JP2005272875A - Electrolytic treatment method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属もしくは合金製の連続した長尺部材又は金属もしくは合金製の複数の被処理部材を構成要素として連続的に連結した被処理材、例えば金属又は合金製の務歯や止部材(上止具、下止具)を含むスライドファスナーチェーンや、金属又は合金製のボール部材を構成要素として連続的に連結したボールチェーンなどの金属もしくは合金製の被処理材に対する電解処理方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a material to be treated, which is a continuous long member made of metal or an alloy or a plurality of members to be treated made of metal or an alloy connected as a constituent element, for example, a tooth or a stop member made of metal or an alloy ( Electrolytic treatment method and apparatus for a metal or alloy treated material such as a slide fastener chain including an upper stopper and a lower stopper, or a ball chain in which metal or alloy ball members are continuously connected as constituent elements About.
一般的な電解処理(陽極酸化、電解めっき等)は、表面処理を行いたい被処理物を一方の電極として、これを対極と共に同一電解浴内に浸漬し、これらの間に通電することにより行われている。
しかしながら、例えば、ファスナーテープの長手方向一端縁部に多数の務歯(エレメント)が所定間隔で止着されたスライドファスナーのファスナーチェーンや、多数のボール部材が紐等の連結部材で連結されたボールチェーンなど、複数の金属部材を構成要素とする被処理物の場合、各部材同士(例えば、隣接する務歯同士)は電気的に接続されていないため、上記のような一般的な方法では電解処理を行うのが困難である。
Common electrolytic treatment (anodization, electrolytic plating, etc.) is performed by immersing this object in the same electrolytic bath with the counter electrode as one of the electrodes to be surface-treated, and energizing them. It has been broken.
However, for example, a fastener chain of a slide fastener in which a large number of engagement teeth (elements) are fastened to one end edge in the longitudinal direction of the fastener tape at a predetermined interval, or a ball in which a large number of ball members are connected by a connecting member such as a string. In the case of an object to be processed that includes a plurality of metal members such as chains, the members (for example, adjacent teeth) are not electrically connected. It is difficult to process.
そこで、このような複数の金属部材から構成される被処理材の構成部材に表面処理を行う方法として、例えば、非導電性の円筒形保持具にファスナーチェーンを周回させて巻き付け、さらに各金属製務歯の上に接触するように電気導体線条を巻き付けるか(特許文献1参照)、又は導電性保持具にファスナーチェーンを巻き付けるか(特許文献2参照)、あるいはさらに務歯のみを導電性の保持ロッドに取り付け(特許文献3参照)、金属製務歯同士を電気的に接続した状態でバッチ方式で処理する方法が行われている。
しかしながら、いずれの方法も、務歯部分に電極部材(電気導体線条、導電性保持具、導電性の保持ロッド)を直接接触させて通電する方法であるが、電極部材と務歯の接触が不均一となり易く、陽極酸化皮膜等の電解処理により形成された皮膜に斑が生じ易いという問題がある。また、いずれの方法もバッチ処理となるため、生産性も悪い。
Therefore, as a method of performing the surface treatment on the constituent members of the material to be processed including such a plurality of metal members, for example, a fastener chain is wound around a non-conductive cylindrical holder, and each metal member is further wound. Wrap an electric conductor wire so as to contact the service tooth (see Patent Document 1), or wind a fastener chain around a conductive holder (see Patent Document 2), or make only the service tooth conductive. A method of performing a batch process in a state where the metal working teeth are electrically connected to each other is mounted on a holding rod (see Patent Document 3).
However, any of these methods is a method in which an electrode member (electrical conductor wire, conductive holder, conductive holding rod) is brought into direct contact with the tooth part and energized. There is a problem that the film tends to be non-uniform and spots are easily formed on a film formed by electrolytic treatment such as an anodized film. Moreover, since any method becomes a batch process, productivity is also bad.
そのため、務歯同士が予め電気的に接続した状態にファスナーチェーンを作製し、このファスナーチェーンに連続的に電解処理する方法も行われている。例えば、ファスナーテープの務歯取付部内に導電糸を編み込むことで務歯同士が電気的に接続された状態のファスナーチェーンを作製し(特許文献4参照)、この導電糸を有するファスナーチェーンを、案内ローラにより電解浴内を通過するように案内しながら連続的に搬送し、連続的に電解処理することが行われている(特許文献5参照)。
このような方法の場合、務歯列全体を同時に通電し、連続的に電解処理できるが、導電糸は高価であり、また、金属の導電糸を織り込むためにテープ作製や染色において糸の切断や金属の溶解など起こり易く、生産性が悪いという問題がある。
Therefore, a method is also performed in which a fastener chain is prepared in a state where the engagement teeth are electrically connected in advance, and this fastener chain is continuously subjected to electrolytic treatment. For example, a fastener chain in a state where the engagement teeth are electrically connected to each other is produced by weaving a conductive thread into the engagement portion of the fastener tape (see Patent Document 4), and the fastener chain having the conductive thread is guided. It is continuously conveyed while being guided by a roller so as to pass through the electrolytic bath and continuously subjected to electrolytic treatment (see Patent Document 5).
In such a method, the entire dental dentition can be energized simultaneously and continuously subjected to electrolytic treatment, but the conductive yarn is expensive. There is a problem that metal is easily dissolved and productivity is poor.
その他の方法として、スライドファスナーの務歯や止部材(上止具、下止具)、ボールチェーンのボールのような複数の微小部品を、予めバレルめっきなどによってめっきする方法が知られている。
しかしながら、通常のバレルめっきの場合、電解液中を電流が流れ易く、被処理材近傍を充分に流れ難くなるため、付き廻り性が悪く、着色むらを生じ易いという難点がある。また、務歯に予め電解処理した後、ファスナーテープに止着してファスナーチェーンを作製する場合、通常のファスナーチェーン作製法である務歯の断面形状に相当する断面形状の線材(所謂、Yバー)の切断と同時にテープ部に止着する方法に比べ、工程が長く煩瑣であり、製造コストも高価なものとなってしまう。
As another method, there is known a method in which a plurality of minute parts such as a slide fastener engaging tooth, a stop member (upper stop and lower stop), and a ball of a ball chain are plated in advance by barrel plating or the like.
