JP2011084799A - 亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法 - Google Patents
亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、金属の表面に亜鉛または亜鉛合金めっきを施すバレル電気めっき方法であって、内壁面に陰極が設けられたバレル(4)内に被めっき物を収容する段階と、被めっき物を収容したバレルをめっき液に浸漬する段階と、バレルの中に配置された陽極(6)と陰極の間に電圧を印可すると共に、バレルを回転、揺動、又は振動させ、陽極を回転、揺動、又は振動させる段階と、を有することを特徴としている。
【選択図】図1
Description
図6は、従来のバレル電気めっき方法に使用されているバレルめっき装置の一例を模式的に示す断面図である。図6に示すように、従来のバレル電気めっき装置100は、めっき槽102の中に回転自在に支持されたバレル104を有し、このバレル104の内部に被めっき物Wが収容される。また、陰極106は、バレル104に収容された被めっき物Wに接触するように、バレル104内に配置される。一方、陽極108は、めっき槽102の中の、バレル104の外部に配置される。めっきを行う際には、バレルを回転させながら、陽極108と陰極106の間に電圧が付与され、陽極108と、陰極106に接触した被めっき物Wの間に電流が流される。
特に、本発明は、亜鉛または亜鉛合金を、被めっき物に効率良くめっきすることができるバレル電気めっき方法を提供することを目的としている。
このように構成された本発明によれば、陽極電気接点が、めっき液の中に浸漬されているので、バレルめっき装置全体の構成を簡単にすることができる。
このように構成された本発明によれば、陽極電気接点の接点部がめっき液の中に浸漬されていても、接点の接触抵抗を低く抑えることができる。
このように構成された本発明によれば、陽極を簡単に形成することができる。
本発明において、好ましくは、陽極は、不溶性陽極又は可溶性陽極である。
本発明において、好ましくは、陰極は、導電性を有する材料で形成されている。
本発明において、好ましくは、めっき液は、バレルに設けられた陰極に形成された多数の穴を介してバレルに流入し又はバレルから流出される。
このように構成された本発明によれば、バレルをめっき液槽に浸けることにより、被めっき物をめっき液に浸けることができる。
このように構成された本発明によれば、被めっき物と陰極との導通を、より確実にすることができる。
このように構成された本発明によれば、バレル内の被めっき物を、より効果的に混合することができるので、形成されるめっき層をより均一にすることができる。
特に、本発明のバレル電気めっき方法によれば、亜鉛または亜鉛合金を、被めっき物に効率良くめっきすることができる。
本発明は、陽極をバレル内中央に配置し、陰極をバレル内壁面に配置し、陽極を回転、揺動、又は振動させ、バレル壁面の陰極を揺動、回転、又は振動させてめっきするバレル電気めっき装置を用いてめっきを行う亜鉛、亜鉛合金めっき方法により、常に被めっき品に通電されるようにした陰極接点の改善、極間距離の短縮による浴電圧の低下、及び電流集中の防止による電流密度の均一化を図ることができ、均一なめっき皮膜を得ることができるという知見に基づいて為されたものである。また、本発明は、バレル内に設置された陽極を回転させながらめっきすることにより、陽極電流効率の改善、浴電圧の上昇を防止することができ、皮膜の均一性、こげ防止効果をさらに高め、高電流密度作業が可能になると言う知見に基づいて為されたものである。
フレーム板2a、2bは、絶縁体で形成された2枚の平板であり、3本の連結棒2c、2d、2eにより、平行に連結されている。また、フレーム板2a、2bには、それらの間にバレル4を揺動可能に支持するための軸受けが設けられている。なお、本実施形態においては、フレーム板2a、2bは、ポリ塩化ビニル製である。
邪魔板20は、折り曲げられた薄板14の角部に配置された角柱状の部材であり、この邪魔板20により、バレル4の内側に三角形状の断面の山を形成している。邪魔板20は、バレル4の内側に山を形成することにより、バレル4が揺動された際に、被めっき物が良く混合されるようにしている。
図5に示すように、陽極電気接点部は、棒状の陽極端子32と、この陽極端子32を付勢するコイルスプリング34と、陽極6と接触する固定側の部材である固定側接点部材36と、内部に陽極端子32を通す絶縁スリーブ38と、コイルスプリング34による付勢力を調節するスプリング調節ボルト40と、を有する。なお、使用時において、陽極電気接点部はめっき液の中に浸漬され、固定側接点部材36に対して陽極6が摺動される。
なお、変形例として、固定側接点部材36及び/又は陽極電気接点の可動側を、チタン、チタン合金等の耐腐食性の金属材料で構成することもできる。
まず、バレルめっき装置1のバレル4に、被めっき物である例えば鉄材のボルト、ねじ等の小物物品を入れる。これにより、各被めっき物は、バレル4の内壁面に直接接触して、又は、バレル4の内壁面に接触している他の被めっき物を介して陰極と導通される。なお、被めっき物である基体としては、鉄の他、ニッケル、銅などの各種金属、及びこれらの合金、あるいは亜鉛置換処理を施したアルミニウムなどの金属や合金が挙げられる。また、被めっき物としては、ボルト、ナット、ワッシャー、プレス小物品や直方体、円柱、円筒、球状物など種々の形状のものが挙げられる。
所定時間後、電源部11による電圧の印加を停止し、バレルめっき装置1をめっき液槽から引き上げで、めっき作業を終了する。本方法により任意の厚さの亜鉛及び亜鉛合金めっきを形成することができるが、めっきの厚さは1μm以上であるのが好ましく、より好ましくは5〜25μmである。
実施例1
陰極を銅板、陽極を鉄としたバレルめっき装置1(20kgバレル)を使用して、M8のボルトに亜鉛めっきを施した。ボルトの投入量は、1〜20kgの間で変化させた。まず、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗を行った。また、めっき浴の組成は、亜鉛8g/l、苛性ソーダ120g/l、NZ−200S(ディップソール株式会社製)10ml/lを使用した。
