JPH05320883A - 蒸着めっき方法 - Google Patents
蒸着めっき方法Info
- Publication number
- JPH05320883A JPH05320883A JP15872092A JP15872092A JPH05320883A JP H05320883 A JPH05320883 A JP H05320883A JP 15872092 A JP15872092 A JP 15872092A JP 15872092 A JP15872092 A JP 15872092A JP H05320883 A JPH05320883 A JP H05320883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- evaporation
- vapor
- plated
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子ビームにより蒸着原料を加熱蒸発させて
蒸着めっきを行なう際にに、蒸発速度を落とすことなく
スプラッシュをうまく抑制し、外観の良好な蒸着めっき
材を生産性良く製造することのできる蒸着めっき法を提
供すること。 【構成】 蒸発槽内の蒸着原料を電子ビーにより加熱蒸
発させて蒸発槽上の被めっき材表面に蒸着させるに当た
り、蒸着原料に照射される単位面積当たりの電子ビーム
出力が0.3 〜1.3kw/cm2 となる様にコントロールする。
蒸着めっきを行なう際にに、蒸発速度を落とすことなく
スプラッシュをうまく抑制し、外観の良好な蒸着めっき
材を生産性良く製造することのできる蒸着めっき法を提
供すること。 【構成】 蒸発槽内の蒸着原料を電子ビーにより加熱蒸
発させて蒸発槽上の被めっき材表面に蒸着させるに当た
り、蒸着原料に照射される単位面積当たりの電子ビーム
出力が0.3 〜1.3kw/cm2 となる様にコントロールする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム加熱方式を
利用した蒸着めっき方法において、美麗な外観を有する
めっき材を効率良く得ることのできる蒸着めっき方法に
関するものである。
利用した蒸着めっき方法において、美麗な外観を有する
めっき材を効率良く得ることのできる蒸着めっき方法に
関するものである。
【０００２】尚本発明のめっき方法は、加熱源として電
子ビームを使用する全ての蒸着めっき法に適用し得るも
のであって、該蒸着めっき法としては、真空蒸着めっき
法のほか各種のイオンプレーティング法が包含される。
また本発明が適用される被めっき基材の種類にも格別の
制限はなく、たとえば金属、ガラス、プラスチック等に
適用できるが、本明細書では最も汎用性の高い鋼板に適
用する場合を主体にして説明する。
子ビームを使用する全ての蒸着めっき法に適用し得るも
のであって、該蒸着めっき法としては、真空蒸着めっき
法のほか各種のイオンプレーティング法が包含される。
また本発明が適用される被めっき基材の種類にも格別の
制限はなく、たとえば金属、ガラス、プラスチック等に
適用できるが、本明細書では最も汎用性の高い鋼板に適
用する場合を主体にして説明する。
【０００３】
【従来の技術】蒸着めっき法は、古くから汎用されてい
る電気めっき法や溶融めっき法に比べて加工性や耐食性
の良好なめっき層を形成し得ることから、鋼板等の表面
処理法として大きな期待が寄せられている。
る電気めっき法や溶融めっき法に比べて加工性や耐食性
の良好なめっき層を形成し得ることから、鋼板等の表面
処理法として大きな期待が寄せられている。
【０００４】蒸着めっき法を実施するに当たっては、蒸
発原料の加熱源として抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子
ビーム加熱等が採用されているが、これらの中でも電子
ビーム加熱は、抵抗加熱や高周波誘導加熱等に比べてエ
ネルギー密度が高く蒸発原料の蒸発速度を大きくするこ
とができるので生産性が良く、しかも高融点材料や昇華
性材料の蒸発が可能であるのでめっき原料の種類（金属
単体や合金等）、多層めっきの採用等の自由度が高いと
いった様々の特徴を有している。
発原料の加熱源として抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子
ビーム加熱等が採用されているが、これらの中でも電子
ビーム加熱は、抵抗加熱や高周波誘導加熱等に比べてエ
ネルギー密度が高く蒸発原料の蒸発速度を大きくするこ
とができるので生産性が良く、しかも高融点材料や昇華
性材料の蒸発が可能であるのでめっき原料の種類（金属
