JPS639597B2 - - Google Patents
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- JPS639597B2 JPS639597B2 JP18473782A JP18473782A JPS639597B2 JP S639597 B2 JPS639597 B2 JP S639597B2 JP 18473782 A JP18473782 A JP 18473782A JP 18473782 A JP18473782 A JP 18473782A JP S639597 B2 JPS639597 B2 JP S639597B2
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Landscapes
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
本発明は鉄−亜鉛合金電気メツキ方法に関す
る。 最近、自動車用防錆鋼板として鉄−亜鉛合金電
気メツキ鋼板が注目を集めつつある。このような
鉄−亜鉛電気メツキ鋼板の製造方法として、不溶
性電極を用い液中にFe2+とZn2+を補給しつつメ
ツキを行う方法が基本的な方法として考えられる
が、このような方法ではメツキ中のPHの低下を是
正するため、系外からFe2+、Zn2+を補給する際
PHが上昇する反応を併せもつ塩で補給したり、或
はSO2- 4等PHを下げる陰イオンを除去したりする
必要があるという操業上、コスト上の不利があ
り、また塩化浴を用いるような場合には、塩素ガ
スが発生し、作業環境の悪化、設備腐食等の問題
を生ぜしめる。また他の方法として、自溶性の亜
鉛陽極を使用し、液中にFe2+を補給しつつメツ
キを行う方法が考えられるが、この方式では液中
Fe2+の比率の低下が著しいため頻繁にFe2+の補
給をしなければならず、またこのように金属イオ
ンの濃度比変化が大きいことから、その濃度比コ
ントロールが難しいという不利がある。このよう
なことから特公昭57−10198号において、複数の
メツキ槽の各陽極をメツキしようとする合金を構
成する各金属に応じて適当に振り分けた単一金属
で形成してメツキを行う方法が提案されており、
この方法によれば各金属のメツキ槽使用比率を選
択することにより、メツキ液組成の維持が図られ
るという有利さがある。しかしながら、この方法
では、メツキ液濃度全体が徐々に上昇してしまう
という根本的な問題点があり、またメツキ槽が鉄
陽極、亜鉛陽極のいずれかの自溶性陽極を有して
いるため、メツキ液濃度のバランス化のための調
整は各メツキ槽毎に行わなければならないという
煩雑さがある。 本発明はこのような問題点に鑑み創案されたも
ので、操業上、コスト上の不利を生ぜしめること
なく、しかもメツキ液中の金属イオンの濃度管理
を適正且つ容易に行いつつ鉄−亜鉛合金メツキを
行うことができる方法を提供せんとするものであ
る。 このため本発明は、複数の連続的なメツキ槽を
自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と自溶性鉄陽極
を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備えたメツキ槽
とに振り分け、これら複数のメツキ槽のメツキ液
を共通のタンクを介して循環させつつストリツプ
のメツキを行うようにしたものであり、このよう
にすることによりメツキ液中の金属イオンの濃度
と濃度比のコントロールを適正且つ容易に行うこ
とが可能となる。 以下本発明を具体的に説明する。鋼帯の電気メ
ツキでは、横型または縦型の複数のメツキ槽が連
続的に配設され、これらメツキ槽内を連続的に通
すことにより鋼帯のメツキが行われる。一方、各
メツキ槽中のメツキ液は１つの循環タンクに導か
れ、この循環タンクから再び各メツキ槽に供給さ
れ、このように各メツキ槽と１つの循環タンクの
間を循環せしめることにより各メツキ槽中のメツ
キ液成分の均一化が図られる。第１図ないし第３
図は横型メツキラインによる場合を示したもの
で、１…はメツキ槽、２は循環タンク、３は鋼
帯、４は電極であり、各メツキ槽１のメツキ液は
循環タンク２に戻され、各ポンプにより再びメツ
キ槽１…に供給されることによりメツキ槽１と循
環タンク２の間を循環する。 このようなメツキラインにおいて、複数のメツ
