JP2022117466A - 電気めっき装置および電気めっきシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電気めっき装置および電気めっきシステムを提供する。【解決手段】電気めっき装置１００は、めっき槽１に設けられている第１のアノード２と、液体噴霧装置３とを備える。液体噴霧装置は、めっき液を本体部分に運ぶための少なくとも１つの入口を備える本体部分と、本体部分に装着されている複数のノズルとを含み、ノズルから噴出されるめっき液の流れ方向が、第１のアノード２とカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている。ノズルから噴霧されるめっき液の流れ方向は、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であり、電気めっきの効率を向上させることができる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２１年１月２９日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第ＣＮ２０２１１０１３３３２２．３号の優先権を主張する。

本発明の少なくとも１つの実施形態は、電気めっき装置、および電気めっき装置を備える電気めっきシステムに関する。

従来技術において、銅、ニッケル、スズ、金、銀、および関連合金を、接続端子、ロック、およびシェルなどの加工物に電気めっきする電気めっき方法は、使用する電気めっき設備の種類に基づいて、バレルめっきおよび引掛けめっきを主に含む。引掛けめっきのプロセスにおいて、被電気めっき加工物は、ストリップに配置されるか、または特別な材料ストリップに引掛けられて、連続した電気めっきを容易にする。従来の連続電気めっき装置は、母タンクと溢流タンクとを主に備える。

一般に、溢流タンクは、電気めっき液を収容するのに適している。溢流口が溢流タンクの両側に形成され、被電気めっき加工物の材料ストリップが、溢流口を連続して通過するように配置されて、異なる溢流タンク間で、加工物の電気めっき、水洗い、およびその他のプロセスが行われるようになっている。同時に、溢流タンクから溢れ出た電気めっき液は、隣接する溢流サブタンクを汚染することなく、ポンプを通って母タンクに戻る。電気めっき液は、溢流タンクにおいて下から上へ噴出し、連続して循環し、電気めっき液を交換して一貫した電気めっきの品質を確保する。ポンプの流量と溢流口の幅とを調整することにより、溢流タンクにおける電気めっき液の液位を制御して、何らかの簡単な選択的電気めっきを完了することができる。

従来技術において、溢流タンクの両側にアノードが設けられ、アノードはカソードとして使用される材料ストリップの両側に平行であり、アノードとカソードとの間に電界が形成されて、電気めっきを実現する。カソード近くの電気めっき液の流れ方向は単一であり、液体流の衝撃力が弱いため、アノード表面への電気めっき液の流れの衝撃がほとんどなく、隠れた場所（側面、孔、くぼみ、カップ口、および空洞など）に複雑な構造を有する加工物の機能領域の電気めっき効果は大きく制限される。加えて、電気めっき液の流れ方向は主に下から上であり、電界の電力線に垂直、すなわち、カソードの材料ストリップの電気めっき機能面に平行であるため、電気めっき液が電気めっき機能面に与える衝撃は不十分であり、特に複雑な部分の細い針、鋭い凸部、孔、くぼみ、カップ口、および空洞構造における、平面電気めっき領域の霧、先端の焼損、被膜厚さの不均一な分布が生じやすい。
加えて、電気めっき液の交換速度が不十分であるか、または材料ストリップの高速走行方向とは反対の材料ストリップの裏面における電気めっき液の量が少なくなり、深刻な場合には、欠落しためっきまたは誤っためっき（弱い被膜密着性）が生じる。

本発明は、上記の欠点のうちの少なくとも１つの態様を克服または軽減するためになされたものである。

本発明の態様によれば、カソードとしての被電気めっき加工物が少なくとも部分的に浸漬される電気めっき液を収容するのに適した電気めっき槽（electroplating bath）と、電気めっき槽に設けられている第１のアノードと、液体噴霧装置とを備える、電気めっき装置が提供される。液体噴霧装置は、電気めっき液を本体部分に運ぶための少なくとも１つの入口を備える本体部分と、本体部分に装着されている複数のノズルとを含み、ノズルの少なくとも一部は、ノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向が、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている。

