JPH03226600A

JPH03226600A - 金属材表面の電解処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH03226600A
Application number: JP1925490A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Imazu; 今津　司; Mitsuo Kimura; 光男木村; Yoshiyuki Saito; 斉藤　良行; Yoshio Miyano; 宮野　芳夫
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-07

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、電気めっき、酸化スケール除去、電解研摩、
不働態化処理、或いは着色処理等の金属表面の電解処理
を高効率かつ均一に行う電解処理方法及び装置に関する
。

〈従来の技術〉従来、金属材表面に施される処理としては、脱スケール
、表面研摩、不働態化処理、着色処理及びめっき等が挙
げられる。

このような金属表面処理方法には、それぞれ機械的、化
学的及び電気化学的処理などの方法がある。しかしなが
ら、これらの従来処理方法では以下のような欠点があっ
た。

例えば、脱スケール処理については、機械的処理の代表
的な方法としてショツトブラスト処理があるが、粉塵、
騒音の発生等の環境問題があり、処理現場において直接
処理を行う現場処理が困難であり、また、表面に加工硬
化層が残存するた屹に耐食性あるいは機械的性質に悪影
響を与える等の欠点があった。

また、化学的処理法においては、いわゆる酸洗による脱
スケール処理があるが、処理に長時間を要し、また、酸
性液を使用することによる環境問題もあり、現場処理が
困難である欠点があった。

なお、近年酸洗用ベースＨこよる現場酸洗処理法も行わ
れているが、長時間の処理が必要でありまた酸洗ムラも
生じ易いという欠点があった。

電気化学的処理法としてはいわゆる電解酸洗による脱ス
ケール処理があり、短時間での処理が可能ではあるが、
処理溶液および処理装置による制約が大きく、やはり現
場での処理が困難である欠点があった。また、電気化学
的処理法においては良好な電流効率で優れた表面処理製
品を得るためには、処理用の電極表面を常に清浄に保つ
ことが重要であり、改良が望まれていた。

以上の問題点を解決するために、本願出願人は特開昭６
４−４５００号公報で表面処理すべき金属材と対極の間
に電解質を含むペーストを保持させ、金属材と対極の間
にペーストを経て通電することを特徴とする金属材表面
の電解処理方法を提案している。

しかし、そこに開示している技術は、電極と金属材表面
との相対的運動に関するものであり、常に良好な表面品
質の製品を得ることができなかった。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明は、表面処理すべき金属材と電極の間にペースト
状電解液を保持して通電する電解処理技術において、高
能率かつ均一で良好な表面品質を得るための電解処理方
法及び装置を捉供することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉第１の発明は、電極と金属材表面間にペースト状電解液
を含浸させたリング状又はベルト状のパッドを連続的に
通過させて前記電極と金属材表面間にペースト状電解液
を供給するとともに、前記電極を振動させながら前記電
極と金属材表面間に通電することを特徴とする金属材表
面の電解処理方法である。

そして第２の発明は、電解処理される金属材表面に対向
して設置した電極と、前記ＩＥ極と金属材表面間に循環
移動可能に設置したリング状又はベルト状のパッドと、
前記パッドの駆動装置と、前記パッドの移動行程途上に
設置した、前記パッドにペースト状電解液を含浸させる
ペースト槽と、前記Ｔ！ｉ極に振動を与える加振装置と
、前記電極と金属材表面間にｉ！！Ｉｔする電源とを備
えたことを特徴とする金属材表面の電解処理装置である
。

〈作　用〉電極と金属材表面間に介在させたパッドに、連続的に供
給されるペースト状電解液を保持して電解処理する方法
において、最も重要な役目をするのがパッドである。め
っきが開始されるとｍ板表面からは水素ガスが発生し気
泡が生しる。この鋼板表面の気泡を鋼板表面から除去し
ないと均一な７Ｇ、ｆＬ密度が得られず、めっきにはピ
ンホールなどの欠陥が生しる。また、電極側は昇温など
により劣化したペーストが堆積し、鋼板面同様に均一な
電流密度が得られず良好なめっきが得られない。

良好なめっきを得るには１を掻を清浄にしておくことと
、鋼板表面の気泡除去のどちらが欠けてもいけない、ま
た、酸化スケールの除去の場合でも、電極をいつも清浄
にしておかなければ効率よく表面処理を施すことができ
ない。

そこで、本発明では、パッドをリング状又はベルト状と
して、常に電極と金属材表面間を移動させるようにする
とともに、電極を振動するようにした。これにより、電
極からのガス発生に伴う気泡及び金属材表面でのガス発
生による気泡を除去し、電極を常に清浄な状態に保つこ
とができ、高能率でかり均一な金属材表面の電解処理を
行うことができる。

