JP2530893B2 - 常温型溶融塩電気アルミニウムめっき装置及びその給電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属帯材（素材）を連続して電気アルミニウ
ムめっきするための電気アルミニウムめっき装置及びそ
の給電装置に関する。

（従来の技術） 電気アルミニウムめっきとしては従来より引火性有機
溶剤浴が知られているが、通電によるスパーク発生及び
蒸気圧が高く爆発の危険性が有り、しかも外気によるめ
っき液の劣化が著しいこと等の理由により、金属帯材
（素材）を連続的に電気アルミニウムめっきできるよう
なめっき装置は殆んど開発されていない。

（発明の目的） 本発明の目的は、引火性のない常温型溶融塩を使用し
て電気アルミニウムめっきを行う場合において、金属帯
材（素材）に連続的に高純度で、均一なアルミニウムめ
っきを施せる電気アルミニウムめっき装置及びその供給
装置を提供するものである。

（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するために、本願請求項１記載の常温
型溶融塩電気アルミニウムめっき装置は、めっきされる
金属帯材（素材）の送り方向に沿って上側にめっき槽と
給電槽を並設し、下側にめっき液貯溜槽を配設し、めっ
き槽内には１対のガイド板により金属帯材の送り方向に
沿うスリット状のめっき液の通路を形成し、かつ上記ガ
イド板の内面に高純度アルミニウム製の陽極板を設け、
めっき液を循環ポンプにより上記めっき液の通路内から
金属帯材の送り方向に対して垂直に噴流し充満させ、給
電槽内には陰極用の給電装置を配置し、上記めっき槽、
給電槽及び貯溜槽を外気に対して密閉状態に構成すると
共にガス供給装置により外気遮断用の負活性ガスを充填
させ、貯溜槽の外周側面及び下面を覆うようにめっき液
の温度制御用水槽を設けている。

請求項２又は３記載の常温型溶融塩電気アルミニウム
めっき装置は 上記めっき槽等の接液面に、ポリテトラ
フルオルエチレン樹脂、ガラスあるいは塩化ビニールエ
ステル樹脂の被覆を施している。

請求項４記載の常温型溶融塩電気アルミニウムめっき
装置の給電装置は、電気アルミニウムめっき装置の給電
槽内に配置される陰極用の給電装置であって、高純度ア
ルミニウム及び鉄−ニッケル合金からなる陰極用の終電
ロールと、フッ素系ゴムの表面を有するガイドロールを
回転自在に備え、給電槽内には金属帯材（素材）が浸る
量のめっき液を注入している。

（作用） 給電槽及びめっき槽を通過する金属帯材（素材）は、
給電槽内の給電装置により負電気が荷電され、めっき槽
内の陽極板を備えた通路内を通過する間に、アルミニウ
ムが電着され、アルミニウムのめっき槽が形成される。

めっき槽内ではスリット状の通路内に、めっき液を噴
流していることにより、金属帯材表面の反応ガスを取り
除くと共に、かつめっき電流により発生する金属帯材の
界面での金属イオン濃度の低下が小さくなることから、
めっきの電流密度が大きくなり、めっき作業能率が向上
する。

給電槽及びめっき槽を外気に対して密閉状態に構成す
ると共にガス供給装置により外気遮断用の不活性ガスを
充填させることにより、めっき液を外気から遮蔽し、そ
れによりめっき作業が可能となり、しかもめっき液の性
能低下を防ぐことができる。

めっき槽等の接液面にポリテトラフルオルエチレン樹
脂、ガラスあるいは塩化ビニールエステル樹脂を被覆す
ることにより、各層の形成壁の浸蝕及びめっき液中への
妨害物質（素材）を防ぐことができる。

まためっき槽及び給電槽の下側にめっき液貯溜槽を配
置し、該貯溜槽の外周に、めっき液の温度制御用水槽を
設けることにより、めっき液を一定の温度に保つために
冷却あるいは加熱する。これによりめっき液を最適の温
度で使用でき、めっきの効率が向上する。また上記のよ
うに二重槽構造で保温することにより、例えばめつき槽
内に直接ヒータあるいはクーラ等を配置する場合に比
べ、めっき槽及び貯溜槽の密閉性を維持でき、めっき液
の劣化防止に役立つ。

また給電装置の給電ロールとしてアルミニウム及び鉄
−ニッケル合金からなるロールを使用していることによ
り、例えば銅等に比べて不純物の混入がなくなり、美麗
なめっきが得られ、さらに液中で給電することにより、
傷及びスパークの発生をなくし、めっき表面の不良等を
防止できる。

