JPH05142197A - めつき鋼板のめつき被膜剥離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 めっき鋼板のめっき被膜を溶解液により均一
に溶解して鋼板から剥離し、めっき被膜の剥離終点を適
確に検出し、且つ、溶解時に発生したガスによってめっ
き被膜の剥離が不均一にならず、かくして、めっき量を
高精度で測定することができる装置を提供することにあ
る。 【構成】 軸線と直交する方向に設けられた支持軸３に
よって回動可能に支持された剥離槽１と、剥離槽１を回
動させるためのモータ５と、剥離槽１内に溶解液等を供
給するための供給機構と、剥離槽１の上端1bに取り付け
られた、測定すべきめっき鋼板４と剥離槽１内の溶解液
との間の電位差を測定して、めっき被膜の剥離終点を検
出するための電位差計33とからなっており、剥離槽１の
回動によって、めっき鋼板４と溶解液との接触および分
離を行わせ、剥離槽１の揺動によってめっき被膜の溶解
を均一に行わせ、電位差計33によって、めっき被膜の剥
離終点を適確に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種めっき鋼板のめ
っき量を測定するために使用される、めっき被膜の剥離
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種めっき鋼板のめっき量の測定方法と
して、蛍光Ｘ線法、電解剥離法および酸溶解法が知られ
ている。これらの測定方法には、一長一短がある。即
ち、蛍光Ｘ線法は、めっき被膜の厚さが比較的薄い場合
のめっき量測定に適しているが、めっき被膜がある限度
を超えて厚い場合には、適確な測定を行うことができな
い。電解剥離法は、電解液が収容された電解槽中におい
て、電気分解によりめっき鋼板のめっき被膜を剥離し、
剥離に要した電気量に基づいてめっき量を求める方法で
ある。この方法は、めっき被膜の種類によって電解条件
が異なり、作業が煩雑になる点に問題がある。

【０００３】酸溶解法は、めっき被膜を酸により溶解し
て剥離し、酸中に存在するめっき被膜の成分を定量分析
することによって、めっき量を測定する方法である。こ
の方法は、その表面上に、亜鉛または亜鉛合金めっき被
膜が形成された亜鉛系めっき鋼板のように、酸により容
易に溶解して剥離し得るめっき被膜を有するめっき鋼板
のめっき量の測定に適しており、上述した亜鉛系めっき
鋼板のめっき量の測定に広く使用されている。

【０００４】従来の酸溶解法によるめっき量の測定は、
次のようにして行われている。即ち、ビニールテープ等
によって非測定面を覆っためっき鋼板を、希塩酸からな
る溶解液中に浸漬し、溶解液によりめっき被膜を溶解し
て鋼板から剥離せしめた後、鋼板を溶解液中から取り出
す。次いで、溶解液中に存在する、鋼板から剥離しため
っき被膜の成分を定量分析して、めっき量を求める。

【０００５】上述した従来の酸溶解法による測定方法に
よれば、溶解液によるめっき被膜の剥離終点を、肉眼で
判定しなければならない。従って、判定に熟練を要し、
判定結果に人的誤差の生ずることが避けられない。めっ
き被膜の剥離終点の判定が遅れると、鋼板の鉄分が溶出
するために、めっき量の正確な測定を行うことができな
い。

【０００６】上述した問題を解決する手段として、特開
昭61-47551号公報には、下記からなる装置が開示されて
いる。めっき鋼板を溶解液に接触させてめっき被膜を剥
離するための縦型の溶解槽と、めっき被膜の剥離終点を
検出するための比較電極と、めっき被膜の剥離終了後に
鋼板を溶解液中から分離するための溶解槽傾動装置と、
溶解液中に存在する剥離しためっき被膜の成分を分析す
る分析装置とからなる、めっき被膜の自動分析装置（以
下、先行技術という）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術に
は、次のような問題がある。 溶解槽内において、めっき鋼板が溶解液に徐々に接
触するので、溶解液によるめっき被膜の溶解、剥離が不
均一になる。 めっき被膜の溶解が終了した鋼板は、溶解液中から
徐々に分離されるので、溶解液中に鋼板の鉄分が溶解す
ることが避けられない。その結果、めっき量の測定精度
が悪くなる。 酸溶解法の場合には、一般に、めっき被膜の溶解時
に発生した水素ガスによって、溶解液とめっき鋼板との
接触が妨げられる。先行技術の場合には、溶解槽が縦型
であるために、溶解槽の下部で発生した水素ガスは、溶
解槽内を上昇する。従って、溶解槽内における水素ガス
量は、槽の下部よりも槽の上部の方が多くなるので、溶
解液とめっき鋼板との接触が水素ガスによって妨げられ
る度合も、槽の下部よりも槽の上部の方が多くなる。そ
の結果、めっき被膜の溶解、剥離が不均一になって、め
っき量の測定精度が悪くなる。