However, in the case of normal barrel plating, current easily flows in the electrolytic solution, and it becomes difficult to sufficiently flow in the vicinity of the material to be processed. In addition, when a fastener chain is prepared by performing electrolytic treatment on the service tooth in advance and then fastening to the fastener tape, a wire rod having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the service tooth, which is a normal fastener chain manufacturing method (so-called Y bar) ), The process is long and cumbersome, and the manufacturing cost is expensive.
本発明は、前記したような従来技術の問題に鑑みなされたものであり、その主たる目的は、例えば金属又は合金製の務歯や止部材(上止具、下止具)を含むスライドファスナーチェーンや、金属又は合金製のボール部材を構成要素として連続的に連結したボールチェーンなどの電解処理において、金属もしくは合金製の被処理部材に電極を直接接触することによる処理の不均一性を解決し、かつ、導電糸を用いて務歯列を電気的に接続することなく処理でき、被処理部材表面に均一に且つ低コストで効率的に電解処理を行うことができる方法及びそのための装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and a main object thereof is a slide fastener chain including, for example, a metal or alloy engagement tooth or a stopper member (upper stopper, lower stopper). In addition, in the electrolytic treatment of a ball chain or the like in which a metal or alloy ball member is continuously connected as a constituent element, the processing non-uniformity caused by direct contact of the electrode with the metal or alloy treated member is solved. In addition, a method and an apparatus therefor are provided that can perform treatment without electrically connecting the dental dentition using a conductive thread, and can efficiently perform electrolytic treatment uniformly and at low cost on the surface of the member to be treated. There is to do.
前記目的を達成するために、本発明の第一の側面によれば電解処理方法が提供され、その第一の態様は、電解浴中に、該電解浴を仕切るように、かつ実質的に被処理材の処理すべき構成要素間及び/又はその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を配置し、該被処理材の両側に離間して一対の電極を配し、該電極に給電して電解処理を行うことを特徴としている。
この方法は連続処理に好適に適用でき、上記被処理材を移動させながら連続的に電解処理を行うことができる。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an electrolytic treatment method, the first aspect of which comprises partitioning the electrolytic bath in the electrolytic bath and substantially covering the electrolytic bath. The material to be treated is arranged so that the electrolyte solution can be circulated only between the components to be treated of the treatment material and / or the gaps around the component, and a pair of electrodes are arranged on both sides of the material to be treated. In addition, the electrolytic treatment is performed by supplying power to the electrode.
This method can be suitably applied to continuous processing, and electrolytic treatment can be performed continuously while moving the material to be processed.
本発明の電解処理方法の第二の態様は、電解浴を仕切るように配置された、電解液が流通可能な電気絶縁性の被処理材収納槽内に、複数の被処理部材からなるか又は複数の被処理部材を含む被処理材を実質的に該被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を収納し、上記被処理材収納槽の両側に離間して一対の電極を配し、該電極に給電して電解処理を行うことを特徴としている。 The second aspect of the electrolytic treatment method of the present invention comprises a plurality of members to be treated in an electrically insulating material storage tank that is arranged so as to partition the electrolytic bath and in which an electrolytic solution can flow. A material to be treated including a plurality of materials to be treated is accommodated so that the electrolyte can be circulated substantially only between the materials to be treated and the gaps around the materials, and both sides of the material to be treated are stored. A pair of electrodes are arranged apart from each other, and the electrolytic treatment is performed by supplying power to the electrodes.
前記いずれの態様の電解処理方法においても、給電方法としては、直流、又は電圧もしくは電流を正負交互に反転させた正負対称もしくは正負非対称の波形(交流、パルス型波形、鋸型波形等)を用いることができる。特に好適な給電方法は、直流又は電圧もしくは電流を正負交互に反転させた正負非対称の波形を一定時間印加後、印加する対極を反対にして通電するサイクルを、1サイクル又は2サイクル以上繰り返す方法である。 In any of the above-described electrolytic treatment methods, as a power feeding method, a direct current or a positive / negative symmetric or positive / negative asymmetric waveform (AC, pulse waveform, saw waveform, etc.) obtained by alternately inverting voltage or current is used. be able to. A particularly preferable power supply method is a method in which a cycle in which a counter electrode to be applied is reversed and applied for one or more cycles after applying a positive or negative asymmetric waveform in which DC or voltage or current is alternately reversed to positive and negative for a certain time is repeated. is there.
前記被処理材としては、少なくとも一部が金属もしくは合金製であれば全て適用できるが、本発明の電解処理方法は、金属もしくは合金製の連続した長尺部材又は金属もしくは合金製の複数の被処理部材を構成要素として連続的に連結した部材からなる被処理材、特に、金属又は合金製の務歯あるいはさらに止部材(上止具及び/又は下止具)を含むスライドファスナーチェーンや、金属又は合金製のボール部材を構成要素として連続的に連結したボールチェーンに有利に適用できる。 Any material can be used as the material to be treated as long as at least a part thereof is made of metal or alloy. However, the electrolytic treatment method of the present invention can be applied to a continuous long member made of metal or alloy or a plurality of materials made of metal or alloy. Material to be treated consisting of members that are continuously connected with the processing member as a constituent element, in particular, a slide fastener chain including a metal or alloy service tooth or a stopper member (upper stopper and / or lower stopper), or metal Alternatively, the present invention can be advantageously applied to a ball chain in which ball members made of an alloy are continuously connected as constituent elements.
