含铅铜合金制水道用器具的制造方法、水道用器具的铸造脱铅品以及水道用器具的制作方法

专利名称：含铅铜合金制水道用器具的制造方法、水道用器具的铸造脱铅品以及水道用器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含铅铜合金制水道用器具的制造方法、水道用器具的铸造脱铅品以及水道用器具。
背景技术：
在水龙头零件和自来水管等水道用器具中，从耐腐蚀性、切削性等观点来说，使用含铅铜合金即青铜或黄铜等。在过去，这样的含铅铜合金制的水道用器具由如下方式制造。即如图12所示，首先，在铸造工序S90中，得到用含铅铜合金制成的、具有让水通过的通水路的、形成水道器具的粗略形状的铸造品。接着，在切削工序S92中，对该铸造品的外表面进行切削加工得到切削品。然后，在电镀工序S94中，主要从装饰性的观点，对切削品的外表面施加镍·铬等的电镀层，得到电镀品。
一般的电镀工序S94具有对切削品做前处理的前处理工序S95和在该前处理工序S95后在切削品的外表面施加电镀层的本电镀工序S96。更详细的，前处理工序S95具有将切削品浸渍到碱液中米对切削品的外表面以及通水路的内表而进行脱脂的脱脂工序S95a。在这里使用的碱液，通常是将氢氧化钠等溶解于水的碱性水溶液。只要将切削品浸渍到此碱液中，就对应于碱液的pH值进行脱脂。此外，也对应于碱液的pH值通过铅腐蚀进行铅的除去。另外，前处理工序S95，除该脱脂工序S95a外，还有在碱液中将切削品作为阴极进一步进行切削品外表面脱脂的阴极电解工序S95b、用酸性溶液洗净切削品而使切削品的外表面以及通水路的内表面活性化的酸活性工序S95c和在这些工序之间设置的水洗工序。这样得到的水道用器具让水在通水路内流通而被有效的利用。
但是，近年来，因为担心由水里含有的铅引起的健康危害，所以希望能够进一步降低从含铅铜合金制水道用器具的通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量。
因此，JP特开2000-96268号公报(下面称之为“专利文献1”)中提出了在本电镀工序S96之前即在切削工序S92之后的前处理工序S95的脱脂工序S95a的过程中，浸渍到pH值高的碱液中的制造方法。根据此制造方法，可以从某种程度上降低从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量。
此外，WO02/36856A1(下面称之为“专利文献2”)中提出了如图13所示，在电镀工序S94后，将电镀品浸渍于活性碱液中进行做电镀品的通水路的内表面的脱铅处理的脱铅工序S98的制造方法。另外，还提出了脱铅工序S98后，通过在水中添加以磷酸或是磷酸盐为主的处理液，在通水路的内表面形成含磷的保护膜的保护膜形成工序S99的制造方法。根据这些制造方法，可以更可靠的降低从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量。

发明内容
但是，根据社会的要求，要将与水道用器具相关的铅的溶出量重新调整基准值为小于0.007(mg/l)。从这一点来说，即使根据上述专利文献1所述的制造方法制造了水道用器具，从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量还是令人担忧的。另外，即使根据上述专利文献2所述的制造方法制造水道用器具，也最好是使从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量更为降低。
