JPS6056239B2 - 線材の連続メツキ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、線材を走行させて、これに高品質のメッキを
能率よく、連続的に行なうように改良したメッキ方法に
関するものである。

一般に線材の連続メッキには、メッキ液が循環する複数
のメッキ槽を直列に配置し、各槽間にコンダクタ−ロー
ルを設け、走行する被メッキ線材を、該ロールでガイド
して順次メッキ槽内を通過せしめ、メッキ槽内に設けた
アノードとコンダクタ−ロール間に電圧を印加するメッ
キ方法が広く用いられている。

しかるにこの方法で厚メッキや高速メッキを行なう場合
には多数のメッキ槽が必要となり、設備やスペースの面
で不経済となるばかりか、メッキ品質の管理や作業性の
面で問題がある。このため設備をコンパクトにした、次
のような方法が提案されている。

（１）被メッキ線材を螺旋状に成形し、これを水平回転
軸で搬送して、旋回進行する被メッキ線材の円弧の下半
分をメッキ液に浸漬して連続メッキする方法。

・（２）被メッキ線出入用のスリットを両端に有し、メ
ッキ液が循環するメッキ槽の、該スリットと相対して槽
外に、表面周方向に多数の線材ガイド用凹溝を有する直
立円筒状コンダクタ−ロールを設け、被メッキ材を該ロ
ールによりスリットを通してメッキ槽内を上下多段に走
行通過させて連続メッキする方法。

（３）被メッキ線材出入用のスリットを両端に有し、メ
ッキ液が循環するメッキ槽を１段または上下２段に配置
し、スリットと相対して槽外に、表面周方向に多数の線
材ガイド用凹溝を有する水平円筒状コンダクタ−ロール
を設け、被メッキ線材を該ロールによりスリットを通し
てメッキ槽内を水平に１層または２層の線列として走行
通過させて連続メッキする方法。

しかしながら前記（１）の方法は被メッキ線材を螺旋状
に成形してメッキするところから剛性のある太線のみに
限られる。

また（２）の方法は被メッキ線材が、直立に設けたコン
ダクタ−ロールでメッキ槽内を上下多段に走行通過する
ため、厚メッキや高速メッキのように数１回のターンを
必要とする場合には、メッキ槽のメッキ液ヘッドが高く
なり、支リフトからメッキ液が激しく噴出するようにな
る。このためメッキ液の噴出を抑制する緊密なバッキン
グが必要となるが、長期間安定した緊密度を有するバッ
キングが得られないばかりか、バッキングとの摩擦接触
により新鮮活性なメッキ面に汚染や外傷を与える欠点が
あつた。（３）の方法は被メッキ線材をメッキ槽内で水
平に１層または２層の線列として走行通過させるため、
上記（２）の方法におけるメッキ液ヘッドが高くなるこ
とはないが、被メッキ線材に付着して持出されたメッキ
液成分がコンダクタ−ロール表面に晶出し、これが電気
接触の不安定、スパーク発生等の原因となり、特に厚メ
ッキや高速メッキのように高濃度のメッキ液を加温して
操業する場合には重大な障害となる。このようなメッキ
液成分の晶出を防止するためにコンダクタ−ロールの表
面に清水をかける方法が最近提案されている。

しかしながらコンダクタ−ロールに清水をかけることは
メッキ液成分を含む多量の廃水を生じることになり、有
価成分の口．スと共に廃水処理に多大のコストを要する
。しかもメッキ表面に特に新鮮活性であるため、清水中
の溶存酸素により酸化し、メッキ層間の剥離や膨れの原
因となる。本発明は、かかる点に鑑み種々研究を行なつ
た−結果、上記従来の問題点を解消し、高品質で且つ能
率の優れた線材の連続メッキ方法を開発したものである
。

即ち、本発明方法は被メッキ線出入用のスリットを両端
に有し、メッキ液が循環するメッキ槽の該スリットと相
対して槽外に、表面周方向に被メッキ線材ガイド用凹溝
を少なくとも１条以上形成した水平円筒状コンダクタ−
ロールを回転自在に設け、スリットから流出するメッキ
液を槽外に設けた受皿により捕集してメッキ槽に環流せ
しめ、被メッキ線材を前記ロールでガイドしてスリット
を通し、メッキ槽内を少なくとも１回以上走行通過せし
め、槽内に設けたアノードと前記コンダク”ターロール
間に電圧を印加する線材の連続メッキ方法において、前
記コンダクタ−ロールの下方に、メッキ槽の受皿と隔離
して受槽を配置し、この受槽に入れられたメッキ液に、
該コンダクタ−ロールの少なくとも下部を浸漬させて、
コンダクタ−ロールの表面をメッキ液で濡れた状態に保
持することを特徴とするものである。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明メッキ方法に用いる装置の１例を示す側
断面図、第２図は同平面図であり、給液および給電系統
は省略してある。

