JPH03202451A

JPH03202451A - 溶融めっき方法および装置

Info

Publication number: JPH03202451A
Application number: JP34068289A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Takakura; 高倉　芳生; Tomoaki Kimura; 智明木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-04
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JP2804136B2

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〕本発明は帯鋼の溶融めっき方法および装置に係わり、特
に、ロール絞りと気体絞りを併用した溶融めっき方法及
び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の溶融めっき装置は、例えば特公昭４９−２５８１
６号公報の第１図に示されているように、めっき溶の出
口に２本の絞りロールを配置し、これらロールにより溶
融めっき材を絞るロール絞り方式と、例えば同公報の第
２図及び第３図や「日立詳論Ｊ　ｖｏｌ−６５，Ｎｏ、
２に記載のように、めっき浴の出口に気体を噴射するノ
ズルを配置し、その気体に溶融めっき材を絞る気体絞り
方式とがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ロール絞り方式では、金属製の絞りロー
ル表面が高温の溶融金属におかされるので、めっき面の
品質を維持するためにはロール表面の管理が必要で、メ
ンテナンスの頻度が多いという問題があった。そしてこ
の理由から、近年は気体絞り方式が多用されている。

しかしながら、気体絞り方式も薄目付けに限界があるこ
と、気体の噴射圧力によるストリップの振動あるいはシ
ンクロールで曲げられることによるストリップの幅方向
の反り（Ｃ反り）によりめっき厚みムラが生じる等の問
題があり、必ずしも満足するものではなかった。

一方、近年の溶融めっき製品のニーズは多様化されでき
ており、例えば電気めっきに近いような片面２０ｇ／ｘ
ｉ以下の薄目付けが要求されている。

それに伴ってめっきの厚みムラも±Ｌｏｇ／ｉから±５
ｇ／ｒｓＪと１／２以下のレベルが要求されている。従
来の気体絞り方式ではこの要求に対応することができな
い。

また、特に自動車用めっき鋼板は差厚めつき、すなわち
、ストリップの両側のめつき厚みに差をつけたものの要
求が強い。例えば、片面は３０ｇ／ｄ、他方の面は極力
薄い１０ｇ／ｒＩ！の大きな差厚比が要求されている。

しかしながら、この要求に対して従来技術はいずれも対
応できなかった。

本発明の目的は、メインテナンス量が少なく、かつ薄目
付けが可能であり、さらにめっき厚みムラを低減できる
溶融めっき方法及び装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ストリップの両側のめつき厚みに
差をつけた差圧めっきに好適な溶融めっき方法及び装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するため、本発明は、帯鋼を溶融めっき
浴に導入し、めっき浴中のシンクロールにより方向を変
換して垂直方向に引上げ、帯鋼にめっき処理を行う溶融
めっき装置において、帯鋼が垂直方向に引き上げられる
めっき浴の出口に、めっき浴中に下部を浸漬され、帯鋼
の一方の面に接触する絞りロールと、前記絞りロールに
対向して位置し、帯鋼の他方の面に気体を噴射するノズ
ルとを配置したものである。

また、本発明は、帯鋼を溶融めっき浴に導入し、めっき
浴中のシンクロールにより方向を変換して垂直方向に引
上げ、帯鋼にめっき処理を行う溶融めっき方法において
、めっき浴中から垂直方向に引き上げられた帯鋼の一方
の面を絞りロールで支持しながら、絞りロールに対向し
て配置されたノズルから他方の面に気体を噴射し、帯鋼
の一方の面をロール絞りとし、他方の面を気体絞りとし
たものである。

この場合、帯鋼の一方の面は絞りロールのロール周速を
変化させることによりめっき厚みを調整し、他方の面は
噴射する気体のガス圧、または気体を噴射するノズルと
帯鋼間の距離を変化させることによりメッキ厚みを調整
する。

〔作用〕

帯鋼、すなわち、ストリップの一方の面を絞りロールで
支持することにより、ストリップの振動を止めかつスト
リップの幅反り（Ｃ反り）も消えるので、絞りロールに
対向してノズルを配置し、ストリップの他方の面に気体
を噴射させることにより振動およびＣ反りのない状態で
気体絞りが行われ、これらに起因する気体絞りのめっき
厚みムラが著しく減少する。