めっき条件は、電流密度1A/dm2、めっき時間40分、浴温25゜Cとした。表1に示すように、亜鉛めっきを施した結果として、投入量1〜20kgの何れにおいても光沢のある亜鉛めっき皮膜を得ることができた。
陰極を銅板、陽極をニッケルとしたバレルめっき装置1(20kgバレル)を使用して、M8のボルトに亜鉛めっきを施した。ボルトの投入量は、1〜20kgの間で変化させた。まず、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗を行った。また、めっき浴の組成は、亜鉛8g/l、ニッケル1.6g/l、苛性ソーダ130g/l、IZ−252S(ディップソール株式会社製)5ml/lを使用した。
めっき条件は、電流密度1A/dm2、めっき時間50分、浴温25゜Cとした。表2に示すように、亜鉛めっきを施した結果として、投入量1〜20kgの何れにおいても光沢のある亜鉛めっき皮膜を得ることができた。
次に、比較例として、図6に示した従来のバレルめっき装置を使用して亜鉛めっきを施した結果を説明する。
陰極を銅、陽極を鉄とした図6に示すバレルめっき装置(20kgバレル)を使用して、M8のボルトに亜鉛めっきを施した。ボルトの投入量は、1〜20kgの間で変化させた。まず、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗を行った。また、めっき浴の組成は、亜鉛8g/l、苛性ソーダ120g/l、NZ−200S(ディップソール株式会社製)10ml/lを使用した。
めっき条件は、電流密度1A/dm2、めっき時間40分、浴温25゜Cとした。表3に示すように、亜鉛めっきを施した結果として、投入量20kgにおいては光沢のある亜鉛めっき皮膜を得ることができたが、投入量1kg、5kgではめっきが未着であり、投入量10kgではめっきにムラができた。
陰極を銅、陽極をニッケルとした図6に示した従来のバレルめっき装置(20kgバレル)を使用して、M8のボルトに亜鉛めっきを施した。ボルトの投入量は、1〜20kgの間で変化させた。まず、前処理として、アルカリ脱脂、アルカリ電解洗浄及び酸洗を行った。また、めっき浴の組成は、亜鉛8g/l、ニッケル1.6g/l、苛性ソーダ130g/l、IZ−252S(ディップソール株式会社製)5ml/lを使用した。
めっき条件は、電流密度1A/dm2、めっき時間50分、浴温25゜Cとした。表4に示すように、亜鉛めっきを施した結果として、投入量20kgにおいては光沢のある亜鉛めっき皮膜を得ることができたが、投入量1kg、5kgではめっきが未着であり、投入量10kgではめっきにムラができた。
2a、2b フレーム板
2c、2d、2e 連結棒
4 バレル
6 陽極
8 バレル駆動用モーター(バレル駆動部)
10 陽極駆動用モーター(陽極駆動部)
11 電源部
12 バレル歯車
14 薄板
16 陽極カバー
18 陰極端子
20 邪魔板
22 陽極駆動用歯車
24a、24b、24c 伝動用歯車
26a、26b 伝動用歯車
28 ロッド
30a、30b マイクロスイッチ
32 陽極端子
34 コイルスプリング
36 固定側接点部材
38 絶縁スリーブ
40 スプリング調節ボルト
100 従来のバレル電気めっき装置
102 めっき槽
104 バレル
106 陰極
108 陽極
W 被めっき物
Claims (12)
- 金属の表面に亜鉛または亜鉛合金めっきを施すバレル電気めっき方法であって、
内壁面に陰極が設けられたバレル内に被めっき物を収容する段階と、
被めっき物を収容した上記バレルをめっき液に浸漬する段階と、
上記バレルの中に配置された陽極と上記陰極の間に電圧を印可すると共に、上記バレルを回転、揺動、又は振動させ、上記陽極を回転、揺動、又は振動させる段階と、
を有することを特徴とする亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。 - 上記陽極に印可される電圧は、めっき液の中に浸漬された陽極電気接点を介して印加される請求項1記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記陽極に印可される電圧は、チタン製の陽極電気接点を介して印加される請求項1又は2記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記陽極は、円筒又は円柱形状である請求項1乃至3の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記陽極は、不溶性陽極又は可溶性陽極である請求項1乃至4の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記陰極は、導電性を有する材料で形成されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記陰極は、銅、金、鉄、ニッケル、ステンレス、チタン、カーボン、又は導電性樹脂製である請求項1乃至6の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記めっき液は、上記バレルに設けられた陰極に形成された多数の穴を介して上記バレルに流入し又は上記バレルから流出される請求項1乃至7の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 被めっき物は、上記バレルの内壁面全体を覆うように形成された陰極と接触する請求項1乃至8の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 被めっき物は、上記バレル内に配置された三角柱状山型の邪魔板によって混合される請求項1乃至9の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- 上記バレルは、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、又はテフロン(登録商標)製である請求項1乃至10の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
- さらに、上記陰極と上記陽極の間に印加される電圧は、パルス状に変化される請求項1乃至11の何れか1項に記載の亜鉛または亜鉛合金バレル電気めっき方法。
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