JP4273333B2 - Plating jig, plating method, and electroplating apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、めっき治具、めっき方法、および電気めっき装置に関し、詳細には、例えばコンピュータのハードディスク用モータなどに使用されるリング状磁石等を被めっき物としてめっきを行う場合に適しためっき治具、めっき方法、および電気めっき装置に関する。 The present invention relates to a plating jig, a plating method, and an electroplating apparatus. More specifically, the present invention relates to a plating treatment suitable for plating using, for example, a ring magnet used in a hard disk motor of a computer or the like as an object to be plated. The present invention relates to a tool, a plating method, and an electroplating apparatus.
モータなどに使用されるリング状磁石等のように、比較的小型の被めっき物に電気めっきを行う場合は、バレルと呼ばれる容器に複数個の被めっき物を入れ、陰極をバレル内に配置してバレルを回転させながらめっきを施す「バレルめっき法」や、被めっき物を陰極を兼ねた治具に引っ掛けてめっきを施す「引っ掛けめっき法」によりめっきが行われてきた。 When electroplating a relatively small object to be plated, such as a ring magnet used in a motor, etc., place a plurality of objects to be plated in a container called a barrel and place the cathode in the barrel. Plating has been performed by the “barrel plating method” in which plating is performed while rotating the barrel, or the “hanging plating method” in which plating is performed by hooking the object to be plated on a jig that also serves as a cathode.
しかし、バレルを用いるめっき法では、被めっき物を個別に制御できないことから、バッチ内でめっき製品ごとに膜厚のばらつきが生じやすいという問題がある。また、個々のめっき製品においても、均一な膜厚が得られず、部位により膜厚がばらつくことが多い。さらに、被めっき物の靭性(強度)が低い場合には、欠け割れを起こし易く、異物発生の原因となり易い。引っ掛け治具を用いるめっき法では、めっき製品に治具痕が残りやすく、均一かつ緻密なめっき被膜が得られないという問題がある。 However, in the plating method using a barrel, since the objects to be plated cannot be individually controlled, there is a problem that the film thickness tends to vary for each plated product in the batch. Even in individual plated products, a uniform film thickness cannot be obtained, and the film thickness often varies depending on the part. Furthermore, when the toughness (strength) of the object to be plated is low, chipping is likely to occur, and foreign matter is likely to be generated. In the plating method using the hook jig, there is a problem that jig traces are likely to remain on the plated product, and a uniform and dense plating film cannot be obtained.
このため、バレルめっき法に関する改良技術(例えば、特許文献1)、引っ掛けめっき法に関する改良技術(例えば特許文献2、特許文献3参照)などがそれぞれ提案されている。 For this reason, the improvement technique (for example, patent document 1) regarding a barrel plating method, the improvement technique (for example, refer patent document 2, patent document 3) regarding a hook plating method, etc. are each proposed.
しかし、近年では、電子部品等のめっきに特に高い精度、すなわち、均一で、緻密な被膜形成が要求されるようになっており、従来のバレルを用いためっきや引っ掛け治具を用いためっきでは、この要求に十分に応えることができない。特に、被めっき物がリング形状などの内周面を有する形状をしていると、電気的に影となる内周面の膜厚が極端に薄くなったり、端面の膜厚が厚くなったりするという問題がある。この問題への対策として、中空部を有する被めっき物の中空部内に補助陽極を配備しためっき治具が提案されている(例えば、特許文献4)。しかし、陽極が溶出し易い材質の場合、陽極自体が部分的に剥離して脱落し、異物の発生原因になるという問題がある。 However, in recent years, particularly high precision, that is, uniform and dense film formation has been required for plating of electronic parts, etc. In conventional plating using a barrel or hooking jig, Can't fully meet this demand. In particular, when the object to be plated has a shape having an inner peripheral surface such as a ring shape, the film thickness of the inner peripheral surface which is electrically shaded becomes extremely thin, or the film thickness of the end surface increases. There is a problem. As a countermeasure against this problem, a plating jig in which an auxiliary anode is provided in a hollow portion of an object to be plated having a hollow portion has been proposed (for example, Patent Document 4). However, in the case where the anode is easily leached, there is a problem in that the anode itself partially peels off and falls off, which causes generation of foreign matters.
従って、高いめっき精度が求められる電子部品などにめっきを施す場合において、被めっき物に緻密で均一な被膜を形成することが可能なめっき治具、および電気めっき装置を提供することが求められている。これが本発明の課題である。 Accordingly, there is a need to provide a plating jig and an electroplating apparatus capable of forming a dense and uniform film on an object to be plated when plating on electronic parts and the like that require high plating accuracy. Yes. This is the subject of the present invention.
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、回動自在な支持体に貫通形成された開口部と、前記開口部の両端において、それぞれ開口を横断するように渡設された横断線と、前記開口部へ向けてめっき液の流入を促進するめっき液誘導部と、を備え、前記開口部の内壁面と、前記横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋としたことを特徴とする、めっき治具である。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention includes an opening penetrating and formed in a rotatable support body, and crossings provided so as to cross the opening at both ends of the opening, respectively. A plating solution guiding portion that promotes inflow of the plating solution toward the opening, and the space defined by the inner wall surface of the opening and the transverse line is divided into the objects to be plated. It is the plating jig characterized by having set it as the room arrange | positioned to.
このめっき治具の発明によれば、開口部の内壁面と、横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋とした。従来のバレル治具を用いためっきでは、バレル内で個々の被めっき物の動きを制御することが不可能であったため、均一な膜厚が得られず、製品ごと、あるいは部位ごとに膜厚がばらつくという問題があったが、本発明のめっき治具は、簡易な構造でありながら、めっき製品における被膜の膜厚制御が容易であり、膜厚のばらつきを抑えることができる。また、バレル治具によるめっきのように被めっき物同士がめっき中に衝突することがないため、靭性の低い材料でも欠け割れが起こり難い。しかも、めっき液の流入を促進するめっき液誘導部を設けることによって、後記実施例に示すように、前記部屋内におけるめっき液の更新が促され、被膜の形成を早め、めっき効率を向上させ得るとともに、膜厚のばらつきはいっそう改善され、より均一な被膜が得られる。 According to the invention of the plating jig, the space defined by the inner wall surface of the opening and the transverse line is a room in which the objects to be plated are individually arranged. In conventional plating using a barrel jig, it was impossible to control the movement of individual workpieces in the barrel, so a uniform film thickness could not be obtained. Although the plating jig of the present invention has a simple structure, it is easy to control the film thickness of the coating in the plated product and can suppress variations in film thickness. In addition, since the objects to be plated do not collide with each other during plating unlike plating with a barrel jig, even a material with low toughness is unlikely to crack. Moreover, by providing a plating solution guiding part that promotes the inflow of the plating solution, as shown in the examples described later, renewal of the plating solution in the room can be promoted, and the formation of the coating can be accelerated and the plating efficiency can be improved. At the same time, the variation in film thickness is further improved, and a more uniform film can be obtained.
本発明の第2の態様は、回動自在な支持体に貫通形成された開口部と、前記開口部の両端において、それぞれ開口を横断するように渡設された横断線と、前記開口部の開口面を狭める遮蔽壁と、を備え、前記開口部の内壁面と、前記横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋としたことを特徴とする、めっき治具である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an opening formed through the rotatable support, a transverse line extending across the opening at both ends of the opening, and the opening And a shielding wall for narrowing the opening surface, and the space defined by the inner wall surface of the opening and the transverse line is a room for individually placing the objects to be plated. It is a tool.
このめっき治具の発明によれば、後記実施例に示すように、開口部を狭める遮蔽壁を備えることによって膜厚のばらつきはいっそう改善され、より均一な被膜が得られる。
また、部屋は回動自在な支持体に設けられているので、該支持体の回動に伴い部屋の中で被めっき物は移動する。従って、引っ掛けめっき治具のように、めっき製品に治具痕が残ることもない。
According to the invention of this plating jig, as shown in the examples described later, by providing a shielding wall that narrows the opening, the variation in film thickness is further improved, and a more uniform film can be obtained.
In addition, since the room is provided on a rotatable support body, the object to be plated moves in the room as the support body rotates. Accordingly, no jig trace remains on the plated product unlike the hook plating jig.
