JPS5854196B2 - アルミニウム電着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸素及び水を含まないアプロチック（非プロト
ン性）アルミニウム有機電解液からアルミニウムを電着
させるための装置に関する。

酸素及び水を含まないアプロチックアルミニウム有機電
解液から電気的に析出されたアルミニウムは、その延性
、僅少な空隙、耐食性及び陽極処理能により多くの工業
目的に特に適している。

例えばドイツ連邦共和国特許第１２００８１７号、同第
１４９６９９３号及び同第１２３６２０８号明細書から
公知のこの種の電解液は、酸素及び水を含まない条件下
に製造され、保存される。

空気が入ると電解液は空気中の酸素及び大気中の湿気と
反応し、その結果電解液の導電性及び寿命は著しく減少
することから、電解液浴は空気の浸入に対して出来る限
り充分に保護する必要がある。

しかしアルミニウムの電着を公知の電気メツキ装置内で
行ないかつ空気の遮断をパラフィン油のような保護液又
は窒素のような不活性ガスで電解液浴を覆うことにより
実施する試みは、満足な結果をもたらさない。

この種の被覆膜は、被電気メツキ材料を挿入及び除去す
る際に、また電解液及び被電気メツキ材料の移動に際し
てしばしば裂は目を生じ、従って空気の浸入が可能とな
ることから、電解液浴を確実に保護することができない
。

更に不活性ガスは周囲の空気と極めて容易に混合し、従
って封入された不活性ガス層もまた空気を確実には遮断
し得ない。

従って本発明は、電解液を酸素及び水を含まない条件下
に保持することができ、かつ電気メツキ工業用に適した
高寿命が得られるアルミニウムの電解装置を得ることを
目的とする。

本発明によればこの目的に冒頭に記載した形式の装置に
おいて、気密に密閉可能でかつ不活性ガスで付勢可能の
電解液を含む電気メツキ槽と、電気メツキ槽内に配置さ
れた接触−及び保持装置と、電気メツキ槽の上に配置さ
れかつ閉鎖可能の開閉蓋を介して電気メツキ槽と結合さ
れている被電気メツキ工作物を装入及び取り出すための
閉鎖可能のスルース開口を有するスルース室と、スルー
ス室内に配置された不活性ガス充溢装置と、スルース室
内に配置されかつ電気メツキ槽内に沈降可能の、工作物
ホルダーを受容れ、接触−及び保持装置に移行させ、再
び受容れる連結棒とを備えることにより達成される。

本発明による装置では、電解液は電気メツキ処理のあら
ゆる時点で確実に空気との接触から保護される。

この保護は、気密に密閉された電気メツキ槽中の電解液
を不活性ガスで付勢し、電気メツキ槽をスルース室と連
結する開閉蓋をスルース開口が密閉されかつスルース室
が不活性ガスで充溢された場合にのみ開放することによ
って達成される。

本発明による装置の優れた実施例では、水平方向に移動
可能の接触−及び保持装置が設けられている。

これにより被電気メツキ工作物を電気メツキ処理中往復
移動させ、電流密度が比較的高い場合にも均一かつ迅速
にアルミニウムで被覆することが可能となる。

池の優れた実施例では、回転可能の接触−及び保持装置
は少なくとも２個の支持アームを有する。

この支持アームの工作物ホルダーに吊された工作物は、
環状の循環軌道を描いて電解液中を移動し、従って同様
に電流密度が高い場合にもアルミニウムで被覆される。

更に異なる支持アームに別個に電流を流し、これにより
種々異なる工作物に対して異なる析出条件を調節するこ
とができる。

更に本発明によれば、スルース室内に洗浄液を噴霧する
ための噴霧装置を設けると有利である。

必要な場合には被電気メツキ工作物をスルース室内で表
面前処理することもできる。

しかし噴霧装置は特に、最終的に電気メッキされた工作
物をスルース室から取出す前に付着電解液を洗浄除去す
るために設けられる。

更に電気メツキ槽の上方部分に還流冷却器を設けると有
利である。

電解液から上昇する溶剤蒸気はこの還流冷却器内で再び
液化され、電気メツキ槽に戻される。

これにより溶剤の損失を僅少に保つことができる。

更には電気メツキ槽に還流冷却器を経て導かれる排出導
管を接続し、その端部は不活性封液に沈めると良い。

排出導管は電気メツキ槽の放圧に利用され、封液は空気
の浸入を確実に阻止する。

次に本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図には、例えばほうろう引き薄鋼板から成る電気メ
ツキ槽１が蓋２と共に示されており、槽の内部空間は蓋
２の開口３を介して予備室４の空間だけ広げられている
。