此外，通过专利文献1所述的制造方法，如果在脱脂工序S95a中进行向pH值高的碱液的浸渍处理，就在图12所示的本电镀工序S96之前，通过腐蚀从切削品的外表面以及通水路的内表面除去铅，从而在切削品的外表面以及通水路的内表面容易产生凹凸。因此，即使其后通过本电镀工序S96在切削品的外表面施加电镀层，还是会在水道用器具的外表面残留凹凸，从而水道用器具外表面容易形成差的表面性状。由此损伤了水道用器具的美观。如果为了保持水道用器具的美观，而加厚切削品的外表面的电镀层的厚度，又会招致制造成本上涨。
本发明是鉴于上述以往的实际情况而提出的，以解决在充分减少从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量的同时，可以制造外形美观的含铅铜合金制水道用器具为课题。
本发明的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，具有以下工序得到铸造品的铸造工序，该铸造品用含铅铜合金具制造、有让水通过的通水路并形成水道器具的粗略形状；对该铸造品的外表面进行切削加工得到切削品的切削工序；在该切削品的外表面施加电镀层得到电镀品的电镀工序，其特征在于，在上述切削工序之前将上述铸造品浸渍到脱铅溶液中，进行对该铸造品的上述外表面以及上述通水路的内表面做脱铅处理的脱铅工序。
在本发明的制造方法中，作为脱铅工序，在切削工序前将铸造后的铸造品浸渍到脱铅溶液中，对铸造品的外表面以及通水路的内表面做脱铅处理。此时，用含铅铜合金制造的铸造品，在让水流通的通水路的内表面进行脱铅处理的同时，外表面也进行脱铅处理。通水路的内表面，虽然由于脱铅产生了凹凸，可是成为产品后的水道用器具向水中溶铅的铅溶出量也变得充分少。另一方面，外表面虽然因为脱铅产生了凹凸，但是那些凹凸可以通过切削工序使其变平滑。因此，其后的电镀工序中，即使不加厚电镀层也可以呈现优美的外观。所以也不会产生那么多的成本增加。
因此，根据本发明的制造方法，在充分减少从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量的同时，可以制造出外形美观的含铅铜合金制水道用器具。
另外，JP特开平11-29887号文献中公开了在含铅铜合金制的配管器材中，用含酸的洗净液对与水接触部分进行洗净的制造方法。但是，这种制造方法，因为是以切削品为对象所做的沈净，所以在产品即配管器材的外表面易残留凹凸，成为不美观的产品。此外，虽然这种方法并不仅限于一定在洗净后做电镀工序，但是即使假使进行了电镀工序，对通常厚度的电镀层，也还是易在配管器材的外表面残留凹凸，导致该配管器材的外表面的表面性状变差。因此，该配管器材，与上述专利文献1公开的制造方法相同，会导致损伤美观。此外，如果加厚洗净后切削品的外表面的电镀层的厚度，就会招致制造成本上涨。
因为铅是两性金属，所以可以考虑用酸性溶液或是碱性溶液作为脱铅溶液。根据发明者们的试验结果，使用强酸水溶液作为脱铅溶液是特别理想的。作为强酸水溶液，可以采用盐酸水溶液、硫酸水溶液、醋酸水溶液等。脱铅溶液是盐酸水溶液时，通过下面的化1表示的化学反应溶解铅。
化1

如果是强酸水溶液，那么不仅是铸造品的外表面以及通水路的内表面存在的铅，甚至连存在于外表面以及内表面的深层位置的铅也可以被除去。
此外，在铸造品的外表面以及通水路的内表面附着有铸造时的所谓黑皮或是氧化皮。此外，通过喷砂处理(shot blast)等可去掉在铸造品外表面残留的铸砂，但是通过那样的喷砂处理等却很难去掉铸造品通水路内表面残留的铸砂。
在实际情况下，通过一般的制造方法，如果立即进入对铸造品外表面的切削工序，刀具至少需要对黑皮等做切削加工，如果在外表面残存铸砂，刀具就会很快磨耗。至于通水路内表面的切削加工，不光是黑皮等物质，由于还残存了很多铸砂，所以刀具的磨耗更加显著。为此，用一般的制造方法，即使只做外表面的切削加工，如果不细致地做喷砂处理等，刀具的耐久性就会急剧下降。此外，在通水路内表面的切削加工中，为了尽可能地除去铸砂，还需要对喷砂处理等想很多办法。
