JPS60116800A - 高速電流反転電解による脱脂及び活性化方法 - Google Patents

高速電流反転電解による脱脂及び活性化方法

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JPS60116800A
JPS60116800A JP22313983A JP22313983A JPS60116800A JP S60116800 A JPS60116800 A JP S60116800A JP 22313983 A JP22313983 A JP 22313983A JP 22313983 A JP22313983 A JP 22313983A JP S60116800 A JPS60116800 A JP S60116800A
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degreasing
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大久保 敬吾
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須山 聰
Akira Ito
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NAGANOKEN
Chiyoda Corp
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NAGANOKEN
Chiyoda Corp
Nagano Prefecture
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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】 (並業上の利用分野) 不発明は金桝表面の脱脂及び活性化に関するものであり
、金稿累材と対極としての不溶性電極ケ脱脂液中に浸漬
し、金属素材と対極の間に高速度で正及び負の電圧を交
互に印加することにより電流反転電解ケ行なうとともに
負の電圧の印加に対する正の電圧の印加の割合ケ変える
ことにより、効率よく金属表面の脱脂及び活性化を行な
う方法である。
(従来技術) 一般に金属表面にめっき、塗装など會施す場会には、表
面に付着した油脂、錆などの汚nは製品の品質全低下さ
せるので前処理により除去しなければならない。前処理
が品質やコストに与える影響は大きく、めっき工場にお
ける不良発生原因の大半は前処理の不完全によるものと
いわれている。
金属表面に付着している汚れを大別すると有機質、無機
質及び両者の混合したものがあり、油脂質の汚れは普通
溶剤脱脂、アルカリ脱脂、電解脱脂の工程で除去される
。最終の電解脱脂は予備脱脂である溶剤脱脂、アルカリ
脱脂で除去できない油脂質汚れを完全に除去する仕上げ
脱脂力法として利用されている。電解脱脂はアルカリ液
中で電解することにより、電解にともなって金属表面か
ら発生する水素ガス又は酸素ガスにより物理的に除去す
る効果が大きく、短時間で脱脂ができるとともに除去さ
れにくい油脂質も容易に除去が可能でbる。
現在一般に利用されている電解脱脂力法には次のものが
ある。
(1) 陰極電解脱脂:この方法は被処理金属を陰極に
して、発生する水素ガスにより脱脂するもので、陽極電
解に比較して発生するガス量が多いために脱脂効果は大
きいが、電流分布が不均一になり均一な脱脂効果が得に
くい。脱脂液中に溶解した鉄、銅、亜鉛などが電析し密
着不良奮起したり、発生し1こ水素全吸蔵して脆化する
などの欠点がある。
(2)陽極電解脱脂:この方法は被処理金属を陽極にし
て発生する酸素ガスに↓シ脱脂するもので、汚れの電析
による付着はないが、陽極で処理するために金属の種類
によっては溶解により表面が肌荒れ奮起したり、又は陽
極酸化によシネ働態化皮膜が生成し、めっきの密潜不良
會生じる場合がある。
(3)PR電解脱脂:この方法には陽極10〜加秒、陰
極10〜30秒、1周期20秒以上の極性&換の非常に
少ないPR法と陰極で2分以上脱脂全行ない次いで10
〜30秒陽極脱脂を行なう方法の二つがある。この方法
によnば陽極及び陰極のみの電解脱脂の欠点をある程度
補うことはできるが、正負の変換回数が少ないため後述
のように脱脂、活性化の効果が少なく、かつ陰極脱脂と
陽極脱脂のそれぞれの設備全設置しなければならないな
どの問題がある。
本発明においては、金属表面の脱脂及び活性化において
従来の陰極又は陽極直流電解に代えて、0.IHz以上
の周期の高速電流反転電解で、かつ反転比率音度えるこ
とにより脱脂効果k +[め、短時間で脱脂全完了させ
