JPH1096094A - メッキの前処理方法及び前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メッキの前処理において、前処理工程を短縮
すること。 【解決手段】 ワークに形成されたバリを除去するバリ
取り処理と、ワークの表面を洗浄する洗浄処理と、ワー
クの表面に形成された酸化皮膜を除去して表面を活性化
させる表面活性処理とを同時に行う、メッキの前処理方
法としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼材料等の金属
材料にメッキ処理を施す際の前処理に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鋳造、鍛造、切削加工等により所定形状
に形成された鉄鋼材料にメッキ処理を施すに際し、メッ
キ処理の前処理工程として、（１）発生するバリを除去
するためのバリ取り処理、（２）鉄鋼材料の表面に付着
した加工油等の油分を除去するための洗浄処理、（３）
鉄鋼材料の表面に形成された酸化皮膜を除去し、表面を
活性化させるための表面活性処理、が必要である。これ
らの前処理工程はメッキ皮膜厚さの均一化、メッキ皮膜
と鉄鋼材料との密着強度の増加を促進するために行うも
のである。従って、均一かつ確実なメッキを行うために
はメッキ処理を行う前に前処理として上記３工程を行わ
なければならない。

【０００３】ワークの洗浄とバリ取りを同時に行う従来
技術として、特開平１−２５２３６１号公報に記載され
た技術がある。これは、図２に示されるように、槽３１
内の所定位置にワーク３２を置き、その上方にノズル３
３を位置させ、高圧加圧した洗浄水３４をノズル３３か
らワーク３２に向けて噴出させるとともに、リザーバ３
５内に貯留された乾燥研磨剤３６をフィードポンプ３７
によりノズル３３に供給し、洗浄水３４とともに乾燥研
磨剤３６をワーク３２に照射させるものである。この方
法を、メッキの前処理として適用した場合、ワークの洗
浄とバリ取りを同時に行うことが可能である。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】上記従来の技術では、ワーク
の洗浄とバリ取りを同時に行うことは可能なものの、表
面活性処理を同時に行うことができない。そのため、メ
ッキの前処理に２工程（ワーク洗浄・バリ取り工程、表
面活性工程）必要であり、メッキ処理コストの増大につ
ながる。また、メッキ処理をする際には、高度な耐蝕
性、密着性を要求される場合が多く、上記従来技術で
は、ワークの洗浄度が不十分となり、メッキの前処理と
して適用しがたい場合もある。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、メッキの前処理に要する工程数をさらに減少さ
せ、メッキ処理コストをさらに低減させることを技術的
課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、ワークに発生するバリを除去するバリ取り処理と、
ワークの表面を洗浄する洗浄処理と、ワークの表面に形
成された酸化皮膜を除去して該表面を活性化させる表面
活性処理とを、同時に行うことを特徴とする、メッキの
前処理方法としたことである。

【０００７】上記技術的手段における作用は、以下のよ
うである。即ち、バリ取り処理、洗浄処理、表面活性処
理を同時に行うため、メッキの前処理工程は１工程のみ
で行うことが可能となり、工程数が減少するものであ
る。

【０００８】上記技術的手段を解決するに当たって本発
明の請求項２において講じた技術的のように、前記バリ
取り処理は、硬球をワークに衝突させることによりワー
クに発生したバリを除去するものであり、前記洗浄処理
は、ワークを洗浄液に接触させて脱脂を行うものであ
り、前記表面活性処理は、表面研磨剤によりワークの表
面を研磨して酸化皮膜を除去し、該表面を活性化させる
ものであることが好ましい。これにより、ワークの洗浄
度、バリ取り能力、表面活性度を向上させることができ
る。

【０００９】さらに、上記技術的手段を解決するに当た
って、本発明の請求項３において講じた技術的手段のよ
うに、前記硬球及び前記表面研磨剤を前記洗浄液中に混
入させ、前記硬球及び前記表面研磨剤が混入した前記洗
浄液をワークに噴出することにより前記バリ取り処理及
び前記脱脂処理及び前記表面活性処理を同時に行うこと
が好ましい。これにより、簡単な構成で脱脂（洗浄）、
バリ取り、表面研磨を同時に行う行うことができ、生産
性の向上、前処理コストの低減を図ることができる。

