JPH02310358A - 金属ストリップの溶融金属めっき方法 - 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ストリップ
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。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来、鋼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鋼帯な浸漬させる。溶融
めっき法が広く行われている。

この種のめっきヒ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およ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銅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。

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、また品種的にも差厚めつき、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ｉｉｉの品質やめっ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）めっき浴中に鋼帯表面からの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、
銅帯に付着する以外のめっ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）浴中に投入するめっき金属地金成分と、銅帯に付
着する成分およ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
素を含有するめっ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、高浸食性のめっき金属洛中に、鋼帯通板用
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）めっき洛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）浴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りき浴近傍での作業
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浴替えを行うか、または異種のめっ
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、ポット部のめっ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）天面異種めっき、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ｍ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ｍ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っ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１．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っ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っき法を創案し
、これを特願昭６３−１０３３０２号、さらには特願昭
６３−２６４０８７号として提案した。

このうち前者の方法は、固相めつき金属材を。

通板する鋼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鋼
帯面直前で順次溶融させ、溶融しためっき金属をめっき
皮膜として綱帯表面に連続的に付着させるようにするも
のである。

また、後者の方法は、連続的に供給される固和めつき金
属材を１通板する銅帯の近傍でその先端側から順次溶解
し、この溶融めっき金属に対し、鋼帯方向にめっき金属
材の融点以上の温度の高温ガスを吹き付けることにより
溶融めっき金属を霧化し、霧化した溶融めっき金属を通
板する鋼帯にめっき皮膜として付着させるものである。

これらの方法は、めっき金属をめっき直前で目付分だけ
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
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利点が
ある。

しかし、これらのうち前者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、ノズル先端と鋼帯面間の間隙は、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、めっきされる銅帯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。

また、後者のめっき方法は、ノズルと板面の間隙を比較
的広くとれるため上記のような問題は生じないが、溶融
金属の霧化に大量のガスが必要とされるだけでなく、ｓ
化した溶融金属の液滴の径が大きいため、微細な構造の
めっき皮膜が得にくく、そのめっき皮膜は加工性、特に
プレス加工性が劣るという難点がある。

また従来、鋼板の連続溶融めっきにおいてめっき付着量
を調整する方法として、気体絞り法が一般的に行なわれ
ている。この方法は、めっき後の鋼板面にスリット状の
開口を持つノズルから気体を吐出させ、過剰に付着した
溶融金属を吹き払うことによって所定のめっき皮膜厚を
得ようとする方法である。

しかし、この気体絞り法は調整可能なめっき付着量の下
限がほぼ３０ｇ／ｍ”程度であり、それ以下の薄めつき
の調整は困難である。

また、このような問題以外にも、気体絞り法には次のよ
うな難点がある。

（１）気体を供給するため昇圧用ブロアの運転コストや
、ガス温度調整、ガス量調整等のための設備コストがか
かる。

（２被めっき鋼板の幅方向で、気体絞りガスの圧力及び
流速分布が必ずしも均一でないため、＠方向で均一なめ
っきの付着量を得ることが容易でない。

（３）気体絞り時に、ノズルからの気体が鋼板表面の溶
融めっき皮膜に衝突する際に微小なめっき金属の飛沫が
発生し、これがめつき表面に付着し、外観を低下させる
。

また、この飛沫が気体絞りノズルの気体吐出部やその周
辺に付着し、ガス圧力、流速分布を乱すため、めっきの
付着むらが生じやすい。

（４）気体絞りに伴って発生する飛沫が、酸化された状
態で浴の表面に堆積する。これはトップドロスとして浴
外に排出されるため。

めっき金属の損失が生ずる。また、その排出にも多くの
労力が必要となる。

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ストリップに溶融めっきを連続
的に施すことができるとともに、高精度の付着量コント
ロールと付着量の均一化および薄めつき化が可能であり
、さらに微細な構造のめっき皮膜が得られる新たなめっ
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っき金
属材を１通板する金属ストリップの近傍で順次溶解する
とともに、この溶融めっき金属を超音波によって霧化さ
せ、該霧化による微小液滴を通板する金属ストリップに
付着させることによりめっき皮膜を形成させ、次いでめ
っきされた金属ストリップを、ストリップ面の溶融金属
が凝固する前に軽圧下圧延するようにしたものである。