また、本発明の電解処理方法は、陽極酸化、電解めっき、電解研磨、電解脱脂等の電気的に被処理材表面の改質を行うあらゆる方法に適用できる。
電解処理の条件は、被処理材の形態、材質等に応じて適宜設定できるが、被処理材が構成要素としてアルミニウム又はアルミニウム合金製の被処理部材を含み、これらに陽極酸化処理を行う場合、直流又は周波数10kHz以下の正負交互に反転した波形を用い、電解電圧20V以上で陽極酸化処理を行うことが好ましい。
また、前記電解処理が電解研磨の場合、水酸化カリウム及び/又は水酸化ナトリウムを含有する浴中、周波数5Hz〜200Hzの正負交互に反転した波形を用い、電解研磨することが好ましい。
In addition, the electrolytic treatment method of the present invention can be applied to any method for electrically modifying the surface of a material to be treated, such as anodization, electrolytic plating, electrolytic polishing, and electrolytic degreasing.
The conditions for the electrolytic treatment can be appropriately set according to the form, material, etc. of the material to be treated, but when the material to be treated includes a member to be treated made of aluminum or an aluminum alloy as a constituent element, and anodizing the material, It is preferable to perform anodic oxidation at an electrolytic voltage of 20 V or higher using a waveform that is alternately reversed between positive and negative with a direct current or a frequency of 10 kHz or less.
When the electrolytic treatment is electrolytic polishing, it is preferable to perform electrolytic polishing using a waveform in which positive and negative frequencies of 5 Hz to 200 Hz are alternately reversed in a bath containing potassium hydroxide and / or sodium hydroxide.
さらに、前記被処理材が構成要素として銅−亜鉛合金、ステンレス、又は亜鉛製の被処理部材を含み、これらに電解めっきを行う場合、直流又は周波数10Hz以下の正負交互に反転した波形を用い、電解めっきすることが好ましい。
また、前記電解処理が電解脱脂の場合、水酸化カリウム及び/又は水酸化ナトリウム浴中、周波数100Hz〜1kHzの正負交互に反転した波形を用い、電圧5V以下で電解脱脂を行うことが好ましい。
Furthermore, when the material to be treated includes a member to be treated made of copper-zinc alloy, stainless steel, or zinc as a component, and when performing electroplating on these, using a waveform in which DC or a frequency of 10 Hz or less is alternately inverted, Electrolytic plating is preferred.
Further, when the electrolytic treatment is electrolytic degreasing, it is preferable to perform electrolytic degreasing at a voltage of 5 V or less using a waveform in which positive and negative frequencies of 100 Hz to 1 kHz are alternately reversed in a potassium hydroxide and / or sodium hydroxide bath.
さらに本発明の第二の側面によれば、前記電解処理方法を好適に行うことができる電解処理装置が提供され、その第一の態様は、電解槽と、該電解槽を分画するように配設され、電解液が流通するための開口部と該開口部を横切るように壁内に形成された被処理材挿通部を有する仕切り壁と、該仕切り壁の両側に離間して配置された一対の電極とを有することを特徴としている。好適な態様においては、上記電解槽の下方に漏液受槽が配置され、該漏液受槽内の電解液を上記電解槽に送るための循環ラインが電解槽と漏液受槽との間に設けられている。 Furthermore, according to the second aspect of the present invention, there is provided an electrolytic treatment apparatus capable of suitably performing the electrolytic treatment method, wherein the first aspect is to fractionate the electrolytic cell and the electrolytic cell. A partition wall having an opening for flowing the electrolyte solution and a material insertion portion formed in the wall so as to cross the opening, and spaced apart on both sides of the partition wall It has a pair of electrodes. In a preferred embodiment, a leak receiving tank is disposed below the electrolytic tank, and a circulation line for sending the electrolytic solution in the leak receiving tank to the electrolytic tank is provided between the electrolytic tank and the leak receiving tank. It has been.
また、本発明の電解処理装置の第二の態様は、電解槽と、該電解槽を分画するように配設された、電解液が流通可能な電気絶縁性の被処理材収納槽と、該被処理材収納槽の両側に離間して配置された一対の電極とを有することを特徴としている。好適な態様においては、上記被処理材収納槽が円筒状の多孔回転バレルであり、好ましくは該多孔回転バレルの内周面には複数の突起が形成されている。 Further, the second aspect of the electrolytic treatment apparatus of the present invention is an electrolytic tank, an electrically insulating material storage tank that is disposed so as to fractionate the electrolytic tank and through which an electrolytic solution can flow, It has a pair of electrodes that are spaced apart on both sides of the material storage tank. In a preferred embodiment, the material storage tank is a cylindrical porous rotating barrel, and preferably a plurality of protrusions are formed on the inner peripheral surface of the porous rotating barrel.