本発明の第3の態様は、回動自在な支持体に貫通形成された開口部と、前記開口部の両端において、それぞれ開口を横断するように渡設された横断線と、前記開口部の開口面に向けて開口縁部から突出して形成された壁体と、を備え、前記開口部の内壁面と、前記横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋としたことを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第2の態様と同様の作用効果が得られる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an opening formed through the rotatable support body, a transverse line extending across the opening at both ends of the opening, and the opening A wall in which the objects to be plated are individually arranged in a space defined by the inner wall surface of the opening and the transverse line. This is a plating jig characterized by the above. According to the invention of this plating jig, the same effect as the second aspect can be obtained.
本発明の第4の態様は、第2または第3の態様において、前記開口部へ向けてめっき液の流入を促進するめっき液誘導部を有することを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第2または第3の態様と同様の作用効果に加え、めっき液の流入を促進するめっき液誘導部を設けることによって、前記部屋内におけるめっき液の更新が促され、めっき効率の低下を防ぐことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a plating jig according to the second or third aspect, wherein the plating jig has a plating solution guiding portion that promotes inflow of the plating solution toward the opening. According to the invention of this plating jig, in addition to the same effect as the second or third aspect, the plating solution in the room can be renewed by providing the plating solution guiding part that promotes the inflow of the plating solution. Encouragement and prevention of plating efficiency can be prevented.
本発明の第5の態様は、第1または第4の態様において、前記めっき液誘導部は、前記開口部の周囲を前記支持体表面より低く形成した段部により構成されることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第1または第4の態様と同様の作用効果に加え、例えば、開口部の周囲を支持体の表面より低く形成する段部を設けることにより、簡易な構造でめっき液の流入を促すことが可能になる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first or fourth aspect, the plating solution guiding portion is configured by a step portion formed around the opening portion so as to be lower than the support surface. It is a plating jig. According to the invention of this plating jig, in addition to the same effects as the first or fourth aspect, for example, by providing a step portion that forms the periphery of the opening portion lower than the surface of the support, a simple structure This makes it possible to promote the inflow of the plating solution.
本発明の第6の態様は、第1または第4の態様において、前記めっき液誘導部は、前記開口部から、前記支持体の表面に向けてすり鉢状に拡開した斜面により構成されることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第1または第4の態様と同様の作用効果に加え、例えば、開口部から支持体の表面に向けてすり鉢状に拡開する斜面を設けることにより、簡易な構造でめっき液の流入を促すことが可能になる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first or fourth aspect, the plating solution guiding portion is configured by a slope that expands in a mortar shape from the opening toward the surface of the support. It is a plating jig characterized by these. According to the invention of the plating jig, in addition to the same effects as the first or fourth aspect, for example, by providing a slope that expands in a mortar shape from the opening toward the surface of the support, It is possible to promote the inflow of the plating solution with a simple structure.
本発明の第7の態様は、第1から第6のいずれか一の態様において、前記横断線が、被めっき物に電流を与える電極を兼ねていることを特徴とする、めっき治具である。この特徴によれば、第1から第6のいずれかの態様と同様の作用効果に加え、横断線が電極を兼ねることにより、めっき治具の構成を簡易なものにすることができる。また、電気めっきにおいては、回動する支持体の反転に伴い部屋内の被めっき物も反転させ、反対側の電極に接触させることが可能になるほか、めっき浴中で被めっき物が浮き上がった場合でも上側の電極に接触させることが可能になる。従って、めっき時間のほぼ全域を通して被めっき物が通電された状態を確保し、良好な被膜形成が行える。さらに、電極と接触する被めっき物の面は、反転動作に伴って入れ替わるため、両面の膜厚も均一に制御できる。また、片面のみが長時間電極に接することによって、めっき膜が電極に固着、剥離してしまうといった膜欠損も発生しない。 A seventh aspect of the present invention is a plating jig according to any one of the first to sixth aspects, wherein the transverse line also serves as an electrode for supplying a current to the object to be plated. . According to this feature, in addition to the same effects as any one of the first to sixth aspects, the structure of the plating jig can be simplified because the transverse line also serves as the electrode. Also, in electroplating, the object to be plated in the room can be reversed and brought into contact with the opposite electrode as the rotating support is reversed, and the object to be plated is lifted in the plating bath. Even in this case, it is possible to contact the upper electrode. Therefore, it is possible to ensure a state in which the object to be plated is energized through almost the entire plating time and to form a good film. Further, since the surface of the object to be plated that comes into contact with the electrode is replaced with the reversal operation, the film thickness on both surfaces can be controlled uniformly. Further, when only one surface is in contact with the electrode for a long time, the film defect such that the plating film is fixed to the electrode and peeled off does not occur.
本発明の第8の態様は、第1から第7のいずれか一の態様において、前記部屋は、前記支持体の回動に伴い部屋内を移動する被めっき物を一定時間安定的に支持する少なくとも二つの安定位置を有し、該少なくとも二つの安定位置のうち、一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する途中で、前記部屋の内壁面の少なくとも1箇所の当接部位に被めっき物が接触する構造であることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第1から第7のいずれかの態様と同様の作用効果に加え、部屋内の一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する際に、部屋の壁面へ接触する構造にすることにより、簡単な構成で、被めっき物に一定方向の回転を与えることができる。また、被めっき物の回転量の制御も部屋の形状によって容易に行うことができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the room stably supports an object to be plated that moves in the room as the support rotates. There are at least two stable positions, and the object to be plated moves from one stable position to the other stable position among the at least two stable positions. A plating jig having a structure in which an object to be plated comes into contact with a contact portion. According to the invention of the plating jig, in addition to the same effects as any one of the first to seventh aspects, the object to be plated moves from one stable position in the room to another stable position. In addition, by adopting a structure in contact with the wall surface of the room, it is possible to rotate the object to be plated in a certain direction with a simple configuration. In addition, the amount of rotation of the object to be plated can be easily controlled by the shape of the room.
本発明の第9の態様は、第8の態様において、前記部屋の形状は、前記支持体がどの回動位置に変位した状態においても、前記一の安定位置と前記他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状であることを特徴とする、めっき治具である。この特徴によれば、第8の態様と同様の作用効果に加え、支持体の回動動作の中で、被めっき物が重力により一の安定位置から他の一の安定位置へ移動する途中で部屋の壁面に接触する構造を容易に作り出すことができ、被めっき物に一定方向の回転を与えることができる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the shape of the room is such that the one stable position and the other stable position are in any state where the support is displaced to any rotational position. It is a plating jig characterized by the shape which does not overlap with the perpendicular direction the line which connects. According to this feature, in addition to the same effects as the eighth aspect, during the rotation of the support, the object to be plated is moved from one stable position to another stable position by gravity. A structure in contact with the wall surface of the room can be easily created, and the object to be plated can be rotated in a certain direction.
本発明の第10の態様は、第1から第9のいずれか一の態様において、前記部屋が、前記支持体に複数配列して設けられていることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第1から第9のいずれかの態様と同様の作用効果に加え、支持体に複数の部屋を配列することにより、複数の被めっき物を1度に処理できる。従って、被めっき物を個別に部屋に入れることでめっき膜厚の制御を行いつつ、多数量処理にも対応できる。 A tenth aspect of the present invention is a plating jig according to any one of the first to ninth aspects, wherein a plurality of the chambers are arranged on the support. According to the invention of this plating jig, in addition to the same effects as any one of the first to ninth aspects, a plurality of objects are processed at a time by arranging a plurality of chambers on the support. it can. Therefore, it is possible to deal with a large amount of processing while controlling the plating film thickness by individually placing the objects to be plated in the room.
本発明の第11の態様は、第10の態様において、前記めっき液誘導部は、前記開口部毎に設けられていることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明では、第10の態様と同様の作用効果に加え、めっき液誘導部を開口部毎に設けることによって、開口部へのめっき液の流入を等しく促進することができ、支持体上の開口部の配置等による偏りを解消できる。また、開口部の位置に応じてめっき液誘導部の形状や面積などを変化させることにより、開口部毎のめっき液の流入量を個別に制御することも可能である。 An eleventh aspect of the present invention is the plating jig according to the tenth aspect, wherein the plating solution guiding portion is provided for each opening. In the invention of this plating jig, in addition to the same effects as the tenth aspect, by providing a plating solution guiding portion for each opening, the inflow of the plating solution to the opening can be equally promoted and supported. Unevenness due to the arrangement of openings on the body can be eliminated. Further, it is possible to individually control the inflow amount of the plating solution for each opening by changing the shape, area, etc. of the plating solution guiding portion according to the position of the opening.