【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、めっき鋼板のめっき量を酸溶解法によって測
定するに際し、めっき被膜を溶解液により均一に溶解し
て鋼板から剥離し、鋼板の鉄分が溶解液中に溶解するこ
とがなく、且つ、溶解時に発生した水素ガスによって、
めっき被膜の溶解、剥離が不均一にならず、めっき被膜
の剥離終点が自動的に検出され、従って、めっき量を高
精度で測定することができる、めっき被膜の剥離装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決し、めっき量を高精度で測定することができ
るめっき被膜の剥離装置を開発すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、次の知見を得た。即ち、内部に溶解液が
収容されるめっき被膜剥離槽を、その軸線と直交する方
向に設けられた支持軸によって回動可能となし、剥離槽
の上端に測定すべきめっき鋼板を取り付け、剥離槽の回
動によって、めっき鋼板と溶解液との接触および分離を
行い、且つ、剥離槽の揺動によってめっき被膜の溶解を
均一に行わせ、そして、めっき鋼板と溶解液との間の電
位差によって、めっき被膜の剥離終点を検出すれば、め
っき被膜を均一に溶解して鋼板から剥離し、鋼板の鉄分
が溶解液中に溶解することがなく、且つ、溶解時に発生
した水素ガスによって、めっき被膜の溶解、剥離が不均
一にならず、そして、めっき被膜の剥離終点を自動的に
適確に検出することができる。

【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明の装置は、その軸線と直交する
方向に設けられた支持軸によって回動可能に支持され
た、開放された上端に、めっき鋼板が着脱可能に取り付
けられる、その内部に前記めっき鋼板のめっき被膜を溶
解して剥離するための溶解液が収容されるめっき被膜剥
離槽と、前記めっき被膜剥離槽を回動させるための駆動
機構と、前記めっき被膜剥離槽内に溶解液、洗浄水およ
び酸化剤溶液の各々を供給するための供給機構と、前記
めっき被膜剥離槽の上端開口に取り付けられた前記めっ
き鋼板と前記めっき被膜剥離槽内の溶解液との間の電位
差を測定して、前記めっき被膜の剥離終了を検出するた
めの電位差計とからなることに特徴を有するものであ
る。

【００１１】

【作用】上述したように、この発明の装置において、内
部に溶解液が収容されるめっき被膜剥離槽は、その軸線
と直交する方向に設けられた支持軸によって回動可能に
なっている。従って、剥離槽の上端に測定すべきめっき
鋼板を取り付け、剥離槽を180 度回動せしめれば、めっ
き鋼板は、剥離槽内の溶解液に瞬時に接触し、更に180
度回動せしめれば、めっき鋼板は、剥離槽内の溶解液か
ら瞬時に分離する。更に、めっき鋼板を、剥離槽内の溶
解液に接触させた後、剥離槽を揺動せしめれば、めっき
被膜の溶解が均一に行われ、且つ、溶解時に発生した水
素ガスの影響も少なくなる。従って、めっき被膜を均一
に溶解させて鋼板から剥離することができる。また、め
っき鋼板と溶解液との電位差によってめっき被膜剥離の
終点が自動的に検出されるから、過剰の溶解によって、
鋼板の鉄分が溶解液中に溶出することがなく、従って、
めっき量を高精度で測定することができる。

【００１２】

【実施例】次に、この発明を実施例により、図面を参照
しながら説明する。図１は、この発明の装置の１実施態
様を示す説明図、図２は、この発明の装置におけるめっ
き被膜剥離槽部分の概略垂直断面図である。図１および
図２に示すように、その内部1aに、測定すべきめっき鋼
板のめっき被膜を溶解して剥離するための溶解液が収容
される、水平断面が円形の縦長のめっき被膜剥離槽１
は、その高さ方向ほぼ中央部両側に、槽の軸線と直交す
る方向に設けられた支持軸３によって、その上下方向に
回動可能に支持されている。めっき被膜剥離槽１の開放
された上端1bには、測定すべきめっき鋼板４が着脱可能
に取り付けられており、その下端には溶解液の排出孔２
が設けられている。

