JP3221759B2 - 金属ストリップの電気めっき装置 - Google Patents

金属ストリップの電気めっき装置

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JP3221759B2 JP04267493A JP4267493A JP3221759B2 JP 3221759 B2 JP3221759 B2 JP 3221759B2 JP 04267493 A JP04267493 A JP 04267493A JP 4267493 A JP4267493 A JP 4267493A JP 3221759 B2 JP3221759 B2 JP 3221759B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板等の金属ストリッ
プの連続電気めっき装置、特にストリップ幅方向にめっ
き付着量を均一にし得る電気めっき装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】電気めっき装置においては、目付量の厚
手化および通板速度の高速化のニーズに対しては、電解
電流密度を増大させることで、また省電力のニーズに対
しては、電極とストリップとの間隔を可及的に小さくす
ることにより電解液による電圧損を小さくすること等で
対処するのが一般的である。そしてこれらのニーズを同
時に実現する手段としてはいくつかの提案がなされてい
る。
【0003】例えば、特公昭58−32239号、特公
昭61−21319号公報に開示された手段は、縦型或
いは水平型めっき装置において、電解液を噴射する電極
パッドをストリップを挟むように配置し、電解液をスト
リップ面に噴射し、めっき液を強制循環させることで、
めっき金属イオンの供給を促進し電解電流密度を増大さ
せ、なおかつこの噴出する電解液によりストリップ面の
両側に静圧を発生させることで、ストリップを電極パッ
ド間の中央に保持せしめ、またストリップのC反り等の
形状不良を矯正し、結果として電極とストリップ間隔を
小さくして電圧損を減じている。
【0004】しかし、このような従来の装置において
は、電極とストリップの間隔はせいぜい10mmが限度で
ある。なぜならば、原理的にストリップとそれを挟む電
極パッドとの距離に差ができて初めて静圧差を生じ、こ
れによりストリップ位置や形状を矯正することになり、
ストリップの中央ずれや形状不良は、当初の状態よりは
改善されるが、完全に解消されることはなく、ストリッ
プのひずみ応力などと静圧による矯正力とが釣り合った
状態に留まるからである。この僅かなストリップの中央
ずれや形状不良でも、高電流密度で電極とストリップ間
隔が小さい場合では、めっき付着量のストリップ幅方向
分布の不均一やストリップと電極パッドとの接触による
疵発生などの不都合を招く。
【0005】一方、特公昭46−7162号、特公昭4
9−2264号、特公昭54−34691号、特公昭5
9−15997号公報等には、通電ドラムにストリップ
を巻き付けてめっきすることにより、ストリップの位置
ずれや形状不良の影響を皆無としているが、このような
手段ではストリップ片面をドラムに直接巻き付けている
ためストリップ両面を同時にめっきすることが不可能で
片面めっきしかできず、両面めっきを行うには装置を少
なくとも2台準備しなければならず設備コストの増大を
招く問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
なストリップの中央ずれや形状不良をほぼ完全に矯正
し、電極とストリップの間隔が小さい場合でも、めっき
付着量の不均一や或いはストリップと電極パッドとの接
触による疵等を生じない連続電気めっき装置の提供を目
的とする。また、本発明は、ストリップ両面を同時に高
電流密度でめっきすることができる電気めっき装置の提
供を他の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは次の通りである。 (1)電解めっき位置にて金属ストリップ走行ラインを
円弧状に曲げ、この円弧状部の内側に沿って、ストリッ
プ片面に対向しかつその両端の少なくとも入側及び出側
近傍に電解液噴射ノズルを有するストリップ非接触支持
用の第1電極パッドを配置すると共に、前記円弧部の外
側に沿って、前記第1電極パッドとストリップを挟んで
対向する如く一端側に電解液噴射ノズルを有する第2電
極パッドを配置したことを特徴とする金属ストリップの
電気めっき装置。 (2)第1電極パッドは少なくともストリップ走行方向
に2個以上のブロックに分割され、各分割ブロックの入
側及び出側近傍に電解液噴射ノズルを有することよりな
る上記(1)記載の電気めっき装置。 (3)ストリップ走行ラインに沿って配置された電極パ
ッドの全体の円弧部角度は、90°〜250°の範囲と
する上記(1)又は(2)記載の電気めっき装置。
【0008】
【作用】本発明ではこのように第1電極パッドを非接触
のベントフロータータイプのものとしているので、スト
リップとパッド間に静圧が生じてストリップを所要のラ
インに沿って保持することができる。しかもストリップ