前記本発明の電解処理方法の第一の態様によれば、電解浴中に、該電解浴を仕切るように、かつ実質的に被処理材の処理すべき構成要素間及び/又はその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を配置し、該被処理材の両側に離間して一対の電極を配し、該電極に給電して電解処理を行うものであるため、電流が被処理材の電解液との界面近傍を通り易くなる。そのため、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができ、また従来の電解処理よりも浴濃度を低くできる。また、ファスナーチェーンやボールチェーンの陽極酸化処理や電解めっきを行う場合、導電糸のような高価な材料を使用することなく、従来の工程に処理工程を増やすだけで効率のよい電解処理を行なえ、色むらのない耐久性、耐食性等に優れた皮膜を形成でき、種々の装飾性を付与されたファスナーチェーンやボールチェーンを提供できる。また、上記被処理材を移動させながら連続的に電解処理を行うことにより、生産性良く、比較的低コストで電解処理を行うことができる。 According to the first aspect of the electrolytic treatment method of the present invention, in the electrolytic bath, the electrolytic bath is partitioned, and substantially between the components to be treated of the material to be treated and / or the gap around the components. Since the material to be treated is arranged so that the electrolyte solution is distributed only from, a pair of electrodes are arranged apart from both sides of the material to be treated, and the electrode is fed to perform the electrolytic treatment. It becomes easy for an electric current to pass through the interface vicinity with the electrolyte solution of a to-be-processed material. Therefore, the electrolytic treatment is efficiently performed, the electrolytic treatment without processing unevenness can be performed, and the bath concentration can be made lower than the conventional electrolytic treatment. In addition, when performing anodizing and electrolytic plating of fastener chains and ball chains, efficient electrolytic treatment can be performed simply by increasing the number of treatment steps in the conventional process without using expensive materials such as conductive yarns. It is possible to provide a fastener chain and a ball chain which can form a film having excellent durability and corrosion resistance without color unevenness and which have various decorative properties. In addition, by performing the electrolytic treatment continuously while moving the material to be treated, the electrolytic treatment can be performed at a relatively low cost with high productivity.
また、前記本発明の電解処理方法の第二の態様によれば、電解浴を仕切るように配置された、電解液が流通可能な電気絶縁性の被処理材収納槽内に、被処理材を収納した状態で電解処理を行うため、バッチ処理とはなるが、複数の被処理部材からなるか又は複数の被処理部材を含む被処理材を実質的に該被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を収納するものであるため、この場合にも電流が被処理部材の電解液との界面近傍を通り易くなる。そのため、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができ、また従来の電解処理よりも浴濃度を低くできる。また、ファスナーチェーンの務歯、ボールチェーンのボール部材、スナップボタン、鋲等の小さな金属もしくは合金製の被処理部材に陽極酸化処理や電解めっきを行う場合、色むらのない耐久性、耐食性等に優れた皮膜を形成できる。 Further, according to the second aspect of the electrolytic treatment method of the present invention, the material to be treated is placed in an electrically insulating material storage tank that is arranged so as to partition the electrolytic bath and through which the electrolytic solution can flow. Since the electrolytic treatment is performed in the housed state, it is a batch process. However, a material to be treated which is composed of a plurality of members to be treated or includes a plurality of members to be treated is substantially spaced between the members to be treated and the surrounding gaps. Since the material to be treated is accommodated so that the electrolytic solution is circulated only from the inside, the current can easily pass through the vicinity of the interface between the material to be treated and the electrolytic solution. Therefore, the electrolytic treatment is efficiently performed, the electrolytic treatment without processing unevenness can be performed, and the bath concentration can be made lower than the conventional electrolytic treatment. In addition, when performing anodizing treatment or electrolytic plating on small metal or alloy treated members such as fastener teeth, ball chain ball members, snap buttons, scissors, etc., durability without color unevenness, corrosion resistance, etc. Excellent film can be formed.
さらに本発明の電解処理装置の第一の態様によれば、金属もしくは合金製の連続した長尺部材又は金属もしくは合金製の複数の被処理部材を構成要素として連続的に連結した部材からなる被処理材に、生産性良く、比較的低コストで連続的に電解処理を行うことができる。また、電解槽の下方に漏液受槽が配置され、該漏液受槽内の電解液を上記電解槽に送るための循環ラインが電解槽と漏液受槽との間に設けられている好適な態様によれば、電解液を効率的に使用でき、廃液処理の負担も軽減できる。 Furthermore, according to the first aspect of the electrolytic treatment apparatus of the present invention, a continuous long member made of metal or an alloy or a member formed by continuously connecting a plurality of processed members made of metal or alloy as constituent elements. The treatment material can be continuously subjected to electrolytic treatment with high productivity and relatively low cost. Further, a liquid leakage receiving tank is disposed below the electrolytic tank, and a circulation line for sending the electrolytic solution in the liquid leakage receiving tank to the electrolytic tank is provided between the electrolytic tank and the liquid leakage receiving tank. According to the aspect, the electrolytic solution can be used efficiently, and the burden of waste liquid treatment can be reduced.
さらにまた、本発明の電解処理装置の第二の態様によれば、バッチ処理とはなるが、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができる。また、前記被処理材収納槽が円筒状の多孔回転バレルであり、好ましくは該多孔回転バレルの内周面に複数の突起が形成されている好適な態様においては、被処理材収納槽内に収納された被処理材が効率的に撹拌させるための被処理物撹拌手段を備えているので、電解処理の均一性をさらに高めることができる。 Furthermore, according to the second aspect of the electrolytic treatment apparatus of the present invention, although it is a batch treatment, the electrolytic treatment is efficiently performed, and the electrolytic treatment without processing unevenness can be performed. Moreover, in the suitable aspect in which the said to-be-processed material storage tank is a cylindrical porous rotation barrel, Preferably several protrusion is formed in the internal peripheral surface of this porous rotation barrel, in a to-be-processed material storage tank Since the material to be treated is provided with the object agitation means for efficiently agitating the material to be treated, the uniformity of the electrolytic treatment can be further improved.
前記したように、本発明の電解処理方法及び装置は、被処理部材に電極を接触させることなく、また導電糸など特別な材料を使用することなく、浴中給電法によって電解処理を行うものであるが、被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるようにするため、電流が被処理部材の電解液との界面近傍を通り易くなる。その結果、処理むらのない電解処理を行うことができ、また、従来の電解処理よりも浴濃度を低くできる。 As described above, the electrolytic treatment method and apparatus according to the present invention performs electrolytic treatment by an in-bath power feeding method without bringing an electrode into contact with a member to be treated and without using a special material such as a conductive yarn. However, since the electrolytic solution is circulated only between the members to be processed and the gaps around the members, the current can easily pass through the vicinity of the interface of the member to be processed with the electrolytic solution. As a result, it is possible to perform electrolytic treatment without processing unevenness, and to lower the bath concentration than conventional electrolytic treatment.
