KR102211583B1

KR102211583B1 - 도금 처리 장치

Info

Publication number: KR102211583B1
Application number: KR1020197034340A
Authority: KR
Inventors: 히토시 츠치다; 류이치 요시카와
Original assignee: 도야마 스미토모 덴코우 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP3604629A1; JPWO2019181179A1; KR20190139999A; WO2019181179A1; EP3604629A4; JP6735014B2; US20210087703A1; EP3604629B1; US11230790B2

Abstract

피도금물을 도금액에 침지함으로써 상기 피도금물의 표면에 도금층을 형성하는 도금 처리 장치로서, 상기 도금액을 수용하는 도금조와, 상기 피도금물에 급전하면서 회전함으로써, 상기 피도금물을 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 침지하고, 이어서 상기 도금액의 외부로 반송하는 급전 롤러와, 상기 도금조의 내부에배치되고, 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 전기적으로 접촉하는 애노드 케이스와, 상기 급전 롤러 및 상기 애노드 케이스에 공급하는 전력을 제어하는 제어반과, 상기 급전 롤러와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제1 버스바와, 상기 애노드 케이스와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제2 버스바를 구비하고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 각각 구리제의 기재 및 상기 기재 표면을 덮는 티탄제의 피복층을 갖는, 복수의 버스바 부재로 구성되고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 상기 버스바 부재끼리가 접속되는 제1 접속부와, 상기 버스바 부재가, 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반에 접속되는 제2 접속부를 갖고, 상기 버스바 부재는, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부 이외의 부분에 있어서, 상기 기재와 상기 피복층의 사이에 간격을 갖는, 도금 처리 장치.

Description

도금 처리 장치

본 개시는 도금 처리 장치에 관한 것이다.

본 출원은, 2018년 3월 22일 출원의 일본출원 제2018-054649호에 기초하는 우선권을 주장하고, 상기 일본 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.

일본공개특허공보 2002-075058호(특허문헌 1)에는, 내식성이 우수한 구리 버스바(copper-made busbar)로서, 구리 또는 구리 합금의 기체(base member)와 그의 표면을 피포(被包;covering)하는 티탄 또는 티탄 합금 시트의 피복층으로 이루어지고, 기체와 시트의 맞닿음 계면 및 시트 단연(end edge)끼리의 맞닿음 계면을 확산 접합한 것이 개시되어 있다.

일본공개특허공보 2002-075058호

본 개시의 일 실시 형태에 따른 도금 처리 장치는,

피(被)도금물을 도금액에 침지함으로써 상기 피도금물의 표면에 도금층을 형성하는 도금 처리 장치로서,

상기 도금액을 수용하는 도금조(plating tank)와,

상기 피도금물에 급전하면서 회전함으로써, 상기 피도금물을 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 침지하고, 이어서 상기 도금액의 외부로 반송하는 급전 롤러와,

상기 도금조의 내부에 배치되고, 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 전기적으로 접촉하는 애노드 케이스(anode case)와,

상기 급전 롤러 및 상기 애노드 케이스에 공급하는 전력을 제어하는 제어반과,

상기 급전 롤러와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제1 버스바와,

상기 애노드 케이스와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제2 버스바

를 구비하고,

상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 각각 구리제의 기재 및 상기 기재 표면을 덮는 티탄제의 피복층을 갖는, 복수의 버스바 부재로 구성되고,

상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 상기 버스바 부재끼리가 접속되는 제1 접속부와, 상기 버스바 부재가, 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반에 접속되는 제2 접속부를 갖고,

상기 버스바 부재는, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부 이외의 부분에 있어서, 상기 기재와 상기 피복층의 사이에 간격을 갖는,

도금 처리 장치이다.

도 1은, 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 일 예에 있어서 이용되는 버스바 부재의 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 다른 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 3에 나타내는 도금 처리 장치에 있어서, 급전 롤러와 버스바의 접속부의 구성의 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 3에 나타내는 도금 처리 장치에 있어서, 애노드 케이스와 버스바의 접속부의 구성의 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 또 다른 일 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 7은, 버스바 부재끼리가 접속되어 있는 제1 접속부의 구성의 일 예를 나타내는 부분 확대도이다.
도 8은, 버스바 부재끼리가 접속되어 있는 제1 접속부의 구성의 다른 일 예를 나타내는 부분 확대도이다.
도 9는, 도 8에 나타내는 제1 접속부의 부분 단면을 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

[본 개시가 해결하고자 하는 과제]

일반적으로, 장척 시트 형상의 피도금물에 연속적으로 도금 처리를 행하는 것이 가능한 도금 처리 장치에 있어서는, 피도금물을 반송하면서 당해 피도금물에 급전하는 급전 롤러와, 도금조 중에 형성된 애노드 케이스를 통전함으로써 도금 처리가 행해지고 있다. 급전 롤러와 애노드 케이스는 각각 제어반에 접속되어 있고, 제어반에 의해 전류 밀도 등의 조정이 행해진다.

