JPH03107446A - 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〕

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。

この種のめっ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。

〔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
っき鋼帯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、
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）浴中に投入するめっき金属地金成分と、鋼（４） 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、各種のめっき欠陥が発生する。

高温、高浸食性のめっき金属浴中に、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。

ａ− （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
温で且つ多量のめっ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ヤ生産
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。

４− （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、走行する銅帯面にノズルを近
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、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号として提案した。

この方法は、固相めっき金属材を、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、
銅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、溶融しためっ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
、ノズル先端と銅帯面間の間隙は、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（反り等）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ストリップ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が可能な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、表面がめつき金属の融点以上の温度
に加熱されたロールを回転させ、該ロールの表面に溶融
めっき金属を付着させ、ロ７− 一ルを通板するストリップに接触させることにより、ロ
ール表面の溶融めっき金属をストリップ面に転写し、ス
トリップ面にめっき皮膜を形成させるようにしたもので
ある。

このような方法において、めっき金属は、ロールに接触
させることによって溶解させてもよいし、またロール近
傍で溶解させた後、ロール表面に付着させるようにして
もよい。

このような本発明によれば、ストリップにロールを接触
させることにより、ロール表面上の溶融めっき金属をス
トリップ面に転写させるようにしたため、ストリップの
振動や反り等の形状不良に関係なく、ストリップ面に均
一にめっき皮膜を形成させることができる。

また、固相のめっき金属材をロール面上またはロール近
傍でめっき目付分だけ溶融させ、これを通板するストリ
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る。

〔実施例〕

８ 第１図は本発明の一実施例を示すもので、上向きに通板
するストリップ（Ｓ）の両側にコーティング用のロール
（ｌａ）　（ｌｂ）を配し、ス１−リップ（Ｓ）の両面
を同時にめっきするようにしたものである。

ロール（Ｉａ）　（ｌｂ）は、その表面がめつき金属の
融点以上の温度に加熱されている。各ロール（１ａ）　
（ｔｂ）には板状の固和めつき金属材（２ａ）　（２ｂ
）が接触し、この接触によりめっき金属が溶解し、溶融
めっき金属がロール（ｌａ）　（ｉｂ）の表面に付着す
る。各ロール（ｌａ）　（ｌｂ）はストリップ（Ｓ）を
両側から挾むようにしてストリップ両面に接触しながら
回転（ス！・リップ通板方向に対して順回転）しており
、各ロール面に付着した溶融めっき金属がストリップ面
に転写され、これによりめっき皮膜が形成される。この
ようにしてめっきされたス１−リップ（Ｓ）は、気体絞
り装置（３）により、そのめっき厚が調整される。

このようなめっき処理中、固相めっき金属材（２ａ）　
（２ｂ）はその先端順から順次溶解し、この溶解に伴っ
てロール（ｌａ）　（ｌｂ）方向に送られる。

第２図ないし第７図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
したものである。

第２図に示す実施例は、第１図がロール（１ａ）（１ｂ
）をストリップ通板方向に対して順回転させたものであ
るのに対し、ロール下流側のストリップにルーピングを
生じさせないようにするため、ロール（ｌａ）（ｌｂ）
をストリップ通板方向に対して逆回転させるようにした
ものである。

また、第３図に示す実施例は、ストリップ両側のロール
（ｌａ）　（ｌｂ）をストリップ通板方向の異なる位置
に配し、各ロール（ｌａ）　（ｌｂ）をストリップ（Ｓ
）に適当な圧力で押し付けるようにしたものである。こ
のような方法によれば、ストリップ（Ｓ）に張力がかか
り、ストリップの振動抑制に有効である。

第４図に示す実施例は、第３図と同様ストリップ両側の
ロール（ｌａ）　（ｌｂ）をストリップ通板方向の異な
る位置に配し、上流側のロール（１ａ）によるめっき面
の付着量調整を行う気体絞り装置（３ａ）を、下流側の
ロール（１ｂ）に対向する位置に設け、一方、ロール（
１ｂ）によるめっき面の付着量調整を行う気体絞り装置
（３ｂ）を、ロール（１ｂ）の下流側に設けたものであ
る。このような方法によれば、気体絞り装置（３ａ）に
よる付着量調整部では、ストリップ（Ｓ）の裏面側がロ
ール（ｌｂ）に支持されているため、付着量の均一化が
高精度に図られ、極めて美麗な外観のめっき皮膜が得ら
れる。

第５図および第６図はストリップ片面側を、デフレクタ
ロールを用いてめっきするようにした実施例である。こ
のうち第５図は、デフレクタロール（ｌａ’）にストリ
ップ（Ｓ）を１８０°の角度接触させて通板させるとと
もに、このデフレクタロール（ｌａ’）のストリップ出
側位置にロール（ｌｂ’）を配し、デフレクタロール（
ｌａ’）およびロール（ｌｂ’）にそれぞれ固相めっき
金属材（２ａ）　（２ｂ）を接触させて溶解させ、スト
リップ（Ｓ）両面にめっき皮膜を形成させるようにした
ものである。

また、第６図はデフレクタロール（ｌａ’）にスト１− リップ（Ｓ）を９０＠の角度接触させたものであり、他
の構成は第５図に示すものと同様である。

また、第７図はロールをストリップ通板方向で多段に設
けたものであり、ロール（ｌａｌ）　（１ｂ１）とロー
ル（ｌａ２）（ｌｂｚ）をそれぞれストリップ（Ｓ）に
対し離接可能として、これらを使い分けることにより、
異なる種類のめっきの切替を簡単に行うことができる。

