JPS62205299A - 電気鍍金用電極の電流密度調整方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ストリップ板厚による電流密度の変動幅を
小さくする′「は気鍍金用電極の電流密度、凋整方法に
関する。

〔従来の技術〕

電気鍍金装置の構成は第７図（ａ）に示されるように、
平部ｆｉｌ　１２）が配設され、且つ鍍金浴が満たされ
た槽内にコンダクタロール（３）によりマイナスに帝、
圧されたストリップ（４）を引き込み、その表面をｔｊ
Ｅ気鍵金するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このうち、１４　極ｎ＋　（２１はストリップ（４）に
平行に配設され、且つその間には一定の距離が保持され
ているが、Ｖ　”Ｋ　歩１１）（２１の反コンダクタロ
ール（３）側端部からスＩ−ＩＪツブ（４）に流れ最後
にコンダクタロール（３）に利る４流は、前記′４極（
１１＋２１のコンダクタロール（３］　ｌｌ（１１端部
からストリップ（４）へ流れコンダクタロール（３）に
到るｔＩｔ流に比べ、ｕ　仮ｍ　＋２１長さしに相当す
る分だけスｌ−ＩＪツブ（４）を流れる時のトに気抵抗
が増大し、それに応じて小さくなることになる。従って
前記′心、甑（１）（２）からストリップ（４）へ流れ
る底流の４流密度分布は′１極１１）（２＋長さ方向で
不均一となる。

更に導体中を流れる１流は一般に該導体Ｉ祈面償が小さ
い程、准気抵抗は大きくなＱ′）、又、その断面積が大
きい熾、混気抵抗は小さくなる。従って１１工記ストリ
ツプ（４）の５．Σ気抵抗は該ストリップ（４）の板厚
の変化により変わるこ占になり、そのため上述のような
ｇ　ｉ　ｉｌ）　（２１長さ方向で不均一な電流密度の
変動幅は更１こストリップ（４）板厚に応じて変化する
ことになる。

一方、本発明者等は、＠極（１１＋２１長さ方向での電
流密度の不均一を防止するため、新たな手段を開発し、
その提案を行なった。この手段は上記したようにストリ
ップ（４）各点からコンダクタロール（３）へ流れる電
流の電気抵抗が、ストＩＪツブ（４）を流れる間の距１
４１Ｉこ比例して大きくなることを前提とし、これまで
ｉ　１１１１１　［２）長さ方向のどの点でも一定であ
った鍍金液抵抗を、第７図（ｂ）に示されるように電極
＋１）　＋２１の表面に一定の曲率を設けることにより
該１＠　＋ｘ＋　（２１長さ方向で変化せしめ、それに
より両抵抗（ストリップのｉ４気抵抗及び鍍金液抵抗）
の和を電極１１１　（２１長さ方向で一定にせんとする
ものである。

しかし、以上の手段もストリップ（４）板厚がある一定
の場合に有効であって、該板厚が変わった場合には、前
提となるストリップ（４）の電気抵抗が変化し１．再び
電流密度にバラツキを生ずることになる。

これｔこ対し、Ｆｅ　−Ｚｎ　、Ｚｎ−Ｎｉ　、　Ｚｎ
　−Ｍｎ等の合金電気鍍金鋼板の製造においては、電流
′０＆ｊ度により、鍍金皮膜中の合金組成、皮膜性能等
が変化するため、＠ａ、密度の均一化が必要となる。

本発明は以上のような問題に話みｊ’ｔＩＩ案されたも
ので、ストリップの板厚変動による（流密度の変ｍＪ幅
を小さくすることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

ストリップ（４）各点からコンダクタロール（３）まで
の間の各距離に応じて異なる電気抵抗のため、電極１１
１　ｔｚ＋長さ方向で電流密度分布のバラツキが生ずる
が、更にこのバラツキがある場合の電流密度の変動幅は
ストリップ（４）の板厚により変化することは前述の通
りである。

即ち、ストリップ（４）の板厚が厚くなれば該ストリッ
プ（４）の電気抵抗は小さくなり、そのため第７図（ａ
）に示される従来型を極［１１（２＋の場合、電流密度
の変動幅も小さくなる０反対に板厚が薄い程、１．ＩＪ
記磁電流密度変動幅は大きくなる。

