JPH01298195A - Method for plating wire or bar with copper - Google Patents

Method for plating wire or bar with copper

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JPH01298195A
JPH01298195A JP12938488A JP12938488A JPH01298195A JP H01298195 A JPH01298195 A JP H01298195A JP 12938488 A JP12938488 A JP 12938488A JP 12938488 A JP12938488 A JP 12938488A JP H01298195 A JPH01298195 A JP H01298195A
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plating
wire
copper
electroplating
nozzle
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Minoru Yamada
稔 山田
Takashi Sasaki
敬 佐々木
Hideji Fukushima
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE:To stably and efficiently form copper plating having, satisfactory adhesion by spraying a plating soln. contg. CuSO4.5H2O, H2SO4 and FeSO4.7H2O each at a specified concn. on a travelling wire or bar to carry out preplating before electroplating with a copper sulfate plating soln. CONSTITUTION:A copper sulfate plating soln. 6 for preplating contg. >=0.5g/l CuSO4.5H2O, 0.1-400g/l H2SO4 and <=400g/l FeSO4.7H2O or further contg. 0.01-100g/l Cl<-> is prepd. The plating soln. 6 is poured into a treatment vessel 5, pumped up 3 and sprayed on a travelling wire 1 from nozzles 2 through a pipe 4 to preplate the wire 1. After washing with water from nozzles 7, prescribed electroplating is carried out with a copper sulfate plating soln. Waste water is simply treated and copper plating can be carried out with simple equipment under easy control.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は線条材の銅メッキ方法に関するものである。 (従来の技術及び解決しようとする課題)銅の電気メッ
キ方法としては、工業化されている規模からみるとシア
ン化銅電気メッキ方法と硫酸銅電気メッキ方法に大別さ
れるが、一般に、線条材、特に溶接用ワイヤの銅メッキ
方法としては、従来、密着性及び均一電着性の優れたシ
アン化銅電気メッキが汎用されてきた。しかし、硫酸銅
電気メッキは、シアン化銅電気メッキ法よりも遥かに低
毒性、高能率で且つ廃液処理が容易であることから、そ
の適用が強く望まれている。 しかし乍ら、硫酸銅電気メッキは、通常、電着が行われ
るときにCu”+Fe−+Cu+F’e2+の反応によ
り密着性の悪い同換銅が析出し、良い品質のメッキが得
られない。この首換銅祈出を防止するために、前もって
シアン化IA電気メッキによるストライクメッキが行わ
れてきた。 このシアン化銅ストライクメッキについては、硫酸銅電
気メッキの高能率性は活かせても、毒性や廃液処理の点
では依然として問題は未解決で残り、またシアン化鋼浴
と硫酸銅浴という全く異なった2種類の浴を使用するこ
とになり、設備上及び浴管理上においても非常に複雑で
あり、設備の大型化も避けられない。 また一方で、下地メッキ方法として、通常の硫酸銅によ
る浸漬置換メッキ方式でI換抑制剤としてアリルチオ尿
素を添加する方法が提案(特公昭54−4329号)さ
れているが、置換メッキ工程での浴組成の僅かの変動だ
けで密着性が極端に低下するなど安定性に欠け、また廃
液処理面においても無添加浴に比べるとBOD、COD
規制などに対して処理が難しくなるという欠点がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであり、低毒性、高能率であることに加えて廃
液処理が簡単で且つ安定して密着性の良好な銅メッキが
得られる線条材の銅メッキ方法を提供することを目的と
するものである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者等は、毒性並びに2
種類のメッキ浴の使用に伴い種々の問題が随伴すること
等に鑑みて、シアン化銅浴以外の低毒性で廃液処理の容
易な浴であって基本的には類似した電気メッキ浴を使用
し、下地メッキとこれに続く硫酸銅電気メッキを行う方
式とし、その場合、高能率で且つ設備、管理が容易とな
る条件を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果、ここに本
発明をなしたものである。 すなわち1本発明に係る線条材の銅メッキ方法は、要す
るに、走行する線条材に対してCu S 04・5 l
−120≧0.5g/lH2SO,r : 0.1〜4
00g/lFeSO4・7H,○≦400g/ Qから
なる浴組成、或いはこれに更に CΩ″″=0.01〜100g/l を加えた浴組成の硫酸銅置換メッキ液をノズルより噴射
させて下地メッキを行った後、硫酸銅電気メッキするこ
とを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 前述の如く1本発明は、硫酸銅電気メッキ(以下、単に
「電気メッキ」と称することもある)に先立つ下地メッ
キに際して、特定の組成の硫酸銅メッキ液を使用し、し
かもこの硫酸銅メッキ液を単に使用するのではなくノズ
ルより噴射させる方式(ノズル噴射方式)を採用するこ
とを骨子とするものである。 そのためには、まず、以下に示すように、特定の成分及
び組成の置換メッキ浴とするのである。 旦吋翼程」■止: CuSO4・5+II、Oの濃度が0.5g/l未満で
はメッキ析出速度が遅すぎ、経済的な処理速度又は時間
では、後の電気メッキにおいて置換銅析出を防止するた
めに必要なメッキ量が得られず、電気メッキ後の密着性
が悪くなるので好ましくない。 したがって、CuSO4・5H,Oの濃度は0.5g/
l以上とする。 且J匹し: H,S O,は密着性を良好にする効果がある成分であ
る。しかし、濃度がO,1g/l未満ではその効果がな
く、下地メッキに必要な密着性が得られない。また40
0g/12を超えると下地メッキの密着性は良いが、メ
ッキ析出速度が極めて遅くなり、能率的に必要量が得ら
れなくなるので、電気メッキ後の密着性が悪くなり、更
には、必要量を得るためにターン数を増やすなど、過大
な設備となったり、排水処理の面で多量の中和剤を要し
、不経済となる。したがって、H2SO4の濃度は0゜
1〜400g/lの範囲とする。 一已免j9□二Lμjp−: FeSO4・7H20は濃度が高いほど密着性を良好に
するが、400g/lを超えるとH,SO2と同様の理
由で不適切である。したがって、Fe5O9・7H20
の濃度は400g/l以下にする。 CV: 置換メッキ浴は、浴温を高くするほどメッキ析出速度が
増すため、下地メッキにおいて必要なメッキCu量を得
るためのメッキ時間は短くて済み、したがって、メッキ
の設備の小容量化を図ることができるが、逆に密着性が
悪くなる。この点、本発明においては、置換メッキ液を
高速でノズルから噴射することにより、極めて高いメッ
キ析出速度が得られる。しかし、本発明者等は、更にメ
ッキ析出速度を増すために浴温を高くしても密着性が低
下せず、且つ濃度管理や廃液処理が簡単な添加物を見い
出すべく鋭意研究を重ねた結果、CQ−が効果的である
という新たな知見を得た。 すなわち、CQ−は微量で密着性を改善し、浴温を上げ
ることで得られる高いメッキ析出速度を維持することが
できる働きがある。しかし、多量に入れすぎると急速に
メッキ析出速度が低下し、浴温を高くした効果がなくな
る。このため、適正なCQ−の濃度は0.01〜100
