JPS626757B2

JPS626757B2 -

Info

Publication number: JPS626757B2
Application number: JP22208183A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ootsuki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1987-02-13
Also published as: JPS60114597A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、メツキ技術に関し、特に、メツキ液
が入れられたメツキ槽を振動させて内部のメツキ
液を撹拌するとともに、このメツキ槽を振動させ
る力によつてメツキ液中の被メツキ物を微振動、
上方移動及び回転させ、これにより良好な共析状
態で高能率に複合メツキを行なうことのできる振
動撹拌式複合メツキ装置に関する。

近時、工業技術の様々な分野（例えば産業機
械、航空宇宙機器）で従来の基本的メツキ原料で
は最早充足し切れない程高度の機能性、すなわち
耐食性、耐摩耗性、潤滑性及び耐熱性が要求され
るようになつてきている。複合メツキ（分散メツ
キともいう。）は、そうした高度の機能性を満足
させるべく開発された技術であり、通常の電気メ
ツキ液あるいは化学メツキ液に不溶性の微粒子を
入れて均一に分散させ、被メツキ物の表面に金属
マトリツクスとともに該微粒子を共析させるもの
で、分散された微粒子は、被メツキ物の表面に吸
着している間に次々と析出金属によつてメツキ皮
膜内に埋め込まれ、共析されて金属マトリツクス
中で均一な分散相が形成される。このような複合
メツキの具体例を挙げると、メツキの金属マトリ
ツクスとしては、Cu、Ni、Cr、Co、Sn、Znやこ
れらの合金が用いられ、また分散される不溶性の
微粒子としては、要求される機能目的に応じて、
耐食性の場合にはSiO₂、BaSo₄、TiO₂、耐摩耗性
の場合にはSiC、Al₂O₃、B₄C、WC、TiC、更に
潤滑性の場合にはMoS₂、BN、PTFE、ナイロン
等が採択される。

複合メツキ、特に粒子分散複合メツキにあつて
は、不溶性の固体微粒子を大量にメツキ液中に添
加して被メツキ物の表面に金属マトリツクスと共
析させ分散複合させようとするのであるから、そ
の大前堤としてメツキ液中に粒子が均一に懸濁し
ていることが不可欠である。一般的に、分散され
る固体微粒子は、その比重がメツキ液よりも大で
あるので、多くは重力により沈降してメツキ槽の
底に溜まつてしまいがちである。それ故、分散微
粒子をメツキ液中に均一に、かつ長時間懸濁に保
つべく、メツキ液を撹拌することが必要であり、
このために、以下に列挙するような種々のメツキ
液撹拌方法がこれまでに提案されている。

プロペラ撹拌法：メツキ槽中にプロペラを設
けてこれを回転させメツキ液を撹拌する方法。

液循環法：ポンプによつてメツキ槽の下部か
らメツキ液を吹き上げ、該メツキ槽の上部から
メツキ液をオーバーフローさせるか又は吸引を
行なう方法。

空気撹拌法：メツキ槽中に空気を吹き込んで
メツキ液を撹拌する方法。

液／空気混合法：メツキ液に空気を混合して
撹拌する方法。

プレートパンパー法：多数の穴が明けられた
板をメツキ槽中に水平に置いて上下運動させ、
これらの穴から吹き上げるメツキ槽のジエツト
噴流を利用して分散を行なう方法。

アツプフローメツキ法：貯蔵槽からメツキ液
を導いてメツキ槽の底部から上部に流し込んで
上部からオーバーフローさせる方法。

これらの諸方法は、いずれもメツキ槽の中間部
ないしは上部で複合メツキを行なうようにするた
めに、分散微粒子を沈降させないように撹拌を行
なつている。しかしながら、メツキ槽中における
微粒子の分散状態は、該微粒子の比重が大きいの
で、どうしてもメツキ槽の底部の方が高密度であ
り、従つて、メツキ槽の下部を利用しないのは不
合理である。また、メツキ液中に被メツキ物を水
平に置いたままの場合、分散微粒子が下方に沈降
していく関係上、被メツキ物の上側には微粒子が
吸着されて金属マトリツクスにより複合されるも
のの、下側には微粒子が全く沈降、吸着せず、従
つて複合がなされない。