사이즈가 큰 피도금물에 효율 좋게 도금 처리를 행하려면, 급전 롤러와 애노드 케이스에 대(大)전류를 흐르게 할 필요가 있다. 이 때문에, 급전 롤러와 제어반 및, 애노드 케이스와 제어반의 접속에는, 케이블이나 전선을 이용하는 것이 아니라, 높은 도전성을 갖는 구리(예를 들면 C1100 등)제의 버스바가 이용되고 있다.

그러나, 구리는 산화성 산에 대한 부식 저항성이 낮기 때문에, 도금조에 가까운 부분에 있어서는 구리제의 버스바에 수지 라이닝을 실시하여 구리가 도금액과 접촉하지 않도록 하는 등의 대책이 필요하다. 수지 라이닝이 실시된 버스바는, 라이닝층이 건전한 상태로 안정 유지되고 있는 동안은 문제 없기는 하지만, 통전 시에 버스바에 발생하는 열에 의해 수지의 박리를 일으키기 쉽다. 수지 라이닝이 버스바로부터 박리되면, 그 박리 부분으로부터 구리의 부식이 진행되어 버릴 우려가 있다.

구리제의 버스바를 도금액으로부터 보호하는 방법으로서는, 그 밖에는, 내식성이 우수한 티탄을 구리의 표면에 용접하는 방법이 알려져 있다.

전술의 특허문헌 1에 기재된 구리 버스바는, 구리가, 내식성이 높은 티탄에 피복됨으로써 보호되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 구리 버스바를 제조하기 위해서는, 환원성 또는 진공 분위기하에서 700℃∼850℃로 가열하여 구리와 티탄을 확산 접합할 필요가 있기 때문에, 미리 구리의 산화막이나 오염물을 제거하는 등의 공정을 행할 필요가 있어, 제조 방법이 번잡한 것이 되어 버린다. 또한, 이러한 고온에서 구리를 처리하는 것은, 구리의 강도를 저하시켜 버릴 가능성이 있다. 또한, 사이즈가 큰 버스바(예를 들면, 길이가 수 미터로부터 수십 미터에 이르는 버스바)를 제조하기 위해서는, 매우 대규모의 로(furnace)를 이용하거나, 복수의 작은 사이즈의 버스바를 서로 연결하여 제조할 필요가 있다. 대규모의 로를 이용하는 것은 현실적이지 않고, 또한, 복수의 버스바를 서로 연결하는 것은, 버스바를 제조하는 공정을 번잡화시킬 뿐만 아니라, 티탄끼리가 접촉하는 접합부가 증가함으로써 전기 저항을 증가시키는 것으로도 되어 버린다.

상기와 같이, 특허문헌 1에 기재된 구리 버스바는, 구리와 티탄의 계면은 전체에 걸쳐 확산 접합에 의해 일체화되어 있다. 이 경우에는, 통전 시의 발열에 의해 구리가 팽창하면, 티탄의 열 팽창률의 쪽이 작기 때문에, 팽창하는 구리를 티탄이 압입하게 된다. 이 때문에, 버스바의 장기의 사용에 있어서는, 티탄에 크랙이 발생하는 등의 문제가 생길 가능성이 있다.

또한, 구리제의 버스바에 있어서 구리를 보호하는 방법으로서 그 밖에는, 구리의 표면에 수지 라이닝을 형성하는 방법이 있다. 그러나, 수지는 장기적인 내구성이 뒤떨어지고, 또한, 전기 저항이 높기 때문에, 통전 시에 버스바끼리 또는 버스바와 버스바 이외의 부재의 접속부가 비교적 고온이 되어 버린다.

그래서 본 개시는, 높은 내식성을 갖고, 또한 장기에 걸쳐 안정적으로 사용 가능한 버스바를 구비한 도금 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[본 개시의 효과]

본 개시에 의하면, 높은 내식성을 갖고, 또한 장기에 걸쳐 안정적으로 사용 가능한 버스바를 구비한 도금 처리 장치를 제공할 수 있다.

[본 개시의 실시 형태의 설명]

최초로 본 개시의 실시 형태를 열기하여 설명한다.

(1) 본 개시의 일 실시 형태에 따른 도금 처리 장치는,

피도금물을 도금액에 침지함으로써 상기 피도금물의 표면에 도금층을 형성하는 도금 처리 장치로서,

상기 도금액을 수용하는 도금조와,

상기 도금조의 내부에 배치되고, 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 전기적으로 접촉하는 애노드 케이스와,

를 구비하고,

도금 처리 장치이다.

상기 (1)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, 높은 내식성을 갖고, 또한 장기에 걸쳐 안정적으로 사용 가능한 버스바를 구비한 도금 처리 장치를 제공할 수 있다. 또한, 버스바 부재가 제어반에 접속된다는 것은, 버스바 부재가 제어반에 직접적으로 접속되는 경우 및, 버스바 부재가 도전성 부재를 통하여 제어반에 간접적으로 접속되는 경우의 양쪽을 포함한다. 후자이면, 제어반이 부식 환경하에 없는 경우에는, 그 주변에 있어서 내식성이 없는 도전성 부재를 사용해도 문제 없고, 또한, 도전성 부재와 제어반을 접속한 쪽이 전기 저항을 저감할 수 있어, 대전류를 흐르게 할 수 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 간격이 1㎛ 이상인 것이 바람직하다.

