mg+不純物)からなるマグネシウム合金の圧延板2を用意した。圧延板2は、双ロール鋳造法により得たものであり、その内部に酸化物や偏析などの少ない塑性加工性に優れるマグネシウム合金の圧延板である。
First, as shown in FIG. 4A, the dimensions are 200 mm × 300 mm × 0.8 mm, AZ91 equivalent material (Al content: 9.0 mass%, Zn content: 1.0 mass%, balance: Mg + A rolled
また、図4(A)に示すように、インサート成形を行うための金型40を用意した。金型40の内部は、圧延板2を収納することができるようになっており、圧延板2の外径に相似する形状であって、圧延板2の外径よりも大きくなっている。この金型40には、金型40の内部に未硬化の樹脂を注入するための注入口41が形成されている。
Moreover, as shown in FIG. 4A, a
次に、図4(B)に示すように、金型40内に圧延板2を配置した後、図4(C)に示すように、注入口41から樹脂を流し込む、いわゆるインサート成形を行った。使用した樹脂は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂;東レ株式会社製のトレコン1404X31)であった。
Next, as shown in FIG. 4 (B), after the rolled
樹脂の硬化後、圧延板2と樹脂部材3とが一体となったマグネシウム合金部材1を金型40から外した(図4(D)参照)。樹脂部材3の厚さを測定したところ、圧延板2における一方の面2Aに沿っている部分の厚さは0.5mm、他方の面2Bに沿っている部分の厚さは0.5mm、圧延板2の側面に沿っている部分の厚さは1.0mmであった(図5(A)参照)。
After the resin was cured, the
図5(A)に示すように、実施形態1のマグネシウム合金部材1は、樹脂部材3が圧延板2の外周縁部全体について設けられており、この樹脂部材3により圧延板2の外周縁部を保護できる。一方で、樹脂部材3は、圧延板2の外周縁部よりも内側を覆っておらず、金属部材1全体を見たときに、金属質感を維持することができる。
As shown in FIG. 5A, in the
また、得られたマグネシウム合金部材1の樹脂部材3は、その裏面側の四隅に圧延板2の厚さ方向に突出するボス部bを有している。ボス部bは、金型の形状が転写されることで形成される。そして、図5(B)に示すように、このボス部bを後付け部品4であるモニターの四隅に設けられる嵌合孔に嵌め込むだけで、合金部材1にモニターを容易に取り付けることができる。ボス部bを有する樹脂部材3は外周縁部に係合して外れることがないため、樹脂部材3に取り付けられたモニターも合金部材1に確りと取り付けられる。なお、ボス部bの形状とモニターの嵌合孔は、例えば、既に説明した図3(C)のテーパー部tと嵌合凹部cのように形成すれば良い。
Moreover, the
さらに、本実形態におけるマグネシウム合金部材1に占める樹脂部材3の体積割合を測定したところ、10%であった。樹脂部材3の体積割合は、製造時の金型40と圧延板2との間の空間から求めることができる。そして、使用した圧延板2のマグネシウム合金の組成と、樹脂部材3の材料から、合金部材1の比重を測定したところ1.7であった。つまり、筐体を全てマグネシウム合金で形成するよりも格段に比重が小さくなっており、この金属部材1を使用した機器の軽量化を図ることができる。
Furthermore, when the volume ratio of the
<実施形態2>
図6は、実施形態2に係るマグネシウム合金部材1の製造工程を示す概略図であって、(A)は用意するマグネシウム合金製の圧延板2を示し、(B)は出来上がった合金部材1の表面図と横断面図である。
<
FIG. 6 is a schematic view showing a manufacturing process of the
本実施形態のマグネシウム合金部材1の製造にあたり、まず、寸法が250mm×350mm×0.6mmでAZ91からなる圧延板2を準備した(図5(A)参照)。この圧延板2の中央部分には、打ち抜きにより10mm×30mmの貫通孔2Hが形成されている。
In manufacturing the
次に、圧延板2を金型に配置した後、金型内にシリコーンゴム樹脂(信越化学株式会社製のKE951V)を注入するインサート成形を実施した。この一連の工程により、図6(B)に示すようなマグネシウム合金部材1を得ることができる。この合金部材1における樹脂部材3は、圧延板2の貫通孔2Hを埋めるように設けられると共に、圧延板2の一方の面2Aと他方の面2Bに沿って広がっており、圧延板2に係合している。また、一方の面2Aと他方の面2Bに沿って広がる部分の樹脂部材3の厚さは、1mmであり、この部分の樹脂部材3は容易に変形することがなく、樹脂部材3が圧延板2から外れることがない。
Next, after placing the rolled
なお、本実施形態においては、樹脂部材3にロゴが形成されているが、このロゴは、金型に形成される凹凸が転写されたものである。もちろん、インサート成形後に樹脂部材3に加工を施してロゴを形成しても良い。
In the present embodiment, a logo is formed on the
<その他の実施形態>
その他、実施形態1、2とは異なる樹脂部材の配置状態を図7に基づいて例示する。
<Other embodiments>
In addition, the arrangement | positioning state of the resin member different from
まず、図7(A)に示すマグネシウム合金部材1(斜視図)では、圧延板2の中央部に圧延板2を貫通する貫通孔2Hが形成されており、この貫通孔2Hの縁部を全周にわたって覆う樹脂部材3が設けられている。樹脂部材3は、圧延板2における一方の面から貫通孔2H側の縁部を経て他方の面に至ることで、圧延板2に係合している。また、樹脂部材3は、圧延板2に設けられる貫通孔2Hを埋めつくすことなく、縁部近傍のみに設けられており、合金部材1の中央部には合金部材1を厚さ方向に貫通する貫通窓20が形成されている。そして、この貫通窓20に嵌め込むことで、ICチップなどを実装した基板である後付け部品4を容易に取り付けることができるようになっている。
First, in the magnesium alloy member 1 (perspective view) shown in FIG. 7A, a through