被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるようにするための手段として、第一の態様は、電解浴中に、該電解浴を仕切るように、かつ実質的に被処理材の処理すべき構成要素間及び/又はその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を配置するものである。一方、第二の態様は、電解浴を仕切るように配置された、電解液が流通可能な電気絶縁性の被処理材収納槽内に、複数の被処理部材からなるか又は複数の被処理部材を含む被処理材を実質的に該被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるように被処理材を収納するものである。 As a means for allowing the electrolytic solution to flow only between gaps between and around the members to be treated, the first aspect is to partition the electrolytic bath in the electrolytic bath and substantially cover the electrolytic bath. The material to be treated is arranged so that the electrolytic solution is circulated only between the components to be treated of the treatment material and / or the gap around the component. On the other hand, in the second aspect, a plurality of members to be processed or a plurality of members to be processed are arranged in an electrically insulating material storage tank in which an electrolytic solution can be circulated so as to partition the electrolytic bath. The material to be treated is accommodated so that the electrolytic solution can be circulated substantially only between the material to be treated and the gap around it.
以下、添付図面に示す本発明の好適な実施態様について説明しつつ、本発明について詳細に説明する。
まず、図2〜4は、被処理材として、金属もしくは合金製の連続した長尺部材又は金属もしくは合金製の複数の被処理部材を構成要素として連続的に連結した部材からなる被処理材、例えば、金属又は合金製の務歯あるいはさらに止部材(上止具及び/又は下止具)を含むスライドファスナーチェーンや、金属又は合金製のボール部材を構成要素として連続的に連結したボールチェーン、務歯の断面形状に相当する断面形状の線材(所謂、Yバー)等に有利に適用できる電解処理装置の例を示している。その代表例であるスライドファスナーの一例の概略構成を図1に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail while describing preferred embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
First, FIGS. 2 to 4 show a material to be processed comprising a continuous long member made of metal or alloy, or a member obtained by continuously connecting a plurality of processed members made of metal or alloy as components, For example, a slide fastener chain including a metal or alloy service tooth or a stopper member (upper stopper and / or lower stopper), a ball chain in which metal or alloy ball members are continuously connected as components, An example of an electrolytic treatment apparatus that can be advantageously applied to a wire rod having a cross-sectional shape corresponding to a cross-sectional shape of a tooth (so-called Y bar) or the like is shown. A schematic configuration of an example of a slide fastener as a representative example is shown in FIG.
図1に示されるように、ファスナーチェーン1は、一側端縁側に芯部3が形成されたファスナーテープ2と、該ファスナーテープ2の芯部3に所定の間隔で加締め固定(止着)された務歯4、さらには務歯4の上端及び下端でファスナーテープの芯部2に加締め固定された上止具5及び下止具6からなる。スライドファスナーは、これらの対向する一対のファスナーチェーン1と、それらの務歯4間に配され、エレメント3の噛合及び開離を行うための上下方向に摺動自在なスライダー7とからなる。なお、ファスナーテープ2の芯部3に止着される務歯の形態には、図示のもの以外に種々のものがあり、いずれにも本発明を適用できることは言うまでもない。
As shown in FIG. 1, the
図2は、電解装置本体の概略構成を示している。電解処理装置20の電解槽21は、仕切り壁22によって2つに分画されている。仕切り壁22は、電解液が流通するための開口部23と、該開口部23を横切るように仕切り壁22内に略垂直方向に貫通して形成された被処理材挿通部24を有する。なお、図示の例では、2つの槽の側壁同士を接合して1つの電解槽が作製された例を示している。すなわち、これら2つの槽の側壁の対向する位置に開口部を予め穿設しておき、側壁同士を接合したときに開口部23が形成されるようにし、また、両側壁の対向する部分に垂直方向に予め溝を形成しておき、側壁同士を接合したときに仕切り壁22が形成されると同時に、それらの間に被処理材挿通部24が形成されるようにしたものである。このような作製方法に限られるものではなく、予め開口部23とこれを横切るように被処理材挿通部24が形成された仕切り壁22を、1つの電解槽21内に2室に分画するように配設してもよい。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the electrolyzer main body. The
また、仕切り壁22の両側の室には電極25aと25bがそれぞれ配置され、これらは電源26に接続されている。なお、電極25a,25bのサイズは開口部23の大きさ以上であることが好ましく、またその位置は仕切り壁22から離間しており、かつ対向するそれらの投影面積が開口部23を覆うような位置であれば任意に設定できる。
さらに図3に示されるように、上記電解槽21の下方に漏液受槽27が配置され、該漏液受槽27と電解槽21との間には循環ライン28が設けられており、漏液受槽27内の電解液Lはポンプ29により上記電解槽21に送られる。
In addition, electrodes 25 a and 25 b are respectively disposed in the chambers on both sides of the
Further, as shown in FIG. 3, a leak receiving tank 27 is disposed below the
また、仕切り壁22に形成された被処理材挿通部24のサイズ(幅及び深さ)は被処理材の幅及び厚さよりも若干大きくなるように設定され、また、開口部23のサイズは、被処理部材の大きさに応じて適宜設定される。例えば、被処理材がファスナーチェーン1で被処理部材が務歯4の場合、図4に示されるように、開口部23の幅は一対のファスナーチェーン1を噛み合わせた状態での両方の務歯4の合計幅とほぼ同一か僅かに大きいサイズに設定される。このようなサイズに設定することにより、実質的にファスナーチェーン1の処理しようとする務歯4の部分だけが電解液に浸漬されることになるので、ファスナーテープ2に含浸して持ち出される電解液の量を最小限に抑えることができ、ファスナーテープ2の劣化も防止される。また、電解処理時においては、実質的に該務歯4(被処理部材)の周囲及び/又は務歯4間の間隙からのみ電解液の流通が行われるので、電流は務歯の電解液との界面近傍を通り易くなる。そのため、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができる。
In addition, the size (width and depth) of the material insertion portion 24 formed in the