単体や合金等）、多層めっきの採用等の自由度が高いと
いった様々の特徴を有している。
【０００５】ところで電子ビーム加熱方式で蒸着めっき
を行なうに当たっては、蒸発槽内に配した蒸発原料表面
に電子ビームを直接照射することにより加熱蒸発させる
方法が採用され、他の加熱法に比べて蒸発速度が大きい
ため、めっきの付着量を大きくすることは容易である
が、それでもめっき材の用途や目的によってはめっき付
着量を更に増大するために電子ビーム出力を極端に大き
くしたり、あるいは被めっき材の蒸発槽上での保持時間
を長くしたり、長尺材の場合は通過速度も遅くすること
が必要になることもある。
を行なうに当たっては、蒸発槽内に配した蒸発原料表面
に電子ビームを直接照射することにより加熱蒸発させる
方法が採用され、他の加熱法に比べて蒸発速度が大きい
ため、めっきの付着量を大きくすることは容易である
が、それでもめっき材の用途や目的によってはめっき付
着量を更に増大するために電子ビーム出力を極端に大き
くしたり、あるいは被めっき材の蒸発槽上での保持時間
を長くしたり、長尺材の場合は通過速度も遅くすること
が必要になることもある。
【０００６】しかし前者の方法で対処しようとする場合
でも電子ビームの最高出力には自ずと限界があり、ま
た、後者の方法では生産性が低下する。そこで電子ビー
ム加熱を採用するときは、たとえ照射出力が同じであっ
ても、加えられる熱エネルギーを如何に効率よく蒸発原
料に伝えるかということが重要となる。
でも電子ビームの最高出力には自ずと限界があり、ま
た、後者の方法では生産性が低下する。そこで電子ビー
ム加熱を採用するときは、たとえ照射出力が同じであっ
ても、加えられる熱エネルギーを如何に効率よく蒸発原
料に伝えるかということが重要となる。
【０００７】たとえば図１（図中、１は蒸発槽、２は蒸
発原料、３は電子銃、４は電子ビーム、５は電子ビーム
照射領域を表わす）に示す如く電子ビームを蒸発原料表
面に照射して加熱蒸発させる場合、蒸発原料の単位面積
当たりに照射される電子ビーム出力、即ち「電子ビーム
の出力(kw)／電子ビーム照射部の面積(cm2) 」（以下、
電子ビームパワー密度ということがある。）を大きくす
ると、たとえ電子ビームの出力が一定であっても、蒸発
原料の蒸発速度は増加し、加熱蒸発効率が向上すること
を確認している。
発原料、３は電子銃、４は電子ビーム、５は電子ビーム
照射領域を表わす）に示す如く電子ビームを蒸発原料表
面に照射して加熱蒸発させる場合、蒸発原料の単位面積
当たりに照射される電子ビーム出力、即ち「電子ビーム
の出力(kw)／電子ビーム照射部の面積(cm2) 」（以下、
電子ビームパワー密度ということがある。）を大きくす
ると、たとえ電子ビームの出力が一定であっても、蒸発
原料の蒸発速度は増加し、加熱蒸発効率が向上すること
を確認している。
【０００８】しかし、加熱効率を高めるため電子ビーム
のパワー密度を極端に大きくすると、蒸発原料表面から
原料液滴が飛散する現象（スプラッシュ）が多発し、飛
散した液滴状の蒸発原料が蒸発槽の直上にセットされ若
しくは連続的に通過する被めっき材の表面に粒状に付着
してめっき製品の外観を著しく阻害し、めっき製品に求
められる重要な品質特性である意匠性や美観が損なわれ
る。
のパワー密度を極端に大きくすると、蒸発原料表面から
原料液滴が飛散する現象（スプラッシュ）が多発し、飛
散した液滴状の蒸発原料が蒸発槽の直上にセットされ若
しくは連続的に通過する被めっき材の表面に粒状に付着
してめっき製品の外観を著しく阻害し、めっき製品に求
められる重要な品質特性である意匠性や美観が損なわれ
る。
【０００９】そこで、この様なスプラッシュによる製品
の美観低下を防止するための手段として、スプラッシュ
が発生しない程度に電子ビームパワー密度を低めに抑え
る方法が考えられるが、この方法を採用すると加熱蒸発
効率が極端に低下し、蒸発速度の減少による生産効率の
低下が避けられない。
の美観低下を防止するための手段として、スプラッシュ
が発生しない程度に電子ビームパワー密度を低めに抑え
る方法が考えられるが、この方法を採用すると加熱蒸発
効率が極端に低下し、蒸発速度の減少による生産効率の
低下が避けられない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、電子
ビーム加熱法を採用する場合において、蒸発速度を低下
させることなく、且つスプラッシュを確実に防止し、優
れた外観のめっき製品を生産性良く製造することのでき
る蒸着めっき法を提供しようとするものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、電子
ビーム加熱法を採用する場合において、蒸発速度を低下