（実施例） 本願請求項１及び２記載の発明を適用した電気アルミ
ニウムめっき装置の縦断側面図を示す第２図において、
金属帯材（素材）供給源則（図の左側）を前方と仮定し
て説明すると、架台１の上に前後方向にめっき液貯溜槽
２が配置され、この貯溜槽２の外周面、即ち左右側面、
前後側面及び下面を覆うように冷却あるいは加熱用の温
度制御用水槽３が形成されている。温度制御用水槽３の
後端壁には下側に保温液（例えば冷水）入口７が設けら
れ、上側に保温液（例えば冷水）出口８が設けられてい
る。貯溜槽２の上端面は開口しており、該貯溜槽２の上
のケース４が固着されている。

ケース４は複数の隔壁12により前後の複数の槽に分割
されている。例えば前後方向に間隔を隔てて５つの給電
槽５が形成されると共に各給電槽５間にそれぞれめっき
槽６（合計４個）が形成され、各層５、６の上面にはそ
れぞれケース蓋17が固着され、槽５、６内を外部から遮
断している。ケース４の前後端壁4a及び隔壁12には素材
Ｗを垂直姿勢で通過させるためのストリット孔Ｓがそれ
ぞれ形成されており、各ストリット孔Ｓには図示しない
がリップシール等が設けられている。給電槽５の下面に
は底板5aが設けられており、一方めっき槽６の下部には
前後方向に長いめっき液噴出管18が設けられ、めっき槽
６内の噴出管18以外の部分は下方の貯溜槽２に連通して
いる。

温度制御用水槽３の前下端部には保温液吸出口29が形
成され、後上端部には保温液取入口35が形成されてい
る。

第１図はケース蓋を取り外して示す平面図であり、こ
の第１図において、前記保温液吸出口29にはパイプ30、
ダイヤフラムバルブ31を介して循環ポンプ28が接続さ
れ、該循環ポンプ28の吐出部は、後方に延びるパイプ3
2、フィルター33及びダイヤフラムバルブ34を介して保
温液取入口35に接続している。

各給電槽５内には、高純度アルミニウム及び鉄−ニッ
ケル合金からなる給電ロール21とフッ素系ゴム表面を有
するガイドロール（ピンチロール）22等からなる陰極用
給電装置20が配設されている。

各めっき槽６内のめっき液噴出管18の上面には、上方
に垂直に立ち上ると共にめっき槽６の前後方向全幅にわ
たる左右１対のガイド板15が固着されており、両ガイド
板15間で、前方から見て縦長のスリット状通路９を形成
している。両ガイド板15の内面には高純度アルミニウム
製の陽極板板16が設けられ、図示しないが陽電極源に接
続されている。また噴射管18にはスリット状の多数のめ
っき液噴出口13が形成されている。

めっき液循環ポンプ25は各めっき槽６毎にそれぞれ１
個ずつ配置されている。

第１図のIII−III断面を示す第３図において、各めっ
き槽６の側壁の下端部にはめっき液供給口41が形成さ
れ、該供給口41の略真下に対応する貯溜槽側壁の下端部
分にはめっき液吸出口36が形成されている。めっき液吸
出口36はダイヤフラムバルブ37を介してめっき液循環ポ
ンプ25の入口に接続され、一方供給口41は一端が噴出管
18に接続され、他端がパイプ40及びダイヤフラムバルブ
38を介してめっき液循環ポンプ25の吐出部に接続されて
いる。また前記ガイド15で形成された通路９はその上端
が開放している。各めっき槽６の上端部にはガス入口管
47が設けられており、該入口管47は不活性ガス供給装置
46に接続されており、めっき槽６内、貯溜槽２内及び給
電槽５の空間部分に外気遮蔽用の不活性ガスを常時充満
させるようになっている。不活性ガスとしてはこの実施
例ではチッ素ガスを使用する。49はめっき液用のドレイ
ン、50はめっき液投入口であり、めっき作業中は閉じら
れている。

貯溜槽２、めっき槽６及び給電槽５等の外周壁は、第
７図に示すように壁2a（5a、6a）の素材80として例えば
ステンレス鋼が使用され、内面側、即ちめっき液に接す
る面には耐食性の優れたポリテトラフルオルエチレン樹
脂（商標名：テフロン）の被覆層81が形成されている。

また第８図のように各槽５、６間の隔壁12には、ステ
ンレス鋼の素材80の両面に耐食性の優れたポリテトラフ
ルオルエチレン樹脂の被覆層81を形成している。

また図示しないが第１図の各めっき液循環ポンプ25内
の接液面もポリテトラフルオルエチレン樹脂の被覆層81
が形成されている。

第５図及び第６図は請求項４記載の発明を適用したピ
ンチロール式の給電装置の縦断面図であり、第６図にお
いて、給電槽５のケース蓋17の下面には下方へと延びる
上開きコの字形のフレーム61が固着され、上下方向に延
びる給電ロール21とガイドロール（ピンチロール）22は
フレーム61内に配置されると共に軸受ブッシュ64、76を
介してそれぞれ軸受台63、73に回転自在に支持されてい
る。給電ロール21は例えば純アルミニウムでできてお
り、一方ピンチロール22は例えばアルミニウムの軸材に
フッ素系ゴムをコーティングしている。

