专利名称：铝合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金，特别涉及一种这样的铝合金，其优选用于经常与人的皮肤直接接触的商品或制品，例如项链、手镯和手表带。
通常，表壳、后盖、指针、底板、表壳前圈、手表带、按钮、上条柄头(winding crown)、组装螺钉以及手表的被称为表的外部部件的其他部分。手表的这些外部部件通常是用不锈钢、黄铜、锌、钛或其合金、铝或其合金以及其他的进金属制成的。
这些用作手表的外部部件的材料存在以下问题1)不锈钢具有足够的强度和抗腐蚀性，但是其重量较重。在采用冷锻造成型时，其成型性质要比其他金属差。而若使用含有镍的不锈钢，当佩带手表时，有可能引起金属过敏。
2)黄铜一种主要由铜和锌组成的合金，其需要进行表面电镀处理。在该电镀过程中，形成一种含有镍的电镀膜，而所述的镍则会引起金属过敏。
3)锌与黄铜相类似，其也需要进行表面电镀处理，电镀膜中所含有的镍会引起金属过敏。
4)钛或钛合金没有金属过敏的问题，但是其成型性质差。此外，它非常昂贵，因而使得表的价格直线上升。
5)铝或铝合金为了抗腐蚀，在其表面的两面都进行阳极氧化处理以形成阳极氧化物膜。在该阳极氧化过程中，由于使用乙酸镍作为密封促进剂，因此阳极氧化物膜中含有可引起金属过敏的镍。在铝合金中，由于含有诸如铁和铜等杂质，阳极氧化物膜的光泽差，而这对设计构成限制。如果为了对此采取对策，而使用高纯度的铝合金，其强度下降，并且作为表壳和表带所需要的强度也不能维持。
本发明就是要解决金属材料的上述问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有足够的强度和光泽度同时又不会引起金属过敏的铝合金。
为了实现这一目的，本发明提供了一种铝合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的镁，0.03-0.15％(重量)的铁，0.05-0.15％(重量)的铜以及平衡量的铝所组成。在该组合物中，铝或者说是平衡量的铝含有不可避免的痕量杂质，例如锰和锌。
如上所述，本发明的合金含有2.3-5.0％(重量)的镁，这一含量范围的镁使得其具有作为手表的外部部件所需要的足够的强度。本发明的具有上述组成的铝合金不含镍，因此不会诱发因镍的存在而引起的金属过敏。
本发明的铝合金表面可以被由加压蒸气法而密封的阳极氧化物膜覆盖。所述的阳极氧化物膜可以通过电解来形成采用铝作为阳极，阳极氧化物膜在阳极表面形成。该阳极氧化物膜是一种致密的膜并保护其下面的铝合金。本发明中，使用具有特定组成的铝合金作为阳极，由于该组成的特性，可以形成没有斑(cloudspout)的阳极氧化物膜。结果是，可以形成具有足够的表面光泽度的手表的外部部件。所述的阳极氧化物膜的厚度优选为5-25微米。具有这一厚度范围的阳极氧化物膜除了具有以上所述的优点外，还具有足够的耐久性以使膜厚能保持足够长的时间。
该阳极氧化物膜被密封住，本发明的特征是用加压蒸气法实现所述的密封。所述的加压蒸气不需要镍，因此所述的阳极氧化物膜不含镍。因此，所述的阳极氧化物膜不会因为镍而引起金属过敏。
实施例使用具有如表1和2所示的、以重量百分数表示的、组成为1-10的铝合金制备厚度为5.5毫米的表壳。测量由表1和表2所示的组成为1-10的合金制得的表壳的抗拉强度。作为一个比较实施例，同样测定日本工业标准JIS 5 NO1中所例举的材料(一种由0.15％的Si，0.25％的Fe，0.20％的Cu，0.20％的Mn，0.03％的Zn和平衡量的Al组成的材料)抗拉强度。JIS 5 NO1材料的抗拉强度为85N/米2。而组成为2-5和7-10的手表壳的抗拉强度为此195N/米2或更高，其是比较实施例的抗拉强度的两倍以上。这一强度对于手表外壳来说足够了。组成为1和6的手表外壳的抗拉强度为80N/米2或更低，因此其机械强度不足。这是因为镁的含量比较低。此外，在所有的组成1-10中，锰、硅和锌是铝合金中的不可避免的杂质，而不是有意加进去的，但是在对所制得的铝合金进行的分析中发现它们存在于其中。
表1
表2
将组成为1-10的铝合金制得的表壳由10组人配带3天，然后进行斑点(patch)试验，没有发现任何配带者的皮肤有金属过敏现象。
然后，将组成为表1的1-5的表壳作为阳极，采用电解法在其表面形成一层厚度为15微米的阳极氧化物膜，并将所述的膜用加压蒸气法密封。目测观察所述的阳极氧化物膜的金属光泽，表明组成为2-4的表壳具有足够的光泽度。相反，组成为1和5的光泽度稍差。这分别可能是由于镁的含量过低和过高所致。
类似地，将2只覆盖有此种阳极氧化物膜的表壳由10组人配带3天，然后进行斑点试验，没有发现任何配带者的皮肤有金属过敏现象。测量了这些表壳的抗拉强度，结果与没有涂覆这种阳极氧化物膜的表壳的抗拉强度相同。
本发明以表壳为例进行了详细说明，但是类似地，本发明的合金也可以用作手表的其他的外部部件，例如手表的后盖、指针、底板、表壳前圈、手表带、按钮、上条柄头(winding crown)、组装螺钉等，以及其他的除手表的外部部件的商品，例如项链和手镯。
如上所述，本发明的铝合金具有足够的强度并且不含镍，因此当其直接配带在皮肤上时，不会引起金属过敏。
权利要求
1.一种铝合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的镁，0.03-0.15％(重量)的铁，0.05-0.15％(重量)的铜以及平衡量的铝所组成。
2.一种铝合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的镁，0.03-0.15％(重量)的铁，0.05-0.15％(重量)的铜以及平衡量的铝所组成，所述的合金表面覆盖有一层厚度为5-25微米的阳极氧化物膜，所述的阳极氧化物膜采用加压水蒸气法密封。
全文摘要
一种铝合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的镁，0.03-0.15％(重量)的铁，0.05-0.15％(重量)的铜以及平衡量的铝所组成。在所述的铝合金表面，可以覆盖一层厚度为5-25微米的、采用加压水蒸气法密封的阳极氧化物膜。所述的铝合金含有合适量的镁，并具有足够的强度和很好的金属光泽度。由于不含镍，因此不会引起金属过敏。
文档编号C25D11/04GK1146496SQ9610710
公开日1997年4月2日 申请日期1996年6月27日 优先权日1995年6月27日
发明者谷田部光信 申请人:卡西欧计算机公司