予備室４には接触−及び保持装置５が配置されており、
これはフォーク状に構成された収容部材６及びカソード
棒７から成る。

水平方向に移動可能のカソード棒７はパッキン箱８内で
予備室４の壁を通して導かれ、詳述されていない駆動装
置９に接続されている。

接触−及び保持装置５の収容部材６には工作物ホルダー
１０が円錐クラッチ１１を介して吊されている。

工作物ホルダー１０には固定ワイヤ１２でリング状の工
作物１３が固定されている。

工作物ホルダー１０の両面には、例えば精製アルミニウ
ムから成るプレート状アノード１４が保持棒１５で電気
メツキ槽１に吊り下げられている。

絶縁して蓋２を通されている保持棒１５は同時にアノー
ド端子として利用される。

工作物１３に電流を流すには接触−及び保持装置５のカ
ソード棒７、工作物ホルダー１０及び固定ワイヤ１２を
介して行なう。

電気メツキ槽１には、酸素及び水を含まないアプロチッ
クアルミニウム有機電解液１６が存在し、これは空気と
接触させてはならない。

このため電解液１６は不活性ガス１７で付勢され、また
予備室４だけ広げられた電気メツキ槽１の内部空間は予
備室４上に設置されているスルース室１９の開閉蓋１８
により全気密に閉鎖される。