ε/lの範囲とする。 なお、CQ−(塩素)としてはNaCQ、KCQ、Ca
Cn2. MgCf12. fICQ等を用いることが
できる。 次に、上記の浴組成の置換メッキ液と後の電気メッキ液
との関連について説明する。 下地メッキは電気メッキ後のメッキ密着性の良否を左右
するが、良好な下地メッキを得るための置換メッキ液は
、できるだけM密なメッキを得るため、上記の如く硫酸
銅濃度を抑え且つ比較的多凰のH□So、とFe5o4
・7H20を含有させる。 一方、電気メッキ液は、既に緻密な密着性の良い下地メ
ッキの上に銅を電着させるだけのため、電導性の高い高
濃度の硫酸銅を含んだものとすればよい。 このため、最も効率よく、シかも密着性の優れたメッキ
を得るためには、置換メッキ液と電気メッキ液はそれぞ
れ次のような組成に調整することが望ましい。しかし、
2種類のメッキ液を扱うことが煩雑であれば、電気メッ
キで消費する電力は若干増えるが、置換メッキ液をその
まま用いることができる。 望ましい匝」1ノ、ヱ夫腹粧戊 CuS O4・5 H2O: 0.5〜150g/ Q
H2So4:1〜400g/l FeS O,・7 H□O:  l 〜400g/ O
1車」凸と覧λスノコ」1」媛 CuS○、・5H,0:  100〜300g/RFe
5O4・7H20:≦400g/lH,So、 :  
10−300g/ Q置換メッキ時間は、後述のメッキ
方式との関連で適宜決定される0例えば、RJ接用ワイ
ヤのメッキ工程に適用した場合5メッキ時間が0.1秒
未満では、通常メッキ処理させるワイヤ径0.8〜5 
、5 mm程度の線材表面を均一にメッキするためのメ
ッキCujtが得られにくく、一方、10秒を超えると
品質上の問題はないが、特に前後工程の一方又は双方と
メッキ工程を直結する場合、設備長が長くなりすぎ、ま
たメッキ停止時の不良の発生が増えるので好ましくない
。 次に1本発明における下地メッキ方式について詳述する
。 この下地メッキ方式は、走行する線条材に対して」二記
組成の置換メッキ液をノズルより噴射させる方式であり
、所定速度で空間を走行する線条材(以下、[ワイヤ」
という)に対し、高圧ポンプ等で加圧供給される置換メ
ッキ液をノズルを介して高速且つ連続的に吹き付けるが
、これにより、置換反応を終了した液はワイヤ周辺に滞
留することなく高速噴流乃至ジェット噴流ではじき飛ば
され、しかもワイヤ表面の凹部まで衝撃的にフレッシュ
なメッキ液で洗滌置き換えが行われる。その洗滌置き換
え効果は非常に大きなものであり、密着性の良いメッキ
が瞬時に完了する。 第1図は本発明における下地メッキに用いる置換メッキ
装置の一例であり、1は適宜速度で走行するワイヤ、2
はこのワイヤに上記組成の置換メッキ液を噴射するノズ
ルであり、このノズルは走行するワイヤ1の走行方向に
1個又は2個以上、また径方向に所定の角度で1個又は
2個以上配置されている。3はノズル2から噴射される
置換メッキ液6が0 、05 kg/am2以上の如く
必要な衝撃圧力にてワイヤ表面に衝突するようにバイブ
4を介して高圧(例、 0 、5 kg/cm”以上)
で置換メッキ液を供給するポンプであり、通常は処理N
I5の下部にメッキ液6を循環させるものである。なお
、7は水洗槽8に配置した水洗又は洗滌用ノズルであり
、ポンプ9を使用してメッキ直後のワイヤ1に水を噴射
させるものである。 ノズル2からの噴射方向は走行するワイヤ1の走行方向
との関係で種々の態様が可能であり、ワイヤ走行方向に
対する噴射方向の角度θがO°≦θ≦180°で任意に
決めることができ(第2図)、90°くθ≦180°の
ときは順方向(同方向ノズル方式)、0°≦θ〈90°
のときは逆方向(対向流ノズル方式)と云うことができ
、  0<0<180°のときは交叉する方向と云うこ
とができる。メッキ液でワイヤ表面に有効な衝撃力を与
えるためには直角方向(0=90’)がよく、またワイ
ヤ走行方向と逆方向に噴射させる対向流ノズル方式によ
れば相対速度を増すことができて銅析出を促進すること
ができるので、ワイヤ性状、送給方法等によって適宜角
度Oを選択すればよい。なお、順方向のときはワイヤ走
行速度と相対速度差をもって噴射させることは云うまで
もない。 また、ノズルはワイヤ走行速度、所定メッキ厚等のメッ
キ条件によりワイヤ走行方向に対し、1個又は2個以上
、ワイヤ径方向に1個又は2個以上適宜選択して配置す
ることができる。 ノズルをワイヤ径方向に複数個配置するときは。 ワイヤ径に対して2方向、3方向の如く種々の方向の態
様でワイヤ断面形状を考慮して選択することができ、丸
線ワイヤの場合、各方向のなす角δとしJノズル2個の
ときは約δ=180°(第3図)、3個のときは約δ4
、δ2、δ、=120’(第4図)の如く同−乃至略同
一の均等角をなすように配置して第4図に示す如く効率
よくワイヤ全面にメッキ液が当るように配慮するのが望
ましい。 また、ワイヤ走行方式の関連で、上記例ではワイヤを真
直状に走行させる場合を示したが、第7図(a)、(b
)に示すように、メッキ槽5内に複数個のターンローラ
10を配置してワイヤ1を複数回方向転換させる方式の
場合にはワイヤの表面及び裏面にメッキ液噴射されるよ
うに複数個のノズル2を配置することができ、この場合
にはメッキ槽5の長さを節減させることができる。 更に、第8図に示すように、ワイヤ1を螺線状に走行さ
せ、螺線状走行軌跡の頂点、底部等にてノズル2により
メッキ液を噴射させることも可能で、この場合もワイヤ
の移動方向での処理長さを節減することができる。 なお、以上のノズル配置態様で示したノズルは走行する
ワイヤに対してワイヤ外側に配置した例であって、いわ
ばジェットノズル方式と云うことができるが、ワイヤを
ノズル内中心に走行させるノズル中心ワイヤ走行方式も
可能である。すなわち、第5図に示すように、パイプ状
ノズル2′の中心にワイヤ1を通し、ワイヤの走行方向
と逆の方向(対向流)にメッキ液6を噴射させて相対速
度を増大させることにより、鉄イオンの滞留を防止する
と共に常にフレッシュなメッキ液を供給する方式である
。 また、メッキ液の噴射方向がワイヤ走行方向と同一方向
(順方向流)になる様ノズルを1個以上設ける場合には
、噴射方向が順方向となるのでワイヤ走行速度と相対速
度差が生じるように噴射させるのがよい。このようなノ
ズル中心ワイヤ走行方式の順方向ノズル配置の場合や対
向流ノズル配置の場合は、i官記ジェットノズル方式よ
りも効果が小さくなる。何故ならば、ノズルから噴射さ
れたメッキ液ははシワイヤ表面に平行な層流となるので
メッキ液の攪拌性が悪く、ワイヤ表面の活性化やメッキ
液のイオン拡散が小さく、ジェットノズル方式はどの十
分な効果が得難いが、しかし、従来の浸漬メッキ方式よ
りも格段に優れている。 上記ノズル中心ワイヤ走行方式の場合も、メッキ液の噴
射方向とノズル個数との関連で、第6図に示すように一
対のパイプ状ノズル2′を対称的に対向させて配置し、
ノズル中心にワイヤ1を走行させ、交叉する方向にメッ
キ液6を噴射させる変形方式が可能である。この場合、
メッキ液は各ノズルより高速噴射され、対向流(下流側
ノズル)と順方向流(上流側ノズル)の層流域11が衝
突した部分で完全な乱A(乱流域12)となり、ワイヤ
表面全周にオ〕たってメッキ液の瞬間的な入れ替りが達
成される。このように両方向の噴出流が衝突することに
より、衝撃力がワイヤ表面の活性化を進める一方、発生
した乱流によりメッキ液のイオン拡散が大きくなり、高
速且つ効率的なメッキがなされる。 しかし、ノズル中心ワイヤ走行方式の場合、ワイヤがス
ムーズに通過するだけの間隙をノズル内に設ける必要が
あり、間隙を設けるとメッキ液の吹き出し側の反対側か
ら大気が吸引されてワイヤ周辺に空気が介在しやすいの
で、L記ジェットノズル方式に比べ、置換効率が悪く、
或いはワイヤ鉄地の酸化及びメッキ液の劣化によりメッ
キ効率が低下する傾向がある。ワイヤが狭い間隙内を走
行するので、祈出したメタル銅がノズル端に成長してワ
イヤに疵を付けることがあるので、この点に留意する必
要がある。また、ノズル配置の状態によっては噴射され
たメッキ液は遠くまで達してミス1へとなり、環境を悪
化させる問題はある。 次に、本発明の各噴射態様における他の留意点について
説明する。まず、ワイヤへのメ・ツキ液のhM’!圧力
については、前述の噴射による各作用を達成させるため
には高いほどよく、0.05kg/−以上の値が望まし
い。衝撃圧力を高くすればする程、メッキ密着性が向上
する。この衝撃圧力に応じてポンプによるメッキ液の供
給圧力、流砥等々が決められる。 また、ノズルによる噴射幅の態様としては、第9図に示
すように、1個のノズル2により1本のワイヤ1に噴射
する場合は(a)のようにスプレー幅(範囲)を狭くし
て集中的に当るようにすることができ、また1個のノズ
ル2により複数本のワイヤ1に噴射する場合は(b)に
示すようにスプレー幅(範囲)を広くして当るようにす
ればよく、この場合、必要に応じてスプレー幅はノズル
2の吹出口の形状により変えることができる。 更に、ワイヤの線速については、特に制限されないが、
50−500m/llinの広範囲に選んでも本メッキ
浴組成の範囲であれば良好なメッキができ、メッキ設備
の小型化が可能となる。線速によるメッキCu量の′!
