JPH11100694A - めっき前処理及び電気めっき処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっきの処理速度を大きくしためっき前処理
及び電気めっき処理装置を提供すること。 【解決手段】 両端が開口した管状構造を有する被処理
物７の内方を通って配設され、その内部を処理液が流れ
る略筒状の陽極具３１と、該陽極具３１内を流れる処理
液を循環させる処理液循環手段と、一端が上記被処理物
７に、他端が上記陽極具３１に接続された電源とを備
え、上記被処理物７の内壁面２９とほぼ対向する第１部
位における上記陽極具３１の側面に処理液を排出する噴
出孔１７を設け、かつ、上記第１部位における上記陽極
具３１の内部に溶解金属ペレット１８が充填されためっ
き前処理及び電気めっき処理装置において、上記内壁面
２９と対向しない、上記被処理物７の外部に位置する第
２部位における上記陽極具３１の側面に、処理液を排出
する噴出孔１７をさらに設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき前処理及び
電気めっき処理装置に関する。さらに詳しくは、本発明
はエンジンシリンダのような管状物の内壁面をめっき前
処理及び電気めっき処理する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンシリンダのような管状物
の内壁面に複合めっきを施す装置として、例えば特開平
４−３３３５９４号公報に開示されているものがある。
この装置には、図４からわかるように、上記エンジンシ
リンダ１００の内壁面１０１の内方にめっき液噴出部１
０２が配設されている。該めっき液噴出部１０２は、側
面に多数の噴出孔が形成された噴出管１０３と、該噴出
管１０３と間隔を隔てて外嵌する網状の陽極管１０４
と、これらの噴出管１０３と陽極管１０４との間に充填
された例えばＮｉペレット等の溶解極板物質１０５とで
構成されている。このようなめっき装置１０６において
は、その他に、エンジンシリンダ１００の内壁面１０１
をめっき処理する際に、該エンジンシリンダ１００を保
持する台及びめっき液を循環させる配管等が必要であ
る。

【０００３】めっき液は、噴出管１０３の内部から噴出
管１０３と陽極管１０４との間に充填されたＮｉペレッ
ト１０５内に流入し、該Ｎｉペレット１０５同士の隙間
を通って陽極管１０４に達し、該陽極管１０４からめっ
き液が噴出し、これによってエンジンシリンダ１００の
内壁面１０１のめっきを行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】また、近年、めっき処
理の高速化が望まれており、めっきの処理速度を大きく
するためには、循環するめっき液の流速を大きくした
り、電流密度を大きくする必要がある。しかしながら、
上記従来技術によると、めっき液がＮｉペレット１０５
の隙間という狭い流路を通るので流入抵抗が大きくな
り、めっき液の流速を上げることが困難であった。ま
た、電流密度を大きくすると、Ｎｉイオンが不足しやす
くなり、めっきの処理速度を大きくすることが困難であ
った。

【０００５】本発明は、上記課題を解決し、めっきの処
理速度を大きくすることができるめっき前処理及びめっ
き処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、両端が開口した管状
構造を有する被処理物の内壁面の内方を通って配設さ
れ、その内部を処理液が流れる略筒状の陽極具と、該陽
極具内を流れる処理液を循環させる処理液循環手段と、
一端が上記被処理物に、他端が上記陽極具に接続された
電源とを備えためっき前処理及び電気めっき処理装置に
おいて、上記被処理物の内壁面とほぼ対向する第１部位
における上記陽極具の側面に処理液を排出する複数の第
１噴出孔を設け、かつ、上記第１部位における上記陽極
具の内部に溶解金属ペレットを充填し、上記内壁面と対
向しない、上記被処理物の外部に実質的に位置する第２
部位における上記陽極具の側面に、処理液を排出する複
数の第２噴出孔をさらに設けたことにある。本発明の別
の態様によれば、第１噴出孔を有する陽極具の少なくと
も下部を網状体で構成し、第２噴出孔の径を第１噴出孔
の径より大きく形成したことにある。本発明のさらに別
の態様によれば、両端が開口した管状構造を有する被処
理物の内壁面の内方を通って配設され、その内部を処理
液が流れる略筒状の陽極具と、該陽極具内を流れる処理
液を循環させる処理液循環手段と、一端が上記被処理物
に、他端が上記陽極具に接続された電源とを備え、上記
被処理物の内壁面とほぼ対向する上記第１部位における
上記陽極具に不溶解性陽極を設けるとともに、上記内壁
面と対向しない、実質的に上記被処理物の外部に位置す
る第２部位における上記陽極具の側面に、処理液を排出
する複数の噴出孔を設けたことにある。本発明のさらに
また別の態様によれば、陽極具自体を電極としたことに
ある。

