JP2725477B2 - アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法 - Google Patents
アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/42—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of light metals
- C25D5/44—Aluminium
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム帯への亜
鉛系電気めっき方法、特にめっき皮膜の密着性に優れた
アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法に関する。
鉛系電気めっき方法、特にめっき皮膜の密着性に優れた
アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車の軽量化、燃費改善のため
に車体にもアルミニウム板を採用する動きがあり、その
場合、亜鉛系めっきを施したものは塗装下地処理性に好
ましい効果を示す（特開昭61−157693号公報参照）。し
かしながら、これまでかかる亜鉛系めっきアルミニウム
帯を高速にて連続的に直接めっき法により製造すること
はできなかった。複雑な操作を要する置換めっき法によ
るめっきを行ってきた。
に車体にもアルミニウム板を採用する動きがあり、その
場合、亜鉛系めっきを施したものは塗装下地処理性に好
ましい効果を示す（特開昭61−157693号公報参照）。し
かしながら、これまでかかる亜鉛系めっきアルミニウム
帯を高速にて連続的に直接めっき法により製造すること
はできなかった。複雑な操作を要する置換めっき法によ
るめっきを行ってきた。
【０００３】すなわち、アルミニウムとその合金は表面
活性が高く、表面に再生容易な強い酸化膜を生成し、こ
の酸化膜によりめっき密着性が阻害される。そのため、
アルミニウム板に電気めっきするには、そのような酸化
膜を除去するための特殊な前処理が必要であるとされ、
その目的で亜鉛または亜鉛合金置換めっき法が広く実施
されている（参考：最新表面処理技術総覧、209 頁、昭
和63年４月産業技術サービスセンター発行）。これはア
ルミニウムまたはその合金の表面に、先ず、薄い亜鉛ま
たは亜鉛合金（亜鉛とニッケル、銅、鉄等との合金）を
置換形成させ、この上に所望の電気めっきを行う方法で
あり、その工程例を下記に示す。
活性が高く、表面に再生容易な強い酸化膜を生成し、こ
の酸化膜によりめっき密着性が阻害される。そのため、
アルミニウム板に電気めっきするには、そのような酸化
膜を除去するための特殊な前処理が必要であるとされ、
その目的で亜鉛または亜鉛合金置換めっき法が広く実施
されている（参考：最新表面処理技術総覧、209 頁、昭
和63年４月産業技術サービスセンター発行）。これはア
ルミニウムまたはその合金の表面に、先ず、薄い亜鉛ま
たは亜鉛合金（亜鉛とニッケル、銅、鉄等との合金）を
置換形成させ、この上に所望の電気めっきを行う方法で
あり、その工程例を下記に示す。
【０００４】工程例 溶剤脱脂→アルカリ脱脂→水洗→エッチング→水洗→酸
浸漬→水洗→亜鉛または亜鉛合金置換→水洗→酸浸漬→
水洗→亜鉛または亜鉛合金置換→水洗→ストライク銅ま
たはストライクニッケルめっき。この方法において亜鉛
または亜鉛合金置換に使用する浴組成、温度、浸漬時間
の例を次に示す。
浸漬→水洗→亜鉛または亜鉛合金置換→水洗→酸浸漬→
水洗→亜鉛または亜鉛合金置換→水洗→ストライク銅ま
たはストライクニッケルめっき。この方法において亜鉛
または亜鉛合金置換に使用する浴組成、温度、浸漬時間
の例を次に示す。
【０００５】水酸化ナトリウム 120g/l 、酸化亜鉛 2
0 g/l 、結晶性塩化第二鉄２g/l 、ロッセル塩 50 g/l
、硝酸ナトリウム１g/l 、21〜24℃、浸漬時間30秒。 水酸化ナトリウム 120g/l 、酸化亜鉛 20 g/l 、シア
ン化ニッケル 1〜2 g/ｌ、シアン化第一銅 1 g/l、27〜
30℃、20〜60秒浸漬。 水酸化ナトリウム 500g/l 、酸化亜鉛 100g/l 、結晶
性塩化第二鉄 1g/ｌ、ロッセル塩10g/l 、16〜27℃、30
〜60秒浸漬。
0 g/l 、結晶性塩化第二鉄２g/l 、ロッセル塩 50 g/l
、硝酸ナトリウム１g/l 、21〜24℃、浸漬時間30秒。 水酸化ナトリウム 120g/l 、酸化亜鉛 20 g/l 、シア
ン化ニッケル 1〜2 g/ｌ、シアン化第一銅 1 g/l、27〜
30℃、20〜60秒浸漬。 水酸化ナトリウム 500g/l 、酸化亜鉛 100g/l 、結晶
性塩化第二鉄 1g/ｌ、ロッセル塩10g/l 、16〜27℃、30
〜60秒浸漬。
【０００６】しかしながら、かかる置換めっき法による
アルミニウム帯のめっきには次のような問題点がある。 一度めっきした皮膜を溶解剥離するため、資源的に無
駄であり、かつその廃液処理に多大の費用を要する。ま