電解処理時においては、被処理材挿通部24に挿入されたファスナーチェーンを、図3及び図4に矢印で示されるように下方に順次搬送させながら、連続的に電解処理が行われる。この際、電解液Lは被処理材挿通部24の下端開口から漏れるが、下方に配置された漏液受槽27内に回収される。漏液受槽27内に集められた電解液Lはポンプ29により上記電解槽21に送られる。
なお、前記実施態様では、電解槽21の下方に漏液受槽27を配置したが、外槽(漏液受槽に相当)内に内槽(電解槽に相当)を配置し、内槽(電解槽)の被処理材挿通部の下端開口部から搬出されるファスナーチェーンは、ガイドロールによって、内槽と外槽の間から上方に案内しながら搬送するようにすることもできる。この場合、被処理材挿通部の下端開口部によって内槽と外槽は連通しているため、電解液の液面は内槽と外槽で同一面となり、前記ポンプ29は不要となる。
During the electrolytic treatment, the electrolytic treatment is continuously performed while the fastener chain inserted into the workpiece insertion portion 24 is sequentially conveyed downward as indicated by arrows in FIGS. 3 and 4. At this time, the electrolytic solution L leaks from the lower end opening of the workpiece insertion portion 24, but is collected in the leak receiving tank 27 disposed below. The electrolytic solution L collected in the leakage receiving tank 27 is sent to the
In addition, in the said embodiment, although the leak receiving tank 27 was arrange | positioned under the
本発明の電解処理方法は、浴中給電の原理に基づくものであるが、ここで陽極酸化の場合を例に挙げて説明すると、例えば、両電極25a,25bに直流電源から給電し、一方の電極25aを陽極、他方の電極25bを陰極とすると、務歯4の電極25a側の表面はマイナス、電極25b側の表面はプラスに帯電し、電極25b側の表面が酸化されて陽極酸化皮膜が形成される。次に、逆に電極25aを陰極、他方の電極25bを陽極とすると、務歯4の電極25b側の表面はマイナス、電極25a側の表面はプラスに帯電し、電極25a側の表面が酸化されて陽極酸化皮膜が形成される。このようにして、務歯の全表面に陽極酸化皮膜が形成される。この浴中給電の原理は、陽極酸化処理のみでなく、電解めっき、電解研磨、電解脱脂等の電気的に被処理材表面の改質を行う方法全てに適用できる。 The electrolytic treatment method of the present invention is based on the principle of power supply in the bath. Here, the case of anodization will be described as an example. For example, both electrodes 25a and 25b are fed from a DC power source, If the electrode 25a is an anode and the other electrode 25b is a cathode, the surface of the engagement tooth 4 on the electrode 25a side is negatively charged, the surface of the electrode 25b side is positively charged, the surface on the electrode 25b side is oxidized, and an anodic oxide film is formed. It is formed. Next, when the electrode 25a is the cathode and the other electrode 25b is the anode, the surface of the engagement tooth 4 on the electrode 25b side is negatively charged, the surface of the electrode 25a side is positively charged, and the surface of the electrode 25a side is oxidized. As a result, an anodized film is formed. In this way, an anodized film is formed on the entire surface of the tooth. This principle of power supply in the bath can be applied not only to the anodizing treatment but also to all methods for electrically modifying the surface of the material to be treated, such as electrolytic plating, electrolytic polishing, and electrolytic degreasing.
図5及び図6は、本発明の電解処理方法を好適に適用できるボールチェーンの一例を示している。このボールチェーン30は、多数の金属又は合金製の中空球状ボール31が連結部材32により連結された構造を有する。このようなボールチェーン30を前記した電解処理装置20により電解処理する場合、開口部23の幅と概略一致するように数本のボールチェーン30を引き揃えて被処理材挿通部24に通し、下方に搬送しながら連続的に電解処理が行われる。この場合にも、電解処理時においては、実質的にボールチェーン30(被処理材)の周囲及び/又はボール31間の間隙からのみ電解液の流通が行われるので、電流はボールチェーン30の電解液との界面近傍を通り易くなる。そのため、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができる。
なお、Yバーのような線状材を電解処理する場合には、開口部23のサイズを、被処理材挿通部24に挿入されたYバーと開口部23との間に電解液が流通するような隙間が形成されるような大きさにすればよい。また、これらのような線状の被処理物を電解処理する場合は、被処理物を回転させながら搬送することで、より好適に電解処理を行うことができる。
5 and 6 show an example of a ball chain to which the electrolytic treatment method of the present invention can be suitably applied. The
When electrolytic treatment is performed on a linear material such as a Y bar, the electrolyte solution circulates between the Y bar inserted into the workpiece insertion portion 24 and the
図7及び図8は、前記したようなファスナーチェーン1の務歯4等の構成部品、あるいはボールチェーン30のボール31、あるいはさらにスナップボタン、鋲など、小さな金属又は合金製の被処理部材の電解処理に好適な本発明の電解処理装置の一例を示している。この電解処理装置20においては、電解槽21は開口部23を有する仕切り壁22によって2室に分画されており、この開口部23に、電解液が流通可能な電気絶縁性の円筒状の被処理材収納槽40がその回転軸41を中心に回転自在に配設されている。被処理材収納槽40は円筒状の多孔回転バレルであり、その外周壁及び両側壁は網目状であり、電解液が流通可能になっている。なお、外周壁及び両側壁が多孔板から形成されたものでもよい。また、被処理材収納槽40の内周面には、実質的にその長さ全体に亘って複数の突起(突条)42が形成されている。また、前記実施態様と同様に、該被処理材収納槽40の両側には離間して一対の電極25a,25bが配置され、これらは電源26に接続されている。
FIGS. 7 and 8 show the electrolysis of components such as the engagement teeth 4 of the
このような構造の電解処理装置20においては、電解処理時に回転される被処理材収納槽40内の全体としての被処理材10の高さが電解液Lの液面とほぼ等しくなるように、電解液Lの液面レベルを調整することが好ましい。それによって、実質的に該被処理部材間及びその周囲の間隙からのみ電解液の流通が行われるようにすることができるため、電流が被処理部材の電解液との界面近傍を通り易くなる。その結果、効率的に電解処理がなされ、処理むらのない電解処理を行うことができる。また、被処理材収納槽40の内周面には複数の突起(突条)42が形成されていることにより、被処理材収納槽40内に収納された被処理部材が効率的に撹拌されるので、電解処理の均一性をさらに高めることができる。