JJ整は、ワイヤ総延長(メッキ装置内のワイヤ長さ)
並びにメッキ液接触有効長さ(スプレ一部長さO8、O
2・・の合計、第10図参照)を適宜選択することによ
り可能である。 (実施例) 次に本発明の実施例を示す。 害−施−介+l l 第7図(a)、(b)に示す装置を使用し、第1表に示
す各種組成の硫酸銅置換メッキ液をノズルより噴射させ
て下地メッキを行った後、硫酸銅電気メッキを実施し、
性能確認テストを行った。その結果を第1表に併記する
。 なお、1)コ処理はTI CQ、酸洗により行い、下地
メッキ条件及び硫酸銅電気メッキ条件の詳細は以下のと
おりである。 下」Eと一/−充条許 被メッキ線材:軟鋼線材(ワイヤ径2 、6 mm)メ
ッキ浴温:30’C 噴射圧カニ 1. kg / cm” メッキ液噴射流M:450Q/min ワイヤ総延長:2m (第7図で装置内のワイヤ長さ) メッキ液接触有効長さ:0.2m (スプレ一部長さQ□、O2・・・の 合計、第10図参照) ワイヤ走行速度: 150o+/min可蔑邂1凰フ1
−1東止 CuS O4・5 H2O: 250g/ QH2So
、:50g/l 浴温:60℃ 陰極電流密度: 50 A /dm” 線速: 150m/min ワイヤ総延長=20m また、硫酸銅電気メッキ後の密着性の評価については、
サンプルワイヤを第11図に示すように共巻きにし、巻
き付けたワイヤの表面のメッキ剥離状況を倍率30倍に
拡大して目視観察し、剥離が全くない場合を◎印、剥離
の痕跡がある場合を0印、剥離が若干ある場合をΔ印、
剥にが多い場合をX印を付して評価した。この評価基準
は、以下の実施例2,3においても同様である。 第1表より明らかなように、No5〜Ha l 2は本
発明例であり、電気メッキ後の密着性は良い。これは、
下地メッキの密着性が良く、且つ電気メッキ時の置換銅
析出を防止できるに足る十分な膜厚が確保されているた
めと考えられる。 一方、本発明範囲外の比較例j仏1〜Nα4は、電気メ
ッキ後の密着性が悪い。これは、下地メッキの密着性が
悪いか(Nn2)、或いは下地メッキの密着性は良いも
のの上記の膜厚が確保されていない(&1、No 3〜
Nci 4 )ためである。 特に、本発明例のNo 5〜Ha 8及びNQ 、L 
Oは、電気メッキ後の密着性が非常に優れている。これ
は。 CuSO4・5H20a度が150g/l未満と低く。 下地メッキの密着性が特に良いためと考えられる。 なお、電気メッキ条件として、上記以外にCuSO4・
5H20:10〜300g/lH2So、:10〜30
0g/l 浴!:10〜80℃ 陰極電流密度: l 〜300 A/dm2の範囲であ
れば、同様の良好なメッキが得られることが確認されて
いる。 また、電気メッキ後に得られたメッキCuJiはワイヤ
全重量に対して0.2〜0.3重量%の範囲である。 更にまた、チオ尿素、アリルチオ尿素、アセチルチオ尿
素等のチオ尿素系化合物や、糖密、ゼラチン、デキスト
リン、ナフタリンジスルホン酸、グリセリン、アミン、
アミノ酸、ポリアクリルアミド、直鎖状カルボン酸、ブ
チンジオール等の圃換抑制、又は均一電着に寄与する種
々の添加剤を添加しても同様に良好なメッキが得られる
ことも確認されている。 害1−匹A 下地メッキにおいてメッキ浴温を上げた場合における塩
素(CQ−)の添加効果を確認するために、第7図(a
)、(b)に示す装置を使用し、第2表に示すようにメ
ッキ浴温とCQJ度を様々に変化させた各種組成の硫酸
銅置換メッキ液をノズルより噴射させて下地メッキを行
った後、硫酸銅電気メッキを実施し、性能1Ill認テ
ス1〜を行った。その情果を第2表に併記する。 なお、前処理はI(CQ酸洗により行い、下地メッキ条
件及び硫酸銅電気メッキ条件は実施例1の場合と同様に
した。 第2表より明らかなように、CQ−添加量が0゜007
g/lと低い場合(N(11〜& 6 )には、メッキ
浴温か高温になるほど電気メッキ後の密着性が低下する
傾向がある。これは、下地メッキの密着性が低下したた
めと考えられる。 一方、CΩ−添加量が110g/lと高すぎる場合(N
α16.No17)は、電気メッキ後の密着性が劣る。 これは、下地メッキの密着性は良いが、析出速度が急激
に低下し、電気メッキ時の置換銅析出を防ぐに足る膜厚
が得られないためと考えられる。 しかし、CQ−添加量を0.01g/l以上、100g
/l以下と適切な範囲にコントロールした場合(Nα7
〜N(115)は、電気メッキ後の密着性が非常に優れ
ている。これは、メッキ浴温か高温になっても下地メッ
キの密着性が低下せず、必要な膜厚が確保されているた
めである。 なお、電気メッキ後に得られたメッキCu量はワイヤ全
重量に対して0.2〜0.4重量%の範囲である。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method of copper plating a wire material. (Prior art and problems to be solved) Copper electroplating methods can be broadly classified into cyanide copper electroplating methods and copper sulfate electroplating methods in terms of industrial scale. Conventionally, copper cyanide electroplating, which has excellent adhesion and uniform electrodeposition, has been widely used as a copper plating method for materials, particularly welding wires. However, copper sulfate electroplating is much less toxic and more efficient than copper cyanide electroplating, and waste liquid treatment is easier, so its application is strongly desired. However, copper sulfate electroplating usually does not provide good quality plating because equivalent copper with poor adhesion is deposited due to the reaction of Cu''+Fe-+Cu+F'e2+ during electrodeposition. In order to prevent copper head loss, strike plating using cyanide IA electroplating has been carried out in advance. Although this cyanide copper strike plating can take advantage of the high efficiency of copper sulfate electroplating, it is toxic and Problems regarding waste liquid treatment still remain unresolved, and two completely different types of baths, a cyanide steel bath and a copper sulfate bath, are used, making equipment and bath management extremely complex. On the other hand, as a base plating method, a method was proposed in which allylthiourea was added as an I conversion inhibitor to the usual immersion displacement plating method using copper sulfate (Japanese Patent Publication No. 4329/1983). However, in the displacement plating process, even slight changes in the bath composition lead to an extreme decrease in adhesion, resulting in poor stability, and in terms of waste liquid treatment, BOD and COD are lower than additive-free baths.