図においてａは被メッキ線材１はメッキ液２が循環する
メッキ槽、３は該メッキ槽１の両端に夫々形成した複数
個のスリット、４は該スリット３と相対して、メッキ槽
１の両側に回転自在に設けた水平円筒状コンダクタ−ロ
ール、５は該コンダクタ−ロール４の表面周方向に形成
した被メッキ線材ガイド用凹溝を夫々示す。更に前記メ
ッキ槽１の両端槽外には受皿６が設けられ、スリット３
から流出するメッキ液２を捕集し、図示していない貯液
槽を介して、または直接にメッキ槽１に環流するように
なつている。また前記コンダクタ−ロール４の下方には
、前記受皿６と隔離して受槽７を配置し、この受槽７に
入れられたメッキ液２に該コンダクタ−ロール４の少な
くとも下部が浸漬するようになつている。この受槽７内
に供給するメッキ液２は、メッキ槽１内のメッキ液２と
同一のもので良いが、電気的に導通しないように、液抵
抗を利用して、電流バスである配管を充分に長くとるこ
とが必要である。又図示していないが、被メッキ線材ａ
の出入する部分にはスリットを設け且つ受皿を設けるこ
とはメッキ槽１の場合と同様である。また前記コンダク
タ−ロール４の表面周方向に形成した被メッキ線材ガイ
ド用凹溝５の深さは、第４図に示すように被メッキ線材
ａの直径の１１４以上とし、且つその底面を同直径の０
．５５〜１＠の曲率半径からなる凹曲面に形成されてい
る。なお図において８はメッキ槽１内に設けられたアノ
ード、９は被メッキ線材ａの供給用スプール、１０は同
巻取用スプール、１１は脱脂酸洗等の前処理槽、１２は
水洗乾燥等の後処理槽を示す。次に上記構造の装置を用
いて被メッキ線材ａをメッキする方法について説明する
。

供給用スプール９から繰出された被メッキ線材ａは、脱
脂、酸洗等の処理槽１１を経て、一方のコンダクタ−ロ
ール４のガイド用凹溝５によりガイドされて、スリット
３からメッキ槽１に入る。

次いで被メッキ線材ａは、メッキ槽１の他方のスリット
３から出て、コンダクタ−ロール４のガイド用凹溝５に
ガイドされて反転し、メッキ槽１内を上下２層の線列と
して複数回、回転走行せしめ、メッキ槽１内に設けたア
ノード８とコンダクタ−ロール４間に電圧を印加して走
行する被メッキ線材ａに連続的にメッキを行なつた後、
後処理槽１２を経て水洗、乾燥を行ない、しかる後、巻
取用スプール１０に連続的に巻取られるものである。な
お被メッキ線材ａの走行にあたつては、被メッキ線材ａ
の速度とコンダクタ−ロール４の回転速度とを同調させ
る必要があり、これが同調しないときは両者間にスリッ
プを生じて被メッキ線材ａのメッキ面が変形して、メッ
キ析出を不連続とし、はなはだしい時にはメッキ面に外
傷を起し、メッキ欠陥となる。

前記コンダクタ−ロール４の下方に設けた受槽７にはメ
ッキ槽１または図示しない貯液槽からポンプ等により、
メッキ液２が供給され、このメッキ液２にコンダクタ−
ロール４の下部が浸漬するようになつている。

従つてコンダクタ−ロール４のガイド用凹溝５にガイド
された被メッキ線材ａは、コンダクタ−ロール４の回転
に伴つて受槽７内のメッキ液２に浸漬し表面が洗浄、湿
潤され、表面の酸化を防止することができる。またコン
ダクタ−ロール４の表面は、常時メッキ液２により濡れ
た状態にあるのでロール表面へのメッキ液成分の晶出や
沈着物の付着を防止できると共に、万一付着してもメッ
キ液２により溶解除去されるので、多数回の繰返しメッ
キや、濃厚なメッキ液２を用いる高速、厚メッキにおい
ても晶出物によるメッキ欠陥の発生を防止して良好なメ
ッキ面が得られる。更に本発明においては、アノード８
を設けたメッキ槽１から溢出して受皿６に流入したメッ
キ液２と、受槽７内のメッキ液２とは隔離して設けられ
、電気的に絶縁されているので、被メッキ線材ａがメッ
キ液２で濡れた状態にあつても、被メツ“キ線材ａをア
ノード、コンダクタ−ロール４ごカソードとする電解系
が形成されず、コンダクタ−ロール４部分での通電によ
るメッキ析出を防止することができる。