【００１０】さらに、本発明の請求項４において講じた
技術的手段のように、前記硬球は、粒径が０．３〜０．
７ｍｍのステンレスショット玉であり、前記洗浄液１リ
ットルあたり前記ステンレスショット玉を１０〜３０ｇ
の範囲内で混入させることが好ましい。このようにする
ことにより、バリの除去能力を確保することができる。

【００１１】また、さらにより好ましくは、本発明の請
求項５において講じた技術的手段のように、前記表面研
磨剤は、粒径が０．０５〜０．２ｍｍの範囲内にあり、
前記表面研磨剤の材質は、アルミナ、珪砂、シリコンカ
ーバイドのいずれかであり、前記洗浄液１リットル当た
り前記表面研磨剤を５〜２０ｇの範囲内で混入させるこ
とである。このようにすることにより、より確実に酸化
被膜が除去され、表面をより活性化させることができ
る。

【００１２】さらにより好ましくは、本発明の請求項６
において講じた技術的手段のように、前記洗浄液は、メ
タケイ酸ソーダ、ノニルフェノール非イオン活性剤、ソ
ルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン、ア
ルキルエーテル類の内の１種が０．００３〜２重量％添
加されていることである。このようにすることにより、
ワークに付着した油分を確実に除去することができる。

【００１３】また、上記技術的課題を解決するために、
本発明の請求項７において講じた技術的手段のように、
硬球及び表面研磨剤が混入した洗浄液をワークに向けて
噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズル及びワークが内
部に配置された噴射槽と、前記噴射槽の底部に貯留した
洗浄液を送出する第１ポンプと、前記第１ポンプから送
出された洗浄液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内の洗
浄液を撹拌する撹拌手段と、前記貯留槽内の洗浄液を加
温する加温装置と、前記貯留槽内の洗浄液を前記噴射ノ
ズルに供給する第２ポンプと、前記噴射ノズルに高圧の
エアー源を供給する高圧エアー源と、を備えるメッキの
前処理装置とすることである。

【００１４】上記技術的手段によれば、硬球及び表面研
磨剤が混入された洗浄液は、噴射槽内に配置された噴射
ノズルより高圧エアーとともにワークに向かって噴出す
る。噴出した洗浄液は、噴射槽の底部に貯留する。噴射
槽の底部に貯留した洗浄液は、第１ポンプにより貯留槽
に送出される。貯留槽内では、洗浄液は撹拌手段により
撹拌されて内部の硬玉及び表面研磨剤の分布が均一にな
るとともに、加温装置により加温され、第２ポンプによ
り噴射ノズルに再び供給され、ワークに噴出される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施形態例における、メ
ッキの前処理装置の概略図である。

【００１７】図１において、メッキの前処理装置１は、
噴射槽２及び貯留槽３を備える。噴射槽２は、その内部
空間がメッシュ状のプレート４により仕切られ、プレー
ト４よりも図示上方空間が洗浄液１６の噴射空間Ａ、プ
レート４よりも図示下方空間が洗浄液１６の排出空間Ｂ
となっている。噴射空間Ａには、洗浄液１６を噴射する
ための噴射ノズル５が配置され、該噴射ノズル５から噴
射される洗浄液１６が、プレート４上に載置されたワー
クＣに衝突するようにその噴射角度が調整されている。

【００１８】洗浄液排出空間Ｂの図示下方には、配管１
５の一端が連通される。配管１５の他端は第１ポンプ６
の吸入口に連通されている。さらに第１ポンプ６の吐出
口は配管７の一端に連通され、配管７の他端は貯留槽３
の内部に開口している。