給電ロール21を支持する上下の軸受台63は固定式であ
り、上側軸受台63はケース蓋17に固着され、下側軸受第
63はフレーム61の底板部に固着されている。ピンチロー
ル22を支持する上下の軸受台73はスライド式であり、給
電ロール21に対して近接離反自在であり、付勢ばね74に
より給電ロール21側に付勢され、それによりガイドロー
ル22を給電ロール21の表面に表面に押し付け、両ロール
21、22間でフープ材を挟み込むようになっている。

給電ロール21の上端部は上方へと延び出し、上端部分
には導電性の良い銅製のスリップリング67が一体に設け
られ、該スリップリング67の上面には導電性の良いメタ
リックカーボン製のフィンガー68が配置され、該フィン
ガー68はばね70により上記スリップリング67に圧接さ
れ、スリップリング67はフィンガー68に対して滑動自在
となっている。フィンガー68の上面には銅製のターミナ
ル69が固着され、該ターミナル９はストッパー77により
回転不能に係止されると共に、陰極側（負電極源）71に
接続され、給電ロール21に負電気を供給するようになっ
ている。給電槽５内には、少なくとも素材Ｗを充分に浸
漬できる量のめっき液Ｗが注入されている。

各軸受第63、73はポリテトラフルオルエチレン樹脂で
できている。

フレーム61は第８図のようにステンレス鋼の素材80の
両面にポリテトラフルオルエチレン樹脂の被覆層81を形
成している。

第５図において、スライド式軸受台73の両側には左右
１対のガイド部79が設けられている。

次にめっき処理作業及び各液の循環等を説明する。め
っき処理作業前において、貯溜槽２、めっき槽６及び給
電槽５にはそれぞれ図示のようにめっき液が注入されて
おり、めっき液循環ポンプ25を作動させることにより、
第３図の貯溜槽２の下部からめっき液を吸い込み、加圧
し、噴射管18の噴射口44から通路９内に上向きにめっき
液を噴射させ、噴流を作る。通路９の上方からは常にめ
っき液があふれ、下方の貯溜槽２内へと戻る。第２図の
給電槽５内には隔壁12のスリット孔Ｓを通してめっき液
が常に補充され、第６図の液面を保つ。

第２図のめっき液の温度制御用水槽３内には保温液入
口７から例えば冷水が供給され、保温液槽３内を後方か
ら前方へ流れると共に保温液循環ポンプ28によりパイプ
32等を通して後方に戻される。また余分の保温液は出口
８からオーバーフローさせる。

素材Ｗは前方から供給され、給電槽５内では給電ロー
ル21とピンチロール22の間で挟持されると共に、給電ロ
ール21により負電気が付与される。そしてめっき槽６内
で陽極板16のアルミニウムが電着される。

給電槽５及びめっき槽６は外気から略密閉状態に維持
され、かつチッ素ガスにより外気から遮蔽されることに
より、外気によるめっき液の酸化が防止され、めっき液
の電解性能が維持される。

また給電槽５内では液中給電されるため、スパークは
発生しない。

めっき液を暖める場合には保温液入口７から温水を温
度制御用水槽３内に供給する。

また第１図の加熱用出入口55、56に図示しないパイプ
を介して熱交換器を接続することにより、温度制御用水
槽３の加熱用出口55からの保温液を熱交換器により加熱
して、温水を加熱用入口56から温度制御用水槽３に戻す
うように配管することもできる。

（別の実施例） （１）第４図は請求項1,2あるいは３記載の発明が適用
されるめっき処理装置の変形例である、１つのめっき槽
６に対して２個のめっき液循環ポンプ25を接続し、循環
効率を向上させている。めっき液噴射管18内には、両め
っき液供給管41からのめっき液を滑らかに上向きに整流
するために、両側に円弧形の整流ガイド面を有する整流
体82が設けられている。

（２）第７図、第８図では各槽５、６等の形成壁として
ステンレス鋼製の素材80の表面にポリテトラフルオルエ
チレン樹脂の被覆槽81を有しているが、被覆槽81として
請求項３記載のようにガラスを使用することもでき、ま
た素材80としてFRP樹脂を使用することも可能である。

