JP2009242930A - 電解洗浄装置及び電解洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電解洗浄装置1及び電解洗浄方法は、陽極10と洗浄対象物Mを保持する陰極20とを電解洗浄液中に浸漬し、陽極10及び陰極20間に電流を流して洗浄対象物を電解洗浄する電解洗浄装置1及び電解洗浄方法であって、前記陽極10は、陰極20に対して異なる通電量で通電可能な複数の陽極部11,11を備え、前記複数の陽極部11,11のうち一部の陽極部11Aにおける前記陰極20との通電量が、他の陽極部11Bにおける前記陰極20との通電量に比べて多い状態と少ない状態とで交互に切り替わるように制御する。
【選択図】図1
Description
実施例1では、図1及び図2に示す電解洗浄装置1を使用した。陽極10は、陰極に対して異なる通電量で通電可能な陽極部11を二つ備え、各陽極部11は、それぞれ円盤状の陽極体12(直径36mm)を4個備える。また、陰極20は、複数の小孔が形成されたステンレス製のトレイを支持部材21として用いた。また、洗浄対象物Mとしては、金型や金属部品の素材に利用される鋼材(幅30mm、長さ30mm、高さ10mm)を用いた。なお、測定には洗浄対象物Mを一つ用いた。そして、上記洗浄対象物Mを前記支持部材21上に並べてセットした。前記陽極10は、金属の放電部分と洗浄対象物Mの上端面との間隔が30mmとなるように配置した。
比較例1は、陽極の構成及び陽極に印加する電圧に関するものを除いて、各種の条件は基本的に上記実施例1と同様である。比較例1では、図5に示すような、陽極60が一つの陽極部61で構成され、該陽極部61は、陽極体62を6個有する電解洗浄装置51を用いた。なお、比較例1に係る電解洗浄装置51のうち、実施例1に係る電解洗浄装置1と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。そして、印加する電圧を変化させることなく、5Vの直流電圧を常時印加した。測定が終了するまでに補充した補充液(水)の量は、約1500mLであった。その結果、29時間経過時の検証において、洗浄対象物Mに損傷が確認された。これらを表1に示す。
実施例2は、補充液を除いて、各種の条件は基本的に上記実施例1と同様である。実施例2では、補充液として、2.5%水酸化ナトリウム、1%エチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム(EDTA‐4Na)、1重量%以下の微量の両性界面活性剤を含むアルカリ性水溶液(pH13.6)を用いた。また、測定が終了するまでに補充した補充液の量は約5000mLであった。その結果、57時間経過時の検証において、洗浄対象物Mに損傷が確認された。これらを表1に示す。
比較例2は、陽極に印加する電圧に関するものを除いて、各種の条件は基本的に上記実施例2と同様である。比較例2では、図1に示すような陽極10に対して各陽極部11,11及び陰極20間に印加する電圧を変化させることなく、8個の陽極体12の全てに対して5Vの直流電圧を常時印加した。測定が終了するまでに補充した補充液(アルカリ性水溶液)の量は約1500mLであった。その結果、16時間経過時の検証において、洗浄対象物Mに損傷が確認された。これらを表1に示す。
実施例3では、洗浄対象物Mとして、上記各例と同様の材質及び寸法を有し、表面に赤錆が発生した鋼材を用いた。かかる洗浄対象物Mは、鋼材をエタノールで脱脂した後、塩水を噴霧して、室温で5日間放置することで作製した。
比較例3は、陽極の構成及び陽極に印加する電圧に関するものを除いて、各種の条件は基本的に上記実施例3と同様である。また、比較例3では、比較例1で用いたものと同様の図5に示す構成の陽極60を用いた。
実施例4は、洗浄対象物Mを除いて、各種の条件は基本的に上記実施例3と同様である。実施例4では、洗浄対象物Mとして、上記各例と同様の材質及び寸法を有し、表面に酸化皮膜が形成された鋼材を用いた。かかる洗浄対象物Mは、鋼材を空気中において電熱器で加熱することによって作製され、具体的には、表面の状態が本来の金属色から褐色に変化し、さらに褐色から紫色に変化し始めるまで加熱した後(10分程度)に放冷することにより、褐色と紫色が混在した酸化皮膜が表面に形成された洗浄対象物Mを作製した。
比較例4は、陽極の構成及び陽極に印加する電圧に関するものを除いて、各種の条件は基本的に上記実施例4と同様である。また、比較例4では、比較例1で用いたものと同様の図5に示す構成の陽極60を用いた。