상기 (2)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, 상기 구리제의 기재와 상기 티탄제의 피복층의 사이에 1㎛ 이상의 간격이 있음으로써, 통전에 의한 발열로 상기 구리제의 기재가 열 팽창한 경우에 상기 티탄제의 피복층에 가해지는 응력을 보다 억제할 수 있다.

(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 제1 접속부에 있어서, 상기 기재끼리가 직접 용접되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (3)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, 버스바 부재끼리가 접속되어 있는 제1 접속부에 있어서 전기 저항을 작게 하고, 이에 따라, 통전에 의한 발열을 보다 저감할 수 있다.

(4) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 제1 접속부에 있어서, 어느 한쪽의 상기 버스바 부재의 단부는 T자형의 형상을 갖고, 또한, 상기 제1 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진(screwed) 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (4)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, 버스바 부재끼리를 충분한 강도로 용이하게 접속할 수 있고, 또한, 그의 분리도 용이하게 행할 수 있다.

(5) 상기 (1) 내지 상기 (4) 중 어느 한 항에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 제2 접속부에 있어서, 상기 버스바 부재, 또는 상기 버스바 부재와 접속되는 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반의 접속 부분은 T자형의 형상을 갖고, 또한, 상기 제2 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (5)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, 버스바 부재와 버스바 부재 이외의 부재(예를 들면, 애노드 케이스, 급전 롤러, 제어반 및 제어반에 접속된 도전성 부재 등)를 충분한 강도로 용이하게 접속할 수 있고, 또한, 그의 분리도 용이하게 행할 수 있다.

(6) 상기 (4) 또는 상기 (5)에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 볼트의 수가, 상기 제1 접속부 또는 상기 제2 접속부를 흐르는 전류 125A당 1개 이상인 것이 바람직하다.

상기 (6)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, T자형의 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서 전기 저항을 작게 할 수 있고, 이에 따라, T자형의 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서의 발열을 보다 적게 할 수 있다.

(7) 상기 (4) 내지 상기 (6) 중 어느 한 항에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 볼트가 스테인리스제인 것이 바람직하다.

상기 (7)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, T자형의 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서 접속 강도를 보다 높게 할 수 있다.

(8) 상기 (4) 내지 상기 (7) 중 어느 한 항에 기재된 도금 처리 장치는,

상기 버스바 부재의 상기 볼트가 비틀어 넣어지는 부분의 나사 구멍의 내주면이 상기 티탄제의 피복층에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (8)에 기재된 개시의 실시 형태에 의하면, T자형의 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서, 버스바 부재의 내식성을 보다 높게 할 수 있다.

[본 개시의 실시 형태의 상세]

본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 구체예를, 이하에, 보다 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명은 이들 예시에 한정되는 것이 아니고, 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

도 1에 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 일 예의 개략을 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치는, 도금조(1)와, 급전 롤러(2)와, 애노드 케이스(3)와, 제1 버스바(10A)와, 제2 버스바(10B)를 구비하고 있다. 도금조(1)에는 도금액(4)이 충전되어 있고, 또한, 도금액(4)의 액면에는 애노드 케이스(3)가 형성되어 있다. 애노드 케이스(3) 안에는, 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속이 형성되어 있다. 피도금물(5)은 장척 시트 형상의 것이고, 이송 롤러(7)와 급전 롤러(2) 혹은 이송 롤러(7)끼리에 의해 사이에 끼워져 반송되고, 도 1의 좌측으로부터 우측으로 이동한다. 피도금물(5)은 도금조(1)의 외부에서 급전 롤러(2)에 의해 급전되고, 도금조(1) 내에 있어서 캐소드로서 작용한다. 이 때문에 도금조(1) 내에 있어서, 피도금물(5)과, 애노드 케이스(3)의 내부에 형성된 금속의 사이에서 전기 분해가 발생하고, 애노드 케이스(3)의 내부의 금속이 도금액(4) 중에 용해되고, 피도금물(5)의 표면에 도금막이 되어 석출한다.

장척 시트 형상의 피도금물(5)은 도금되는 면의 면적이 크기 때문에, 연속적으로 효율 좋게 도금 처리를 행하기 위해서는, 피도금물(5)과 애노드 케이스(3)에 대전류를 공급할 필요가 있다. 이 때문에 급전 롤러(2)와 애노드 케이스(3)는 각각, 대전류를 흐르게 할 수 있는 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)를 통하여 제어반(6)과 접속되어 있다.

장척 시트 형상의 피도금물로서는, 예를 들면, 강판이나, 3차원 그물코 형상 구조의 골격을 갖는 금속 다공체를 제조하기 위한 기재(즉, 3차원 그물코 형상 구조의 골격을 갖는 수지 성형체)를 바람직하게 이용할 수 있다.