本発明の例示的な実施形態によれば、第１のアノードは、液体噴霧装置と加工物との間に設けられ、複数の第１の貫通孔が第１のアノードに形成され、ノズルから噴出される電気めっき液の一部が第１の貫通孔を通って流れる。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、複数の第１のアノードが設けられ、２つの隣接する第１のアノード間に間隙がある。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、ノズルは本体部分に取り外し可能に取り付けられている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、ノズルの少なくとも一部の噴霧方向は調整可能に構成されている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、ノズルは、高電流密度領域で疎に配置され、低電流密度領域で密に配置されている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、本体部分の上部におけるノズルの配置密度が、本体部分の下部におけるノズルの配置密度よりも大きい。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、本体部分は、第１の部分と、本体部分の両端部にそれぞれ設けられ、加工物に向かって延びる２つの第２の部分とを含む。ノズルは、第１の部分に取り付けられた複数の第１のノズルであって、第１のノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向が、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行である、第１のノズルと、２つの第２の部分の内側に設けられ、電気めっき液を加工物に向けて噴出するように構成されている複数の第２のノズルとを含む。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、加工物は、電気めっき槽を通って水平に移動するように構成されている材料ストリップに配置され、第１のノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向は、材料ストリップの移動方向に垂直であり、電気めっき槽の２つの対向する側壁の各々が溢流口を備え、材料ストリップは溢流口を通って移動する。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、電気めっき装置は、第２のアノードをさらに備え、第２のアノードの電解電位（electrolytic potential）が第１のアノードの電解電位よりも低い。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、第２のアノードは、複数の第１の貫通孔を有するバスケットに入れられている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、電気めっき装置は、電気めっき槽を外側収容部分と外側収容部分の内側に位置する内側収容部分とに分離するように構成されている２つの隔壁をさらに含み、複数対の第１のアノードが内側収容部分に配置され、複数対の第２のアノードが外側収容部分に配置され、複数の第２の貫通孔が隔壁に形成されて、外側収容部分の電気めっき液が第２の貫通孔を通って内側収容部分に流入することを可能にする。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、第１のアノードは第１のブラケットによって隔壁に装着され、第２のアノードは第２のブラケットによって電気めっき槽の側壁に装着されている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、電気めっき装置は、第１のアノードおよび第２のアノードに電力を供給するように構成されている電源装置をさらに備える。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、電源装置は、第１のアノードおよび第２のアノードのそれぞれに送られる電流を調整するように構成されている第１電流調整器と第２の電流調整器とを含む。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、第１の電流調整器および第２の電流調整器は、加工物に電気めっきされる合金の金属の割合に従って、第１のアノードおよび第２のアノードに送られる電流の割合を調整するようにさらに構成されている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、電気めっき装置は補助カソードをさらに備え、電源装置は第３の電流調整器をさらに含み、第３の電流調整器のカソードが補助カソードに接続され、第３の電流調整器のアノードが第２のアノードに接続され、第３の電流調整器は、第２の電流調整器が第２のアノードに電流を送ることを停止している間に第２のアノードに電力を供給するのに適しており、それにより、第２のアノードは正電位を有して、第２のアノードと電気めっき液との間の置換反応を防ぐようになっている。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、第２のアノードに略位置合わせされた複数の第１の液体入口孔が、電気めっき槽の底壁に配置され、第１の液体入口孔は、電気めっき液を第２のアノードに向けて垂直方向に運ぶのに適している。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、加工物に略位置合わせされた複数の第２の液体入口孔が電気めっき槽の底壁に配置され、第２の液体入口孔は、電気めっき液を加工物に向けて垂直方向に運ぶのに適している。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、対の調整カバーが第２の液体入口孔の両側にそれぞれ設けられ、調整カバーは、加工物における電気めっき液の液位を調整するように構成されている。

本発明の別の態様によれば、上記の電気めっき装置と、電気めっき槽から溢れ出た電気めっき液が流入するタンクと、タンクから管を通して液体噴霧装置の入口へ電気めっき液を送り出すように構成されているポンプとを備える電気めっきシステムが提供される。

本発明の実施形態による電気めっき装置および電気めっきシステムにおいて、液体噴霧装置のノズルの少なくとも一部は、カソードとしての被電気めっき加工物に向けて、電気めっき液をある流量で強力に噴霧することができ、ノズルから噴霧される電気めっき液の流れ方向は、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であり、電気めっきの効率を向上させることができる。

添付図面を参照しながら例示的な実施形態を詳細に説明することにより、本発明の上記その他の特徴がより明らかになろう。

本発明の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。 本発明の例示的な実施形態による電気めっき装置の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による液体噴霧装置の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による第１のアノードの説明斜視図である。 電気めっき槽を長手方向に切り取った、本発明の別の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。 電気めっき槽を横方向に切り取った、図５に示す電気めっきシステムの別の説明図である。 電気めっき槽を横方向に切り取った、本発明の別の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。 本発明の別の例示的な実施形態による電気めっき装置の説明斜視図である。 本発明の別の例示的な実施形態によるアノードおよび加工物の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による管の異なる装着様式の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による管の異なる装着様式の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による管の異なる装着様式の説明斜視図である。 本発明の例示的な実施形態による管の異なる装着様式の説明斜視図である。

以下で、添付図面を参照しながら本開示の例示的な実施形態について詳細に説明する。図中、同様の参照符号は同様の要素を指す。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書で述べる実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的で完全なものであり、本開示の概念を当業者に十分に伝えるように提示される。

以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示する実施形態の徹底的な理解をもたらすために、多数の具体的な詳細について述べる。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても１つまたは複数の実施形態を実施することができることが明らかであろう。他の場合、図面を簡略化するために、周知の構造およびデバイスを概略的に示す。