また受皿６に溢出したメッキ液２を、受槽７に供給して
利用する場合には、受皿６と、受槽７とを連結する配管
を充分長くとつて液抵抗による絶縁状態が保持されてい
る。

しかしながら厚メッキあるいか高速メッキのようにコン
ダクタ−ロール４から被メッキ線材ａに大電流を給電す
ると、配管系を通して電流が流れ、コンダクタ−ロール
４の表面にメッキを生ずる虞れがある。特に第５図に示
すように従来のガイド用凹溝５ａは、被メッキ線材ａと
線接触となるため、集中抵抗あるいは接触抵抗による接
触部での電圧降下が大きくなり、これがメッキ電析に必
要な電圧値以上に達すると、コンダクタ−ロール４の表
面にメッキを生じる。この析出した金属は、被メッキ線
材ａとの接触により機械的に剥離し、これが被メッキ線
材ａのメッキ槽内に内包されてメッキ品質上重大な欠陥
となる。これに対し、本発明方法では、第４図に示すよ
うにガイド用凹溝５の底面を被メッキ線材ａの直径の０
．５５〜Ｗ倍の曲率半径からなる凹曲面とすることによ
り、コンダクタ−ロール４と前記線材ａの接触を面接触
として、接触状態を改善し、更にガイド用凹溝５の深さ
を前記線材ａの直径の１１４以上とすることにより、前
記線材ａを充分に濡らす状態にメッキ液２を保持させ、
メッキ液２を通して通電によるコンダクタ−ロール４の
表面に起るメッキ析出を防止することができる。

なお本発明においてガイド用凹溝５の形状を前述の如く
規定した理由は、凹曲面の曲率半径が被メッキ線材ａの
直径の０．５５ｆ８未満の場合にはメッキ厚の変動、線
径のバラツキに対して安定した接触状態が得られず、ま
た１０倍を越えると接触面積が小さくなつて集中抵抗が
過大となり、前記の如き不都合を生ずる。

またガイド用凹溝５の深さが、被メッキ線材ａの直径の
１１株満では、前記線材ａを充分に濡らす状態にスリッ
ト液２を保持することが困難となるばかりか、安定した
ガイドとしての役割を果すことができないからである。
また本発明方法では、水平円筒状コンダクタ−ロール４
を使用しているので、メッキ液ヘッドを低くすることが
でき、被メッキ線材ａとスリット３との接触を避けるた
め、スリット３の幅を充分に広く採つても、実用上問題
はない。また第３図は本発明方法に用いる装置の他の例
を示す側断面図で、第１図および第２図と同一の部分は
同一の記号で示す。

図において１ａ，１ｂはメッキ液２が循環する上下２段
に配置したメッキ槽で、このメッキ槽１ａ，１ｂの両端
側にはスリット３から溢出したメッキ液２を受ける受皿
６が設けられている。

更に前記スリット３，３と相対して槽外には、表面周方
向に被メッキ線材ａのガイド用凹溝５が形成された水平
コンダクタ−ロール４が回転自在に設けられている。こ
れらコンダクタ−ロール４の下方には、前記メッキ槽１
ａ，１ｂの受皿６と隔離して受槽７が配置され、この受
槽７に入れられたメッキ液２に前記コンダクタ−ロール
４の下部が浸漬するようになつている。又図示していな
いが受槽７の被メッキ線材の出入口にはスリットを設け
且つ受け皿を設けることは、第１図、第２図の場合と同
様である。この装置において被メッキ線材ａはコンダク
タ−ロール４のガイド用凹溝５にガイドされて、スリッ
トを通り、上下２段のメッキ槽１ａ，１ｂ内を夫々１層
の線列として走行通過せしめ、各メッキ槽１ａ，１ｂ内
に設けたアノード８とコンダクタ−ロール４間に電圧を
印加して走行する被メッキ線材ａに連続的にメッキを行
なうもので、第１図および第２図に示す方法より、メッ
キ液ヘッドを更に低くすることができる。

次に本発明の実施例について説明する。

第３図に示すメッキ方法により直径３．５Ｔ！ａの鋼線
を被メッキ線材ａとしてラインスピード１５Ｔｒｉ．／
Ｍｉｎで走行させながら、常法によりアルカリ電解説脂
、水洗、酸洗、水洗、シアン化銅ストライクメッキ、お
よび水洗からなる前処理を施した後、連続的に厚さ１０
０μの銅メッキを行なつた。