させることなく、且つスプラッシュを確実に防止し、優
れた外観のめっき製品を生産性良く製造することのでき
る蒸着めっき法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る蒸着めっき法は、蒸発槽内の蒸発
原料を電子ビーム照射により加熱蒸発させ、蒸発槽上の
被めっき材表面に蒸着させる蒸着めっき方法において、
蒸発原料に照射される単位面積当たりの電子ビーム出力
を0.3 〜1.3kw/cm2 の範囲に制御するところに要旨を有
するものである。
のできた本発明に係る蒸着めっき法は、蒸発槽内の蒸発
原料を電子ビーム照射により加熱蒸発させ、蒸発槽上の
被めっき材表面に蒸着させる蒸着めっき方法において、
蒸発原料に照射される単位面積当たりの電子ビーム出力
を0.3 〜1.3kw/cm2 の範囲に制御するところに要旨を有
するものである。
【００１２】
【作用】蒸着めっき法を実施する場合、たとえば前記図
１に示した様に蒸発槽１内に蒸発原料２を装入し、該蒸
発原料２の表面に電子銃３から発生させた所定出力の電
子ビーム４を走査（スキャニング）させることにより蒸
発原料を加熱蒸発させ、蒸発槽上部の図示しない被めっ
き材表面に蒸気を付着させる。
１に示した様に蒸発槽１内に蒸発原料２を装入し、該蒸
発原料２の表面に電子銃３から発生させた所定出力の電
子ビーム４を走査（スキャニング）させることにより蒸
発原料を加熱蒸発させ、蒸発槽上部の図示しない被めっ
き材表面に蒸気を付着させる。
【００１３】この様な方法で電子ビーム加熱を行なう場
合、電子ビーム出力が一定であっても、電子ビーム照射
領域５を狭くすることにより先に定義した電子ビームパ
ワー密度を大きくすると蒸発原料の蒸発速度が大きくな
って生産性が向上する。
合、電子ビーム出力が一定であっても、電子ビーム照射
領域５を狭くすることにより先に定義した電子ビームパ
ワー密度を大きくすると蒸発原料の蒸発速度が大きくな
って生産性が向上する。
【００１４】しかし、電子ビームのパワー密度を極端に
大きくすると、即ち電子ビーム出力が一定で照射面積を
小さくし過ぎると、蒸発速度が加速度的に大きくなる結
果、図２に示す如く沸騰現象に似たスプラッシュ６が多
発し、前述の様に飛散した液滴状の蒸発原料が被めっき
材表面へ粒状に付着してめっき製品の外観を著しく悪化
させる。
大きくすると、即ち電子ビーム出力が一定で照射面積を
小さくし過ぎると、蒸発速度が加速度的に大きくなる結
果、図２に示す如く沸騰現象に似たスプラッシュ６が多
発し、前述の様に飛散した液滴状の蒸発原料が被めっき
材表面へ粒状に付着してめっき製品の外観を著しく悪化
させる。
【００１５】しかも液滴状の蒸発原料が付着した被めっ
き材がガイドロール等に接触すると、粒状付着の部分だ
けが局部的に押し下げられることになって押し傷が発生
する。
き材がガイドロール等に接触すると、粒状付着の部分だ
けが局部的に押し下げられることになって押し傷が発生
する。
【００１６】ところが本発明者らが種々研究を進めた結
果、電子ビームのパワー密度が1.3kw/cm2 以下となる様
に電子ビーム出力およびその照射面積をコントロールし
てやれば、蒸発原料の種類の如何を問わずスプラッシュ
現象の発生が起こらず、従って付着粒子による前述の問
題が解消され、外観の良好な蒸着めっき製品が得られる
を知った。
果、電子ビームのパワー密度が1.3kw/cm2 以下となる様
に電子ビーム出力およびその照射面積をコントロールし
てやれば、蒸発原料の種類の如何を問わずスプラッシュ
現象の発生が起こらず、従って付着粒子による前述の問
題が解消され、外観の良好な蒸着めっき製品が得られる
を知った。
【００１７】但し、電子ビームのパワー密度が極端に低
下すると、ＴｉやＺｒ等の低蒸気圧の金属は、蒸発速度
が著しく低下する。特に蒸発槽として水冷式銅製蒸発槽
を用いた場合にはその低下が顕著になり、生産性の低下
につながる。またＺｎ，Ｍｇ等の高蒸気圧の金属におい
てもパワー密度の低下により、蒸発速度の低下が逃げら
れなくなるので、電子ビームのパワー密度は0.3 kw/cm2
以上、より好ましくは1.3kw/cm2 を超えない限度ででき
るだけ大きくすることが望まれる。
下すると、ＴｉやＺｒ等の低蒸気圧の金属は、蒸発速度
が著しく低下する。特に蒸発槽として水冷式銅製蒸発槽
を用いた場合にはその低下が顕著になり、生産性の低下
につながる。またＺｎ，Ｍｇ等の高蒸気圧の金属におい
てもパワー密度の低下により、蒸発速度の低下が逃げら
れなくなるので、電子ビームのパワー密度は0.3 kw/cm2
以上、より好ましくは1.3kw/cm2 を超えない限度ででき
