JP4204125B2

JP4204125B2 - 電気メッキ用陽極装置

Info

Publication number: JP4204125B2
Application number: JP37301698A
Authority: JP
Inventors: 優治中村; 義則大森
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP2000192292A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メッキ液中を走行する金属線条体に不溶性陽極板を対極として電気メッキを施すためにメッキ液槽中に浸漬されて使用される電気メッキ用陽極装置に関する。特に、本発明は、線材、撚り線材、管材、帯材等の線条体への電気メッキに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
金属線材等の線条体に電気メッキを施すための陽極を含む従来の装置の例を図７に示す。（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’に沿う断面図である。この装置は、メッキ液を収容するメッキ槽５０と、メッキ槽５０の底部に設けられた陽極５２とを有し、メッキ液中を並列して走行する複数の線条体５１に、陽極５２の板面を対極として電気メッキを施すものである。ここで、走行する線条体５１はガイドローラ等により所定のパスラインに誘導され、同時に給電ブラシ、給電ローラー等の給電手段およびメッキ電源（図示せず）により陽極５２との間に電流を流すことにより、線条体５１にメッキが施される。なお、メッキ液をポンプ等によりメッキ槽５０と補助槽５３とを循環させ、メッキ槽５０からオーバーフローさせることによりメッキ液面を線条体５１の上方に位置させている。
【０００３】
メッキ処理に伴って消費されるメッキ金属イオンを補給する方法としては、陽極５２としてメッキ金属と同材質の金属板等を用い、陽極５２自身がメッキ液に溶解してメッキ金属イオンを補給する方法がある。ところが、この方法では陽極５２の溶解により陽極５２の板面と線条体５１との距離が変化するため安定した品質が得難く、さらに、陽極板の交換、補給等の作業が煩雑である等の問題がある。そこで、メッキ金属イオン補給手段を別途設け、陽極５２として、メッキ液中に実質的に溶解しない、いわゆる不溶性陽極を用いる方法が採用されてきている。
【０００４】
図７に示す従来の電気メッキ装置における陽極５２は、一枚の板状であるため構造が簡単であり、メッキ槽５０底部への取り付けが容易であり、通線作業等を陽極５２が阻害しないという利点がある。しかしながら、線条体５１に対し片側にのみ陽極板面が対向するため、線条体周囲の電流密度分布が不均一になり易く、偏ってメッキが付着し易いという問題点がある。
【０００５】
この問題点を解決すべく、図８に示すように、線条体５１の上下両側に板状の陽極５２を設けるということが考えられる。しかしながら、通線作業を行うためには上側の陽極５２を一旦メッキ液外に移動することが必要となり、メッキ装置構造の複雑化、作業負荷の増加、作業環境の悪化等の問題を生ずる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術の問題点をふまえ、本発明の目的は、被メッキ物の周囲に均一にメッキを施すことができ、しかもメッキ槽への取り付けが容易であり、通線作業等を阻害しない不溶性陽極板を具備する電気メッキ用陽極装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の電気メッキ用陽極装置は、メッキ液中を走行する金属線条体に不溶性陽極板を対極として電気メッキを施すためにメッキ液槽中に浸漬されて使用される電気メッキ用陽極装置において、
少なくとも一組の不溶性陽極板と、
一対の側部材と、該側部材を連結するとともに、前記不溶性陽極板の結合固定と電気的接続を兼用する複数の接続部材と、を備え、
前記不溶性陽極板が、走行する金属線条体を挟んで走行方向に平行に並列して延在し適宜間隔をおいて面同士が対向するとともに、前記不溶性陽極板に挟まれた領域が、軸線を直線とした線条体が上側から出入り自在に開放され、
前記不溶性陽極板が、前記接続部材に設けられた取付手段によって張設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の電気メッキ用陽極装置においては、少なくとも一部の不溶性陽極板が、中間層として絶縁物が積層されてなる積層構造体であることが好ましく、これにより、同時に電気メッキを施される線条体の一部が断線しても、隣接する線条体への影響を僅少にとどめることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明に従う電気メッキ用陽極装置の一好適例を示す図である。図１に上方および側方から見た形態を示す電気メッキ用陽極装置１は、側部材１１と、該側部材１１を連結する３本の接続部材９と、２本の補強部材１０とで構造体が形成され、接続部材９上には７枚の不溶性陽極板２が適宜間隔をおいて面同士が対向するように並列して平行に載置されている。各接続部材９および補強部材１０は、不溶性陽極板２の片側（図１では下側）に位置しているため、隣接する不溶性陽極板同士で挟まれた各領域４に対し、軸線を直線とした線条体がその反対側（図１では上側）から出入りすることを妨げない。