本発明の一般的な概念によれば、カソードとしての被電気めっき加工物が少なくとも部分的に浸漬される電気めっき液を収容するのに適した電気めっき槽と、電気めっき槽に設けられている第１のアノードと、液体噴霧装置とを備える、電気めっき装置が提供される。液体噴霧装置は、電気めっき液を本体部分に運ぶための少なくとも１つの入口を備える本体部分と、本体部分に装着されている複数のノズルとを含み、ノズルの少なくとも一部は、ノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向が、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている。

本発明の別の一般的な概念によれば、上記の電気めっき装置と、電気めっき槽から溢れ出た電気めっき液が流入するタンクと、タンクから管を通して液体噴霧装置の入口へ電気めっき液を送り出すように構成されているポンプとを備える、電気めっきシステムが提供される。

図１は、本発明の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。図２は、本発明の例示的な実施形態による電気めっき装置の説明斜視図である。図３は、本発明の例示的な実施形態による液体噴霧装置の説明斜視図である。

本発明の例示的な実施形態によれば、図１～図３に示すように、電気めっき装置１００（以下で詳細に説明する）と、タンク２０と、ポンプ４０とを備える電気めっきシステムが提供される。電気めっきプロセスにおいて、電気めっき装置１００の電気めっき槽１から溢れ出た電気めっき液が、タンク２０に流入する。ポンプ４０は、電気めっき槽１に電気めっき液を補充するために、タンク２０から管４０１を通して電気めっき槽１へ電気めっき液を送り出すのに適している。

本発明の例示的な実施形態によれば、図１～図３に示すように、電気めっき装置１００は、ロールめっきまたは引掛けめっきによって金属層を加工物２００に電気めっきするのに適しており、被電気めっき加工物２００を、材料ストリップに配置または直接接続して、材料ストリップと共に移動するようにしてもよい。電気めっき装置１００は、電気めっき槽１と、第１のアノード２と、液体噴霧装置３とを備える。電気めっき槽１は、カソードとしての被電気めっき加工物２００が少なくとも部分的に浸漬される電気めっき液を収容するのに適している。第１のアノード２は、電気めっき槽１に設けられている。液体噴霧装置３は、本体部分３１と複数のノズル３２とを含む。本体部分３１は真空に形成され、電気めっき液を本体部分３１に運ぶための少なくとも１つの入口を備える。
複数のノズル３２が本体部分３１に装着され、ノズル３２の少なくとも一部は、ノズル３２から噴出される電気めっき液の流れ方向が第１のアノード２とカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている。

一般に、電力線に平行かつ電力線に垂直な被電気めっき材料ストリップに作用する電気めっき液の液体流れ方向は、最も高い電気めっき効率を有する液体流れ方向である。本発明の上記の実施形態によれば、液体噴霧装置のノズルの少なくとも一部は、カソード（すなわち、被電気めっき加工物２００）として、電気めっき液をある流量で強力に噴霧することができ、ノズルから噴霧される電気めっき液の流れ方向は、第１のアノードとカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であり、電気めっきの効率を向上させることができる。

例示的な実施形態において、図２に示すように、第１のアノード２は、液体噴霧装置３と加工物２００との間に配置されている。第１のアノード２は、電気めっきに必要な金属を提供し、単一金属から形成されるか、または合金電気めっきに必要ないくつかの金属を提供する合金材料から形成されてよい。例えば、第１のアノードは、不溶性アノード白金／炭素などの材料から形成されてよい。第１のアノード２に複数の第１の貫通孔２１が形成され、ノズル３２から噴出される電気めっき液の一部は第１の貫通孔２１を通って流れる。

実施形態において、複数の第１のアノード２が設けられ、２つの隣接する第１のアノード２間に間隙がある。例えば、第１のアノードは、網状で複数の貫通孔を有する平板として配置されているか、または第１のアノードは、液体流の浸透を可能にし、かつある程度の緩衝材の役割を果たすように、複数の部分およびスロットから構成されている。電気めっき液の一部は、第１のアノード２の第１の貫通孔または２つの隣接する第１のアノード間の間隙を通って、被電気めっき加工物の表面に到達する。電気めっき液の流れは、第１のアノード２に十分に衝撃を与え、第１のアノード２を効果的に作動させ、第１のアノード２の金属溶解速度を加速させ、やがては電気めっき液中に分散して、第１のアノード２の作業効率をさらに向上させ、第１のアノードの量を減少させることができる。
さらに、第１のアノード２の溶解副産物（アノード泥（anode mud, 陽極泥）など）も、やがてはタンク２０へ流れることができ、電気めっき液を濾過および洗浄して、不純物による被膜の粗さを回避することができるようになっている。

例示的な実施形態において、図２および図３に示すように、例えば、管４０１、電気めっき槽１、およびノズル３２は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン、および耐食性材料などの非金属絶縁材料から形成されてよい。ノズル３２は、本体部分３１に取り外し可能に取り付けられている。このようにして、異なるモデルおよびサイズのノズルを、被電気めっき加工物２００の種類または電気めっき液の種類に応じて交換することができる。ノズルの少なくとも一部の噴霧方向は、調整可能に構成されている。このようにして、ノズルによって噴出される電気めっき液の液体流の噴射角度を、被電気めっき加工物２００の形状および／または構造の変化に適応するように変更することができる。