このような本発明によれば、固相のめっき金・翼材をめ
っき直前にめっき目付分だけ溶融させ、これを通板する
金属ストリップにめっきするため、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であり、ま
た溶融しためっき金属を超音波により霧化するため、非
常に微細な溶融金属の液滴（粒径が数十μｍ）が得られ
、このため、微細な構造のめっき皮膜を形成させること
ができる。また、めっき金属材の供給装置と通板する金
属ストリップとの間の間隔を比較的広くとることができ
るため、板の振動等に影響されることなく、シかもめっ
き処理後の軽圧下圧延を行うことにより均一なめっき厚
のめっき皮膜を得ることができる。

〔実施例〕

第１図および第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、めっき金属材
の加熱溶解機構と溶融めっき金属供給用の上向き状の開
口とを有するめっき金属材供給装置を用い、固相のめっ
き金属材を、前記装置内で開口方向にＲ吹送りながら加
熱溶解機構により開口直前で先端側から順次溶解させ、
この溶融めっき金属に超音波を当てることにより霧化さ
せ、その微小液滴を通板する銅帯に付着させるようにし
たものである。

図において、（１人）はめっき金属材供給装置、（２）
はめっき金属材、（３）は超音波発生装置、（２２）は
圧延ロール、（Ｓ）は通板する鋼帯である。

前記めっき金属材供給装置（ＩＡ）は、固相（本実施例
では板状）のめっき金属材（２）を上向きに案内するた
めの案内部（４）を有し、該案内部（４）はその先端（
上端）に溶融しためっき金属の液溜を形成するための開
口（５）を有している。

案内部（４）は本実施例では断面細長の筒状体により構
成されており、この案内部（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、めっき金属材供給装ｆｆ１ＩＣＩＡ）は、同相の
めっき金属材（２）を上部開口に向は送給するため、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。

前記超音波発生装置（３）は、高周波電源（７）、振動
子（８）、振幅拡大器（９）（ホーン）、共振器（１０
）およびこの共振器（１０）を囲むように設けられた超
音波集束用の放射方向変換器（１１）　（集束カバー）
で構成されている。

前記放射方向変換器（１１）は、共振器（１０）の振動
が振動子側と反振動子側で互いに逆位相となるため、こ
の逆位相の放射音波を液溜表面で同位相で重ねることが
できるよう、反ストリツプ側の案内部開口上方に配置さ
れ、開口（５）に斜め上方から超音波を放射し得るよう
にしている。

なお、この放射方向変換器（１１）は、超音波を溶融金
属液面上で適切に集束させるため、その反射面を放物線
状に構成している。

また、前記共振器（１０）は内部損失が小さくしかも共
振の先鋭度が大きく、且つ疲労強度が大きい材料である
ことが必要である。これらの条件を満たす材料として、
チタン合金またはアルミ合金が好ましい、この共振器（
１０）の振動により雰囲気ガスに音波が放射される。

本実施例では、鋼帯（Ｓ）はめっき金属材供給装置！（
ＩＡ）の側方を上向きに通板する。めっき金属材供給装
置（１人）の案内部（４）内では、固相のめっき金属材
（２）が上部開口方向に順次送られる。そして、開口直
前でその先端側から順次溶解され、その溶融めっき金属
は開口（５）内で液溜（１２）を形成する。この液溜（
１２）の液面に向け。