【００１９】貯留槽３は、洗浄液１６を貯留するための
ものであり、その内部には撹拌羽根９、ヒータ１０が配
されている。撹拌羽根９は、図示せぬ駆動源により回転
して内部の洗浄液１６を撹拌するものであり、本発明に
おける撹拌手段に該当する。ヒータ１０は、図示せぬ電
源から電力を供給し、内部の洗浄液１６を所定温度に加
熱するものであり、本発明における加温手段に該当す
る。

【００２０】貯留槽３の図示下方は、配管１１の一端と
連通しており、他端は第２ポンプ１２の吸入口と連通し
ている。さらに、第２ポンプ１２の吐出口は配管８の一
端と連通し、配管８の他端は噴射槽２内に配設された噴
射ノズル５に連通している。噴射ノズル５は、さらに配
管１３の一端とも連通しており、この配管１３の他端は
エアー源１４に連通して高圧のエアーを噴射ノズル５に
供給するようになっている。

【００２１】上記構成のメッキの前処理装置１におい
て、以下にその作動について説明する。

【００２２】まず、貯留槽３の内部に洗浄液１６を入れ
る。洗浄液として、本実施形態例としては、工業用水
に、非イオン系界面活性剤としてメタケイ酸ソーダを１
重量％混入したものを使用した。非イオン系界面活性剤
は、ワークの表面に付着した油分を除去し、ワークを洗
浄するためのものであり、これ以外にも、ノニルフェノ
ール非イオン活性剤、ソルビタンアルキルエステル類、
ポリオキシエチレン、アルキルエーテル類等が使用可能
である。また非イオン系界面活性剤の濃度は、０．００
３〜２重量％とすることが好ましい。この範囲である
と、油分除去の効果がより優れたものとなる。

【００２３】次に、洗浄液内に硬球を混入する。硬球
は、洗浄液とともにワークに衝突されてワークに発生す
るバリを除去するためのものである。本実施形態例で
は、硬玉としてステンレスショット玉１７を使用した。
また、ステンレスショット玉の粒径は、０．５ｍｍ、濃
度は２０ｇ／ｌとした。ステンレスショット玉の粒径、
濃度は除去すべきバリの厚さにより種々変更されるもの
であるが、厚さが０．６ｍｍ以下のバリを除去するもの
であれば、粒径０．３〜０．７ｍｍ、濃度１０〜３０ｇ
／ｌとするのが好ましい。

【００２４】次に、洗浄液に、表面研磨剤を混入する。
表面研磨剤は、ワークの表面を研磨して活性化させ、後
工程においてメッキの付着を容易かつ強固にするための
ものである。本実施形態例としては、表面研磨剤とし
て、アルミナ粉１８を使用したが、これ以外にも珪砂、
シリコンカーバイドが使用できる。この場合において、
ワークの表面をより活性化させるために、各表面研磨剤
の粒径、濃度は表１に示すようにするのが好ましい。

【００２５】

【表１】

【００２６】貯留槽３内の洗浄液１６にステンレスショ
ット玉１７、アルミナ粉１８を所定量混入した後、撹拌
羽根９を駆動させて洗浄液を撹拌する。これにより、洗
浄液１６内のステンレスショット玉１７、アルミナ粉１
８が均一に分散される。これとともに、ヒータ１０によ
り洗浄液１６を５０〜８０℃とする。所定温度に昇温し
た後、第１ポンプ６、第２ポンプ１２を駆動させ、洗浄
液１６を循環させる。すると、貯留槽３内の洗浄液１６
は、配管１１から第２ポンプ１２の吸入口に入り、第２
ポンプ１２の吐出口から配管８を経て噴射ノズル５へと
供給される。そして、噴射ノズル５からワークＣへ洗浄
液１６を噴射する。このとき、洗浄液１６は、噴射ノズ
ル５に連通するエアー源１４からの高圧エアーとともに
噴出される。ワークＣは、洗浄液１６が衝突することに
より洗浄される。それとともに、ステンレスショット玉
１７がワークＣに衝突し、ワークＣに付着したバリを除
去する。さらに、アルミナ粉１８もワークＣに衝突し、
ワーク表面を研磨し、酸化皮膜を除去して活性化させ
る。ワークＣに衝突した後の洗浄液１６、ステンレスシ
ョット玉１７、アルミナ粉１８は、プレート４の網目を
経て噴射槽２内の排出空間Ｂに貯留される。排出空間Ｂ
に貯留された洗浄液等は、配管５から第１ポンプ６の吸
入口に入り、第１ポンプ６の吐出口から配管７を経て貯
留槽３に返される。このように、洗浄液等を循環させ、
ワークの洗浄・バリ取り・表面活性を同時に行うもので
ある。