実施例5は、陽極の構成と洗浄対象物Mの個数を除いて、各種の条件は基本的に上記実施例3と同様である。実施例5では、図6に示すような、陽極10が異なる陽極部11を二つ備え、各陽極部11は、それぞれ円盤状の陽極体12を10個有するものを用いた。また、測定には洗浄対象物Mを6個用いた。
比較例5は、陽極の構成及び配置と洗浄対象物の個数を除いて、各種の条件は基本的に上記実施例5と同様である。比較例5では、図7に示すような、陽極60が一つの陽極部61で構成され、該陽極部61は、それぞれ陽極体62(直径50mm)を8個有するものを用いた。また、中央の二つの洗浄対象物Mは陽極と対向する配置であったが、左右の4個の洗浄対象物Mは、陽極と対向しない配置となった。
Claims (12)
- 陽極と洗浄対象物を保持する陰極とを電解洗浄液中に浸漬し、陽極及び陰極間に電流を流して洗浄対象物を電解洗浄する電解洗浄装置であって、
前記陽極は、陰極に対して異なる通電量で通電可能な複数の陽極部を備え、
前記複数の陽極部のうち一部の陽極部における前記陰極との通電量が、他の陽極部における前記陰極との通電量に比べて多い状態と少ない状態とで交互に切り替わるように制御可能に構成されることを特徴とする電解洗浄装置。 - 前記通電量は、前記各陽極部及び陰極間に印加する電圧によって制御されることを特徴とする請求項1に記載の電解洗浄装置。
- 前記一部の陽極部及び陰極間に印加される電圧がそれ以外の陽極部及び陰極間に印加される電圧よりも高い状態と、前記一部の陽極部とは別の陽極部及び陰極間に印加される電圧が該別の陽極部以外の陽極部及び陰極間に印加される電圧よりも高い状態とを切替可能に構成されることを特徴とする請求項2に記載の電解洗浄装置。
- 前記陽極は、二つの陽極部によって構成され、
一方の陽極部及び陰極間のみに電圧が印加される状態と、他方の陽極部及び陰極間のみに電圧が印加される状態とを切替可能に構成されることを特徴とする請求項2又は3に記載の電解洗浄装置。 - 前記各陽極部及び陰極間には、所定時間毎に交互に一定の大きさの電圧が印加されることを特徴とする請求項4に記載の電解洗浄装置。
- 前記陽極は、Fe,Pt,Pd,Ir,Ru若しくはこれらの合金を用いて形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電解洗浄装置。
- 前記陽極は、Tiからなる陽極本体をPt,Pd,Ir,Ru若しくはこれらの合金によって被覆して形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電解洗浄装置。
- 前記電解洗浄液を超音波振動させる超音波発生器を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電解洗浄装置。
- 陽極と洗浄対象物を保持する陰極とを電解洗浄液中に浸漬し、陽極及び陰極間に電流を流して洗浄対象物を電解洗浄する電解洗浄方法であって、
前記陽極は、陰極に対して異なる通電量で通電可能な複数の陽極部を備え、
前記複数の陽極部のうち一部の陽極部における前記陰極との通電量が、他の陽極部における前記陰極との通電量に比べて多い状態と少ない状態とで交互に切り替わるように制御することを特徴とする電解洗浄方法。 - 前記陽極は、二つの陽極部によって構成され、
前記各陽極部及び陰極間に、所定時間毎に一定の大きさの電圧を交互に印加することを特徴とする請求項9に記載の電解洗浄方法。 - 前記電解洗浄液は、
電解質として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、クエン酸ナトリウムの少なくともいずれか一つを含有し、
キレート剤として、カルボキシレート基(COO−)及び窒素(N)原子で金属イオンを配位するキレート剤と、グルコン酸塩とを含有し、
界面活性剤として、中性界面活性剤、両性界面活性剤、陰イオン界面活性剤の少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項9又は10に記載の電解洗浄方法。 - 電解洗浄中に前記電解洗浄液中に補充液を補充することを含み、
該補充液は、
電解質として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、クエン酸ナトリウムの少なくともいずれか一つを含有し、
キレート剤として、カルボキシレート基(COO−)及び窒素(N)原子で金属イオンを配位するキレート剤と、グルコン酸塩とを含有することを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の電解洗浄方法。
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