前記超音波集束用！　（３）から超音波が放射され、こ
の超音波の作用により液溜（１２）の溶融めっき金属が
微小液滴に霧化する。

すなわち、超音波発生装置（３）では、高周波電源（７
）によって超音波振動子（８）を振動させ、振動子（８
）に振幅拡大器（９）を介して連結している共振器（１
０）を振動させる。この超音波の周波数を適当に選択す
ることによって、金属微粉末の粒径を変えることができ
る。共振器（１０）の振動によって雰囲気ガスを媒体に
して超音波が放射される。この放射超音波は、液溜（１
２）の表面で超音波を同位相にして重ねるように設置さ
れた放射方向変換器（１１）により液溜（１２）の表面
に集束される。集束超音波が液溜（１２）の表面に作用
すると、液溜（１２）の表面にキャピラリー波ができ、
これが表面張力に打ち勝って液溜（１２）の表面から微
小液滴（１３）を飛び上がらせる。そして、本実施例で
は、超音波を銅帯（Ｓ）と反対側の斜め上方から適当な
角度で液溜（１２）に放射するため、生じた微小液滴（
１３）は銅帯（Ｓ）方向に流れ１通板する鋼帯面にめっ
き皮膜として付着する。上記微小液滴（１３）は、数十
μｍ程度の粒径であり、このような液滴により形成され
るめっき皮膜は、ガスアトマイズ等によるめっき皮膜に
較べると非常に微細な構造のものとなる。

以上のようにしてめっきされた鋼帯（Ｓ）は、そのめっ
き溶融金属が凝固する前に圧延ロール（２２）で軽圧下
圧延される。第２図゛はその圧延状況を示すもので、圧
延時、圧延ロール（２２）の噛み込み側には溶融金屑の
プール（２３）が形成され。

圧延によりめっき皮膜（２４）は均一な厚さに調整され
る。

圧延ロール（２２）による圧下率（ストリップ自体の圧
下率）に特に限定はないが、圧下率が大き過ぎると溶融
金属がストリップ表面から絞り取られ、適切なめっき皮
膜が形成できなくなる。

このため圧下率は１０％以下、特に５％以下が好ましい
、第３図は、Ｚｎ溶融めフきを行なった場合の圧下率と
得られるめっき膜厚との関係の一例を示したもので、圧
下率を適当に選ぶことにより所望の厚さのめっき皮膜が
得られることが判る。

本発明では、めっきされる鋼帯（Ｓ）はめっき前に加熱
（めっき金属の融点以上の温度）しておくことが好まし
く、こ九により付着した溶融めっき金属の液滴が鋼帯面
で伸ばされ、めっき金属が鋼帯面に平滑に付着するとと
もに、圧延までの間にめっき金属を未凝固状態に保ち、
且つストリップの圧延も容易に行うことができる。

本発明法によれば、上記のような圧延によりめっき皮膜
の均一化作用のみならず、めっき皮膜の密着性の向上が
図られる０例えば、めっきされる金属ストリップ（特に
鋼帯）の表面に薄い酸化膜（数μｍ以下）が存在してい
ても、めっき直後に金属ストリップを軽圧下圧延するこ
とにより、酸化膜にクランクが入り、その部分から合金
層が発達し、めっき皮膜の密着性が向上することになる
。

また、以上のように圧延によって酸化膜にクラックを生
じ密着性が向上するため、本発明が適用されるめっき処
理は特に非酸化性雰囲気を必要とせず、大気中でも行う
ことも可能である。

圧延によるめっき皮膜均一化の効果を確認するため、以
下のような実験を行った。

この実験では板厚０．８＋ｍの鋼帯に対し、溶融亜鉛め
っきを施した後、めっき皮膜が溶融状態にあるうち圧延
ロールで圧下率８％の圧延を行ない、得られためっき皮
膜の厚さ分布を測定した。また、比較のため溶融亜鉛め
っきままの１１帯について、そのめっき皮膜の厚さ分布
も測定した。第１８図（Ａ）（Ｂ）はその測定結果の一
部を示すもので、めっきままの皮膜では厚さのバラツキ
が板幅方向で±５０％、ストリップ長手方向で±２０％
もあるのに対し１本発明法を実施しためっき皮膜では、
そのバラツキがいずれも±５％以下となっている。

第１９図は、上記のようにして圧延処理された溶融Ｚｎ
めっき鋼帯の断面拡大写真と、めっき後Ｚｎをエツチン
グしたｍ帯の表面拡大写真であり、溶融亜鉛めっき後、
直ちに圧下率１０％で圧延しほぼ３μｍのめっき皮脂厚
としたものである０表面拡大写真中の白い部分が合金相
（Ｆｅ−Ｚｎ）　、黒い部分は酸化膜ができていたとこ
ろであり、合金相はライン方向に垂直に綿状に形成され
ている。このような合金相は、圧延により鋼板が伸長さ
れた際に酸化膜が割れを生じ、この割れで鉄が露出した
部分に形成されるものと考えられる。また、断面写真を
見ても判るように、圧延により均一なめっき膜厚が得ら
れている。