キ槽１を、自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と、
自溶性鉄陽極を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備
えたメツキ槽に振り分けてメツキを行う。亜鉛陽
極を用いて鉄−亜鉛合金電気メツキを行う場合、
陰極電解効率が約90％と低いのに対し、陽極電解
効率が約100％である点にFe2+とZn2+の濃度比調
整の困難性がある。即ち、鉄−亜鉛合金電気メツ
キでは、メツキ液中のFe2+濃度比（Fe2+／Fe2+
＋Zn2+）が所定の範囲（例えば0.5〜0.7程度）に
管理されることが、メツキ皮膜中の鉄含有率を管
理する上で必要とされるが、上記したような電解
効率の差のためメツキ液中のFe2+の相対的比率
が減少し、その濃度のアンバランスが生じる。こ
のような濃度バランスの制御は、陽極として自溶
性亜鉛陽極とともに自溶性鉄陽極を用い、且つま
た、これら各陽極を備えたメツキ槽の使用比率を
選択してメツキを行うことにより容易になし得る
ことができる。即ちメツキライン中の鉄電極メツ
キ槽の使用比率を増せばメツキ液中のFe2+を増
加せしめることができ、その使用比率を適宜な範
囲に設定することにより、メツキ皮膜中の目標鉄
含有率に応じたFe2+、Zn2+の濃度比コントロー
ルを行うことができる。一方、濃度自体の上昇に
ついては、複数のメツキ槽の一部に不溶性陽極を
配設することによりそのコントロールを容易に行
うことができる。即ち、メツキラインを自溶性陽
極を備えたメツキ槽のみで構成せしめた場合、金
属陽極から浴中に浴出するイオン量がメツキによ
りストリツプに付着するイオン量を上回り、金属
イオンが上昇する傾向にあるが、本発明のよう
に、不溶性陽極を備えメツキ槽を適当な比率で配
分することにより、溶出イオン量とストリツプ付
着イオン量との差を不溶性陽極のメツキ槽でのメ
ツキで吸収し、全体としてイオン濃度の上昇を抑
えることが可能となる。 次に本発明において使用する３種類の陽極の配
分比率について調べた結果を述べる。以下の条件
により使用陽極の配分比率を変えメツキを行つ
た。 〔メツキ条件〕 メツキ浴組成 ZnSO4・7H2O：150ｇ／ FeSO4・7H2O：150ｇ／ PH：1.5 浴温：60℃ 電流密度 60A／ｄm2 １槽当りの電流 10000A メツキ槽数 10槽 メツキ皮膜中の含有率 ｒ（Zn）：0.8 ｒ（Fe）：0.2 各金属陽極の溶解効率 η（Zn）：1.5 η（Fe）：0.9 陰極電解効率 η：0.95 いま、M1、M2という２種類の金属を合金電気
メツキする場合に、M1、M2各々の金属からなる
自溶性陽極と不溶性陽極と各々異なるメツキ槽に
配分したとすると、メツキ浴中のM1、M2各金属
イオンの変化量は次式であらわされる。
る。 最近、自動車用防錆鋼板として鉄−亜鉛合金電
気メツキ鋼板が注目を集めつつある。このような
鉄−亜鉛電気メツキ鋼板の製造方法として、不溶
性電極を用い液中にFe2+とZn2+を補給しつつメ
ツキを行う方法が基本的な方法として考えられる
が、このような方法ではメツキ中のPHの低下を是
正するため、系外からFe2+、Zn2+を補給する際
PHが上昇する反応を併せもつ塩で補給したり、或
はSO2- 4等PHを下げる陰イオンを除去したりする
必要があるという操業上、コスト上の不利があ
り、また塩化浴を用いるような場合には、塩素ガ
スが発生し、作業環境の悪化、設備腐食等の問題
を生ぜしめる。また他の方法として、自溶性の亜
鉛陽極を使用し、液中にFe2+を補給しつつメツ
キを行う方法が考えられるが、この方式では液中
Fe2+の比率の低下が著しいため頻繁にFe2+の補
給をしなければならず、またこのように金属イオ
ンの濃度比変化が大きいことから、その濃度比コ
ントロールが難しいという不利がある。このよう
なことから特公昭57−10198号において、複数の
メツキ槽の各陽極をメツキしようとする合金を構
成する各金属に応じて適当に振り分けた単一金属
で形成してメツキを行う方法が提案されており、
この方法によれば各金属のメツキ槽使用比率を選
択することにより、メツキ液組成の維持が図られ
るという有利さがある。しかしながら、この方法
では、メツキ液濃度全体が徐々に上昇してしまう
という根本的な問題点があり、またメツキ槽が鉄
陽極、亜鉛陽極のいずれかの自溶性陽極を有して