た、置換処理を二回行うため、工程数が多い。 置換浴が有毒物であるシアン化合物やロッセル塩を含
むため、硫酸浴等の酸性浴に比べ浴の管理が複雑であ
る。 置換めっき浴による処理時間は１回の置換に20〜60秒
を要し、工程例に示される溶解脱脂〜二回目の置換めっ
き迄には３〜13分を要するため、効率が悪い。
アルミニウム帯のめっきには次のような問題点がある。 一度めっきした皮膜を溶解剥離するため、資源的に無
駄であり、かつその廃液処理に多大の費用を要する。ま
た、置換処理を二回行うため、工程数が多い。 置換浴が有毒物であるシアン化合物やロッセル塩を含
むため、硫酸浴等の酸性浴に比べ浴の管理が複雑であ
る。 置換めっき浴による処理時間は１回の置換に20〜60秒
を要し、工程例に示される溶解脱脂〜二回目の置換めっ
き迄には３〜13分を要するため、効率が悪い。
【０００７】また、アルミニウムの直接めっき法におい
て、陽極酸化皮膜中に銅などの重金属を不純物として混
入させ、その不純物金属をめっき電析の核とする方法も
ある(特開昭51−64429 号公報参照) 。しかし、陽極酸
化時間に10〜45分要するために効率が悪い。従って、こ
のような従来のめっき法を採用してアルミニウム帯の連
続めっき設備を作ろうとした場合、例えば鋼帯の近代的
連続めっきラインにて実現されているような高速・高能
率化を実現し得ない。仮にそれに近い高速ラインにすれ
ば、鋼帯の場合の数倍にも及ぶ長大なラインを必要とす
る。
て、陽極酸化皮膜中に銅などの重金属を不純物として混
入させ、その不純物金属をめっき電析の核とする方法も
ある(特開昭51−64429 号公報参照) 。しかし、陽極酸
化時間に10〜45分要するために効率が悪い。従って、こ
のような従来のめっき法を採用してアルミニウム帯の連
続めっき設備を作ろうとした場合、例えば鋼帯の近代的
連続めっきラインにて実現されているような高速・高能
率化を実現し得ない。仮にそれに近い高速ラインにすれ
ば、鋼帯の場合の数倍にも及ぶ長大なラインを必要とす
る。
【０００８】かかる欠点を克服するため、置換めっきを
不用とするアルミニウム帯の直接めっき法が検討されて
きた。例えば、特公昭57−20399 号公報では、アルカリ
性溶液またはフッ酸を含む酸性溶液に浸漬した後、混酸
にてアルミニウム表面を粗面化し、その後で電気めっき
する方法が開示されている。この方法は、アルカリ性溶
液または酸性溶液による浸漬でアルミニウム表面に存在
する酸化膜を除去し、次いで混酸による溶解によりアル
ミニウム表面を粗面化し、もってめっき皮膜の密着性を
確保しようとするものである。しかし、この方法でも、
酸化膜除去・粗面化に55〜165 秒を要しており、連続法
での高速めっきを実現するにはラインが長くなりすぎ、
不適である。また、この方法で亜鉛めっきを行う場合、
上記公告公報の実施例のデータによると、ホウフッ化物
浴を使用して実施しており、その電流密度は６Ａ/dm2と
極めて低い。従って、このめっき法は、直接めっきでは
あるが、高速・連続めっき法を実現するものではない。
不用とするアルミニウム帯の直接めっき法が検討されて
きた。例えば、特公昭57−20399 号公報では、アルカリ
性溶液またはフッ酸を含む酸性溶液に浸漬した後、混酸
にてアルミニウム表面を粗面化し、その後で電気めっき
する方法が開示されている。この方法は、アルカリ性溶
液または酸性溶液による浸漬でアルミニウム表面に存在
する酸化膜を除去し、次いで混酸による溶解によりアル
ミニウム表面を粗面化し、もってめっき皮膜の密着性を
確保しようとするものである。しかし、この方法でも、
酸化膜除去・粗面化に55〜165 秒を要しており、連続法
での高速めっきを実現するにはラインが長くなりすぎ、
不適である。また、この方法で亜鉛めっきを行う場合、
上記公告公報の実施例のデータによると、ホウフッ化物
浴を使用して実施しており、その電流密度は６Ａ/dm2と
極めて低い。従って、このめっき法は、直接めっきでは
あるが、高速・連続めっき法を実現するものではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、鋼帯にすでに確立されている如き高速連続亜鉛系め
っきを、アルミニウム帯においても実現することであ
る。本発明の第二の目的は、アルミニウム帯のめっきで
問題となるめっき密着性が改善され、かつ高速連続めっ
きが可能なアルミニウム帯の直接亜鉛系電気めっき方法
を提供することである。
は、鋼帯にすでに確立されている如き高速連続亜鉛系め
っきを、アルミニウム帯においても実現することであ
る。本発明の第二の目的は、アルミニウム帯のめっきで
問題となるめっき密着性が改善され、かつ高速連続めっ
きが可能なアルミニウム帯の直接亜鉛系電気めっき方法
を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋼帯にて
既に確立されている如き高速連続めっきをアルミニウム
帯のめっきにても実現すべく、めっき皮膜の密着性の改
善と高速連続めっき処理という、一般には両立しがたい
条件を満足する処理条件について種々検討を重ねた。そ
