JP2000328298A - 電解電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解電極の底面の腐食を防止する。 【解決手段】電解電極１は、断面円形のものであり、銅
芯２の上端に銅からなる引掛部３が接続された銅芯部材
４を備え、銅芯２は、表面積を増大させる機械加工処理
をした円柱形状のものとし、銅芯部材４を中空円筒形状
の鉛合金層５で被覆してなるもので、ローレット加工又
は転造等、表面積を増大させつつ、表面を苛めて硬化さ
せ、銅芯２は、ローレット加工又は転造等、表面積を増
大させ、表面を苛めて硬化させ、金属めっき処理、フラ
ックス処理を施し、鉛合金層５を被覆し、低周波誘導加
熱処理、スエージング加工を施し、電解電極１の下端部
に下方に突出する凸部６を形成し、凸部６は半球体であ
り、凸部６は、圧接で被覆しても良いし、又は、酸素溶
接、プラズマ溶接、イナート溶接等の溶接加工により、
鉛合金層５を接合させても良く、凸部６を形成するに
は、スピニング（へら絞り）又は切削等によることが好
適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっきなどに使用
する電解電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電解、例えばめっきでは、図９
（ａ）,（ｂ）,（ｃ）に例示する電解陽極３１，３２，
３３を使用しており、底面は平らとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術の電解陽極３１，３２，３３では、例えば、縁部Ａで
は１０Ｖ、底面の平らな箇所Ｂでは６Ｖの電位となり、
電位の低い部分から腐食が始まる。すなわち、４Ｖの電
位差が生じることで腐食がより速くなり、底面は、しゃ
くり取られ、ざくろが裂けたようになり使用不可能とな
るおそれがある。

【０００４】したがって、本発明は、電解電極の底面の
腐食を防止することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みなされた
請求項１に記載の発明は、底部に下方に突出する凸部を
備え、該凸部が曲面を備えたことを特徴とする電解電極
である。これにより、電解電極の底面の電位差を少なく
することができ、腐食を有効に防止できる。

【０００６】ここで電解電極の断面は円形、楕円形、小
判形状、菊形状、房形状、菱形状、星形状、平形状、特
殊形状等が挙げられる。円形、楕円、小判形状のものが
腐食がより少ないと考えられる。また、電解電極の材質
も電解の種類に応じて様々なものが採用できる。電解電
極の構造も一重、二重構造、三重構造等が採用できる。
この電解電極は陽極にも陰極にも適用できる。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記凸部が概ね一
様な曲率を備えたことを特徴とする請求項１記載の電解
電極である。これにより、概ね等電位面が形成でき、放
電の程度が略同じになり、一層の腐食防止が可能とな
る。例えば、前記凸部が半球体であり、該半球体の半径
が前記電解電極の半径と概ね同一であることが挙げられ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に基づいて、本
発明の一実施形態である電解電極１を説明する。図１の
電解電極１は、断面円形のものであり、銅芯２（図２参
照）の上端に銅からなる引掛部３が接続された銅芯部材
４（図２参照）を備え、銅芯２は、表面積を増大させる
機械加工処理をした円柱形状のものとし、銅芯部材４を
中空円筒形状の鉛合金層５（図２参照）で被覆してなる
ものである。引掛部３の外表面には絶縁性の保護皮膜７
が被覆されている。前記の機械加工処理としては、ロー
レット加工又は転造等、表面積を増大させつつ、表面を
苛めて硬化させる処理を採用している。銅芯２は、後述
の通り、ローレット加工又は転造等、表面積を増大させ
つつ表面を苛めて硬化させ、金属めっき処理、フラック
ス処理を施してから、鉛合金層５を被覆し、低周波誘導
加熱処理、スエージング加工を施したものである。鉛合
金層５は、鉛と、錫と、アンチモン、ビスマス等の微量
成分を含むものが推奨される。そして、電解電極１の下
端部に下方に突出する凸部６を形成したものである。凸
部６は半球体である。この凸部６は、圧接で被覆しても
良いし、又は、酸素溶接、プラズマ溶接、イナート溶接
等の溶接加工により、鉛合金層５を接合させても良い。
凸部６を形成するには、スピニング（へら絞り）又は切
削等によることが好適である。引掛部３の外表面は、樹
脂の保護皮膜７が形成され、引掛部３の先端部には、通
電バー２３（図８参照）を固定する蝶ネジ８がねじ込ま
れている。

【０００９】なお、変更例として、銅芯２に代えて、銅
芯の下側に鉄芯の継ぎ合わされたものでも良い。電解電
極１の下端部が腐食されても気がつかない場合、銅の溶
出を防止できる。鉄が電解液中に溶けるのは問題が少な
く、銅が溶けると問題が生じることがあるからである。
銅芯２に代えて、銅合金、リン青銅、クロム銅、ベリリ
ウム銅等、用途に応じて適宜変更が可能である。また、
銅芯２のないもの、あるものいずれにも適用可能であ
る。