与此相对，本发明的脱铅工序的强酸水溶液，即使在外表面以及通水路的内表面残存了黑皮等和铸砂，也能够溶解黑皮等，由此也除去铸砂。为此，在切削加工外表面的切削工序中，刀具不需要做黑皮等的切削加工，并且也不会因为铸砂发生磨耗。通水路内表面的切削加工也是一样。另外，本发明的脱铅工序的强酸水溶液，溶解黑皮等物质并且由此除去铸砂后，对用铅铜合金制成的母材部进行脱铅处理。这样一来，在母材部的外表面以及通水路的内表面形成与母材部一体的、比母材部的铅浓度低的低铅含有层。此低铅含有层，因为比母材部的铅浓度低，虽然切削性下降了，但是因低铅含有层导致的切削性的低下，与因黑皮等、进而因铸砂导致的切削性的恶化相比，几乎不成为问题。特别在切削工序中，因为大都是将切削工序执行到母材部，所以不会因低铅含有层的切削性的低下产生什么实质性的问题。
在本发明的制造方法中，与上述专利文献2相同，在电镀工序后，将电镀品浸渍到第二脱铅溶液中，进行对电镀品通水路内表面做脱铅处理的第二脱铅处理工序是比较理想的。由此，可以进一步降低从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量。此外，如果在电镀工序后进行第二脱铅工序，电镀品的外表面被电镀层保护起来，就不进行铅的除去，所以只能从没有电镀层的通水路的内表面进一步除铅。因此，在电镀品的外表面上不会产生凹凸，也不会损伤电镀层，所以可以保持水道用器具外表面的优良的表面性状。因此，该水道用器具可以获得很好的外观。
可以考虑使用酸液或是碱液作为第二脱铅溶液。但是，相对于铜与酸的反应，因为铅是两性金属，即可与酸反应又可与碱反应，所以，用碱液作为第二脱铅溶液是比较理想的。特别是采用活性碱液是比较理想的。该活性碱液是pH值在12～14范围内的碱液。利用pH值在此范围内的活性碱液，内表面的铅与此活性碱液容易起化学反应，所以易于溶解并除去该铅。这样的活性碱液主要是，碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、硅酸钠、三聚磷酸钠、原硅酸钠、氢氧化钾等水溶液。
这样的第二脱铅溶液也可以含有表面活性剂。如果第二脱铅溶液中含有表面活性剂，因为可以降低该第二脱铅溶液的表面张力，所以可以提高对通水路的内表面的第二脱铅溶液的浸透性以及湿润性。为此，在该内表面中含有的铅与第二脱铅溶液容易发生化学反应。
作为表面活性剂，可以使用阴离子表面活性剂或者非离子型表面活性剂。作为阴离子表面活性剂，可以采用如高级脂肪酸钠、磺化油、高级醇硫酸酯钠、烷基苯硫酸钠、高级烷基醚硫酸酯钠、α-烯烃硫酸钠等。此外，作为非离子型表面活性剂，可以采用如烷基聚氧乙烯醚、烷基苯基聚氧乙烯醚、脂肪酸环氧乙烷加成物、聚亚丙基二醇环氧乙烷加成物等。
此外，第二脱铅溶液也可以含有螯合剂。因为螯合剂跟铅起化学反应，形成水溶性的络合物，可以容易地除去含在通水路内表面的铅。
作为螯合剂，可以采用如乙二胺、硫脲、酒石酸、罗谢尔盐、EDTA、三乙醇胺等。
进而，第二脱铅溶液可含有氧化剂。即，活性碱液即第二脱铅溶液是氢氧化钠溶液时，若只用氢氧化钠溶液除去通水路内表面中含有的铅，是通过下述化2所示的化学反应溶解铅的。
化2

与此相对，如果活性碱液即第二脱铅溶液中含有氧化剂，首先氧化剂跟铅发生如下述化3所示的化学反应，形成氧化铅。
化3

并且，氧化铅溶解于活性碱液即第二脱铅溶液，发生如下述化4所示的化学反应，形成氧化铅盐。
化4

由于比起只用上述化2的反应，上述化3以及化4的反应更迅速地进行，这样一来，活性碱液即第二脱铅溶液中含有氧化剂的时候，就可以更容易除去通水路内表面中含有的铅。
