JPH09296293A - 電気めっき槽における金属ストリップの振動防止方法および振動防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気めっき槽における金属ストリップの振動
防止方法および振動防止装置の提供。 【解決手段】 金属ストリップの板幅に応じてめっき液
流量を、好ましくは、一対の平板状電極間のめっき液の
流速が、1.0 〜2.5m/secの範囲内となるように制御する
金属ストリップの振動防止方法、および、金属ストリッ
プの板幅方向に移動可能な一対の電気絶縁性エッジマス
クと、該エッジマスクの金属ストリップ板幅方向外側に
設けられ該エッジマスクと共に前記板幅方向に移動す
る、例えばエッジマスク駆動用ロッドである電極間閉塞
部材と、エッジマスクの前記板幅方向の位置およびめっ
き液流量の両者を制御する制御装置を有し、さらに、め
っき液流路が、前記一対の平板状電極および前記一対の
エッジマスクから構成された断面が矩形状の密閉型管状
流路である金属ストリップの振動防止装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解によって鋼帯
などの金属ストリップ（以下ストリップと記す）にめっ
きを施す電気めっき方法および装置に関し、特にストリ
ップの電極間方向の振動防止方法および振動防止装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電気めっき槽のめっき液に鋼帯などの金
属ストリップを浸漬させ、ストリップを挟んで一対の電
極を配置し、電解することによって、めっきを施す装置
においては電極間に通板されるストリップの振動防止が
重要となる。これは、電極間を通板中のストリップがス
トリップの振動により電極と接触すると、ストリップ表
面に傷が生じ問題となり、振動の振幅が大きいと電極間
の間隔を大きくする必要があり、この場合電気めっきに
おける電力使用量が増加するためである。

【０００３】電極間の金属ストリップの振動を防止する
方法、装置として、下記の技術が開示されている。 電極間の両側部をシールする液シールと、電極背面側
に各々設けた均圧室と、各均圧室を導通する導通部と、
電極に電極と均圧室とを導通する多数の貫通穴を有する
電極ボックス（特開平５−７８８９３号公報）。

【０００４】アノードの内面に対向位置に絶縁体を突
設し、該絶縁体にストリップの走行方向に向って傾斜す
るテーパ面を形成したメッキ装置（特開平３−２０４９
４号公報）。 電極内に絶縁性回転体を設け、ストリップを機械的に
支持する装置（実開昭６０−１６１１６７号公報）。

【０００５】ストリップ面に対向して静圧流体支持パ
ッドと、該パッドのストリップ進行方向の両側に陽極を
配設し、さらにこれらの陽極のストリップ入側部と出側
部に電解液の流出量制御機構を設けたストリップの水平
型流体支持電解槽（特公昭６１−２１３１９号公報）。 電極におけるストリップ進行方向中央部に設けた静圧
流体支持パッドからストリップ面に向って電解液を噴出
させると共に、前記静圧パッドのストリップ幅方向に延
びるスリット又は噴出口のうちストリップ出側のスリッ
ト又は噴出口からは電解液をストリップの進行方向と反
対方向に斜めに噴出させ、その他のスリット又は噴出口
からはストリップ面に垂直に、若しくはストリップの進
行方向と反対方向に斜めに電解液を噴射させる金属スト
リップの水平型流体支持電解処理方法（特公昭６１−２
２０４０号公報）。

【０００６】しかし、これらの技術の場合下記の問題が
あった。 の場合：均圧室や電極に多数の貫通穴を設けるため、
設備の構造が複雑になり、また電極交換時に液供給配管
を取り外す必要があるため、設備の保全性の面でも問題
があった。 、の場合：めっき面が突起物や回転体との接触によ
り傷ついたり、めっきが不均一になるという問題があっ
た。

【０００７】、の場合：ストリップのパスラインの
安定には効果があるが、静圧パッドから噴出しためっき
液の流動状態が、ストリップの進行方向側ではストリッ
プと並流となり、ストリップの進行方向と反対側ではス
トリップと向流となり、パッドの前後で、めっき液相対
流速が異なるため、厚み方向でめっき組成が不均一とな
る問題があった。