【０００７】ここで、被処理物とは、内部が貫通した管
状構造を有する金属製のものであればよく、例えばエン
ジンシリンダ等が挙げられる。処理液とは、めっきの前
処理液及びめっき液をいう。陽極具とは、形状が略筒状
で、通電性があり電極としても利用できるものであれば
よい。処理液循環手段とは、例えば、処理液を貯蔵する
液槽と、該液槽から処理液を陽極具に向けて流す流入管
と、該陽極具から処理液を液槽に戻す流出管とを有し、
処理液を上記液槽から流入管を介し、陽極具を通して流
出管から液槽に戻すという循環をさせる手段をいい、通
常、ポンプとそれに接続された配管からなる。噴出孔と
は、処理液を排出するために陽極具の側面に設けられた
孔であり、壁面に穿設した孔でもよく、複数の孔を有す
る網などを用いて略筒状に形成してもよい。噴出孔の大
きさや形状は、同一陽極具において全て同じでも、その
位置によって異なってもよい。この噴出孔の大きさは、
溶解金属ペレットが通過しない範囲で、極力大きい方が
好ましい。溶解金属ペレットとは、例えばＮｉペレット
等の溶解性金属からなる粉鉱石を球形に造粒したものを
いう。前処理とは、めっきを施す被処理面を粗面化し、
めっき膜の密着性を向上させるためのエッチング及びア
ルマイト処理等をいう。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。本発明に係るめっき
前処理及びめっき処理装置全体の概略図を図１に示す。
この装置１の周囲にはフレーム２が配設されており、該
フレーム２の上部及び下部には、各々上部フレーム３と
下部フレーム４が組み付けられている。該下部フレーム
４の上に下治具５と、陰極板６が配設され、該陰極板６
の上に、めっき前処理又は電気めっき処理を施す被処理
物である管状物、例えばエンジンシリンダ７が載置され
ている。該エンジンシリンダ７の上には、パッキング８
と、上治具９と、パッキング１０が配設されている。

【０００９】これらの下治具５からパッキング１０まで
の各部材の中央には、エンジンシリンダ７の穴径と同じ
大きさの穴がそれぞれ穿設してあり、これらの穴の中心
が全て同一軸線上に並ぶように配置されている。なお、
パッキング８は絶縁性材料によって形成されているた
め、エンジンシリンダ７は陽極具と絶縁されている。さ
らに、パッキング１０の上には、陽極具１１のフランジ
部１２が載置されている。この陽極具１１は電極も兼ね
ており、フランジ部１２、円筒状のパイプ部１３と網部
１４（以下、これらのパイプ部１３と網部１４を合わせ
て管部１５という。）及び底蓋１６から構成されてい
る。また、該管部１５の横断面の中心がエンジンシリン
ダ７の穴の中心と同一軸線上になるように配置されてい
る。上記パイプ部１３の側面には、前処理液及びめっき
液（以下、これらを合わせて処理液という）が噴出する
噴出孔１７が複数設けられており、上記管部１５の内部
には、Ｎｉペレット１８などの溶解電極ペレットが充填
されている。

【００１０】上記陽極具１１のフランジ部１２の上に
は、パッキング１９と、流入用治具２０が配設されてい
る。該流入用治具２０の下部から側部に亘って、陽極具
１１のパイプ部１３の穴とほぼ同じ径の流路２１が貫通
して穿設されており、流入用治具２０の側部には、上記
流路２１と連通する流入管２２が接続されている。該流
入管２２はポンプ２３を介して液槽２４に連結されてい
る。なお、下部フレーム４にも穴２５が穿設され、この
穴２５と液槽２４との間に流出管２６が配設されてい
る。一方、上記上部フレーム３の上には、エアシリンダ
２７が配設され、該エアシリンダ２７に押圧ロッド２８
が接続されて下方に延びている。上記エアシリンダ２７
を作動すると、押圧ロッド２８が上下動する。例えば、
押圧ロッド２８を下降させると、流入用治具２０の上面
に当接してこれを押圧し、この押圧力が下部フレーム４
にまで伝達されるので、エンジンシリンダ２７は上治具
９と下治具５によって上下から挟持されて固定される。

【００１１】次いで、処理液の流れを説明する。処理液
は、液槽２４からポンプ２３により圧送され、流入管２
２を通って流入用治具２０の流路２１に流入し、陽極具
１１のパイプ部１３の噴出孔１７及びその下部の網部１
４から外方へ噴出し、エンジンシリンダ７の内壁面２９
と管部１５との隙間３０に流動し、下治具５の穴部に流
れ落ちたのち、流出管２６から液槽２４へ排出される。
また、めっきを行う場合の通電については、陰極板６が
マイナス、陽極具１１がプラスとなるように配線する
が、前処理の場合の通電は、この反対で、陰極板６と呼
ばれる方がプラス、陽極具１１と呼ばれる方がマイナス
となるように配線する。