本発明の第12の態様は、第1から第11のいずれか一の態様において、前記支持体は、貫通孔を有する二枚の板を重ね合わせた構造であることを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明によれば、第1から第11のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、二枚の板を重ね合わせた構造にすることで、被めっき物を個別に配置する部屋を簡単に形成できる。つまり、前記部屋は、前記貫通開口や前記めっき液誘導部などを設けた対称な構造の二枚の板を重ね合わせることによって製造できる。 A twelfth aspect of the present invention is the plating treatment according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the support has a structure in which two plates having through holes are stacked. It is a tool. According to the invention of this plating jig, in addition to the same operational effects as in any one of the first to eleventh aspects, the objects to be plated are arranged individually by making a structure in which two plates are stacked. You can easily form a room. That is, the room can be manufactured by overlapping two plates having a symmetrical structure provided with the through-opening and the plating solution guiding portion.
本発明の第13の態様は、第1から第12のいずれか一の態様において、前記支持体が、回動半径方向に長尺な板形状に構成されたことを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明では、第1から第12のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、支持体を回動半径方向に長尺な板形状にすることにより、回動する円周が大きくなり、めっき液の攪拌機能が充分に確保される。 A thirteenth aspect of the present invention is the plating jig according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the support is configured in a plate shape elongated in the rotational radius direction. It is. In the invention of this plating jig, in addition to the same effects as in any one of the first to twelfth aspects, the support body is formed into a plate shape that is long in the rotational radius direction, thereby rotating the circumference Increases and the plating solution stirring function is sufficiently secured.
本発明の第14の態様は、第1から第13のいずれか一の態様において、前記支持体が、回動軸を中心に放射状に複数構成されたことを特徴とする、めっき治具である。このめっき治具の発明では、第1から第13のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、支持体を回動軸中心に放射状に複数構成することにより、より一層、めっき液の攪拌機能を高めることができる。また、多数量処理にも対応でき、めっき処理を効率よく行うことができる。 A fourteenth aspect of the present invention is a plating jig according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein a plurality of the support bodies are radially formed around a rotation axis. . In the invention of the plating jig, in addition to the same effects as any one of the first to thirteenth aspects, the plating solution is further agitated by forming a plurality of supports radially about the rotation axis. Function can be enhanced. Moreover, it can respond to a large number of processes, and can perform a plating process efficiently.
本発明の第15の態様は、第1から第14のいずれか一の態様のめっき治具を用いて、内周面を有する形状の被めっき物に対し、めっきを行うことを特徴とする、めっき方法である。本発明のめっき方法によれば、第1から第14の態様のいずれかと同様の作用効果を得て、めっきを行うことができる。特に、めっき被膜の膜厚制御が可能になるため、被めっき物が内周面を有する形状、例えばリング形状や円筒形状をした被めっき物にめっきを施す場合、内周面、外周面や端面、角部との膜厚差を縮小することが出来る。 The fifteenth aspect of the present invention is characterized in that plating is performed on an object to be plated having an inner peripheral surface using the plating jig according to any one of the first to fourteenth aspects. It is a plating method. According to the plating method of the present invention, plating can be performed while obtaining the same effects as any one of the first to fourteenth aspects. In particular, since the film thickness of the plating film can be controlled, the inner peripheral surface, the outer peripheral surface, and the end surface when the object to be plated has a shape having an inner peripheral surface, such as a ring shape or a cylindrical shape. The film thickness difference from the corner can be reduced.
本発明の第16の様態は、第1から第14のいずれかの態様のめっき治具を用いたことを特徴とする、電気めっき装置である。第16の様態の電気めっき装置によれば、第15の態様と同様の効果が得られる。 A sixteenth aspect of the present invention is an electroplating apparatus using the plating jig according to any one of the first to fourteenth aspects. According to the electroplating apparatus of the sixteenth aspect, the same effect as that of the fifteenth aspect can be obtained.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るめっき治具100の概要を示す斜視図である。このめっき治具100は、電気めっき用の治具であり、左右のフレーム13a、13bの間に、回動自在な支持体としての2つのトレイ10a、10bを備えている。このトレイ10a、10bには、それぞれ被めっき物のワーク70を配置する部屋として複数のセル30が形成されている。このセル30は、トレイ10a、10bに形成された貫通開口の内壁面と、横断線としての陰極線33a、33bと、により規定される。なお、各セル30の周囲には、めっき液誘導部としての堀込部37が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a
図2は、めっき治具100を正面から見た状態であり、ここではトレイ10aおよび10bが略垂直に立った状態を示しており、各セル30にはワーク70が配置されている。
フレーム13aには、第1歯車21、第2歯車23、第3歯車25が互いに係合した状態で配備されている。第2歯車23はトレイ10aに、また第3歯車25はトレイ10bに、それぞれフレーム13aの貫通穴(図示せず)を通して連結されている。第1歯車21は、フレーム13aを挟んで反対側の駆動モータ27と接続している。
FIG. 2 shows a state in which the
The
めっき治具100の上部には支柱15が設けられ、この部分を把持して移動やめっき浴への浸漬を行うことができる。めっき治具100の正面側と背面側は開放されており、また、底部にも開口部19が設けられ、めっき浴中に浸漬した状態でセル30内にめっき液が容易に侵入できる構造になっている。
A
めっき治具100の左右フレーム13a、13bの上部には、前後4箇所に金属などの導電性材料で構成される引っ掛け部17が設けられ、めっき浴に浸漬した状態でこの引っ掛け部17をめっき槽50に渡した棒状物に懸架できるようになっている(図9参照)。
また、歯車23(歯車25)の中心部は、ここでは図示しない配線が接続可能に構成されており、トレイ10のシャフト34(図3参照)までを電気的に接続可能にしている。
At the upper part of the left and
Further, the central portion of the gear 23 (the gear 25) is configured to be connectable with a wiring (not shown) here, so that the shaft 34 (see FIG. 3) of the