【０００８】さらに、、の方法の場合、静圧パッド
から噴出しためっき液のストリップの進行方向側とスト
リップの進行方向と反対側への分配比がライン速度に左
右されるため、前記した電解液の流出量制御機構を陽極
のストリップ入側部と出側部の両者に設けることによ
り、該分配比を等しくする必要があり、さらに、ライン
速度の大幅な変更が必要な場合は、静圧パッドのめっき
液噴出スリットの角度を調整する必要があるなど設備の
構造の複雑さ、制御の複雑さなどの問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題を解決し、簡易な装置により、水平型電気めっ
き槽などの電気めっき槽内におけるストリップの電極間
方向の振動を防止し、ストリップと電極などの槽内機器
との接触を防止し、また電極間距離の短縮が可能な電気
めっき槽における金属ストリップの振動防止方法および
振動防止装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、金属スト
リップを挟んで平行に配置した一対の平板状電極間にめ
っき液を供給し、電解処理を施す、電気めっき槽におけ
る金属ストリップの振動防止方法であって、金属ストリ
ップの板幅に応じて電極間を流れるめっき液流量を制御
し、電極間のめっき液の流速を制御することを特徴とす
る電気めっき槽における金属ストリップの振動防止方法
である。

【００１１】前記第１の発明においては、前記電極間の
めっき液の流速が、1.0 〜2.5m/secの範囲内となるよう
に制御することが好ましい。また、前記第１の発明は、
前記電気めっき槽が、金属ストリップの板幅方向の両側
部を覆いかつ前記電極の両板面と相接する断面がコの字
状の電気絶縁性エッジマスクを付設してなり、電気めっ
き槽内に形成されるめっき液の流路が、一対の前記エッ
ジマスクと一対の平板状電極で構成された断面が矩形状
の密閉型管状流路から成り、金属ストリップの板幅に応
じて前記エッジマスクの前記板幅方向における位置が制
御される電気めっき槽における金属ストリップの振動防
止方法に好ましく適用される。

【００１２】さらに、前記第１の発明は、めっき液が実
質的に全て前記密閉型管状流路のみを流れ、電極間のめ
っき液流量が一定の条件下で前記エッジマスクの前記板
幅方向における位置が変わった場合に、電極間のめっき
液の流速が変化する電気めっき槽における金属ストリッ
プの振動防止方法として好ましく用いられる。第２の発
明は、金属ストリップを挟んで平行に配置した一対の平
板状電極間にめっき液を供給し、電解処理を施す、電気
めっき槽における金属ストリップの振動防止装置であっ
て、金属ストリップの板幅方向の両側部を覆いかつ金属
ストリップの板幅方向に出入自在に移動可能な断面がコ
の字状の一対の電気絶縁性エッジマスクと、該エッジマ
スクの金属ストリップ板幅方向外側に設けられ該エッジ
マスクと共に前記板幅方向に移動する電極間閉塞部材
と、金属ストリップの板幅に応じて前記エッジマスクの
前記板幅方向の位置および電極間を流れるめっき液流量
の両者を制御する制御装置を有し、さらに、前記エッジ
マスクの電極表面と平行な部分の表面と電極表面とが相
接し、めっき液流路が、前記一対の平板状電極および該
電極と相接した前記一対の電気絶縁性エッジマスクから
構成された断面が矩形状の密閉型管状流路であることを
特徴とする電気めっき槽における金属ストリップの振動
防止装置である。

【００１３】前記第２の発明は、好ましくは、金属スト
リップの進行方向と直交する断面において、電極間にお
ける前記閉塞部材の幅Ｗが前記エッジマスクの金属スト
リップ板幅方向外側部の電極間距離ｄに対して下記式
(1) を満足し、かつ該外側部がめっき液が実質的に流れ
ない閉塞部となる、電気めっき槽における金属ストリッ
プの振動防止装置に好ましく適用される。

【００１４】Ｗ≧ｄ ・・・(1) 前記第２の発明は、より好ましくは、前記電極間閉塞部
材が、前記エッジマスクを金属ストリップの板幅方向に
移動するエッジマスク駆動用ロッドである電気めっき槽
における金属ストリップの振動防止装置に好ましく適用
される。この場合は、該ロッドの直径Ｄが前記エッジマ
スクの金属ストリップ板幅方向外側部の電極間距離ｄに
対して下記式(2) を満足し、かつ該外側部がめっき液が
実質的に流れない閉塞部となる、電気めっき槽における
金属ストリップの振動防止装置に好ましく適用される。

