JPH02111857A - 溶融めつき金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融金属浴を用いることなく金属板に連続的
にめっきを施すことができる方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、銅帯表面にめっき皮膜を形成させる方法として、
予め溶融させためっき金属中に銅帯を浸漬させる、溶融
めっき法が広く行われている。

この種のめつき法の代表例である連続溶融亜鉛めっきで
は、銅帯は前処理炉で熱処理及び表面清浄化処理された
後、溶融亜鉛浴中に浸漬されてめっき皮膜が形成され、
浴から引き出された鋼帯には気体絞りによるめっき付着
量調整、ガルバニール等の表面調整が施される。

このようにして得られた溶融めっき鋼板は表面が比較的
美麗で、しかも耐食性も優れているため、広く実用に供
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の溶融亜鉛めっき方法は、めっき浴を使用
することに伴う種々の問題を有している。特に最近では
、めっき銅帯には家電、自動車の外板用途等を中心にし
て従来に増して表面の均一さ、平滑さ、美麗さが求めら
れ、また品質的にも差厚めつき、片面めっき等の新規製
品の需要も高く、このため従来の溶融めっき法によるめ
っき銅帯の品質やめつきプロセス自体に対する問題点が
顕在化してきた。そのような問題点のいくつかを以下に
述べる。

１）めっき浴中に銅帯表面からのＦ’ｅが６出したり、
めっき金属が酸化されることによる所謂ドロスの発生が
多く、これを汲み上げ除去しなければならないために、
銅帯に付着する以外のめつき金属の損失が生ずるっ ２）めっき浴中でドロスが発生したり、ポットを構成す
る煉瓦の屑が浴中に混入する等、めっき浴に不純物が混
じりやすく、これらが鋼帯に付着して、その外観を低下
させる。

３）浴中に投入するめつき金属地金成分と、銅帯に付着
する成分及びドロス等の副生物として浴外に排出される
成分中の微量元素が異なるため、目原通りの必要元素を
含有するめつき浴成分に調整制御するのが困難である。

このため、めっき密着性不良や、ガル バニール材の合金化不良等、６穏のめつき欠陥が発生す
る。

４）高温、高浸食性のめつき金属浴中に、銅帯通板用の
ロールや、ロール支持アーム、軸受等、鋼製の機械部品
を浸漬する必要がある。

このため、これら部材の浸食や、これ に伴うドロスの発生、さらには浴中ロール表面の浸食に
よるめっき表面外観の低下等の問題が生ずる。

更には、こｎらの機械部品の浸食また は損傷部を定期的に修理、交換するための操業停止時間
が必要であり、設備の生産能力を有効、最大限に生かす
ことができない。

５）めっき浴中に通板ロールを使用することにより、め
っき表面にロールのブルーフ溝が転写しやすく、外観の
悪化を招く。

６）塔下部に堆積するボトムドロスの排出作業、浴面に
堆積するトップドロスの排出作業、浴中への銅帯の初期
通板作業、めっき浴中ロールの手入れ作業等、高温で且
つ多量のめつき浴近傍での作業は、作業者の大きな負担
となり、且つ危険である。

７）ポット−基当り、一種のめっきしかできないため、
６風の異種めっきを行う際には、浴の汲み出しによる俗
習えを行うか、または異種のめつき金属を溶解したポッ
トを予め準備し、ポットの移動を行う等の作業が必要で
ある。

８）両面めっき材と片面めっき材を単一の設備で生産す
る場合、ポット部のめつき設備の変更が必要となり、そ
のための設備負担に加え、切替のために多くの時間と労
力が必要となる。

９）両面異種めっき、多層めっき、両面差厚めつき等の
特殊なめっきを行なうことが難しい。

このように、従来の溶融めっき方法は種々の問題を有し
ているものである。

このような従来の溶融めっき方法に対し、本発明者は上
記諸問題を総て解消できる新たなめつき方法を創案した
。

この方法は、第４図に示すようにめっき金属材の加熱溶
解用の加熱体（６）を有し、且つ先端に溶融めっき金属
吐出用の上向き状の吐出ノズル（５）を有するめっき金
属材供給装置（１）を用いるもので、その吐出ノズル（
５）の一方の側縁（５１）に近接してめっきすべき鋼帯
（３）を上向き通板させ、一方、装置（１）内では、固
相のめつき金属材（２）を吐出ノズル口方向に順次送り
ながら加熱体（６）により吐出ノズル口直前で先端側か
ら順次溶解させ、この溶融めっき金属（Ａ）を吐出ノズ
ル口から吐出させる。そして、これにより鋼帯と吐出ノ
ズル先端とが形成するコーナー部（７）に溶融めっき金
属の液溜（８）を形成し、この液溜（８）の溶融めっき
金属（Ａ）を通板する銅帯面に付着させ、めっき皮膜（
９）を形成させるようにしたものである。

この方法は固相のめつき金属材をめっき処理部方向に送
給して、これをめっき直前に目付分だけ溶融させ、この
溶融金属をめっき金属として付着させるものであり、溶
融金属浴を全く必要さしないため、めっき浴使用に伴う
従来の問題を一挙に解決することができ、しかも固相の
めつき金属材を用いるためそのハンドリングが非常に容
易であり、まためっき金属材の送給速度のコントロール
により、めっき付着量のコントロールも高精度に行うこ
とができる。

しかし、このめっき方法では、板の振動や板の形状不良
によってめっき付着量にバラツキが生じたり、ノズルと
板とが衝突し１表面疵を生じさせる等のトラブルを生じ
ることがあることが判った。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、従来の
ような溶融金属浴を用いることなく金属板に溶融めっき
を連続的に施すことができ、しかも付着量が均一で表面
欠陥がない溶融めっき金属板も製造することができる方
法を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明は、めっき金、檎材の加熱溶解機構を有
し、且つ先端に溶融めっき金属吐出用の上向き状の吐出
ノズルを有するめっき金属材供給装置を用い、その吐出
ノズルの一方の１ａｔｅｊ縁に近接して、裏面を金、桟
板通板速度に同期した周速の回転体に接触させつつ金属
板を上向きに通板させ、固相のめつき金属材を、装置内
で吐出ノズル口方向に順次送りながら加熱溶解機構によ
り吐出ノズル口直前で先端側から順次溶解させ、この溶
融めっき金属を吐出ノズル口から吐出して金属板面と吐
出ノズル先端とが形成するコーナー部に溶融めっき金属
の液溜を形成し、該液溜の溶融めっき金属を通板する金
属板面に付着させ、めっき皮膜を形成させるようにした
ものである。

このような本発明の最も基本的な特徴は、固相のめつき
金属材をめっき直前にめっき目付分だけ溶融させ、これ
をめっきするようにしたことにあり、これにより上述し
た特開昭６１−２０７５５５号等に較べめっき金属のハ
ンドリングと付着量のコントロールが極めて容易になる
。

また本発明の第２の特徴は、溶解しためつき金属をその
まま金属板面に供給するのではなく、ノズル先端と金属
板間のコーナー部に一旦めっき金属の液溜を形成させ、
上向きに通板する金属板がこの液溜のめっき金属を上方
に持ち上げるようにしてめっきがなされるようにしたこ
とにある。このような方法を使用せず、溶解しためつき
金属をそのまま金属板面にノズルで供給する方式では、
ノズル先端と板面間の間隙によりノズルからのめっき金
属供給量（金属板面に供給される量）が決才り、したが
ってノズル先端と金属板面間の間隙は、めっき皮膜厚に
相当する程度の非常に微細なものとする必要がある。し
かし、めっきされる金属板は通板中ある程度の振動は避
けられず、また板の形状不良もあることがら、上記ノズ
ルとの微細な間隙を一定に保つことはなかなか難しく、
めっき厚の不均一化やノズルと板の衝突等によるトラブ
ルを招き易い。これに対し、本発明の方式では、ノズル
と板面との間隙が板面へのめつき金属供給量を左右する
ものではないため、上記間隙に関係なく安定した厚さの
めつき皮膜が得られる。また、ノズルと板面との間隙は
液溜を形成し得る限度で小さくすれば足り、このため間
隙を十分広くとり、板とノズルとの衝突を防ぐことがで
きる。

そして、本発明の第３の特徴は、めっき処理部の鋼帯裏
面側を回転体に接触させるようにしたこ七にあり、これ
により金属板の振動を防止しつつめっき処理を行うこと
ができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本発明法を鋼帯の連続めっき処理に
適用した場合の一実施例を示すもので、（１）はめつき
金属材供給装置、（２）はめつき金属材、（３）は通板
する鋼帯、（＋〔は回転体たるロール体である。

前記めっき金属材供給装置（１）は、固相（本実施例で
は板状）のめつき金属材＋２１を上向きに案内するため
の案内部（４）を有し、該案内部（４）はその先端（上
端）ｌこ溶融しためっき金属吐出用の上向きの吐出ノズ
ル（５）を有している。

この案内部（４）は本実施例では断面細長の筒状体によ
り構成されている。前記案内部（４）の先端側には、め
っき金属材を溶解するための加熱体（６）（加熱ヒータ
等）からなる加熱溶解機構が設けられている。

なお、めっき金桟材供給装＠　（１）は固相のめつき金
属材（２）を吐出ノズル方向に送給するため、送りロー
ラ或いはシリンダ装置等からなる送り機構（図示せず）
を有している。

以上のような金属材供給装置（１）はその吐出ノズル（
５）の側縁（５１〕がロール体（１（１）の側部に対向
するようにして配置されている。

ＧＮｉ（３）は、ロール体（１０１に巻［ｒｊｉされて
通板するが、その際、前記吐出ノズルの側縁（５１）に
近接し、裏面をロール体（１０）に接触させつつ上向き
に通板する。

一方、めっき金属材供給装置（１）内では、固相のめつ
き金属材（２）が吐出ノズル口方向に順次送られる。そ
して、吐出ノズル口直前で先端側から順次溶解さ石、吐
出ノズル（５）から吐出さ石、る。

このようにしてノズルから吐出された溶融めっき金属（
Ａ）は、吐出ノズル先漏と３１！４帝面とで構成される
コーナー部（７）に液溜（８）を形成する。この液溜（
８）の溶融めっき金属（Ａ）は上向きに移動する銅帯（
３）に引き上げら３９るようにして付着し、めっき皮膜
（９）が形成される。

なお、吐出ノズルの側縁（５１）と銅帯（３）との間隙
は、ｒｉ榴（８）の溶融めっき金属（Ａ）かその間隙か
ら下方にたれない程度に近接させる必要があるが、過度
に小さいとノズルと鋼帯とが衝突するおそれがあり、こ
のためその間隙には０．５〜５訪程度の範囲きすること
が好ましい。

また、′４４帯（３＋とノズル先端とが形成するコナ一
部（力の角度θも適宜選択できる。例えば、吐出ノズル
（５）を傾斜させ、コーナー部（７）の角度θを小さく
するこきもできる。

また、銅帯（３）の通板方向は必ずしも垂直でなくて良
く、液溜（８）が適切に形成される限度において斜め上
方に通板させることができる。

さらに案内部（４）と吐出ノズル（５）の内径は必ずし
も同じである必要はなく、例えばノズル径のほうが小さ
い構造とすることもできる。

才た、めっき部の下流側に付着むらの調整を目的として
表面調整装置α１）を設けることもできる。この表面調
整装置α１）としては、例えば超音波振動子を備えたも
の（所謂、超音波ゴテ）が用いられる。この装置は緩衝
機構を有するシリンダ装置（図示せず）等により保持さ
れ、その振動板ｕｚがめつき皮膜が形成された銅帯表面
に軒く接触せしめられ、めっき皮膜に超音波振動を付加
することにより、めっき皮膜厚を均一化する。

第３図は回転体としてエンドレスベルト［６を用いた例
であり、銅帯（３）はその片面がエンドレスベルトａ６
の上向きの走行面キ接触し、これと同期して上向き通板
する。そして、このように片面がベルトに接触している
鋼帯（３）の他面側にノズル先端との間で液溜（８）が
形成され、板面にめっきがなされる。

本発明法では、鋼帯（３）を常温のままでめっき処理す
ることもできるが、その場合、溶融金属との接触による
板温の急激な上昇によって板が不均一に熱膨張し、板形
状不良を生じるおそれがあり、これを防止するため、銅
帯（３）を所定の温度（好ましくは、めっき金属材の融
点前後の温度）に予熱し、この銅帯にめっきを行うよう
にすることが好ましい。そしてこの場合、ロール体ａ＠
やエンドレスベルトα６に接触する鋼帯の温度を低下さ
せないようにするため、例えば図のような表面加熱装置
α３を設けることができる。

本発明においてめっき処理は回転体の任意の位置で行う
ことができ、上記各実施例に限定されるものではないつ
また、めっき後に回転体から鋼帯を引き出す方向も、任
意に選択できる。

また、本発明法によるめっき処理は、めっきの濡れ性、
密着性を確保するため、非酸化性雰囲気（例えば、Ｈ２
：　２０〜２５％、Ｎ２：８０〜７５％の混合ガス）中
で行うことが好ましい。