また、絞りロールで支持されるストリップの位置は一定
であるので、ノズルをストリップ面に極力近づけること
ができ、このノズルの近接配置と上述しためっき厚みム
ラの減少とにより気体絞りによる薄目付けが可能となる
。また、当然、めっき厚みムラの少ない厚目付けも可能
である。

一方、ストリップの絞りロールに支持されている面はロ
ール絞りによりめっき処理される。ロ一ル絞りは本来薄
目付けに向いており、また、比較的美麗なめっき面を得
ることが可能である。

以上より、まず、本発明ではストリップの片面だけをロ
ール絞りとするので、従来の両面ロール絞り方式に比べ
て絞りロールのメインテナンス量が半減する。また、気
体絞りでの薄目付けが可能であるので、従来の両面気体
絞り方式では不可能であった両面等厚の薄目付けを行え
る。また、めっき厚みムラを低減できるので、その分だ
けめっき厚みも薄くでき、溶融めっき材の使用量を少な
くできると共に、美麗なめっき面が得られる。

さらに、帯鋼の一方の面ではロール絞り本来の薄目付け
が可能であり、他方の面では上述のごとく気体絞りによ
る薄目付けから厚め付けが可能なので、めっき厚みの比
（差厚比）の大きい差圧めっきが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。

本発明の一実施例による溶融めっき装置を示す第１図お
よび第２図において、脱脂加熱された帯鋼、すなわち、
ストリップ１は、溶融めっき材２を加熱溶融しためっき
槽３内のめっき浴４に導かれ、めっき浴４中のシンクロ
ール５により方向を変えられ、めっき浴４中のサポート
ロール６により支持されながら上方に進行する。めっき
浴４の出口部には、めっき浴中に下部を浸漬した絞りロ
ール７と、この絞りロール７に対向してノズル８とが配
置さ右、めっき浴４から出たストリップは、一方の面が
絞りロール７に接触し、この絞りロール７でその面上の
溶融めっき材が絞られる。一方、ノズル８からはストリ
ップ１の他方の面に向けて圧力気体９が噴射され、スト
リップ１は絞りロール７に支持されながら、その他方の
面上の溶融めっき材が圧力気体９により絞られる。

サポートロール６は水平方向に移動調整可能となってお
り、サポートロール６の水平方向位置を調整することに
よりストリップ１を絞りロール７上にしっかりと接触さ
せる。絞りロール７のロール表面には第３図に示すよう
に多数の周方向の溝７Ａが形成されている。

以上のように構成した本実施例におけるめっき表面の形
成プロセスを第４図により説明する。ストリップエはス
トロークδで水平方向に移動可能なサポートロール６で
押され、Ｆの力で絞りロール７に接触している。めつき
浴４の溶融めっき材２は絞りロール７の溝７Ａにより第
４図に符号１１で示すように上方に運ばれ、絞りロール
７とストリップ１との間には液溜りが生じ、ストリップ
１上でめっき材は上方へ、絞りロール７上でめっき材は
その回転方向へとそれぞれ符号１２．１３のごとく分離
して行く。ストリップ１上のめつき材上２は上方で冷却
され、固まってめっき表面となる。一方、ストリップ１
の他方の面では、めっき浴４からストリップ１に付着し
てきためっき材１４は、ノズル８から連続的に噴射され
る気体９により絞られ、ストリップ１上のめっき材１５
の如く上方に運ばれ、同じく冷却され固まり、めっき表
面となる。

以上のプロセスにおいて、ロール絞りによるめっき厚み
は次のように定まる。まず、絞りロール７の溝７Ａによ
り上方に運ばれるめっき材１１の総量は、溝７Ａの大き
さとロール周速ＶＲとの積で決まる。溝７Ａの大きさは
、第４図で溝７Ａの幅をｂ１高さをｈとするとｂｘｈ＝
ｓの面積Ｓで表わせる。このめっき材１１の総量が１２
．１３の如く分離するが、その分離割合はストリップ速
度ＶＳとロール周速ＶＲとの比により定まる。このとき
、ロール表面とめっき材のぬれ性が少ないと、ストリッ
プ１の方により多くのめっき材が配分される。以上を数
式で表わすと、めっき材１２の厚みδＲは、ここで、Ｋは絞りロール７とめっき材のぬれ性による補
正係数である。ストリップ１と絞りロール７のぬれ性が
同じであるとに＝１である。また、Ｚはロール周速ＶＲ
とストリップ速度ＶＳとの速変化（ＶＲ／ＶＳ　’）で
ある。またａは第４図に示す溝７Ａのピッチである。