【００１２】図２に、上記陽極具の拡大断面図を示す。
上述したように、陽極具１１は、水平方向に延びるフラ
ンジ部１２と、該フランジ部１２と一体形成され、側面
に複数の噴出孔１７を有する円筒状のパイプ部１３と、
該パイプ部１３の下部に配設された網部１４及び該網部
１４の下穴を塞ぐ底蓋１６とにより一体的に構成されて
おり、これらは全て材質にチタンを用いている。また、
これらのパイプ部１３、網部１４及び底蓋１６によって
画成された陽極具内部にＮｉペレット１８などの溶解電
極ペレットが充填されている。陽極具１１のパイプ部１
３に設けた噴出孔１７は、放射状に円周方向に均一に設
けることが好ましい。つまり、隣り同士の噴出孔１７，
１７との間隔が各々均一であることが望ましい。間隔が
均一でない場合は、パイプ部１３からの処理液の噴出が
不均一となり、電流の片寄りにより均一なめっき被膜が
得られないという不具合を起こすので好ましくない。噴
出孔１７の形状については、特に限定しない。但し、処
理液をパイプ部１３の噴出孔１７から均一に、かつ、ス
ムーズに噴出させるため、噴出孔１７の断面積の総和が
パイプ部１３の中空部の横断面積より大きくする必要が
ある。噴出孔１７の断面積の総和の方が小さいと、処理
液が均一に噴出しにくくなる。なお、陽極具１１の下部
を孔を有するパイプでなく網部１４としたのは、Ｎｉペ
レット１８と処理液との接触面積を増やすためである。
処理液は上方からパイプ部１３の内部に流入し、パイプ
部１３の側面に設けられた噴出孔１７を通ってパイプ部
１３の外側へ噴出され、また、処理液の一部はパイプ部
１３の下部に流入し、Ｎｉペレット１８同士の隙間を通
って網部１４の側面から外方へ噴出される。

【００１３】図３に、実施の他の形態に係るめっき前処
理及び電気めっき処理装置の陽極具の要部断面図を示
す。該陽極具３１は、水平方向に延びるフランジ部１２
と、該フランジ部１２に一体的に形成されたパイプ部１
３と、該パイプ部１３の下部に接続された不溶解性陽極
３２とから構成されている。このパイプ部１３の構造に
ついては、図２に示した場合と同様であるが、不溶解性
陽極３２をエンジンシリンダ７の内壁面２９とほぼ対向
する位置に配設しており、噴出孔１７が設けられたパイ
プ部１３の側面はエンジンシリンダ７の内壁面２９と対
向しておらず、実質的にエンジンシリンダ７の外部に位
置している。また、上記不溶解性陽極３２の材質は、チ
タン、白金族金属、カーボン等を用いている。なお、本
装置１を用いてめっきの前処理を行う場合、図３に示し
た不溶解性陽極３２の代わりに不溶解性陰極を取り付け
た電極具を使用することにより、めっき処理のときと反
対にエンジンシリンダを陽極としてエッチングやアルマ
イト処理等を行うことができる。

【００１４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されずに種々の変形が可能で
ある。例えば、上記発明の実施の形態では、陽極具を電
極と兼用させたが、これらの陽極具と電極とは各々別体
構造としてもよい。また、処理液も被処理物内部の上方
から下方へ流す方式のみを示したが、逆に下方から上方
へ流す方式であってもよい。結局、内部を流れる処理液
の流れ方向に対して、第２部位は第１部位より上流側に
位置すればよい。

【００１５】上記構成によると、処理液を均一に被処理
物の内壁面に供給することができ、めっき前処理の品質
及び電気めっき処理の品質が安定する。また、めっき液
はＮｉペレット１８の隙間を通ったのち網部１４から噴
出されるだけでなく、パイプ部１３側面の多数の噴出孔
１７から噴出されるため、一度に大量の処理液を流すこ
とができる。さらに、陽極具１１の管部１５の内部に多
くのＮｉペレット１８を充填することができるため、処
理液は多くのＮｉペレット１８と接触し、Ｎｉペレット
１８の溶解が促進されることとなる。