【００２７】噴射ノズル５からは、洗浄液等が高圧エア
ーとともにジェット噴流で噴射されるため、ワークＣに
衝突する際に発泡する。このため、発泡を防ぐための消
泡剤として、ＨＬＢ（親水基・疎水基バランス）１．５
〜３．０の界面活性剤を０．００１〜１重量％洗浄液内
に混入することが好ましい。これにより洗浄液がワーク
に衝突した際の発泡を効率良く抑えることができる。

【００２８】以上、本発明の実施形態例について説明し
たが、本発明は上記実施形態例に限定されることはな
く、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適用可能で
ある。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。

【００３０】メッキの前処理において、ワークの洗浄、
バリ取り、表面活性を同時に行うことが可能なため、メ
ッキの前処理工程の短縮を図ることができる。

【００３１】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００３２】硬玉をワークに衝突させることによりバリ
取り処理を行い、界面活性剤を使用してワークの脱脂を
行い、表面研磨剤により酸化皮膜を除去してワークの表
面を活性化させるため、メッキの前処理工程が短縮され
るとともに、確実にバリ取りが行え、洗浄度、表面活性
度も良好な前処理を行うことができる。

【００３３】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００３４】洗浄液内に硬玉、表面研磨剤を混入させ、
これらをワークに衝突させる方法であるため、簡単でか
つ質（バリ取りの度合い、洗浄度、表面活性度）の高い
前処理を１工程で行うことができる。

【００３５】請求項４の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００３６】硬球としてステンレスショット玉を用い、
かつ粒径を０．３〜０．７ｍｍとし、洗浄液１リットル
当たり１０〜３０ｇの範囲で混入するため、確実に厚さ
０．６ｍｍ以下のバリを確実に除去することができる。
粒径が０．３ｍｍ以下であると、バリが十分に除去でき
ないため好ましくない。また粒径が０．７ｍｍ以上であ
ると、ワークの表面が凹凸になってしまうので好ましく
ない。さらに硬玉の混入割合が、洗浄水１リットル当た
り１０ｇ以下であると、バリの除去速度が遅くなるため
好ましくない。さらに、硬球の混入割合が、洗浄水１リ
ットル当たり３０ｇ以上であると、ポンプによる圧送が
困難となるため好ましくない。

【００３７】請求項５の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００３８】表面研磨剤としてアルミナ、珪砂、シリコ
ンカーバイドのうちのいずれか１つとし、粒径を０．０
５〜０．２ｍｍとし、さらに、洗浄水１リットル当たり
５ｇ〜２０ｇの範囲で混入したため、ワークの表面活性
度を向上させることができる。粒径が０．０５ｍｍ以下
であると、酸化被膜が十分に除去できないため好ましく
ない。また、粒径が０．２ｍｍ以上であると、ワークの
表面状態が荒れるため好ましくない。さらに、表面活性
剤の混入割合が、洗浄水１リットル当たり５ｇ以下であ
ると、酸化被膜が十分に除去できないため好ましくな
い。さらに、表面活性剤の混入割合が、洗浄水１リット
ル当たり２０ｇ以上であると、表面状態が荒れるため好
ましくない。

【００３９】請求項６の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００４０】界面活性剤として、メタケイ酸ソーダ、ノ
ニルフェノール非イオン活性剤、ソルビタンアルキルエ
ステル類、ポリオキシエチレン、アルキルエーテル類の
内の１種を用い、添加量を０．００３〜２重量％とした
ため、ワークの洗浄度を向上させることができる。添加
量が０．００３重量％以下であると、油分除去が十分に
できないため好ましくない。また、添加量が２重量％以
上であると、発泡が激しく起こり、生産上問題となるた
め好ましくない。