以上より、めっき厚みを変えるためには溝７Ａの大きさ
を変えるか、速度比ｚ１すなわち、ロール周速ＶＲを変
えればよい。また、薄目付けをするためには、溝７Ａを
小さくするか、ロール周速ＶＲを小さくすればよい。こ
のようにすることによりロール絞り方式ではＬｏｇ／ｎ
ｆ（片面）の薄めつき厚も容易に得られる。なお、溝７
Ａを小さくするには、例えばショットブラスティングの
表面の如く細かい凹部を多数形成してもよい。

一方、気体絞りによるめっき厚みは、噴射気体の圧力Ｐ
か、ストリップ１とノズル８間の距離ｌを変えることに
より調整することができる。すなわち、圧力Ｐを増すか
、距離ｌを小さくすることにより、めっき厚みを薄くす
ることができる。

ところで、従来の両面気体絞り方式では、ストリップ１
の振動が避けられないこと、およびめっき浴４中のシン
クロール５で曲げられることによりストリップ１に幅反
り（Ｃ反り）が発生することにより、結局、ストリップ
１とノズル８間の距離ｌがストリップの長手方向および
幅方向共に変動し、めっき厚みムラが生じていた。

また、薄目付けをするためには気体圧力Ｐを上げるか、
ストリップ１とノズル８との距離ｌを小さくすればよい
が、圧力Ｐが高くなるとめっき材の飛散が多くなるので
、圧力を上げるに限界があり、また上述したストリップ
ｌの振動と幅そりのため、ノズル８を近づけるにも限界
があり、いずれにしても薄目付けには限界があった。具
体的には、３０ｇ／ｒＩｉ（片面）程度がめつき厚みの
薄目付けの限界であった。

これに対し、本実施例では、ストリップ１は絞りロール
７により安定して支持されるので、この部分でのストリ
ップ１の振動は非常に小さく、また同時に、めっき浴４
中のシンクロール５により発生するストリップの幅反り
も消失する。このため、めっき厚みムラを著しく小さく
することができる。めっき厚みムラが少なくなると、そ
の分だけめっき厚みも減少させることができる。すなわ
ち、例えばめっき厚みムラが±１０ｇ／ｎｆ（片面）あ
って、最小めっき厚み２０ｇ／ｍ（片面）を確保するた
めには３０　ｇ／ｄ　（３０＝２０＋１０）の目付けが
必要となる。これを、めっき厚みムラを±５ｇ／ｎｆ（
片面）にできれば、２５ｇ／ｒＩｉ（片面）の日付けを
すれば良く、めっき製品の性能を損ねることなく５ｇ／
ｒｘ！分だけ、めっき厚みを薄くすることができ、その
経済的効果は大きシ）。

また、絞りロール７で支持されるストリップ１の位置は
一定であるので、ノズル８をストリップ１に最大限まで
近づけることができる。このノズル８の近接配置と上述
しためつき厚みムラの減少とにより従来気体絞りでは不
可能であった２０ｇ／ｒｄＣ片面）以下の薄目付けが可
能となる。なお、当然、めっき厚みムラの少ない厚目付
けも可能である。

したがって、本実施例によれば、気体絞りでの薄目付け
が可能であるので、従来の両面気体絞り方式では不可能
であった両面等厚の薄目付けが行える。また、帯鋼の一
方の面ではロール絞り本来の薄目付けが可能であり、他
方の面では上述のごとく気体絞りによる薄目付けから厚
め付けが可能なので、めっき厚みの比（差厚比）の大き
い差圧めっきを容易に行うことができる。

第５図に本発明の絞り方式によるめっき可能な最小めっ
き厚および差圧比を従来方式と比較して示す。

両面等厚めっきの場合、従来の気体絞りでは最小厚みが
３０　ｇ／ｒｒｉであるのに対して、本発明の方式では
上述しためっき厚みムラの減少により最小厚みが２０ｇ
／ｎｆとなり、１０ｇ／ｍだけ薄く薄目付けが可能であ
る。