【００１５】Ｄ≧ｄ ・・・(2) さらに、より好ましくは、前記第１の発明、第２の発明
は、水平型電気めっき槽に好ましく適用される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、水平型電気めっき槽におけるスト
リップの振動防止に関し、鋭意検討を行った結果、下記
(1) 〜(3) の新たな知見を得ることができた。 (1) 電気めっき槽内でのストリップの振動の振幅は、め
っき液の流路幅によって異なること。

【００１７】(2) ストリップの振動によって、ストリッ
プが電極と接触し発生するストリップの品質不良は、め
っき液の流路幅を広げることにより防止可能となった。 (3) 上記(1) および(2) の知見から、さらに実験を行っ
た結果、ストリップの振動の振幅は槽内電極間のめっき
液流速に依存することが分かり、本発明に到った。

【００１８】すなわち、本発明においては、 (1) 電気めっき槽内の電極間を流れるめっき液流量を、
めっき液流路幅に合わせて調整し、電極間のめっき液の
流速を制御する。 (2) めっき液流速を最適流速範囲内に制御することによ
り、ストリップの振動を抑制し、優れためっき品質を確
保する。

【００１９】図２(a) に本発明に係わる水平型電気めっ
き槽の電極間めっき液流路の断面図を、図２(b) に図２
(a) のＡ−Ａ矢視断面を、図３に図２(b) のＢ−Ｂ矢視
断面を示す。図２、図３において、１は鋼帯などストリ
ップ、２は上電極、３は下電極、４はめっき液の流れ、
５はコンダクタロール、６はバックアップロール、７は
ストリップの進行方向、10は電気絶縁性エッジマスク
（以下エッジマスクと記す）、11はエッジマスク10駆動
用ロッド（以下ロッドと記す）、12はめっき液流路断
面、13はロッド駆動棒、14は油圧シリンダなどの駆動装
置、15は制御装置、16はエッジマスク10，ロッド11，ロ
ッド駆動棒13の移動方向、17は電気めっき槽の側壁を示
す。

【００２０】図２、図３の電極間めっき液流路において
は、ストリップ１の板幅に応じて、エッジマスク10のス
トリップ板幅方向の位置が、制御装置15、駆動装置14、
ロッド11、ロッド駆動棒13の作動により制御される。電
気めっき設備においては、ストリップ板幅方向の両端部
に大きな電流が流れ、両端部のめっき付着量が増える
（エッジオーバーコート）という問題があり、その対策
として、エッジマスク10をストリップ１の板幅方向の両
側部に一定量挿入して、エッジオーバーコートを防止し
ている。

【００２１】このエッジマスク10の板幅方向の位置は、
ストリップの板幅に応じてロッド11の駆動により調整さ
れる。本発明が好ましく適用される図２、図３の水平型
電気めっき槽の電極間めっき液流路断面においては、上
下電極間距離は短い程電力使用量が少なくなるが、その
距離内に納まるようにロッド11の径を小さくすると、強
度上の問題があるため、ロッド11の直径Ｄが上下電極間
距離ｄよりも大となり、ロッド11がエッジマスク10の金
属ストリップ板幅方向外側の上電極２と下電極３の間を
実質的に閉塞し、この部分にめっき液が実質的に流れな
い閉塞部となっている。

【００２２】本発明においては、閉塞用の部材として
は、ロッド11に限定されることなく、エッジマスク10の
板幅方向外側の上電極２と下電極３の間を閉塞し、該当
部分のめっき液の流れを阻止することが可能な閉塞用部
材であればその形態は制限されない。この場合、前記図
２(b) と同じく図２(a) のＡ−Ａ矢視断面を概略的に説
明する図４において、前記閉塞部材110 の幅Ｗが前記エ
ッジマスクの金属ストリップ板幅方向外側部の電極間距
離ｄに対して下記式(1) を満足することが好ましい。

【００２３】Ｗ≧ｄ ・・・(1) 上記した条件の場合、めっき液流路断面12（斜線部）の
面積はストリップの板幅によって異なってくる。また、
めっき液の流量は通常一定であるため、前記条件下にお
いて、上電極２と下電極３の間を流れるめっき液の流速
はストリップの板幅によって異なってくる。