또한, 도 1에 나타내는 도금 처리 장치에 있어서는 제1 버스바(10A)와 제2 버스바(10B)가 각각 제어반(6)과 접속되어 있지만, 제어반(6)과 도금조(1)가 충분히 떨어져 있어 제어반(6)이 부식 환경하에 없는 경우에는, 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어 있어도 좋다. 여기에서, 도전성 부재란, 예를 들면, 터프 피치 구리(tough pitch copper)(C1100)나 무산소 구리(C1020) 등의 구리제의 버스바, 알루미늄제의 버스바 및, 그들의 적어도 일부에 도금을 실시한 것 등을 들 수 있다. 제어반(6)이 부식 환경하에 없는 경우에는, 그의 주변에 있어서 내식성이 없는 도전성 부재를 사용해도 문제 없고, 또한, 도전성 부재와 제어반(6)을 접속한 쪽이 전기 저항을 저감할 수 있는 경우도 있다. 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)는, 적어도, 도금조(1)의 주변의 부식 환경에 있는 장소에 있어서 이용되고 있으면 좋다. 제어반(6)에 도전성 부재가 접속되어 있는 경우에는, 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)와 도전성 부재를 접속함으로써, 급전 롤러(2) 또는 애노드 케이스(3)에 대전류를 흐르게 할 수 있다.

도금액(4)의 조성은 특별히 한정되는 것이 아니고, 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속 또는 합금에 따라서 적절히 선택하면 좋고, 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 피도금물(5)에 니켈을 도금하는 경우에는, 니켈 도금액을, 구리를 도금하는 경우에는 구리 도금액을 이용하면 좋다.

제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)는, 각각 복수의 버스바 부재로 구성되어 있다.

도 2에 본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치에 있어서 이용하는 버스바 부재(16)의 일 예의 부분 단면도를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 버스바 부재(16)는, 구리제의 기재(12)의 표면이 티탄제의 피복층(11)으로 덮여 이루어지는 것이다. 버스바 부재(16)에 있어서, 버스바 부재(16)끼리가 접속되어 있는 부분(제1 접속부)이나, 버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재(예를 들면, 애노드 케이스, 급전 롤러, 제어반 및 제어반에 접속된 도전성 부재 등)가 접속되어 있는 부분(제2 접속부)은, 접속부에 있어서의 전기 저항을 낮게 하는 관점에서, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)이 밀착되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제1 접속부에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 버스바 부재(16)끼리의 구리제의 기재(12)끼리를 직접 접합에 의해 접속하는 경우도 있을 수 있고, 이 경우에는 구리제의 기재(12)끼리에 의해 도통이 취해지기 때문에, 제1 접속부에 있어서 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)이 밀착되어 있지 않아도 좋다.

또한, 버스바 부재(16)에 있어서, 적어도, 제1 접속부 이외의 부분 또는 제2 접속부 이외의 부분에 있어서는, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이에 간격(13)이 형성되어 있다. 간격(13)이란, 구리제의 기재(12)의 면과 티탄제의 피복층(11)의 면의 이간 거리를 말한다. 버스바 부재(16)는, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이에 간격(13)을 갖고 있음으로써, 통전 시의 열에 의해 구리제의 기재(12)가 팽창했다고 해도 간격(13)이 완충 영역이 되어, 피복층(11)에 과대한 응력이 가해지지 않도록 할 수 있다.

구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이의 간격(13)은, 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 구리제의 기재(12)의 부식을 억제하는 관점에서는, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이의 간격(13)은, 30㎛ 이하인 것이 바람직하다.

버스바 부재(16)는, 구리제의 기재(12)의 표면이 티탄 피복층(11)으로 덮인 구조를 하고 있기 때문에 내식성이 우수하여, 가령 버스바 부재(16)의 표면에 도금액(4)이 부착되었다고 해도 구리제의 기재(12)가 부식되는 일이 없다. 이 때문에 버스바 부재(16)는 메인터넌스가 용이하고, 장기에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 버스바 부재(16)를 도금액(4) 중에 침지한 상태에서도 통전하는 것이 가능하다.

후술하는 바와 같이, 버스바 부재(16)는, 구리제의 기재(12)를 특히 표면 처리 등의 처리를 하는 일 없이 티탄을 피복함으로써 제조된다. 이 때문에, 구리제의 기재(12)의 표면에는, 두께가 약 1㎛ 정도인 산화 피막이 형성되어 있다. 구리제의 기재(12)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우에는, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 밀착성이 낮아져, 상기 간격(13)을 형성하기 쉬워진다.

제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)의 사이즈는 특별히 한정되는 것이 아니라, 도금 처리 장치의 크기에 따라서 적절히 변경하면 좋다. 도금 처리 장치는 대부분의 경우, 1미터 내지 2미터 정도의 도금조(1)를 복수 구비하기 때문에, 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)를 구성하는 버스바 부재(16)의 길이는, 수 미터 내지 수십 미터가 된다. 또한, 버스바 부재(16)의 폭도 한정적이지 않고, 예를 들면, 100㎜ 내지 500㎜ 정도이면 좋고, 두께도 마찬가지로, 5㎜ 내지 15㎜ 정도이면 좋다. 또한, 버스바 부재(16)의 주면(principal surface)의 형상은, 장방형에 한정하지 않고, L자형이나 ㄷ자형이라도 상관없다.