【００１１】
接続部材９は、不溶性陽極板２の結合固定と、電気的接続を兼ねることができる。図５に、電気的接続を兼ねる接続部材９の例を一部断面図にて示す。図５に示す接続部材９においては、各不溶性陽極板２および金属製側部材１１を一部に切り欠きを設けた円筒状の金属製接触子１８に電気的に接続している。また、接触子１８は、メッキ液中への露出を避けるため、塩化ビニル等の合成樹脂製カラー１９でカバーされている。
【００１２】
補強部材１０は必要に応じて陽極全体を機械的に補強するものであって、図１における補強部材１０は、両側の側部材１１を連結する棒材である。また、金属製の端子２０は、陽極をメッキ用電源に接続するためのものである。
【００１３】
不溶性陽極板の素材については特に限定するものではなく、表面に貴金属の被覆層を有する板状あるいはメッシュ状の耐食性金属等の、公知のものを使用することができる。その他の金属製部材については、チタン合金、ステンレス鋼等の耐食性金属材料を適用することが望ましい。
【００１４】
図２は、図１に示す本発明に従う電気メッキ用陽極装置１の使用形態を示す図である。陽極装置１は、不溶性陽極板２を立てた状態でメッキ槽５０内に設置し、各不溶性陽極板２の少なくとも一部（図２では全体）がメッキ液に浸かるようにする。メッキを施すべき線条体５１は、隣接する不溶性陽極板に挟まれた領域にあるメッキ液内を走行させ、上流および／または下流に設けた給電手段により給電する。これにより、線条体５１の両側に陽極板面が対向することになり、均一なメッキを施すことができる。また、本発明の電気メッキ用陽極装置は一体構造であるため、メッキ槽への取り付けが図７に示す装置における従来の陽極５２と同等に容易である。しかも、隣接する不溶性陽極板で挟まれた領域４に対して線条体５１が出入り自在であるため、通線作業や操業状態の監視等も容易である。
【００１５】
また、両側に線条体が位置する不溶性陽極板２を、中間層として合成樹脂板等の絶縁物を配置した積層構造とすることにより、片側の線条体が断線等により不溶性陽極板と短絡しても、その不溶性陽極板の反対側に位置する線条体のメッキへの影響を僅少にとどめることができる。また、線条体と不溶性陽極板との短絡を防止すべく、不溶性陽極板面を合成樹脂製ネット等で覆ってもよい。
【００１６】
図３に、本発明に従う電気メッキ用陽極装置の他の好適例を示す。図３に示す電気メッキ用陽極装置２１は、図１に示す電気メッキ用陽極装置１と同様に、一対の側部材１１と、該側部材１１をその端部同士にて連結する一対の接続部材９とで構造体が形成され、該接続部材９同士の間で適宜間隔をおいて面同士が対向するように並列して７枚の不溶性陽極板２が架設、特には張設されている。補強部材１０は、不溶性陽極板２に平行に配置されている。各不溶性陽極板２の本体５は、接続部材９に設けられた取付手段６により取り付けられる。ここで、各不溶性電極板２は、不溶性陽極として作用する板状の本体５と、該本体５の両端に設けられた取付手段６とを一体として指すものである。
【００１７】
不溶性陽極板２の取り付け状態の詳細を図６に示す。図６に例示する取付手段６は、不溶性陽極板２の本体５端部に固定された取付ボルト２３と、取付ナット２４および２５からなる。取付ボルト２３は接続部材９の所定位置に設けられた取付穴に挿入され、取付ナット２４および２５により接続部材９に固定される。また、取付ナット２４および２５を不溶性陽極板の本体５に近づける方向に移動することにより、不溶性陽極板の本体５に張力を付加することができる。なお、補強部材１０は、この張力に対抗して補強すべく不溶性陽極板の本体５に平行に配置されている。
【００１８】
このような構成の電気メッキ用陽極装置の利点は、例えば次の通りである。
（１）不溶性陽極板の本体５を張力を付加した状態で取り付けることができるため、メッシュ状、薄い板状等の曲げ剛性の小さい陽極板を適用しても、陽極板が波打って線条体と短絡することがない。このため陽極板コストを低減できる。
（２）各不溶性陽極板の本体５を個別に着脱することができるため、不溶性陽極板の本体５の交換コストを低減できる。また、不溶性陽極板の本体５の保守も容易である。
【００１９】