In the
前記いずれの態様の電解処理方法においても、給電方法としては、直流、又は電圧もしくは電流を正負交互に反転させた正負対称もしくは正負非対称の波形(交流、パルス型波形、鋸型波形等)を用いることができる。特に好適な給電方法は、直流又は電圧もしくは電流を正負交互に反転させた正負非対称の波形を一定時間印加後、印加する対極を反対にして通電するサイクルを、1サイクル又は2サイクル以上繰り返す方法である。幾つかの波形例を図9及び図10に示す。 In any of the above-described electrolytic treatment methods, as a power feeding method, a direct current or a positive / negative symmetric or positive / negative asymmetric waveform (AC, pulse waveform, saw waveform, etc.) obtained by alternately inverting voltage or current is used. be able to. A particularly preferable power supply method is a method in which a cycle in which a counter electrode to be applied is reversed and applied for one or more cycles after applying a positive or negative asymmetric waveform in which DC or voltage or current is alternately reversed to positive and negative for a certain time is repeated. is there. Some waveform examples are shown in FIGS.
図9の(A)は直流、(B)〜(D)は正負対称の波形であって(B)は交流、(C)はパルス型波形、(D)は鋸型波形を示しており、また(E)はパルス非対称型波形を示している。
一方、図10は、交流非対称型波形を示しており、正よりも負の絶対値が大きな(a)の波形と、正よりも負の絶対値が小さな(b)の波形を交互に繰り返して電解処理を行う。
このような正負非対称の一方の波形で一定時間印加後、正負交互に反転させて印加する通電サイクルを繰り返すことにより、務歯の噛み合っている部分にまで充分に電解処理を行うことが可能になる。
9A is a direct current, (B) to (D) are positive and negative symmetrical waveforms, (B) is an alternating current, (C) is a pulse waveform, and (D) is a saw waveform, (E) shows a pulse asymmetric waveform.
On the other hand, FIG. 10 shows an alternating current asymmetric type waveform, in which a waveform (a) having a larger negative value than positive and a waveform (b) having a smaller negative value than positive are alternately repeated. Perform electrolytic treatment.
By repeating the energization cycle in which the positive and negative asymmetrical waveforms are applied for a certain period of time and then reversed and applied alternately, it is possible to sufficiently perform the electrolytic treatment up to the engaged portion of the engagement teeth. .
また、本発明の電解処理方法は、硫酸、クロム酸、リン酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、スルファミン酸等の鉱酸又は有機酸の1種又は2種以上を含む酸性水溶液中で電解処理を行って陽極酸化皮膜を形成するか、あるいは硫酸及びリン酸を含む酸性浴、ホウ酸を含む中性浴等で電解処理を行って着色酸化皮膜を生成する陽極酸化処理や、ニッケル、クロム、金、銀等の金属イオンもしくは金属化合物イオンを含む電解液中で電解処理を行う電解めっき(電着)、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液中で電解処理を行う電解研磨又は電解脱脂など、電気的に被処理材表面の改質を行うあらゆる方法に適用できる。これらの処理方法自体は周知であるので、それらの説明は省略する。 Moreover, the electrolytic treatment method of the present invention is an electrolysis in an acidic aqueous solution containing one or more of mineral acids or organic acids such as sulfuric acid, chromic acid, phosphoric acid, oxalic acid, malonic acid, maleic acid, and sulfamic acid. Anodizing treatment to form an anodic oxide film, or an electrolytic treatment in an acidic bath containing sulfuric acid and phosphoric acid, a neutral bath containing boric acid to produce a colored oxide film, nickel, chromium Electrolytic plating (electrodeposition) in which electrolytic treatment is performed in an electrolytic solution containing metal ions or metal compound ions such as gold and silver, electrolytic polishing or electrolytic treatment in which electrolytic treatment is performed in an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide and potassium hydroxide The present invention can be applied to any method for electrically modifying the surface of a material to be treated, such as degreasing. Since these processing methods are well known, their explanation is omitted.
電解処理の条件は、被処理材の形態、材質等に応じて適宜設定できるが、被処理材が構成要素としてアルミニウム又はアルミニウム合金製の被処理部材を含み、これらに陽極酸化処理を行う場合、直流又は周波数10kHz以下(0〜10kHz)の正負交互に反転した波形を用い、電解電圧20V以上、50V以下で陽極酸化処理を行うことが好ましい。
また、前記電解処理が電解研磨の場合、水酸化カリウム及び/又は水酸化ナトリウムを含有する浴中、周波数5Hz〜200Hzの正負交互に反転した波形を用い、電解研磨することが好ましい。
The conditions for the electrolytic treatment can be appropriately set according to the form, material, etc. of the material to be treated, but when the material to be treated includes a member to be treated made of aluminum or an aluminum alloy as a constituent element, and anodizing the material, It is preferable to perform anodization treatment at an electrolytic voltage of 20 V or more and 50 V or less using a waveform in which direct current or a frequency of 10 kHz or less (0 to 10 kHz) is alternately reversed.
