JPS59162298A - 金属ストリツプの高電流密度めつき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属ストリップの高電流密度めっき方法に係り
、特に冷延鋼帯の高電流密度めっき方法に関する。

走行する金属ストリップの従来の電気めっき方法を冷延
鋼帯の場合について説明する。

冷延鋼帯の電気めっきの従来方法としては、第１図（イ
）、（Ｂ）、（Ｃ）、（ＩＪ）に示される如く銅帯を直
線状に走行せしめてめっきする水平パス法と、第２図に
示すような通電ロールに走行鋼帯を巻き付けてめっきす
るラジアルセル法とがある。水平パス法は上下に対向し
て設けられた不溶性電極２０間に鋼帯４を走行せしめ、
走行鋼帯４を陰極に帯電させ、不溶性電極を陽極に帯電
せしめて両者間に電解液６を供給してめっきする方法で
ある。供給する電解液６の噴射方法にも種々の方法があ
シ、第１図囚は、不溶性電極２の一端に設けた電解液用
ヘッダー８から走行鋼帯４の上下に走行方向に対向して
噴射する方法を示し、第１図（ハ）は不溶性電極２の中
央部に上下に銅帯４０走行方向と直角に設けた電解液用
ヘッダー８から鋼帯４に垂直に上下から電解液６を供給
し、供給した電解液６は左右に分岐して排出されるよう
にしてめっきする方法を示し、第１図０は不溶性電極２
の上下に設けられた電解液用ヘッダー８から不溶性電極
２間のスリット状ノズル１０を通じて電解液６を供給し
、中央部に静圧の高い液体パッドを形成させ銅帯パスを
安定させながらめっきする方法を示し、第１図０は不溶
性電極２が鋼帯４の幅方向にまたは長さ方向に多数個に
細分され、上下に設けられた電解液用ヘッダー８から細
分された不溶性電極２間のスリットノズル１０を通じて
電解液６が供給され左右または前接に分かれて排出され
るようにしてめっきする方法を示している。

更に第２図に示すラジアルセル法は、通電ロール９に巻
付けた走行鋼帯４の通電ロール９と接触する半円状の下
部外側に対面する不溶性電極２を設け、更にその外側に
設けた電解液用ヘッダー８から不溶性電極２内に峻けら
れ複数個のスリットノズル１０を通じて電解液６を噴流
として銅帯４０走行方向に対向して供給して、鋼帯４の
表面近傍の″ｒＩＬ解液拡散液拡散層中き金属濃度の低
下を防止して高電流密度のめっきを行なう方法として提
案されたものである。

しかし、これらの従来法では、走行する銅帯４０表面近
傍（＝めっき金属イオンを十分に供給することができす
、また第１図０および第２図に示す従来法のＤｏ　＜電
解０．６の噴射口１ｏを多く設けたものも用済みの電解
液の排出がとくには考慮されておらず、噴射口近傍を除
いては電解液流が鋼帯４に平行な順向流もしくは対市流
であシ、不溶性、電極２の表面で発生ずる酸素カスは電
解液６中に蓄積されながら流れるため、電解液６の見掛
は電気抵抗が電解液６の排出口に近いほど高く、ガスと
めつき面との接触によるめっき外観不良を生ずる欠点が
ある。

かくの如く、上記従来法では走行銅帯４０表面近傍に十
分のめつき金属イオンを供給できないので高電流＝Ｗめ
つきと称しても、その上限は高々２０ＯＡ’／ｄ−程度
であった。しかし鋼帯４に供給する電解液６の供給方法
の改善によって更に高電流密度が得られる可能性があシ
、このことは第３図に示すような鋼帯４の被めっき面を
２個の走行ロール１３間（二設けられた直接摩擦用のベ
ルト１４で機械的に拡散層を取除く方法でめっきするこ
とで得られる許容電流密度が７５０Ａ／ｄ−であること
が判明した実験結果に徴しても明らかである。しかし第
３図にて示す方法は摩擦ベルト１４の損耗問題が゛あし
、また不溶性電極を用いるときは発生する酸素ガスが逃
げ難いという欠点があって不溶性陽極電極には適さない
ので連続量産の方法としては採用できない。

本発明の目的は、銅帯の如き金属ストリップの電気めっ
き方法における上記従来技術の欠点を解消し、従来よシ
も更に高い高電流密度にてめっきすることができるめっ
き方法を提供する；二ある。

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、走行する金属ストリップを陰極に帯電せしめ
、前記金属ス）　ＩＪツブに対向して走行方向に直角に
設けられた複数個の板状もしくは棒状の不溶性電極を陽
極に帯電せしめ、前記不溶性電極間に配設された複数個
のスリットノズルよシミ散液を供給して前記金属ストリ
ップ上にめっき金属を析出させる金属ストリップのめつ
き方法（＝おいて、ＭｆＪ　記スリットノズルよシ前記
金属ストリッフに向って直接電解液を噴射し、かつ前記
不溶性電極および対向する金属ストリップがいずれも完
全に前記電解液中に浸漬されるように該電解液を供給し
て高を流密度でめっきすることを特徴とする金属スｌ−
ＩＪツブの高電流密度めっき方法である。