なお１本実施例では超音波発生装置（３）側から鋼帯方
向に向はキャリアガスを流すようにし・でもよく、これ
により微小液滴（１３）をより確実に鋼帯（Ｓ）方向に
導くことができる。このキャリアガスは、微小液滴（１
３）を溶融状態のまま鋼帯面に付着させるため、めっき
金属の融点以上であることが好ましい。

また、超音波発生装！（３）の放射方向変換器（１１）
　（集束カバー）は超音波を一点に集束させるスポット
形式、或いは超音波を線状に集束させる形式のいずれで
もよく、前者の場合には、スポット型の放射方向変換器
（１１）を鋼帯幅方向に沿って複数配置し、また後者の
場合には、放射方向変換器（１１）を鋼＊ｇに沿って配
置する。

また、超音波は加圧下のほうが雰囲気ガスの密度が高く
なって共振器（１０）の発振能率がよくなるため、溶融
めっき金属の霧化をより効率的に行うことができる。こ
のため第１図に示すような処理も、加圧したチャンバー
内で行うことにより、めっき処理をより効率的に行うこ
とができる。

なお、本発明者らが実験で確認したところによれば、第
１図に示すような超音波発生装置（３）を用い、アルゴ
ンガス雰囲気を絶対圧力で１ｋｇ／ａｉ”および９　、
９　ｋｇ　／　ｃｓ　”にそれぞれ保ち１周波数を１０
０　ｋＨｚに設定した共振器に振動させて１片′！１１
幅で約１６μｍの振動を行わせたところ、溶融金属の液
溜の表面近傍でそれぞれ１７０　ｄＢ、１９０　ｄＢの
音圧レベルの超音波が得られた。この実験では共振器と
してはチタン合金を用い。

溶融金属としてアルミニウム合金を用いた。そして、こ
のアルミニウム合金液溜表面にこの超音波を作用させた
結果、粒径３０〜５０μｍ、平均粒径４０μｍで球状の
粒子が得られた。

前記圧延ロール（２２）は溶融金属の付着を防止するた
めなるべく表面粗さが小さい方が良く、具体的にはＲａ
　Ｏ，５μ以下の超ブライド仕上のロールを用いること
が好ましい、また、ロール表面の温度が高いと溶融金属
が付着し易いため。

ロールの表面温度はめっき金属の融点（Ｚｎの場合には
４１９℃）以下に保つことが好ましく（より好ましくは
１００〜２５０℃）、このためロール面に水等をかけて
冷却したり、或いは水冷方式等の冷却圧延ロールを用い
るのが良い。

第４図はこのような冷却圧延ロールの一例を示すもので
、圧延ロール（２２）は、一方のロール軸（２２１）か
らロール本体（２２０）の複数の通路（２５Ａ）を通っ
て、他方のロール軸（２２２）に抜ける流路（＾）と、
逆にロール軸（２２２）からロール本体（２２０）の複
数の通路（ｚｓｍ）を通ってロール軸（２２１）に抜け
る流路（Ｂ）とを有している。このような構造では、一
方の流路の冷却水の流れが目詰りで悪くなっても、他方
の流路で冷却機能を確保することができる。

ロール本体（２２０）は第５図に示すように外殻部材（
２６）と内殻部材（２７）とからなり、内殻部材（２７
）に設けられた溝（２７１）により通路（Ａ）　、　（
Ｂ）が形成されている。

また、第６図は回転式ヒートパイプ方式の圧延ロールの
例であり、このような圧延ロールを用いることにより温
度コントロールが容易となり、板の幅方向温度分布を均
一化し表面性状が良好なめっき皮膜を得ることができる
。

図において、（２８）は蒸発部、　（２９）は凝縮部で
あり、蒸発部（２８）が圧延ロール本体を楕成している
。凝縮部（２９）の冷却は、水冷、空冷等、任意の手段
で行なうことができる。また、ロール内の作動流体とし
ては、ロール外面を１００〜２５０℃程度にコントロー
ルできるものであればその種類は問わず、従来用いられ
ているフロン等を用いることもできる。