の結果、従来のバッチ式のアルミニウム帯のめっき処理
で重要視されていた前処理条件よりも、むしろ、めっき
条件自体の方が密着性に遙かに大きな影響を及ぼし、こ
れまでの前処理を行いあるいは行わずして電気めっきに
先だってアノード電解処理を行うことによってめっき皮
膜の密着性は著しく改善されるとともに高速連続めっき
が可能となることを見出し、本発明に至った。
既に確立されている如き高速連続めっきをアルミニウム
帯のめっきにても実現すべく、めっき皮膜の密着性の改
善と高速連続めっき処理という、一般には両立しがたい
条件を満足する処理条件について種々検討を重ねた。そ
の結果、従来のバッチ式のアルミニウム帯のめっき処理
で重要視されていた前処理条件よりも、むしろ、めっき
条件自体の方が密着性に遙かに大きな影響を及ぼし、こ
れまでの前処理を行いあるいは行わずして電気めっきに
先だってアノード電解処理を行うことによってめっき皮
膜の密着性は著しく改善されるとともに高速連続めっき
が可能となることを見出し、本発明に至った。
【００１１】ここに、本発明の要旨は、酸性亜鉛系めっ
き浴においてアルミニウム帯に電気めっきを行うに際
し、一旦アルミニウムにアノード電解処理を０．２秒以
上１８０秒以下行った後に、カソード電解処理を行って
めっきすることを特徴とする、アルミニウム帯への亜鉛
系電気めっき方法である。前記アノード電解処理は、酸
性亜鉛系めっき浴中で行ってもよく、あるいはめっき前
処理である酸洗液中、さらにはｐＨ４以下の酸性溶液中
で行うことが最終的なめっきアルミニウム帯の外観の観
点から望ましく、さらにこの際の処理電圧は３００Ｖ以
下とすることが望ましい。なぜなら、処理電圧が３００
Ｖを越えると、酸化処理中に電流の極部集中が発生し、
生成するアノード酸化皮膜が不均一になるからである。
より具体的には、本発明の特徴とする点は、アルミニウ
ム帯をアルカリ脱脂、酸洗後、酸性めっき浴で電気めっ
きを行う際、アルミニウム帯をアノード電解した後にカ
ソード電解することにより、めっき密着性を向上させる
点にある。本発明において、アルミニウム帯とは、純ア
ルミニウム帯の他に、Ａｌが５０重量％以上のアルミニ
ウム合金（例、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃｕ合金等）帯をも
包含する。また、アルミニウム帯とは、コイル状のもの
ばかりでなく、板材をも包含する。
き浴においてアルミニウム帯に電気めっきを行うに際
し、一旦アルミニウムにアノード電解処理を０．２秒以
上１８０秒以下行った後に、カソード電解処理を行って
めっきすることを特徴とする、アルミニウム帯への亜鉛
系電気めっき方法である。前記アノード電解処理は、酸
性亜鉛系めっき浴中で行ってもよく、あるいはめっき前
処理である酸洗液中、さらにはｐＨ４以下の酸性溶液中
で行うことが最終的なめっきアルミニウム帯の外観の観
点から望ましく、さらにこの際の処理電圧は３００Ｖ以
下とすることが望ましい。なぜなら、処理電圧が３００
Ｖを越えると、酸化処理中に電流の極部集中が発生し、
生成するアノード酸化皮膜が不均一になるからである。
より具体的には、本発明の特徴とする点は、アルミニウ
ム帯をアルカリ脱脂、酸洗後、酸性めっき浴で電気めっ
きを行う際、アルミニウム帯をアノード電解した後にカ
ソード電解することにより、めっき密着性を向上させる
点にある。本発明において、アルミニウム帯とは、純ア
ルミニウム帯の他に、Ａｌが５０重量％以上のアルミニ
ウム合金（例、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃｕ合金等）帯をも
包含する。また、アルミニウム帯とは、コイル状のもの
ばかりでなく、板材をも包含する。
【００１２】
【作用】次に、本発明についてその具体的操業条件等に
ついて説明する。本発明は、アルミニウム帯を通常の前
処理方法にてアルカリ脱脂、酸洗を行った後、酸性めっ
き浴において、まず酸性浴中においてアルミニウム帯を
アノード電解した後にカソード電解を行い、めっきを施
すことにより、めっき密着性を著しく向上させる。この
酸性浴中でのアノード電解処理の作用効果については不
明の点が多いが、以下のように推察される。アルミニウ
ムは活性な金属のため酸素との結合力が強く大気中に放
置しただけでも、薄い酸化皮膜によって表面が覆われ
る。そしてこの酸化皮膜は通常の前処理であるアルカリ
脱脂→酸洗過程で一部除去されると考えられるが、めっ
きされるまでの間にアルミニウム表面に酸化皮膜が再生
し、この上にめっき皮膜が生成するために密着性の悪い
めっきしか得られない。
ついて説明する。本発明は、アルミニウム帯を通常の前
処理方法にてアルカリ脱脂、酸洗を行った後、酸性めっ
き浴において、まず酸性浴中においてアルミニウム帯を
アノード電解した後にカソード電解を行い、めっきを施
すことにより、めっき密着性を著しく向上させる。この
酸性浴中でのアノード電解処理の作用効果については不
明の点が多いが、以下のように推察される。アルミニウ
ムは活性な金属のため酸素との結合力が強く大気中に放
置しただけでも、薄い酸化皮膜によって表面が覆われ