本発明の詳細ならびに実施例を第４〜８図を参照シてラ
ジアルセル方式による冷延鋼帯の電気めっきの場合につ
いて説明する。第４図は本発明（＝よる電気めっき方法
によって、めっき中の走行する冷延鋼帯４はターンロー
ル５Ａに案内され、めっきのために電極をとシつけたロ
ール９ｔ＝よって方向転換され、更にターンロール５Ｂ
に案内される。この際走行鋼帯４は図１＝示されていな
い通電ロールによるかもしくはロール９を通電ロールと
するこしによって陰極（二帯電され、ロール９の銅帯巻
付は部分に銅帯４０走行方向と直角シ二設けられた複数
個の板状もしくは棒状の不溶性電極１２が陽極に帯電さ
れ、この電極群の外側１＝設けられた電解液用ヘッダー
８から電極間に取付けられたスリットノズル１６よシミ
散液６を電極群と銅帯が形成する空間を電解液で満たす
ように供給しつづけ、電極群１２に対面して走行する鋼
帯４上にめっき金属を析出させる方法をとっている。通
電される直流電流は電極群の一端のブスバー１８から櫛
状に取付けられた各電／ｒ！ｊ、１２に供給されるので
、各電極１２間の間隙に設けられたスリットノズル１６
は当然ながら非゛亀導体である。

上記はラジアルセル方式による電気めっき装置およびめ
っき方法の概要であるが、本発明による層、　　ｉｉ’
ｆｌＬＨ，工ゎ９３カよ。。１．ヶ。２ヨゆヶ□有する
ことである。

（イ）本発明においては各電極間の間隙に設けられたス
リットノズル１６のスリッター噴射口２０は、走行鋼帯
４の表面に垂直もしくは銅帯４０走行方向に対向してや
や傾斜して開口してお９．５４１４帝表面に向って直接
電解液６を噴射すること。

（ロ）不溶性電極１２および鋼帯４は、いずれも完全に
電解液６中に浸漬されるように電解液６を供給すること
。

すなわち、（イ）の要件によって銅帯４４表面近傍のめ
つき金属イオン濃度の低くなった拡散層は電解液６の直
接噴射によって薄くすることができ、頻繁に金属イオン
濃度の大なる電解液６を供給することができるので電流
密度の許容上限を飛躍的に向上させることができる。換
言すれば（イ）の方法は第３図に示した摩擦用ベルト１
４に代る電解液６の噴流による液体ブラシ摩擦めっき法
とも言うべき方法である。この場合の電解液６の噴射流
は第６図にて矢印で示す如く直接鋼帯４に衝突した後は
、直ちに最寄りの電極１２間の間隙から放出される。従
って第７図に示す如く陽極に帯電している不溶性電極１
２０表面よ多発生する酸素ガス２２は、この電解液６の
噴射流に伴なわれて速やかに電解反応系外に除去される
。

次に（＋：０の要件については、第８図に示す如く電極
群１２の下部に設けられた電解液用ヘッダー８の側方の
電解液供給配管２４よシ分岐したヘッダ一連結管２６に
平行して側壁板２８を設け、更に電極群１２と走行鋼帯
４との間隙にサイトシールド３０を設は大容量ポンプに
よって電解液６を供給することにより容易に達成するこ
とができる。

上記（イ）、（ロ）の必須要件のほかに本発明の効果を
よシ大ならしめるために直流電流を供給するブスバー１
８は、第５図では片方のみを設けた場合を示したが、電
極群１２０両側に設けることが望ましい。これは電流密
度の幅方向の分布を均一にでき高電流密度の効果を一層
大ならしめるからである。この両側にブスバー１８を設
ける代りに各電極群毎に片側ブスバーを交互に両側に配
設することも可能である。

上記本発明の説明を走行鋼帯４を通電ロール９に巻付け
たラジアルセル方式の場合について行ったが、本発明は
ラジアルセル方式のみならず第１図に示した如き直線走
行型の場合にも適用可能である。しかし鋼帯４のパスの
安定性と、電解液用ヘッダー８を備えたスリットノズル
１６を用いて密度の高い噴射口２０の配列を得るには第
４〜５図に示す如き円筒型配列の方が有利であり、よシ
均質なめっきが得られる。

実施例１ 第４〜５図に示す如き円筒型配列の電極セットを用い硫
酸塩浴で亜鉛めっきする場合の実施例について説明する
。通板鋼帯は厚さ０．６　ｔａｎ　Ｘ幅３００ｔｒａｍ
　（７）　冷延鋼帯を３　Ｑ　ｍ　／　ｍｉｎのライン
スピードで走行させた。この場合の通電ロール９は直径
１０００籠φ、面長５００℃にてロール面中央部に２０
０叫φの通電リングを有し、両端はゴムで絶縁されたも
のであシ、この通電ロール９の下方に不溶性電極１２を
第４図に示す如く配設した。不溶性電極１２を形成する
板状電極１２Ａは長さ５００＋ｓ＋×厚さ２０　ｗｎ　
Ｘ幅６０ａｍの銅板に１霧厚のチタン板を貼シ電解面に
は更に白金箔を貼ったものを用いた。不溶性電極１２と
スリットノズル１６の先端は、第６図に示す如く同一平
面をなすようにし、２！ｊ：７ト／、＜１６０幅を４７
・走行鋼帯４の巻付は部の長さ７５０瓢に対し１５個の
スリットノズル１６を並べ、電極１２の上面と鋼帯４と
の距離、すなわち極間距離を１０■とじ、本発明による
高電流密度にて電解した。