The disadvantage is that it becomes difficult to deal with regulations. The present invention was made in order to solve the problems of the prior art described above, and in addition to low toxicity and high efficiency, waste liquid treatment is easy and copper plating with stable and good adhesion can be obtained. The purpose of the present invention is to provide a method for copper plating wire materials. (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present inventors have solved the problem of toxicity and
In view of the various problems associated with the use of different types of plating baths, we recommend using electroplating baths that are basically similar but have low toxicity and are easy to dispose of as waste liquids other than copper cyanide baths. The present invention was developed as a result of intensive research to find conditions that would provide high efficiency and easy equipment and management. be. In short, the copper plating method for a wire material according to the present invention is to apply Cu S 04.5 l to a running wire material.
-120≧0.5g/lH2SO,r: 0.1~4
A copper sulfate displacement plating solution having a bath composition of 00g/lFeSO4・7H, ○≦400g/Q, or a bath composition in which CΩ""=0.01 to 100g/l is injected from a nozzle to perform base plating. After that, copper sulfate electroplating is performed. The present invention will be explained in more detail below. As mentioned above, one aspect of the present invention is to use a copper sulfate plating solution having a specific composition during base plating prior to copper sulfate electroplating (hereinafter sometimes simply referred to as "electroplating"), and furthermore, this copper sulfate plating solution The main idea is to adopt a method of ejecting from a nozzle (nozzle injection method) rather than simply using it. To do this, first, a displacement plating bath with specific components and composition is prepared as shown below. ■ Stop: If the concentration of CuSO4.5+II, O is less than 0.5 g/l, the plating deposition rate is too slow, and at an economical processing speed or time, it is difficult to prevent displacement copper deposition in subsequent electroplating. This is not preferable because the required amount of plating cannot be obtained and the adhesion after electroplating deteriorates. Therefore, the concentration of CuSO4.5H,O is 0.5g/
l or more. And J: H, SO, are components that have the effect of improving adhesion. However, if the concentration is less than 1 g/l of O, this effect is not achieved and the adhesion required for the base plating cannot be obtained. 40 again
If it exceeds 0g/12, the adhesion of the base plating will be good, but the plating deposition rate will be extremely slow and the required amount will not be obtained efficiently, resulting in poor adhesion after electroplating, and furthermore, the required amount will be reduced. The number of turns required to obtain the desired amount of water is increased, resulting in excessively large equipment, and a large amount of neutralizing agent is required for wastewater treatment, which is uneconomical. Therefore, the concentration of H2SO4 is in the range of 0.1 to 400 g/l. Immunization j9□2Lμjp-: The higher the concentration of FeSO4.7H20, the better the adhesion, but if it exceeds 400 g/l, it is inappropriate for the same reason as H and SO2. Therefore, Fe5O9・7H20
The concentration should be 400g/l or less. CV: In displacement plating baths, the higher the bath temperature, the faster the plating deposition rate increases, so the plating time required to obtain the required amount of plating Cu in the base plating is shortened, thus reducing the capacity of plating equipment. However, on the contrary, the adhesion deteriorates. In this regard, in the present invention, by injecting the displacement plating solution from the nozzle at high speed, an extremely high plating deposition rate can be obtained. However, the present inventors have conducted extensive research to find an additive that does not reduce adhesion even when the bath temperature is raised in order to further increase the plating deposition rate, and that is easy to control concentration and treat waste liquid. We obtained new findings that CQ- is effective. That is, CQ- has the function of improving adhesion even in a small amount and maintaining the high plating deposition rate obtained by increasing the bath temperature. However, if too much is added, the plating deposition rate will drop rapidly, and the effect of raising the bath temperature will be lost. Therefore, the appropriate concentration of CQ- is 0.01 to 100.
The range is ε/l. In addition, as CQ- (chlorine), NaCQ, KCQ, Ca
Cn2. MgCf12. fICQ etc. can be used. Next, the relationship between the displacement plating solution having the above bath composition and the subsequent electroplating solution will be explained. The base plating affects the quality of plating adhesion after electroplating, but in order to obtain a good base plating, the replacement plating solution should be used to suppress the copper sulfate concentration and to obtain a plating that is as M-dense as possible, as described above. Tao's H□So, and Fe5o4
- Contain 7H20. On the other hand, the electroplating solution may contain a high concentration of copper sulfate, which has high conductivity, since copper is simply electrodeposited on the base plating which is already dense and has good adhesion. Therefore, in order to obtain the most efficient plating with excellent adhesion, it is desirable that the displacement plating solution and the electroplating solution are adjusted to have the following compositions. but,
If handling two types of plating solutions is complicated, the power consumed by electroplating will increase slightly, but the displacement plating solution can be used as is. Desired weight: 1, Efushojo CuS O4.5 H2O: 0.5-150g/Q
H2So4: 1 ~ 400g/l FeSO, ・7 H□O: l ~ 400g/O
1 car "Convex and viewing lambda drainboard"1" Hime CuS○, ・5H, 0: 100-300g/RFe
5O4・7H20: ≦400g/lH, So, :
10-300g/Q Displacement plating time is determined as appropriate in relation to the plating method described below. wire diameter 0.8~5
, it is difficult to obtain the plating required to uniformly plate the surface of a wire rod of about 5 mm.On the other hand, if the plating time exceeds 10 seconds, there is no quality problem, but especially when the plating process is directly connected to one or both of the previous and previous processes. This is not preferable because the equipment length becomes too long and the occurrence of defects when plating is stopped increases. Next, the base plating method according to the present invention will be described in detail. This base plating method is a method in which a displacement plating solution having the composition shown in the following table is injected from a nozzle onto the moving wire material.
