JP2017106084A - Method for producing electroplated strip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気めっきストリップの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an electroplated strip.
金属ストリップの電気めっき方法として、水平方式とラジアルセル方式が知られている。水平方式とは、図8に示すように、ストリップPを水平方向に走行させ、ストリップP−電極板21間のギャップにノズルヘッダー26からめっき液Lを供給し、電極板21をアノード、ストリップPをカソードとして、ストリップPのめっき面と電極板21との間で通電して金属ストリップを電気めっきする方式である。
As an electroplating method for a metal strip, a horizontal method and a radial cell method are known. As shown in FIG. 8, in the horizontal method, the strip P is moved in the horizontal direction, the plating solution L is supplied from the
ラジアルセル方式とは、図9に示すように、通電ロール14にストリップPを巻きつけて走行させ、ストリップPの巻きつけられた部分をめっき液Lに浸漬させ、ストリップPの当該部分に対向して電極板21を配置し、ストリップP−電極板21間のギャップをめっき液Lで満たした状態で、電極板21をアノード、ストリップPをカソードとして、ストリップPのめっき面と電極板21との間で通電して金属ストリップを電気めっきする方式である。ラジアルセル方式では、通電ロール14にストリップPを巻きつけて走行させることで、ストリップPのめっき面と電極板21との距離を近付けることができ、電気めっきにおける抵抗が小さくなり、低電圧で高電流密度が得られる利点がある。
In the radial cell method, as shown in FIG. 9, the strip P is wound around the
このような電気めっきで用いられる電極板としては、可溶性電極板と不溶性電極板が知られている。可溶性電極板を用いる場合、電気めっきが進行するにつれて電極板が消耗し、ストリップと電極板との距離が次第に大きくなってしまうデメリットがある。一方で、可溶性電極板に含まれるめっき金属のイオン化によってめっき電流が生じるため、ストリップ−可溶性電極板間のギャップにおいて、可溶性電極板の表面近傍からガスが発生しないという利点がある。 As an electrode plate used in such electroplating, a soluble electrode plate and an insoluble electrode plate are known. When a soluble electrode plate is used, there is a demerit that the electrode plate is consumed as the electroplating progresses, and the distance between the strip and the electrode plate gradually increases. On the other hand, since plating current is generated by ionization of the plating metal contained in the soluble electrode plate, there is an advantage that no gas is generated from the vicinity of the surface of the soluble electrode plate in the gap between the strip and the soluble electrode plate.
不溶性電極板では、電気めっきが進行しても電極板が消耗しないため、ストリップと電極板との距離は一定である。一方で、めっき液中の水の電気分解が行われるため、ストリップ−不溶性電極板間のギャップにおいて、不溶性電極板の表面近傍からガス(酸素ガス)が発生する。当該ギャップにガスが存在すると、電気めっきにおける導電率が低下、すなわちめっき電圧が上昇してしまう。また、ガスがめっき面と接触することにより、めっき外観不良を生ずるという欠点もある。このガスを当該ギャップから効率的に排出することができれば、低電圧で高電流密度が得られる。そのため、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出することが望まれている。 In the insoluble electrode plate, the electrode plate is not consumed even if the electroplating proceeds, so the distance between the strip and the electrode plate is constant. On the other hand, since electrolysis of water in the plating solution is performed, gas (oxygen gas) is generated from the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate in the gap between the strip and the insoluble electrode plate. If gas exists in the gap, the conductivity in electroplating is reduced, that is, the plating voltage is increased. In addition, there is a disadvantage that the appearance of plating is deteriorated when the gas contacts the plating surface. If this gas can be efficiently discharged from the gap, a high current density can be obtained at a low voltage. Therefore, it is desired to efficiently discharge oxygen gas generated near the surface of the insoluble electrode plate from the gap between the metal strip and the insoluble electrode plate.