る。そしてこの酸化皮膜は通常の前処理であるアルカリ
脱脂→酸洗過程で一部除去されると考えられるが、めっ
きされるまでの間にアルミニウム表面に酸化皮膜が再生
し、この上にめっき皮膜が生成するために密着性の悪い
めっきしか得られない。
【００１３】ところが、本発明の如く、酸性めっき浴に
おいて通常の前処理後、一旦アノード電解した後にカソ
ード電解を行いめっきすると、上述のように酸洗などの
前処理とは異なり、密着性の良いめっきが得られる。図
１は、通常の前処理 (実施例に示す) を行った後、(A)
前処理まま、(B) 亜鉛めっき浴 (Zn＝90g/l 、pH＝1.8
、浴温＝50℃) においてアノード電解処理 (50A/dm2
×3.0sec) を施したものについて、表面をXPS(Ｘ線光電
子分光法) にて分析した結果である。同図には表面をア
ルゴンガスで２分間スパッタリング処理した後の (表面
から約100 Åの深さ) Al 2P のスペクトルを示している
が、この図からわかるように、前処理ままの(A) は結合
エネルギーが72.4eV付近にAlのピークが認められ、表面
に存在するAl203 の酸化皮膜は厚さが約100 Å以下であ
ることがわかる。これに対し、アノード電解処理を施し
た(B) は２分間スパッタリング処理後でもAlのピークは
認められずAl203 のピークのみである。
おいて通常の前処理後、一旦アノード電解した後にカソ
ード電解を行いめっきすると、上述のように酸洗などの
前処理とは異なり、密着性の良いめっきが得られる。図
１は、通常の前処理 (実施例に示す) を行った後、(A)
前処理まま、(B) 亜鉛めっき浴 (Zn＝90g/l 、pH＝1.8
、浴温＝50℃) においてアノード電解処理 (50A/dm2
×3.0sec) を施したものについて、表面をXPS(Ｘ線光電
子分光法) にて分析した結果である。同図には表面をア
ルゴンガスで２分間スパッタリング処理した後の (表面
から約100 Åの深さ) Al 2P のスペクトルを示している
が、この図からわかるように、前処理ままの(A) は結合
エネルギーが72.4eV付近にAlのピークが認められ、表面
に存在するAl203 の酸化皮膜は厚さが約100 Å以下であ
ることがわかる。これに対し、アノード電解処理を施し
た(B) は２分間スパッタリング処理後でもAlのピークは
認められずAl203 のピークのみである。
【００１４】すなわち、本発明におけるアノード電解処
理により、アルミニウム帯表面の酸化皮膜およびAlが溶
解し、その後、陽極酸化皮膜が生成したと考えられる。
そしてその厚さは100 Å以上と考えられる。図２および
図３には、図１における (A)および(B) について、アル
ゴンで最表面から２分間スパッタリング処理したときの
AlとAl203 とのそれぞれの強度について整理したが、こ
れらのグラフからも両者の酸化皮膜の厚さの差がよくわ
かる。さらに(A) の酸化皮膜と(B) の陽極酸化皮膜を比
べると膜厚の差以外に、図１に示すようにAl 2P の結合
エネルギーに差があるのがわかる(A…75.4eV、 B…76.0
eV) 。
理により、アルミニウム帯表面の酸化皮膜およびAlが溶
解し、その後、陽極酸化皮膜が生成したと考えられる。
そしてその厚さは100 Å以上と考えられる。図２および
図３には、図１における (A)および(B) について、アル
ゴンで最表面から２分間スパッタリング処理したときの
AlとAl203 とのそれぞれの強度について整理したが、こ
れらのグラフからも両者の酸化皮膜の厚さの差がよくわ
かる。さらに(A) の酸化皮膜と(B) の陽極酸化皮膜を比
べると膜厚の差以外に、図１に示すようにAl 2P の結合
エネルギーに差があるのがわかる(A…75.4eV、 B…76.0
eV) 。
【００１５】すなわち(A) の前処理ままのアルミニウム
表面に存在する酸化皮膜はめっき密着性が悪いのに対
し、(B) の酸性めっき浴でアノード電解を施した後に存
在する陽極酸化皮膜は、めっき密着性が良い。これはア
ノード電解して得られたこの陽極酸化皮膜が前処理まま
のアルミニウム表面に存在する酸化皮膜とは異なり、ア
モルファス状の多孔質皮膜であるため、めっきを行う
と、図４に示すようにめっき皮膜への投錨効果が生じて
めっき皮膜の密着性が向上するものと考えられる。
表面に存在する酸化皮膜はめっき密着性が悪いのに対
し、(B) の酸性めっき浴でアノード電解を施した後に存
在する陽極酸化皮膜は、めっき密着性が良い。これはア
ノード電解して得られたこの陽極酸化皮膜が前処理まま
のアルミニウム表面に存在する酸化皮膜とは異なり、ア
モルファス状の多孔質皮膜であるため、めっきを行う
と、図４に示すようにめっき皮膜への投錨効果が生じて
めっき皮膜の密着性が向上するものと考えられる。
【００１６】なお、アノード電解自体はすでに鋼板のめ
っきにおいて行われているが、すでに述べたところから
も分かるように、本発明におけるようなアルミニウム帯
に対するそれと比較すると、鋼板の場合には単に表面酸
化皮膜あるいは鋼板表面を除去するというだけであり、
