JPS61113789A - 電気めつき用アノ−ド通電体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＣｕ材とＴｉ材を組合せてなる電気めっき用ア
ノード通電体に関し、殊にめっき処理時における電力ロ
スを低減し得る他、それ自身の寿命を延長する技術に関
するものである。

〔従来の技術〕

帯−等の金属帯に亜鉛等の電気めっきを施す場合、カソ
ード（陰極）となる金属帯に対してアノード（陽極）と
なゐ対極が必要になる。アノードには大別して溶性アノ
ードと不溶性アノードがあるが、通常はめつき浴濃度管
理の容易な溶性アノードが使用される。

第４図は溶性アノードを用いた金属帯の電気めっき法を
例示する概略縦断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線断面
相当図であシ、図中１はめつき浴槽、２は溶性アノード
、３はアノード通電体、４は金属帯、５は給電ロール、
７は電解液を夫々示す。金属帯４は、めっき浴槽１の前
・後で支持・案内を兼ねた給電ロール５に挾持され、め
っき浴槽１内の電解液中を浸漬走行する過程で電気めっ
きが施される。即ちめっき浴槽１内には金属帯４の走行
軌跡に面して上下に溶性アノード２が配置されると共に
１各溶性アノード２は夫々アノード通電体３に支持され
ておシ、アノード通電体３→溶性アノード２→金属帯４
→給電ロール５の頭路で電流を通すことによってめっき
処理が行なわれる。

第６図は上記のめつき法で使用されるアノード通電体の
代表的な横断面構造を示すもので、本体は電気抵抗の小
さいＣｕで構成される。但しＣｕ単独で通電体を作製す
ると電気めっき工程でＣｕが溶出し色々な問題を引き起
こすので、表面に耐食性の優れたＴｉ層被覆を形成しＣ
ｕの溶出を防止している。この場合ＴｉとＣｕの溶接は
極めて困難であるので、通常はＣｕ製基体２ａの下面及
び側面並びに上面に、Ｔ−１層被覆２ｂを構成すべきＴ
ｉ板を添装した後、圧着等の手段で密着性等を高め、残
された隙間にはＴｉ材２ｃを肉盛）することによシＣｕ
製基体２ａを封鎖してその腐食を防止している。

グ　　　　　　　ところで第４，５図に示した様にアノ
ード通電体３上にアノード２を載置して通電した場合、
接触状態の変動によって両者の接触部でスパークが発生
しアノード通電体３０表面が損傷を受けることが確認さ
れてお、９．７３層被覆２ｂが薄いと該スパーク損傷に
よってＣｕ製基体２ａが簡単に露出してしまう。従って
こうした問題を回避する為、第６図に示す如（７３層被
覆２ｂの施された通電体の、アノードとの接触面側（図
の上面側）の１１層被覆２ｂ上に更にＴｉ板８を重ね合
わせ、スパークによる損傷が７３層被覆２ｂに及ばない
様にしている。即ち従来のアノード通電体は、Ｔｉ層被
覆を有するＣｕ＃！基体の上にＴｉ板を重ね合わせた構
造のものが殆んどである。

この場合、例えば第７図に示す如く、アノードとの接触
面側Ｔｉ層被覆２ｂの上にＴｉ板８を重ねた後、Ｔ１板
８０両側面にまで及ぶ様にＴｉ材２Ｃを肉盛溶接し、Ｔ
ｉ板８を７３層被覆２ｂの上面側で固定する方法もある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが第６図に示した様なアノード通電体では・前４
″如く１”１被覆を有す″。“製８体０　　　　　　、
）上にＴｉ板を重ね合わせただけであシ、両者が電気的
に確実に接触しているとは言えず、アノード通電体とア
ノード間に流れる電流は上記重ね合わせ部における一部
の電気的接触部に集中して流れる。また第７図の例であ
れば、Ｔｉ版板８両側部のＴｉ材肉盛接合部のみに電流
が集中する。その結果、Ｔｉ層被榎２ｂとＴｉ板８の接
触部における抵抗が大きくなシ、この間で顕著な電圧降
下を起こすという問題があった。

本発明はこうした問題点に着目し、Ｔｉ板８の重ね合わ
せ部における接触抵抗を減少しこの間の電圧降下を押え
てめっき電力のロスを最小限に抑制することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記の目的を達成し得た本発明の構成は、Ｔｉ層被覆を
有するＣｕ製基体からなるアノード通電体の、アノード
との接触面側Ｔｉ層被覆上に重ね合わされるＴｉ板を、
該Ｔｉ層被覆とスポット溶接するところに第１の特徴が
あシ、しかも該スポット溶接の条件として下記の要件を
特定したところに第２の特徴を有するものである。