又、第７図（ｂ）に示される改良城電極１１）　＋２１
を用いて電気鍍金を行なった場合、ストＩＪツブ（４）
の板厚がある一定の所でα流密度分布が均一化され、そ
の変！Ｉｈ幅は０となるが、板厚が変われば’！！　ｆ
ｉ　密度分布にバラツキが生じ、電流密度の変動幅が増
大することになる。

そこで本発明者等は前述した改良を′電極（１）＋２１
をＩ’ｌｆｌ案する時に基礎となった、スｌ−ＩＪツブ
′（４）−電極＋１１　＋２１間の鍍金液抵抗と該スト
リップ（４）の電気抵抗の和を％　極ｉｌｌ　１２１長
さ方向で一定にせしめるという着想を基に、上記の問題
の解決を図ろうと考えた。

即ち、スｌ−ＩＪツブ（４）板厚が変わって該ストリッ
プ（４）の電気抵抗が変化した場合に、コンダクタロー
ル（３）から６距離に応じて異なるストリップ（４）各
点における電気抵抗が更に変動することになるため、こ
れを補正する目的でその変動量に対応させて前記鍍金液
抵抗を前記ｔＥ　ｆｆｌ　［１１（２１長さ方向で異な
らしめれば、以上のような場合でも、ストリップ（４）
　−′ｆｌＬ極＋ＩＪ　１２１間の鍍金液抵抗と該スト
リップ（４）の電気抵抗の和を電極ｉｌ＋　１２１長さ
方向でほぼ一定にすることができるのではないかと考え
た。

本発明者等はこのような基本思想を基に、ストリップ各
点における電気抵抗の変動量に対応させて鍍金液抵抗を
框極長さ方向で異ならしめる構成を検討し、本発明をａ
ｌｌ案するに到った。

本発明は第１図（ａ）に示すように、５隊ｆｌ）（２）
長さ方向表面におけるコンダクタロール（３）駒のスト
リップ（４）−電極ｔｌ＋　＋２１　Ｔｉｊｊ距離と、
反対側のストリップ＋４＋　−１９：極１１＋　（２１
間距離の差Ｈを、ストリップ（４）板厚ｔに応じて変化
させるようにしたものである。

この場合、上記のｉ　Ｈは次式に示すようにストリップ
（４）板厚ｔに反比例することになる。

Ｈ＝ｃ／ｌ ｔ　ニストリップ（４）板厚 Ｃ：液抵抗により定まる定数 又、同図（ｂ）に示すように［極光面に一定の曲率を設
けた改良型電極＋１１　＋２１を使用した場合も同様で
ある。

ここで一定の曲率とは、ストリップ（４）板厚がある一
定値の場合に前述のようにスｌ−ＩＪ・ノブ（４）各点
における該ストＩＪツブ（４）の電気抵抗に応じてスト
ＩＪツブ（４）−電極（１）（２）間距離を電極＋１１
　＋２１長さ方向で変化させ、ストリップ（４）の電気
抵抗と液抵抗の和を一定にせしめることができるように
設けられるものであって、次式により決定される。

ρ、（ｘ−ｘ”／２Ｌ）　＝　ｐ、ｂ ＰＩニストリップ４）の°１に気抵抗により定まる定数
ρ、：液抵抗により定まる定数 Ｘ　：コンダクタローノＬＡ３１側？［４＋１１１２１
先溝からの距離 ｈ　：曲率 工メ：電極Ｈ１１２１長 この場合も、前述の差Ｉ（は次式に示すようｊこストリ
ップ（４）板厚ｔに反比例することになる。

Ｈｍ（Ｈｍ＋Δｈ）＝ｅ／ｌ Ｈｍ：亀へ＋１）（２１縦方向移動量 Δｈ　：　’１Ｊｊｊ、梶Ｈ１［２１の曲率濃（７！、
ｊ恢ｆｌ１１２１をストリップ（４）に平行に配した場
合のコンダクタロール３）側の′４極（１）（２）−ス
ｌ−ＩＪツ’７’Ｙ４１間距離と反対側の４極ＦＩＸ２
１−ストリツ″：Ａ４）間距離の差に相当する） 〔実施例１〕 本発明者等は、まず連続式両面′Ｉに気ｒｔ金装Ｂ＊　
Ｉｃ％長さ１４００　ｍ　　ノＮｍ　（ｐｂ−Ａｇ）　
　ｄノ従来型電極及び改良型電極を夫々設置し、硫酸亜
鉛（Ｚｎ５Ｏ，）　　を含有する猷金液を（１４だしな
がら、被鍍金材となるストリップの板ｊｖを［’１．４
〜１．６簡のＱ囲で変更して各電極長さ方向の・ル流′
＆ｊ度分布を調べる実験を行なった。