버스바 부재(16)에 있어서 구리제의 기재(12)는 구리 이외의 성분이 포함되어 있어도 상관없지만, 버스바 부재(16)의 전기 저항을 작게 하는 관점에서는, 고순도의 구리로 이루어지는 것인 쪽이 바람직하다.

버스바 부재(16)에 있어서 티탄제의 피복층(11)은, 순티탄일 필요는 특별히 없고, 티탄을 주성분으로 하고 있으면 좋다. 티탄제의 피복층(11)에는, 내식성의 향상이나 전기 저항의 저감 등을 목적으로 하여, 티탄 이외의 성분이 포함되어도 상관없다.

티탄제의 피복층(11)은, 두께가 두꺼울수록 버스바 부재(16)의 내식성을 높게 할 수 있지만, 한편으로 접속부의 전기 저항의 증대의 원인이 되어 버린다. 이 때문에, 티탄제의 피복층(11)의 두께는, 0.1㎜ 이상, 2.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.3㎜ 이상, 1.5㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5㎜ 이상, 1.0㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

버스바 부재(16)는, 예를 들면, 티탄을 원통 형상으로 성형하고, 그의 중공 부분에 구리를 삽입하여 압연함으로써 제조할 수 있다. 버스바 부재(16)의 사이즈에 따라서 압연의 조건을 적절히 변경하여, 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이의 간격(13)이 1㎛ 이상이 되도록 하면 좋다. 또한, 버스바 부재(16)의 단부에 있어서 구리가 노출되지 않도록, 용접 등에 의해 티탄을 단부에 피복하면 좋다.

또한, 제1 접속부 및 제2 접속부에 있어서는, 예를 들면, 볼트에 의한 조임 압력에 의해 구리제의 기재(12)와 티탄제의 피복층(11)의 사이에 간격(13)이 생기지 않도록 하면 좋다.

본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치는, 도금조(1)에 있어서 피도금물(5)이 수평 방향으로 반송되어 도금되는 것이라도 좋고, 수직 방향으로 반송되어 도금되는 것이라도 좋다.

도 3에, 도금조(1)에 있어서 피도금물(5)이 수평 방향으로 반송되어 도금되는 타입의 도금 처리 장치(30)의 구성의 일 예의 개략을 나타낸다. 도금 처리 장치(30)는, 피도금물(5)을 도 3의 좌측으로부터 우측으로 이송하는 구성으로 되어 있고, 제1 도금조(31)와, 이 제1 도금조(31)의 하류측에 배치된 제2 도금조(32)를 구비하고 있다.

제1 도금조(31)는, 도금액(4)과, 급전 롤러(20)(원통 형상 음극)와, 용기 내벽에 형성된 양극(25)을 구비하고 있다. 급전 롤러(20)는 제1 버스바(10A)를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어, 급전된다. 또한, 도 3에는 나타나 있지 않지만, 양극(25)도 버스바를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어, 급전된다. 피도금물(5)이 급전 롤러(20)를 따라 도금액(4) 안을 통과함으로써, 피도금물(5)의 일면측(도 3의 하면측)에 도금막이 형성된다.

도 4에, 급전 롤러(20)와 제1 버스바(10A)를 접속한 상태의 일 예의 개략을 나타낸다. 도 4에 나타내는 예에서는, 탄성 지지 부재(23)에 의해 급전 브러시(22)가 급전 롤러(20)의 회전축(21)의 외주면의 일부에 압압 탄성 지지되어 미끄러짐 접촉하고 있다. 탄성 지지 부재(23)의 일단부는, 케이스체(24)의 내면에 부착되어 있다. 급전 롤러(20), 회전축(21), 급전 브러시(22), 탄성 지지 부재(23) 및 케이스체(24)는 도전성의 재료에 의해 구성되어 있으면 좋다. 이에 따라, 제1 버스바(10A)를 케이스체(24)에 접속함으로써, 급전 롤러(20)에 급전할 수 있다.

도 3에 나타내는 도금 처리 장치(30)에 있어서, 제2 도금조(32)는, 피도금물(5)의 타면측(도 3의 상면측)에 도금막을 형성하기 위한 복수의 도금조(1)를 구비하고 있다. 피도금물(5)은, 각 도금조(1)에 인접하여 배치된 복수의 이송 롤러(7)와, 복수의 급전 롤러(2)에 의해 사이에 끼워진 상태로 순차로 이송된다. 급전 롤러(2)는 제1 버스바(10A)를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어, 급전된다. 급전 롤러(2)로의 급전은, 도 4에 나타내는 구성과 동일한 방법으로 행할 수 있다.

복수의 도금조(1) 내에는, 피도금물(5)의 상기 타면측에 도금액(4)을 개재하여 애노드 케이스(3)가 형성되어 있다. 도 3에는 나타내고 있지 않지만, 애노드 케이스(3)는 제2 버스바(10B)를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재에 접속되어, 급전된다. 애노드 케이스(3) 안에는, 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속이 형성되어 있고, 애노드 케이스(3) 및 급전 롤러(2)(조(tank) 외 급전 음극)에 급전함으로써, 피도금물(5)의 상기 타면측에 도금막이 형성된다.