次に、図3〜図8を参照しながら、トレイ10(10a、10b)の詳細を説明する。図3はトレイ10の斜視図であり、図4は同分解斜視図である。また、図5は重ね合わせ構造のトレイ10を構成する基板11a、11bの平面図であり、図5(a)にはトレイ10の外側(表面構造)が現れており、図5(b)には、重ね合わせたトレイ10の内側(相対向する面)が現れている。なお、図5(b)に示す基板11bは、図5(a)に示す基板11aを裏返した状態であり、基板11aと基板11bは基本的に同じ構造である。
Next, details of the tray 10 (10a, 10b) will be described with reference to FIGS. 3 is a perspective view of the
本実施形態のトレイ10には、一列7個のセル30が貫通した開口部として二列に形成されている。セル30は、後述するように、トレイ10がどの回動位置に変位した状態においても、一の安定位置と他の一の安定位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状としている。
In the
また、セル30の入口と出口にあたる貫通開口の両端部近傍には、開口を狭めるように、突出して形成された遮蔽壁39が形成されている。この遮蔽壁39は、セル30の内壁面と、陰極線33と、により画される空間に、ワーク70を配置してめっきを行う場合に、ワーク70を部分的に遮蔽する作用を有するものである。
Further, in the vicinity of both end portions of the through opening corresponding to the inlet and outlet of the
図5(a)に示すように、本実施形態においては、各開口12毎に一対の遮蔽壁39が、開口12の互いに対向する二つの縁部(開口12の図5における紙面の上下方向)から開口へ突出するように設けられている。同図から、基板11aの開口12は、開口縁部の両側から対向して進出する遮蔽壁39により狭められていることが見て取れる。トレイ10は、めっき処理の際、シャフト34(図3および図4参照)を中心に回動するため、遮蔽壁39は、回動によりセル30内を移動するワーク70が安定位置(後述)にある状態でワーク70の下部を遮蔽できるように、前記対向する二つの縁部に設けられている。これにより、リング状のワーク70の端面部や角部の膜厚を均一化することができる。なお、図5(b)において、基板11bの遮蔽壁39は、開口12の奥に示されている。
As shown in FIG. 5A, in the present embodiment, a pair of shielding
各セル30の周囲には、セル毎に、基板11aの表面(つまり、トレイ10表面)より僅かに低く形成された堀込部37が設けられている(基板11bの表面も同様である)。この堀込部37は、トレイ10の回動により、セル10内へのめっき液の流入を促進するめっき液誘導部として機能するものである。また、堀込部37は、開口12毎に設けられているので、トレイ10の回動に伴いセル30へ流入するめっき液の液量をどのセル30においても均等にするように作用する。
Around each
本実施形態において堀込部37は、開口縁部を基板11a、11b表面より低く形成した段部により構成されている。この堀込部37によるめっき液の流入促進作用は、遮蔽壁39を設けたことによりセル30の開口面積が狭められている状態において、めっき液の流入量を確保できる点で特に有利である。
In the present embodiment, the digging
また、堀込部37の深さや面積を調整することによって、めっき液流入量を部屋毎に制御できるという作用も持つ。例えば、セル30のトレイ10における配置、トレイ10の大きさや形状、めっき槽50の大きさ、めっき液流の流速や向き等の要因で、セル30間のめっき液流入量に差が生じてしまう場合、堀込部37の深さ、大きさ、形状をセル30毎に調整することにより、各セル30におけるめっき液の流入量を均一化することができるほか、逆に意図的にセル30毎のめっき液の流入量に差を持たせることもできる。なお、めっき液誘導部の構造としては、本実施形態のような段部や、後述するテーパー構造のほか、セル30の縁部へ向けて基板11a、11b表面に形成された溝などが挙げられる。
Moreover, it has the effect | action that the plating solution inflow amount can be controlled for every room by adjusting the depth and area of the digging
トレイ10の両面には、同じ列のセル30のすべてに渡設した状態で、片面2本ずつの陰極線33が配設されている。つまり、各セル30の開口部には、片側につき1本(両側で合計2本)の陰極線33が横断している。陰極線33は、例えばステンレス、鉄、銅、チタン、カーボンなどの導電性材料で構成され、両端部において同様に導電性の材料で形成された固定具31a、31bまたは固定具32a、32bに接合している。
On both surfaces of the
陰極線33は、各セル30の開口部両端、すなわち開口部の天部および底部(但し、これらはトレイ10が反転すると入れ替わる)において露出しており、セル30内に配置される被めっき物としてのワーク70に接触して通電させる作用を有している。また、めっき浴中でトレイ10を回動させると、ワーク70がセル30内で浮き上がり、下側の陰極線33から離れることがあるが、両面に陰極線33を配備することによって、浮き上がった状態でも上側の陰極線33に接触してワーク70の通電状態を確保できるという効果もある。陰極線33の本数は、めっきに支障を生じない範囲で、セル30の片側につき2本以上配備することもできるが、陰極線33への金属の析出によるめっき効率の低下を考慮すると片側1本とすることが好ましい。なお、陰極線33については、ワーク70への通電に必要な部分以外の部位に絶縁処理を施すことが好ましい。
The
なお、陰極線33は並行な配置に限らず、例えば格子状に配備してもよい。また、陰極線33に、ワーク70の落下を防止する落下防止手段としての機能を持たせることも可能である。ワーク70がめっき浴中に落下すると、ワーク70から金属が溶出し、めっき性能に悪影響を与えることがあるが、落下防止手段により、かかる事態を防止することができる。
The cathode lines 33 are not limited to being arranged in parallel, and may be arranged in a grid, for example. Further, the
前記したように、陰極線33は、ワーク70と接触して通電を行う機能を有するが、陰極を他の位置、例えばセル30の内壁に配置するのであれば、陰極線33は不要である。また、落下防止手段としての機能だけを目的とする場合は、陰極線33に替え、トレイ10の両側に合成樹脂製の繊維や網などを配備することも可能である。
As described above, the
固定具31a、31bは、それぞれシャフト34を備えている。このシャフト34は、回動軸として作用し、図示しない係合手段により第2歯車23または第3歯車25と係合できるようになっている。シャフト34は導電性を持つ固定具31a、31bと一体に形成されており、第2歯車23または第3歯車25の中心部を介して図示しない配線と電気的に接続可能になっている。また、固定具32a、32bは、シャフト34を有しない以外は固定具31a、31bと略同様の構成である。
Each of the fixtures 31a and 31b includes a
図4に示すように、固定具31a、31b(32a、32b)は、金属製ボルト等により、ねじ穴36、および突片35に形成されたねじ穴38において、トレイ10を構成する基板11a(11b)に固定されている。そして、固定具31aと固定具32a、および固定具31bと固定具32bは、二枚の樹脂板11a、11bを挟み込むようにして装着される。つまり、図4中、上側の固定具31aと下側の固定具32aは、上下の突片35のねじ穴38を貫通する金属製ボルト等を介して電気的な接続状態が確保できるように構成されている。このようにトレイ10を構成する導電性を持った固定具に無駄な金属析出を抑えるための被覆を施しながら、金属製ボルト等を介しての通電を可能としている。
As shown in FIG. 4, the fixtures 31 a and 31 b (32 a and 32 b) are formed of the board 11 a (which constitutes the
前記したとおり、トレイ10は2枚の基板11a、11bを重ね合わせた構造である。このように片面に陰極線33を配備した2枚の基板11a、11bを貼り合わせた構造にすることによって、簡単にトレイ10を製造できる。
As described above, the
基板11a、11bには、重ね合わせた状態でセル30となる開口12が列状に形成されている。トレイ10を構成する基板11a、11bは、例えば合成樹脂などの非導電性材料により形成されているので、ワーク70を支持する機能のほか、遮蔽作用も奏している。また、トレイ10は、開口12以外の面積も十分に確保した構造になっている。これにより、トレイ10の回動の際にめっき浴を攪拌する作用を持たせている。基板11a、11bの片面には、それぞれ陰極線33が埋設できるような溝16が設けられている。
In the substrates 11a and 11b, the
図6および図7にセル30の詳細な構造を示す。同図は、トレイ10のセル30付近の要部平面図であり、図7(a)は図6のVIIa−VIIa線矢視の断面図であり、図7(b)は図7(a)の一点鎖線で囲った領域の拡大図である。ここでは、セル30内にリング状のワーク70を配置した状態である。
6 and 7 show the detailed structure of the
図7に示すように、トレイ10のセル30付近の断面構造は、重ね合わせた基板11a、11bの外側両面から堀込部37、37が形成され、4箇所の遮蔽壁39、39、39、39がセル30の開口に向けて突設されており、さらに基板11a、11bに埋設された一対の陰極線33a、33bが配備される構成となっている。
As shown in FIG. 7, the cross-sectional structure of the
セル30内のワーク70は、めっき中にセル30を構成する非導電性の基板11a、11bにより遮蔽される。特に、ワーク70の外周面70aがセル30の壁面に当接もしくは近接した状態になると、非導電性のセル30の壁により外周面70aにおける当接部位もしくは近接部位には被膜が形成されにくくなる。このため、例えばリング状のなど内周面70bと外周面70aを有するワーク70において、内外周の膜厚を均一に制御できるようになる。
The
図6および図7に示すように、十分な遮蔽効果を得るために、本実施形態ではリング状をしたワーク70の幅L1よりも、非導電性の基板11a、11bの合計厚さLを大きくしている。例えば、L1=Lとした場合は、遮蔽が不十分になり、ワーク70の特に外周面において膜厚が厚く形成されてしまうことがあるが、L1<Lとすることにより遮蔽効果が確実になり、その結果、均一な膜厚が得られる。