図7(B)に示すマグネシウム合金部材1(斜視図)では、圧延板2の中央部に圧延板2を貫通する貫通孔2Hが形成されており、この貫通孔2Hの縁部の四隅に樹脂部材3が設けられている。樹脂部材3は、圧延板2の一方の面から縁部を経て他方の面に至ることで圧延板2に係合している。この図における樹脂部材3は、後付け部品4であるモニターを取り付けるためのボス部の役割を兼ねており、合金部材1にモニターを容易に取り付けることができるようになっている。
In the magnesium alloy member 1 (perspective view) shown in FIG. 7B, through
図7(C)に示すマグネシウム合金部材1(上面図)では、圧延板2の四つの角に樹脂部材3が設けられている。樹脂部材3は、圧延板2の一方の面から縁部を介して他方の面に至り、圧延板2に係合している。この構成によれば、最も損傷し易い圧延板2の角部を保護することができる。
In the magnesium alloy member 1 (top view) shown in FIG. 7C,
なお、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することが可能であり、上述した実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態を組み合わせても良い。また、マグネシウム合金の組成や樹脂部材の材料などを適宜変更することができる。 Note that the present invention can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention, and is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the above-described embodiments may be combined. In addition, the composition of the magnesium alloy, the material of the resin member, and the like can be changed as appropriate.
本発明マグネシウム合金部材は、携帯機器やパソコンの筐体といった、各種の部品などを取り付けることが望まれる部材に好適に利用することができる。 The magnesium alloy member of the present invention can be suitably used for a member to which various parts such as a portable device and a personal computer casing are desired to be attached.
1 マグネシウム合金部材
2 圧延板 2A 圧延板の一方の面 2B 圧延板の他方の面
2H 貫通孔 20 貫通窓
3 樹脂部材
4 後付け部品
40 金型 41 注入口
ms 雄ねじ部 fs 雌ねじ部
t テーパー部 c 嵌合凹部 b ボス部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記圧延板の縁部に接合される樹脂部材と、
を備え、
前記樹脂部材は、その樹脂部材に後付け部品を機械的に取り付けることができる形状に形成された係合部を有することを特徴とするマグネシウム合金部材。 A magnesium alloy rolled plate containing 5.8 to 10% by mass of Al;
A resin member joined to an edge of the rolled plate;
Equipped with a,
The said resin member has an engaging part formed in the shape which can attach a retrofit component mechanically to the resin member, The magnesium alloy member characterized by the above-mentioned.
前記樹脂部材は、前記貫通孔の内面に接するように設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のマグネシウム合金部材。 The rolled plate has a through-hole penetrating from one surface to the other surface,
The said resin member is provided so that the inner surface of the said through-hole may be contacted, The magnesium alloy member of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
前記樹脂部材は、前記凹部又は凸部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のマグネシウム合金部材。 The rolled plate comprises at least one of a concave portion and a convex portion,
The said resin member is provided so that the said recessed part or convex part may be covered, The magnesium alloy member of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
前記圧延板の縁部に樹脂部材が接合するように、樹脂をインサート成形する工程と、を備え
前記樹脂部材には、後付け部品を機械的に取り付けることができる形状に形成された係合部が設けられることを特徴とするマグネシウム合金部材の製造方法。 Arranging a rolled plate made of a magnesium alloy containing 5.8 to 10% by mass of Al in a mold;
The so rolled sheet resin member to the edge of bonding, comprising the steps of insert-molding the resin, the
The method for producing a magnesium alloy member, wherein the resin member is provided with an engagement portion formed in a shape to which a retrofit component can be mechanically attached .
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