A displacement plating solution supplied under pressure by a high-pressure pump or the like is sprayed continuously at high speed through a nozzle.As a result, the solution that has completed the substitution reaction does not stay around the wire, but instead flows into a high-speed jet or The plating liquid is blown away by the jet stream, and the recesses on the wire surface are shockingly cleaned and replaced with fresh plating liquid. The cleaning and replacement effect is very large, and plating with good adhesion is completed instantly. FIG. 1 shows an example of a displacement plating apparatus used for base plating in the present invention, in which 1 is a wire running at an appropriate speed, 2
is a nozzle that injects a displacement plating solution having the above composition onto this wire, and one or more nozzles are arranged in the running direction of the running wire 1, and one or two or more nozzles are arranged at a predetermined angle in the radial direction. has been done. 3 applies high pressure (e.g., 0.5 kg/cm2) through a vibrator 4 so that the displacement plating solution 6 injected from the nozzle 2 collides with the wire surface at a necessary impact pressure of 0.05 kg/am2 or more. "that's all)
This is a pump that supplies displacement plating solution with
The plating solution 6 is circulated under the I5. Note that 7 is a nozzle for washing or washing arranged in the washing tank 8, which uses a pump 9 to spray water onto the wire 1 immediately after being plated. The injection direction from the nozzle 2 can be in various forms depending on the running direction of the running wire 1, and the angle θ of the injection direction with respect to the wire running direction can be arbitrarily determined within O°≦θ≦180°. (Figure 2), when 90° and θ≦180°, forward direction (same direction nozzle method), 0°≦θ<90°
When 0<0<180°, it can be said to be a reverse direction (counterflow nozzle system), and when 0<0<180°, it can be said to be an intersecting direction. In order to apply an effective impact force to the wire surface with the plating solution, it is best to use the plating solution in the right angle direction (0 = 90'), and the relative speed can be increased by using a counterflow nozzle method that sprays the plating solution in the opposite direction to the wire running direction. Therefore, the angle O can be appropriately selected depending on the wire properties, feeding method, etc. It goes without saying that in the forward direction, the fuel is injected with a relative speed difference from the wire traveling speed. Furthermore, one or more nozzles can be appropriately selected and arranged in the wire traveling direction, and one or two or more nozzles can be appropriately selected in the wire radial direction depending on the plating conditions such as the wire traveling speed and the predetermined plating thickness. When arranging multiple nozzles in the wire radial direction. It can be selected in consideration of the cross-sectional shape of the wire in various directions such as 2 directions and 3 directions with respect to the wire diameter, and in the case of round wire, the angle δ formed in each direction is taken as the angle δ in each direction. is about δ=180° (Figure 3), and when there are 3 pieces, it is about δ4
, δ2, δ, = 120' (Fig. 4), so that the plating liquid can efficiently hit the entire surface of the wire by arranging them at the same or almost the same angle as shown in Fig. 4. is desirable. In addition, regarding the wire running method, the above example shows a case where the wire runs straight, but FIGS. 7(a) and (b)
), in the case of a method in which a plurality of turn rollers 10 are disposed in the plating tank 5 to change the direction of the wire 1 multiple times, a plurality of turn rollers 10 are arranged in the plating tank 5 so that the plating liquid is sprayed onto the front and back surfaces of the wire. The nozzle 2 can be arranged, and in this case, the length of the plating tank 5 can be reduced. Furthermore, as shown in FIG. 8, it is also possible to run the wire 1 in a spiral pattern and spray the plating solution with the nozzle 2 at the top, bottom, etc. of the spiral trajectory. The processing length in the direction of movement can be reduced. Note that the nozzle shown in the above nozzle arrangement is an example in which the nozzle is arranged on the outside of the running wire, and can be called a jet nozzle system. A running system is also possible. That is, as shown in FIG. 5, the wire 1 is passed through the center of the pipe-shaped nozzle 2', and the plating solution 6 is injected in the opposite direction (counterflow) to the running direction of the wire to increase the relative speed. This method prevents the accumulation of iron ions and constantly supplies fresh plating solution. In addition, if one or more nozzles are provided so that the spraying direction of the plating solution is the same as the wire running direction (forward flow), the spraying direction will be in the forward direction, so there will be a relative speed difference with the wire running speed. It is best to inject it. In the case of a forward direction nozzle arrangement of such a nozzle center wire traveling method or in the case of a counterflow nozzle arrangement, the effect is smaller than that of the i-official jet nozzle method. This is because the plating solution injected from the nozzle forms a laminar flow parallel to the shear wire surface, so the agitation of the plating solution is poor, and activation of the wire surface and ion diffusion of the plating solution are small. Although it is difficult to obtain sufficient effects, it is much better than the conventional immersion plating method. In the case of the nozzle-centered wire traveling method as well, a pair of pipe-shaped nozzles 2' are arranged symmetrically and oppositely as shown in FIG.
A modified method is possible in which the wire 1 is run in the center of the nozzle and the plating liquid 6 is sprayed in intersecting directions. in this case,
The plating solution is injected at high speed from each nozzle, and at the part where the laminar region 11 of the opposing flow (downstream nozzle) and forward flow (upstream nozzle) collide, it becomes completely turbulent A (turbulent region 12), and the entire circumference of the wire surface is generated. Instantaneous replacement of the plating solution is achieved. As the ejected flows in both directions collide in this manner, the impact force activates the wire surface, and the generated turbulence increases the ion diffusion of the plating solution, resulting in high-speed and efficient plating. However, in the case of the nozzle-centered wire running method, it is necessary to provide a gap in the nozzle for the wire to pass through smoothly. is likely to intervene, so the replacement efficiency is lower than that of the jet nozzle method,
Alternatively, the plating efficiency tends to decrease due to oxidation of the wire base and deterioration of the plating solution. Since the wire runs in a narrow gap, the deposited metal copper may grow on the nozzle end and damage the wire, so this point must be kept in mind. Furthermore, depending on the nozzle arrangement, the injected plating solution may reach a long distance, resulting in a mistake 1, which may worsen the environment. Next, other points to be noted in each injection mode of the present invention will be explained. First, apply liquid to the wire hM'! Regarding the pressure, the higher the pressure, the better in order to achieve each effect of the injection described above, and a value of 0.05 kg/- or more is desirable. The higher the impact pressure, the better the plating adhesion. Depending on this impact pressure, the supply pressure of the plating solution by the pump, the abrasive flow, etc. are determined. In addition, as for the aspect of the spray width by the nozzle, as shown in Fig. 9, when spraying onto one wire 1 with one nozzle 2, the spray width (range) is narrowed as shown in (a). It is possible to hit the spray in a concentrated manner, and when spraying multiple wires 1 with one nozzle 2, the spray width (range) can be widened to hit the spray as shown in (b). In this case, the spray width can be changed depending on the shape of the outlet of the nozzle 2, if necessary. Furthermore, the linear speed of the wire is not particularly limited, but
Even if the plating bath composition is selected over a wide range of 50 to 500 m/llin, good plating can be achieved within the range of the present plating bath composition, and the plating equipment can be downsized. '! of the amount of plated Cu depending on the line speed!
JJ Seiki is the total wire length (wire length inside the plating equipment)
and effective length of plating liquid contact (spray part length O8, O
This is possible by appropriately selecting the sum of 2... (see FIG. 10). (Example) Next, an example of the present invention will be shown. Using the equipment shown in Figures 7 (a) and (b), copper sulfate displacement plating solutions with various compositions shown in Table 1 were sprayed from the nozzle to perform base plating, and then Perform copper sulfate electroplating,
A performance confirmation test was conducted. The results are also listed in Table 1. Note that 1) the treatment was performed by TICQ and pickling, and the details of the base plating conditions and copper sulfate electroplating conditions are as follows. Lower'E and 1/- Wire to be plated: Mild steel wire (wire diameter 2, 6 mm) Plating bath temperature: 30'C Injection pressure 1. kg/cm" Plating solution jet flow M: 450Q/min Total wire length: 2m (Wire length inside the device in Figure 7) Plating solution contact effective length: 0.2m (Spray part length Q□, O2・(total of..., see Figure 10) Wire running speed: 150o+/min 100o 1ofu 1
-1 Tocho CuS O4.5 H2O: 250g/QH2So
:50g/l Bath temperature: 60°C Cathode current density: 50 A/dm" Line speed: 150m/min Total wire length = 20m Also, regarding the evaluation of adhesion after copper sulfate electroplating,
Co-wound the sample wire as shown in Figure 11, and visually observe the state of plating peeling on the surface of the wound wire at a magnification of 30 times. If there is no peeling at all, mark ◎, if there are traces of peeling. Mark 0 if there is some peeling, mark Δ if there is some peeling.