本質的に機構が異なり、めっき皮膜の密着性改善効果の
因ってする機構の点で明瞭に区別されるばかりでなく、
本発明におけるような顕著が作用効果は教えられること
はない。また、従来にもアルミニウムの電気化学的予備
処理として陽極処理により表面に多孔質な酸化皮膜を生
成せしめて、その上にめっきする方法があるが、この多
孔質な陽極処理皮膜は５〜30μm でその電解時間は10〜
30分と長時間を要し、その後アルカリ処理が必要であ
り、本発明のような高速連続めっきは不可能である。さ
らに密着性向上の機構についても本発明とは異なる。
っきにおいて行われているが、すでに述べたところから
も分かるように、本発明におけるようなアルミニウム帯
に対するそれと比較すると、鋼板の場合には単に表面酸
化皮膜あるいは鋼板表面を除去するというだけであり、
本質的に機構が異なり、めっき皮膜の密着性改善効果の
因ってする機構の点で明瞭に区別されるばかりでなく、
本発明におけるような顕著が作用効果は教えられること
はない。また、従来にもアルミニウムの電気化学的予備
処理として陽極処理により表面に多孔質な酸化皮膜を生
成せしめて、その上にめっきする方法があるが、この多
孔質な陽極処理皮膜は５〜30μm でその電解時間は10〜
30分と長時間を要し、その後アルカリ処理が必要であ
り、本発明のような高速連続めっきは不可能である。さ
らに密着性向上の機構についても本発明とは異なる。
【００１７】本発明においてアノード電解の処理条件は
特に制限されないが、好ましくは少なくとも0.2 秒は行
う。一般には高々数秒間だけ行う。そして、電解時間は
経済性およびめっき密着性、めっき外観の観点から 180
秒以下と限定する。その他の好適な処理条件も例示すれ
ば、次の通りである。 アノード電解条件: 電圧 : 300V以下 浴温度 : 30〜60℃ 処理時間: 少なくとも0.2秒 かかるアノード電解は電気めっき浴に限らず、酸洗液中
あるいはpH 4以下の酸性溶液中で行ってもよい。
特に制限されないが、好ましくは少なくとも0.2 秒は行
う。一般には高々数秒間だけ行う。そして、電解時間は
経済性およびめっき密着性、めっき外観の観点から 180
秒以下と限定する。その他の好適な処理条件も例示すれ
ば、次の通りである。 アノード電解条件: 電圧 : 300V以下 浴温度 : 30〜60℃ 処理時間: 少なくとも0.2秒 かかるアノード電解は電気めっき浴に限らず、酸洗液中
あるいはpH 4以下の酸性溶液中で行ってもよい。
【００１８】アノード電解を行ってから、カソード電解
を行うが、その際の処理条件も特に制限されないが、例
示すれば、次の通りである。 カソード電解処理条件: 電流 : ５〜100A/dm2 浴温度 : 30〜60℃ めっき付着量: 0.1 〜45g/m2 このようにして本発明により製造される亜鉛系電気めっ
きアルミニウム帯は、その優れためっき密着性から過酷
なプレス成形が可能となり、今日特に要望の強い自動車
用材料として有用であることが分かる。しかも、その製
造に際しても、アノード電解に要する時間は高々数秒で
あって、直接めっきが可能であることはもちろん連続高
速処理も可能となるのである。
を行うが、その際の処理条件も特に制限されないが、例
示すれば、次の通りである。 カソード電解処理条件: 電流 : ５〜100A/dm2 浴温度 : 30〜60℃ めっき付着量: 0.1 〜45g/m2 このようにして本発明により製造される亜鉛系電気めっ
きアルミニウム帯は、その優れためっき密着性から過酷
なプレス成形が可能となり、今日特に要望の強い自動車
用材料として有用であることが分かる。しかも、その製
造に際しても、アノード電解に要する時間は高々数秒で
あって、直接めっきが可能であることはもちろん連続高
速処理も可能となるのである。
【００１９】
【実施例】本発明の効果を実施例により説明する。自動
車用ボンネットに使用される板厚:0.8mmのアルミニウム
合金(Al −4.5Mg)冷延調質材を下記の工程および条件に
て前処理した。 (1) アルカリ脱脂・・・オルソ硅酸ソーダ７％水溶液、
浴温80℃、陰極電解６秒 (2) 水洗 (3) 酸洗・・・・・・・HCl ８％水溶液、浴温80℃、浸
漬５秒 (4) 水洗 このようにして前処理されたアルミニウム板を表１に示
すめっき条件にてめっきした。一部のアルミニウム板
(例No.13 〜16) は、前処理の酸洗を８％ H2SO4の中に
おいて、浸漬またはカソードもしくはアノード電解処理
にて行った。
車用ボンネットに使用される板厚:0.8mmのアルミニウム
合金(Al −4.5Mg)冷延調質材を下記の工程および条件に
て前処理した。 (1) アルカリ脱脂・・・オルソ硅酸ソーダ７％水溶液、
浴温80℃、陰極電解６秒 (2) 水洗 (3) 酸洗・・・・・・・HCl ８％水溶液、浴温80℃、浸
漬５秒 (4) 水洗 このようにして前処理されたアルミニウム板を表１に示
すめっき条件にてめっきした。一部のアルミニウム板
(例No.13 〜16) は、前処理の酸洗を８％ H2SO4の中に
おいて、浸漬またはカソードもしくはアノード電解処理