例示的な実施形態において、図２に示すように、ノズル３２は、高電流密度領域で疎に配置され、低電流密度領域で密に配置されている。複数のノズルは、水平方向に平行に配置されているか、垂直方向に平行に配置されているか、または交差する。さらに、本体部分３１の上部におけるノズル３２２の配置密度が、本体部分の下部におけるノズル３２１の配置密度よりも大きい。このようにして、電気めっき液の適切な流速を適切な電流密度と組み合わせることにより、加工物２００に電気めっきされる電気めっき被膜の均一性を向上させることができる。

例示的な実施形態において、図２に示すように、液体噴霧装置３の本体部分３１は、第１の部分３１１と２つの第２の部分３１２とを含む。２つの第２の部分３１２は、本体部分３１１の両端部にそれぞれ配置され、加工物２００に向かって延びる。このようにして、上面図では、２つの対向する液体噴霧装置３の本体部分３１は、おおよそ「［］」の形状を形成する。各液体噴霧装置３のノズル３２は、複数の第１のノズル３２１、３２２と複数の第２のノズル３２３とを含む。第１のノズル３２１、３２２は第１の部分３１１に装着され、第１のノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向は、第１のアノード２とカソードとによって形成される電力線の方向に略平行である。複数の第２のノズル３２３は、２つの第２の部分３１２の内側に配置され、電気めっき液を反対方向に噴出する。
すなわち、２つの第２の部分３１２に設けられた第２のノズルは、電気めっき液を加工物２００に向けて長手方向に噴霧する。被電気めっき加工物２００が中央にある状態で、電気めっき液は、第１のノズルおよび第２のノズルから左右方向および前後方向のそれぞれの様々な角度で噴霧され、カソードとしての被電気めっき加工物を囲む多角度の強力噴射を形成する。強力噴射は、加工物の深孔死角に衝撃を与え、電気めっき被膜の仕上げ、均一な電気めっき能力、および密着性を向上させることができる。本発明の実施形態による電気めっき装置は、側面、孔、くぼみ、カップ口、および空洞の複雑な部分などの隠れた場所の機能領域、例えば、側面に圧着面を有する端子およびカップ口または空洞構造に接触面を有する雌端子の電気めっきに特に適している。

例示的な実施形態において、加工物２００は、直接接続または取り外し可能な装着によって材料ベルトに設けられ、例えば、材料ベルトは、電気めっき槽１を通って水平に移動するように配置され、第１のノズルから噴出される電気めっき液の流れ方向（横方向）は、材料ベルトの移動方向（長手方向）に垂直である。本発明の実施形態による電気めっき装置は、材料ベルトが高速で走行するときに加工物の裏面において液体が少なくなる現象を回避して、電気めっきの効率を向上させることができる。

例示的な実施形態において、図２に示すように、電気めっき槽１の２つの対向する側壁は、それぞれ溢流口１１を備え、材料ベルトは溢流口１１を通って移動する。電気めっき槽１の電気めっき液は、溢流口１１から流出することができる。

図４は、本発明の例示的な実施形態による第１のアノードの説明斜視図である。図４に示すように、一実施形態において、第１のアノード２を、第１のブラケット２２によって電気めっき槽１の側壁に取り付けることができる。例えば、フック２２１を第１のブラケット２２に設けて、第１のブラケット２２を電気めっき槽１の側壁に取り外し可能に都合よく引掛けることができる。

例示的な実施形態において、図１に示すように、電気めっき装置１００は、第１のアノード２に電力を供給するのに適した電源装置５も備える。電源装置５は、直流電源、またはパルス電圧もしくはパルス電流を供給することができるパルス電源であってよい。

本発明の実施形態によれば、図１に示すように、電気めっきシステムは、上記の実施形態のいずれかによる電気めっき装置１００と、タンク２０と、ポンプ４０とを備える。電気めっき槽１から溢れ出た電気めっき液は、タンク２０に流入する。ポンプ４０は、タンク２０から管４０１を通して液体噴霧装置３の入口３０１へ電気めっき液を送り出すのに適しており、液体噴霧装置３内の電気めっき液は、各ノズル３２から電気めっき槽内に噴霧される。電気めっき装置１００は、移行タンク３０も備え、電気めっき槽１から溢れ出た電気めっき液は、移行タンク３０を通ってタンク２０へ流れる。

図１を参照すると、電源装置５の正極が第１のアノード２に接続され、負極がカソードとしての加工物２００に接続されている。図の矢印は、電気めっき液の流れ方向を示す。電気めっきプロセスにおいて、加工物２００と第１のアノード２とは、電気めっきするイオンを含む電気めっき液に同時に浸漬され、カソードが還元され、電気めっきするイオンが加工物２００において原子に還元されて、加工物の表面に電気めっきされる。第１のアノードは酸化反応を有し、第１のアノードの材料は電気めっきする金属を優先的に取り入れ、この金属は酸化して、電気めっきするイオンになり、電気めっき液に溶解されて、電気めっき液における電気めっきするイオンの濃度の安定性を維持する。