Cases with a large amount of peeling were marked with an X mark and evaluated. This evaluation criterion is the same in Examples 2 and 3 below. As is clear from Table 1, No. 5 to Hal 2 are examples of the present invention, and the adhesion after electroplating is good. this is,
This is thought to be because the adhesion of the base plating is good and a sufficient film thickness is ensured to prevent displacement copper deposition during electroplating. On the other hand, Comparative Examples J Buddha 1 to Nα4, which are outside the scope of the present invention, have poor adhesion after electroplating. This is because the adhesion of the base plating is poor (Nn2), or the adhesion of the base plating is good but the above film thickness is not ensured (&1, No. 3~
Nci 4). In particular, No. 5 to Ha 8 and NQ, L of the present invention examples
O has very good adhesion after electroplating. this is. CuSO4・5H20a degree is low at less than 150g/l. This is thought to be because the adhesion of the base plating is particularly good. In addition, as electroplating conditions, CuSO4・
5H20: 10-300g/lH2So,: 10-30
0g/l bath! : 10 to 80°C Cathode current density: It has been confirmed that similar good plating can be obtained within the range of 1 to 300 A/dm2. Further, the plating CuJi obtained after electroplating is in the range of 0.2 to 0.3% by weight based on the total weight of the wire. Furthermore, thiourea compounds such as thiourea, allylthiourea, acetylthiourea, molasses, gelatin, dextrin, naphthalene disulfonic acid, glycerin, amines,
It has also been confirmed that similarly good plating can be obtained by adding various additives that contribute to suppression of field exchange or uniform electrodeposition, such as amino acids, polyacrylamide, linear carboxylic acids, and butyne diol. In order to confirm the effect of adding chlorine (CQ-) when the plating bath temperature is raised in base plating,
), (b) was used to perform base plating by spraying copper sulfate displacement plating solutions of various compositions with various plating bath temperatures and CQJ degrees from the nozzle as shown in Table 2. After that, copper sulfate electroplating was performed, and performance tests 1 to 1 were conducted. The results are also listed in Table 2. The pretreatment was carried out by I (CQ pickling), and the base plating conditions and copper sulfate electroplating conditions were the same as in Example 1. As is clear from Table 2, the amount of CQ added was 0°007
In the case of low g/l (N(11~&6)), the adhesion after electroplating tends to decrease as the plating bath temperature and temperature increase.This is thought to be due to the decrease in the adhesion of the base plating. On the other hand, when the amount of CΩ added is too high as 110 g/l (N
α16. No. 17) had poor adhesion after electroplating. This is thought to be because, although the adhesion of the base plating is good, the deposition rate drops rapidly and a film thickness sufficient to prevent displacement copper deposition during electroplating cannot be obtained. However, if the CQ-addition amount is 0.01g/l or more, 100g
When controlled to an appropriate range of /l or less (Nα7
-N(115) has very good adhesion after electroplating. This is because the adhesion of the base plating does not deteriorate even when the plating bath temperature reaches high temperatures, and the necessary film thickness is ensured. The amount of plated Cu obtained after electroplating is in the range of 0.2 to 0.4% by weight based on the total weight of the wire.

【以下余白】[Left below]

矢杏1引y 本発明による下地メッキ(ノズル噴射方式)と前述の特
公昭54−4329号に開示されている通常の浸漬置換
メッキ方式による下地メッキとを比較するため、各々の
下地メッキを実施した後、硫酸銅電気メッキを実施し、
性能確認テストを行った。その結果を第3表に示す。 なお、各々の下地メッキ条件及び硫酸fA電気メッキ条
件は以下のとおりである。 元丞五粂肛 被メッキ線材:軟鋼線材(ワイヤ径2 、6 +nrr
rφ)線速: 150m/min 上堰11曳粂作 浴組成:CuSO4・5H20=50g/lH2SO4
=100g/l F e S O4・7 H20=5 g / Q但し、
アリルチオ尿素(添加剤)は第3表に示すとおり添加し
たものと添加 しないものとでテスl−した。 浴温:第3表に示すとおり、数種に変化させてテストし
た。 メッキ時間:1Oscc メッキ方式:本発明例では実施例1に示したノズル噴射
方式により、また 比較例は通常の浸漬方式により テストした。 碧M 14 m気ノ1」11作 浴組成:CuSO4・5112o=250g/lH,S
04=50g/l FeS04・7H20=Og/c 浴温:30℃ 陰極電流密度:3A/dI112 ワイヤ総延長:300m 第3表より明らかなように、いずれの下地メッキ浴温に
おいても、本発明例の方が比較例よりも電気メッキ後の
密着性が優れている。これは、下地メッキの膜厚は本発
明例並びに比較例ともに必要量が確保されているが、密
着性は本発明例の方が良いためと考えられる。 なお、電気メッキ後のメッキCu量はワイヤ全重量に対
して0.4〜0.5重量%の範囲である。 また1本発明例では、同じ置換メッキでも通常の浸漬方
式と異なる新規な方式であるため、置換抑制剤を添加す
る必要はないが、前述のアリルチオ尿素の他、チオ尿素
、アセチルチオ尿素等のチオ尿素系化合物や、糖密、ゼ
ラチン、デキストリン、ナフタリンジスルホン酸、グリ
セリン、アミン、アミノ酸、ポリアクリルアミド、直鎖
状カルボン酸、ブチンジオール等の置換抑制、或いはメ
ッキ皮暎の緻密性、均一性、光沢性等々に寄与する種々
の添加剤を添加しても同様の効果が得られることが確認
された。 【以下余白l 以上の実施例からも明らかなとおり1本発明における下
地メッキにおいては、必要なメッキは瞬時に完了し、メ
ッキ密着性の優れたワイヤを得ることがiiJ能となる
が、メッキ後にメッキ液がワイヤ周辺に滞留すると不要
なメタル鋼が成長するので、これを防止するためには、
工程上可能な限りメッキ後に、時間的にはメッキ直後に
液切り或いは洗滌することが好ましく、特に溶接用ワイ
ヤにおいては要求される密着性の良好なメッキが得られ
る。そのための−例を示すならば、第1図に示したジェ
ットノズル方式の場合、メッキ槽5の出口側に洗浄槽を
設け。該槽内に同様のノズルを1個乃至2個以上配置し
て、ワイヤ性状に適合した圧力、流量等でジェット水洗
することにより、メッキ完了直後にワイヤ洗浄を行えば
、不要なメタル鋼の成長を防止することができる。なお
、実験では最終メッキ液吹き付は後、3秒以内に水洗す
れば所定のメッキ密着性が得られることが確認されてい
る。 また、以下の付加的条件について実験したところ その
ような範囲であれば同様の効果が得られることが確認さ
れた。 すなわち、メッキ液には、薬品、ワイヤ、工業用水、装
置材料等々からの各種の不純物が含まれ得るが、それら
不純物量を5g/l以下にするのが望ましい。薬品(C
u S 04、FeSO4、H2S04)からの不純物
としてはNi、 Pb、Zn、 As、Mn、Ti、S
e、Hg及び各種のリン酸塩、硝酸塩。 アンモニウム化合物、硫酸塩、窒素化合物などがある。 ワイヤからの不純物としてはワイヤ化学成分のMn、S
i、AQ、Ti、Cr、Ni及び油脂類などの表面付着
物がある。工業用水からの不純物としてはCa、Mg、
Na、に、Fe、Mnなどのケイ酸塩、硫酸塩、塩化物
、炭酸塩、炭酸水素塩及び硝酸塩並びにAQのケイ酸塩
、硫酸塩、塩化物及び硝酸塩等の無機化合物、或いは0
2、CO2、N2等のガスがある。装置材料からの不純
物としては装置材料であるステンレス鋼、樹脂、ゴム等
から溶解してくるものがある。 また、メッキ液中のFe3+は5Qg/l以下が望まし
い。この値を超えるとメッキの密着性が悪くなる傾向に
あり、酸化防止用の雰囲気を流す等により上記値にコン
トロールすればよい。Fe3+の分析法はJIS  M