도 5에, 애노드 케이스(3)와 제2 버스바(10B)를 접속한 상태의 일 예의 개략을 나타낸다. 도 5에 나타내는 예에서는, 애노드 케이스(3)는 도금액(4)의 액면에 배치되어 있고, 내부에는 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속이 수용되어 있다. 또한, 애노드 케이스(3)는, 내부에 형성된 금속과 도금액(4)이 접촉 가능하도록 구성되어 있으면 좋다. 제2 버스바(10B)는 애노드 케이스(3)의 일부에 접속되어 있으면 좋다. 애노드 케이스(3)가 도전성의 재료에 의해 구성되어 있음으로써, 애노드 케이스(3)의 내부에 형성된 금속에 급전할 수 있다.

도 6에, 도금조에 있어서 피도금물(5)이 수직 방향으로 반송되어 도금되는 타입의 도금 처리 장치의 구성의 일 예의 개략을 나타낸다. 도 6에 나타내는 도금 처리 장치는, 도시하지 않는 예비 도금조와, 예비 도금조의 하류측에 배치된 인상식의 본도금조(40)를 구비하고 있다.

예비 도금조는, 도 1에 나타내는 도금 처리 장치와 같이, 피도금물(5)을 수평 방향으로 반송하고, 도금액 중에서 피도금물(5)의 일면측에 예비적으로 도금을 행하는 것이다.

본도금조(40)는, 도금액(4), 제1 누름 롤러(41), 제1 급전 롤러(42), 한 쌍의 제1 애노드 케이스(43), 제1 이송 롤러(44), 제2 이송 롤러(45), 한 쌍의 제2 애노드 케이스(46), 제2 급전 롤러(47) 및 제2 누름 롤러(48)를 구비하고 있다.

본도금조(40)에 있어서, 피도금물(5)은, 제1 누름 롤러(41)와 제1 급전 롤러(42)에 의해 사이에 끼워져 순차로 반송되고, 도금액(4) 내에 형성된 한 쌍의 제1 애노드 케이스(43)끼리의 사이에 인입된다. 제1 애노드 케이스(43) 안에는 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속이 수용되어 있고, 또한, 제1 애노드 케이스(43)는 내부에 형성된 금속과 도금액(4)이 접촉 가능하도록 구성되어 있다. 제1 급전 롤러(42)의 회전축 및 한 쌍의 제1 애노드 케이스(43)에 급전함으로써, 피도금물(5)의 양 면측에 도금막을 형성할 수 있다.

이어서, 피도금물(5)은, 도금액(4) 내에 있어서 제1 이송 롤러(44) 및 제2 이송 롤러(45)에 의해, 한 쌍의 제2 애노드 케이스(46)끼리의 사이에 순차로 이송된다. 또한, 피도금물(5)은 제2 누름 롤러(48)와 제2 급전 롤러(47)에 의해 반송되고, 도금액(4)으로부터 순차로 인상된다. 제2 애노드 케이스(46) 안에는 피도금물(5)에 도금하는 대상의 금속이 수용되어 있고, 또한, 제2 애노드 케이스(46)는 내부에 형성된 금속과 도금액(4)이 접촉 가능하도록 구성되어 있다. 한 쌍의 제2 애노드 케이스(46) 및 제2 급전 롤러(47)의 회전축에 급전함으로써, 피도금물(5)의 양 면측에 도금막을 형성할 수 있다. 제1 급전 롤러(42)의 회전축 및 제2 급전 롤러(47)의 회전축은, 제1 버스바(10A)를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어, 급전된다. 제1 급전 롤러(42)의 회전축 및 제2 급전 롤러(47)의 회전축으로의 급전은, 도 4에 나타내는 구성과 동일한 방법으로 행할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제1 애노드 케이스(43) 및 한 쌍의 제2 애노드 케이스(46)는, 제2 버스바(10B)를 통하여 제어반(6) 또는 제어반(6)에 접속된 도전성 부재와 접속되어, 급전된다.

지금까지 설명한 도금 처리 장치에 있어서, 급전 롤러와 제어반, 양극과 제어반 및, 애노드 케이스와 제어반의 전기적 접속을 각각 1개의 버스바 부재에 의해 행하는 경우는 적고, 복수의 버스바 부재끼리가 접속되어 이용되는 경우가 많다. 본 개시에 있어서는, 버스바 부재끼리가 접속되어 있는 부분을 제1 접속부, 버스바 부재와 버스바 부재 이외의 부재(예를 들면, 애노드 케이스, 급전 롤러, 제어반 및 제어반에 접속된 도전성 부재 등)가 접속되어 있는 부분을 제2 접속부라고 하는 것으로 한다. 또한, 버스바 부재의 양 단부가 각각 다른 버스바 부재와 접속되어 있는 경우에는, 그 버스바는 제1 접속부만을 갖는 것이다. 또한, 버스바의 양 단부가 각각 버스바 이외의 부재와 접속되어 있는 경우에는, 그 버스바는 제2 접속부만을 갖는 것이다.

