JP2011105964A

JP2011105964A - 鋼帯の電気めっき装置

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Publication number: JP2011105964A
Application number: JP2009259238A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Hirose; 敬介廣瀬
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: JP5665302B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、鋼帯の表面を流れるめっき液の流速を速くできると共に、めっき液の流速を鋼帯の幅方向にわたって略均一にでき、めっきの処理速度を従来よりも上昇できる鋼帯の電気めっき装置を提供する。
【解決手段】上又は下方向にめっき液が流れる竪型めっき用タンク１１と、竪型めっき用タンク１１内のめっき浴１２中に間隔Ｓ１を有して対向配置された電極板１３、１４とを有し、電極板１３、１４間に鋼帯１５を隙間を有して連続的に通過させ、鋼帯１５への電気めっきを行う鋼帯の電気めっき装置１０において、鋼帯１５の幅方向両側にそれぞれ設けられたエッジマスク部材１６、１７の更に外側に、めっき液の流れを妨げる抵抗部材１８、１９を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、竪型めっき用タンクを備えた鋼帯の電気めっき装置に関する。

従来、図２に示す電気めっき装置６０を使用して、ストリップ（鋼帯）６１に電気めっきを施している（例えば、特許文献１参照）。
この電気めっき装置６０は、めっき液を貯留した竪型めっき用タンク（以下、単にタンクともいう）６２を有し、このタンク６２内が、仕切壁６３によって、ダウンパス室６４とアップパス室６５とに仕切られている。このダウンパス室６４の上方には入側通電ロール６６が、またアップパス室６５の上方には出側通電ロール６７が、そして、仕切壁６３の下方には浸漬ロール６８が、それぞれ回転可能に設けられている。なお、仕切壁６３の下方には、浸漬ロール６８の上面とオーバーラップする上シール板６９が取付けられ、浸漬ロール６８の下方には、エアーシリンダー７０によって開閉可能な下シール板７１が設けられている。

ダウンパス室６４とアップパス室６５は、それぞれ外側ケース７２、７３と、その内壁面に取付けられた電極板７４、７５で構成され、この電極板７４、７５が間隔を有して対向配置されている。なお、ダウンパス室６４内には、電極板７４、７５の下方にめっき液の供給口７６が、上方に排出口７７が、またアップパス室６５内には、電極板７４、７５の上方にめっき液の供給口７８が、下方に排出口７９が、それぞれ設けられ、ストリップ６１の進行方向に対して向流のめっき液を供給している。
ストリップ６１は、入側通電ロール６６、浸漬ロール６８、及び出側通電ロール６７により、連続的にタンク６２内のめっき浴中に浸漬される。このとき、ストリップ６１は、入側通電ロール６６と出側通電ロール６７により陰極（又は陽極）に通電され、またストリップ６１と対向した電極７４、７５が陽極（又は陰極）に通電されて、電極７４と電極７５の間を流れるめっき液により、電気めっきが行われる。

また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す電気めっき装置９０は、電気めっき装置９０のダウンパス室９１内を搬送されるストリップ６１の幅方向両側に、ストリップ６１の側端部に過剰にめっきされるエッジオーバーコートと電流の裏廻りを防止するためのエッジマスク部材９２、９３が、ストリップ６１の搬送方向に沿って配置されている。エッジマスク部材９２、９３の上端部には、タンク６２の上方に水平移動可能に配置されたロッド９４が取付けられ、このロッド９４の基側に取付けられたシリンダー９５により、エッジマスク部９２、９３間の間隔が、ストリップ６１の幅に応じて調整可能になっている。
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）は、上記した電気めっき装置６０のダウンパス室６４に対応する部分の構造を示しているため、同一部材には同一の番号を付す。

特許第３３０２１７０号公報

前記従来の電気めっき装置６０、９０を使用し、めっきの処理速度を上昇させるには、電流密度を上昇させる必要がある。この場合、めっきに使用する金属イオンの供給量をその消費量よりも多くするため、タンク６２へのめっき液の供給量を多くする必要があった。
しかし、図２に示す電気めっき装置６０では、めっき液が、タンク６２内のストリップ６１の幅方向外側に流れ易くなるため、ストリップ６１の表面を流れるめっき液の流速を十分に速くすることができず、また、その流速がストリップ６１の幅方向で大きく（例えば、５％超）異なっていた。これは、電極７４、７５の間にストリップ６１が配置され抵抗が大きくなった領域よりも、ストリップ６１の幅方向両側のように抵抗が小さい領域へ、めっき液が流れ易いことによる。

