【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
〔産業上の利用分野〕
本考案は、電気メツキ用電極に関し、更に詳し
くは、電極とストリツプ間にメツキ液を向流で噴
出させるメツキ操業を使用して、メツキむら、異
物付着の防止等に有効な電極に関する。
〔従来の技術〕
近年、Zn電気メツキ装置やNi−Zn、Fe−Zn、
Mn−Zn、Co−Zn等の合金電気メツキ装置にお
いては、メツキ品質向上とメツキ電圧低減を目的
として、強制メツキ液噴流を導入した例が多くな
つてきている。噴流ノズルとして代表的なのは向
流ノズルである。向流ノズルを用いた電気メツキ
装置の例として、特開昭60−149795号公報に記載
されたものを、第３図により説明する。
メツキ槽１の前後に通電ロール２，２が設けら
れ、その中間にサポートロール３が配設されてい
る。メツキ槽１の入口部および出口部に設けたダ
ムロール４，４とサポートロール３との間には、
それぞれ上下１組の不溶性陽極５ａ，５ｂが電極
として設けられ、上下電極５ａ，５ｂとストリツ
プ６との間のいわゆる極間には、ストリツプ進行
方向前方よりメツキ液を吹き込むべく、向流ノズ
ル７が設けられている。
この電気メツキ装置によると、前後の電極間に
設けたサポートロール３がメツキ槽１内でストリ
ツプ６を効果的に支承してストリツプ６のカテナ
リーを抑制し、これと向流ノズルを組合わせたこ
とにより、近接電解で均質なメツキ製品を得るこ
とが可能となる。
一方、向流ノズル７としては、ヘツダー長手方
向に列設した複数孔からの噴流を衝突板にあて、
板幅方向で均一な流速ベクトルを得るようにした
ものが、特開昭61−64897号公報により提案され
ている。
一般に、向流ノズルを電気メツキ装置に適用す
る場合、メツキ流噴流の吹込効率の良好なこと、
ストリツプの幅方向のメツキ液流れの流速分布が
均一なこと、メツキ液の流速値を向上させるこ
と、メツキ面での発生ガスH2，O2を効率よく逃
がすこと等が要求される。
特開昭61−64897号公報に記載された向流ノズ
ルは、これらの要求を満たすのに好適とされる
が、第３図のメツキ装置に試用してみたところ、
いまだ次の問題点のあることが判明した。
〔考案が解決しようとする問題点〕
電極表面から酸化物が剥離して、後段ロール
に噛み込まれ、メツキ製品に押込疵をつける。
H2，O2等のガス泡が極間に溜り易く、メツ
キ電圧が上昇し、メツキむらと電力コスト上昇
を招く。
メツキ槽側壁の液面下に設けた液抜口からの
メツキ液排出効率が悪く、ガス泡を一層溜り易
くしている。
本考案は、これらの問題点を解決して、メツキ
むら、異物付着をなくし、更に電力コストの低下
を可能にする電気メツキ用電極を提供するもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案者らは、問題点〜についてその解決
策を見出すべく実験研究を繰り返した結果、メツ
キ液噴流にともなう電極背面側へのメツキ液回り
込みがその原因であることを知見した。これを第
３図のメツキ装置の場合について、第４図を参照
して詳細に説明する。
極間にストリツプ進行方向前方から向流ノズル
７にて吹き込まれたメツキ液は、極間を通過後、
ダムロール４またはサポートロール３に衝突し、
迂回して電極５ａ，５ｂの背面８側に回り込む。
このとき、メツキ液の噴射が十分な流速を保有し
ていると、電極５ａ，５ｂの表面９から剥離した
酸化物等が、メツキ液噴流にのつてストリツプ進
行方向前方の後段ロール（サポートロール３また
はダムロール４）まで達し、ストリツプに押込疵
を発生させる。第３図のメツキ装置では、メツキ
液噴流に十分速度が付与されるため、押込疵の発
生が特に顕著になる。
また、極間に吹き込まれたメツキ液が還流とな
つて電極５ａ，５ｂの背面８側に回り込むと、メ
ツキ液の循環が生じ、メツキ槽１側方の液抜口か
らの液抜き性が悪くなる。更に、極間のメツキ液
出口部においては、幅方向中央部の液速が両側部
と比べて低下する。このことから、幅方向中央部
での液抜き性特にが悪化し、上電極下面中央部出
口付近と、ストリツプ下面中央部とにガス泡が溜
りやすく、メツキむらとメツキ電圧上昇を発生さ
せることになる。この問題も、第３図装置のよう
なメツキ液還流が顕著な装置で特に大となる。
本考案は、斯かる知見に基づきなされたもの
で、その要旨とするところは、第１図に示される
ように背面８幅方向にメツキ液噴流の逆流防止板
１０を立設した電気メツキ用電極にある。
〔作用〕
本考案の電極を使用することにより、向流ノズ
ル７より出た噴流は上下電極とストリツプの間の
いわゆる極間をストリツプ進行に逆つて進み、極
間より出る。上電極５ａの極間より出た流れはダ
ムロール４等に衝突し、反転して上電極５ａの背
面側へ回り込もうとするが、この回り込みは、上
電極５ａの背面８に取り付けた逆流防止板１０に
て阻止される。下電極１ａの極間より出た流れに
ついても同様にして下電極５ｂ背面８側への回り
込みが、背面８に取り付けた逆流防止板１０にて
阻止される。この結果、
電極から剥離した酸化物等の異物は後段ロー
ルの方へ回り込むことなくメツキ槽底部に沈澱
し、メツキ製品表面の押込疵の発生が防止され
る。
逆流防止板１０によつて電極背面側へのメツ
キ液回り込みが阻止される結果、メツキ液が排
出口より、効率的に排出され、極間において良
好なメツキ液流が保証され、ガス抜き性が良好
となるので、メツキ電圧を低下させ、かつメツ
キむらを少なくする。
逆流防止板１０が堰となつてメツキ液の表層
部を排水孔より順次槽外へ排出することになる
ので、槽内のメツキ液成分の均質を保つことが
できる。
〔実施例〕
次に実施例を説明する。
第１図に示された電極は、表面に電極材１１を
貼着した基板１２背面の取付けステー１３，１３
間に、補強リブを兼ねて逆流防止板１０を取り付
けた構造となつている。
逆流防止板１０の取付位置は、電極背面の中央
でよいし、前後に偏位させてもよい。前後に偏位
させる場合は、中央よりややストリツプ進行方向