본 개시의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치에 있어서, 제1 버스바(10A) 및 제2 버스바(10B)가 제1 접속부를 갖는 경우에는, 제1 접속부는 구리제의 기재(12)끼리가 직접 용접된 구조를 갖고 있는 것이 바람직하다.

도 7에, 구리제의 기재(12)끼리가 용접되어 있는 제1 접속부의 구성의 개략을 설명하기 위한 단면도를 나타낸다. 도 7에 있어서 좌측에 나타나 있는 구리제의 기재(12)는 지면(紙面)에 대하여 수직 방향으로 연재하고(extend) 있고, 우측에 나타나고 있는 구리제의 기재(12)는 도 7의 상측에 연재하고 있다. 제1 접속부를 형성하기 위해서는, 버스바 부재(16)끼리가 접촉하는 부분의 피복층(11)을 제거하고, 구리제의 기재(12)끼리를 직접 접촉시켜 용접하면 좋다. 구리제의 기재(12)끼리가 접합되어 있음으로써, 제1 접속부에 있어서의 전기 저항을 매우 작게 하여 급전 효율을 향상시킬 수 있어, 통전 시의 제1 접속부에서의 발열을 적게 하여, 30℃ 정도 이하로 할 수 있다. 또한, 구리제의 기재(12)끼리가 접합되어 있는 부분의 면적을 비교적 작게 할 수 있다.

구리제의 기재(12)끼리는, 딥 용입(deep penetration)이 가능한 전자빔 용접에 의해 용접되어 있는 것이 바람직하다. 구리제의 기재(12)끼리를 전자빔 용접할 때에는, 구리제의 기재(12)의 표면은 특히 표면 처리 등의 특별한 처리를 할 필요가 없다. 또한, 구리제의 기재(12)끼리가 용접되어 있으면, 제1 접속부에 있어서 버스바 부재(16)끼리를 분리할 수 없게 되기 때문에, 도금 처리 장치의 정지 시나 메인터넌스 시에 있어서 버스바 부재(16)끼리를 분리할 필요가 없는 부분에 이 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

버스바 부재(16)끼리가 접속되어 있는 제1 접속부의 구성으로서는, 버스바 부재(16)끼리를 볼트에 의해 접속하는 구성도 바람직한 실시 형태로서 들 수 있다. 버스바 부재(16)끼리를 볼트에 의해 접속하면, 구리제의 기재(12)끼리가 용접되어 있는 경우에 비해, 제1 접속부에 있어서의 전기 저항은 커지지만, 버스바 부재(16)끼리의 접속이나 분리를 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에, 도금 처리 장치의 정지 시나 메인터넌스 시에 있어서 버스바 부재(16)끼리를 분리할 필요가 있는 부분에 있어서는, 볼트에 의해 접속하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

도 8에, 버스바 부재(16)끼리가 볼트(14)에 의해 접속된 제1 접속부의 구성의 개략을 설명하기 위한 사시도를 나타낸다. 버스바 부재(16)의 표면은 전면(全面)이 티탄으로 덮여 있기 때문에, 버스바 부재(16)끼리를 서로 겹쳐 접속하면 전기 저항이 커져, 통전에 의해 발열이 생기기 쉬워져 버린다. 이 때문에, 버스바 부재(16)끼리를 볼트(14)에 의해 접속하는 경우에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 적어도 한쪽의 버스바 부재(16)의 단부를 T자형으로 하고, 버스바 부재(16)끼리가 접촉하는 부분의 면적을 크게 하여 접속부에 있어서의 전기 저항을 작게 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 통전 시의 제1 접속부의 발열을 적게 하여, 30℃ 이하 정도로 할 수 있다.

버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재가 접속되어 있는 제2 접속부도, 제1 접속부와 동일하게, 볼트(14)에 의해 접속하는 구성을 채용할 수 있다. 이에 따라, 버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재를 용이하게 접속하거나 분리하거나 할 수 있다. 제2 접속부도, 전기 저항을 작게 하기 위해서는, 버스바 부재(16)의 단부 또는 버스바 부재(16) 이외의 부재, 또는 버스바 부재(16)의 단부 및 버스바 부재(16) 이외의 부재가 T자형인 것이 바람직하다.

제1 접속부 또는 제2 접속부는, T자형의 형상을 하고 있어 접속부의 면적이 크게 되어 있으면, 버스바 부재(16)끼리 혹은 버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재의 접촉이 불안정해지기 쉽기 때문에, 복수의 볼트(14)를 이용하여 접속 강도를 높게 하는 것이 바람직하다.

버스바 부재(16)끼리 혹은 버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재의 접촉 면적이 클수록, 접촉을 안정시키기 위해, 제1 접속부 또는 제2 접속부에 사용하는 볼트의 갯수를 많이 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 볼트(14)의 갯수는, 버스바 부재(16)끼리 혹은 버스바 부재(16)와 버스바 부재(16) 이외의 부재가 접촉하고 있는 면적을 기준으로 하여, 2개/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서의 볼트의 갯수는, 제1 접속부 또는 제2 접속부를 흐르는 전류 125A당 1개 이상인 것이 바람직하다.