また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す電気めっき装置９０では、ストリップ６１の幅方向両側に、エッジマスク部材９２、９３が配置されているため、ストリップ６１の表面を流れるめっき液の流速を、ストリップ６１の幅方向で略均一（例えば、５％以下）にできる。
しかし、エッジマスク部材９２、９３の幅方向外側には、電極７４、７５の間にストリップ６１が配置された領域（エッジマスク部材９２とエッジマスク部材９３の間の領域）と比較して、抵抗が小さくめっき液が流れ易い領域が存在するため、ストリップ６１の表面を流れるめっき液の流速を十分に速くすることができなかった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、鋼帯の表面を流れるめっき液の流速を速くできると共に、めっき液の流速を鋼帯の幅方向にわたって略均一にでき、めっきの処理速度を従来よりも上昇できる鋼帯の電気めっき装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る鋼帯の電気めっき装置は、上又は下方向にめっき液が流れる竪型めっき用タンクと、該竪型めっき用タンク内のめっき浴中に間隔を有して対向配置された電極板とを有し、該電極板間に鋼帯を隙間を有して連続的に通過させ、該鋼帯への電気めっきを行う鋼帯の電気めっき装置において、
前記鋼帯の幅方向両側にそれぞれ設けられたエッジマスク部材の更に外側に、前記めっき液の流れを妨げる抵抗部材を設けた。

本発明に係る鋼帯の電気めっき装置において、前記抵抗部材は、前記エッジマスク部材に取付けられたロッドで構成され、対向配置された前記エッジマスク部材の間隔を、前記ロッドの基側に取付けられた駆動手段により、前記鋼帯の幅に応じて調整可能にすることが好ましい。

本発明に係る鋼帯の電気めっき装置において、前記ロッドは、前記エッジマスク部材の上下方向に間隔を有して複数取付けられているのがよい。

本発明に係る鋼帯の電気めっき装置は、鋼帯の幅方向両側にそれぞれ設けられたエッジマスク部材の更に外側に、めっき液の流れを妨げる抵抗部材を設けるので、従来、抵抗が小さく、めっき液が流れ易かった部分、即ちエッジマスク部材の更に外側でのめっき液の流れを抑制できる。これにより、竪型めっき用タンク内を流れるめっき液を、鋼帯と電極板との間に積極的に流すことができる。
従って、簡単な構成で、鋼帯の表面を流れるめっき液の流速を速くできると共に、めっき液の流速を鋼帯の幅方向にわたって略均一にでき、めっきの処理速度を従来よりも上昇できるので、めっき処理の高速化が図れる。

また、抵抗部材がロッドである場合、鋼帯の幅に応じてエッジマスク部材の間隔を調整するために使用する構成で、竪型めっき用タンク内のめっき液の流れを妨げることができる。これにより、本来電気めっき装置に使用することのない新たな構成を付加する必要がなくなるので、電気めっき装置の構成を簡単にできると共に、設備コストの低減も図れる。

そして、ロッドを、エッジマスク部材の上下方向に間隔を有して複数取付ける場合、めっき液の流れを妨げる効果が高められ、鋼帯と電極板との間を流れるめっき液の流速を更に高めることができる。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る鋼帯の電気めっき装置の正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ矢視断面図である。第１の従来例に係る鋼帯の電気めっき装置の側断面図である。（Ａ）は第２の従来例に係る鋼帯の電気めっき装置の正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の電気めっき装置（以下、単に電気めっき装置ともいう）１０は、上又は下方向にめっき液が流れる竪型めっき用タンク（以下、単にタンクともいう）１１と、このタンク１１内のめっき浴１２中に間隔Ｓ１を有して対向配置された電極板１３、１４とを有し、この電極板１３、１４間を搬送されるストリップ（鋼帯の一例）１５の幅方向両側にそれぞれ設けられたエッジマスク部材１６、１７の更に外側に、めっき液の流れを妨げるロッド（抵抗部材の一例）１８、１９を設けた装置である。以下、詳しく説明する。