電気めっき槽１の電気めっき液は、最初に、電気めっき槽の溢流口１１から移行タンク３０に流入し、次に、移行タンク３０の戻り管３０１を通ってタンク２０に流入して、電気めっき液を濾過および洗浄できるようになっている。次に、タンク２０の電気めっき液を、ポンプ４０によって管４０１を通して液体噴霧装置３に運び、ノズル３２から電気めっき槽内に噴霧して循環させる。

図１に示す実施形態において、管４０１は、電気めっき槽１の底壁の第２の液体入口孔１２を通して、電気めっき槽１に電気めっき液を送ることができることに留意されたい。加えて、電気めっき槽１の電気めっき液は、底壁の他の開口部を通って移行タンク３０へ流れることもできる。電気めっき液は、複数の液体入口孔および開口部を通って電気めっき槽に流入および電気めっき槽から流出することができ、電気めっき液が複数の方向に流れることができることが理解できる。

本発明の実施形態の電気めっき装置１００は、金、ロジウム、銀、パラジウム、ニッケル、銅、スズ、インジウム、ビスマス、鉛、コバルト、鉄、亜鉛などの単一金属被膜を、端子、ロック、およびシェルなどの精密電子部品に電気めっきするのに適している。そのプロセスは比較的安定し、制御可能であるため、電子部品は、より良好な機械的特性、電気的特性、耐食性、およびその他の特性を得ることができる。

図５は、電気めっき槽を長手方向に切り取った、本発明の別の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。図６は、電気めっき槽を横方向に切り取った、図５に示す電気めっきシステムの別の説明図である。図７は、電気めっき槽を横方向に切り取った、本発明の別の例示的な実施形態による電気めっきシステムの説明図である。図８は、本発明の別の例示的な実施形態による電気めっき装置の説明斜視図である。図９は、本発明の別の例示的な実施形態によるアノードおよび加工物の説明斜視図である。

図５～図９に示すように、本発明の別の実施形態による電気めっき装置３００は、図１～図３に示す電気めっき装置１００を基礎として、さらに第２のアノード４を備えており、第２のアノード４の電解電位は、第１のアノード２の電解電位よりも低い。図５～図９に示す電気めっき装置３００および図１～図３に示す電気めっき装置１００の同じまたは同様の構成要素は、同じ参照符号を使用する。

一実施形態において、図５～図９に示すように、電気めっき装置３００は、電気めっき槽１と、第１のアノード２と、第２のアノード４と、液体噴霧装置３とを備える。電気めっき槽１は、カソードとしての被電気めっき加工物２００が少なくとも部分的に浸漬される電気めっき液を収容するのに適している。第１のアノード２は、電気めっき槽１に設けられている。液体噴霧装置３は、本体部分３１と複数のノズル３２とを含む。本体部分３１は真空に形成され、電気めっき液を本体部分３１に運ぶための少なくとも１つの入口を備える。複数のノズル３２が本体部分３１に装着され、ノズル３２の少なくとも一部は、ノズル３２から噴出される電気めっき液の流れ方向が第１のアノード２とカソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている。
第２のアノード４の電解電位は、第１のアノード２の電解電位よりも低い。図１～図３に記載の電気めっき装置１００の技術的効果を実現することに加えて、本発明の実施形態による電気めっき装置３００は、２つのアノードを使用することにより加工物に合金電気めっきを行うことができる。

例示的な実施形態において、図５、図６、図８、および図９に示すように、電気めっき装置３００は、電気めっき槽１を外側収容部分１３と外側収容部分１３の内側に位置する内側収容部分１４とに分離するのに適した２つの隔壁９も備え、複数対の第１のアノード２が内側収容部分に配置され、複数対の第２のアノード４が外側収容部分１３に配置されている。隔壁９に複数の第２の貫通孔９１が形成されて、外側収容部分１３の電気めっき液が第２の貫通孔９１を通って内側収容部分１４に流入することを可能にする。

例示的な実施形態において、図５、図７、図８、および図９に示すように、第２のアノード４は、複数の第１の貫通孔を有するバスケット６に入れられ、電気めっき液が第１の貫通孔を通ってバスケット６に流入およびバスケット６から流出して、第２のアノード４に衝撃を与えることができる。

例示的な実施形態において、図６に示すように、対の調整カバー７が、第２の液体入口孔１２の両側にそれぞれ設けられている。対の調整カバー７は、加工物２００における電気めっき液の液位を調整するのに適している。電気めっき槽１は、電気めっき液の流れを促進または阻止するために、ノズル３２、隔壁９、液体入口孔、およびその他の機構を備えており、電気めっき槽における電気めっき液の液位は部分によって異なっていてもよい。調整カバー７を設定することにより、加工物２００における電気めっき液の液位を調整することができる。