【００４１】請求項７の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００４２】ワークのバリ取り、洗浄、表面活性を同時
に行えるメッキの前処理装置としたため、工程の短縮を
図ることができる。また、洗浄液を循環させて再利用す
るため、洗浄液を節約することができる。さらに、貯留
槽内の洗浄液を撹拌手段により撹拌させているため、洗
浄液内の硬玉、表面研磨剤が均一に分散される。このた
め各ワークの前処理の質を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例におけるメッキの前処理装
置の概略図である。

【図２】従来技術におけるワークの洗浄・バリ取り装置
の概略図である。

【符号の説明】

１ メッキの前処理装置 ２ 噴射槽 ３ 貯留槽 ４ プレート ５ 噴射ノズル ６ 第１ポンプ ９ 撹拌羽根（撹拌手段） １０ ヒータ（加温手段） １２ 第２ポンプ １４ エアー源 １６ 洗浄液 １７ ステンレスショット玉（硬玉） １８ アルミナ粉（表面研磨剤）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに発生するバリを除去するバリ取
   り処理と、ワークの表面を洗浄する洗浄処理と、ワーク
   の表面に形成された酸化皮膜を除去して該表面を活性化
   させる表面活性処理とを、同時に行うことを特徴とす
   る、メッキの前処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記バリ取り処理は、硬球をワークに衝突させることに
   よりワークに発生したバリを除去するものであり、 前記洗浄処理は、ワークを洗浄液に接触させて脱脂を行
   うものであり、 前記表面活性処理は、表面研磨剤によりワークの表面を
   研磨して酸化皮膜を除去し、該表面を活性化させるもの
   であることを特徴とする、メッキの前処理方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記硬球及び前記表面研磨剤を前記洗浄液中に混入さ
   せ、 前記硬球及び前記表面研磨剤が混入した前記洗浄液をワ
   ークに噴出することにより前記バリ取り処理及び前記脱
   脂処理及び前記表面活性処理を同時に行うことを特徴と
   する、メッキの前処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記硬球は、粒径が０．３〜０．７ｍｍのステンレスシ
   ョット玉であり、 前記洗浄液１リットルあたり前記ステンレスショット玉
   を１０〜３０ｇの範囲内で混入させることを特徴とす
   る、メッキの前処理方法。
5. 【請求項５】 請求項３において、 前記表面研磨剤は、粒径が０．０５〜０．２ｍｍの範囲
   内にあり、 前記表面研磨剤の材質は、アルミナ、珪砂、シリコンカ
   ーバイドのいずれかであり、 前記洗浄液１リットル当たり前記表面研磨剤を５〜２０
   ｇの範囲内で混入させることを特徴とする、メッキの前
   処理方法。
6. 【請求項６】 請求項３において、 前記洗浄液は、メタケイ酸ソーダ、ノニルフェノール非
   イオン活性剤、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオ
   キシエチレン、アルキルエーテル類の内の１種が０．０
   ０３〜２重量％添加されていることを特徴とする、メッ
   キの前処理方法。
7. 【請求項７】 硬球及び表面研磨剤が混入した洗浄液を
   ワークに向けて噴射する噴射ノズルと、 前記噴射ノズル及びワークが内部に配置された噴射槽
   と、 前記噴射槽の底部に貯留した洗浄液を送出する第１ポン
   プと、 前記第１ポンプから送出された洗浄液を貯留する貯留槽
   と、 前記貯留槽内の洗浄液を撹拌する撹拌手段と、 前記貯留槽内の洗浄液を加温する加温装置と、 前記貯留槽内の洗浄液を前記噴射ノズルに供給する第２
   ポンプと、 前記噴射ノズルに高圧のエアーを供給するエアー源と、
   を備えるメッキの前処理装置。