電気めっき装置１０は、タンク１１が仕切壁（図示しない）によりダウンパス室とアップパス室に分離された電気めっき装置（図２参照）であり、図１（Ａ）、（Ｂ）には、ダウンパス室２０のみを図示している。なお、本実施の形態では、ダウンパス室２０にロッド１８、１９を配置しているが、ロッドをアップパス室のみに配置することも、またダウンパス室とアップパス室の双方に配置することも、勿論可能である。
このダウンパス室２０は、外側ケース２１と、その内壁面に取付けられた電極板１３、１４とで構成され、ダウンパス室２０の幅方向両側下部には、めっき液の供給口２２が設けられている。これにより、各供給口２２から供給されためっき液は、ダウンパス室２０の下方からダウンパス室２０内に流入して上方へ流れた後、ダウンパス室２０の上端部に設けられた排出口（図示しない）から流出するので、ダウンパス室２０内にめっき液の上方向の流れ（即ち、ストリップ１５の進行方向に対して向流）が形成される。

ロッド１８、１９は、その先部が、ストリップ１５の幅方向両側に配置されるエッジマスク部材１６、１７に取付けられている。
エッジマスク部材１６（エッジマスク部材１７も同様）は、ストリップ１５の側端部に過剰にめっきされるエッジオーバーコートと、電流の裏廻りを防止するためのものであり、電極１３と電極１４の間に、ストリップ１５の搬送方向に沿って配置されている。なお、その上下方向の長さは、電極１３、１４と同等であるが、長くしてもよい。
また、エッジマスク部材１６は、断面正方形であるが、これに限定されるものではなく、例えば、断面長方形でもよく、また従来公知の形状でもよい。

このエッジマスク部材１６の厚みＴ１は、対向配置される電極板１３と電極板１４との間隔Ｓ１より僅かに小さく、例えば、間隔Ｓ１と厚みＴ１との差は、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度である。なお、ストリップ１５の表面と、電極板１３又は電極板１４との間隔は、例えば、５ｍｍ以上１２ｍｍ以下程度である。
ロッド１８（ロッド１９も同様）は、軸心を水平に配置した円柱状のものであり、エッジマスク部材１６の外側（ストリップ１５とは反対側）側方に、上下方向に間隔を有して複数（ここでは、２本）取付けられている。なお、ロッドの本数は、１本でもよく、３本以上でもよい。

このロッド１８の幅（ここでは、直径）Ｔ２は、対向配置される電極板１３と電極板１４との間隔Ｓ１より僅かに小さく、かつ、ロッド１８を挟んで対向する外側ケース２１の幅方向両側の内壁面２３と内壁面２４との間隔Ｓ２より僅かに小さい。例えば、間隔Ｓ１、Ｓ２と厚みＴ２との差は、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度である。
本実施の形態では、間隔Ｓ１と間隔Ｓ２が同じ間隔であるため、間隔Ｓ１、Ｓ２と厚みＴ２との差は同一になるが、間隔Ｓ１と間隔Ｓ２が異なる間隔であれば、その差を、上記した範囲内で設定する。また、本実施の形態では、ロッド１８の幅Ｔ２を、エッジマスク部材１６の厚みＴ１より僅かに小さく設定しているが、同じでもよい。

このように、タンク１１内のストリップ１５が存在しない領域、即ち抵抗が小さい領域に、ロッド１８、１９を配置することで、めっき液を、ストリップ１５と電極板１３、１４との間に積極的に流すことができる。
なお、ロッド１８（ロッド１９も同様）は、タンク１１の側方に突出するため、タンク１１とロッド１８との間をシールする。
各ロッド１８、１９の基側には、エアーシリンダー（駆動手段の一例）２５、２６が設けられており、このエアーシリンダー２５、２６を作動させて、対向配置されたエッジマスク部材１６とエッジマスク部材１７との間隔を、ストリップ１５の幅に応じて調整可能にしている。