As shown in FIGS. 6 and 7, in order to obtain a sufficient shielding effect, in this embodiment, the total thickness L of the non-conductive substrates 11a and 11b is made larger than the width L1 of the ring-shaped
また、陰極線33a、33bは、基板11a、11bに食い込むように配設されている。
すなわち、陰極線33a、33bは基板11aおよび11bに形成した溝16(図4参照)内に埋設されるように装着されており、セル30を規定する。従って、対向する上下の陰極線33a、33b間の距離L2は、基板11a、11bの合計厚さLよりも小さくなる。その結果、陰極線33a、33bに支持されるワーク70は、基板11a、11bの開口壁面に隠れるようになるので、十分な遮蔽効果が得られる。また、基板11aおよび11bに形成した溝16内に陰極線33a、33bを埋設することで、陰極線33a、33bをしっかりと固定することが可能となり、撓みや歪み、ずれ等を防止できる。
The
That is, the
なお、図7(a)に示すように、陰極線33a、33bは、遮蔽壁39のセル側の壁面よりも僅かに内側に突出するように配備されている。すなわち、遮蔽壁39の内側の壁面間の距離L3は、陰極線33a、33b間の距離L2よりも長くなるように構成されている。これは、ワーク70と陰極線33との接触が遮蔽壁39によって妨げられないようにするとともに、セル30内のワーク70の動きを陰極線33a、33bにより規制することで、ワーク70が遮蔽壁39の頂部に当接して移動できなくなる事態(引っ掛かり)を防止するためである。
In addition, as shown to Fig.7 (a), the
なお、本例では、二本の陰極線33a、33b間の距離L2とワーク70の幅L1との差を1mm程度に設定している。このL2とL1の差が大きくなり過ぎると、トレイ10の動作とは無関係にワーク70がセル30内で反転したり、縦横が入れ替わったりして、一方向の回転を制御できなくなることがあるので、ワーク70の形状に応じて上下の陰極線33a、33b間の距離L2を調整することが好ましい。また、遮蔽壁39の内側の壁面間の距離L3とワーク70の幅L1との関係についても、基板11a、11bの接合部に段差がある場合、そこでワーク70が引っ掛からないようにするため、L3がL1の2倍を超えないようにしている。
In this example, the difference between the distance L2 between the two
また、遮蔽壁39の高さhは、遮蔽作用を奏する上で充分な高さを確保することが好ましい。具体的には、図7(b)に示すように、ワーク70がリング状である場合、遮蔽壁39の高さh(セル30の内壁面から立ち上がる壁の高さ)を、ワーク70周部の厚みL4よりも大きくする。
Moreover, it is preferable that the height h of the shielding
図8は、別の実施形態に係るセル30付近の断面構造を示しており、図7(a)と同様の位置における断面図である。ここでは、堀込部37’を、基板11a、11bの表面ヘ向けて開口からすり鉢状に拡開した斜面として形成した。このようなテーパー構造の堀込部37’によっても、段部(図6および図7)と同様にめっき液の流入効果が得られる。
FIG. 8 shows a cross-sectional structure in the vicinity of the
図9は、電気めっき治具100をめっき槽50に配置した電気めっき装置110である。電気めっき治具100は、4箇所の引っ掛け部17において、棒60a、60bに掛架され、所定位置まで浸漬される。前記したようにシャフト34は第2歯車23または第3歯車25の中心部を介して外部と電気的に接続可能になっているため、該中心部まで配線を施すことにより、トレイ10a、10bの陰極線33まで通電される。そして、電気めっき治具100の両側に陽極41を配備することにより、電気化学反応が生じてめっき浴50中の金属イオンが陰極線33に接触しているワーク70の表面に析出して被膜が形成される。
FIG. 9 shows an
めっき治具100を用いてめっきを行う場合、第1歯車21は、駆動モータ27により所定の速度で回動する。第1歯車21の動きは、一方向への回転でも、正逆方向への回転でも、あるいは回転まで至らない揺動でもよい。なお、駆動モータ27を設けない場合は、この動作を手動で行うこともできる。第1歯車21の回動は、第2歯車23に伝達され、第2歯車23を回動させる。同様に第2歯車23の回動は、第3歯車25に伝えられ、第3歯車25を回動させる。例えば、第1歯車21が、図9中矢印で示す方向に回転するとき、第2歯車23、第3歯車25は、それぞれ矢印の方向に回転する。
When plating is performed using the
第2歯車23および第3歯車25の回動は、シャフト34を介してトレイ10a、10bにそのまま伝達され、トレイ10a、10bが回動(回転または揺動)する。
The rotation of the
図10に、トレイ10の回動と、セル30内のワーク70の動きを示す。なお、ここでは説明の便宜上、トレイ10の片側の列のセル30のみを図示するとともに、陰極線33、堀込部37、遮蔽壁39等は図示を省略し、単純な開口構造として表した。まず、トレイ10が図10(a)に示すA位置からB位置まで、図中細い矢印で示す方向に回転する場合を考える。A位置では、セル30内のワーク70は、最も端部よりの位置、つまり、セル30の内壁面に当接した位置にある。トレイ10がB位置まで回転するに従って、セル30内のワーク70は、太い矢印で示す方向に向け、少しずつ基端側にセル30内を移動していく。より具体的には、ここでは図示しない陰極線33に摺接しながら移動することになる。
FIG. 10 shows the rotation of the
トレイ10がC位置まで回転すると、セル30内のワーク70は完全に基端側よりの位置、つまりセル30における先の壁面とは対向する壁面に当接した状態になる。
When the
トレイ10が、図10(b)に示すD位置になるとワーク70は反転し、セル30の反対側の陰極線33に当接した状態になる。D位置から、さらにトレイ10が細い矢印方向に回転しE位置までくると、反転したワーク70は再びトレイ10の端部側へ向けセル30内を太い矢印で示す方向に移動していく。トレイ10がさらに回転してF位置までくると、ワーク70はセル30の内壁に当接した状態となり、やがて再び反転して図10(a)のA位置の状態まで戻る。このように、トレイ10の回転により、ワーク70はセル30内を移動するとともに、トレイ30が反転するとワーク70も反転する。なお、図10(a)、(b)における太い矢印は、セル30内におけるワーク70の動きの方向を示すものであるが、この動きは重力によって与えられる。
When the
図11は、本発明めっき治具100におけるワーク70の動きを説明するための模式図である。ここでは、適宜図10も参照しながら説明する。なお、図11(a)〜(d)において、セル30は単純な四角形(平面図)で示し、太い矢印は、ワーク70の移動方向を、細い円弧の矢印はワーク70の回転方向を示す。また、各図の側部に描かれた両端に矢印を持つ線Yは、トレイ10の基端部(回動中心)と端部を最短距離で結ぶ線方向を示している(以下、「Y軸」と記すことがある)。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the movement of the
まず、図11(a)では、ワーク70はセル30内の一の安定位置に支持された状態である。このときセル30は図10(a)のA位置にあると仮定する。
First, in FIG. 11A, the
図11(a)の状態から、トレイ10が図10(a)のB位置を過ぎてC位置までに変位するに従い、セル30内のワーク70は、トレイ10の基端部側へ向けセル30内を移動していく。具体的には、セル30の下部に配設された陰極線33(図示せず)に摺接しながら図11(a)の太い矢印方向にセル30の対向壁面まで移動する。そして、セル30内の対向部壁面に衝突したワーク70は、図11(b)に示すように、壁面に沿うように回転しながら太い矢印で示す方向に移動していき、このセル30における他の安定位置まで到達する[図11(c)の位置]。
As the
さらにトレイ10を回転させ、図10(b)のD位置、E位置を経てF位置まで変位させた場合、ワーク70は天地反転し、図11(c)において太い矢印で示す方向に移動していく。具体的には下部に配設された電極に摺接しながらセル30の対向部壁面まで移動する。トレイ10の回転により、セル30の対向部壁面に衝突したワーク70は、壁面に沿うように回転しながら、図11(d)中の太い矢印で示す方向に移動していき、このセル30における元の安定位置まで到達する[図11(a)の状態]。
When the
以上の動作を繰返すことにより、ワーク70はセル30中を一方向に非連続的に回転しながら移動していく。トレイ10を回転させた場合に限らず、360°未満の角度で揺動させた場合でも、ワーク70が自重によりセル30内を移動する角度であれば、同様に一方向の回転が得られる。この一方向の回転は、トレイ10の回動ベクトル軸に対して直角なベクトルを持つ回転である。この回転により、内周面70bを有するリング状のワーク70において、内外周に均一な膜厚のめっきが施される。
By repeating the above operation, the
すなわち、ワーク70の回転により、ワーク70の外周面70aがセル30の壁面と当接する部位が順次変わる結果、均一な遮蔽効果により外周面70aの膜厚は均一になる。
また、ワーク70の外周面70aは、セル30の壁により適宜遮蔽されるので、被膜形成が抑制され、外周面70aのめっき被膜のみが厚くなることがなく、めっき被膜が形成されにくいワーク70の内周面70bとの膜厚差を小さく改善することができる。さらに遮蔽壁39を設けることにより、リング状のワーク70の端面や、外周角部、内周角部についても外周や内周と同程度の膜厚にすることが可能となり、非常に高精度の被膜を有するめっき製品が得られる。
That is, as a result of the rotation of the
In addition, since the outer
また、ワーク70の端面における陰極線33との接触部位は、ワーク70の回転に伴って短時間で変わっていくため、陰極線33と固着することがない。通常、ワーク70の被膜が電極に固着すると、被膜の欠損(めっき剥がれ)を引き起こし、装飾めっきとしての外観的な不具合や金属系被めっき物の錆び発生要因となることが知られているが、本発明ではかかる事態を防止でき、治具痕も一切残らない。
Further, the contact portion with the
図11では、平面視が四角形のセル30をY軸に対して斜めになるように、例えば角度θをもたせて配置しているが、同じ四角形でもY軸との角度θを変えることにより(これは、セル30の形状を変えることを意味する)回転量を調節できることは同図から容易に理解される。
In FIG. 11, the