超音波を利用しためっき処理法として第７図ないし第１
７図に示すような種々の形式のものを採用することがで
きる。

このうち第７図は、生じた微小液ａ（１３）をキャリア
ガスにより［ｉＦ面方向に導くため、案内部（４）の開
口（５）の側部にキャリアガス用のガス供給口（１４）
を設けたものである。

このような構成によれば、液溜（１２）への超音波の放
射により生じた微小液滴は、開口側部のガス供給口（１
４）からのキャリアガスにより銅帯方向に導かれ、鋼帯
面に確実に付着せしめられる。

なお、本実施例では、キャリアガスを用いるため、超音
波発生装置（３）の放射方向変換器（１１）を液溜（１
２）の真上に位置させ、超音波を液面に垂直に当ててい
るが、必ずしもこれに限定されるものではない６例えば
第１図に示すように斜め方向から超音波を当てるように
してもよい。

なお、その他の条件等については第１図の実施例で述べ
たものと同様である。

第８図は、めっき金属材供給装置（ＩＣ）により供給さ
れるめっき金属材（２）を、関口の外側に設けられた加
熱装置（１５）　（加熱ヒータ等）により溶解させて開
口内に溶融めっき金属の液溜（１２）を形成させ、この
液溜（１２）に超音波を放射するようにしたものである
。

本実施例では、めっき金属材供給装＠（ＩＣ）は。

その案内部（４）の先端側にめっき金属材を予熱するた
めの加熱体（６’Ｈ加熱ヒータ等）からなる予熱機構が
設けられている。

なお、その他の条件等については、第１図で述べたもの
と同様である。

第９図および第１０図は溶融しためっき金属を案内部（
４）の開口（５）から流下させ、この溶融めっき金属流
（１６）に超音波を放射して霧化させるようにしたもの
で、第９図はめっき金属材（２）をめっき金属材供給装
置１　（１０）の加熱溶解機構（加熱体（６））により
溶解させるようにした形式、また第１０図はめっき金属
材（２）を関口（５）に面した加熱装置！（１５）で溶
解させるようにした形式である。

なお他の構成、条件等については、上述した実施例と同
様である。

第１１図の実施例は、開口（５）の側方にガス供給口（
１７）を設け、このガス供給口（１７）からめっき金属
材の融点以上の温度の高温ガスを鋼帯（Ｓ）方向に吹き
付けることにより、関口（５）から吐出する溶融めっき
金属を銅帯方向に押し流し、この溶融めっき金属流（１
６）に超音波を放射するようにしたものである。

また、第１２図の実施例は、第１１図と同様、関口（５
）の側方にガス供給口（１７）を設け、このガス供給口
（１７）からめっき金属材の融点以上の温度の高温ガス
を鋼帯方向に吹き付けることにより、関口（５）から供
給されるめっき金属材（２）の先端を溶解させ、その溶
融めっき金属を前記高温ガスで鋼帯方向に押し流し、こ
のめっき金属流（１６）に超音波を放射するようにした
ものである。この実施例では、めっき金属材供給装置（
ＩＧ）がその案内部（４）に第８図と同様の予熱機構を
有している。

以上の第１１図および第１２図に示すように、関口側方
から高温ガスを吹き付けることにより。

めっき金属の溶解状態が幅方向で均一化し、溶融めっき
金属を一定の流速で板幅方向に供給することができる。

すなわち、めっき金属材の溶解にはある程度のむらは避
けられず、このため溶融めっき金属をＳ＊方向へ自然に
流れるようにした場合には、溶解状態が不肖゛−となっ
て金属流の流速等が一定しなくなり、長手方向（仮ライ
ン方向）の付着量不均一化を招く原因となる。この点上
記実施例では、ガスの吹き付けにより金属の溶解が幅方
向で均一化され、一定の流速でコントロールされるため
、均一なめっきが可能となる。また、第１２図の実施例
のように上記作用に加え、高温ガスがめつき金属材を溶
解する作用をする方式では、めっき金属材の溶解をより
均一化することができる。