Ｌ≧２０ｍｍのとき　Ｓ／Ａ≧０．１ Ｌ（２０順のとき　Ｓ／Ａ＝０．１〜０．７５但しＬニ
スポット溶接部の直径 Ｓニスポット溶接面積の総和 Ａニアノードとの接触面側表面積 〔作用〕 前記第５，６図で説明した様に、７ノードとの接触面側
Ｔｉ層被覆２ｂとＴｉ板８との間で顕著な電圧降下を生
ずる理由は、両者の電気的接触不足によるものであるこ
とが明白である。従ってこれを防止する為には７３層被
覆２ｂとＴｉ板８を溶接し、両者の通電面積を拡大する
のが最も確実であると考えられる。そしてこの様な重ね
合わせ部の溶接にはスポット溶接が最適であると思われ
、事実両者をスポット溶接することによってこの間の電
圧降下を激減し得ることが確認された。

しかし、スポット溶接であればどの様な条件を採用して
もようと言う訳ではなく、殊にアノード通電体を対象と
する本発明においては、前記Ｔｉ層被覆とＴｉ板間の電
圧降下のみならずめっき処理時におけるＴｉ板と溶性ア
ノード間の電圧降下も加味した最適のスポット溶接条件
を採用する必要があるという結論に到達した。

即ちＴｉ層被覆を／Ｔｉ板間電圧降下は、両者間のスポ
ット溶接個数を増加するにつれて〔換言するとＴｉ層被
覆のアノードとの接触面側表面積（５）に対するスポッ
ト溶接面積の総和（Ｓ）の比率を高めるにつれて〕少な
くなる。しかしながら、特にスポット溶接時における各
溶接部の直径（Ｌ）が小さい場合は、溶接時の圧接力に
よってＴｉ板表面に僅かなくぼみができて表面の平滑度
が低下する。

その結果Ｔｌ板とアノードとの接触が不十分となってこ
の間の電圧降下が著しくなシ、Ｔｉ層被覆／　Ｔ　ｉ板
間及びＴｉ版板／アノード間電圧降下の和はかえって増
加傾向を示す様になる。そしてスポット溶接時にできる
Ｔｉ板表面の凹凸によるＴｉ版板／アノード間電圧降下
は、各スポット溶接径、（Ｌ）が２０ｍｍ以下である場
合に顕著に現われてくることが確認された。

上記の様な傾向の定量的な確認結果については後記実施
例で明確にするが、最終結論として電気めっき工程にお
けるアノード通電部の電圧降下を低レベルに抑える為に
は、 Ｌ≧２０鵬のときは　Ｓ／Ａ≧０．１ しく２０胴のときは　Ｓ／Ａ＝０．１〜０．７５の要件
を満たす条件でスポット溶接を行外見はよいという事実
が明らかとなった。

〔実施例〕

第２図は、第６図に示した様な横断面構造のアノード通
電体を対象とし、スポット溶接径の異なる３程の溶接チ
ップを用いてＴｉ層被覆を２ｂＴｌ板８をスポット溶接
した場合における、スポット面積率〔即ち（スポット溶
接面積の総和：Ｓ）／（アノードとの接触面側Ｔｉ層被
覆の表面項二Ａ）の百分率〕がＴｉ層被覆／　Ｔ　ｉ板
間の電圧降下に与える影響を示した実験結果のグラフで
ある。この図からも明らかな様に、スポット溶接を行な
わなかったときの電圧降下はかな）大きいかアシ久が１
０ｑ６以上のときは、電圧降下を１ｖ以下の低　　　　
　　、′）レベルに抑えることができる。しかもこうし
た傾向は、各スポット溶接径（Ｌ）の大小には全く影響
されす、スポット面積率（’−Ｘ１００）を高めるにり
れて電圧降下は一義的に減少している。