例えば、後述の本発明の実施例の場合には、パッドを移
動かつ振動させることにより、気泡を鋼板表面から離す
ことができ、さらに振動により気泡を１ケ所にとどめる
ことなく、常に振動させることができ、鋼板表面の電流
密度のムラをなくす効果が得られ、ピンホールが少なく
、耐食性の優れためっきが得られる。また、パッドの移
動は、劣化したペーストを除去したり、電極を常に清浄
に保つ働きもある。

〈実施例〉本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の金属材表面の処理装置の一実施例を
概略的に示した斜視図であり、第２図は第１図の断面図
である。第３図及び第４図は電極振動装置の例を示した
図である。

ここでは、鋼板に電極めっきを施す場合について説明す
る。

】は電解処理される綱板４の表面に対向して設置した電
極である。５は直流電源であり、電極Ｉを＋、鋼板４を
−に接続する。

２は電極１と鋼板４の表面間に循環移送可能に設置した
リング状又はヘルド扶のパッドである。

６はパッド２の移送行程途上に設置した、パッド２にペ
ースト状電解液を含浸させるペースト槽である。ペース
トは、ペースト槽７から供給用ポンプ９、配管８を経て
、ペースト槽６に供給される。

パッド２にペーストを含浸させるには、駆動用ローラｌ
Ｏでパッド２を回転させる。そして、ペースト含浸用ロ
ーラ１１１２でペーストをパッド２に含浸させる。この
ローラ１１．１２は、パッド２を若干圧縮し、ペースト
中で開放し、パッド２がペーストを含浸しやすいように
しである。

パッド２にペーストが十分含浸したところで、通電し、
同時に電極振動装置３で電極ｌを振動させてめっきを行
う、同時に鋼板４あるいは装置全体を一定速度で移動さ
せる。

なお、パッド２の張力は、張力調整用ローラ１４で調整
する。１３は補助ローラである。

また、駆動用ローラｌＯの表面には凹凸をつけるか、凹
凸のあるシートなどを貼り付けて、パッド２のスリン１
を防止するのが好ましい。

次に、第３．４図に電極振動袋Ｗ３の例を示す。

第３図は、電極ホルダー円盤１６の中心をモータ１５の
中心より２〜３鵬偏心させることにより、電極Ｉが前後
、左右に振動させるようにしたものである。図中１７は
上部電極ホルダ、１８は下部電極ホルダ、１９は絶縁材
である。

第４図は、電磁石２０により、上部電極ホルダ１７を介
して電極１を左右に振動させるようにしたものである。

ここで用いるペーストとしては、例えば、めっき用ペー
ストとしては、通常のめっき溶液、各種金属塩と酸或い
はアルカリとの混合溶液などのめっき種を含有する溶液
を用い、例えばポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ナト
リウム、ザンサンガム等の有機増粘剤及び／またはゼオ
ライト、水ガラス、コロイダルシリカ、コロイダルアル
ミナ、珪ぶつ化ソーダ等の無機増粘剤などを加えてペー
スト化したものであればどのような方法で製造されたも
のでも用いることができる。

電解酸洗用ペーストとしては、硫酸、塩酸、硝酸、ぶつ
酸等の酸あるいは塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝
酸ナトリウム等の塩類を単独及び７／または複合添加し
たものについてそのまま、また；よ水を加えてペースト
化されるものは勿論、さらにポリアクリル酸ソーダ、ア
ルギン酸ナトリウム、ザンサンガム等の有機増粘剤及び
／またはゼオライト、水ガラス、コロイダルシリカ、コ
ロイダルアルミナ、珪ぶつ化ソーダ等の無機増粘剤など
を加えてペースト化したものであればどのような方法で
製造されたものでも用いることができる。

発色用ペーストとしては、・力性ソーダ、力性カリ、ア
ンモニア等のアルカリ、もしくは塩酸、硫酸、硝酸、し
ゅう酸、ぶつ酸、クロム酸、重クロム酸、リン酸、ぎ酸
、酢酸、マロン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸等の
酸、或いは上記のアルカリもしくは酸の塩類を単独また
は混合した発色用水溶液を用い、例えばポリアクリル酸
ソーダ、アルギン酸ナトリウム、ザンサンガム等の有機
増粘剤及び／またはゼオライト、水ガラス、コロイダル
シリカ、コロイダルアルミナ、珪ぶつ化ソーダ等の無機
増粘剤などを加えてペースト化したものであればどのよ
うな方法で製造されたものでも用いることができる。