図11に示すように、トレイ10の回動に伴ってセル30内におけるワーク70は重力によって移動する。この移動を利用し、ワーク70の移動経路がY軸[図11参照]と重ならないように工夫することにより、セル30内でワーク70を一定方向に回転させることが可能になる。このことは、トレイ10が回動途中で起立した状態になることを考えると容易に理解できる。トレイ10が起立した状態(図10のC位置、F位置)では、Y軸は鉛直方向と重なる。従って、例えばセル30内における安定位置を結ぶ線がY軸と重なる場合(例えば、平面視で真円や菱形の場合など)、セル30内のワーク70は、自由落下に近い状態でY軸に沿って最短距離で移動してしまう。このような動きの場合、セル30内でワーク70を一方向に回転させることは出来ない。仮に回転が生じたとしても、その方向を制御できないため、回転量の制御も不可能になる。
As shown in FIG. 11, the
しかし、ワーク70のセル30内における一の安定位置[図11(a)の位置]と他の一の安定位置[図11(c)の位置]を結ぶ直線がY軸(鉛直方向)と重ならないようにすれば、移動途中でワーク70をセル30の壁面に接触させて回転を与えることが可能になる。この回転は一定方向であるため、回転量の制御も容易になる。しかもワーク70の回転は、トレイ10の回動とセル30の形状により与えられるため、複雑な機構は必要としない。
However, a straight line connecting one stable position [position of FIG. 11A] in the
セル30の形状(平面視)は、四角形に限るものではない。図12に、セル30の形状(平面視)の例を示す。図中、(a)は平行四辺形、(b)は台形、(c)は5角形、(d)は三角形、(e)は楕円形、(f)はトラック形を示し、矢印はワーク70の移動方向を示す。矢印の長短は、移動距離の長短を示しており、破線は回転を伴わない移動を示す。図12から見て取れるように、セル30の形状によりワーク70の回転量を変化させることができる。また、セル30の形状が同じならば、ワーク70の回転は常に一方向である。
The shape (plan view) of the
セル30内でワーク70を効率よく回転させるためには、図11および図12に例示したように、セル30の形状をY軸に対して非線対称な形状にすることが好ましい。このようにすると、一の安定位置である図11(a)の位置と、他の一の安定位置である図11(c)の位置とを結ぶ線が鉛直方向と重なることがない形状のセル30を容易に作り出すことができる。つまり、トレイ10の回動動作の中で、ワーク70が重力により一の安定位置から他の一の安定位置へ移動する途中で、セル30の壁面の少なくとも1箇所の当接部位に接触するような構造になりやすいので、被めっき物に回転を与えることが可能になる。このように、ワーク70を配置するセル30の形状を制御することによって、所望の回転をワーク70に与え、均一な被膜を形成することが可能になる。
In order to efficiently rotate the
本発明のめっき治具100を用いためっきは、通常のめっき工程と条件に従い実施できる。本発明めっき治具100により電気めっきを行う場合の概要を例示すると、まず、ワーク70をセル30内にセットし、必要に応じて洗浄を行った後、所定電流の下で無光沢電気めっきや半光沢電気めっきもしくは光沢電気めっきを行う。めっき物は、洗浄した後、乾燥することにより、最終めっき製品が得られる。
Plating using the
被めっき物としてのワーク70としては、例えば円板状、円筒状、リング状、球などのセル30内で周方向に回転し易い形状のものが好ましい。特に電気めっきにおいては、円筒状、リング状などの内周面70bを有し、従来の治具を用いためっきでは内外周で膜厚が不均一になりやすい形状のワーク70に有効である。
As the
被めっき物の材質としては、金属でも非金属でもよいが、金属と非金属の複合物や空孔を伴う金属など、通常の治具では精密なめっきを施しにくい材質に対しても有効である。かかる材質としては、例えば焼結合金、樹脂と粉末金属の複合物、鋳造合金等を挙げることができ、より具体的には、例えば焼結磁石、ボンド磁石、鋳造磁石等が挙げられる。 The material of the object to be plated may be either metal or non-metal, but it is also effective for materials that are difficult to perform precise plating with ordinary jigs, such as metal-nonmetal composites and metals with holes. . Examples of such a material include a sintered alloy, a composite of resin and powder metal, a cast alloy, and the like, and more specifically, for example, a sintered magnet, a bond magnet, and a cast magnet.
上記磁石原料としては、例えば以下の[1]〜[6]が挙げられるが、特にこれに限定はされない。
[1]R(ただし、Rは、Yを含む希土類元素のうち少なくとも1種)と、Coを主とする遷移金属とを基本成分とするもの。
[2]R(ただし、Rは、Yを含む希土類元素のうちの少なくとも1種)と、Feを主とする遷移金属(TM)と、Bとを基本成分とするもの。
[3]R(ただし、Rは、Yを含む希土類元素のうち少なくとも1種)と、Feを主とする遷移金属(TM)と、Nを主とする格子間元素とを基本成分とするもの。
[4]R(ただし、Rは、Yを含む希土類元素のうち少なくとも1種)とFe等の遷移金属(TM)とを基本成分とし、ソフト磁性相とハード磁性相とが相隣接して(粒界相を介して隣接する場合も含む)存在する複合組織(特に、ナノコンポジット組織と呼ばれるものがある)を有するもの。
[5]前記[1]〜[4]の組成のもののうち、少なくとも2種を混合したもの。
[6]前記[1]〜[4]の組成のもののうち、少なくとも1種とフェライト粉末(例えば、SrO・6Fe2O3等のSr―フェライト等)を混合したもの。
また、ボンド磁石に使用される結合樹脂(バインダー)としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、一般的にナイロンと称されるポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the magnet raw material include the following [1] to [6], but are not particularly limited thereto.
[1] One having R (where R is at least one of rare earth elements including Y) and a transition metal mainly comprising Co as basic components.
[2] R (where R is at least one of rare earth elements including Y), transition metal (TM) mainly containing Fe, and B as basic components.
[3] R (wherein R is at least one of rare earth elements including Y), transition metal (TM) mainly composed of Fe, and interstitial elements mainly composed of N .
[4] R (where R is at least one of rare earth elements including Y) and a transition metal (TM) such as Fe, and the soft magnetic phase and the hard magnetic phase are adjacent to each other ( Those having a composite structure (including those called nanocomposite structures in particular) that exist (including cases where they are adjacent via a grain boundary phase).
[5] A mixture of at least two of the compositions of [1] to [4].
[6] A mixture of at least one of the compositions [1] to [4] and a ferrite powder (for example, Sr-ferrite such as SrO.6Fe2O3).
Examples of the binding resin (binder) used for the bonded magnet include thermoplastic resins and thermosetting resins. Examples of the thermoplastic resin include polyamide generally called nylon, thermoplastic polyimide, polyethylene terephthalate, and the like, and one or more of these can be used in combination.
On the other hand, as a thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin etc. are mentioned, for example, 1 type or 2 types or more of these can be mixed and used.
本発明のめっき治具100は、非常に均一なめっき被膜を簡易な構造で形成させることができるとともに、治具痕等に起因するめっき被膜の欠損が生じないことから、ハードディスク用モータに用いるリング状磁石などの高寸法精度、高防錆、防発塵等が要求される用途で使用されるワーク70のめっきに最適である。
The
次に、実施例、試験例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。
本発明のめっき治具100と比較めっき治具により、それぞれめっきを行い、得られためっき製品の膜厚や外観を比較した。めっきの条件は以下の通りである。
EXAMPLES Next, although an Example and a test example demonstrate this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to these.
Plating was performed using the
<被めっき物1>
被めっき物には、外径9.4mm、内径7mm、高さ1.2mmのリング状Nd−Fe−B系ボンド磁石を用いた。
<Plate 1>
A ring-shaped Nd—Fe—B bond magnet having an outer diameter of 9.4 mm, an inner diameter of 7 mm, and a height of 1.2 mm was used as the object to be plated.