後方よりに取付けるのが、噴流の液抜きの円滑化
の意味から好ましい。逆流防止板１０構造は１枚
板のものに限定するものではなく、内部に空洞形
成のもの、あるいは中実の枢体構造のもの等であ
つてもよい。
逆流防止板１０の材質は電極と同材質でもよい
し、異材質としてもよい。異材質のものとして
は、例えば鉄板にゴムライニングしたもの、鉄板
にTiライニングしたもの等がコスト、耐食性等
の点で好ましい。
第２図イ〜ハは、本考案の電極の取付け例を示
したものである。
図イ，ロでは、上下電極５ａ，５ｂのそれぞれ
に本考案電極が用いられ、図ロでは更に、メツキ
槽１の底面に堰１４を立設し、下電極５ｂに設け
た逆流防止板１０と先端が重り合うようにして、
逆流防止板１０の機能を補うようにしてある。
堰１４は１枚でも複数枚でもよい。逆流防止板
１０を前後から挟むように堰１４を設ければ、下
電極５ｂが昇降する際のガイドを兼用することが
できる。
また、図ハでは上電極５ａのみに本考案電極を
採用し、下電極５ｂには通常の電極を用いてい
る。ただし、メツキ槽１の底部には突出部１５を
設けて、この突出部１５が下電極５ｂの逆流防止
板１０を代用するようになつている。
逆流防止板１０の高さは、上電極５ａについて
は、メツキ槽１に取り付けた状態で端縁がメツキ
液面より突出すればよく、通常はダムロール４よ
り高く設定される。下電極５ｂについては、堰１
４や突出部１５を設けない場合は、メツキ槽１の
底面にほぼ達する高さを確保することが望まれ、
堰１４や突出部１５を設けた場合は、堰１４や突
出部１５の高さに相当する分、逆流防止板１０の
高さを縮めることができる。
電極５は不溶性タイプのものでも、可溶性タイ
プのものでもよい。
本考案電極を用いた場合、向流ノズル７からの
吹き込みメツキ液は、上電極５ａの背面８側にお
いては還流となつてストリツプ進行方向に流れよ
うとする。上電極５ａの逆防止板１０は、この還
流を阻止するので逆流防止板１０の手前で液面が
上昇し溢れる。
第５図は、この溢水を槽外へ効率よく排出する
ための排出口の構造例を示したもので、溢水排出
口１６は上電極５ａに設けた逆流防止板１０のス
トリツプ進行方向後方の、メツキ槽１両側壁に設
けられている。メツキ液還流は逆流防止板１０に
よつてその流れを阻止され、メツキ液面近傍のメ
ツキ液から逐次溢水排出口１６，１６より槽外へ
排出される。その結果、メツキ液は部分的に滞留
することなく円滑に槽外へ排出され、ガス溜り
や、メツキ液成分の偏質が防止される。
本考案の実施効果を次に説明する。
第１図に示す構造で、寸法が第１表に示された
本考案電極を第２図イに示す態様で使用して、第
２表に示す条件で電極Znメツキを実施したとこ
ろ、次の結果を得た。なお、比較のために使用し
た従来電極は、本考案電極から逆流防止板を取り
除いたものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to electrodes for electroplating, and more specifically, uses a plating operation in which plating liquid is jetted in a countercurrent between the electrode and the strip to prevent uneven plating and foreign matter adhesion. Concerning effective electrodes. [Conventional technology] In recent years, Zn electroplating equipment, Ni-Zn, Fe-Zn,
In electroplating equipment for alloys such as Mn-Zn and Co-Zn, forced plating liquid jets are increasingly being introduced for the purpose of improving plating quality and reducing plating voltage. A typical jet nozzle is a countercurrent nozzle. As an example of an electroplating device using a countercurrent nozzle, one described in Japanese Patent Application Laid-open No. 149795/1982 will be explained with reference to FIG. Current-carrying rolls 2, 2 are provided before and after the plating tank 1, and a support roll 3 is provided in between. Between the dam rolls 4, 4 provided at the inlet and outlet of the plating tank 1 and the support roll 3,
A pair of upper and lower insoluble anodes 5a, 5b are provided as electrodes, and a countercurrent nozzle 7 is provided between the upper and lower electrodes 5a, 5b and the strip 6 in order to blow the plating liquid from the front in the direction of travel of the strip. It is provided. According to this electroplating device, the support roll 3 provided between the front and rear electrodes effectively supports the strip 6 in the plating tank 1 to suppress catenary formation of the strip 6, and this is combined with a countercurrent nozzle. This makes it possible to obtain homogeneous plated products by close electrolysis. On the other hand, the counterflow nozzle 7 applies jets from multiple holes arranged in the longitudinal direction of the header to the collision plate,
Japanese Patent Laid-Open No. 61-64897 proposes a method in which a uniform flow velocity vector is obtained in the width direction of the plate. Generally, when applying a countercurrent nozzle to an electroplating device, the blowing efficiency of the plating flow jet should be good;
It is required that the flow velocity distribution of the plating liquid flow in the width direction of the strip be uniform, that the flow velocity value of the plating liquid be improved, and that gases H 2 and O 2 generated on the plating surface be efficiently released. The countercurrent nozzle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-64897 is said to be suitable for meeting these requirements, but when we tried it on the plating device shown in Figure 3, we found that
It has been found that the following problems still exist. [Problem that the invention aims to solve] Oxide peels off from the electrode surface and gets caught in the latter roll, causing indentation scratches on the plated product. Gas bubbles such as H 2 and O 2 tend to accumulate between the electrodes, increasing the plating voltage and causing uneven plating and increased power costs. The efficiency of draining the plating liquid from the liquid outlet provided below the liquid level on the side wall of the plating tank is poor, making it easier for gas bubbles to accumulate. The present invention solves these problems and provides an electrode for electroplating that eliminates uneven plating and foreign matter adhesion, and further reduces power costs. [Means for solving the problem] As a result of repeated experimental research to find a solution to the problem, the present inventors found that the cause was the plating liquid flowing around to the back side of the electrode due to the plating liquid jet. I discovered something. This will be explained in detail in the case of the plating device shown in FIG. 3 with reference to FIG. 4. The plating liquid is injected between the electrodes from the front in the direction of strip movement by the countercurrent nozzle 7, and after passing between the electrodes,
collides with dumb roll 4 or support roll 3,
It takes a detour and goes around to the back surface 8 side of the electrodes 5a and 5b.
At this time, if the jetting of the plating liquid has a sufficient flow velocity, the oxides etc. peeled off from the surfaces 9 of the electrodes 5a and 5b will be carried by the plating liquid jet to the rear roll (support roll 3) in front of the strip traveling direction. Otherwise, it reaches the dam roll 4) and causes indentation flaws in the strip. In the plating device shown in FIG. 3, sufficient velocity is imparted to the plating liquid jet, so that the occurrence of indentation defects becomes particularly noticeable. Furthermore, when the plating liquid blown between the electrodes turns into reflux and flows around to the back surface 8 side of the electrodes 5a and 5b, circulation of the plating liquid occurs, making it difficult to drain the plating liquid from the liquid outlet on the side of the plating tank 1. Become. Furthermore, at the plating liquid outlet between the poles, the liquid velocity at the center in the width direction is lower than at both sides. As a result, the liquid removal performance, especially at the center in the width direction, deteriorates, and gas bubbles tend to accumulate near the exit at the center of the lower surface of the upper electrode and the center of the lower surface of the strip, causing uneven plating and an increase in plating voltage. Become. This problem is particularly serious in an apparatus such as the apparatus shown in FIG. 3, in which plating liquid reflux is significant. The present invention was developed based on such knowledge, and the gist thereof is to provide an electrode for electroplating in which a backflow prevention plate 10 for plating liquid jet is erected in the width direction of the back surface 8, as shown in FIG. It is in. [Operation] By using the electrode of the present invention, the jet flow emitted from the countercurrent nozzle 7 travels in the so-called interpolar gap between the upper and lower electrodes and the strip in a direction opposite to the progress of the strip, and exits from the interpolar gap. The flow coming out from between the poles of the upper electrode 5a collides with the dam roll 4, etc., and tries to reverse and go around to the back side of the upper electrode 5a. It is blocked by the plate 10. Similarly, the flow exiting from the gap between the lower electrodes 1a is prevented from flowing around to the back surface 8 side of the lower electrode 5b by the backflow prevention plate 10 attached to the back surface 8. As a result, foreign substances such as oxides peeled off from the electrodes do not go around to the subsequent rolls and settle at the bottom of the plating tank, thereby preventing the occurrence of indentation scratches on the surface of the plated product. As a result of the backflow prevention plate 10 preventing the plating liquid from flowing around to the back side of the electrode, the plating liquid is efficiently discharged from the discharge port, ensuring a good plating liquid flow between the electrodes, and improving gas release performance. Since the results are good, the plating voltage is lowered and the plating unevenness is reduced. Since the backflow prevention plate 10 acts as a dam and drains the surface layer of the plating solution sequentially out of the tank through the drain hole, the homogeneity of the plating solution components in the tank can be maintained. [Example] Next, an example will be described. The electrode shown in FIG.
In between, a backflow prevention plate 10 is attached which also serves as a reinforcing rib. The mounting position of the backflow prevention plate 10 may be at the center of the back surface of the electrode, or may be offset back and forth. When the strip is deviated back and forth, it is preferable to install it slightly behind the center in the direction in which the strip travels, in order to facilitate the draining of the jet stream. The structure of the backflow prevention plate 10 is not limited to that of a single plate, but may be one with a cavity formed inside, or one with a solid pivot structure. The backflow prevention plate 10 may be made of the same material as the electrode, or may be made of a different material. As for materials made of different materials, for example, a steel plate with a rubber lining, a steel plate with a Ti lining, etc. are preferable in terms of cost, corrosion resistance, etc. Figures 2A to 2C show examples of how the electrodes of the present invention are attached. In Figures A and B, the electrodes of the present invention are used for the upper and lower electrodes 5a and 5b, and in Figure B, a weir 14 is further installed on the bottom of the plating tank 1, and a backflow prevention plate 10 is provided on the lower electrode 5b. Make sure the tips overlap,
It is designed to supplement the function of the backflow prevention plate 10. The weir 14 may be one or more. If the weir 14 is provided to sandwich the backflow prevention plate 10 from the front and back, it can also serve as a guide when the lower electrode 5b moves up and down. In addition, in FIG. 3C, the electrode of the present invention is used only for the upper electrode 5a, and a normal electrode is used for the lower electrode 5b. However, a protrusion 15 is provided at the bottom of the plating tank 1, and this protrusion 15 serves as a backflow prevention plate 10 of the lower electrode 5b. The height of the backflow prevention plate 10 is normally set higher than the dam roll 4, as long as the edge of the upper electrode 5a protrudes above the plating liquid level when attached to the plating tank 1. Regarding the lower electrode 5b, weir 1
4 or the protrusion 15, it is desirable to ensure a height that almost reaches the bottom of the plating tank 1.