さらに、図３に示す電気メッキ用陽極装置２１には、メッキ槽への取り付け位置を調整するための位置調整手段としてボルト３１および３２が設けられている。図４は電気メッキ用陽極装置２１をメッキ槽５０内に取り付けた状態を示すものであって、位置調整ボルト３１および３２を回転して突出長さを調節することにより、陽極２１のメッキ槽底部からの取り付け高さおよびメッキ槽側壁からの距離を調整することができる。本発明の電気メッキ用陽極装置のメッキ槽への取付位置、換言すればメッキを施すべき線条体との相対的位置関係は、特に、線条体相互の間隔を短くしてメッキ槽面積当たりの生産性を向上させる際に重要であり、陽極板面間を通過する線条体が陽極板面に接触しないように調整する。また、隣接する陽極板面は平行であることが好ましい。なお、図１に示す構造の電気メッキ用陽極装置１においても、同様な位置調整手段を設けることができる。
【００２０】
【実施例】
次に本発明を実施例および比較例に基づき説明する。
実施例
図１に示す電気メッキ用陽極装置を図２に示す形態にて用い、製品１ｋｇ当たりのメッキ付着量が約２ｇ、直径１．５ｍｍの亜鉛メッキ鋼線材を製造した。不溶性陽極板２としては表面に白金を被覆したチタン板を用い、不溶性陽極板２間の距離を１５ｍｍとした。また、メッキ液は硫酸亜鉛を主成分とするものを用い、陰極電流密度１２Ａ／ｄｍ^２にて電気メッキを行った。メッキ液は、ポンプによりメッキ槽５０と補助槽（図示せず）とを循環させ、メッキ槽５０からオーバーフローさせた。また、メッキ液面を鋼線材パスラインの上方の位置に上げるため、メッキ槽５０の下流側および上流側の壁に、鋼線材を通過させるためのスリットを設けた。
【００２１】
従来例
また、比較のため、図７に示すような不溶性陽極板をメッキ槽底部にのみ設けた従来の装置を用い、メッキ液、陰極電流密度およびメッキ槽滞在時間を実施例と同じにし、同様に製品１ｋｇ当たりのメッキ付着量が約２ｇ、直径１．５ｍｍの亜鉛メッキ鋼線材を製造した。
【００２２】
実施例および従来例において製造された亜鉛メッキ鋼線材のメッキ付着状態を図９に示す。図９は、メッキ鋼線材の１／４周毎の亜鉛メッキ付着量を、蛍光Ｘ線分析における特性Ｘ線のカウント値にて評価し、レーダーチャートで表したものである。
【００２３】
図９に示すように、従来の装置による比較例のメッキ鋼線材は、下側すなわち不溶性陽極板に面する側の亜鉛付着量が高く、メッキ鋼線材周囲のメッキ付着量分布が不均一である。これに対し、実施例によるメッキ鋼線材は、上下左右のメッキ付着量の差が著しく小さく、メッキが周囲に均一に付着している。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気メッキ用陽極装置は、被メッキ物の周囲に均一にメッキを施すことができ、しかもメッキ槽への取り付けが容易であり、通線作業等を阻害しない。また、本発明に係る不溶性陽極板を、中間層として絶縁物が積層されてなる積層構造体とすることにより、同時に電気メッキを施される線条体の一部が断線しても、隣接する線条体への影響を僅少にとどめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う電気メッキ用陽極装置の例を示す図である。
【図２】図１に示す電気メッキ用陽極装置の使用形態を示す図である。
【図３】本発明に従う電気メッキ用陽極装置の別の例を示す図である。
【図４】図３に示す電気メッキ用陽極装置をメッキ槽に設置した状態を示す図である。
【図５】接続部材の例を示す図である。
【図６】本発明に従う不溶性陽極の取付手段の例を示す図である。
【図７】従来の電気メッキ用陽極装置を用いた電気メッキ装置の例を示す図である。
【図８】従来の電気メッキ用陽極装置の別の使用形態を示す図である。
【図９】実施例および従来例において製造された亜鉛メッキ鋼線材のメッキ付着状態を示すレーダーチャートである。
【符号の説明】
１電気メッキ用陽極装置
２不溶性陽極板
４隣接する不溶性陽極板で挟まれた領域
５不溶性陽極板の本体
６不溶性陽極板の取付手段
９接続部材
１０補強部材
１１側部材
１８接触子
１９カラー
２０端子
２１電気メッキ用陽極装置
２３取付ボルト
２４取付ナット
２５取付ナット
３１位置調整ボルト
３２位置調整ボルト
５０メッキ槽
５１線条体
５２陽極
５３補助槽

Claims

メッキ液中を走行する金属線条体に不溶性陽極板を対極として電気メッキを施すためにメッキ液槽中に浸漬されて使用される電気メッキ用陽極装置において、
少なくとも一組の不溶性陽極板と、
一対の側部材と、該側部材を連結するとともに、前記不溶性陽極板の結合固定と電気的接続を兼用する複数の接続部材と、を備え、
前記不溶性陽極板が、走行する金属線条体を挟んで走行方向に平行に並列して延在し適宜間隔をおいて面同士が対向するとともに、前記不溶性陽極板に挟まれた領域が、軸線を直線とした線条体が上側から出入り自在に開放され、
前記不溶性陽極板が、前記接続部材に設けられた取付手段によって張設されていることを特徴とする電気メッキ用陽極装置。
前記接続部材が、前記側部材をその端部同士にて連結するとともに、前記不溶性陽極板に平行に配置され前記側部材を補強する補強部材を具備する請求項１記載の電気メッキ用陽極装置。
少なくとも一部の不溶性陽極板が、中間層として絶縁物が積層されてなる積層構造体である請求項１または２記載の電気メッキ用陽極装置。