【００１０】電解電極１で部分的に放電させるものは鋭
利な部分があったほうがよいが、全体的に放電させよう
とする場合には、部分的な突起のない方が良い。先端が
曲面を備え断面が丸くなっているものが例示できる。ま
た、本実施形態では、すべての電解の陰極、陽極、例え
ば、めっき電極に適用できる。電解電極１の下端部を丸
くすると電位差がなくなり、概ね等電位面が形成され、
腐食が防止できる。完全な等電位面、或は概ねの等電位
面でも良いが、概ね同様の効果が達成できる範囲も含ま
れる。鋭角、鈍角の電位差がある。実施形態では、図３
に示す通り電解電極１の大きさは、例えば、直径Ｄが３
５ｍｍとすると、凸部６の半径Ｒは１７．５ｍｍであ
り、極力、表面の電位差が少なくなるように設計されて
いる。つまり、電解電極１の半径（Ｄ／２）が凸部６の
半径Ｒと同じ値になっているので、表面の電位が概ね等
しくなり、電位差が生じがたくなり、腐食を有効に防止
できる。

【００１１】変形例として、図４（ａ）〜（ｈ）のもの
が挙げられる。これらの断面形状の電解電極の下端部に
滑らかに凸部が連続するように形成される。図４
（ａ）,（ｃ）,（ｅ）,（ｆ）のように、凹凸のある場
所が存在する場合、徐々に凹凸の無くすように表面が平
準化され、下部に行くほど円錐面に近似するように概ね
一様に形成される。また、図５（ａ）に示す通り、半球
面に近いが部分的に削られて傾斜面に近い部分を備えた
もの、図５（ｂ）に示す通り、縦断面が楕円に近くなっ
ているもの等も挙げられる。

【００１２】＜電解電極１の製造方法＞電解電極１の製
造方法は、まず、円柱形状の銅芯２を用意し、表面積増
大処理と表面硬化処理（表面に傷をつける）を施すため
の機械加工処理をする（図６（ａ）参照）。すなわち銅
芯２の表面を苛めて硬くし電流の流れをより一層良くす
るためである。ロ−レット加工又は転造等を施せば、１
個の処理で、表面硬化と、表面積増大処理をおこなうこ
とができ、銅芯２の表面に凹凸を形成し、ファスナー効
果で接着力を増大させる。銅芯２のメッシュの程度は様
々に設定できる（図６（ｂ）参照）。

【００１３】銅芯２に表面処理を施す（図６（ｃ）参
照）。例えば、鉛合金層５との接合強度を上げたり接合
を容易にすることができるような金属をめっきする。図
示の通り、めっき液が含浸された含浸スポンジを使う。
ハンダコートでも良い。

【００１４】銅芯２の表面にフラックス（flux）付着処
理を施す（図６（ｄ）参照）。フラックス付着処理によ
り表面酸化物を除去し、濡れ性を向上させる。

【００１５】銅芯２の形状に適合した形状に成形した中
空円筒形状の鉛合金層５を用意し、銅芯２を鉛合金層５
の中空部に挿入し電解電極１とする。鉛合金層５の厚み
は均等とする。なお、銅芯２の形状に適合した形状に成
形した板状の鉛合金層５を用意し、銅芯２に巻きつけて
も良く、被覆方法は様々な技術が採用できる。なお、こ
こで必要により、適宜、圧着しても良い。

【００１６】電解電極１の低周波誘導加熱処理をおこな
う（図６（ｅ）参照）。目的は銅芯２の接合強度を上げ
るためである。

【００１７】電解電極１のスエージング加工を行う（図
６（ｆ）参照）。すなわち、周囲から力を加え、界面の
接合を良くし、鉛合金層５中の欠陥を取り除く。スエー
ジング加工とは、鍛伸（swaging）とも呼ばれ、材料
（棒材）の一部を軸方向に直角方向から順次圧縮し長さ
を増加させる自由鍛造をいう。ロール圧延機やプレス圧
接機等を使用し、油圧でかしめる。

【００１８】図７（ａ）に示す状態から、穴の開いた部
分から鉛合金を溶解しながら内面溶接し、図７（ｂ）の
状態とする。そして、スピニング又は切削により先端を
丸くし、半球面とする。切削すると溶接面が少なくなる
が、スピニングであると伸びて行く。また、溶接によれ
ば熱をかけるので酸化するが、スピニングによれば丸い
部分は酸化しないで成形できる。