なお、上述した第２図ないし第７図の実施例でも、各ロ
ールの表面をめっき金属の融点以上に加熱しておくこと
は言うまでもない。

また、第３図ないし第７図におけるロール（ｌａ）　（
ｌａ’）（１ａ、）（１ａ２）（ｌｂ）　（ｌｂ’）（
ｌｂ、）（ｌｂ、）の回転方向は、ストリップの通板方
向に対し順回転、逆回転のいずれでもよい。

ロールの表面温度は、めっき金属がＺｎの場合には４５
０〜５５０℃程度とすることが好ましく、このようにロ
ール表面をめっき金属の融点以上の温度に保つことによ
り、ロール表面を常に溶融めっき金属で濡れた状態とす
ることができる。

１２− またロールの加熱は内部加熱方式、外部加熱方式のいず
れでもよい。

また、固相めっき金属材（２ａ）　（２ｂ）は、送すロ
ーラ或いはシリンダ装置等からなる送り機構（図示せず
）により各ロール方向に送られる。

なお、この固相めっき金属材（２ａ）　（２ｂ）はロー
ル面上での溶解を容易にし、且つロール面に均一に付着
できるようにするため、予熱装置で適当な温度に予熱し
ておくことが好ましい。

以上の実施例は、いずれも固相めっき金属材を加熱され
たロール面に接触させることにより溶解させるようにし
たものであるが、他の方法としては、めっき金属材をロ
ールの近傍で溶解させ、この溶融めっき金属をロール面
に付着させるようにすることができる。

第８図はこのような方法の一実施例を示すもので、ロー
ル方向に送られるめっき金属材（２）は溶解装置（４）
によりその先端側から順次溶解され、その溶融めっき金
属（Ｍ）がロール表面に付着せしめられる。

前記溶解装置（４）は、周胴部に加熱体（５）（加熱ヒ
ータ等）を有する筒体であって、一端側にノズル（６）
が形成され、そのノズル口をロール面に近接させるよう
にして配置されている。めっき金属材（２）は、他端側
の開口から装置内に送り込まれ、その先端側から順次溶
解せしめられ、これによる溶融めっき金属（Ｍ）がノズ
ル（６）からロール面に供給される。

本発明では、ストリップ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ストリップは上向き
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。

また、形成されためっき皮膜の付着量調整装置としては
、上述した気体絞り装置のほかに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）等を用いる
ことができる。

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％、Ｎ２：　８０〜９５％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めっき、Ａ
ｎ−Ｚｎ合金めっきを１洟じめ、Ｃｏ　−Ｃｒ　−Ｚｎ
合金めっき（例えば、１％Ｃ０−１％Ｃｒ　−Ｚｎ合金
めっき）　、ＡＱ−Ｍｇ−Ｚｎ合金めっき（例えば、５
％Ａｆｉ−０．６％Ｍｇ　−Ｚｎ合金めっき）、ＡＱ−
３ｉ−Ｚｎ合金めっき（例えば、５５％Ａｎ−１．６％
Ｓｉ　−Ｚｎ合金めっき）、５ｊ−ｉ合金めっき（例え
ば、１０％５ｉ−Ａ１１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、上記した実施例はいずれもストリップ両面めっき
の例であるが、ロールをスＩ・リップ片面側にだけ配す
ることによって、ストリップの片面めっきを行えること
は言うまでもない。

また、本発明法においてストリップ両面にめっきを行う
場合、ストリップ両側に組成が異な５− るめっき金属材（２ａ）　（２ｂ）を配することにより
両面異杭めっきを容易しこ実施することができる。

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めっき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。この場合はめっき金属材（２）は適当
な案内筒内に充填され、適当な送り手段によりロール方
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。

６− （２） （３） （４） （５） （６） （７） 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。

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、めっき皮膜生成分が均一
化し、か且つ成分の制御が容易となる。

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。

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。

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。

各種の合金めっきを実施する場合にも、ストリップに供
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、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
給してめっき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
を固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
。

加えて、ストリップにロールを接触させることにより、
ロール表面上の溶融めっき金属をストリップ面に転写さ
せるようにしたため、ストリップの振動や反り等の形状
不良に関係なく、ストリップ面に均一にめっき皮膜を形
成させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はそれぞれ本発明の実施例を示す説
明図である。第８図は本発明においてめっき金属材をロ
ール近傍で溶解させる方式の一実施例を示す説明図であ
る。 図において、（１）　（ｌａ）　（Ｉａ’　）（ｌａｄ
（１ａ、）（ｌｂ）（ｌｂ’）（ｌｂ、）（ｌｂ２）は
ロール、（２）　（２ａ）　（２ｂ）はめつき金属材、
（４）は溶解装置、（５）は加熱体、（６）はノズル・
、（Ｓ）はストリップ、（Ｍ）は溶融めっき金属である
。 １（７＋ １ｂ１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面がめっき金属の融点以上の温度に加熱された
   ロールを回転させ、該ロールの表面に溶融めっき金属を
   付着させ、ロールを通板するストリップに接触させるこ
   とにより、ロール表面の溶融めっき金属をストリップ面
   に転写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。
2. （２）固相のめっき金属材をロールに接触させることに
   より溶融させ、該溶融めっき金属をロール面に付着させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の金属ス
   トリップの溶融金属めっき方法。
3. （３）固相のめっき金属材をロール近傍で溶解し、該溶
   融めっき金属をロール表面に付着させることを特徴とす
   る特許請求の範囲（１）記載の金属ストリップの溶融金
   属めっき方法。