この場合不活性ガス１７の供給は、導管２０、還流冷却
器２２の接続管２１及び蓋２の開口２３を介して行なう
。

電解液から上昇する溶剤蒸気は冷却剤２４が流れる還流
冷却器２２の冷却蛇管２５に接して凝縮し、凝縮物は電
気メツキ槽１に戻される。

過剰の不活性ガス１７を排出しまた電気メツキ槽１を放
圧するため、還流冷却器２２に、その一端が不活性封液
２７に沈められている補償導管２６を接続する。

封液２７は、洗浄フラスコと同様に構成されかつ排出管
２９を有する容器２８中に存在する。

スルース室１９は側方に設けられたスルース開口３０を
有し、これは工作物ホルダー１０を装入及び取出すため
に設けられておりかつゲート３１で気密に閉鎖可能であ
る。

スルース室１９の上端は、連結棒３３が通されているス
ルース蓋３２で閉鎖されている。

この連通部をシールするためパツキン箱３４が設けられ
ている。

垂直方向に移動可能の連結棒３３の上端はグリップ３５
として、まだその下端は連結部材３６として構成されて
いる。

グリップ３５の代りに連結棒３３を移動させるため空気
圧式シリンダを使用することもできる。

連結部材３６には工作物ホルダー１０の連結部材３７を
結合することができ、これにより工作物ホルダー１０は
一点鎖線で示した位置を占める。

この位置から工作物ホルダー１０は開放された開閉蓋１
８を通って電気メツキ槽１に沈められ、その円錐クラッ
チ１１で接触−及び保持装置５の収容部材６に吊される
。

次いで連結部材３６が外され、連結棒３３は上方に引上
げられ、開閉蓋１８は閉鎖される。

工作物ホルダー１０を電気メツキ槽１から取出すには逆
の順序で処理する。

双方の連結部材３６及び３７は、これらを外部から連結
又は取り外し得るように構成されている。

これは例えば連結部材３６内に設けられた気磁石の投入
又は遮断によって行なうことができる。

ゲート３１は開放によりスルース室１９に入り込んだ空
気は、不活性ガス充溢装置によって再び排除される。

不活性ガス充溢装置は、導管３９を介して不活性ガス４
０を供給されるノズル管３８から成る。

過剰の不活性ガス４０及び排出される空気は、スルース
蓋３２に接続された排出導管４１を介して除去される。

この場合導管４１の端部は不活性封液４２に沈められて
おり、封液４２は、洗浄フラスコと同様に構成されかつ
排出管４４を有する容器４３に存在する。

更にスルース室１９には洗浄液４５を噴霧するための噴
霧装置が配置されている。

噴霧装置はスルース室１９の壁を貫通しかつノズル管４
７に接続されている導管４６及び排出導管４８から成る
。

排出導管４８を介して除去される洗浄液４５は捕集タン
クに集められ、連続して循環させるため適当な送り部材
を介して導管４６に再び導くことできる。

適当な洗浄液は例えば芳香族炭化水素、例えばドルオー
ル又はキジロールである。

不活性ガス１７及び４０の供給はまとめて行なうことが
できる。

適当な不活性ガスは例えば窒素、ヘリウム、アルゴン、
クリプトン及びガス状炭化水素である。

封液２７及び４２は、空気が電気メツキ槽１及びスルー
ス室１９に入り込むのを阻止するという目的を有する。

適当な不活性封液は例えばパラフィン油又はシリコン油
である。

被電気メツキ工作物は前記の装置に入れられる前に、被
碑層を持たないむき出しの表面を得るために前処理する
必要がある。

適当な表面前処理は例えばドイツ連邦共和国特許出願公
開第 ２２６０１９１号公報に記載されている。

引続き実施する工作物１３のアルミニウムメッキ処理は
次の各工程を含む。

Φ 工作物１３を有する工作物ホルダー１０を連結棒３
３に連結する。

ｂ） スルース開口３０ゲ゛−ト３１で閉鎖する。

Ｃ）スルース室１９を不活性ガス４０で満たす。

ｄ）開閉蓋１８を開く。

ｅ）工作物ホルダー１０を連結棒３３の降下により接触
−及び保持装置５に吊す。

ｆ）連結棒３３を解除し、上方に導く。

ｇ）開閉蓋１８を閉じる。

ｈ）接触−及び保持装置５を往復移動させながら工作物
１３を電解的にアルミニウムで被覆する。

ｌ）開閉蓋１８を開く。

ｊ）連結棒３３を下方に導き、工作物ホルダー１０に連
結する。

ｋ）連結棒３３を工作物ホルダーと一緒に上方に導く。

■）開閉蓋１８を閉じる。

ｍ）工作物１３に洗浄液４５を噴霧する。

ｎ）ゲート８１を取り外し、工作物ホルダー１０をスル
ース室１９から引出す。

第２図は環状に構成された処理槽５０を示すもので、こ
れは酸素及び水を含まないアプロチックアルミニウム有
機電解液５１を含み、かつ同様に環状に構成された加熱
槽５２内に吊されている。

加熱槽５２は加熱カー１− ＩＪツジ５４を介して加熱
される加熱浴５３を含む。

加熱槽５２の囲りに存在する外枠は線５５で示す。

処理槽５０を密閉するため、外壁上に設置された環状の
外蓋５６（これは組込まれた開閉蓋５７を有する）及び
内壁と固定結合された環状の内蓋５８が設けられている
。

電気メツキ槽５０の外壁は、外蓋５６と内蓋５８との間
に接触−及び保持装置５９が配置され得る程度に、内壁
よりも高くされている。

この接触−及び保持装置５９は、収容部材６２を有する
均一に配分された８本の支持アーム６１を有しかつ軸６
３がかさ歯車６４及び６５を介してモータ６６により１
駆動される、固転子６０から成る。

８本の支持アーム６１の各々は別々のカソード端子６７
を有し、この場合一点鎖線で示した導線６８、回転子軸
６３に設けられたスリップリング６９及びブラシ７０を
介してそれぞれ結合されている。

個個の収容部材６２には中間支持体１２の円錐クラッチ
７１を吊すことができる。

中間支持体７２の下端にはバヨネット結合部材７３を介
して工作物ホルダー７４が接続されている。

工作物ホルダー７４の循環軌道に対して等距離間隔で外
側リングに外側アノード部分７５がまた内側リングに内
側アノード部分７６が配置されている。

外側アノード部分７５は絶縁性の中間片７７を介して電
気メツキ槽５０の外壁に固定されており、また内側アノ
ード部分７６はアングル支持体７８に吊されている。

アングル支持体７８は環状のプレート７９に固定されて
おり、これは絶縁性のスペーサ８０を介して内蓋５８に
取付けられている。

電解液５１を保護するため、電気メツキ槽５０は蓋５６
に接続可能の導管８１を介して乾燥不活性ガス８２で付
勢される。

電気メツキ槽５０を放圧するため、過剰の不活性ガス８
２は外蓋５６の開口８３、還流冷却器８４及び放圧導管
８５を介して排出される。

電解液５１から上昇する連行された溶剤蒸気は、冷却剤
８６が流れる還流冷却器８４の冷却蛇管８７に接して凝
縮され、槽５０に戻される。

ロッド８８及び図示されていないレバーを介して作動さ
れる開閉蓋５７はスルース室８９の下端を閉鎖する。

スルース室８９の上端は、連結棒９１が貫通するスルー
ス蓋９０により閉鎖される。

この連通口をシールするためにパツキン箱９２が設けら
れている。

垂直方向に移動可能の連結棒９１の上端はグリップ９３
を構成し、また下端は、中間支持体７２の継手ボルト９
５に対応する連結ブッシング９４を有する。

この場合連結ブッシング９４は継手ボルト９５と共にバ
ヨネット結合を形成し、これは連結棒９１を回転させる
ことにより簡単に開放又は締付けることができる。

工作物ホルダー７４を確実に装入または取外すには、モ
ータ６６を各支持アーム６１が個々に選択されかつ収容
部材６２の円錐形状開口の向きが正確に連結棒９１の向
きと一致するような位置に導かれるように調節する必要
がある。