次に、従来のメツキ技術を被メツキ物の搬送作
業の観点から分析すると、搬送方法としては、被
メツキ物を所定の吊り下げ搬送治具に引つ掛けて
メツキ槽に被メツキ物を浸す引掛方式や特に小物
の被メツキ物を大量に一種の篭に入れてメツキ槽
に浸すバレル方式があつた。

しかしながら、引掛方式は、被メツキ物を個別
に吊り下げ治具に引つ掛けるので、人手を要し非
能率的であり、加えて、被メツキ物が小物である
場合には不適である。またバレル方式は、確かに
小物の被メツキ物を大量にメツキするには適して
いるものの、被メツキ物に傷や変形が生じ易く、
また被メツキ物の形状寸法に制約があり、更に、
バレル中に一旦入つたメツキ液を排出しなくては
ならないので、メツキ液の排出に時間を要し、し
かもかなり多量のメツキ液が槽外に持ち出され
る。加えてバレル方式は、メツキのための荷電が
難しく、結局の処メツキ速度が遅い。

本発明は、上記した複合メツキを実施する上で
の問題点及び被メツキ物を搬送する上での問題点
を統合的に解決するためになされ、進歩した複合
メツキ方法及び装置を提供するもので、その目的
は、複合メツキの仕上品質を高めること、複合メ
ツキ作業を自動化すること、作業管理を厳格化す
ること等にある。

そして、このために本発明は、メツキ液が入れ
られたメツキ槽を振動させて内部のメツキ液を撹
拌するとともに、このメツキ槽を振動させる力に
よつてメツキ液中の被メツキ物を微振動、上方移
動及び回転させつつ、メツキ槽の下部から壁周を
伝つて槽外に排出するようにしたものである。

以下、図面を参照して、本発明の実施例につき
詳細に説明する。

図面は、本発明の一実施例を示す概念的説明図
である。複合されるべき不溶性微粒子が分散され
たメツキ液は、メツキ槽１及び予備槽２に入れら
れている。そのうちメツキ槽１は、有底円筒状な
いしは逆円錐台形等の回転体状を成しており、か
つその底部中央は、円錐台ないし円錐状に、中央
部が浅く周辺部が徐々に傾斜して深くなるように
高原状とされている。従つて、メツキ液中に投入
された被メツキ物３は、メツキ液中を自動落下し
た後高原状に盛り上げられた底部に到り、その後
徐々に傾斜面上を落下して底部周辺に溜まる。

また、メツキ槽１の内周壁部には、底部から上
部に向けてラセン状のトラツク４が設けられてい
る。このトラツク４は、後記するメツキ槽１の振
動につれて被メツキ物３が上方移動する通路であ
り、右回り又は左回りのラセン状通路として徐々
にメツキ槽１の上部内周壁に巻き上がるように形
成されている。なお、図示の実施例では、メツキ
槽１にトラツク４を付設することとしたが、該メ
ツキ槽１自体をトラツク４の形状に作成すること
としてもよい。

トラツク４の中途（メツキ液中でも液外でもよ
い。）にゲート５が設けられている。このゲート
５は、トラツク４上を底部から上部に昇つてきた
被メツキ物３をそのままメツキ槽１外に進行させ
て該被メツキ物３を仕上り篭６に排出するポジシ
ヨンと、被メツキ物３の進行を妨害して該被メツ
キ物３を再びメツキ槽１のメツキ液中に戻すポジ
シヨンとに適宜切替可能である。すなわち該ゲー
ト５は、複合メツキが完了したと認められる場合
（このような判定は、メツキ条件に応じて別途に
行なわれる。）には該被メツキ物３をトラツク４
上にそのまま進行させ、そうでない場合には被メ
ツキ物３をメツキ液中に戻す関門であつて、例え
ば、１枚の開閉可能なプレートからなり、このプ
レートをトラツク４の中途上に設け、これを符号
７で示すゲート制御手段によつてポジシヨンを切
り替えるようにしている。すなわち、プレートを
制御してトラツク４上を塞ぐようにすれば、被メ
ツキ物３のトラツク４上でのそれ以上の進行は阻
まれ、かつこのときにプレートを斜めに構えさせ
てトラツク４の巾を挾めるようにしておけば、被
メツキ物３はトラツク４より外れてメツキ槽１内
に戻ることになる。またプレートを回動する等制
御してトラツク４上に持ち上げることで、被メツ
キ物３はゲート５部分で何ら支障なくさらにトラ
ツク４上を進行できる。

メツキ槽１の下方には、振動子８（磁石でもよ
い。）及び該振動子８に通電、励磁して振動を発
生させる振動電源回路９から成る加振手段が設け
られている。この加振手段の振動子８は、メツキ
液の入つたメツキ槽１を右回り又は左回り方向に
振動させ、これによつてメツキ液を撹拌して、比
重の大きい微粒子を分散させ、沈降を極力防止す
るとともに、最下位のトラツク４近傍に集まつた
被メツキ物３を順次トラツク４上に載せ、該被メ
ツキ物３に微振動及びラセン状のトラツク４に従
う回転を与えつつ、該トラツク４上を下部から上
部に向けて上方移動させる。該加振手段による振
動数や振幅等の諸元は振動電源回路９によつて調
節可能とする。

メツキ用電源の極１０は、メツキ槽１の中央
上部に設けられている。また、極１１は、適宜
数に分岐されて、トラツク４に沿つてその上部に
被メツキ物と随時接触するようにされている。こ
れは、メツキ用電圧が降下して通電量がバラバラ
になりメツキ膜厚が不均一になるのを防止するた
めであり、出来る限り均等に通電してバラツキの
ないメツキ膜厚を実現しようとするのである。

メツキ槽１とは別途に設けられた予備槽２は、
該メツキ槽１との間にメツキ液を循環できる構造
とされている。すなわち、送出配管１２の中途に
は送出ポンプ１３が設けられ、また、戻し配管１
４はサイフオンの原理でメツキ槽１からメツキ液
を戻すようにしている。なお、予備槽２には撹拌
用のフアン１５及びモータ１６が設けられて、常
時メツキ液を均一にしている。また、メツキ液の
温度を調節するため、ヒーターないしは冷却器か
ら成る調温手段１７が並設されている。このよう
な予備槽２を別設した理由、メツキ槽１が加振手
段によつて振動されることに鑑み、振動されるメ
ツキ槽１には常時必要最少限のメツキ液のみを入
れておき、このメツキ槽１に、成分（金属マトリ
ツクス及び不溶性微粒子）が定常管理され、か
つ、温度等もコントロールされたメツキ液を予備
槽２から循環させて、良好な複合メツキ品質を得
ようとするのである。

次に、上記実施例の作用を述べると、メツキ槽
１に結合された振動子８等の加振手段により、第
一義的にメツキ液が振動撹拌される。これに従つ
て、不溶性微粒子が均一に分散されて良好な懸濁
状態を保つ。また、加振手段がメツキ槽１を振動
させることにより、高原状のメツキ槽１底部を下
降して底部周辺に集まつた被メツキ物３は、ラセ
ン状のトラツク４に載り、ラセンの巻き方向（こ
の巻き方向と振動子８による振動方向とは向きを
同じくする。）に沿つてメツキ槽１の下部から上
部に上方移動する。この上方移動の際、被メツキ
物３は同時に微振動を受けるとともに、ラセン状
のトラツク４によつて回転される。これ故、あた
かも被メツキ物３に形状の方向性が全くないのと
同じことになり、金属マトリツクス及び複合され
るべき不溶性微粒子が一つ一つの被メツキ物３の
全面に万遍なく行き渡る。従つて、どの一つの被
メツキ物３をとつても複合メツキの「のり具合」
が極めて良い。また、被メツキ物３もメツキ液も
ともに振動撹拌及び回転や上方移動等の相対運動
を常時行なつているので、通電時間を経ても被メ
ツキ物３の近傍の液濃度が薄くなることがない。
言い換えると、常にメツキ液流速をもつて代わつ
ていくのと同じことになり、これによりメツキ用
の通電量を多くして、メツキ作業を高速化するこ
とができる。

被メツキ物３は、トラツク４上に整列された状
態で上方移動するので、比較的液濃度の濃いメツ
キ槽１下部から上部までを万遍なく通過する。そ
の際に、変形や傷を受けることもなく、ただ単に
メツキ槽１に被メツキ物３を移すだけで、該被メ
ツキ物３の搬送が全く簡略化される。

整列状態でゲート４に到つた被メツキ物３は、
メツキが完了したと認められた場合にはそのまま
進行して槽外の仕上り篭６に移され、また、未だ
メツキ作業が完了していない場合には、再び槽中
に戻されて、再びメツキされる。

予備槽２は、前記したように加振手段の負担を
最少にしてメツキ槽１の振動を容易にするととも
に、常に最適にコントロールされた（成分、温
度、均一性等）メツキ液をメツキ槽１に循環させ
る。

以上述べたように、本発明に係る振動撹拌式複
合メツキ装置によれば、まず複合メツキ実施上の
効果として、メツキ液が常に振動撹拌されている
ので、不溶性微粒子の分散状態が均一化され、ま
た、メツキ液が常に循環しているので、メツキの
条件が良好である。更に、被メツキ物も微振動、
上方移動、回転しているので、メツキの付着具合
が万遍なく、良好な仕上品質を実現できるととも
に、通電量を多くして、メツキ速度を速めること
ができる。一方、被メツキ物の搬送を主体とした
作業能率の観点からしても、複合メツキ作業を吊
り下げ治具やバレルなしで自動化することがで
き、また、特に小物の被メツキ物を大量にメツキ
するのに適しており、更に、加振手段の振動数や
振幅、メツキ電圧やゲートの制御により、作業管
理を厳格に行なつて高品質の複合メツキを実現す
ることができる。

なお、以上の説明にあつては、専ら複合メツキ
について説明したが、本発明装置は普通の電気メ
ツキや電解脱脂にも適用できる。また、無電解メ
ツキや有機溶剤脱脂、更には、表面処理における
脱脂、酸洗い、中和、水洗等の前処理や、水洗、
クロメート処理、色付、中和等々の後処理にも応
用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示す概念的説明図
図である。１〜メツキ槽、２〜予備槽、３〜被メツキ物、
４〜トラツク、５〜ゲート、７〜ゲート制御手
段、８〜振動子、９〜振動電源回路、１１〜
極、１２〜送出配管、１３〜送出ポンプ、１４〜
戻し配管、１５〜フアン、１７〜調温手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１回転体状のメツキ槽の底部中央が高原状に盛
り上げられるとともに内周壁部の底部から上部に
向けてラセン状のトラツクが設けられ、内部にメ
ツキ液を入れたメツキ槽と、該メツキ槽全体を振
動させてメツキ液を撹拌させる加振手段と、前記
トラツクに設けられ、被メツキ物をメツキ槽外に
排出するポジシヨンと、被メツキ物を再びメツキ
槽中に戻すポジシヨンとに切替可能なゲートと、
前記メツキ槽内に設けられるメツキ用電源の極
と、適宜数に分岐されて、前記トラツクに沿つて
その上部に被メツキ物と接触可能に設けられるメ
ツキ用電極の極とを有することを特徴とする振
動撹拌式複合メツキ装置。