電解液６には硫酸亜鉛４００　ｆ／ｌに硫酸アルミニウ
ム４０ｆ／ｌ、硫酸ソーダ４ｏｙ／ｌを含む通常のめつ
き溶液を使用したが、電解液のボン、プ流量を０．５　
ｉ　／　ｍｉｎと多くして第６図に示す如く各電極１２
間のスリットノズル１６の噴射口２゜を走行鋼板４の向
って直接噴射し、かつ対面する走行鋼帯４と不溶性電極
１２がほぼ電解液６にて完全に浸漬されていることが電
気抵抗の測定にょシ確認された。かくの如く、本発明に
よる２つの要件を満足する条件でめっきを行ったときの
電流、密度の差によるめっき仕上シ状況は第１表に示す
とおシであった。

第１表に示すように３００Ａ／ｄ−まではめっきやけを
発生することなく良好な仕上シを示し、従来法による場
合は精々２００　Ａ　／　ｄｎ？であった電流密度の許
容上限を約り０％上廻る高電流密度で操業することがで
きた。

実施例２ 第１表 実施例１と同一装置を用し、第４図に示す配置を上下反
対として走行鋼帯４を通電ロール９の上面へ巻付は鋼帯
４の上面へ実施例１と同様の電極セット１２０間に設け
たスリットノズル１６から下方に向けて電解液６を噴射
する形で実施例１と同様にしてめっきした。この場合、
電極部分が電解液６に浸漬するには上方から下方への供
給であるため供給速度は０．３　ＦＦ？　／　ｍｉｎで
十分であったが、実施例１の第１表にて表される如き電
流密度とめつき仕上シ状況の関係を得るためには、実施
例のポンプ流量と同一の０．５　ｍ’　／　ｍｉｎを要
した。

上記実施例より明らかな如く、本発明は通電ロールによ
って陰極に帯電された走行鋼帯にほぼ直：　　　　角に
配置され、かつ銅帯の全幅をカバーする多数のスリット
ノズルから銅帯表面に向って直接電解液を噴射し、同時
に陽極に帯電する不溶性電極セットおよび対向する走行
鋼帯が完全に電解液によって浸漬されるように十分の電
解液を供給することによって電流密度の許容上限を従来
法の５０チ増の約３００Ａ／ｄ−に向上することができ
著しく生産性を向上する効果をあげることができた。

上記本発明の説明は、もっばら銅帯について述べたが、
本発明による技術思想は単に銅帯のみならず他の金属ス
トリップのすべてのめつきに適用できることは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図囚、（Ｂ）、ｌＣ’ｌ、（ＤＪは水平パス法によ
る電解液供給の従来法の態様を示す模式断面図、第２図
はラジアルセル法における電解液供給の従来法を示す模
式断面図、第３図は最大電流密度を得ることができる被
めっき面の直接摩擦法の実験を示す模式断面図、第４〜
８図は本発明法を示し、第４図は本発明法によるラジア
ルセル方式における銅帯の巻付は部分の電解液供給方法
を示す模式断面図、第５図は銅帯に対面する電極セット
及び電解液噴射用スリットノズル群を示す斜視図、第６
図は電解液の噴射および放出状況を示す拡大断面図、第
７図は不溶性電極にて発生する酸素ガスの放出を示す第
６図の拡大部分断面図、第８図は通電ロールおよび銅帯
を完全に浸漬させるために設けた側壁板およびサイトシ
ールドを示す模式正面断面図である。 ４・・・走行銅帯、ｓ　（５Ａ、５Ｂ）・・・ターンロ
ール６・・・電解液、　８・・・電解液用へラダー９・
・・通電ロール、２，１２・・・不溶性電極１６・・・
スリットノズル、１８・・・ブスバー２０・・・電解液
噴射口、　２２・・・酸素ガス代理人　弁理士　　中　
路　武　雄。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する金属ストリップを陰極に帯電せしめ、前
   記金属ストリップに対向して走行方向に直角に設けられ
   た複数個の板状もしくは棒状の不溶性電極を陽極に帯電
   せしめ、前記不溶性電極間に配設された複数個のスリッ
   トノズルよシミ解液を供給して前記金属ストリップ上に
   めっき金属を析出させる金属ストリップのめつき方法に
   おいて、前記スリットノズルよシ前記金属ストリップに
   向って直接電解液を噴射し、かつ前記不溶性電極および
   対向する金属ストリップがいずれも完全に前記電解液中
   に浸漬されるように該電解液を供給して高電流密度でめ
   っきすることを特徴とする金属ストリップの高電流密度
   めっき方法。