【００２４】本発明者らは、このストリップの板幅の変
化に伴うめっき液流速の変化に着目し、これらの変化と
ストリップの振動との関係を実験により調査した。その
結果、後記の実施例に示すように、ストリップの振動の
振幅は電極間のめっき液流速に依存し、さらに電極間の
めっき液流速を所定の範囲内に制限することにより、電
極間間隔が短縮可能であることが分かった。

【００２５】なお、本発明は、より好ましくは、ストリ
ップの上下方向の振動の振幅が大きい水平型電気めっき
槽に好ましく適用される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 （実施例１）図２、図３に示される電極間めっき液流路
断面を有する水平型電気めっき槽を使用し、下記条件下
で操業実験を行った。

【００２７】実験は、電極間のめっき液流量が一定の条
件下、ストリップ（鋼帯）の板幅を800 〜1800mmと変更
し、板幅に応じてエッジマスク10の位置を調整し、電極
間のめっき液の流速を1.4 〜4.3m/sと変更して行った。
また、ストリップの振動の振幅は、上電極にアクリル製
のダミー電極をセットし渦流式センサにより測定し、電
気めっき槽内の電極間の、金属ストリップの進行方向と
平行な方向のめっき液流速は、上記と同様に上電極にア
クリル製のダミー電極をセットし電極式流速計により測
定した。

【００２８】〔電極〕 上電極、下電極：不溶性陽極 〔被めっき材〕 アルカリ脱脂、硫酸酸洗後の冷延鋼帯 〔めっき浴〕 めっき液含有成分：NiSO₄ 、ZnSO₄ めっき液pH：1.0 〜1.5 （硫酸酸性） 実験結果を、図１に示す。

【００２９】図１に示されるように、ストリップの振動
の振幅は、電気めっき槽内の電極間のめっき液の流速に
依存することが判明した。また、ストリップの振動の振
幅を目標範囲内に制限するための最適流速範囲を求める
ことができた。すなわち、図１に示されるように、振幅
を１mm以下に制限するためには、めっき液流速を2.5m/s
ec以下とすればよい。

【００３０】さらに、めっき品質上、めっき液流速は1.
0m/sec以上必要となり、めっき液流速の最適範囲は、1.
0 〜2.5m/secとなる。以上の実験結果から、電気めっき
槽内の金属ストリップの振動の振幅は電極間のめっき液
の流速に依存し、エッジオーバーコートを防止し、かつ
振幅を制限するためには、ストリップの板幅に応じて、
エッジマスクの位置および供給めっき液流量の両者を調
整し、めっき液流速が、好ましくは最適流速範囲：1.0
〜2.5m/secの範囲内となるように制御することが好まし
いことが分かった。

【００３１】（実施例２）図５に示される電極間めっき
液流路断面を有する水平型電気めっき槽を使用し、電極
間距離を実施例１の２／３として実施例１と同一の電
極、被めっき材、めっき浴を使用し連続電気めっきを行
った。図５において、20はめっき液供給ノズルヘッダ、
21はめっき液供給ポンプ、22はめっき液流量調節弁を示
し、他の符号は図２、図３と同一の内容を示す。

【００３２】また、図５(b) のＤ−Ｄ矢視断面は、図３
と同様の構成となっている。図５の電極間めっき液流路
においては、図２と同様に、制御装置15により、ストリ
ップ１の板幅に応じてエッジマスク10のストリップ板幅
方向の位置が制御され、さらに、ストリップ１の板幅に
応じてめっき液供給ポンプ21の出力調節および／または
めっき液流量調節弁22の開度調節により、上電極２と下
電極３の間を流れるめっき液流量が制御される。

【００３３】なお、本実施例においては、ストリップ
（鋼帯）の板幅を800 〜1800mmと変更し、制御装置15に
より、エッジマスク10のストリップ板幅方向の位置を調
整し、さらに電極間のめっき液流量の制御により、電極
間のめっき液の流速を板幅に応じ、1.0 〜2.5 m/sec の
範囲内となるように制御した。この結果、本実施例で得
られためっき鋼板は、めっき表面に傷が見られず、スト
リップの板幅に応じて電極間のめっき液の流速を制御す
ることにより、電極間距離を短縮することが可能である
ことが分かった。