作为氧化剂，可以采用如间苯磺酸钠、对硝基安息香酸钠、次氯酸盐、漂白粉、过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸盐、过氯酸盐等。
本发明的制造方法中，第二脱铅工序后，利用向水中添加了以磷酸或是磷酸盐为主的处理液，进行在通水路内表面形成含磷的保护膜的保护膜形成工序是比较理想的。在保护膜形成工序中形成的保护膜防止铅的进一步浸出。此保护膜，是在使用如以磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2)和磷酸(H3PO4)为主要成分的处理液时，按如下的步骤生成的物质。
首先，使含铅铜合金制工件与这样的处理液接触，如下述化5所示那样，通过磷酸，铜溶解于处理液中并产生铜离子。
化5

此外，如果此工件表面存在铅，如下述化6所示那样，通过磷酸，铅也溶解于处理液中并产生铅离子。
化6

在这里，磷酸二氢锌，如下述化7所示那样，在处理液中分解一部分。
化7

因此，处理液中的铜离子以及/或者铅离子，发生如下述化8以及/或者化9所示的化学反应，在工件表面形成含磷的保护膜。
化8

化9

此外，除Zn2Cu(PO4)2以及Zn2Pb(PO4)2以外，由Zn3Pb(PO4)2·4H2O或者/以及Zn(H2PO4)2的非活性结晶也可以形成保护膜。根据发明者们的实验结果，通过这样形成的保护膜，可以防止铅的浸出。
此外，在此铅浸出防止方法中，使用向水中添加以磷酸或是磷酸盐为主的物质形成的溶液作为处理液，磷酸或是磷酸盐，与含有由用于形成铬镀层的6价铬构成的铬酸的铬电镀液或是含有用于进行钝化的铬酸的铬酸盐溶液相比几乎没有毒性。因此，对于洗净接触过处理液的工件的洗净液或是废液只做中和或是稀释处理就可以处置这些洗净液等。为此，与专利文献1和JP特开2000-96270号公报所公开的含有铬酸的铬酸盐溶液的处置相比，洗净液等的管理也变得更加简单了。
本发明涉及的磷酸是五氧化二磷以不同程度水合生成的一系列酸(P2O5·nH2O)。例如，正磷酸(H3PO4(0.5P2O5·1.5H2O))、偏磷酸(HPO3(0.5P2O5·0.5H2O))等。
此外，作为本发明涉及的磷酸盐，可以采用磷酸锌类、磷酸锰类、磷酸铁类、磷酸锌·钙类等。可以用磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2)等作为磷酸锌类的主要成分。另外，还有磷酸钠(NaH2PO4、Na2HPO4等)、磷酸铝(Al(H2PO4)3等)、磷酸氨(NH4H2PO4等)等。
本发明的处理液的磷酸或者磷酸盐的浓度为0.01～10.0质量％是比较理想的。根据发明者们的实验结果可知，如果磷酸或者磷酸盐的浓度为0.01～10.0质量％，就很容易在工件的表面形成含磷的保护膜。
本发明使用的铬电镀液中含有氟化物是比较理想的。因为铬电镀液中形成的铬酸铅可以通过氟化物溶解。作为氟化物，可以采用氟化锌、氟化铝、氟化锑、氟化铵、氟化硫磺、氟化铀、氟化氯、氟化锇、氟化镉、氟化钾、氟化钙、氟化氙、氟化银、氟化铬、氟化硅、氟化锗、氟化钴、氟化氧、氟化氰、氟化溴、氟化锆酸盐、氟锡酸盐、氟化锶、氟化铊、氟化钽酸盐、氟化氮、氟化铁、氟化铜、氟化钠、氟化铌酸盐、氟化镍、氟化钡、氟化砷、氟化硼、氟化硼酸、氟化镁、氟化锰、氟化甲烷、氟化碘、氟化碘酸盐、氟化锂、氟化磷、氟化镭等物质。作为氟化物的例如氟化硅，与铅发生如下述化10所示的化学反应，形成硅氟化铅。这样，可以除去通水路内表面含有的铅。
化10

此外，本发明的制造方法中，也可以在切削工序后，将切削品浸渍于其他的脱铅溶液中，进行对切削品的外表面以及通水路内表面做脱铅处理的脱铅工序。就是说，在采用pH值高的碱液作为其他的脱铅溶液时，与上述专利文献1相同，在本电镀工序之前，即在切削工序后的脱脂工序中，可以浸渍到pH值高的碱液中。在切削工序后，如果进行其他的脱铅工序，就可以进一步除去切削品的外表面以及通水路内表面的铅。但是，如果浸渍到pH值太高的碱液，在损伤水道用器具美观性的同时，还需要加厚切削品外表面的电镀层厚度，从而会导致制造成本的上涨。因此，调整pH值时需要注意。
本发明的制造方法中，如果对水龙头零件用的铸造品进行脱铅工序、切削工序以及电镀工序，就可以得到作为本发明的水道用器具的水龙头零件。此外，如果进入对铸造品的脱铅工序，就可以得到本发明的水道用器具的铸造脱铅品。此铸造脱铅品，具有以下特征由用含铅铜合金制成的、有让水通过的通水路的、形成水道用器具的粗略形状的母材部和与此母材部的外表面以及通水路的内表面成为一体的、比母材部铅浓度含量低的低铅含有层构成。低铅含有层不含铅是比较理想的。因为如果低铅含有层不含铅的话，铅就几乎不会溶出到通过水道用器具的通水路的水中。此铸造脱铅品的外表面在切削加工后，通过形成电镀层，成为本发明的水道用器具。此水道用器具，是由具有使水通过的通水路并用含铅铜合金制成的母材部，在通水路的外表面形成的电镀层，和在通水路内表面侧与母材部成为一体的、比母材部铅浓度含量低的低铅含有层构成的。此外，经过了保护膜形成工序的水道用器具，在通水路的内表面比低铅含有层向内的内表面侧有含磷的保护膜。


图1是实施例涉及的含铅铜合金制水道用器具的制造方法的工序图。
图2是实施例涉及的铸造品的纵向剖面图。
图3是实施例涉及的图2所示的铸造品的A部的放大剖面图。
图4是实施例涉及的铸造脱铅品的纵向剖面图。
图5是实施例涉及的图4所示的铸造脱铅品的A部的放大剖面图。
图6是实施例涉及的切削品的纵向剖面图。
图7是实施例涉及的图6所示的切削品的A部的放大剖面图。
图8是实施例涉及的电镀品的纵向剖面图。
图9是实施例涉及的图8所示的电镀品的A部的放大剖面图。
图10是实施例涉及的水龙头零件的整体立体图。
图11是实施例涉及的含铅铜合金制水道用器具的制造方法的工序图。
图12是一般的含铅铜合金制水道用器具的制造方法的工序图。
图13是专利文献2的含铅铜合金制水道用器具的制造方法的工序图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的具体实施例、试验以及变形例。
(实施例)在实施例的含铅铜合金制水道用器具的制造方法中，经由图1所示的工序S10～S60制造水道用器具。首先，在铸造工序S10中，如图2所示，得到用JISCAC406(6种青铜)制造的、具有让水通过的通水路10a的、形成水龙头零件粗略形状的铸造品10。在铸造品10的外表面以及通水路10a的内表面，如图3所示，附着着铸造时的所谓黑皮等21a。此外，在铸造品10的外表面残留的铸砂21b虽然用喷砂处理等可以去掉，但是残留在铸造品10的通水路10a内表面的铸砂21b却很难像那样用喷砂处理等去掉。
接着，在图1所示的脱铅工序S20中，进行将铸造品10浸渍到脱铅溶液中的铸造品10的外表面以及通水路10a的内表面的脱铅处理。作为脱铅溶液，使用浓度为5～7％、温度为40～60℃的盐酸水溶液作为强酸水溶液，将铸造品10浸渍于此盐酸水溶液中2～4分钟。此时，铸造品10，在通水路10a的内表面脱铅的同时，外表面也进行着脱铅。特别是因为采用了强酸水溶液作为脱铅溶液，不仅铸造品10的通水路10a的内表面以及外表面存在的铅，甚至连存在于其外表面以及通水路10a的内表面深处的铅也可以被除去。此外，即使外表面以及通水路10a的内表面上残存了黑皮等21a和铸砂21b，脱铅工序S20的盐酸水溶液，可以溶解黑皮等21a，由此除去铸砂21b。
由此，得到图4所示的铸造脱铅品20。此铸造脱铅品20如图5所示，是由用含铅铜合金制成的、具有使水通过的通水路10a的、形成水龙头零件的粗略形状的母材部21，和在通水路10a的内表面侧与母材部21成为一体的、比母材部21铅浓度含量低的低铅含有层22，以及与母材部21的外表面侧成为一体的、比母材部21铅浓度含量低的低铅含有层23构成。形成通水路10a内表面的低铅含有层22，由于脱铅产生了凹凸，但是在成为水龙头零件产品后向水中的铅的溶出量变得非常少。另一方面，形成外表面的低铅含有层23也因为脱铅产生凹凸。根据强酸水溶液的条件，也可能使低铅含有层22、23不含铅。另外，在脱铅工序S20后，进行水洗工序。
接着，在如图1所示的切削工序S30中，对铸造脱铅品20的外表面做约1mm的切削加工，得到图6所示的切削品30。此时，调整阀座和排水口等的尺寸和形状。由此，如图7所示，在产生了凹凸的外表而侧的低铅含有层23被完全地切削而变得平滑。此外，通过脱铅工序S20除去了在铸造工序S10产生的黑皮等21a以及铸砂21b，所以切削工序S30就变得容易。即在切削加工外表面的切削工序S30中，刀具不需要对黑皮等21a做切削加工，并且也不会发生因铸砂21b产生的磨耗。切削加工通水路10a的内表面，调整阀座等的时候也是同样。另外，外表面侧的低铅含有层23，因为比母材部21的铅浓度低，所以使得切削性降低，但是因低铅含有层23产生的切削性的低下，与因黑皮等21a进而因铸砂21b产生的切削性恶化相比，几乎不成为问题。特别在切削工序S30中，因为切削工序S30切削到母材部21，所以因低铅含有层23产生的切削性的低下不会产生什么实质性的问题。
并且，在图1所示的电镀工序S40中，对切削品30的外表面施加电镀层24，得到图8所示的电镀品40。此电镀工序S40，与图12所示的以往的电镀工序S94相同，包括前处理工序S95和本电镀工序S96。
前处理工序S95，包括脱脂工序S95a、阴极电解工序S95b、酸活性工序S95c以及在这些工序间设置的水洗工序。在这里，在脱脂工序S95a，将切削品30浸渍于pH11的碱液中5分钟进行切削品30的外表面以及通水路10a的内表面的脱脂。此碱液是含有若干g/l氢氧化钠同时，还含有表面活性剂和螯合剂的水溶液，其温度为40℃。此外，在阴极电解工序S95b，在相同的碱液中，将脱脂工序S95a后的切削品30作为阴极，对切削品30的外表面进一步脱脂。进而，在酸活性工序S95c中，用室温、pH2的硫酸水溶液洗净阴极电解工序S95b后的切削品30，使切削品30的外表面以及通水路10a的内表面活性化。另外，在这些工序间，由水洗工序进行切削品30的水洗。
本电镀工序S96也具有镍电镀工序和铬电镀工序。在镍电镀工序中，使用镍电镀液，在酸活性工序S95c后的切削品30的外表面施加镍电镀层。此外，在铬电镀工序中，使用铬电镀液，对镍电镀工序后的切削品30的外表面施加铬电镀层。此铬电镀液中含有作为氟化物的硅氟化钠5～10g/l。在此铬电镀工序中，通过铬电镀液中的铬酸，使铬酸与铅发生化学反应，从而除去在通水路10a内表面含有的铅。此时，在铬电镀液中形成的铬酸铅，由氟化物溶解。在这些工序之间也进行水洗工序。
这样一来，因为由脱铅工序S20在外表面产生的凹凸在其后经过切削工序S30变得平滑，在电镀工序S40中，即使不加厚电镀层24也可以呈现良好的外观。因此，不会发生那么多的成本增加。
进而，在图1所示的第二脱铅工序S50中，将电镀品40浸渍到第二脱铅溶液中10分钟，进行电镀品40的外表面以及通水路10a的内表面的脱铅处理。作为第二脱铅溶液，可以使用pH14的强碱水溶液。此第二脱铅溶液，是含有氢氧化钠50g/l的水溶液，其温度为50℃。由此，从通水路10a的内表面向水中溶出的铅的溶出量可以进一步降低。此外，在电镀工序S40后，如果进行第二脱铅工序S50，电镀品40的外表面被电镀层24保护而不能除去铅，只能进一步除去没有电镀层24的通水路10a的内表面的铅。因此，在电镀品40的外表面不产生凹凸，也不会损伤电镀层24。此外，因为第二脱铅溶液是活性碱液，所以不与含铅铜合金的铜反应，只与铅反应。