の走行ラインをその走行方向に曲げて円弧部を形成せし
めているので、ストリップ幅方向に剛性が増し、形状不
良が矯正される。また、ストリップは第1電極パッドと
第2電極パッドとの間で電解液を介在して保持されると
共に、電解液がストリップ面に噴射されてその両面が同
時に高電流密度でめっきされることになる。
【0009】
【実施例】図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
図1は本発明の原理と具体例を示すもので、図2はその
俯瞰図である。図示するように、本発明の電気めっき装
置は、水平方向に走行するストリップ3のめっき位置に
おいて、強制的にストリップ走行ラインを走行方向に曲
率を有するようにカーブさせ、このカーブ(円弧)箇所
で電解めっきを行うものである。即ち、カーブするスト
リップ3の内方の片面に対向してベントフロータータイ
プの不溶性の第1電極パッド1を配置すると共に、スト
リップ3を挟んで前記第1電極パッド1の反対側に不溶
性の第2電極パッド2を配置して構成している。内側の
第1電極パッド1はストリップ3を非接触でかつ一定の
曲率をもって保持するためのもので、その入側と出側箇
所にパッド内部に向う角度をもって電解液噴射スリット
ノズル4を設け、該ノズルから電解液を互いにパッド内
方へ向けかつストリップ面に向けて噴射することにより
パッドとストリップ面間に静圧を生じせしめようにして
いる。また、外側の第2電極パッド2は、ストリップ面
に一定の距離をおいて配置され、一端側に設けた電解液
噴射ノズル5から電解液をストリップ面に向って供給す
るものである。
【0010】図1の断面図に示すように、電極パッド
1,2はストリップ3をほぼ中心にして相対向して配置
され、その幅はストリップ幅より大きく、両電極の側面
は側板により連結され閉塞状態となっている。従って、
ノズル4,5からストリップ両面に向かって強力な電解
液噴流を別々に付与しても、供給された電解液はストリ
ップエッジを回り込んで最終的には混合し、ストリップ
両面を同時に高電流密度でめっきすることになる。
【0011】なお、図において、6はストリップのカー
ブした走行部分の始点と終点に設置した通電用コンダク
ターロール、7は両電極パッドで形成される電解部の入
側及び出側に連設される電解液タンクであり、該タンク
には電解液の排出孔8が設けられている。9は電解液タ
ンク7の天井部に設けた液切りロールである。
【0012】本発明においては、ストリップの走行方向
を曲げるために円弧部を必ず設けるものとしているが、
この円弧部両側の電極パッドの設置角度範囲としては図
1のように180°の例を示したが、本発明ではこれに
限らず、最小限90°程度から最大限250°程度まで
の曲率を付与することも可能である。90°未満ではス
トリップに剛性を付与する効果が少なく、また250°
を超えると設備面での制約が大きくなり実用的でないか
らである。また、円弧部の径についても、最小限電極パ
ッドを設置し得る径は必要であるが、その他ストリップ
のサイズ等の条件に応じて任意に選択すれば良く、傾向
としては板厚の減少に対応して円弧径を小さくすること
が適当である。さらに、第2電極パッドのノズル5はス
トリップの進行方向に対し向流となる如く出側に設ける
ことが良いが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。
【0013】図3は本発明の別の実施例を示すもので、
電極パッドを分割タイプにした以外は図1のものと同一
構造である。図示のように第1電極パッド11は、その
ほぼ中間で二つのブロックに分けられている。電解液噴
射ノズルはそれぞれ分割したパッド毎に少なくとも両端
近傍に2個ずつ設けられる。また、第2電極パッド12
も第1電極パッドに対応するごとくほぼ中間で二つに分
割されており、電解液供給ノズルもブロック毎に設けら
れている。第1及び第2電極パッドのいずれも分割した
中間にて電解液を一旦排出する構造としており、分割ブ
ロック毎に独立したものとする。
【0014】なお、図3の例ではストリップ走行方向に
対し電解液が向流となるようにして、より高電流密度を
得ようとしているが、この場合各ノズルからの電解液吹
込み流速を例えば第1電極パッドの各分割パッドの出側
のノズルを他より高めに設定しておけば良い。また、分
割数も2に限らず3以上であってもよく、ストリップの
電解部の長さが長尺になるにしたがって増やせばよい
し、個々の分割ブロック単位で独自に電解液噴射圧を決
めることもできる。
【0015】図4及び図5は本発明のさらに他の実施例
を示すもので、電極パッドの円弧角度範囲を変化させた
ものである。即ち、図4は電極パッド21,22の円弧
部の角度範囲を約120°程度の短いものにした例であ
り、図5は逆に電極パッド31,32の円弧部の角度範
囲を約240°程度の長いものにした例である。図4で
は比較的円弧部の距離が短くなると共に曲げ度合いが少
ないため、形状不良の矯正効果は大きくないが、設備面
での有利性と高電流密度は得られやすい。他方、図5の
例ではストリップの剛性は増すが、パッド自体が長くな
り、静圧維持のための設備面や操業面の負担が大きくな