特許文献1には、その図3を参照して、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置される一対の不溶性電極板と、前記鋼板に対してめっき液を供給する複数の円管状ノズルと、を有する電気めっき装置が記載されている。この電気めっき装置では、不溶性電極板には複数の貫通孔が設けられ、各貫通孔に1つの円管状ノズルが通過するように、複数の円管状ノズルが配置されている。また、貫通孔の中心と円管状ノズルの中心の位置は一致している。この電気めっき装置では、円管状ノズルからめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させて電気めっきすることを特徴としている。そのため、特許文献1では、鋼板に衝突しためっき液は、電極板側に戻ってきて貫通孔を介して鋼板−不溶性電極板間のギャップから排出され、その結果、めっき時に発生する気泡が当該ギャップに留まるのが抑制されると示唆している。 In Patent Document 1, referring to FIG. 3, a pair of insoluble electrode plates disposed opposite to each other so as to sandwich the steel plates on both sides of a continuously running steel plate, and a plating solution for the steel plates An electroplating apparatus is described having a plurality of circular tubular nozzles for supplying. In this electroplating apparatus, the insoluble electrode plate is provided with a plurality of through holes, and the plurality of circular nozzles are arranged so that one circular nozzle passes through each through hole. Further, the positions of the center of the through hole and the center of the circular tubular nozzle coincide with each other. This electroplating apparatus is characterized in that electroplating is performed by injecting a plating solution from a circular nozzle and causing it to collide with a steel plate in a substantially vertical direction. Therefore, in Patent Document 1, the plating solution that has collided with the steel plate returns to the electrode plate side and is discharged from the gap between the steel plate and the insoluble electrode plate through the through-hole. It is suggested that staying in is suppressed.
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献1に記載の電気めっき装置には、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出するという観点で改善の余地があることが判明した。 However, according to studies by the present inventors, the electroplating apparatus described in Patent Document 1 efficiently discharges oxygen gas generated near the surface of the insoluble electrode plate from the gap between the metal strip and the insoluble electrode plate. From this point of view, it was found that there was room for improvement.
そこで本発明は、上記課題に鑑み、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出して、めっき電圧の上昇及びめっき外観不良を抑制することが可能な電気めっきストリップの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention efficiently discharges oxygen gas generated in the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate from the gap between the metal strip and the insoluble electrode plate, thereby suppressing an increase in plating voltage and poor plating appearance. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electroplating strip.
本発明者らは、不溶性電極板の表面近傍から発生するガスの、ストリップ−不溶性電極板間のギャップでの移動を詳細に検討し、ストリップの走行に伴うめっき液の随伴流がガスの移動に影響を及ぼすことに着目した。すなわち、ストリップの走行に伴って、円管状ノズルから噴射されためっき液の、ストリップ−不溶性電極板間での流れには、随伴流(ストリップ走行方向の流れ成分)が発生する。そのため、本発明者らは、この随伴流を考慮して、鋼板に衝突しためっき液が電極板に設けた貫通孔から効率的に排出されるように、貫通孔と円管状ノズルとの位置関係を設定した。具体的には、随伴流の大きさに影響する指標との関係で、貫通孔と円管状ノズルとの位置関係を最適化した。その結果、不溶性電極板の表面近傍で発生したガスは、徐々に走行方向下流に移動して、円管状ノズルの位置に来たら、めっき液の流れに沿って移動し、貫通孔を介してストリップ−不溶性電極板間のギャップから最大限効率的に排出される。 The inventors have studied in detail the movement of the gas generated from the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate in the gap between the strip and the insoluble electrode plate, and the accompanying flow of the plating solution accompanying the running of the strip is the movement of the gas. Focused on the influence. That is, as the strip runs, an accompanying flow (flow component in the strip running direction) is generated in the flow of the plating solution sprayed from the tubular nozzle between the strip and the insoluble electrode plate. Therefore, the present inventors consider this accompanying flow, the positional relationship between the through hole and the tubular nozzle so that the plating solution colliding with the steel plate is efficiently discharged from the through hole provided in the electrode plate. It was set. Specifically, the positional relationship between the through hole and the tubular nozzle was optimized in relation to the index that affects the magnitude of the accompanying flow. As a result, the gas generated in the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate gradually moves downstream in the running direction, and when it reaches the position of the circular nozzle, it moves along the flow of the plating solution and strips through the through hole. -Efficiently drains from gaps between insoluble electrode plates.
特許文献1のめっき装置では、ストリップの走行に伴うめっき液の随伴流が与えるガス移動への影響を何ら考慮していない。そのため、実際には特許文献1の教示に反して、ストリップ−不溶性電極板間のギャップからのガスの排出が不十分であった。 In the plating apparatus of Patent Literature 1, no consideration is given to the influence on gas movement caused by the accompanying flow of the plating solution accompanying the running of the strip. Therefore, actually, contrary to the teaching of Patent Document 1, the gas is not sufficiently discharged from the gap between the strip and the insoluble electrode plate.
上記知見に基づき完成された本発明の要旨構成は以下のとおりである。
(1)連続的に走行する金属ストリップに対向して配置される不溶性電極板と、前記金属ストリップに対してめっき液を供給する複数の円管状ノズルと、を有する電気めっき装置を用い、前記不溶性電極板をアノード、前記金属ストリップをカソードとして通電して前記金属ストリップを電気めっきする、電気めっき金属ストリップの製造方法であって、
前記不溶性電極板には1以上の貫通孔を設け、
各々の前記円管状ノズルは、いずれかの前記貫通孔を通るように、前記金属ストリップに向けて延在し、
前記円管状ノズルの噴出口の直径をA(mm)、前記円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する前記貫通孔における、前記金属ストリップの走行方向の下流端との距離をB(mm)、前記金属ストリップと前記不溶性電極板との距離をE(mm)、前記円管状ノズルの噴出口から噴射されるめっき液の流速をF(mm/s)、前記金属ストリップの走行速度をG(mm/s)としたとき、2EG/F≦B−A/2を満たすことを特徴とする電気めっきストリップの製造方法。
The gist configuration of the present invention completed based on the above findings is as follows.
(1) Using an electroplating apparatus having an insoluble electrode plate disposed opposite to a continuously running metal strip and a plurality of tubular nozzles for supplying a plating solution to the metal strip, the insoluble A method for producing an electroplated metal strip, in which an electrode plate is used as an anode and the metal strip as a cathode is energized to electroplate the metal strip,
The insoluble electrode plate is provided with one or more through holes,
Each of the tubular nozzles extends toward the metal strip to pass through any of the through holes;
The diameter of the outlet of the tubular nozzle is A (mm), and the distance between the center of the outlet of the tubular nozzle and the downstream end in the traveling direction of the metal strip in the through-hole through which the tubular nozzle passes B (mm), the distance between the metal strip and the insoluble electrode plate is E (mm), the flow rate of the plating solution sprayed from the outlet of the tubular nozzle is F (mm / s), 2. A method for producing an electroplating strip, wherein 2EG / F ≦ B−A / 2 is satisfied when a traveling speed is G (mm / s).
(2)前記貫通孔が複数設けられ、前記金属ストリップの走行方向に沿った複数の位置に、それぞれ複数に分けて配置され、
前記複数の貫通孔は、各々の前記貫通孔を1つの前記円管状ノズルが通るように配置される、上記(1)に記載の電気めっきストリップの製造方法。
(2) A plurality of the through holes are provided, and are arranged in a plurality of positions at a plurality of positions along the traveling direction of the metal strip,
The electroplating strip manufacturing method according to (1), wherein the plurality of through holes are arranged such that one circular nozzle passes through each of the through holes.