并且，进行如图1所示的保护膜形成工序S60。在此保护膜形成工序S60中，将第二脱铅工序S50后的电镀品40浸渍到处理液中10分钟。此处理液是0.9质量％的磷酸(H3PO4)水溶液，其温度为50℃。这样一来，处理液与通水路10a的内表面的铜以及/或者铅发生反应，如图9所示，在通水路10a的内表面形成含磷的保护膜25。另外，在此保护膜形成工序S60的前后，也做水洗。这样就可以得到具有表面形状良好的外表面的水龙头零件50(参照图10)。
此后，在水龙头零件主体50安装以同样方式制造的手把51、未图示的阀体等，形成图10所示的水龙头零件。此水龙头零件，如图9所示，是由具有使水通过的通水路10a并用含铅铜合金制成的母材部21，在母材部21的外表面侧形成的镍·铬电镀层24，在通水路10a的内表面侧与母材部21成为一体的、比母材部21铅浓度含量低的低铅含有层22，和在比低铅含有层22向内的内表面侧的含磷的保护膜25构成。也可以在母材部21和镍·铬电镀层24之间较薄地残留有比母材部21的铅浓度低的低铅含有层23(参照图5)。此水龙头零件可以使水在通水路10a内流通而被有效地利用。
(试验)根据JISS3200-7(1997年)“水道用器具一浸出性能试验方法”，测定了由水龙头零件溶出的铅的原液浓度(mg/l)。并且，算出了铅的溶出量(mg/l)。水龙头零件的通水路10a的内容量为155ml是比较大的，不利于满足基准值。
如表1所示，在试验例1中，使用根据上述实施例的制造方法制造的水龙头零件。此外，在试验例2中，使用了在实施例的制造方法中通过连续做2次第二脱铅工序S50以及保护膜形成工序S60制造的水龙头零件。进一步，在试验例3中，如图11所示那样，使用了在实施例的制造方法中未经第二脱铅工序S50以及保护膜形成工序S60制造的水龙头零件。
另外，在比较例中，使用了图12所示的用一般的制造方法制造的水龙头零件。此外，在比较例2中，使用了在图13所示的专利文献2的制造方法2中通过实施10分钟脱铅工序S98制造的水龙头零件。此时，使用上述实施例的制造方法中的第二脱铅溶液除铅。进而，比较例3与比较例2相同，使用了通过实施15分钟脱铅工序S98制造的水龙头零件。此外，比较例4与比较例2相同，使用了通过连续做两次10分钟脱铅工序S98以及5分钟保护膜形成工序S99制造的水龙头零件。结果如表1所示。
表1

如表1所示，试验例1、2中，铅的溶出量在基准值0.007(mg/l)以下。因此可知，根据试验例1、2的制造方法，即使是具有不利于满足基准值范围的大内容量的水龙头零件，都可以在使从通水路10a的内表面向水中溶铅的铅溶出量充分降低的同时，保持外观的美观。另外，试验例3的铅的溶出量在0.007(mg/l)以上，所以单独通过脱铅处理很难使铅的溶出量减至0.007(mg/l)以下。
另外，关于比较例2～4，可知通过长时间或多次进行脱铅工序S98处理，虽然铅的溶出量接近了0.007(mg/l)，但是还没有使铅的溶出量达到足够少。虽然通过增加时间以及次数可能会使铅的溶出量降至0.007(mg/l)以下，但是恐怕会增加因工序的增多而引起的制造成本。另外，在比较例1中，铅的溶出量完全未满足基准值。
因此，可知用实施例的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，在使通水路10a的内表面向水中溶铅的铅溶出量满足基准值那样达到充分减少的同时，可以制造出有良好外观的含铅铜合金制水道用器具。