にて行った。
【００２０】得られた亜鉛系めっきアルミニウム板のめ
っき密着性を、エリクセン試験によって評価した。つま
り、試験片を高さ７mmまで張り出した後にセロハンテー
プ剥離試験を行って、そのときのめっき皮膜の剥離状態
からめっき密着性を評価した。結果を表１にまとめて示
す。表１に示す試験結果から分かるように、比較例はい
ずれもめっき密着性が劣るが、本発明によるものはいず
れも良好であった。
っき密着性を、エリクセン試験によって評価した。つま
り、試験片を高さ７mmまで張り出した後にセロハンテー
プ剥離試験を行って、そのときのめっき皮膜の剥離状態
からめっき密着性を評価した。結果を表１にまとめて示
す。表１に示す試験結果から分かるように、比較例はい
ずれもめっき密着性が劣るが、本発明によるものはいず
れも良好であった。
【００２１】また、例No.15 、16に示すように酸洗液中
でアノード電解することによっても良好なめっき密着性
が得られた。これも同じ効果によるものと考えられる。
一方、例No.2、６、10に示すようにアノード電解処理時
間が0.1secでは、本発明の範囲であって比較例よりはめ
っき密着性は向上しているものの、十分な密着性が得ら
れない。これは陽極酸化皮膜の生成が不十分なためと考
えられる。したがって、本発明においてはアノード電解
処理時間を0.2 秒以上とすることが望ましい。
でアノード電解することによっても良好なめっき密着性
が得られた。これも同じ効果によるものと考えられる。
一方、例No.2、６、10に示すようにアノード電解処理時
間が0.1secでは、本発明の範囲であって比較例よりはめ
っき密着性は向上しているものの、十分な密着性が得ら
れない。これは陽極酸化皮膜の生成が不十分なためと考
えられる。したがって、本発明においてはアノード電解
処理時間を0.2 秒以上とすることが望ましい。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】本発明の方法によれば、鋼帯において確
立している高速連続めっきと全く同じ構成の工程順（ア
ルカリ脱脂→水洗→酸洗→水洗→亜鉛系めっき）にて、
鋼帯の亜鉛系めっきと同様の酸性めっき浴を使用して、
高い電流密度でアルミニウム帯に密着性のよい亜鉛系電
気めっき皮膜を形成することができる。従って、既存の
鋼帯用の亜鉛系電気めっきラインを利用し、鋼帯の電気
めっきと同様の高速でアルミニウム帯に亜鉛系電気めっ
きを連続的に施すことが可能となり、大規模なめっきア
ルミニウム帯の製造に有用であり、ひいては自動車用途
などへのアルミニウムの利用拡大に貢献する技術であ
る。
立している高速連続めっきと全く同じ構成の工程順（ア
ルカリ脱脂→水洗→酸洗→水洗→亜鉛系めっき）にて、
鋼帯の亜鉛系めっきと同様の酸性めっき浴を使用して、
高い電流密度でアルミニウム帯に密着性のよい亜鉛系電
気めっき皮膜を形成することができる。従って、既存の
鋼帯用の亜鉛系電気めっきラインを利用し、鋼帯の電気
めっきと同様の高速でアルミニウム帯に亜鉛系電気めっ
きを連続的に施すことが可能となり、大規模なめっきア
ルミニウム帯の製造に有用であり、ひいては自動車用途
などへのアルミニウムの利用拡大に貢献する技術であ
る。
【図１】表面をアルゴンガスで２分間スパッタリング処
理した後のAl 2P のスペクトルを、従来例および本発明
例のそれぞれに示すグラフである。
理した後のAl 2P のスペクトルを、従来例および本発明
例のそれぞれに示すグラフである。
【図２】従来例について、アルゴンで最表面から２分ま
でスパッタリング処理したときのスパッタリング時間に
対しAlとAl203 の強度を示すグラフである。
でスパッタリング処理したときのスパッタリング時間に
対しAlとAl203 の強度を示すグラフである。
【図３】本発明例について、アルゴンで最表面から２分
までスパッタリング処理したときのスパッタリング時間
に対しAlとAl203 の強度を示すグラフである。
までスパッタリング処理したときのスパッタリング時間
に対しAlとAl203 の強度を示すグラフである。
【図４】酸性めっき浴でアノード電解を施した後に存在
する陽極酸化皮膜の表面性状を示す略式説明図である。
する陽極酸化皮膜の表面性状を示す略式説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 正規 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 藤田 一行 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 吉森 久雄 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式 会社和歌山製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭62−238393（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−10206（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (5)