−１第３図は、上記と同様のスポット溶接を行なったも
のについて、スポット面積率がＴｉ板板子アノードＭｎ
）間の電圧降下に与える影響を示したグラフである。こ
の図からも明らかな様に、スポット溶接径（Ｌ）が大き
い場合（２５胴φ）はスポット面積率の増減とは殆んど
無関係にＴｉ板板子アノに間の電圧降下は低レベルの値
で安定している。しかしながらスポット溶接径（Ｌ）が
２０ｎｕｎ以下の小径（１５ｍｍ又は５ｍｍ）の場合は
、７５チ以下の低スポット面積率においては低レベルの
電圧降下を保っているが、スポット面積率が７５％を超
えると電圧降下が急激に増大している。これらの結果か
らも明らかな様に、スポット溶接径（Ｌ）が大きい場合
はスポット溶接時にできるＴ１板表面のくぼみが小さく
、スポット面積率を高めた場合でもアノードとの密着性
（通電性）には殆んど影響を与えないが、スポット溶接
径（Ｌ、）が２０ｍｍ以下の小径になるとスポット溶接
時にできるＴｉ板表面の凹凸が顕著になシ、スポット面
積率を高め過ぎるとＴｌ板とアノードとの密着性が低下
しこの間の電圧降下が著しくなるものと考えられる。

第１図は、上記と同様にしてスポット溶接を行なった場
合において、Ｔｉ層被覆を／Ｔｉ板間電圧降下とＴｉ版
板／アノード間電圧降下の総和がスポット面積車によっ
て受ける影響を示した実験結果のグラフであシ、この傾
向は上記第２．３図を総合した結果と完全に符合してい
る。即ちスポット溶接径が２０鵬を超える大径の場合は
、スポット面積率を１０チ以上に高めることＫよってＴ
ｉ層被覆ＺＴｉ板間の電圧降下を少なくすることができ
、しかも該面積率を高めた場合でもＴｉ版板／アノード
間電圧降下が増大することはないから、上記面積率を１
０チ以上に設定しておきさえすれば電圧降下の総和を抑
制することができる。しかしスポット溶接径が２０世以
下の小径の場合は、Ｔｆ層被覆を／Ｔｉ板間電圧降下は
スポット面積率を１０％以上にすることによって少なく
することができるが、上記面積率を７５％超まで高める
とＴｉ版板／アノード間電圧降下が著しくなるので、電
圧降下の総和を抑制する為には同面積率を１０％〜７５
％のＭ１囲に設定しなければならない。

かくして、■Ｌ≧２０ｍｍのときは（Ｓ／Ａ）を０．１
以上とし、■Ｌ（２０ｍｍのときは（Ｓ／Ａ）をｏ、ｉ
〜０．７５とすることによシ、アノード通電部における
電圧降下を最少限に抑制し得ること忙なった。

尚スポット溶接径（Ｌ）が２ｃ關以上である場合におけ
る（Ｓ／Ａ）の理論上の上限は１（１００％）であるが
、スポット溶接の％徴である簡便性を有効に活用し且つ
電圧降下を低く抑える為には、（Ｓ／Ａ）を０．５程度
以下とするのがよ＜、（Ｓ／Ａ）のニジ好ましい範囲は
０．１５〜０．３５である。また上記の要件を満たす限
りスポット溶接径は自由に選定し得るが、一般的なスポ
ット溶接径は５〜３０ｗｒｆｌ’のＪｔ！囲である。尚
溶接チップの種類によっては先１　　　　　　端形状が
矩形のものもあり得るが、この様な溶接チップを使用す
る場合はその対角線長さが前記の直径（Ｌ）に対応する
ものとして（Ｓ／Ａ）の好適範囲を決めればよい。

〔発明の効果〕 本発明は以上の様に構成されるが、要はアノードとの接
触面側Ｔｉ層被覆とＴｉ板を適正な条件の下でスポット
溶接することによシ、アノード通電部における電圧降下
を抑制することができ、めつき電力を最大限有効に活用
し得ることになった。

しかもアノード通電部における導電性が向上する為Ｔｉ
層被覆を／Ｔｉ板間びＴｉ板板子アノード間抵抗が減少
してスパークの発生が少なくなる結果、アノード通電体
全体としてのスパークによる損傷も最少限に抑制し得る
ことになった。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｔｉ層被覆を有するＣｕ製基体からなるアノード通電体
   の、アノードとの接触面側のＴｉ層被覆上にＴｉ板を重
   ね合わせ、該Ｔｉ層被覆とＴｉ板を下記の条件でスポッ
   ト溶接してなることを特徴とする電気めっき用アノード
   通電体。 Ｌ≧２０ｍｍのときＳ／Ａ≧０．１ Ｌ＜２０ｍｍのときＳ／Ａ＝０．１〜０．７５ 但しＬ：スポット溶接部の直径 Ｓ：スポット溶接面積の総和 Ａ：アノードとの接触面側表面積