ることのできることが明ら刀島となった。さらにこの方
法VCJ:ると金属素材の光沢全維持しながら活性な表
面會得ることができ、めっきの密着性をよくすることの
できること全見出した。
(発明の目的) 本発明の目的は従来の電解脱脂方法の代りに0、LL(
z以上の高速電流反転電解により脱脂デ行なうことによ
って脱脂効果を高め、短時間で効率よく脱脂7行なうと
ともに、金属素材の光沢を消失させず、活性で密着性の
よい金属表面を得るための脱脂力法全提供するものであ
る。
(発明の構成) 本発明は鉄鋼、銅曾金、亜鉛合金などの表面処理を施す
金属累拐會不溶性電極の対極として、アルカリ脱脂液な
どの液中に浸漬し被処理金属と対極との間に0.1Hz
以上の周期で負及び正の電圧會父互に印加することによ
り高速電流反転電解ケ行ない脱脂効果な上げるとともに
、金属の溶解及び不働態化を防止して清浄で活性な金属
表面を得るものである。さらに負の電圧印加に対する正
の反転電圧印加の割付、すなわち反転比率ヶ変化させる
ことによっても清浄で活性な金り表面ケ得るものである
第1図は従来の陰極直流電解法による電圧の印加力法葡
示し、第2図は従来の陽極直流電解法による印加力法會
示し、第3図は本発明による電圧の印加力法ケ示すもの
でおる。図IL9いて時間T1の間は被処理金属に負の
電圧全印加して水素ガスを発生させ、時間T2の間は被
処理金属に正の電圧を印加して酸素ガス全発生させなが
ら電解脱脂を行なうものである。さらに高速電流反転電
解においては、負の印加電圧時間T。
と反転する正の印加電圧時間の比率、すなわち反転比率
によって効果が異なるので、この反転比率?変化させる
ことvcよっても清浄で活性な金属表面を得るものであ
る。
次に本発明の実施例により、さらに詳細VC説明する。
(実施例1) 電解液 炭酸ナトリウム 30 ?/lリン酸ナトリウ
ム 20 〃 水酸化ナトリウム15 〃 界面活性剤 1 〃 浴温度 恥℃ 電流密度 10A/d*♂ 反転比率 10% 処理時間 5分 上記の条件で防錆処理鋼板に対し炭素板上対極とし、反
転比率を としてこの反転比率ヲlθ%とし、周波数を変化させ7
−ときの脱脂率は第1表のとおりでめった。
第1表 第1表に比較のため反転比率5oチのPR電解の脱脂率
も示し友。PR電解の周波数0は極性変換のない陰極電
解の脱脂率であり、この結果から周波数の少ないPR電
解脱脂はほぼ陰極電解と同じ脱脂効果しか得られず、極
性変換による反転効果のな−ことが明らかである8それ
に対して、高速電流反転電解による脱脂率は、従来の陰
極電解及びPR電解よりも著しく大さく、周波数がto
oHzh超えると脱脂効果は若干低下する傾向にあるが
、第1表の結果よりみてo、iHz以上の高速電流反転
゛電解において効率よく短時間で脱脂できることが明ら
刀島である。
(実施例2ン 実施例1と同一条件により反転比率ケ変化させたときの
脱脂率は第2表のとおりであった。
第2表 この結果より、反転比率0、すなわち陰極電解及び陰極
時間と陽極時間を1対1で反転させた反転比率50%と
高い場合は脱脂率が低く、10〜30%の反転比率のと
きに脱脂率が大きい。このように電ηC反転電解の周波
数と同様に正電流全面す反転比率も脱脂効果に大きく関
与している。不実施例では反転比率io Sで最も良好
な脱脂率となったが、被処理金属の種類、脱脂液の種類
によって反転比率は当然異なるものである。
例えば黄銅の表面に脱脂されにくい油脂性研摩剤ケ塗布
したもの全水酸化ナトリウムlOり/1 。
陰イオン界面活性剤10 Vltを含む脱脂液中で脱脂
した場合には、反転比率30チ前後で脱脂効果が大きく
良好な金属表面が得られる。
第3表 第3表は反転比率と周波数ケ変化させたときのスマット
の発生率?示したものである。周波13.3Hzでは反
転比率に関係なくスマットは全く発生しないが、0.I
 Hz及びIHzでは反転比率lO〜30チの範囲でス
マットが発生し、50%以上の反転比率で発生しなくな
る。このように周波数及び反転比率を選定することにJ
:リスマットのない活性な金属表面が得らnる。
(実施例3) 電解液 N[Ll 水酸化ナトリウム5 ’if/l 、炭酸ナ
トリウム30 f/l 、リン酸ナトリウム202μ、
界面活性剤1 ?/を 嵐2 水酸化ナトリウム40 f/l 、 オルソ硅酸
ナトリウム50 ?/l 、界面活性剤2f/を 階3 水酸化ナトリウム51μ、オルソ硅酸ナトリウム
501μ、界面活性剤2 μ 凰4 炭酸ナトリウム30 Vlt 、リン酸ナトリク
ム20 ?/l 、界面活性剤i y7を煮沸脱脂液 
水酸化す) IJクム40 f/l 、炭酸ナトリウム
30 f/l 、リン酸ナトリウム51/l、界面活性