るだけ大きくすることが望まれる。
【００１８】かくして本発明によれば、電子ビーム出力
に応じてその照射面積をコントロールし電子ビームのパ
ワー密度を適正範囲内に収めることによって、美麗な外
観を有する蒸着めっき材を効率良く製造し得ることにな
った。
に応じてその照射面積をコントロールし電子ビームのパ
ワー密度を適正範囲内に収めることによって、美麗な外
観を有する蒸着めっき材を効率良く製造し得ることにな
った。
【００１９】尚本発明が適用される被めっき基材の種類
には一切制限がなく、鉄・鋼、アルミニウム等の金属や
合金のほか、ガラス、プラスチック、セラミックス等に
適用することができ、またその形状も最も一般的な板状
のほか、棒、管、線あるいはその他の異形材にも同様に
適用できる。次に本発明の実施例を示すが、本発明はも
とより下記実施例によって制限を受けるものではない。
には一切制限がなく、鉄・鋼、アルミニウム等の金属や
合金のほか、ガラス、プラスチック、セラミックス等に
適用することができ、またその形状も最も一般的な板状
のほか、棒、管、線あるいはその他の異形材にも同様に
適用できる。次に本発明の実施例を示すが、本発明はも
とより下記実施例によって制限を受けるものではない。
【００２０】
【実施例】図３に示す連続蒸着めっき設備を使用し、以
下に示す条件で鋼帯への各種蒸着めっきを行ない、夫々
についてスプラッシュによるめっき表面の外観品質につ
いて調査した。尚図３におけるａは加熱帯、ｂは入側真
空シール部、ｃは蒸着室、ｄは出側真空シール部、ｅは
冷却帯、ｆは電子銃、ｇは電子ビーム、ｈは蒸発槽、ｉ
は鋼帯（被めっき材）である。
下に示す条件で鋼帯への各種蒸着めっきを行ない、夫々
についてスプラッシュによるめっき表面の外観品質につ
いて調査した。尚図３におけるａは加熱帯、ｂは入側真
空シール部、ｃは蒸着室、ｄは出側真空シール部、ｅは
冷却帯、ｆは電子銃、ｇは電子ビーム、ｈは蒸発槽、ｉ
は鋼帯（被めっき材）である。
【００２１】＜蒸着めっき条件＞ 被めっき材 ：極低炭素Ｔｉキルド鋼帯 蒸発原料の加熱源 ：ピアス型電子銃（300kw) めっき手法 ：真空蒸着 蒸着室真空度 ：５×10-3〜５×10-2Ｐａ めっき種類 ：表１に示す通り 電子ビームパワー密度：表１に示す通り めっき付着量 ：表１に示す通り 蒸発槽材質 ：表１に示す通り
【００２２】結果は表１に示す通りであり、本発明で規
定する電子ビームパワー密度の範囲で蒸着めっきを行っ
たものは、めっき材の種類に関係なく、スプラッシュに
よる飛散粒子の付着が見られず、外観不良のない美麗な
めっき鋼帯が得られている。
定する電子ビームパワー密度の範囲で蒸着めっきを行っ
たものは、めっき材の種類に関係なく、スプラッシュに
よる飛散粒子の付着が見られず、外観不良のない美麗な
めっき鋼帯が得られている。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、電
子ビームパワー密度をうまくコントロールすることによ
って蒸発速度を落とすことなくスプラッシュ現象の発生
を防止することができ、意匠性および美感に優れた蒸着
めっき材を生産性良く製造し得ることになった。
子ビームパワー密度をうまくコントロールすることによ
って蒸発速度を落とすことなくスプラッシュ現象の発生
を防止することができ、意匠性および美感に優れた蒸着
めっき材を生産性良く製造し得ることになった。
【図１】蒸発原料の電子ビーム加熱状況を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】スプラッシュ発生状況を示す説明図である。
【図３】実施例で採用した蒸着めっき工程を示す説明図
である。
である。
１ 蒸発槽 ２ 蒸発原料 ３ 電子銃 ４ 電子ビーム ５ 電子ビーム照射領域 ６ スプラッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 昭二 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内 (72)発明者 板坂 昭美 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内 (72)発明者 川福 純司 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 蒸発槽内の蒸発原料を電子ビーム照射に
より加熱蒸発させ、蒸発槽上の被めっき基材表面に蒸着
させる蒸着めっき方法において、蒸発原料に照射される
単位面積当たりの電子ビーム出力を0.3 〜1.3kw/cm2 の