例示的な実施形態において、図４、図５、図６、図８、および図９に示すように、第１のアノードは第１のブラケット２２によって隔壁９に取り付けられ、第２のアノードは第２のブラケット４１によって電気めっき槽の側壁に取り付けられている。フック２２１、４１１がそれぞれ、第１のブラケット２２および第２のブラケット４１に設けられている。

例示的な実施形態において、図５～図８に示すように、電気めっき装置３００は、第１のアノード２および第２のアノード４に電力を供給するのに適した電源装置５も備える。さらに、電源装置５は、第１のアノード２および第２のアノード４のそれぞれに送られる電流を調整するのに適した第１の電流調整器５１と第２の電流調整器５２とを含む。

例示的な実施形態において、第１の電流調整器５１および第２の電流調整器５２はまた、加工物２００に電気めっきされる合金の金属の割合に従って、第１のアノード２および第２のアノード４に送られる電流の割合を調整するように構成されている。このようにして、第１のアノード２および第２のアノード４に送られる電流の割合を調整することができるため、電気めっき液の金属イオンの割合が常に均衡し、合金電着被膜の合金の割合を正確に制御することができる。

例示的な実施形態において、合金電着被膜は、スズ銀合金、金コバルト合金、金ニッケル合金、パラジウムニッケル合金、スズニッケル合金、亜鉛ニッケル合金、スズビスマス合金、スズ鉛合金、銅亜鉛スズ合金、亜鉛ニッケル鉄合金などを含む。例えば、亜鉛（Ｚｎ（２＋））の電解電位は－０．７６Ｖ、ニッケル（Ｎｉ（２＋））の電解電位は－０．２５Ｖ、スズ（Ｓｎ（２＋））の電解電位は－０．１４Ｖ、鉛の電解電位（Ｐｂ（２＋））は－０．１３Ｖ、銅（Ｃｕ（２＋））の電解電位は＋０．３４Ｖ、銀（Ａｇ（１＋））の電解電位は＋０．８０Ｖ、および金（Ａｕ（１＋））の電解電位は＋１．６８Ｖである。

例示的な実施形態において、図５～図８に示すように、電気めっき装置３００は補助カソード８も備え、電源装置は第３の電流調整器５３も含み、第３の電流調整器５３のカソードが補助カソード８に接続され、第３の電流調整器のアノードが第２のアノード４に接続されている。第３の電流調整器５３は、第２の電流調整器５２が第２のアノード４に電流を送ることを停止している間に、第２のアノード４に電力を供給するのに適しており、それにより、第２のアノード４は正電位を有して、第２のアノード４と電気めっき液との間の置換反応を防ぐようになっている。

本発明の実施形態において、補助カソード８は、例えば、チタン、炭素、およびＳＵＳ３１６ステンレス鋼などの不活性導体から形成された弱電解電極である。第２のアノード４（低電位金属アノード）を流れる弱電流は、第３の電流調整器５３によって約０．０１Ａとなるように制御されるため、電気めっき液の高電位金属を置換することなく、第２のアノード４は弱い正となる。同時に、（損失を低減させるために）補助カソードをできるだけ少ない合金被膜で電気めっきすると、補助カソードは電気めっき液の異金属汚染も吸収して、電気めっき液を浄化する。

第１の電流調整器と第２の電流調整器とは、１つの電源を共有してもよく、またはそれぞれ異なる電源に接続されてもよいことが理解できる。第１の電流調整器、第２の電流調整器、および第３の電流調整器は、シリコン制御整流器などの整流器、または調整可能な抵抗器を含むことができる。

図１０Ａ～図１０Ｄは、本発明の例示的な実施形態による管の異なる装着様式の説明斜視図である。

複数の方向の電気めっき液の流れを実現するために、様々な液体入口孔を設けて、電気めっき液を異なる部分から電気めっき槽に運ぶことができる。例示的な実施形態において、図６、図７、および図１０Ａ～図１０Ｄに示すように、電気めっき槽１の底壁に、第２のアノードに略位置合わせされた第１の液体入口孔１５が形成され、第１の液体入口孔１５は、電気めっき液を第２のアノード４に向けて垂直方向に運ぶのに適している。電気めっき槽１の底壁に、加工物２００に略位置合わせされた第２の液体入口孔１２が形成され、第２の液体入口孔１２は、電気めっき液を加工物２００に向けて垂直方向に運ぶのに適している。

例示的な実施形態において、図１０Ａに示すように、かつ図２および図７を参照すると、管４１は、液体噴霧装置３の入口３３１に連通するための第１の出口４０２と、電気めっき槽１の側壁から電気めっき槽内に電気めっき液を運ぶための第２の出口４０３とを備える。

例示的な実施形態において、図１０Ｂに示すように、かつ図２および図８を参照すると、管４１は、液体噴霧装置３の入口３３１に連通するための第１の出口４０２と、電気めっき槽１の側壁から電気めっき槽内に電気めっき液を運ぶための第２の出口４０３と、電気めっき槽１の底壁の第２の液体入口孔１２に連通する第３の出口４０４とを備える。