  8853 0−フェナントロリン吸光光度法による
。 メッキ液の比重は1.05〜1.35(20℃)、粘度
は1.30−3.50cp(20′C)、p Hは1゜
5以下(20°C)が望ましい。 更にまた。ワイヤとしては、引張強さ(TS)が30〜
300 kgf / ml112のもの、或いはメッキ
前ワイヤの脱炭深さ1粒界酸化深さが共に0.50+n
m以下のものに対して適用しても同様の効果が得られる
。 また、スプレ一部長さQ(スプレーの液が直接当るワイ
ヤ長さ)と非スプレ一部長さL(スプレーは直接当らな
いが液が付着又は浸漬状態にあるワイヤ長さ)が次式 %式% を満たす関係にあるのが望ましい。なお、メッキ量と線
速の関係でL+Qはいくらでも長くすることができるが
、L+Q≦200mであれば同様の効果が得られる。 なお、上記説明では主として溶接用ワイヤにつき置換銅
メッキの場合を例にとったが、置換銅メッキに限らず、
置換スズメッキや硫酸銅と硫酸スズの両方を含むような
2種以上の金属を析出する場合も同様の効果が得られる
。また、溶接用ワイヤとしてもソリッドワイヤのみなら
ず、フラックス入りワイヤであってもよいことは云うま
でもなく、更に溶接用ワイヤに限らず、ビードワイヤ或
いはカッパーコートワイヤを使用する家具用スプリング
、ダンボール止め金具等々の様々な用途の線条材に適用
できることは云うまでもなく、したがって、様々な形状
(円形、帯状、角状等や、ワイヤの他、フープ、パイプ
等)、寸法(0,2〜6゜4mmφ)、材質の線条材に
対しても適用できる。 材質の一例としては、JIS  Z  3312(軟鋼
及び高張力鋼マグ溶接用ソリッドワイヤ)、3351(
炭素鋼及び低合金鋼用サブマージアーク溶接用ワイヤ)
、331G(軟鋼及び低合金鋼のティグ溶接用鋼棒及び
ワイヤ)、3317(モリブデン鋼及びクロムモリブデ
ン鋼用マグ溶接ソリッドワイヤ)、JIS  G  3
502(ピアノ線材)、3505(軟鋼線材)、350
6(硬鋼線材)などが挙げられる。 (発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、走行する線条材
に対して特定組成のIiA酸銅メッキ液をノズルより噴
射させて下地メッキを行い、次いで硫酸銅電気メッキを
実施するので、以下のような利点が得られる。 (Dシアン化銅浴よりも遥かに低毒性で廃液処理も簡単
である。 0本下地メッキにおいては、走行する線条材に吹き付け
るメッキ液の高速噴流乃至ジェットの圧力によって全面
的、瞬間的に置換メッキが行われるので、密着性が優れ
均一な膜厚のメッキが短時間で得られ、シアン化銅浴よ
りも高能率であり、■つ整流器も不要のため、設備が簡
単となる。 ■下地メッキ浴組成が電気メッキ浴組成と同じ場合には
設備面、管理面共に極めて簡易となり、また浴組成が異
なる場合でも、両者は基本的に類似した浴であるので、
設備面、管理面共にシアン化銅浴の場合よりも簡易化さ
れる。 0本下地メッキの品質は、通常の浸漬法又は置換抑制剤
を添加した浸漬法による置換メッキと違って密着性及び
皮膜の緻密性がシアン化銅ストライクメッキに匹敵する
良好なものであり、後の硫酸銅電気メッキにおいてもC
u”+Fe−+Cu+Fe”+の置換反応を防止でき、
トータルとして密着性及び均一電着性の良い良好なメッ
キが得られる。
In order to compare the base plating according to the present invention (nozzle injection method) with the base plating by the normal immersion displacement plating method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 54-4329, each base plating was carried out. After that, conduct copper sulfate electroplating,
A performance confirmation test was conducted. The results are shown in Table 3. The conditions for base plating and sulfuric acid fA electroplating conditions are as follows. Anal plated wire rod: Mild steel wire rod (wire diameter 2, 6 +nrr
rφ) Linear speed: 150 m/min Upper weir 11 drawing bath composition: CuSO4・5H20=50g/lH2SO4
=100g/l Fe SO4・7 H20=5 g/QHowever,
Allylthiourea (additive) was tested with and without addition as shown in Table 3. Bath temperature: As shown in Table 3, several different bath temperatures were tested. Plating time: 1Oscc Plating method: Inventive examples were tested using the nozzle injection method shown in Example 1, and comparative examples were tested using a normal immersion method. Aoi M 14 mki no 1” 11 Bath composition: CuSO4・5112o=250g/lH, S
04=50g/l FeS04・7H20=Og/c Bath temperature: 30°C Cathode current density: 3A/dI112 Total wire length: 300m As is clear from Table 3, at any base plating bath temperature, the present invention example The adhesion after electroplating is better than that of the comparative example. This is thought to be because although the required thickness of the base plating was secured in both the inventive example and the comparative example, the adhesiveness was better in the inventive example. The amount of plated Cu after electroplating is in the range of 0.4 to 0.5% by weight based on the total weight of the wire. In addition, in Example 1 of the present invention, since it is a new method different from the usual immersion method even with the same displacement plating, there is no need to add a displacement inhibitor. Suppression of substitution of urea-based compounds, saccharides, gelatin, dextrin, naphthalene disulfonic acid, glycerin, amines, amino acids, polyacrylamide, linear carboxylic acids, butyne diol, etc., or the density, uniformity, and gloss of plating skin. It was confirmed that similar effects can be obtained by adding various additives that contribute to properties, etc. [Margin below] As is clear from the above examples, in the base plating of the present invention, the necessary plating can be completed instantly and it is possible to obtain a wire with excellent plating adhesion. If the plating solution stays around the wire, unnecessary metal steel will grow, so to prevent this,
It is preferable to perform liquid draining or washing immediately after plating as much as possible in the process, and in particular, to obtain plating with good adhesion required for welding wire. To give an example of this, in the case of the jet nozzle system shown in FIG. 1, a cleaning tank is provided on the outlet side of the plating tank 5. By arranging one or more similar nozzles in the tank and cleaning the wire with jet water at a pressure, flow rate, etc. that suits the wire properties, the wire can be cleaned immediately after plating is completed to prevent unnecessary metal steel growth. can be prevented. In addition, it has been confirmed in experiments that a predetermined plating adhesion can be obtained by washing with water within 3 seconds after spraying the final plating solution. In addition, experiments were conducted under the following additional conditions, and it was confirmed that similar effects could be obtained within these ranges. That is, the plating solution may contain various impurities from chemicals, wires, industrial water, equipment materials, etc., but it is desirable that the amount of these impurities be 5 g/l or less. Drugs (C
Impurities from uS04, FeSO4, H2S04) include Ni, Pb, Zn, As, Mn, Ti, S
e, Hg and various phosphates and nitrates. These include ammonium compounds, sulfates, and nitrogen compounds. Impurities from the wire include wire chemical components Mn and S.