いるため、メツキ液濃度のバランス化のための調
整は各メツキ槽毎に行わなければならないという
煩雑さがある。 本発明はこのような問題点に鑑み創案されたも
ので、操業上、コスト上の不利を生ぜしめること
なく、しかもメツキ液中の金属イオンの濃度管理
を適正且つ容易に行いつつ鉄−亜鉛合金メツキを
行うことができる方法を提供せんとするものであ
る。 このため本発明は、複数の連続的なメツキ槽を
自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と自溶性鉄陽極
を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備えたメツキ槽
とに振り分け、これら複数のメツキ槽のメツキ液
を共通のタンクを介して循環させつつストリツプ
のメツキを行うようにしたものであり、このよう
にすることによりメツキ液中の金属イオンの濃度
と濃度比のコントロールを適正且つ容易に行うこ
とが可能となる。 以下本発明を具体的に説明する。鋼帯の電気メ
ツキでは、横型または縦型の複数のメツキ槽が連
続的に配設され、これらメツキ槽内を連続的に通
すことにより鋼帯のメツキが行われる。一方、各
メツキ槽中のメツキ液は１つの循環タンクに導か
れ、この循環タンクから再び各メツキ槽に供給さ
れ、このように各メツキ槽と１つの循環タンクの
間を循環せしめることにより各メツキ槽中のメツ
キ液成分の均一化が図られる。第１図ないし第３
図は横型メツキラインによる場合を示したもの
で、１…はメツキ槽、２は循環タンク、３は鋼
帯、４は電極であり、各メツキ槽１のメツキ液は
循環タンク２に戻され、各ポンプにより再びメツ
キ槽１…に供給されることによりメツキ槽１と循
環タンク２の間を循環する。 このようなメツキラインにおいて、複数のメツ
キ槽１を、自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と、
自溶性鉄陽極を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備
えたメツキ槽に振り分けてメツキを行う。亜鉛陽
極を用いて鉄−亜鉛合金電気メツキを行う場合、
陰極電解効率が約90％と低いのに対し、陽極電解
効率が約100％である点にFe2+とZn2+の濃度比調
整の困難性がある。即ち、鉄−亜鉛合金電気メツ
キでは、メツキ液中のFe2+濃度比（Fe2+／Fe2+
＋Zn2+）が所定の範囲（例えば0.5〜0.7程度）に
管理されることが、メツキ皮膜中の鉄含有率を管
理する上で必要とされるが、上記したような電解
効率の差のためメツキ液中のFe2+の相対的比率
が減少し、その濃度のアンバランスが生じる。こ
のような濃度バランスの制御は、陽極として自溶
性亜鉛陽極とともに自溶性鉄陽極を用い、且つま
た、これら各陽極を備えたメツキ槽の使用比率を
選択してメツキを行うことにより容易になし得る
ことができる。即ちメツキライン中の鉄電極メツ
キ槽の使用比率を増せばメツキ液中のFe2+を増
加せしめることができ、その使用比率を適宜な範
囲に設定することにより、メツキ皮膜中の目標鉄
含有率に応じたFe2+、Zn2+の濃度比コントロー
ルを行うことができる。一方、濃度自体の上昇に
ついては、複数のメツキ槽の一部に不溶性陽極を
配設することによりそのコントロールを容易に行
うことができる。即ち、メツキラインを自溶性陽
極を備えたメツキ槽のみで構成せしめた場合、金
属陽極から浴中に浴出するイオン量がメツキによ
りストリツプに付着するイオン量を上回り、金属
イオンが上昇する傾向にあるが、本発明のよう
に、不溶性陽極を備えメツキ槽を適当な比率で配
分することにより、溶出イオン量とストリツプ付
着イオン量との差を不溶性陽極のメツキ槽でのメ
ツキで吸収し、全体としてイオン濃度の上昇を抑
えることが可能となる。 次に本発明において使用する３種類の陽極の配
分比率について調べた結果を述べる。以下の条件
により使用陽極の配分比率を変えメツキを行つ
た。 〔メツキ条件〕 メツキ浴組成 ZnSO4・7H2O：150ｇ／ FeSO4・7H2O：150ｇ／ PH：1.5 浴温：60℃ 電流密度 60A／ｄm2 １槽当りの電流 10000A メツキ槽数 10槽 メツキ皮膜中の含有率 ｒ（Zn）：0.8 ｒ（Fe）：0.2 各金属陽極の溶解効率 η（Zn）：1.5 η（Fe）：0.9 陰極電解効率 η：0.95 いま、M1、M2という２種類の金属を合金電気