範囲に制御することを特徴とする蒸着めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15872092A JPH05320883A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 蒸着めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15872092A JPH05320883A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 蒸着めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320883A true JPH05320883A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15677876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15872092A Withdrawn JPH05320883A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 蒸着めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320883A (ja) |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP15872092A patent/JPH05320883A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matthews | Titanium nitride PVD coating technology | |
| US4415420A (en) | Cubic boron nitride preparation | |
| JPH05320883A (ja) | 蒸着めっき方法 | |
| RU2694857C1 (ru) | Способ нанесения износостойкого покрытия ионно-плазменным методом | |
| JPS583956A (ja) | Ａｌ−Ｚｎ合金メツキ鋼板の製造方法 | |
| JPH062137A (ja) | 蒸着めっき方法 | |
| JPH08158045A (ja) | 真空蒸着装置のルツボ温度制御方法 | |
| JPH06116717A (ja) | 昇華性材料の蒸着めっき方法 | |
| JPH07138742A (ja) | 電子線加熱式蒸着めっき方法 | |
| US3356487A (en) | Prevention of splattering during vaporization processing | |
| JPH05106028A (ja) | エネルギービームによる蒸着方法 | |
| JPH0313562A (ja) | 蒸着Ａｌ―Ｃｒ合金めっき鋼材の製法 | |
| JPH0681130A (ja) | Ａｌ−Ｔｉ合金蒸着めっき金属材の製造方法 | |
| JPS6417852A (en) | Metallic material plated with highly corrosion resistant zn-mg alloy | |
| JPH07145473A (ja) | 蒸着合金めっき法 | |
| JPH03170661A (ja) | 昇華性金属の蒸発方法 | |
| JPH07166330A (ja) | 蒸着めっき用Ｃｒ原料およびＡｌ−Ｃｒ系合金蒸着めっき法 | |
| JPS6296669A (ja) | 合金化蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH05255841A (ja) | 電子線加熱式真空蒸着めっき方法 | |
| JPH049460A (ja) | 高耐食性蒸着Ｚｎ―Ｃｒ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH07166329A (ja) | Ａｌ−Ｃｒ合金蒸着めっき材の製造方法 | |
| JPH0421769A (ja) | 蒸着用昇華性金属材料 | |
| JPH0949073A (ja) | 粒子状蒸着物を抑制したＭｇ蒸着層又はＺｎ蒸着層の形成方法 | |
| JPH06122964A (ja) | 蒸着Ａｌ−Ｃｒ−Ｔｉ系めっき材の製造方法 | |
| JPH05311401A (ja) | 蒸着Ａｌめっき材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |