JPH02111859A - 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の表面に
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、
予め溶融させためつき金属中に鋼帯を浸漬させる、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
：Ｉｌ＆　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課題〕

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
、めっき鋼帯には家電、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、また品を的にも差厚めつき、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
っき鋼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Ｆｅが溶出したり、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、鋼
帯に付着する以外のめつき金属の損失が生ずる。

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
りやすく、これらが銅帯に付着して、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、目標通りの必要元素、
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、各種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、これ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グループ溝が転写しやすく、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、めっき浴中での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、
各種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ラ
トラ予め準備し、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、切替え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
特殊なめっきを行うことが難しい。

このような従来の溶融めっき法に対し、特開昭６１−２
０７５５５号等において、走行する鋼帯面にノズルを近
接させ、溶融金属槽から供給された溶融金属を、溶融金
属と銅帯面との濡れ付着力によってノズルから吸い出し
、銅帯に付着させるようにしためつき法が提案されてい
る。

この方法は高粘度塗料等の塗布技術を応用したものであ
るが、溶融金属を溶融金属槽からノズルに送給する方式
であって、めっき付着量のコントロールは溶融金属槽の
ヘッド圧で行っているため、槽内の浴面の高さの変化が
めつき付着量のバラツキとなって現われ、このためめっ
き付着量の精度が悪いという欠点がある。また、いずれ
にしても浸漬式のめつき浴に相当する溶融金属槽が必要
であるため、上述したような種々の問題を有している。

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。

本発明者らは、このような従来の溶融めっき法に対し、
溶融金属浴を全く必要としない新たなめつき法を創案し
、これを特願昭６３−１０３３０２号として提案した。

この方法は、固相のめつき金属材を、通板する銅帯の表
面に向けて連続的に送給し、該めっき金属材の先端側を
、鋼帯に面した加熱溶解装置により銅帯面直前で順次溶
融させ、溶融しためつき金属をめっき皮膜として銅帯表
面に連続的に付着させるようにするものである。

この方法は、めっき金属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としないため、めっき浴
使用に伴う従来の問題を解決でき、しかも固相のめつき
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なうことができる利点があ
る。

しかし、このめっき方法ではノズル先端と板面との間の
間隙によりノズルからのめっき金属供給量が決まるため
、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から、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
を招くことがある。

本発明はこのような問題に鑑み、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、しかも高精度の付着量コントロールと付着
量の均一化を可能とする新たなめっき方法を提供しよう
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、連続的に供給される固相のめつき金
属材を、通板する金漬板の近傍でその先端侶１から順次
溶解し、これによる溶融めっき金属を、加熱しつつスロ
ープガイドに浴って流下させるとともに、スロープガイ
ド上で溶融めっき金属流に電磁力を作用させることによ
り、該金属流をその流れ方向に付勢してスロープガイド
から膜状に射出し、この射出された溶融めっき金属を通
板する金属板面にめっき皮膜として付着させるようにし
たものである。

このような本発明の最大の特徴は、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
とするように［７たことにあり、これにより上述した特
開昭６ｌ−２Ｑ７５５５号等に較べめっき金瞑のハンド
リングと付着量のコントロールが甑めて容易になる。

また本発明のもう１つの特徴は、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、溶融めっき
金属流を電磁力で付勢して膜状に射出し、これを板面に
付着させるようにしたものであり、これによりノズル等
からなるめっき金属供給装置と通板する金属板との間隔
を比較的広くとることができ、板の振動等に影響される
ことなく均一なめつき皮膜が得られる。

〔実施例〕 第１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）は通板する銅帯で
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（２）を上向きに案内するため
の案内部（４）を有し、該案内部の上端には、溶融した
めつき金属を吐出させるための上向きの供給口（５）が
設けられている。

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）の先端側にはめつき金属材を溶解する
ための加熱体αＱ（加熱ヒータ等）からなる加熱溶解機
構が設けられている。

前記供給口（５）から銅帯方向には、溶融めっき金属流
を流下させるためのスロープガイド（６）が設けられて
いる。このスロープガイド（６）には、流下するめつき
金属を加熱するための加熱体（７）とめつき金属流を電
磁力の作用によって銅帯方向に付勢（加速）するための
付勢装置（８）が設けられている。

この付勢装置（８）としては、リニアモータ機構を利用
した進行磁界形ポンプ等、公知の適当な手段を用いるこ
とができる。

なお、前記スロープガイド（６）の終端付近のガイド面
（６１）は銅帯方向に向ってやや上向きに傾斜しており
、溶融めっき金属流を銅帯に向ってやや上向きに射出で
きるようになっている。

また、めっき金属材供給装置（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。

以上のようなめつき金属材供給装置（１）に対し、鋼帯
（３）はスロープガイドと所定の間隔をおいて上向きに
通板している。

めっき金属材供給装置（１）内では同相のめつき金属材
（２）が供給口（５）方向に順次送られ、加熱体ＯＩに
より供給口直前で先端側から順次溶解され、供給口（５
）から吐出される。

このようにして吐出された溶融めっき金属（Ａ）は、ス
ロープガイド（６）上を鋼帯（３）方向に流下する。こ
のスロープガイド（６）上を流れる溶融めっき金属（Ａ
）は、その凝固を防止するため加熱体（力で加熱され、
同時に付勢装置（８）による電磁力の作用により鋼帯方
向に付勢（加速）され、スロープガイドの端から銅帯（
３）に向って膜状に射出される。そして、この溶融めっ
き金属（Ａ）は渭帯（３）に付着し、めっき皮膜（９）
が形成される。