電極がストリップと平行な場合のストリップ−電極間距
離は１５藺である。又、改良型電極の表面にはその長さ
方向に、 で表わされる曲率が設けられている。更に鍍金液比抵抗
は！　１．　Ｉ　Ｑｃｒｐｒ、　　スｌ−ＩＪツブ比抵
抗は１２゜５Ｘ１０−’ｆｌｃＩｎであった。

以上の実験から第２図（ａ）　（ｂ）に示す清果を得た
。同図（ａ）は上記各電極を鍍金槽に夫々固定して電気
鍍金を行なった場合のストリップ板厚変動に対応する厄
流密度変動を示したグラフ図であり、実線は従来型電極
、破線は改良）Ｍ１！極の場合を告示している。これに
対し同図（ｂ）は、第３図（ａ）　（ｂ）に示すように
従来型室（＠　ｆｉ＋　＋２１及び改良型ｔル甑（１）
（２）の反コンダクタロール（３＋　＄！１１のある部
分Ａを支点に回動できる４成、とし、ストリップ（４）
の板厚が前述の範囲で変・初した場合に、成極（１１＋
２１を回動させることで、電極ｍ　１２１長さ方向表面
におけるコンダクタロール（３）側のストリップ＋４１
−　＋１極（１１（２１間距離と、反対側のストリップ
＋４１−　′Ｑ極ｔｌ＋　＋２１間距離の差を、ストリ
ップ（４）板厚に反比例せしめるように調整する本発明
法を実施し、その時のストリップ（４）の板厚変動に対
応する“硯流′８！度変動を示したグラフ図である。

これらのグラフ図によれば、従来型′４礪を前者のよう
に固定して設定した、場合は、ストリップの板厚変動に
反比例してシ流′７ヒ度変幼が起き、その変動幅はおよ
そ５係以上であるのに対し、この電極を第３図（、）の
ようにストリップ板厚変動に対応させて適宜回動せしめ
た場合は同じくストリップ板厚変・曲に反比例して電流
密度変・効が起るもののその変動幅は２．５冬以下とな
る。

更に改良型”心甑については％固定して設置した場合も
、回動できるようにして設むした場合も、ある−足のス
トリップ板厚の所で′Ｉ￥流蜜度変動がなくなり、それ
よりストリップ板厚が薄い所では、板厚変動とｌＬ流密
度変動とが反比例する結果となり、又その板厚より厚い
範囲では、両賞：助が比例すること１こなる。

しかし、）ヒ匝を固定した場合に比べ、ストリップ板厚
変動に対応させて電べを適宜回動せしめた場合には、電
流密度変動幅が極めて小さくなり、ストリップの板厚が
変動した場合でも、’ｌｊＩ極長さ方向における′＋！
流密度分布の均一化が達成できる。

〔実施例２〕 次ｌこ１セルからなる連続式両面電気鍍金装置で、前実
施例で使用した長さ１４００ｍの従来型電極及び改良禿
電極を用いて、板厚０．４〜１．６簡のストリップ両面
にＦｅ−Ｚｎ合金′宅気鍍金を行なった。その際、一方
はストリップ−電極間距離を１５鴎として上記１！極を
固定配置せしめて鍍金を行ない、他方は第３図（ａ）　
（ｂ）のように反コンダクタロール（３）側のある部分
Ａを支点に回動できるように設置し、ストリップ（４）
板厚が０．４〜１．６−の範囲で変イリした・際に電極
（１１（２１を回動せしめて電１砥ｆｉｌ　（２）長さ
方向前面におけるフンダクタロ〜ル（３）ｉｉｉｌｌの
スｌ−ＩＪツブ（４）−電ｒメ！１１（２１間距維と、
反対側のストリップ（４１−Ｎ極！１１　＋２１間距離
の差をストリップ（４）板厚１こ反比例せしめるよう１
こ調整する本発明法を′ｊ！施しながら力！金を行なっ
た。