上記高温ガスとしては、通常めっき金属材の沸点以下で
あって、且つ融点＋（５０〜１５０）’Ｃ程度の温度の
ガスが用いられ、例えばめっき金属材がＺｎの場合には
、通常５００℃以上のガスが用いられる。

これらの方法で鋼帯の溶融亜鉛めっきを行う場合１例え
ば次のような条件で実施することができる。

Ｚｎ板（めっき金属材）厚　：５ｗ１ Ｚｎ　板子熱温度　　　＝４１０℃ 高温ガス温度　　　：５５０℃ 高温ガス流速　　　：　５ｍ／ｓ以上 ガス供給ロスリット＠：５ｎｍ なお、第１１図および第１２図の実施例でも、その他の
条件等については、上記各実施例と同様である。

第１３図および第１４図の実施例は、それぞれめっき金
属材供給装置（１１（）　（ＩＩ）を下向きに配置して
溶融めっき金属を自然流下させ、この溶融めっき金属流
（１６）に側方から超音波を放射するようにしたもので
、第１３図はめっき金属材（２）をめっき金属材供給装
置（ＩＨ）の加熱溶解機構（加熱体（６））により溶解
させるようにした形式、また第１４図はめっき金属材（
２）を開口（５）に面した加熱装置（１５）で溶解させ
るようじた形式である。なお他の構成、条件等について
は、上述した実施例と同様である。

第１５図および第１６図の実施例は、溶融しためっき金
属を、加熱しつつスロープガイド（１８）に沿って流下
させるとともに、スロープガイド（１８）上で溶融めっ
き金属流（１６）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（１８
）から膜状に射出し、この金属流に対し、超音波を放射
するようにしたものであり、このように溶解しためっき
金属をそのまま流下させるのではなく、溶融めっき金属
流を電磁力で付勢して膜状に射出することにより、めっ
き金属材供給装置と通板する金属ストリップとの間隔を
比較的広くとることができる。第１５図はめっき金属材
（２）をめっき金属材供給装置（ＩＪ）の加熱溶解機構
（加熱体（６））により溶解させるようにした形式、ま
た第１６図は金属材（２）を開口（５）に面した加熱装
置Ｉ（１５）で溶解させるようにした形式であり。

いずれの実施例においても、前記関口（５）からｌｌ？
ｉＦ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（１８）が設けられ、このスロープガイド
（１８）には、流下するめっき金属を加熱するための加
熱体（１９）とめっ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（２０）が設
けられている。

この付勢袋！！　（２０）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。

前記スロープガイド（１８）の終端付近のガイド面（１
８０）は鋼帯方向に向かってやや上向きに傾斜しており
、溶融めっき金属流をｔＲｉに向かってやや上向きに射
出できるようになっている。

なお、他の構成、条件等については上述した実施例と同
様である。

以上述べた各実施例は、超音波を放射方向変換器で集束
させ、溶融めっき金属に放射するようにした方式である
が、場合によっては、第１７図に示すように振幅拡大器
（９）の先端の振動部（２１）を液溜（１２）に浸漬さ
せ、これによって溶融めっき金属を霧化させるようにし
てもよい。

本発明では、ｔ＋ｉ帯の通板方向については何ら制約は
ない、すなわち上記各実施例では鋼帯は上向き通板して
いるが；例えば、下向き、斜め方向、また場合によって
は水平方向で通板させるようにしてもよい。

なお以上述べた各実施例の方式のうち、第９図から第１
５図の方式では、溶融しためっき金属が開口（５）内で
液溜を形成しないため、溶融金属が案内部内方の壁面と
めっ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
。

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
：５〜２５％、　Ｎ、　：　７５〜９５％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
っき前の鋼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めっき、ロ
ーＺｎ合金めっきをはじめ、Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｚｎ合金
めっき（例えば、１％Ｃｏ−１％Ｃｒ　−Ｚｎ合金めっ
き）　、　Ａｎ−Ｍｇ−Ｚｎ合金めっき（例えば、５％
ロー０．６％Ｍ（−Ｚｎ合金めっき）、ローＳｉ　−Ｚ
ｎ合金めっき（例えば、５５％＾ｌｌ−１．６％Ｓｉ　
−Ｚｎ合金めっき）、Ｓｉ−ロ合金めっき（例えば、１
０％’５ｉ−Ａｌ１合金めっき）、５ｎ−Ｐｂ合金めっ
き（例えば、１０％Ｓｎ　−Ｐｂ合金めっき）等を行う
ことができる。