本発明では、スロープガイド上で付勢された膜状の溶融
めっき金属（Ａ）を銅帯に向は射出するものであるため
、スロープガイド（６）と鋼帯（３）との間隔を比較的
広くとることができる。この間隔は通常２〜５０飄程度
とることができる。

なお、銅帯（３）の通板方向に特に限定はなく、下向き
、或いは水平に近い状態等、適宜な方向に通板させるこ
とができる。

さらに、案内部（４）と供給口（５）の径は必ずしも同
じである必要はなく、例えば供給口径のほうが小さい構
造とすることもできる。

第２図は、めっき金属材（２）の溶解を供給口（５）の
外側で行うようにした例であり、供給口（５）に対向し
て加熱溶解機構たる加熱体σ１１（ラジアントヒータ等
）が設けられている。

また案内部（４）の先端側には、めっき金属材の予熱機
構たる加熱体αイが設けられている。

なお、その他の構成については第１図のものと同様であ
る。

この方式では、めっき金属材（２）は供給口（５）から
出た時点で加熱体α１）により順次溶解され、供給口（
５）の内方に溶融層を形成しないため、溶融金属が案内
部内方の壁面とめつき金属材間にさし込み、めっき金属
材の連続供給に支障をきたすというようなトラブルを適
切に回避できる。

本発明法では、鋼帯（３）を常湿のままでめっき処理す
ることもできるが、その場合、浴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り張し、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）を所定の湿度（好ましくは、めっき金属材の虫
点前後の温度）に予熱し、この鋼帯にめっきを行うよう
にすることが好ましい。

また、以上のように形成されためつき皮膜（９）は、若
干の付着むらを生ずる場合があり、このむらを均一化さ
せるため表面調整装置により均一化処理を行うことがで
きる。この表面調整装置としては、例えば超音波振動子
を有する超音波振動方式のもの（所謂、超音波ごて）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
等により保持され、その振動板がめつき皮膜が形成され
た銅帯表面に軽く接触せしめられ、めっき皮脂に超音波
振動が付加されることによりめっき金属の皮膜厚が均一
化される。

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、Ｈｚ
二２０〜２５％、Ｎ２：８０〜７５チの混合ガス）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。

本発明によるめっき法は、種々の金属または合金めっき
に適用でき、本発明により例えば鋼帯のＺｎめつき、Ａ
ｔ−Ｚｎ合金めっきをはじめ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｚｎ合金め
っき（例えば、１％Ｃ０−１％Ｃｒ−Ｚｎ合金めつき）
、Ａｔ−Ｍｇ　−Ｚｎ合金めっき（例えば、５％Ａｔ　
−０，６％Ｍｇ　　Ｚｎ合金めっき）、Ａｔ−３ｉ−Ｚ
ｎ合金めつき（例えば、５５％ＡＬ　−１，６％Ｓｉ　
−Ｚｎ合金めつき）、Ｓｉ　−４１合金めつき（例えば
、１０チ５ｉ−Ａｔ合金めつき）、５ｎ−Ｐｂ合金めつ
き（例えば、１０％５ｎ−Ｐｂ合金めつき）等を行うこ
とができる。

また、以上の実施例では、銅帯（３）の片面に対しての
みめつき金属材（２）の供給を行って！、するが、銅帯
両面めっきの場合には、鋼帯両側に装置（１）が配され
、それぞれの面に対するめつきが行われることは言うま
でもない。なおこの場合、両面のめつきは、ライン方向
の同じ位置で行う必要はない。

また、本発明法において鋼帯両面にめっきを行う場合、
鋼板両側に組成が異なるめっき金属材（２）を配するこ
とにより両面異種めっきを容易に実施することができる
。例えば、家混用等の外板素材として、片面（塗装用面
）にＦｅ　−Ｚｎ合金めつき皮膜を有し、他の片面Ｃ裸
面）にＺｎめつき皮膜を有する鋼板等を得ることができ
る。

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等のもの
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っ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、ぐＡ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、固相のめっき金属材を送
給して直前でめっき目付分だけ溶融させ、これを金属板
に付着させる方式であるため、めっき材のノ１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、溶融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、溶融めっき金属流を電磁力で付勢して
膜状に射出し、これを板面に付着させるようにしたため
、ノズル等からなるめっき金属供給装置と通板する金属
板との間隔を比較的広くきることができ、板の振動等に
影響されることなく均一なめつき皮膜が得られ、また板
とノズルとの衝突というようなトラブルも適切に防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。第２図
は本発明の他の実施例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）は銅帯、（５）は供給口、（６）
はスロープガイド、（力は加熱体、（８）は付勢装置、
（９）はめつき皮膜、αｅαＤは加熱体、（Ａ）は溶融
めっき金属である。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 発　　明　　者　　　石　　　井　　　俊　　　大同 杉 山 峻 同 田 尻 泰 久 同 桜 井 理 孝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続的に供給される固相のめつき金属材を、通板する金
   属板の近傍でその先端側から順次溶解し、これによる溶
   融めつき金属を、加熱しつつスロープガイドに沿つて流
   下させるとともに、スロープガイド上で溶融めつき金属
   流に電磁力を作用させることにより、該金属流をその流
   れ方向に付勢してスロープガイドから膜状に射出し、こ
   の射出された溶融めつき金属を通板する金属板面にめつ
   き皮膜として付着させることを特徴とする溶融めつき金
   属板の製造方法。