When the weir 14 and the protrusion 15 are provided, the height of the backflow prevention plate 10 can be reduced by an amount corresponding to the height of the weir 14 and the protrusion 15. The electrode 5 may be of an insoluble type or a soluble type. When the electrode of the present invention is used, the plating liquid blown from the countercurrent nozzle 7 turns into a reflux on the back surface 8 side of the upper electrode 5a and tends to flow in the direction in which the strip advances. The backflow prevention plate 10 of the upper electrode 5a prevents this reflux, so the liquid level rises and overflows before the backflow prevention plate 10. FIG. 5 shows an example of the structure of a discharge port for efficiently discharging this overflow water to the outside of the tank. It is provided on both side walls of the plating tank 1. The backflow of the plating liquid is prevented by the backflow prevention plate 10, and the plating liquid near the plating liquid surface is sequentially discharged to the outside of the tank from the overflow discharge ports 16, 16. As a result, the plating liquid is smoothly discharged out of the tank without being partially stagnated, and gas accumulation and uneven distribution of the plating liquid components are prevented. The effects of implementing the present invention will be explained below. When electrode Zn plating was carried out under the conditions shown in Table 2 using the invented electrode with the structure shown in Fig. 1 and the dimensions shown in Table 1 in the manner shown in Fig. 2 A, the following results were obtained. Got the results. The conventional electrode used for comparison was the electrode of the present invention with the backflow prevention plate removed.
【表】【table】
〔考案の効果〕[Effect of idea]
以上の説明から明らかなように、本考案の逆流
防止板つき電極を使用すれば、向流メツキ操業に
おいてメツキむら、異物付着が防止され、また電
力コストも低下し、良質のメツキ製品を低コスト
で製造することができ、メツキ製品の品質向上と
経済性向上と大きな効果が発揮される。
As is clear from the above explanation, if the electrode with the backflow prevention plate of the present invention is used, uneven plating and foreign matter adhesion can be prevented in countercurrent plating operations, and electricity costs can also be reduced, allowing high-quality plating products to be produced at low cost. It can be manufactured with a large effect of improving the quality and economic efficiency of Metsuki products.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案を実施した電極の１例について
その構造を示す斜視図、第２図イ，ロ，ハは本考
案電極の使用例を示す模式側面図、第３図は電気
メツキ装置の構造を示す模式側面図、第４図は従
来電極を使用したときのメツキ液流れを示す模式
側面図、第５図は本考案電極を使用したときのメ
ツキ液排出部の構造を例示する斜視図、第６図は
メツキ電圧と電流密度との関係を示す線図、第７
図イ，ロは流速分布の測定結果を従来電極、本考
案電極のそれぞれについて示す平面図である。
図中、１……メツキ槽、３……サポートロー
ル、４……ダムロール、５……電極、７……向流
ノズル、１０……逆流防止板。
Fig. 1 is a perspective view showing the structure of an example of an electrode according to the present invention, Fig. 2 A, B, and C are schematic side views showing an example of the use of the electrode according to the invention, and Fig. 3 is an electroplating device. FIG. 4 is a schematic side view showing the plating liquid flow when the conventional electrode is used; FIG. 5 is a perspective view illustrating the structure of the plating liquid discharge part when the electrode of the present invention is used. , Figure 6 is a diagram showing the relationship between plating voltage and current density, and Figure 7 is a diagram showing the relationship between plating voltage and current density.
Figures A and B are plan views showing the measurement results of flow velocity distribution for the conventional electrode and the electrode of the present invention, respectively. In the figure, 1... plating tank, 3... support roll, 4... dam roll, 5... electrode, 7... countercurrent nozzle, 10... backflow prevention plate.