（３）各槽５、６内に充満させる不活性ガスとしてはア
ルゴンガスを利用することもできる。

（４）第９図は給電装置の変形例であり、巻掛け式の装
置である。即ち陰極側の純アルミニウムの給電ロール21
と、これと少し離れた前後１対のガイドロール22を備
え、金属帯材Ｗを給電ロール21に巻き掛けている。ガイ
ドロール22の表面にはフッ素系ゴムがコーティングされ
ている。

（発明の効果） 以上説明したように本願請求項１記載の発明による
と、 （１）めっき槽６内では１対のガイド板15間のスリット
上の通路９内に、循環ポンプ25によりアルミニウムめっ
き液を噴流させているので、その噴流でもって金属帯材
表面の反応ガスを取除くことができ、それにより電流密
度が上り、めっきスピードが上ってめっき作業能率が向
上する。

（２）給電槽５及びめっき槽６を外気に対して略密閉状
態に構成すると共にガス供給装置46により外気遮断用の
不活性ガスを充填させているので、酸化性のあるめっき
液を外気から遮蔽し、それによりめっき液の酸化による
性能低下を防ぐことができる。

（３）めっき液貯溜槽２の外周に、めっき液の温度制御
用水槽３を形成して二重槽構造で保温するようにしてい
るので、例えばめつき槽内に直接ヒータあるいはクーラ
等を配置する場合に比べ、めっき槽６及び貯溜槽２の密
閉性を維持でき、めっき液の酸化防止に貢献する。

請求項２又は３記載の発明によると、両槽５、６等の
接液面にポリテトラフルオルエチレンあるいはガラスを
被覆しているので、各槽５、６の形成壁の浸蝕を防ぐこ
とができ、耐久性が向上する。

請求項４記載の給電装置によると： （１）給電ロール21としてアルミニウム表面を有するロ
ールを使用していることにより、例えば銅等に比べて不
純物の発生がなくなり、奇麗なめっきを行える。

（２）めっき液中で給電ロール21により給電するように
しているので、スパークをなくし、めっき表面の不良等
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願請求項１及び２記載の発明を適用しためっ
き装置の平面図、第２図は第１図のII−II断面図、第３
図は第１図のIII−III断面図、第４図は本願請求項1,2
又は３記載の発明の変形例を示す縦断面図、第５図は請
求項４の発明を適用した給電装置の平面図、第６図は第
５図のVI−VI断面図、第７図、第８図は槽形成壁等の断
面拡大図、第９図は給電装置の変形例を示す平面略図で
ある。 ２……めっき液貯溜槽、３……温度制御用水槽、５……
給電槽、６……めっき槽、15……ガイド板、16……陽極
板、25……めっき液供給ポンプ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 21/00 Ｃ２５Ｄ 21/00 Ｇ 21/02 21/02 21/11 21/11 (72)発明者 浜田 良介 兵庫県尼崎市西難波町１―14―３ (56)参考文献 特開 昭62−164892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−26324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−82697（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】めっきされる金属帯材（素材）の送り方向
   に沿って上側にめっき槽と給電槽を並設し、下側にめっ
   き液貯溜槽を配置し、めっき槽内には１対のガイド板に
   より金属帯材の送り方向に沿うスリット状のめっき液の
   通路を形成し、かつ上記ガイド板の内面に高純度アルミ
   ニウム製の陽極板を設け、めっき液を循環ポンプにより
   上記めっき液の通路内から金属帯材の送り方向に対して
   垂直に噴流し充満させ、給電槽内には陰極用の給電装置
   を配置し、上記めっき槽、給電槽及び貯溜槽を外気に対
   して密閉状態に構成すると共にガス供給装置により外気
   遮断用の不活性ガスを充填させ、めっき液貯溜槽の外周
   側面及び下面を覆うようにめっき液の温度制御用水槽を
   設けたことを特徴とする常温型溶融塩電気アルミニウム
   めっき装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の常温型溶融塩電気アルミニ
   ウムめっき装置において、めっき槽等の接液面にはポリ
   テトラフルオルエチレン樹脂の被覆を施した常温型溶融
   塩電気アルミニウムめっき装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の常温型溶融塩電気アルミニ
   ウムめっき装置において、めっき槽等の接液面に、塩化
   ビニールエステル樹脂を被覆した常温型溶融塩電気アル
   ミニウムめっき装置。
4. 【請求項４】電気アルミニウムめっき装置の給電槽内に
   配置される負電極用の給電装置であって、高純度アルミ
   ニウム及び鉄−ニッケル合金からなる陰極用の給電ロー
   ルと、フッ素系ゴムの表面を有するガイドロールを回転
   自在に備えた常温型溶融塩電気アルミニウムめっき装置
   の給電装置。