例示的な実施形態において、図１０Ｃに示すように、かつ図２および図８を参照すると、管４１は、液体噴霧装置３の入口３３１に連通するための第１の出口４０２と、電気めっき槽１の側壁から電気めっき槽内に電気めっき液を運ぶための第２の出口４０３と、電気めっき槽１の底壁の第１の液体入口孔１５に連通する第４の出口４０５とを備える。

例示的な実施形態において、図１０Ｄに示すように、かつ図２および図８を参照すると、管４１は、液体噴霧装置３の入口３３１に連通するための第１の出口４０２と、電気めっき槽１の側壁から電気めっき槽内に電気めっき液を運ぶための第２の出口４０３と、電気めっき槽１の底壁の第２の液体入口孔１２に連通する第３の出口４０４と、電気めっき槽１の底壁の第１の液体入口孔１５に連通する第４の出口４０５とを備える。

本発明の別の態様の実施形態によれば、図５および図６に示すように、電気めっきシステムは、上記実施形態のいずれかによる電気めっき装置３００と、タンク２０と、ポンプ４０とを備え、電気めっき槽１から溢れ出た電気めっき液は、タンク２０に流入する。ポンプ４０は、タンク２０から管４０１を通して液体噴霧装置３の入口３０１へ電気めっき液を送り出すのに適しており、液体噴霧装置３内の電気めっき液は、各ノズル３２から電気めっき槽内に噴霧される。電気めっき装置３００は、移行タンク３０も備え、電気めっき槽１から溢れ出た電気めっき液は、移行タンク３０を通ってタンク２０へ流れる。

例示的な実施形態において、電気めっきシステムは、巻取り胴２０１および巻戻し胴２０２をさらに備える。加工物を運ぶ材料ストリップは巻取り胴２０１に巻き取られ、材料ストリップは巻戻し胴２０２から巻き戻される。このようにして、材料ストリップに配置された被電気めっき加工物は、巻取り胴によって駆動されて、電気めっき槽において長手方向に移動することができる。

上記の実施形態は例示的なものであり、限定的ではないことを、当業者には理解されたい。例えば、当業者であれば、構成上または原理上矛盾することなく、上記の実施形態に多くの修正を加えることができ、異なる実施形態に記載する様々な特徴を互いに自由に組み合わせることができる。

いくつかの例示的な実施形態について図示および説明したが、本開示の原理および趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更または修正を加えることができることが、当業者には理解されよう。本開示の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物により定義される。

本明細書で用いられる場合、単数形で記載され、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という語で始まる要素は、特に明記しない限り、前記要素またはステップの複数形を除外しないものとして理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」に対する言及は、記載した特徴も組み込んだ追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図していない。さらに、特に断りのない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を有さない追加のこのような要素を含んでいてもよい。

Claims (20)