- 【請求項１】 酸性亜鉛系めっき浴においてアルミニウ
ム帯に電気めっきを行うに際し、一旦アルミニウムにア
ノード電解処理を０．２秒以上１８０秒以下行った後
に、カソード電解処理を行ってめっきすることを特徴と
する、アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法。 - 【請求項２】 前記アノード電解処理を酸性亜鉛系めっ
き浴中で行うことを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記アノード電解処理をめっき前処理で
ある酸洗液中で行うことを特徴とする、請求項１または
請求項２のいずれかに記載の方法。 - 【請求項４】 前記アノード電解処理をｐＨ４以下の酸
性溶液で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 前記アノード電解処理を処理電圧３００
Ｖ以下で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４
のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117648A JP2725477B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-05-22 | アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法 |
| DE69210435T DE69210435T2 (de) | 1991-02-07 | 1992-02-06 | Verfahren zur elektrolytischen Verzinkung von Aluminiumband |
| EP92102015A EP0498436B1 (en) | 1991-02-07 | 1992-02-06 | Process for zinc electroplating of aluminum strip |
| US07/832,082 US5245847A (en) | 1991-02-07 | 1992-02-06 | Process for zinc electroplating of aluminum strip |
| AU10783/92A AU640853B2 (en) | 1991-02-07 | 1992-02-06 | Process for zinc electroplating of aluminum strip |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-16602 | 1991-02-07 | ||
| JP1660291 | 1991-02-07 | ||
| JP3117648A JP2725477B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-05-22 | アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297595A JPH04297595A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2725477B2 true JP2725477B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=26352977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117648A Expired - Lifetime JP2725477B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-05-22 | アルミニウム帯への亜鉛系電気めっき方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245847A (ja) |
| EP (1) | EP0498436B1 (ja) |
| JP (1) | JP2725477B2 (ja) |
| AU (1) | AU640853B2 (ja) |
| DE (1) | DE69210435T2 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69226974T2 (de) * | 1991-02-18 | 1999-05-12 | Sumitomo Metal Ind | Verwendung von plattiertem Aluminiumblech mit verbesserter Punktschweissbarkeit |
| US5322741A (en) * | 1991-07-22 | 1994-06-21 | Toyota Motor Corporation | Aluminum alloy sheet with improved formability and method of production |