る。このような角度範囲はストリップの材質やサイズ、
めっきの種別、めっき操業条件等の変更を考慮して適宜
選択すれば良い。
【0016】図6は本発明のさらに別の実施例を示すも
ので、ストリップ出側のヘッドを入側のそれより高く
(図のhだけ)し、しかも電極パッド41,42の設置
角度範囲は約150°程度とした例である。この例では
ヘッド差を利用できるので、より少ないポンプ揚程で電
解液を流すことが可能となる。
【0017】次に、図示した各実施例に基づき本発明者
らが実験した操業例を示す。 (電極パッド仕様) パッド径 R=500mm 第1及び第2電極パッド間隔 H=20mm スリットノズル間隙 t=5mm パッド幅 W=1200mm パッド円弧部角度 図1の例:180°、図3の例:
180°(ただし中間で二つに分割)、図4の例:12
0°、図5の例:240°、図6の例:150° 電極材質 Ti母材にPtめっ
【0018】(操業条件) 通板速度 50〜1000mpm 電流密度 100〜200A/dm2 通板材寸法 幅1000×厚0.2mm 張力 1kgf/mm2 電解液のノズル流速 図1(u1:3,u2:1,u3:2m/s ) 図3(u1:3,u2:1,u3:2、u4:1,u
5:3,u6:1,u7:2,u8:1m/s ) 図4(u1:3,u2:1,u3:2m/s ) 図5(u1:3,u2:1,u3:2m/s ) 図6(u1:3,u2:1,u3:2m/s )
【0019】(電解液) 次の2種類について実施(液温はいずれも40℃) 亜鉛めっき:ZnSO4 ・7H2 O 300g/l 、N
2 SO4 30g/l、H2 SO4 15g/l 錫めっき:SnSO4 55g/l 、H2 SO4 10
0g/l 、フェノールスルフォン酸 100g/l 上記した種々の例にてストリップの電気めっきを行った
ところ、いずれも良好なめっき操作が行えると共に得ら
れためっきも付着量が均一であった。
【0020】
【発明の効果】以上の如く本発明のめっき装置によれ
ば、金属ストリップの形状不良は矯正され、またストリ
ップと電極との間隔は一定に保持できるので、電極とス
トリップ間の間隔が小さい場合でも、めっき付着量の不
均一やストリップと電極との接触による疵発生もなく、
良好な電気めっきを行うことができる。また、本発明に
より、ストリップ両面を同時にしかも高電流密度で電気
めっきすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るめっき装置の原理と構造例を示す
断面図。
【図2】図1に示すめっき装置の俯瞰図。
【図3】本発明の分割型の電極パッドを有する別の実施
例を示す断面図。
【図4】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図5】同じく本発明の他の実施例を示す断面図。
【図6】本発明のさらに他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
1,11,21,31,41 第1電極パッド 2,12,22,32,42 第2電極パッド 3 金属ストリップ 4 第1電極パッドの噴射ノズル 5 第2電極パッドの噴射ノズル 6 コンダクターロール 7 電解液タンク 8 電解液排出孔 9 液切りロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−37392(JP,A) 実開 昭61−199572(JP,U) 実開 昭63−102761(JP,U) 特公 昭59−15997(JP,B2) 特公 平1−10599(JP,B2) 実公 昭55−13423(JP,Y2) 実公 昭46−26251(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 7/06 C25D 5/08 C25D 17/00 C25D 17/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解めっき位置にて金属ストリップ走行
    ラインを円弧状に曲げ、この円弧状部の内側に沿って、
    ストリップ片面に対向しかつその両端の少なくとも入側
    及び出側近傍に電解液噴射ノズルを有するストリップ非
    接触支持用の第1電極パッドを配置すると共に、前記円
    弧部の外側に沿って、前記第1電極パッドとストリップ
    を挟んで対向する如く一端側に電解液噴射ノズルを有す
    る第2電極パッドを配置したことを特徴とする金属スト
    リップの電気めっき装置。
  2. 【請求項2】 第1電極パッドは少なくともストリップ
    走行方向に2個以上のブロックに分割され、各分割ブロ
    ックの入側及び出側近傍に電解液噴射ノズルを有する
    とよりなる請求項1記載の電気めっき装置。
  3. 【請求項3】 ストリップ走行ラインに沿って配置され
    た電極パッドの全体の円弧部角度は、90°〜250°
    の範囲とする請求項1又は2記載の電気めっき装置。
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