メッキ槽１ａ，１ｂの長さは２．５ＴｒＬ，で、以下２
段に配置し、その両端に幅５ｍのスリット３が間隔をお
いて形成されている。またこのスリット３から溢出した
メッキ液２を受ける受皿６は幅２００顛に形成され、メ
ッキ槽１ａ，１ｂと一体構成となつており、受皿６に溢
したメッキ液２は図示しない貯液槽に環流するようにな
つている。またコンダクタ−ロール４は直径３５０ｍの
ステンレス製ロールで形成され、その表面周方向に深さ
３Ｗｇｆ１１底面の曲率半径４ｗｎの凹曲面を形成した
ガイド用凹溝５が、軸方向に沿つて２０ｗａピッチで５
條設けてある。相対して配置した両コンダクタ−ロール
４間には被メッキ線材ａを５０ターン巻付けて、上下の
メッキ槽１ａ，１ｂを交互に的回通過させた。また前記
コンダクタ−ロール４の下方には受槽７が配置され、こ
の内部に貯液槽に還流するメッキ液２が入れられ、前記
コンダクタ−ロール４の下部約５０Ｔｎが浸漬するよう
にメッキ液面が調整されている。メッキ液２には ＣＵｓＯ，−５Ｈ２０１００ｆＩ（ＣＵ／ｅ）Ｈ２ＳＯ
４５Ｏｙ／ｆ 液温 ５５℃ を用い、電源のマイナス側にコンダクタ−ロール４をプ
ラス側にメッキ槽１ａ，１ｂ内に配置された銅板からな
るアノード８を夫々接続し、電流密度３０Ａ／ｄイの高
電流を流して連続的にメッキを行なつた。

その結果、コンダクタ−ロール４の表面および、これに
巻付けられた鋼線は充分に濡れた状態を保ち、また該ロ
ール４の表面にはメ゛ツキ液成分である銅の晶出は全く
認められず良好な銅メッキ鋼線が得られた。

なお本発明は鋼線にメッキする場合に限らず、ニッケル
、銅、アルミニウムなどの線材に、銅、スズ、ニッケル
、亜鉛、銀、金などをメッキする場合にも広く適用する
ことができる。

更に本発明”は、上記の如く２個または４個のコンダク
タ−ロール４を使用する場合に限らず、６個以上使用し
ても良く、またメッキライン中に２ケ所以上のメッキ装
置を配置した構造のものでも良い。以上説明した如く、
本発明に係る線材の連続メツキ方法によれば、コンダク
タ−ロールの表面にメッキ液成分の晶出やメッキ層を形
成せず、高品質のメッキを高能率で行うことができる上
、各種メツキ工業における有毒廃水を著しく減少でき、
環境保全、廃水処理の点からも有利であるなど顕著な効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明メッキ方法に用いる装置の１例を示す側
断面図、第２図は同平面図、第３図は本発明メッキ方法
に用いる装置の他の例を示す側断面図、第４図は本発明
に係るコンダクタ−ロールの表面周方向に形成したガイ
ド用凹溝を拡大して示す断面図、第５図は従来のガイド
用凹溝を拡大して示す断面図である。 ａ・・・・・・被メッキ線材、１，１ａ，１ｂ・・・・
・・メッキ槽、２・・・・・・メッキ液、３・・・・・
スリット、４・・・コンダクタ−ロール、５，５ａ・・
・・・・ガイド用凹溝、６・・・・・・受皿、７・・・
・・・受槽、８・・・・・アノード、９・・・・・・供
給用スプール、１０・・・・・巻取用スプール、１１・
・・・・・前処理槽、１２・・・・・・後処理槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被メッキ線出入用のスリットを両端に有し、メッキ
   液が循環するメッキ槽の該スリットと相対して槽外に表
   面周方向に被メッキ線材ガイド用凹溝を少なくとも１条
   以上形成した水平円筒状コンダクターロールを回転自在
   に設け、スリットから流出するメッキ液を槽外に設けた
   受皿により捕集してメッキ槽に環流せしめ、被メッキ線
   材を前記ロールでガイドしてスリットを通し、メッキ槽
   内を少なくとも１回以上走行通過せしめ、槽内に設けた
   アノードと前記コンダクターロール間に電圧を印加する
   線材の連続メッキ方法において、前記コンダクターロー
   ルの下方に、メッキ槽の受皿と隔離して、受槽を配置し
   、この受槽に入れられたメッキ液に該コンダクターロー
   ルの少なくとも下部を浸漬させて、コンダクターロール
   の表面をメッキ液で濡れた状態に保持することを特徴と
   する線材の連続メッキ方法。 ２ コンダクターロールの表面周方向に設けた被メッキ
   線材ガイド用凹溝の深さを被メッキ線材の直径の１／４
   以上とし、且つその底面を同直径の０．５５〜１０倍の
   曲率半径からなる凹曲面に形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の線材の連続メッキ方法。