メツキする場合に、M1、M2各々の金属からなる
自溶性陽極と不溶性陽極と各々異なるメツキ槽に
配分したとすると、メツキ浴中のM1、M2各金属
イオンの変化量は次式であらわされる。
【表】
ここで、上記メツキ条件を、式に代入する
と以下の通りとなる。 ΔZn （ｇ／sec）＝5.08a1−25.7 …… ΔFe （ｇ／sec）＝2.61a2−5.5 …… 、式を用い、不溶性陽極使用槽数が０〜４
で、亜鉛陽極槽数と鉄陽極槽数が変化した場合
（総槽数10）のZnイオン変化量とFeイオン変化量
を調べた結果を第３図に示す。これによれば不溶
性陽極のメツキ槽を使用しない場合に較べ使用し
たほうが浴中金属イオンの変化量が少なくて済ん
でいることが判る。また特に不溶性陽極メツキ
槽：３で、自溶性亜鉛陽極：５、自溶性鉄陽極：
２の場合には金属イオン量の変化がほとんど認め
られず、イオン濃度が一定にコントロールされて
いることが判る。本発明者等が実験により確認し
たところによれば、３種類の配分比率は、自溶性
亜鉛陽極と自溶性鉄陽極との比率が４：１〜３：
２（好ましくは５：２）、自溶性陽極（自溶性亜鉛
陽極プラス自溶性鉄陽極）と不溶性陽極との比率
が９：１〜５：５（好ましくは７：３）となるよ
うに設定されることが好ましい。 上述したように本発明では、３種類の陽極の配
分比率により濃度コントロールを行うものである
が、メツキ槽の数によつては常に好適分比率が得
られるとは限らず、また好適な配分比率であつて
も、イオン量のある程度の変化は避けられないこ
とは言うまでもない。このため本発明でも電流制
御による濃度コントロールが必要に応じて行われ
る。このような濃度コントロールは、仮にメツキ
ラインが自溶性亜鉛陽極メツキ槽と自溶性鉄陽極
メツキ槽のみで構成されている場合、全メツキ槽
について行う必要があるが、本発明では不溶性陽
極を備えたメツキ槽を有しているので、このメツ
キ槽に対する電流調整を行うことにより、他の自
溶性陽極を備えたメツキ槽の電流制御を行うこと
なしにメツキ濃度の調整が可能である。即ち、濃
度が上昇傾向にあるときは不溶性陽極の電流値を
上げ、また濃度が下降傾向にあるときは逆に電流
値を下げることにより濃度コントロールを行う。 なお、本発明は第２図に示すような複数の循環
タンクを備えた設備によつて実施することが可能
であり、各循環タンク２の複数のメツキ槽につい
て、上記３種類の陽極が振り分けられる。 以上述べた本発明法によれば、複数の連続的な
メツキ槽を自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と自
溶性鉄陽極を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備え
たメツキ槽とに振り分け、これら複数のメツキ槽
のメツキ液を共通のタンクを介して循環させつつ
ストリツプのメツキを行うようにしたので、メツ
キ浴中の金属イオン濃度とその濃度比を適切且つ
容易にコントロールすることができる優れた効果
がある。
と以下の通りとなる。 ΔZn （ｇ／sec）＝5.08a1−25.7 …… ΔFe （ｇ／sec）＝2.61a2−5.5 …… 、式を用い、不溶性陽極使用槽数が０〜４
で、亜鉛陽極槽数と鉄陽極槽数が変化した場合
（総槽数10）のZnイオン変化量とFeイオン変化量
を調べた結果を第３図に示す。これによれば不溶
性陽極のメツキ槽を使用しない場合に較べ使用し
たほうが浴中金属イオンの変化量が少なくて済ん
でいることが判る。また特に不溶性陽極メツキ
槽：３で、自溶性亜鉛陽極：５、自溶性鉄陽極：
２の場合には金属イオン量の変化がほとんど認め
られず、イオン濃度が一定にコントロールされて
いることが判る。本発明者等が実験により確認し
たところによれば、３種類の配分比率は、自溶性
亜鉛陽極と自溶性鉄陽極との比率が４：１〜３：
２（好ましくは５：２）、自溶性陽極（自溶性亜鉛
陽極プラス自溶性鉄陽極）と不溶性陽極との比率
が９：１〜５：５（好ましくは７：３）となるよ
うに設定されることが好ましい。 上述したように本発明では、３種類の陽極の配
分比率により濃度コントロールを行うものである
が、メツキ槽の数によつては常に好適分比率が得
られるとは限らず、また好適な配分比率であつて
も、イオン量のある程度の変化は避けられないこ
とは言うまでもない。このため本発明でも電流制
御による濃度コントロールが必要に応じて行われ