When the electrolytic treatment is electrolytic polishing, it is preferable to perform electrolytic polishing using a waveform in which positive and negative frequencies of 5 Hz to 200 Hz are alternately reversed in a bath containing potassium hydroxide and / or sodium hydroxide.
さらに、前記被処理材が構成要素として銅−亜鉛合金、ステンレス、又は亜鉛製の被処理部材を含み、これらに電解めっきを行う場合、直流又は周波数10Hz以下(0〜10Hz)の正負交互に反転した波形を用い、電解めっきすることが好ましい。
また、前記電解処理が電解脱脂の場合、水酸化カリウム及び/又は水酸化ナトリウム浴中、周波数100Hz〜1kHzの正負交互に反転した波形を用い、電圧5V以下、0.5V以上で電解脱脂を行うことが好ましい。
Further, when the material to be treated includes a member to be treated made of copper-zinc alloy, stainless steel, or zinc as a constituent element, and these are subjected to electrolytic plating, direct current or frequency of 10 Hz or less (0 to 10 Hz) is alternately reversed. Electrolytic plating is preferably performed using the corrugated waveform.
When the electrolytic treatment is electrolytic degreasing, electrolytic degreasing is performed at a voltage of 5 V or lower and 0.5 V or higher using a waveform in which positive and negative frequencies of 100 Hz to 1 kHz are alternately reversed in a potassium hydroxide and / or sodium hydroxide bath. It is preferable.
以下、実施例を示して本発明についてより具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely, it cannot be overemphasized that this invention is not what is limited to the following Example.
実施例1
図2に示されるような電解槽21を用い、仕切り壁22に形成された被処理材挿通部24に、アルミニウム合金で作製された務歯を構成要素としてなるファスナーチェーンを、務歯の側面及びその周辺が電解浴に曝されるように配し、その他の部分からは電解液が通らないようにした。
電解液として1%硫酸を用い、ファスナーチェーンの両側に一対の対極を配し、交流に5%の直流成分を加えた交直重畳波形を用い、周波数3kHz、15Vの定電圧電解を行った。電解波形は30秒ごとに反転させ、チェーンを長手方向に移動させながら20分間連続電解処理を行った。その結果、アルミニウム合金製務歯に厚さ3ミクロンの陽極酸化皮膜を均一に形成できた。
Example 1
Using the
1% sulfuric acid was used as an electrolytic solution, a pair of counter electrodes were arranged on both sides of the fastener chain, and a constant voltage electrolysis with a frequency of 3 kHz and 15 V was performed using an AC / DC superimposed waveform obtained by adding 5% DC component to AC. The electrolytic waveform was reversed every 30 seconds, and continuous electrolytic treatment was performed for 20 minutes while moving the chain in the longitudinal direction. As a result, an anodized film having a thickness of 3 microns could be uniformly formed on the aluminum alloy working tooth.
実施例2
図2に示されるような電解槽21を用い、仕切り壁22に形成された被処理材挿通部24に、アルミニウム合金製のボールチェーン10本を長手方向に引き揃えて入れた。
電解液として5%硫酸を用い、ボールチェーンの両側に一対の対極を配し、周波数100Hz、10Vの定電圧で交流電解を行った。ボールチェーンは長手方向の軸線を中心に回転させながら長手方向に下方に移動させ、30分間連続電解処理を行った。その結果、アルミニウム合金製ボールチェーンに厚さ1ミクロンの陽極酸化皮膜を均一に形成できた。
Example 2
Using an
5% sulfuric acid was used as an electrolytic solution, a pair of counter electrodes were arranged on both sides of the ball chain, and AC electrolysis was performed at a frequency of 100 Hz and a constant voltage of 10V. The ball chain was moved downward in the longitudinal direction while rotating around the longitudinal axis, and subjected to continuous electrolytic treatment for 30 minutes. As a result, an anodized film having a thickness of 1 micron could be uniformly formed on the aluminum alloy ball chain.
実施例3
図7に示されるような電解槽21を用い、2室に分画している仕切り壁22の開口部23に、電解液が抵抗なく通るように多数の細孔を有する耐酸性樹脂で作製された多孔円筒状回転バレルを、バレルを通して以外からは電解液が通らないように配し、ファスナーチェーン用アルミニウム合金製の務歯をバレルの約1/4の高さまで投入し、バレルが回転した時の務歯の高さとほぼ同じ位置まで電解槽を電解液で満たした。
電解液として1%硫酸とし、バレルを回転させながら、周波数1kHz、35Vの定電圧で交流電解を行い、60分間電解処理を行った。その結果、アルミニウム合金製務歯に厚さ3ミクロンの陽極酸化皮膜を均一に形成できた。
Example 3
Using an
The electrolytic solution was 1% sulfuric acid, AC electrolysis was performed at a constant voltage of 1 kHz and a frequency of 35 V while rotating the barrel, and electrolytic treatment was performed for 60 minutes. As a result, an anodized film having a thickness of 3 microns could be uniformly formed on the aluminum alloy working tooth.
1 ファスナーチェーン
2 ファスナーテープ
3 芯部
4 務歯
5 上止具
6 下止具
7 スライダー
10 被処理材
20 電解処理装置
21 電解槽
22 仕切り壁
23 開口部
24 被処理材挿通部
25a,25b 電極
26 電源
27 漏液受槽
28 循環ライン
30 ボールチェーン
31 ボール
32 連結部材
40 被処理材収納槽
42 突起(突条)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
The electrolytic treatment apparatus according to claim 13, wherein a plurality of protrusions (42) are formed on an inner peripheral surface of the porous rotary barrel.
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