【００３４】また、めっき液の流量制御を行うことによ
って、めっき液供給ポンプの駆動電力使用量が従来法に
対して26％削減可能となった。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、簡易な装置により、電
気めっき槽内におけるストリップと電極などの槽内機器
との接触を防止し、めっき表面の傷の発生を防止するこ
とが可能となり、さらに、電極間距離の短縮による電気
めっきに要する電力使用量の削減、および、めっき液供
給ポンプの駆動電力使用量の削減が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】ストリップの振幅とめっき液流速との関係を示
すグラフである。

【図２】水平型電気めっき槽の電極間めっき液流路の断
面図(a) およびＡ−Ａ矢視断面図(b) である。

【図３】水平型電気めっき槽の電極部の断面図である。

【図４】水平型電気めっき槽の電極間めっき液流路断面
の概略説明図である。

【図５】水平型電気めっき槽の電極間めっき液流路の断
面図(a) およびＣ−Ｃ矢視断面図(b) である。

【符号の説明】

１ ストリップ ２ 上電極 ３ 下電極 ４ めっき液の流れ ５ コンダクタロール ６ バックアップロール ７ ストリップの進行方向 10 エッジマスク 11 ロッド 110 閉塞部材 12 めっき液流路断面 13 ロッド駆動棒 14 駆動装置 15 制御装置 16 エッジマスク，ロッド，ロッド駆動棒の移動方向 17 電気めっき槽の側壁 20 めっき液供給ノズルヘッダ 21 めっき液供給ポンプ 22 めっき液流量調節弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ストリップを挟んで平行に配置した
   一対の平板状電極間にめっき液を供給し、電解処理を施
   す、電気めっき槽における金属ストリップの振動防止方
   法であって、金属ストリップの板幅に応じて電極間を流
   れるめっき液流量を制御し、電極間のめっき液の流速を
   制御することを特徴とする電気めっき槽における金属ス
   トリップの振動防止方法。
2. 【請求項２】 前記電極間のめっき液の流速が、1.0 〜
   2.5m/secの範囲内である請求項１記載の電気めっき槽に
   おける金属ストリップの振動防止方法。
3. 【請求項３】 電気めっき槽が、金属ストリップの板幅
   方向の両側部を覆いかつ前記電極の両板面と相接する断
   面がコの字状の電気絶縁性エッジマスクを付設してな
   り、電気めっき槽内に形成されるめっき液の流路が、一
   対の前記エッジマスクと一対の平板状電極で構成された
   断面が矩形状の密閉型管状流路から成り、金属ストリッ
   プの板幅に応じて前記エッジマスクの前記板幅方向にお
   ける位置が制御される請求項１または２記載の電気めっ
   き槽における金属ストリップの振動防止方法。
4. 【請求項４】 金属ストリップを挟んで平行に配置した
   一対の平板状電極間にめっき液を供給し、電解処理を施
   す、電気めっき槽における金属ストリップの振動防止装
   置であって、金属ストリップの板幅方向の両側部を覆い
   かつ金属ストリップの板幅方向に出入自在に移動可能な
   断面がコの字状の一対の電気絶縁性エッジマスクと、該
   エッジマスクの金属ストリップ板幅方向外側に設けられ
   該エッジマスクと共に前記板幅方向に移動する電極間閉
   塞部材と、金属ストリップの板幅に応じて前記エッジマ
   スクの前記板幅方向の位置および電極間を流れるめっき
   液流量の両者を制御する制御装置を有し、さらに、前記
   エッジマスクの電極表面と平行な部分の表面と電極表面
   とが相接し、めっき液流路が、前記一対の平板状電極お
   よび該電極と相接した前記一対の電気絶縁性エッジマス
   クから構成された断面が矩形状の密閉型管状流路である
   ことを特徴とする電気めっき槽における金属ストリップ
   の振動防止装置。
5. 【請求項５】 前記電極間閉塞部材が、前記エッジマス
   クを金属ストリップの板幅方向に移動するエッジマスク
   駆動用ロッドである請求項４記載の電気めっき槽におけ
   る金属ストリップの振動防止装置。