【００１３】図２に示すように、めっき被膜剥離槽１の
外側には、めっき被膜剥離槽１をその下部を除いて覆う
ように外筒12が固定されている。31は基台、32は基台31
上に所定間隔をあけて立設された２つのホルダであっ
て、めっき被膜剥離槽１は、外筒12と共に、ホルダ32，
32に支持軸３によって回動可能に支持されている。５
は、めっき被膜剥離層１を回動させる駆動機構としての
モータであって、モータ５の回転は、歯車６を介して支
持軸３に伝達され、めっき被膜剥離層１および外筒12を
回動させる。

【００１４】図２に示すように、めっき被膜剥離槽１の
開放された上端1bには、測定すべきめっき鋼板４を取り
付けるための押さえ蓋７が設けられており、押さえ蓋７
は、外筒12の上蓋12a に垂直に取り付けられたねじ８に
より、外筒12の上部内を上下動可能になっている。９
は、めっき被膜剥離槽１の上端1bの周囲に取り付けられ
た、例えばテフロン製のパッキンである。

【００１５】押さえ蓋７の所定位置には、押さえ蓋７を
貫通して電極10が取り付けられており、電極10の先端
は、例えばスプリング機構等によって、めっき鋼板４に
接触するようになっている。めっき被膜剥離槽１の内部
1aには、その上端1bに取り付けられためっき鋼板４から
所定間隔をあけて、例えば白金製の棒状の対極11が、め
っき被膜剥離槽１および外筒12の各々の側壁を貫通し、
電極10と対称の位置に水平に取り付けられている。

【００１６】図１において、13は、めっき被膜を溶解し
て剥離するための、例えば希塩酸からなる溶解液ａを収
容する溶解液収容瓶である。溶解液収容瓶13内には、導
管14の一端が挿入されており、導管14の他端は、支持軸
３内を通って、めっき被膜剥離槽１内に挿入されてい
る。導管14の途中には、溶解液収容瓶13内から所定量の
溶解液ａを吸い上げそしてめっき被膜剥離槽１内に供給
するための、溶解液供給装置15が設けられている。

【００１７】16は、めっき被膜を溶解した後のめっき鋼
板を洗浄するための洗浄水ｂを収容する洗浄水収容瓶で
ある。洗浄水収容瓶16内には、導管17の一端が挿入され
ており、導管17の他端は、支持軸３内を通って、めっき
被膜剥離槽１内に挿入されている。導管17の途中には、
洗浄水収容瓶16内から所定量の洗浄水ｂを吸い上げそし
てめっき被膜剥離槽１内に供給するための、洗浄水供給
装置18が設けられている。

【００１８】19は、めっき被膜剥離槽１内の溶解液中に
供給する酸化剤溶液ｃを収容する酸化剤溶液収容瓶であ
る。酸化剤溶液収容瓶19内には、導管20の一端が挿入さ
れており、導管20の他端は、支持軸３内を通って、めっ
き被膜剥離槽１内に挿入されている。導管20の途中に
は、酸化剤溶液収容瓶19内から所定量の酸化剤溶液ｃを
吸い上げそしてめっき被膜剥離槽１内に供給するため
の、酸化剤溶液供給装置21が設けられている。

【００１９】めっき被膜剥離槽１の下端に設けられた排
出孔２には、二方弁23を有する排出管22が取り付けられ
ている。二方弁23には、その一端が廃液瓶25内に挿入さ
れた導管24、および、その一端が試料瓶27内に挿入され
た導管26が接続されている。更に、めっき被膜剥離槽１
内には、その支持軸３を通って、導管28の一端が挿入さ
れており、導管28の他端は、三方弁29を介して、大気に
開放されまたは圧縮空気供給源30に接続されている。

【００２０】めっき鋼板４に接触する電極10およびめっ
き被膜剥離槽１内に挿入された対極11は、各々導線を介
して電位差計33に接続されている。34は、導線によっ
て、電位差計33およびモータ５に接続されている電子計
算機である。

【００２１】次に、この発明の装置の作動について説明
する。測定すべきめっき鋼板４を、めっき被膜剥離槽１
の開口上端1bにそのめっき面を剥離槽１内に向けて載
せ、外筒12の上蓋12a に取り付けられたねじ８を操作
し、押さえ蓋７により、剥離槽１の上端に固定する。次
いで、三方弁29を操作し、導管28を経て剥離槽１内を大
気に開放し、一方、二方弁23の排出管22側を閉じる。そ
して、溶解液供給装置15により、めっき被膜剥離槽１の
内容積の1/2 以下の量の溶解液ａを、溶解液収容瓶13か
ら、導管14を通って、めっき被膜剥離槽１内に供給す
る。