る。このような濃度コントロールは、仮にメツキ
ラインが自溶性亜鉛陽極メツキ槽と自溶性鉄陽極
メツキ槽のみで構成されている場合、全メツキ槽
について行う必要があるが、本発明では不溶性陽
極を備えたメツキ槽を有しているので、このメツ
キ槽に対する電流調整を行うことにより、他の自
溶性陽極を備えたメツキ槽の電流制御を行うこと
なしにメツキ濃度の調整が可能である。即ち、濃
度が上昇傾向にあるときは不溶性陽極の電流値を
上げ、また濃度が下降傾向にあるときは逆に電流
値を下げることにより濃度コントロールを行う。 なお、本発明は第２図に示すような複数の循環
タンクを備えた設備によつて実施することが可能
であり、各循環タンク２の複数のメツキ槽につい
て、上記３種類の陽極が振り分けられる。 以上述べた本発明法によれば、複数の連続的な
メツキ槽を自溶性亜鉛陽極を備えたメツキ槽と自
溶性鉄陽極を備えたメツキ槽と不溶性陽極を備え
たメツキ槽とに振り分け、これら複数のメツキ槽
のメツキ液を共通のタンクを介して循環させつつ
ストリツプのメツキを行うようにしたので、メツ
キ浴中の金属イオン濃度とその濃度比を適切且つ
容易にコントロールすることができる優れた効果
がある。
第１図及び第２図は本発明法の実施に供される
模型メツキラインを示す概略説明図である。第３
図は本発明における陽極配分比率と浴中金属イオ
ン変化量との関係を示すものである。 図において、１はメツキ槽、２は循環タンク、
３は鋼帯、４は電極である。
模型メツキラインを示す概略説明図である。第３
図は本発明における陽極配分比率と浴中金属イオ
ン変化量との関係を示すものである。 図において、１はメツキ槽、２は循環タンク、
３は鋼帯、４は電極である。
Claims (1)
- １ 複数の連続的なメツキ槽を自溶性亜鉛陽極を
備えたメツキ槽と自溶性鉄陽極を備えたメツキ槽
と不溶性陽極を備えたメツキ槽とに振り分け、こ
れら複数のメツキ槽のメツキ液を共通のタンクを
介して循環させつつストリツプのメツキを行うこ
とを特徴とする鉄−亜鉛合金電気メツキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473782A JPS5976890A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 鉄−亜鉛合金電気メツキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473782A JPS5976890A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 鉄−亜鉛合金電気メツキ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976890A JPS5976890A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS639597B2 true JPS639597B2 (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=16158476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18473782A Granted JPS5976890A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 鉄−亜鉛合金電気メツキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288090U (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-12 |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18473782A patent/JPS5976890A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288090U (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976890A (ja) | 1984-05-02 |
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