【００１９】＜電解電極１の使用形態＞電解電極１の使
用方法を図８に基づいて説明する。この電解電極１はク
ロムめっきの陽極に適用されたものであり、めっき液を
満たしためっき槽１０の中に、電解電極１及び陰極冶具
１１に固定された被めっき物（陰極）１２を通電バー１
３,２３に掛止する。これにより、電解電極１下端から
流れ出す電流は均一に分散されて被めっき物１２に向か
うこととなるので、めっき物のめっき厚が均一化するの
である。たとえ、陰極冶具１１の下端部に尖ったところ
や、出っ張っている個所があっても、実線矢印で示すよ
うに、陽極からの電流が部分的に被めっき物１２の一部
分に集中してしまうことがなく、その部分だけ、被めっ
き物１２のめっき厚が大きくなることもなく、被めっき
物１２のめっき厚が均一化されるのである。また、凸部
６により、前述の通り、電解電極１下端部の消耗が好適
に防止されうるのである。なお、クロムめっきに使用す
る（電圧は低ければ低いほど良好である）、負極の電流
密度は、めっき面積、陽極の大きさ、めっき液等の条件
によりいろいろ設定可能である。

【００２０】なお、本発明は、上述の実施の形態又は実
施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を
逸脱しない範囲に於て、改変等を加えることが出来るも
のであり、それらの変更等も本発明の技術的範囲に含ま
れることとなる。

【００２１】全部の種類のめっきに適用可能である。例
えば、代表的めっき浴に用いられる可溶性陽極と不溶性
陽極に適用可能である。 (1)硫酸塩系のワット浴、硫酸銅浴、硫酸亜鉛浴、硫酸
すず浴では、可溶性陽極としてニッケル、含硫ニッケ
ル、含りん銅、無酸素銅、亜鉛、高純度すず、不溶性陽
極として鉛合金、被覆電極（ＰｂＯ_２，ＩｒＯ_２／Ｔａ
_２Ｏ_５）が挙げられる。 (2)クロム酸塩系のサージェント浴、ふっ化物添加浴で
は、不溶性陽極として鉛合金（Pb−Sb，Pb−Aｇ）が挙
げられる。 (3)スルファミン酸塩系のスルファミン酸ニッケル浴、
スルファミン酸銅浴では、可溶性陽極としてニッケル、
含硫ニッケル、電解銅、不溶性陽極としてＰｔ／Ｔｉが
挙げられる。 (4) りん酸塩系のピロりん酸銅浴、ピロりん酸すず浴、
中性金浴では、可溶性陽極としてＯＦＨＣ（無酸素高導
電銅）、ロ−ル銅、高純度すず、金、不溶性陽極として
Ｐｔ／Ｔｉ，ＳＵＳ３０４が挙げられる。 (5)シアン系のシアン化銅浴、シアン化亜鉛浴、シアン
化金浴、シアン化銀浴では、可溶性陽極として電解銅、
無酸素銅、亜鉛、金、銀、不溶性陽極としてＰｔ／Ｔｉ
が挙げられる。 (6)濃厚アルカリ系のジンケ−ト浴では、可溶性陽極と
してＺｎ、不溶性陽極として鉄及び鉄（亜鉛）が挙げら
れる。 (7)カルボン酸系の酸性金浴、中性すず浴、合金めっき
では、可溶性陽極として高純度すず、ニッケル、不溶性
陽極としてＰｔ／Ｔｉ、被覆電極（ＩｒＯ_２／Ｔａ_２Ｏ
_５）が挙げられる。 (8)スルホン酸系のすず合金浴では、可溶性陽極として
すず、鉛、ビスマス、不溶性陽極としてＰｔ／Ｔｉが挙
げられる。 (9)ほうふっ酸系のほうふっ化すず浴、ほうふっ化はん
だ浴では、可溶性陽極として高純度すず、すず、鉛が挙
げられる。 (10)塩化物系のウッド浴、酸性亜鉛浴では、可溶性陽極
として電解ニッケル、亜鉛が挙げられる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
電解電極の下端部の腐食が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面丸型の電解電極
の斜視図である。

【図２】同電極の中央縦断面図である。

【図３】（ａ）は電解電極の要部の拡大図、（ｂ）は図
３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図、（ｃ）は
図３（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切断した断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｈ）は電解電極の変更例の横断面図
である。

【図５】（ａ）,（ｂ）は電解電極の凸部の変更例の縦
断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は電解電極の製造工程を示す説
明図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は凸部の形成過程を示す縦断面
図である。

【図８】実施形態の電解電極の使用例を示す説明図であ
る。

【図９】（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、従来の電解電極の代
表例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…電解電極 ２…銅芯 ３…引掛部 ４…銅芯部材 ５…鉛合金層 ６…凸部 ７…保護皮膜 ８…蝶ネジ １０…めっき槽 １１…陰極治具 １２…被めっき物 １３，２３…通電バー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に下方に突出する凸部を備え、該凸
   部が曲面を備えたことを特徴とする電解電極。
2. 【請求項２】 前記凸部が概ね一様な曲率を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の電解電極。