볼트(14)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 내식성이 우수하고, 또한, 큰 조임 토크(large tightening torque)에 견딜 수 있는 것인 것이 바람직하다. 예를 들면, 스테인리스제의 육각 볼트를 바람직하게 이용할 수 있다. 볼트(14)가 스테인리스제의 볼트인 경우에는, 볼트(14)에 의해 접속된 제1 접속부 또는 제2 접속부의 접속 강도를 보다 높게 할 수 있다.

또한, 볼트(14)의 사이즈는 특별히 한정되는 것이 아니고, 조임 토크 등을 고려하면, 예를 들면, JIS B 1180:2014에 의한 M12 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 충분한 설치 스페이스를 확보할 수 있는 경우에는, 더욱 대경의 볼트라도 좋다.

도 9에, 도 8에 나타내는 버스바 부재(16)끼리의 접속부의 부분 단면도를 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 버스바 부재(16)의 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서, 볼트(14)를 이용하여 접속을 행하는 경우에는, 버스바(10)는, 볼트(14)가 비틀어 넣어지는 부분의 나사 구멍의 내주면(15)도 티탄제의 피복층(11)에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 접속부 또는 제2 접속부에 있어서의 버스바 부재(16)의 내식성을 보다 높일 수 있다.

1 : 도금조
2 : 급전 롤러
3 : 애노드 케이스
4 : 도금액
5 : 피도금물
6 : 제어반
7 : 이송 롤러
10A : 제1 버스바
10B : 제2 버스바
11 : 티탄제의 피복층
12 : 구리제의 기재
13 : 간격
14 : 볼트
15 : 나사 구멍의 내주면
16 : 버스바 부재
20 : 급전 롤러
21 : 회전축
22 : 급전 브러시
23 : 탄성 지지 부재
24 : 케이스체
25 : 양극
30 : 도금 처리 장치
31 : 제1 도금조
32 : 제2 도금조
40 : 본도금조
41 : 제1 누름 롤러
42 : 제1 급전 롤러
43 : 제1 애노드 케이스
44 : 제1 이송 롤러
45 : 제2 이송 롤러
46 : 제2 애노드 케이스
47 : 제2 급전 롤러
48 : 제2 누름 롤러

Claims

피도금물을 도금액에 침지함으로써 상기 피도금물의 표면에 도금층을 형성하는 도금 처리 장치로서,
상기 도금액을 수용하는 도금조와,
상기 피도금물에 급전하면서 회전함으로써, 상기 피도금물을 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 침지하고, 이어서 상기 도금액의 외부로 반송하는 급전 롤러와,
상기 도금조의 내부에 배치되고, 상기 도금조에 수용된 상기 도금액에 전기적으로 접촉하는 애노드 케이스와,
상기 급전 롤러 및 상기 애노드 케이스에 공급하는 전력을 제어하는 제어반과,
상기 급전 롤러와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제1 버스바와,
상기 애노드 케이스와 상기 제어반을 전기적으로 접속하는 제2 버스바를 구비하고,
상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 각각 구리제의 기재 및 상기 기재 표면을 덮는 티탄제의 피복층을 갖는, 복수의 버스바 부재로 구성되고,
상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 상기 버스바 부재끼리가 접속되는 제1 접속부와, 상기 버스바 부재가, 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반에 접속되는 제2 접속부를 갖고,
상기 버스바 부재는, 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부 이외의 부분에 있어서, 상기 기재와 상기 피복층의 사이에 간격을 갖는, 도금 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 간격은 1㎛ 이상인, 도금 처리 장치.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접속부에 있어서, 상기 기재끼리가 직접 용접되어 있는,
도금 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 접속부에 있어서, 어느 한쪽의 상기 버스바 부재의 단부는 T자형의 형상을 갖고,
추가로, 상기 제1 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는, 도금 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 접속부에 있어서, 어느 한쪽의 상기 버스바 부재의 단부는 T자형의 형상을 갖고,
추가로, 상기 제1 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는, 도금 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 접속부에 있어서, 상기 버스바 부재, 또는 상기 버스바 부재와 접속되는 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반의 접속 부분은 T자형의 형상을 갖고,
추가로, 상기 제2 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는, 도금 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 접속부에 있어서, 상기 버스바 부재, 또는 상기 버스바 부재와 접속되는 상기 급전 롤러, 상기 애노드 케이스, 또는 상기 제어반의 접속 부분은 T자형의 형상을 갖고,
추가로, 상기 제2 접속부는 복수의 나사 구멍을 구비하고, 상기 복수의 나사 구멍에 비틀어 넣어진 복수의 볼트에 의해 접속되어 있는, 도금 처리 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼트의 수는, 상기 제1 접속부 또는 상기 제2 접속부를 흐르는 전류 125A당 1개 이상인, 도금 처리 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼트는 스테인리스제인, 도금 처리 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바 부재의 상기 볼트가 비틀어 넣어지는 부분의 나사 구멍의 내주면이 상기 티탄제의 피복층에 의해 피복되어 있는, 도금 처리 장치.