| JP2711337B2 (ja) * | 1992-05-08 | 1998-02-10 | 新日本製鐵株式会社 | アルミニウム合金板への密着性の優れた電気めっき方法 |
| FR2703695B1 (fr) * | 1993-04-09 | 1995-06-30 | Axon Cable Sa | Procede de fabrication d'un conducteur en aluminium argente, dispositif pour la mise en oeuvre du procede et conducteur ainsi obtenu . |
| NL1003090C2 (nl) * | 1996-05-13 | 1997-11-18 | Hoogovens Aluminium Bausysteme | Verzinkt aluminiumplaat. |
| AU2001281769B2 (en) | 2000-05-18 | 2004-04-01 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Method of manufacturing an aluminium product |
| US6656606B1 (en) * | 2000-08-17 | 2003-12-02 | The Westaim Corporation | Electroplated aluminum parts and process of production |
| US6796484B2 (en) | 2001-02-02 | 2004-09-28 | Corus Aluminum Walzprodukte Gmbh | Nickel-plated brazing product having improved corrosion performance |
| MXPA03008665A (es) | 2001-04-20 | 2004-02-17 | Corus Aluminium Walzprod Gmbh | Metodo de plateado y pretratado de piezas de trabajo de aluminio. |
| US6815086B2 (en) | 2001-11-21 | 2004-11-09 | Dana Canada Corporation | Methods for fluxless brazing |
| US6994919B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-02-07 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Brazing product and method of manufacturing a brazing product |
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| US7056597B2 (en) * | 2002-12-13 | 2006-06-06 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Brazing sheet product and method of its manufacture |
| US7078111B2 (en) * | 2002-12-13 | 2006-07-18 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Brazing sheet product and method of its manufacture |
| US20060157352A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Method of electroplating and pre-treating aluminium workpieces |
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| CN104195599A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-12-10 | 杭州莱源环保科技有限公司 | 一种酸性电镀锌镍合金添加剂及电镀液 |
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| CN110004469A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-12 | 珠海市玛斯特恒新铝合金加工有限公司 | 一种金属件镀锌防起泡的工艺 |
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|---|---|---|---|---|
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