【００１６】

【発明の効果】上述したように、本発明に係るめっき前
処理及び電気めっき処理装置によれば、以下のような効
果を奏する。請求項１において、両端が開口した管状構
造を有する被処理物の内壁面の内方を通って配設され、
その内部を処理液が流れる略筒状の陽極具と、該陽極具
内を流れる処理液を循環させる処理液循環手段と、一端
が上記被処理物に、他端が上記陽極具に接続された電源
とを備えためっき前処理及び電気めっき処理装置におい
て、上記被処理物の内壁面とほぼ対向する第１部位にお
ける上記陽極具の側面に処理液を排出する複数の第１噴
出孔を設け、かつ、上記第１部位における上記陽極具の
内部に溶解金属ペレットを充填し、上記内壁面と対向し
ない、上記被処理物の外部に実質的に位置する第２部位
における上記陽極具の側面に、処理液を排出する複数の
第２噴出孔をさらに設けた。また、請求項２において、
第１噴出孔を有する陽極具の少なくとも下部を網状体で
構成し、第２噴出孔の径を第１噴出孔の径より大きく形
成した。このため、処理液の流路を大きくとることがで
き、処理液の流速を大きくできる。これに伴い、高い電
流密度でのめっき前処理及び電気めっき処理が可能とな
り、処理時間が大幅に短縮される。さらに、請求項３に
おいて、両端が開口した管状構造を有する被処理物の内
壁面の内方を通って配設され、その内部を処理液が流れ
る略筒状の陽極具と、該陽極具内を流れる処理液を循環
させる処理液循環手段と、一端が上記被処理物に、他端
が上記陽極具に接続された電源とを備え、上記被処理物
の内壁面とほぼ対向する上記第１部位における上記陽極
具に不溶解性陽極を設けるとともに、上記内壁面と対向
しない、実質的に上記被処理物の外部に位置する第２部
位における上記陽極具の側面に、処理液を排出する複数
の噴出孔を設けた。このため、処理液を高速かつ均一に
被処理物と電極間に供給することが可能となる。これに
伴い、高い電流密度でのめっき前処理及び電気めっき処
理が可能となり、処理時間が大幅に短縮される。なお、
請求項４において、陽極具自体を電極としたので、装置
の構造が簡単になり、コスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るめっき前処理及び電気めっき処理
装置を示す概略図である。

【図２】図１における陽極具を示す断面図である。

【図３】実施の他の形態に係るめっき前処理及び電気め
っき処理装置の陽極具を示す断面図である。

【図４】従来の電気めっき装置の要部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ めっき前処理及び電気めっき処理装置 ２ フレーム ３ 上部フレーム ４ 下部フレーム ５ 下治具 ６ 陰極板 ７ エンジンシリンダ ８ パッキング ９ 上治具 １０ パッキング １１ 陽極具 １２ フランジ部 １３ パイプ部 １４ 網部 １５ 管部 １６ 底蓋 １７ 噴出孔 １８ 溶解性金属ペレット １９ パッキング ２０ 流入用治具 ２１ 流路 ２２ 流入管 ２３ ポンプ ２４ 液槽 ２５ 穴 ２６ 流出管 ２７ エアシリンダ ２８ 押圧ロッド ２９ 内壁面 ３０ 隙間 ３１ 陽極具 ３２ 不溶解性陽極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端が開口した管状構造を有する被処理
   物の内壁面の内方を通って配設され、その内部を処理液
   が流れる略筒状の陽極具と、該陽極具内を流れる処理液
   を循環させる処理液循環手段と、一端が上記被処理物
   に、他端が上記陽極具に接続された電源とを備えためっ
   き前処理及び電気めっき処理装置において、上記被処理
   物の内壁面とほぼ対向する第１部位における上記陽極具
   の側面に処理液を排出する複数の第１噴出孔を設け、か
   つ、上記第１部位における上記陽極具の内部に溶解金属
   ペレットを充填し、上記内壁面と対向しない、上記被処
   理物の外部に実質的に位置する第２部位における上記陽
   極具の側面に、処理液を排出する複数の第２噴出孔をさ
   らに設けたことを特徴とするめっき前処理及び電気めっ
   き処理装置。
2. 【請求項２】 上記第１噴出孔を有する陽極具の少なく
   とも下部を網状体で構成し、第２噴出孔の径を第１噴出
   孔の径より大きく形成したことを特徴とする請求項１に
   記載のめっき前処理及び電気めっき処理装置。
3. 【請求項３】 両端が開口した管状構造を有する被処理
   物の内壁面の内方を通って配設され、その内部を処理液
   が流れる略筒状の陽極具と、該陽極具内を流れる処理液
   を循環させる処理液循環手段と、一端が上記被処理物
   に、他端が上記陽極具に接続された電源とを備え、上記
   被処理物の内壁面とほぼ対向する上記第１部位における
   上記陽極具に不溶解性陽極を設けるとともに、上記内壁
   面と対向しない、実質的に上記被処理物の外部に位置す
   る第２部位における上記陽極具の側面に、処理液を排出
   する複数の噴出孔を設けたことを特徴とするめっき前処
   理及び電気めっき処理装置。
4. 【請求項４】 上記陽極具自体を電極としたことを特徴
   とする請求項１から３のいずれかに記載のめっき前処理
   及びめっき処理装置。