また１以上の実施例では、鋼帯（Ｓ）の片面に対しての
みめっき金属材（２）の供給を行っているが、鋼帯両面
めっきの場合には、銅帯両側に装置（１）が配され、そ
れぞれの面に対するめっきが行われることは言うまでも
ない、なおこの場合、ＷＪ面のめっきは、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、
銅帯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
０例えば、家電用等の外板素材として、片面（塗装用面
）にＦｅ　−Ｚｎ合金めっき皮膜を有し、他の片面（裸
面）にＺｎめっ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、いずれもめっき金属材（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、この場合でもめっき金属材（２）は案
内部（４）内に充填され、適当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、金属ストリップ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比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っき金属の損失がな
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っきされ、めっき皮膜中成分
が均一化し、か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。

（′７１各種の合金めっきを実施する場合にも、鋼帯に
供給するめっ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１片面めっき、多層めっき１
両面差厚めつき１両面具種めっき等、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、同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、これを金属ス
トリップ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同相
のめっ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。

また、本発明は溶解しためっき金属材を超音波の作用に
より霧化させるため、従来のガスアトマイズ等に較べ非
常に微細な溶融めっき金属の液滴が得られ、これを金属
ストリップ面に付着させることにより、極めて緻密で加
工性、特にプレス成形性に優れためっき皮膜が得られる
。

また、本発明法ではガスアトマイズのように大量のガス
を必要としない利点もある。

さらに、めっき金属材供給装置と通板する金属ストリッ
プ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っき皮膜が得られ、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。

また、圧延ロールの圧下率の調整により極薄めっきを含
めめっき厚を自在にコントロールすることができ、また
、めっき後のストリップを圧延ロールで単に圧延するだ
けで付着量調整を行なうため、従来の気体絞りノズル方
式のような問題が全くなく、しかも幅方向で均一な付着
量を得ることができる。さらに、本発明では圧延により
生じるストリップ表面酸化膜があっても、圧延により生
じるクラックにより合金相が効果的に発達するため、密
着性が良好なめっき皮膜が得られるという優れた利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第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図はめっき皮膜の圧延状態を
示す模式図である。第３図は圧延ロールによる圧下率と
得られるＺｎめっき皮膜厚との関係の一例を示すもので
ある。第４図及び第５図は本発明の実施に供される圧延
ロールの一例を示したもので、第４図はロール内冷却水
流路を示す説明図、第５図はロール本体通路形成部の断
面図である。第６図は本発明の実施に供される圧延ロー
ルの他の例を示す説明図である。第７図ないし第１７図
はそれぞれ本発明において利用されるめっき方式を示す
説明図である。第１８図（Ａ）（Ｂ）は圧延前後のめっ
き皮膜厚分布の一例を示すもの、第１９図は圧延後のめ
っき鋼帯の断面構造およびＺｎエツチング後の金属組織
を示す顕微鏡拡大写真である。 図において、　（ＩＡ）〜（ル）はめっき金属材供給装
置、（２）はめっき金属材、（３）は超音波発生装置、
（５）は開口、（１２）は液溜、（１３）は微小液滴、
（１６）は溶融めっき金属流、（２２）は圧延ロール。 （Ｓ）は鋼帯である。 第１図 圧下ＩＶ−（％） 第４図 第５図 第８図 第９図 第１０図 １１］Ｏ 第１５図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続的に供給される固相のめっき金属材を、通板する金
   属ストリップの近傍で順次溶解するとともに、この溶融
   めっき金属を超音波によって霧化させ、該霧化による微
   小液滴を通板する金属ストリップに付着させることによ
   りめっき皮膜を形成させ、次いでめっきされた金属スト
   リップを、ストリップ面の溶融金属が凝固する前に軽圧
   下圧延することを特徴とする金属ストリップの溶融金属
   めっき方法。