エツチング用、加工用ペーストとしては、カ性ソーダの
アルカリ、もしくは塩酸、硫酸、硝酸、クロム酸、重ク
ロム酸、ぶつ酸等の酸及び／または上記のアルカリもし
くは酸の塩類を単独または混合した物について、そのま
ま、または水を加えてペースト化されるものは勿論、さ
らにポリアクリル酸ソーダ、あるいは二酸化ケイ素、ア
ルミナ、水ガラス、アルギン酸ソーダの如きペースト化
材を加えて成るペーストであればどのような方法で製造
されたものでも用いることができる。

さらに、電解研摩用ペーストとしては、上記発色用ペー
スト及び酸洗用ペーストのうちで、表面研摩性に優れた
任意のペースト剤が挙げられる。

また本発明において用いられるパッドは、その材質が耐
薬品性および絶縁性を有し、ペーストを含浸保持するこ
とができ、移動や振動に対しても破断することのないよ
うな機械的強度を有するものであればなんでもよいが、
例えばポリエステル繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維な
どの織布、編布、スポンジ、或いはタワシ、ブラシ状の
物体等がＹげられる。

めっき、発色などでは軟らかい材質を選択し、脱スケー
ルなどでは硬い材質を選択するのが好ましい。

］Ｏｍ　Ｘ　１０００ｗ　Ｘ　２０００＋ｗｅの普通鋼
（３Ｍ５０Ｂ）に、第１〜３図に示した本発明の電解処
理装置を用いてニッケルめっきを行った。

ペーストは、ワンド浴（硫酸ニッケル３３０　ｇ　／Ｐ
、塩化ニッケル４５ｇ／ｌ、ホウ酸３８　ｇ　／　ｌ、
残部水）にペースト化剤としてザンサンガムｌＱｗｔ％
を加えたものを用いた。

また使用した電極は幅２００ｍＸ　１００ｍであり、パ
ッドは厚さ２５閣、幅２００閤のナイロン製を用いた。

めっきは装置を移動し、普通鋼（３Ｍ５０Ｂ）を固定さ
せた。めっき条件及びその結果を第１表に示す。

Ｎ１めっきの評価は、ｓ！Ｊｉ微鏡による断面観察にお
けるＮ１めっき厚さとピンホールについて次のようにし
た。

◎：Ｎｉめっき厚さがほぼ均一で、ピンホールが極めて
少ないもの。

△＝Ｎ１めっき厚さがほぼ均一で、ピンホールが少ない
もの。

Ｘ：Ｎｉめっき厚さが薄く不均一で、ピンホールの多い
もの。

第】表第１表から明らかなように、電極を振動させ、パッドを
移動する口々により、めっきの均−性及びピンホールの
少ないＮｉめっきが得られることがわかる。振動の程度
、パッドの速度による顕著な差はなく、優れたＮｉめっ
きが得られた。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明の電解処理方法は、パッド
を移動させるとともに電極を振動させながら金属材表面
を電解処理するものであり、電気めっきをはしめ不働態
化処理、電解研摩、着色処理等の各種の電解処理を現場
にて、むらなく低コストで効率よく行うことができる。

また、本発明の電解処理装置は、パッドの移動と電極の
振動により、電極及び金属材表面を常に清浄に保つこと
ができるので、常に安定した電流で、高品質な表面処理
を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属材表面の処理装置の一実施例を概
略的に示した斜視図であり、第２図は第１図の断面図で
ある。第３図及び第４図は電極振動装置の例を示した図
であり、第３図（１）は平面図、第３図（２）は第１図
の断面図である。１・・・電極、　　　　　　　　２・・・パッド、３・
・・電極振動装置、　　４・・・鋼板、５・・・直流’
ｒｘｓ、　　　　　６．７・・・ペースト槽、８・・・
配管、　　　　　　９・・・ポンプ、１０・・・パッド
駆動用ローラ、１１．１２・・・ペースト含浸用ローラ、１３・・・補
助ローラ、１４・・・パッド張力調整用ローラ、１５・・・モータ、　　　　　　１６・・・電極ホルダ
円盤、１７・・・上部電極ホルダ、　１８・・・下部電
極ホルダ、１９・・・絶縁材、　　　　　２０・・・１
ｉ磁石。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電極と金属材表面間にペースト状電解液を含浸さ
せたリング状又はベルト状のパッドを連続的に通過させ
て前記電極と金属材表面間にペースト状電解液を供給す
るとともに、前記電極を振動させながら前記電極と金属
材表面間に通電することを特徴とする金属材表面の電解
処理方法。
（２）電解処理される金属材表面に対向して設置した電
極と、前記電極と金属材表面間に循環移動可能に設置し
たリング状又はベルト状のパッドと、前記パッドの駆動
装置と、前記パッドの移動行程途上に設置した、前記パ
ッドにペースト状電解液を含浸させるペースト槽と、前
記電極に振動を与える加振装置と、前記電極と金属材表
面間に通電する電源とを備えたことを特徴とする金属材
表面の電解処理装置。