<めっき条件1>
(1)本発明めっき治具:
被めっき物を図1に示すめっき治具にセットし、洗浄後、2A/dm2で60分間めっきを行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
1バッチあたりの処理個数は28個とし、めっき中のトレイ10の回転速度は3〜4rpmとした。
<Plating condition 1>
(1) Invention plating jig:
The object to be plated was set on the plating jig shown in FIG. 1, and after washing, plating was performed at 2 A / dm 2 for 60 minutes. The obtained plated product was dried after washing with ultrasonic water washing, hot water washing or the like.
The number of treatments per batch was 28, and the rotation speed of the
(2)比較めっき治具:
堀込部37を設けない以外は、本発明めっき治具100と同様の構成の治具を用い、上記と同様の条件でめっきを行った。
(2) Comparative plating jig:
Plating was performed under the same conditions as described above using a jig having the same configuration as the
<測定および結果1>
得られためっき製品について、外周面、内周面、端面A、端面B、外周角部、内周角部の膜厚を測定した。その結果を図15に示す。図15から見て取れるように、本発明めっき治具100を用いてめっきを施しためっき製品は、外周、内周、端面A、端面B、外周角部、内周角部における膜厚差が最も少なく、均一であった。また、トレイ10の回動に伴いワーク70がセル30内を転動することにより、治具痕も残らなかった。これに対して、比較めっき治具の場合は、外周と内周の膜厚は同程度で比較的良好であるが、これらと、端面、外周角部および内周角部との膜厚には若干の差が生じた。
<Measurement and result 1>
About the obtained plated product, the film thickness of the outer peripheral surface, the inner peripheral surface, the end surface A, the end surface B, the outer peripheral corner, and the inner peripheral corner was measured. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 15, the plating product plated using the
さらに、実施例、試験例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。
本発明のめっき治具100と比較めっき治具により、それぞれめっきを行い、得られためっき製品の膜厚や外観を比較した。めっきの条件は以下の通りである。
Furthermore, although an Example and a test example demonstrate this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to these.
Plating was performed using the
<被めっき物2>
被めっき物には、外径19mm、内径17mm、高さ3.6mmのリング状希土類ボンド磁石を用いた。この磁石においては、合金組成がR−TM−B系合金で構成される磁石粉末(MQI社製のMQP−B粉末)と、エポキシ樹脂と、少量のヒドラジン系酸化防止剤とを混合し、これらを常温で30分間混練して、ボンド磁石用組成物(コンパウンド)を作製した。このとき、磁石粉末、エポキシ樹脂、ヒドラジン系酸化防止剤の配合比率(重量比率)は、それぞれ95wt%、4wt%、1wt%であった。
<Plate 2>
A ring-shaped rare earth bonded magnet having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 17 mm, and a height of 3.6 mm was used as the object to be plated. In this magnet, a magnetic powder (MQP-B powder manufactured by MQI) composed of an R-TM-B alloy, an epoxy resin, and a small amount of a hydrazine antioxidant are mixed. Was kneaded at room temperature for 30 minutes to prepare a bonded magnet composition (compound). At this time, the blending ratio (weight ratio) of the magnet powder, the epoxy resin, and the hydrazine antioxidant was 95 wt%, 4 wt%, and 1 wt%, respectively.
次いで、このコンパウンドを秤量してプレス装置の金型内に充填し、無磁場中にて、常温にて、圧力1370MPaで圧縮成形してから、170℃でエポキシ樹脂を加熱硬化させ、円筒状のボンド磁石を得た。このボンド磁石に対して、その高さ方向の研磨処理を施した。その後、ボンド磁石を、バレル研磨法により各稜がR0.2になるまで研磨し、これを磁石本体とした。 Next, the compound is weighed and filled into a mold of a press machine, and compression-molded at room temperature and at a pressure of 1370 MPa in a non-magnetic field. Then, the epoxy resin is cured by heating at 170 ° C. A bonded magnet was obtained. The bonded magnet was subjected to polishing treatment in the height direction. Thereafter, the bonded magnet was polished by barrel polishing until each ridge became R0.2, and this was used as a magnet body.
<めっき条件2>
(1)本発明めっき治具:
被めっき物を図1に示すめっき治具にセットし、洗浄後、50℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを2A/dm2で30分間行い、次いで50℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを2A/dm2で20分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
1バッチあたりの処理個数は28個とし、めっき中のトレイ10の回転速度は3〜4rpmとした。
<Plating condition 2>
(1) Invention plating jig:
Set the object to be plated on the plating jig shown in FIG. 1, and after washing, perform matte electroplating using a 50 ° C matte watt bath at 2A / dm2 for 30 minutes, and then use a glossy watt bath at 50 ° C to gloss. Electroplating was performed at 2 A / dm2 for 20 minutes. The obtained plated product was dried after washing with ultrasonic water washing, hot water washing or the like.
The number of treatments per batch was 28, and the rotation speed of the
(2)比較めっき治具1:
遮蔽壁39および堀込部37を設けないこと、およびセル30を横断する陰極線33を片側2本にした以外は、本発明めっき治具100と同様の構成の治具を用い、上記と同様の条件でめっきを行った。
(2) Comparative plating jig 1:
Except that the shielding
(3)比較めっき治具2(バレル治具):
バレル治具(既知の構成のもの)を用いた。被めっき物をバレル治具にセットし、洗浄後、50℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを1A/dm2で100分間行い、次いで50℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを1A/dm2で60分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。
(3) Comparative plating jig 2 (barrel jig):
A barrel jig (having a known configuration) was used. Set the object to be plated on a barrel jig, and after washing, perform matte electroplating at 50 ° C in a matte Watt bath at 1A / dm2 for 100 minutes, then glossy electroplating in a 50 ° C glossy Watt bath at 1A / Dm 2 for 60 minutes. The obtained plated product was dried after washing with ultrasonic water washing, hot water washing or the like.
1バッチ(バレル)あたりの処理個数は30個とし、同時にバレル内に直径5mmのニッケル球を200ml投入した。また、めっき中のバレルの回転速度は3〜4rpmとした。 The number of treatments per batch (barrel) was 30, and at the same time, 200 ml of nickel balls having a diameter of 5 mm were put into the barrel. The rotation speed of the barrel during plating was 3 to 4 rpm.
<測定および結果2>
(1) 得られためっき製品について、無差別に4サンプルを抽出し、外周面、内周面、端面A、端面B、外周角部、内周角部の膜厚を測定した。その結果を表1および図13に示す。
<Measurement and result 2>
(1) About the obtained plating product, 4 samples were extracted indiscriminately and the film thickness of the outer peripheral surface, the inner peripheral surface, the end surface A, the end surface B, the outer peripheral corner, and the inner peripheral corner was measured. The results are shown in Table 1 and FIG.
これに対して、比較めっき治具2(バレル治具)によるめっきでは、膜厚のばらつきが大きく、内周面と外周面、外周角部と内周角部の膜厚などを均一化することは出来なかった。また、めっき析出効率は21.0%であり、約8割が通電用のバレルメディアに析出してしまった。 On the other hand, in the plating using the comparative plating jig 2 (barrel jig), the film thickness varies greatly, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, the outer peripheral corner portion and the inner peripheral corner portion have uniform film thicknesses, and the like. I couldn't. Further, the plating deposition efficiency was 21.0%, and about 80% was deposited on the barrel media for energization.
また、比較めっき治具1の場合は、外周と内周の膜厚は同程度で比較的良好であるが、これらと、端面、外周角部および内周角部との膜厚には若干の差が生じた。また、析出効率は53.5%であった。これは、本発明治具に比べて電極(陰極線33)の本数が多い為と考えられる。 In the case of the comparative plating jig 1, the film thicknesses on the outer periphery and the inner periphery are comparable and relatively good. However, the film thicknesses of these, the end surface, the outer peripheral corner, and the inner peripheral corner are slightly different. A difference has occurred. The deposition efficiency was 53.5%. This is probably because the number of electrodes (cathode lines 33) is larger than that of the jig of the present invention.