続いて、本発明の一実施の形態に係る鋼帯の電気めっき装置１０を用いて、ストリップ１５にめっき処理を行う方法について、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
まず、めっき処理するストリップ１５の幅に応じて、エアーシリンダー２５、２６を作動させ、エッジマスク部材１６とエッジマスク部材１７の間の距離を調整する。なお、ストリップ１５の幅は、例えば、５００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。
また、めっき液を各供給口２２からタンク１１内へ供給する共に、排出口からタンク１１外へ排出することで、ダウンパス室２０内の下方から上方へのめっき液の流れを形成する。このめっき液の種類には、例えば、亜鉛や錫がある。

そして、ストリップ１５を、入側通電ロール２７を介してタンク１１内に浸漬させ、対向配置された電極板１３と電極板１４との間に、隙間を有して連続的に通過させる。このとき、ストリップ１５は、入側通電ロール２７（出側通電ロールも同様）により陰極（又は陽極）に通電され、また電極板１３、１４が陽極（又は陰極）に通電されて、電極板１３と電極板１４の間を流れるめっき液により、電気めっきが行われる。
なお、ストリップ１５の搬送速度は、例えば、１５０ｍ／分以上２５０ｍ／分以下程度であり、最大電流密度は、例えば、１５０Ａ／ｄｍ^２以上２５０Ａ／ｄｍ^２以下程度である。この最大電流密度は、従来よりも高いため、めっきに使用する金属イオンの供給量をその消費量よりも多くする必要がある。そこで、めっき液の流速を、供給ポンプ（図示しない）により、例えば、１．０ｍ／秒以上１．８ｍ／秒以下（好ましくは、下限を１．２ｍ／秒、更には１．５ｍ／秒）程度にする。

このように、めっき液の流速を上昇させても、ロッド１８、１９により、タンク１１内を流れるめっき液を、ストリップ１５と電極板１３、１４との間に、積極的に流すことができる。
従って、簡単な構成で、ストリップ１５の表面を流れるめっき液の流速を、上記した流速に調整できると共に、めっき液の流速をストリップ１５の幅方向にわたって略均一（±５％以内）にできる。これにより、めっきの処理速度を従来よりも上昇できるので、めっき処理の高速化が図れる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の鋼帯の電気めっき装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、ダウンパス室とアップパス室とが分離された竪型めっき用タンクを備える電気めっき装置について説明した。しかし、ダウンパス室とアップパス室とが一体となった竪型めっき用タンクを備える電気めっき装置（例えば、特許第３３０２１７０号公報の図５）についても、本発明を適用できる。
そして、前記実施の形態においては、めっき液の流れを妨げる抵抗部材として、エッジマスク部材に取付けられたロッドのみを使用した場合について説明したが、例えば、板材等の他の抵抗部材と組み合わせて、又はこれを単独で使用することもできる。

１０：鋼帯の電気めっき装置、１１：竪型めっき用タンク、１２：めっき浴、１３、１４：電極板、１５：ストリップ（鋼帯）、１６、１７：エッジマスク部材、１８、１９：ロッド（抵抗部材）、２０：ダウンパス室、２１：外側ケース、２２：供給口、２３、２４：内壁面、２５、２６：エアーシリンダー（駆動手段）、２７：入側通電ロール

Claims

上又は下方向にめっき液が流れる竪型めっき用タンクと、該竪型めっき用タンク内のめっき浴中に間隔を有して対向配置された電極板とを有し、該電極板間に鋼帯を隙間を有して連続的に通過させ、該鋼帯への電気めっきを行う鋼帯の電気めっき装置において、
前記鋼帯の幅方向両側にそれぞれ設けられたエッジマスク部材の更に外側に、前記めっき液の流れを妨げる抵抗部材を設けたことを特徴とする鋼帯の電気めっき装置。
請求項１記載の鋼帯の電気めっき装置において、前記抵抗部材は、前記エッジマスク部材に取付けられたロッドで構成され、対向配置された前記エッジマスク部材の間隔を、前記ロッドの基側に取付けられた駆動手段により、前記鋼帯の幅に応じて調整可能にしたことを特徴とする鋼帯の電気めっき装置。
請求項２記載の鋼帯の電気めっき装置において、前記ロッドは、前記エッジマスク部材の上下方向に間隔を有して複数取付けられていることを特徴とする鋼帯の電気めっき装置。