【００２２】次いで、三方弁29を閉じた後、モータ５を
駆動してめっき被膜剥離槽１を180度回動し、図３に示
すように、剥離槽１の上端1bに固定されためっき鋼板４
を下方に位置させる。その結果、めっき鋼板４のめっき
被膜は、剥離槽１内の溶解液ａと瞬時に接触する。めっ
き被膜と溶解液ａとの接触により発生した水素ガスは、
二方弁23を大気側に開放することにより、大気中に放出
される。

【００２３】モータ５を駆動してめっき被膜剥離槽１を
揺動することにより、剥離槽１内の溶解液ａは、めっき
鋼板４のめっき被膜に均一に接触してめっき被膜を溶解
し、鋼板から剥離する。そして、このようなめっき被膜
剥離槽１の揺動によって、溶解時に発生した水素ガスの
影響も少なくなる。従って、めっき被膜を均一に溶解さ
せて鋼板から剥離することができる。

【００２４】電位差計33により、めっき鋼板４と剥離槽
１内の溶解液ａとの間の電位差を連続的に測定する。め
っき被膜の溶解の初期においては、めっき鋼板４のめっ
き被膜と対極11との間の電位差が測定されるが、めっき
被膜の溶解が終了すると、測定された電位差は、めっき
鋼板４の鉄地と対極11との間の電位差に変わる。従っ
て、このように、電位差が変化する点を求めることによ
って、めっき被膜の剥離終点を自動的に検出することが
できる。

【００２５】このようにして、めっき被膜の剥離終点が
検出されたときは、二方弁23を閉じた後、モータ５を駆
動してめっき被膜剥離槽１を180 度回動し、図２に示す
ように、剥離槽１の上端1bに固定されためっき鋼板４
を、元の上方に位置させる。従って、めっき鋼板４は、
剥離槽１内の溶解液ａ中から瞬時に分離される。次い
で、三方弁29を大気に開放した後、洗浄水供給装置18に
より、一定量の洗浄水ｂを洗浄水収容瓶16から、導管17
を通って、めっき被膜剥離槽１の上端1bに取り付けられ
ためっき鋼板４に向けて噴射し、めっき鋼板４に付着し
ている溶解液を洗い流す。かくして、溶解液によるめっ
き鋼板４の溶解は止まる。

【００２６】次いで、必要な場合には、酸化剤溶液供給
装置21により、一定量の酸化剤溶液ｃを、酸化剤溶液収
容瓶19から、導管20を通って、めっき被膜剥離槽１内に
供給し、そして、モータ５を駆動してめっき被膜剥離槽
１を揺動する。その結果、剥離槽１内の溶解液ａ中に存
在するめっき被膜の不溶解剥離物は、酸化剤溶液ｃによ
って、溶解液ａ中に溶解する。

【００２７】次いで、二方弁23を廃液瓶25側に開き、そ
して、三方弁29を圧縮空気供給源30に開き、圧縮空気供
給源30内の圧縮空気を、導管28を通ってめっき被膜剥離
槽１内に吹き込む。その結果、めっき被膜剥離槽１内
の、めっき被膜が溶解した一定量の溶解液は廃液瓶25内
に排出される。次いで、二方弁23を切り換えて試料瓶27
側に開き、一定量の溶解液を試料として試料瓶27内に採
取する。次いで、再び、二方弁23を廃液瓶25側に開き、
残った溶解液をすべて廃液瓶25内に排出する。このよう
にして、試料瓶27に採取された一定量の溶解液は、図示
しない分析装置で分析されて、めっき量が測定される。
なお、上述したように、めっき被膜剥離槽１内の溶解液
を先ず廃液瓶25内に排出し、次いで、中間液を試料瓶27
に採取する理由は、剥離槽１内から導管等を通って溶解
液を排出する際に、導管等に付着した不純物が、試料瓶
27に採取された溶解液中に混入することを防止するため
である。

【００２８】次いで、洗浄水供給装置18により、洗浄水
ｂを洗浄水収容瓶16から、導管17を通って、めっき被膜
剥離槽１内に噴射し、剥離槽１内を洗浄水ｂによって洗
浄した後、外筒12の上蓋12a に取り付けられたねじ８を
操作し、押さえ蓋７を上昇させ、めっき被膜剥離槽１の
上端開口1bに取り付けられていためっき鋼板４を取り外
す。