なお、補助陽極治具(特許文献4;特開2001−73198号公報と同様の構成)についても、上記と同様の試験を行った。この治具では、陰極を兼ねる円環状支持具の中央にニッケル製の補助陽極を備えるもので、ワークは、その外周において円環状支持具の内周面に設けた3つのリブにより3点支持される。めっき浴中の陽極の配置は図3に準じた。めっき条件は、被めっき物をめっき治具にセットし、洗浄後、50℃の無光沢ワット浴を用いて無光沢電気めっきを1A/dm2で60分間行い、次いで50℃の光沢ワット浴で光沢電気めっきを2A/dm2で20分間行った。得られためっき製品は、超音波水洗浄、湯洗浄等の洗浄を行った後、乾燥した。1バッチあたりの処理個数は16個とし、めっき時間中は、静止状態に置いた。なお、外周にはリブとの当接による治具痕が残るため、めっき膜厚の測定ではその部分を避けて測定した。その結果、膜厚のばらつきはさほど大きくないが、めっき製品への異物の付着が見られた。この異物は、補助陽極に使用したニッケルが脱離したものと考えられる。また、前記したように外周面に治具痕が残った。
なお、別途補助陽極として不溶性陽極材料(SUS、チタン−白金、カーボンなど)を使用した場合についても試験を行ったが、陽極効果は殆ど得られず、内外周の膜厚差を改善することは出来なかった。
A test similar to the above was also performed on the auxiliary anode jig (Patent Document 4; the same configuration as in JP-A-2001-73198). In this jig, an auxiliary anode made of nickel is provided at the center of an annular support that also serves as a cathode, and the work is supported at three points by three ribs provided on the inner peripheral surface of the annular support at the outer periphery. The The arrangement of the anode in the plating bath was in accordance with FIG. For plating conditions, set the object to be plated on the plating jig, wash, perform matte electroplating using a matte watt bath at 50 ° C for 60 minutes at 1 A / dm2, and then gloss in a matte watt bath at 50 ° C. Electroplating was performed at 2 A / dm2 for 20 minutes. The obtained plated product was dried after washing with ultrasonic water washing, hot water washing or the like. The number of treatments per batch was 16, and the plate was kept stationary during the plating time. In addition, since the jig trace by contact | abutting with a rib remains on the outer periphery, it measured by avoiding the part in the measurement of plating film thickness. As a result, although the variation in film thickness was not so large, adhesion of foreign matters to the plated product was observed. This foreign material is considered to be the nickel used for the auxiliary anode desorbed. In addition, as described above, jig marks remained on the outer peripheral surface.
In addition, although a test was also conducted in the case of using an insoluble anode material (SUS, titanium-platinum, carbon, etc.) as an auxiliary anode separately, the anode effect was hardly obtained, and improving the film thickness difference between the inner and outer circumferences I could not do it.
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
例えば、上記実施形態(図1)では電気めっき用のめっき治具100を用いて説明したが、回動自在なトレイ10に形成した部屋(セル30)内にワーク70を個別に配置する構造は、無電解めっきの場合にも使用できる。この場合は、陰極線33に替えて横断線として合成樹脂線等を配備することができる。
The present invention has been described above with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to other embodiments within the scope of the invention described in the claims. It is.
For example, in the above embodiment (FIG. 1), the
また、トレイ10は、図1に例示した構成に限るものではなく、例えば図13に示すトレイ111のような構成のものでもよい。このトレイ111は、遮蔽壁を備えておらず、めっき液誘導部として開口縁部からトレイ111表面に向けて拡開するテーパー状の堀込部120が設けられている。トレイ111は、電気めっき用の治具として使用されるものであり、その回動ベクトル軸方向に短尺に形成され、回動半径方向に長尺な板形状になっている。また、めっき液との接触面としての壁部80の面積も充分に確保した構造になっている。このような形状により、めっき液の攪拌機能が充分に確保される。また、面積を広くとった壁部80から堀込部120へのめっき液の流入がいっそう促進される。
Further, the
図14は、別の実施形態に係るトレイ112の概要を示す斜視図である。このトレイ112は無電解めっきに使用可能なものであり、遮蔽壁を備えておらず、電極も配備されていない。ワーク70(図示せず)は、適切な落下防止手段(線、網、リブ、突片など)を設けてセル30内に配置することができる。また、回動機構は、図1のめっき治具100に準じた構成にすることができる。ここでは、2枚の板状部材あるいは4枚の板状部材を側面視十字形になるように配置することによって、攪拌機能を高めている。このトレイ112においても、壁部80は充分な面積が確保されている。また、めっき液誘導部として、トレイ112表面より開口縁部を低くする段差を設けた段部からなる堀込部121を備えている。これにより、面積を広くとった壁部80から堀込部121へのめっき液の流入がいっそう促進される。
FIG. 14 is a perspective view showing an outline of a
さらに、板状部材を側面視十字形になるように配置することによって、セル30を増やすことができ、多数のワーク70を一度に処理することができる。
Furthermore, by arranging the plate-like members so as to have a cross shape in a side view, the number of
なお、図14では電極を配備しない例で説明したが、トレイ112に落下防止を兼ねた陰極線(符号33)を配備することで電気めっきにも使用することができる。
In addition, although demonstrated in the example which does not arrange | position an electrode in FIG. 14, it can be used also for electroplating by arrange | positioning the cathode line (code | symbol 33) which serves also as fall prevention to the
また、図14では、攪拌機能を高めるべく、板状部材を側面視十字形になるように配置したが、例えば板状部材を3枚羽(側面視Y字型)にしても同じく攪拌効果は高まる。更に設計的に取り付け可能な範囲であれば板状部材を5枚羽以上とする構成も可能であり、かかる構成においても充分な攪拌効果が期待できる。 Further, in FIG. 14, the plate-like member is arranged in a cross shape when viewed from the side in order to enhance the stirring function. However, for example, even when the plate-like member has three blades (Y-shape when viewed from the side) Rise. Further, a configuration in which the number of plate-like members is five or more is also possible as long as it can be attached by design, and even in such a configuration, a sufficient stirring effect can be expected.
10 トレイ、 12 開口、 30 セル、 13 フレーム、 15 把持部、 16 溝、 17 引っ掛け部、 19 開口部、 21 第1歯車、 23 第2歯車、 25 第3歯車、 31a,31b 固定具、 32a,32b 固定具、 33 陰極線、 34 シャフト、 35 突片、 36 ねじ穴、 37,37’ 堀込部、 38 ねじ穴、 39 遮蔽壁、 41 陽極、 50 めっき槽、 51 めっき液、 60a,60b 棒、 70 ワーク、 80 壁部、 電気めっき装置110
10 tray, 12 opening, 30 cell, 13 frame, 15 gripping part, 16 groove, 17 hooking part, 19 opening part, 21 first gear, 23 second gear, 25 third gear, 31a, 31b fixing tool, 32a, 32b Fixing tool, 33 Cathode wire, 34 Shaft, 35 Projection piece, 36 Screw hole, 37, 37 'Excavation part, 38 Screw hole, 39 Shielding wall, 41 Anode, 50 Plating tank, 51 Plating solution, 60a, 60b Bar, 70 Workpiece, 80 walls,
Claims (12)
前記開口部の両端において、それぞれ開口を横断するように渡設された横断線と、
前記開口部の周囲を前記支持体の表面より低く形成した段部により構成されためっき液誘導部と、を備え、
前記開口部の内壁面と、前記横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋としたことを特徴とする、めっき治具。 An opening formed through the rotatable support,
A transverse line extending across the opening at both ends of the opening,
A plating solution guiding portion configured by a step portion formed around the opening portion lower than the surface of the support , and
A plating jig characterized in that a space defined by an inner wall surface of the opening and the transverse line is a room in which objects to be plated are individually arranged.
前記開口部の両端において、それぞれ開口を横断するように渡設された横断線と、
前記開口部から、前記支持体の表面に向けてすり鉢状に拡開した斜面により構成されためっき液誘導部と、を備え、
前記開口部の内壁面と、前記横断線と、により画される空間を、被めっき物を個別に配置する部屋としたことを特徴とする、めっき治具。 An opening formed through the rotatable support,
A transverse line extending across the opening at both ends of the opening,
From the opening, comprising a plating solution guiding portion constituted by a slope that spreads in a mortar shape toward the surface of the support ,
A plating jig characterized in that a space defined by an inner wall surface of the opening and the transverse line is a room in which objects to be plated are individually arranged.
該少なくとも二つの安定位置のうち、一の安定位置から他の一の安定位置へ被めっき物が移動する途中で、前記部屋の内壁面の少なくとも1箇所の当接部位に被めっき物が接触する構造であることを特徴とする、めっき治具。 In the plating jig according to any one of claims 1 to 3, wherein the room, at least two supporting the object to be plated moving in the room with the rotation of the support constant time stably Has two stable positions,
Among the at least two stable positions, the object to be plated comes into contact with at least one contact portion of the inner wall surface of the room while the object to be plated moves from one stable position to the other stable position. A plating jig characterized by having a structure.
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