そして鍍金層をＧＤｓｉこより分析し、その深さ方向に
おけるＦｅ含有量の分布をＪ４べ、第４図及び第５図の
板厚によるＦｅ含汀Ｂ１変動幅を示す結果を得た。

この時の鍍金条件は次の、Ａっである。

鍍金条件 使用セル数　　１ 電　甑　畏　　１４００＋１ＩＩＩ×２平均電流密度　
　５０Ａ／ｄｍ” ライン速度　　１５ｍｐｍ 付着量１５　ｒ／ｍ” 鍍金０１１’ｅＳＯ，・７Ｈ１０／（ＦｅＳＯ，・７ｔ
（、Ｏ＋　Ｚｎ５Ｏ，・７ｆ（、Ｏ）＝０．７ ｐＨ≦２．５ ストリップ板厚　　０．４〜１．６１ 尚、両図のＦｅ含有量の変動幅は、例えばｐＡ６図に示
すように鍍金層深さ方向におけるＦｅ含有量の最大値ａ
と最低＋ｔｒｆ　ｂ　　との差を求めたものである。

その結果、従来型の電極の場合、本発明法を実施してい
ない方は、ストリップ板厚変動に反比例して１１．４〜
３係の範囲でＦｅ含有計が変動することになるのに対し
、本発明法を実施した方は同じ（Ｆｅ含有量の変動幅は
ストリップ板厚変動に反比例することとなるものの、そ
の変動幅は２〜０．５係の範囲と甑めで小さくなる。

又、改良型成極の場合も、本発明法を実施していない場
合は、Ｆｅ含有量の変動幅はストリップ板厚０．９　ｍ
の所でほぼＯとなるものの、ス）　ＩＪツブ板厚がそれ
以下の範囲では、該ストリップ板厚に反比例して変ｌ助
し、板厚０．４１の所で変動幅が５５％と最大となり、
更にストリップ板厚が（１，９ｘｍより厚くなる範囲で
は該板厚に比例してＦｅ含有量変動幅は増大し、板厚１
．６四の所で３易となる。

一方、本発明広本実施した場合は同様なＦｅ含有量変動
挙動を示すが、スｌ−１ツブ板厚０．４回の所でＦｅＪ
有量変動幅は最大の０．７冬を示すほか、板１１０．９
＋ｍ以上の範囲ではＦｅ含有量変動幅はほぼ横ばいで０
．２壬糧度と低い値を示すこととなった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明法によれば、ストリップ板厚
がｆ！しても、これによって変わるスＩ−ＩＪツブの電
気抵抗と鍍金液抵抗の和か成極長さ方向各点でほぼ一定
にせしめることができるため、１１流密度の変動幅を小
さくすることができるようになり、その結果、合金ｔト
気鍍金に使用した場合に鍍金層中の合金組成、皮膜性能
を安定化させることができるという愛れた効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は従来型Ｒ，啄及び改良型成極が
夫々用いられる鍍金装置における本発明の実施方法を示
す説明図、第２図（＆）（ｂ）は従来法及び本発明法の
第１実験結果を示すグラフ図、第３図（ａ）　（ｂ）は
第２実験における本発明法を実施する場合の具体的構成
を示す説明図、第４図は第２実験における従来法の結果
を示すグラフ図、第５図は同実験における本発明法の結
果を示すグラフ図、第６図は第４図及び第５図における
Ｆｅ含有量変動幅の求め方を説明するグラフ図、第７図
（ａ）　（ｂ）は従来法における従来型′４極及び改良
ｍ電極の配置状態を示す概略図である。 図中、ｆｉ＋　１２１は電極、（３）はコンダクタロー
ル、（４）はストリップを各示す。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 発　　明　　者　　　辻　　　原　　　利　　　２同　
　　　　　　　　　阿　　　　南　　　　達　　　　部
第２　ｒ）＜１ 板厚　　−九 第　２１・ｊ （ｂ） →入 ＆米 第　４　口 板厚　［ｍｍｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電極長さ方向表面におけるコンダクタロ ール側のストリップ−電極間距離と、反対 側のストリップ−電極間距離の差を、スト リップ板厚に反比例させて変化せしめるこ とを特徴とする電気鍍金用電極の電流密度 調整方法。