There are surface deposits such as i, AQ, Ti, Cr, Ni, and oils and fats. Impurities from industrial water include Ca, Mg,
Inorganic compounds such as silicates, sulfates, chlorides, carbonates, hydrogen carbonates, and nitrates such as Na, Fe, and Mn, and silicates, sulfates, chlorides, and nitrates of AQ, or 0
2. There are gases such as CO2 and N2. Impurities from equipment materials include those dissolved from equipment materials such as stainless steel, resin, and rubber. Further, Fe3+ in the plating solution is desirably 5Qg/l or less. If this value is exceeded, the adhesion of plating tends to deteriorate, and it may be controlled to the above value by, for example, flowing an atmosphere for preventing oxidation. The analysis method for Fe3+ is JIS M
8853 0-phenanthroline by spectrophotometry. It is desirable that the plating solution has a specific gravity of 1.05 to 1.35 (20°C), a viscosity of 1.30 to 3.50 cp (20'C), and a pH of 1°5 or less (20°C). Yet again. As a wire, the tensile strength (TS) is 30~
300 kgf / ml112, or the decarburization depth 1 grain boundary oxidation depth of the wire before plating is 0.50 + n
A similar effect can be obtained even when applied to objects with a diameter of m or less. In addition, the spray part length Q (the length of the wire that is directly hit by the spray liquid) and the non-spray part length L (the wire length that is not directly hit by the spray but is attached or immersed in the liquid) are calculated using the following formula: % It is desirable to have a relationship that satisfies the following. Although L+Q can be made as long as desired depending on the relationship between the amount of plating and the linear speed, the same effect can be obtained as long as L+Q≦200 m. In addition, although the above explanation mainly takes as an example the case of displacement copper plating for welding wire, it is not limited to displacement copper plating.
Similar effects can be obtained in displacement tin plating or in the case of depositing two or more metals, such as those containing both copper sulfate and tin sulfate. Furthermore, it goes without saying that welding wires may be not only solid wires but also flux-cored wires, and are not limited to welding wires, but also bead wires or copper coated wires such as furniture springs and cardboard fasteners. It goes without saying that it can be applied to wire materials for various uses such as metal fittings, etc., and therefore, it can be applied to various shapes (circular, band-shaped, square, etc., wires, hoops, pipes, etc.) and dimensions (0.2~ 6゜4mmφ), it can also be applied to wire material. Examples of materials include JIS Z 3312 (solid wire for mild steel and high tensile strength steel MAG welding), 3351 (
Submerged arc welding wire for carbon steel and low alloy steel)
, 331G (steel rod and wire for TIG welding of mild steel and low alloy steel), 3317 (MAG welding solid wire for molybdenum steel and chromium molybdenum steel), JIS G 3
502 (piano wire rod), 3505 (mild steel wire rod), 350
6 (hard steel wire rod), etc. (Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, base plating is performed by spraying IiA acid copper plating solution of a specific composition onto a running wire material from a nozzle, and then copper sulfate electroplating is performed. By implementing this, the following advantages can be obtained. (It is far less toxic than the D-cyanide copper bath, and waste liquid treatment is easier.) In zero-base plating, the pressure of the high-speed jet or jet of the plating solution sprayed onto the running wire material completely and instantaneously. Since displacement plating is performed, plating with excellent adhesion and uniform thickness can be obtained in a short time.It is also more efficient than a copper cyanide bath, and requires no rectifier, which simplifies equipment.■ If the base plating bath composition is the same as the electroplating bath composition, it will be extremely simple in terms of equipment and management, and even if the bath compositions are different, the two are basically similar baths, so
Both equipment and management are simpler than in the case of copper cyanide baths. The quality of the zero-base plating is different from displacement plating by the normal dipping method or the dipping method with the addition of a displacement inhibitor.The adhesion and film density are comparable to those of cyanide copper strike plating, and the quality of the plating is comparable to that of copper cyanide strike plating. Even in copper sulfate electroplating, C
The substitution reaction of u”+Fe−+Cu+Fe”+ can be prevented,
Overall, good plating with good adhesion and uniform electrodeposition can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における下地メッキの一態様であるジェ
ットノズル方式を実施するためのメッキ装置の一例を示
す説明図、 第2図はノズルよりの噴射方向とワイヤ走行方向のなす
角θを示す説明図。 第3図及び第4図はノズルが2個又は3個の場合の噴射
方向のなす角δを示す説明図。 第5図及び第6図は本発明における下地メッキの一態様
であるノズル中心ワイヤ走行方式のためのノズル及びそ
の配置を示す説明図。 第7図(a)、(b)はターンローラを用いたワイヤ走
行の場合のノズル配置例を示す図で、(a)は平面図、
(b)は側面図であり、 第8図はワイヤを螺旋状に走行させる場合のノズル配置
例を示す説明図、 第9図はノズルよりの噴射範囲を示す図で、(a)は狭
幅の場合を示し、(b)は広幅の場合を示し。 第10図はスプレ一部長さを説明する図、第11図はメ
ッキ密着性判定に用いたワイヤ巻き状態を示す説明図で
ある。 1・・・線条材(ワイヤ)、2・・・ジェットノズル、
2′・・・パイプ状ノズル、3.9・・・ポンプ、4・
・・パイプ、5・・・メッキ槽、6・・・メッキ液、7
・・・水洗用ジェットノズル、8・・・水洗槽、10・
・・ターンローラ、11・・・層流域、12・・・乱流
域。 第6図
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of a plating apparatus for carrying out the jet nozzle method, which is one aspect of base plating in the present invention, and Fig. 2 shows the angle θ between the jet direction from the nozzle and the wire running direction. Explanatory diagram. FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory diagrams showing the angle δ formed by the injection direction when there are two or three nozzles. FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing nozzles and their arrangement for a nozzle-centered wire running system, which is one embodiment of base plating in the present invention. FIGS. 7(a) and 7(b) are diagrams showing examples of nozzle arrangement in the case of wire running using turn rollers, (a) is a plan view;
(b) is a side view, Figure 8 is an explanatory diagram showing an example of nozzle arrangement when the wire is run in a spiral shape, Figure 9 is a diagram showing the spray range from the nozzle, and (a) is a narrow width diagram. (b) shows the case of wide width. FIG. 10 is a diagram illustrating the length of a portion of the spray, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing the state of wire winding used for determining plating adhesion. 1... Line material (wire), 2... Jet nozzle,
2'... Pipe-shaped nozzle, 3.9... Pump, 4.
... Pipe, 5... Plating tank, 6... Plating solution, 7
...Washing jet nozzle, 8...Washing tank, 10.
... Turn roller, 11... Laminar region, 12... Turbulent region. Figure 6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)走行する線条材に対して下記の組成の硫酸銅メッ
キ液をノズルより噴射させて下地メッキを行った後、硫
酸銅電気メッキすることを特徴とする線条材の銅メッキ
方法。 記 CuSO_4・5H_2O≧0.5g/l H_2SO_4:0.1〜400g/l FeSO_4・7H_2O≦400g/l
(1) A method for copper plating a wire material, which comprises spraying a copper sulfate plating solution having the following composition from a nozzle onto a running wire material to perform base plating, and then electroplating the wire material with copper sulfate. CuSO_4・5H_2O≧0.5g/l H_2SO_4:0.1-400g/l FeSO_4・7H_2O≦400g/l
(2)走行する線条材に対して下記の組成の硫酸銅メッ
キ液をノズルより噴射させて下地メッキを行った後、硫
酸銅電気メッキすることを特徴とする線条材の銅メッキ
方法。 記 CuSO_4・5H_2O≧0.5g/l H_2SO_4:0.1〜400g/l FeSO_4・7H_2O≦400g/l Cl^−:0.01〜100g/l
(2) A method for copper plating a wire material, which comprises spraying a copper sulfate plating solution having the following composition from a nozzle onto a running wire material to perform base plating, and then electroplating the wire material with copper sulfate. CuSO_4・5H_2O≧0.5g/l H_2SO_4: 0.1 to 400g/l FeSO_4・7H_2O≦400g/l Cl^-: 0.01 to 100g/l
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007196312A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Japan Fine Steel Co Ltd Saw wire and manufacturing method for same
CN113089060A (en) * 2021-03-31 2021-07-09 上海超导科技股份有限公司 Reel-to-reel copper plating device and method for superconducting strips
CN115066312A (en) * 2020-02-05 2022-09-16 日产自动车株式会社 Thermal spraying wire

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