また、差厚めつきの場合、従来の気体絞り方式では最小
厚みが４０ｇ／ｎｆと大きく、かつめっき厚みの比、す
なわち、差厚比も２倍が限界であり、それ以上の差圧比
は得られない。一方、従来のロール絞り方式ではＬｏｇ
／ｍの薄目付けは可能であるが、差厚比は１．５倍程度
が限界であり、その範囲は非常に狭いので実用に供し難
い。これに対し本発明方式では、最小めっき厚は１０　
ｇ／ｒｄと小さく、かつ差厚比も、例えば６といった如
く非常に大きくとれる。

通常の差厚めつきでは片面はサービスコーティングであ
り、極力薄いことが望まれ、他の面は比較的厚い、すな
わち、差厚比が大きいことが要求されるため、本発明の
方式は差圧めっきに対して非常に適していることが理解
できよう。近年、片面のみめっきした片面めっきの要求
が少なくなり、片面が薄日付けの差厚めつきがこれにと
って代わろうとしているが、従来の絞り方式ではこの要
求に応えられなかったが、本発明はこの要求に１００％
対応可能なものである。

また、本実施例によれば、ストリップの片面だけをロー
ル絞りとするので、従来の両面ロール絞り方式に比べて
絞りロールのメインテナンス量が半分で済む。また、め
っき厚みムラを低減できるので、その分だけめっき厚み
も薄くでき、溶融めっき材の使用量を少なくできると共
に、美麗なめっき面を得ることができる。

上述した本実施例の効果を従来方式との比較で、第６図
に要約して示す。この図から、本発明の方式が差圧めっ
きを行う上で従来のいずれの方式よりも優れ、薄目付け
、めっきムラでは従来の気体絞り方式よりも優れた結果
が得られ、メインテナンス量では従来の絞りロール方式
よりも有利であることが容易に理解できよう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、差圧比の大きい差圧めっきが可能であ
り、差圧めっきの適用範囲を拡大することができる。

また、両面等厚めっきで従来の気体絞り方式では不可能
であった２０ｇ／ａｉ程度の薄目付けが可能となり、電
気めっきにとって替り得ると共に、従来の気体絞り方式
よりもめっき厚みムラを著しく低減でき、溶融めっき材
の節約を可能とし、かつ美麗なめっき面を得ることがで
きる。

さらに、従来の両面ロール絞り方式に比べて絞りロール
のメインテナンス量を半減でき、作業性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による溶融めっき装置の概略
図であり、第２図はその溶融めっき装置の上面図であり
、第３図（Ａ）は絞りロールの平面図であり、第３図Ｃ
Ｂ）は絞りロールの拡大図であり、第４図は第１図の溶
融めっき装置によるめっきの形成プロセスを説明する図
であり、第５図は本発明の方式によるめっき可能な最小
厚みおよび差圧比を従来方式との比較で示す図であり、
第６図は本発明の効果を従来方式との比較で示す図であ
る。符号の説明１・・・帯鋼（ストリップ）２・・・溶融めっき材４・・・めっき浴７・・・絞りロール８・・・ノズル９・・・気体第１図９：気体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）帯鋼を溶融めっき浴に導入し、めっき浴中のシン
クロールにより方向を変換して垂直方向に引上げ、帯鋼
にめっき処理を行う溶融めっき装置において、帯鋼が垂直方向に引き上げられるめっき浴の出口に、め
っき浴中に下部を浸漬され、帯鋼の一方の面に接触する
絞りロールと、前記絞りロールに対向して位置し、帯鋼
の他方の面に気体を噴射するノズルとを配置したことを
特徴とする溶融メッキ装置。
（２）帯鋼を溶融めっき浴に導入し、めっき浴中のシン
クロールにより方向を変換して垂直方向に引上げ、帯鋼
にめっき処理を行う溶融めっき方法において、めっき浴中から垂直方向に引き上げられた帯鋼の一方の
面を絞りロールで支持しながら、絞りロールに対向して
配置されたノズルから他方の面に気体を噴射し、帯鋼の
一方の面をロール絞りとし、他方の面を気体絞りとした
ことを特徴とする溶融めっき方法。
（３）請求項２記載の溶融めっき方法において、帯鋼の
一方の面は絞りロールのロール周速を変化させることに
よりめっき厚みを調整し、他方の面は噴射する気体のガ
ス圧、または気体を噴射するノズルと帯鋼間の距離を変
化させることによりメッキ厚みを調整することを特徴と
する溶融めっき方法。