1. カソードとしての被電気めっき加工物（２００）が少なくとも部分的に浸漬される電気めっき液を収容するのに適した電気めっき槽（１）と、
   前記電気めっき槽（１）に設けられている第１のアノード（２）と、
   液体噴霧装置（３）とを備え、前記液体噴霧装置（３）は、
   少なくとも１つの入口を備える本体部分（３１）であって、前記少なくとも１つの入口は、前記電気めっき液を前記本体部分（３１）に運ぶためのものである、本体部分（３１）と、
   前記本体部分（３１）に装着されている複数のノズル（３２）とを含み、
   前記ノズル（３２）の少なくとも一部は、前記ノズル（３２）から噴出される前記電気めっき液の流れ方向が、前記第１のアノード（２）と前記カソードとによって形成される電力線の方向に略平行であるように構成されている、電気めっき装置（１００）。
2. 前記第１のアノード（２）は、前記液体噴霧装置（３）と前記加工物（２００）との間に設けられ、
   複数の第１の貫通孔（２１）が前記第１のアノード（２）に形成され、前記ノズル（３２）から噴出される前記電気めっき液の一部が前記第１の貫通孔（２１）を通って流れる、請求項１に記載の電気めっき装置。
3. 複数の前記第１のアノード（２）が設けられ、２つの隣接する第１のアノード（２）間に間隙がある、請求項２に記載の電気めっき装置。
4. 前記ノズル（３２）は前記本体部分（３１）に取り外し可能に取り付けられ、前記ノズル（３２）の少なくとも一部の噴霧方向は調整可能に構成されている、請求項１に記載の電気めっき装置。
5. 前記ノズル（３２）は、高電流密度領域で疎に配置され、低電流密度領域で密に配置されている、請求項１に記載の電気めっき装置。
6. 前記本体部分（３１）の上部における前記ノズル（３２２）の配置密度が、前記本体部分（３１）の下部における前記ノズル（３２１）の配置密度よりも大きい、請求項５に記載の電気めっき装置。
7. 前記本体部分（３１）は、
   第１の部分（３１１）と、
   前記本体部分（３１）の両端部にそれぞれ設けられ、前記加工物（２００）に向かって延びる２つの第２の部分（３１２）とを含み、
   前記ノズル（３２）は、
   前記第１の部分（３１１）に取り付けられた複数の第１のノズル（３２１、３２２）であって、前記第１のノズル（３２１、３２２）から噴出される前記電気めっき液の前記流れ方向が、前記第１のアノード（２）と前記カソードとによって形成される前記電力線の前記方向に略平行である、第１のノズルと、
   前記２つの第２の部分（３１２）の内側に設けられ、前記電気めっき液を前記加工物（２００）に向けて噴出するように構成されている複数の第２のノズル（３２３）とを含む、請求項１に記載の電気めっき装置。
8. 前記加工物（２００）は、前記電気めっき槽（１）を通って水平に移動するように構成されている材料ストリップに配置され、
   前記第１のノズル（３２１、３２２）から噴出される前記電気めっき液の前記流れ方向は、前記材料ストリップの移動方向に垂直であり、
   前記電気めっき槽（１）の２つの対向する側壁の各々が溢流口（１１）を備え、前記材料ストリップは前記溢流口（１１）を通って移動する、請求項１に記載の電気めっき装置。
9. 第２のアノード（４）をさらに備え、前記第２のアノード（４）の電解電位が前記第１のアノード（２）の電解電位よりも低い、請求項１に記載の電気めっき装置。
10. 前記第２のアノード（４）は、複数の第１の貫通孔（２１）を有するバスケット（６）に入れられている、請求項９に記載の電気めっき装置。
11. 前記電気めっき槽（１）を外側収容部分（１３）と前記外側収容部分（１３）の内側に位置する内側収容部分（１４）とに分離するように構成されている２つの隔壁（９）をさらに含み、
    複数対の前記第１のアノード（２）が前記内側収容部分（１４）に配置され、複数対の前記第２のアノード（４）が前記外側収容部分（１３）に配置され、
    複数の第２の貫通孔（９１）が前記隔壁（９）に形成されて、前記外側収容部分（１３）の前記電気めっき液が前記第２の貫通孔（９１）を通って前記内側収容部分（１４）に流入することを可能にする、請求項９に記載の電気めっき装置。
12. 前記第１のアノード（２）は第１のブラケット（２２）によって前記隔壁（９）に装着され、前記第２のアノード（４）は第２のブラケット（４１）によって前記電気めっき槽（１）の前記側壁に装着されている、請求項１１に記載の電気めっき装置。
13. 前記第１のアノード（２）および前記第２のアノード（４）に電力を供給するように構成されている電源装置（５）をさらに備える、請求項１０に記載の電気めっき装置。
14. 前記電源装置（５）は、前記第１のアノード（２）および前記第２のアノード（４）のそれぞれに送られる電流を調整するように構成されている第１の電流調整器（５１）と第２の電流調整器（５２）とを含む、請求項１３に記載の電気めっき装置。
15. 前記第１の電流調整器（５１）および前記第２の電流調整器（５２）はまた、前記加工物（２００）に電気めっきされる合金の金属の割合に従って、前記第１のアノード（２）および前記第２のアノード（４）に送られる電流の割合を調整するように構成されている、請求項１４に記載の電気めっき装置。
16. 補助カソード（８）をさらに備え、
    前記電源装置（５）は第３の電流調整器（５３）をさらに含み、前記第３の電流調整器（５３）のカソードが前記補助カソード（８）に接続され、前記第３の電流調整器（５３）のアノードが前記第２のアノード（４）に接続され、
    前記第３の電流調整器（５３）は、前記第２の電流調整器（５２）が前記第２のアノード（４）に電流を送ることを停止している間に前記第２のアノード（４）に電力を供給するのに適しており、それにより、前記第２のアノード（４）は正電位を有して、前記第２のアノード（４）と前記電気めっき液との間の置換反応を防ぐようになっている、請求項１３に記載の電気めっき装置。
17. 前記第２のアノード（４）に略位置合わせされた複数の第１の液体入口孔（１５）が、前記電気めっき槽（１）の底壁に配置され、前記第１の液体入口孔（１５）は、前記電気めっき液を前記第２のアノード（４）に向けて垂直方向に運ぶのに適している、請求項９に記載の電気めっき装置。
18. 前記加工物（２００）に略位置合わせされた複数の第２の液体入口孔（１２）が前記電気めっき槽（１）の底壁に配置され、前記第２の液体入口孔（１２）は、前記電気めっき液を前記加工物（２００）に向けて垂直方向に運ぶのに適している、請求項１に記載の電気めっき装置。
19. 対の調整カバー（７）が前記第２の液体入口孔（１２）の両側にそれぞれ設けられ、前記調整カバー（７）は、前記加工物（２００）における前記電気めっき液の液位を調整するように構成されている、請求項１８に記載の電気めっき装置。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の前記電気めっき装置（１００）と、
    前記電気めっき槽（１）から溢れ出た前記電気めっき液が流入するタンク（２０）と、
    前記タンク（２０）から管（４０１）を通して前記液体噴霧装置（３）の前記入口へ前記電気めっき液を送り出すように構成されているポンプ（４０）とを備える、電気めっきシステム。

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