また本発明法においても、めっき前の銅帯表面はなるべ
く清浄化されていることが好ましい。

また、ライン方向に回転体を２ケ所設け、鋼帯の表裏を
それぞれ本発明法によりめっきすることにより両面めっ
き鋼帯を展進することができることは言うまでもない。

なお、上記実施例では、いずれもめつき金属材（２）は
板状のものを用いたが、これに代え例えば粉状のものを
用いてもよい。この場合でもめつき金属材（２）は案内
部（４）内に充填され、適尚な送り手段によりノズル方
向に送られる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、溶融金属浴を用いることな
く、金属板に溶融金属によるめつき皮膜を連続的に形成
させることができ、めっき浴を用いる従来法に較べ次の
ような利点が得られる。

１）めっき浴を使用した場合のようなドロスの発生がな
いため、銅帯に付着する以外のめつき金属の損失がない
。

２）ドロス、不純物等が表面に付着せず、外観が美麗に
保たれる。

３）めっき金属を直接溶着させるため、めっき金属材と
ほとんど同一の成分がめつきされ、めっき皮膜中成分が
均一化し、且つ成分の制御が容易となる。

４）浴中浸漬部品を使用する必要がなく、このため浸食
された機械部品の修理、交換のために操業を停止する必
要がない。

５）浴中ロールを使用する必要がないため、ロールグル
ープの転写による外観の悪化がない。

６）ボトムドロスやトップドロス排出、浴中への鋼板の
通板作業、浴中ロールの手入れ作業等が不要となり、作
業者の負担が著しく軽減する。

７）各種の合金めっきを実施する場合にも、銅帯に供給
するめつき金属材を交換するだけでよく、浴替え、ポッ
トの移動等大がかりな作業を必要としないため容易に各
種のめっきが実施可能である。

８）めっき金属材の配置や供給の態様、送給速度等を選
択、変更することにより、片面めっき、多層めっき、両
面差厚めつき、両面異種めっき等、各種形態のめっきを
容易に実施することができる。

また、このような利点に加え、固相のめつき金属材を被
めっき銅帯方向に送給して鋼帯面またはその近傍でめっ
き目付分だけ溶融させ、これを鋼帯に付着させる方式で
あるため、めっき材のハンドリングが非常に容易であり
、まためっき付着量を固相のめつき金属材の送給速度に
よりコントロールでき、このため高度の付着量精度を確
保することができる。

さらに、めっき処理部の鋼帯裏面側を回転体に接触させ
るため、銅帯のバタツキを防止しつつ、めっき処理を行
うことができ、このためめっき付着量分布を均一化し、
またノズルと板との衝突等も防止して、付着量が均一で
表面欠陥のない溶融めっき鋼板を製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は全体説明図、第２図はめつき処理部の部分拡大図
である。第３図は本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。第４図は本発明の基礎とする新たなめつき法を示す
説明図である。 図において、（１）はめつき金属材供給装置、（２）は
めつき金属材、（３）は鋼帯、（５）は吐出ノズル、（
力はコーナ部、（８）は液溜、（９）はめつｓ皮ｇ、α
１はロール体、ａ６はエンドレスベルト、（Ａ）は溶融
めっき金属である。 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）めつき金属材の加熱溶解機構を有し、且つ先端に
   溶融めつき金属吐出用の上向き状の吐出ノズルを有する
   めつき金属材供給装置を用い、その吐出ノズルの一方の
   側縁に近接して、裏面を金属板通板速度に同期した周速
   の回転体に接触させつつ金属板を上向きに通板させ、固
   相のめっき金属材を、装置内で吐出ノズル口方向に順次
   送りながら加熱溶解機構により吐出ノズル口直前で先端
   側から順次溶解させ、この溶融めつき金属を吐出ノズル
   口から吐出して金属板面と吐出ノズル先端とが形成する
   コーナー部に溶融めつき金属の液溜を形成し、該液溜の
   溶融めつき金属を通板する金属板面に付着させ、めつき
   皮膜を形成させることを特徴とする溶融めつき金属板の
   製造方法。
2. （２）回転体としてロール体を用いることを特徴とする
   特許請求の範囲（１）記載の溶融めつき金属板の製造方
   法。
3. （３）回転体としてエンドレスベルトを用いることを特
   徴とする特許請求の範囲（１）記載の溶融めつき金属板
   の製造方法。