【００２９】以上述べた、めっき被膜剥離槽１内への溶
解液の供給、剥離槽１の反転および揺動、剥離槽１内へ
の洗浄水、酸化剤溶液の供給、電位差計によるめっき被
膜の剥離終点の判定等は、すべて電子計算機34によるシ
ーケンス制御およびフィードバック制御により、自動的
に行われる。

【００３０】図４は、一方の表面上に鉄−亜鉛合金めっ
き被膜が形成された鉄−亜鉛合金めっき鋼板のめっき量
を測定するために、この発明の装置を使用して、めっき
被膜を溶解したときの、めっき被膜の溶解曲線を示すグ
ラフである。図４において、縦軸は電位差(V) を示し、
横軸はめっき鋼板が溶解液に接触してからの経過時間を
示す。図４から明らかなように、めっき鋼板が溶解液に
接触した初期の電位差は、0.5 〜0.6Vであったが、めっ
き被膜の溶解に伴って、約90秒を経過した頃から急激に
電位差が低下した。そして、溶解液との接触後120 秒経
過時に電位差は約0.07V にまで低下して安定し、めっき
被膜の剥離が終了したことを示した。従って、この時点
で剥離槽を反転することにより、めっき鋼板の鉄地が溶
解することなく、鋼板からめっき被膜のみを確実に剥離
することができる。

【００３１】図５は、鉄−亜鉛合金めっき鋼板のめっき
量を、この発明の装置を使用して剥離し、そのめっき量
を測定したときの測定値と、従来の酸溶解法によって溶
解し溶解終点を熟練者の肉眼により判定し、そのめっき
量を測定したときの測定値との比較を示すグラフであ
る。図５から明らかなように、めっき被膜を、本発明の
装置を使用して剥離した場合と従来の方法によって剥離
した場合との間には、良い相関があり、本発明の装置が
従来の方法に代わって使用し得ることを示した。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の装置によ
れば、めっき鋼板のめっき量を酸溶解法によって測定す
るに際し、めっき被膜を溶解液により均一に溶解して鋼
板から剥離し、鋼板の鉄分が溶解液中に溶解することが
なく、且つ、溶解時に発生した水素ガスによって、めっ
き被膜の溶解、剥離が不均一にならず、めっき被膜の剥
離終点が自動的に検出され、従って、めっき量を高精度
で測定することができる、工業上有用な効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の１実施態様を示す説明図であ
る。

【図２】この発明の装置におけるめっき被膜剥離槽部分
の概略垂直断面図である。

【図３】この発明の装置におけるめっき被膜剥離槽の反
転状態を示す概略垂直断面図である。

【図４】この発明の装置を使用して、めっき被膜を溶解
したときの、めっき被膜の溶解曲線を示すグラフであ
る。

【図５】この発明の装置を使用してめっき被膜を剥離
し、そのめっき量を測定したときの測定値と、従来の方
法によってめっき被膜を溶解し、そのめっき量を測定し
たときの測定値との比較を示すグラフである。

【符号の説明】

１ めっき被膜剥離槽、 ２ 排出孔、 ３ 支持軸、 ４ めっき鋼板、 ５ モータ、 ６ 歯車、 ７ 押さえ蓋、 ８ ねじ、 ９ パッキン、 10 電極、 11 対極、 12 外筒、 13 溶解液収容瓶、 14 導管、 15 溶解液供給装置、 16 洗浄水収容瓶、 17 導管、 18 洗浄水供給装置、 19 酸化剤溶液収容瓶、 20 導管、 21 酸化剤溶液供給装置、 22 排出管、 23 二方弁、 24 導管、 25 廃液瓶、 26 導管、 27 試料瓶、 28 導管、 29 三方弁、 30 圧縮空気供給源、 31 基台、 32 ホルダ、 33 電位差計、 34 電子計算機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 正之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 前小屋 千秋 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (72)発明者 大森 晃 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その軸線と直交する方向に設けられた支
   持軸によって回動可能に支持された、開放された上端
   に、めっき鋼板が着脱可能に取り付けられる、その内部
   に前記めっき鋼板のめっき被膜を溶解して剥離するため
   の溶解液が収容されるめっき被膜剥離槽と、前記めっき
   被膜剥離槽を回動させるための駆動機構と、前記めっき
   被膜剥離槽内に溶解液、洗浄水および酸化剤溶液の各々
   を供給するための供給機構と、前記めっき被膜剥離槽の
   上端開口に取り付けられた前記めっき鋼板と前記めっき
   被膜剥離槽内の溶解液との間の電位差を測定して、前記
   めっき被膜の剥離終了を検出するための電位差計とから
   なることを特徴とする、めっき鋼板のめっき被膜剥離装
   置。