連結棒による工作物ホルダー１０の接触−及び保持装置
５９への取付は及び再受容れは、場合によっては蓋９６
の図示されていない窓によって観察することができる。

この蓋９６はスルース室８９の側方に設けられた組立て
及び点検開口９７を閉鎖する。

工作物ホルダー７４の取付は及び取外しは蓋９０を介し
て行なう。

なぜならこの場合にはスルース室８９内に含まれる不活
性ガスは流出しないからである。

これにより不活性ガスと空気との混合は著しく減少し、
従って電解液５１の寿命は更に長くなる。

スルース室８９に不活性ガス９８を充満させるため、不
活性ガス充溢装置が設けられている。

この不活性ガス充溢装置は、スルース室８９の壁を通り
抜ける導管１００に接続されたノズル管９９及びスルー
ス蓋９０に接続される排気導管１０１から戒る。

更にスルース室８９内には洗浄液１０２を噴霧するため
の噴霧装置が配置されている。

噴霧装置はスルニス室８９の壁を貫通しかつノズル管１
０４に接続されている導管１０３及び排出導管１０５か
ら成る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の異なる実施例を説明するた
めのもので、第１図は水平方向に往復移動可能の接触−
及び保持装置を有するアルミニウム電着装置の断面図、
第２図は回転可能の接触及び保持装置を有するアルミニ
ウム電着装置の断面図である。 １・・・・・・電気メツキ槽、５・・・・・・接触−及
び保持装置、１０・・・・・・工作物ホルダー、１３・
・・・・・被電気メツキ工作物、１６・・・・・・電解
液、１７・・・・・・不活性ガス、１８・・・・・・開
閉蓋、１９・・・・・・スルース室、２２・・・・・・
還流冷却器、２６・・・・・・排出導管、２７・・・・
・・不活性封液、３０・・・・・・スルース開口、３８
・・・・・・連結棒、３９．４０．４１・・・・・・ガ
ス充溢装置、４５・・・・・・洗浄液、４６，４７，４
８・・・・・・噴霧装置、５０・・・・・・電気メツキ
槽、５１・・・・・・電解液、５７・・・・・・開閉蓋
、５９・・・・・・接触−及び保持装置、６１・・・・
・・支持アーム、７４・・・・・・工作物ホルダー、８
２・・・・・・不活性ガス、８４・・・・・・還流冷却
器、８９・・・・・・スルース室、９０・・・・・・ス
ルース開口、９１・・・・・・連結棒、９９．１００，
１０１・・・・・・ガス充溢装置、１０２・・・・・・
洗浄液、ｔｏｓ、ｉｏ４．ｔｏｓ・・・・・・噴霧装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素及び水を含まないアプロチックアルミニウム有
   機電解液からアルミニウムを電着させる装置において、
   気密に密閉可能でかつ不活性ガス１７．８２で付勢可能
   の電解液１６，５１を含む電気メツキ槽１，５０と、電
   気メツキ槽１，５０内に配置された接触−及び保持装置
   ５，５９と、電気メツキ槽１，５０の上に配置されかつ
   閉鎖可能の開閉蓋１８．５７を介して電気メツキ槽１゜
   ５０と結合している、被電気メツキ工作物１３を装入及
   び取外しするための閉鎖可能のスルース開口３０，９０
   を有するスルース室１９，８９と、スルース室１９，８
   ９内に配置された不活性ガス充溢装置３９，４０，４１
   ．９９，１００，１０１と、スルース室１９，８９内に
   配置されかつ電気メツキ槽１，５０内に沈降可能の、工
   作物ホルダー１０，７４を受容れ、接触−及び保持装置
   ５゜５９に移行させ、再び受容れる連結棒３３，９１と
   より成ることを特徴とするアルミニウム電着装置。 ２ 水平方向に移動可能の接触−及び保持装置５が設置
   されている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 回転可能の接触−及び保持装置５９が少なくとも２
   個の支持アーム６１を有する特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ４ スルース室１９，８９内に、洗浄液４５，１０２を
   噴霧するための噴霧装置４６，４７，４８；１０３．１
   ０４，１０５が設けられている特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれかに記載の装置。 ５ 電気メツキ槽１，５０の上に還流冷却器２２゜８４
   が設けられている特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   いずれかに記載の装置。 ６ 電気メツキ槽１，５０に、還流冷却器２２゜８４を
   介して導かれる排出導管２６が接続されており、その端
   部が不活性封液２７内に沈漬されている特許請求の範囲
   第５項記載の装置。