(变形例)如图11所示，在切削工序S30后的电镀工序S40的脱脂工序S95a(参照图11)中，浸渍到作为其他脱铅溶液的pH值高的碱液中，由此可以进行切削品30的外表面以及通水路10a的内表面的脱铅处理。如果在切削工序S30后做其它的脱铅工序，可以进一步除去切削品30的外表面以及通水路10a的内表面的铅。但是，如果浸渍到pH值太高的碱液，在损伤切削品30美观性的同时，需要加厚切削品30外表而的电镀层24的厚度，从而会导致制造成本的上涨。因此，调整pH值时需要注意。
以上的实施例只是举例说明而已，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行各种变更来实施。
工业实用性本发明，具体适用于水龙头零件以及其制造方法。
权利要求
1.一种含铅铜合金制水道用器具的制造方法，具有以下工序得到铸造品的铸造工序，该铸造品用含铅铜合金制造、具有让水通过的通水路并形成水道器具的粗略形状；对该铸造品的外表面进行切削加工得到切削品的切削工序；在切削品的外表面施加电镀层得到电镀品的电镀工序，其特征在于，在上述切削工序之前，将上述铸造品浸渍到脱铅溶液中，进行对该铸造品的上述外表面以及上述通水路的内表面做脱铅处理的脱铅工序。
2.如权利要求1所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，上述脱铅溶液是强酸水溶液。
3.如权利要求1或2所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，在上述电镀工序后，进行将上述电镀品浸渍到第二脱铅溶液中，对该电镀品的上述内表面做脱铅处理的第二脱铅工序。
4.如权利要求3所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，上述第二脱铅溶液是活性碱液。
5.如权利要求3或4所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，上述第二脱铅工序后，进行通过在水中添加以磷酸或是磷酸盐为主的处理液，在上述通水路的上述内表面形成含磷的保护膜的保护膜形成工序。
6.如权利要求5所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，上述处理液的磷酸或是磷酸盐的浓度为0.01～10.0质量％。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的含铅铜合金制水道用器具的制造方法，其特征在于，上述水道用器具是水龙头零件。
8.一种水道用器具的铸造脱铅品，其特征在于，由用含铅铜合金制造的、具有让水通过的通水路的、形成水道器具的粗略形状的母材部，和在该母材部的外表面侧以及上述通水路内表面侧成为一体的、比母材部铅浓度含量低的低铅含有层构成。
9.如权利要求8所述的水道用器具的铸造脱铅品，其特征在于，上述低铅含有层不含铅。
10.一种水道用器具，其特征在于，在权利要求8或9所述的水道用器具的铸造脱铅品的外表面被切削加工后，形成电镀层。
11.如权利要求10所述的水道用器具，其特征在于，在上述通水路的内表面比上述低铅含有层向内的内表面侧有含磷的保护膜。
全文摘要
在使从通水路的内表面向水中溶铅的铅溶出量充分降低的同时，可以制造出有良好外观的含铅铜合金制水道用器具。在切削工序S30之前，将铸造品10浸渍到脱铅溶液中，进行对铸造品10的外表面以及通水路10a的内表面做脱铅处理的脱铅工序S20。
文档编号C23C22/07GK1759205SQ20048000656
公开日2006年4月12日 申请日期2004年2月26日 优先权日2003年3月14日
发明者福永德明, 村松英雄, 铃木隆夫, 西川武 申请人:株式会社伊奈