剤2 f/を 浴温度 (資)℃ 電流密度 10 A/di 周波数 13.31(z 反転比率 5チ 処理時間 5 min 素材 鋼板を赤棒及び自律の油性研摩剤でバフ研摩した
もの 第4表 上記の条件で炭素板を対極とし、油性研摩剤でバフ研摩
した鋼板全各種の脱脂液中で脱脂したときの脱脂率は第
4表のとPりであった。
この結果より、電解脱脂では浴組成により脱脂効果は異
なるが、電流反転電解脱脂はすべての脱脂液において陰
極電解脱脂よりもその効果がすぐれており、電流反転電
解の脱脂に有効に働いていることが明らかである。煮沸
浸漬脱脂と電流反転電解脱脂ヶ組合せて用いることによ
りさらに脱脂効率ケ高めることができるとともに、赤棒
のような研摩剤汚れは′電流反転電解脱脂のみでも大き
な脱脂効果が得られる。このように電流反転電解の効果
が大きいために、例えば随4のような弱アルカリ脱脂液
でも脱脂が可能であり、脱脂液に腐食さ扛やすい銅合金
、亜鉛合金、アルミニウム合金等の脱脂にも有効に利用
できる、 (実施91J4) 電解液 水酸化す) l)ワム 40yμオルソ硅酸ナ
トリウム 20 ?/を 界面活性剤 1 ft/を 浴温度 犯℃ 電流密度 io A/dm’ 周波数 13.3Hz 反転比率 5% 処理時間 5m1n 累月 15%硫酸、lチ硝酸の混液に浸漬しスマットヲ
生成させた鋼板 上記の条件で炭素板?対極とし、スマットに生成させ友
鋼板の脱スマット’に行なった結果はvJ5表のと2り
であった。
第5表 すなわち、陰極電解ではスマットはそのまま残ってめっ
き後の外観及び密着を悪くするが、TILIM解による
処理では脱脂と同時にスマットも除去され清浄で活性な
金属表面が得られる。またスマットは常温の5%の塩酸
溶液中で電流反転電解によシ5 A/d−以下の電流密
度で2〜3分処理することにより容易に除去さnた。こ
のようにアルカリ脱脂液、塩酸浴液中等で容易にスマッ
トが除去され活性化されるために、スマット除去ケ容易
にするためのシアン化合物、キレート剤等の特殊な添加
剤を加える必要のない大きな利点もある。
さらに電流反転電解脱脂及び油性化ケした金属vc電気
めつ@音節し、折p曲け、加熱、衝撃試@全した結果、
極めて強力なja着性全示し、高速電流反転電解が脱脂
、活性化に十ゝ分な効果のあることが認められた。
(発明の効果) 斜上のように本発明によれば、 (1)高速で極性を変換させ′ffL流反転電解を行な
い水素ガスと酸素ガス會早い速度で交互に発生させるた
めに、付着力の強い汚れも容易に除去できる。
(2)被処理金属の溶解L/Cよジ浴中に不純物として
存在する金網イオンの電N’r防止することができると
ともlこ、不純物の影響が少ないために脱脂液を長期間
使用でき経済的であり、公害防止面からの効果も大きい
(3)陽極電解で生成する不働態化皮膜の生成がなくな
るので後処理としての酸による活性化処理工程が省ける
(4ン脱脂効果が大きいため、鉄鋼以外のアルカリ溶液
に腐食されやすい金蝿に対しては、腐食しない@度の弱
アルカリ溶液による脱脂も可能である。
(5)金N素材の溶解?少なくすることができるため素
材の加工光沢全維持することができるとともに、スマッ
トの発生も少なく、発生した場会にはアルカリ溶液及び
酸溶液中で本方法で電解することにエクスマットの除去
ができ、活性な金属表面が得らnる。
等の効果會有するもので、本発明は金属素材の脱脂に用
いられるのみならずバフかすの除去、スマットの除去、
スケールの除去、錆落しの効果も有するものでめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の陰極電解法、第2図は従来の陽極電#法
、第31!!!Jは本発明による高速電流反転電解法の
電圧波形會示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被処理金属及び不溶性対極をそれぞれ脱脂液中に
    浸漬し、前記の被処理金属と対極との間に0.1Hz以
    上の周期の高速度で負及び正の電圧r交互に印加するこ
    とにより金属表面の脱脂及び活性化7行なうことを特徴
    とする高速電流反転電解による脱脂及び活性化方法。
  2. (2)負の電圧ケ印加した被処理金属に対して正の電圧
    r印加する反転比率を変化させて金属表面の脱脂及び活
    性化ケ行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の高速電流反転電解による脱脂及び活性化方法。
JP22313983A 1983-11-29 1983-11-29 高速電流反転電解による脱脂及び活性化方法 Granted JPS60116800A (ja)

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