(3)前記貫通孔の形状が円形である、上記(2)に記載の電気めっきストリップの製造方法。 (3) The manufacturing method of the electroplating strip as described in said (2) whose shape of the said through-hole is circular.
(4)前記貫通孔の形状が三角形であり、
前記貫通孔における前記走行方向の下流端が、前記三角形のうちの一辺である、上記(2)に記載の電気めっきストリップの製造方法。
(4) The shape of the through hole is a triangle,
The method for manufacturing an electroplating strip according to (2), wherein the downstream end of the through hole in the traveling direction is one side of the triangle.
(5)前記貫通孔の形状が、長辺が前記金属ストリップの幅方向、短辺が前記金属ストリップの走行方向に延在した矩形であり、
前記貫通孔が、前記金属ストリップの走行方向に間隔をあけて複数配置され、
各々の前記貫通孔を複数の前記円管状ノズルが通るように、前記円管状ノズルが前記貫通孔の長手方向に間隔をあけて配置される、上記(1)に記載の電気めっきストリップの製造方法。
(5) The shape of the through hole is a rectangle in which the long side extends in the width direction of the metal strip and the short side extends in the traveling direction of the metal strip,
A plurality of the through holes are arranged at intervals in the traveling direction of the metal strip,
The method for producing an electroplating strip according to (1) above, wherein the tubular nozzles are arranged at intervals in the longitudinal direction of the through-holes so that the plurality of tubular nozzles pass through each of the through-holes. .
本発明の電気めっきストリップの製造方法によれば、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出して、めっき電圧の上昇及びめっき外観不良を抑制することが可能である。 According to the method of manufacturing an electroplating strip of the present invention, oxygen gas generated in the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate is efficiently discharged from the gap between the metal strip and the insoluble electrode plate, thereby increasing the plating voltage and poor plating appearance. Can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による電気めっきストリップの製造方法を説明する。 Hereinafter, with reference to drawings, the manufacturing method of the electroplating strip by embodiment of this invention is demonstrated.
図1に、本発明の実施形態で用いる水平方式の電気めっき装置100を示す。電気めっき装置100では、ストリップPを水平方向に走行させ、連続的に走行するストリップPの両面側にストリップPを挟むように各々相対して一対の不溶性電極板20(以下、単に「電極板」とも称する。)を配置する。ストリップPの走行方向における不溶性電極板20の上流側及び下流側には、各々ストリップPに通電するためのコンダクターロール10とバックアップロール12が配置されている。
FIG. 1 shows a
各電極板20の背面(電極板のストリップPとは反対側)には、電極板20と離間してノズルヘッダー26が配置される。ノズルヘッダー26の電極板20に対向する部分は電極板20に略平行で、当該部分から複数の円管状ノズル24が延びている。両電極板20には、該電極板をその主面に対して垂直に貫通する円形の貫通孔22が複数設けられている。そして、複数の貫通孔22の各々に1つの円管状ノズル24が通るように、複数の円管状ノズル24が配置されている。本実施形態では、貫通孔22及びこれと対応する円管状ノズル24は、図1の矢印で示すストリップの走行方向に沿った複数の位置に、それぞれ複数に分けて配置されている。めっき液はノズルヘッダー26から円管状ノズル24に供給され、円管状ノズル24の先端の噴出口から噴射される。
On the back surface of each electrode plate 20 (on the side opposite to the strip P of the electrode plate), a
このようにして、ストリップPを水平方向に走行させつつ、ストリップP−電極板20間のギャップにめっき液Lを供給し、電極板20をアノード、ストリップPをカソードとして、ストリップPのめっき面と電極板20との間で通電して金属ストリップを電気めっきする。
In this way, while the strip P is traveling in the horizontal direction, the plating solution L is supplied to the gap between the strip P and the
図2に、本発明の実施形態で用いるラジアルセル方式の電気めっき装置200を示す。電気めっき装置200では、一対のロール16、及びその間でロール16よりも下方に配置した通電ロール14を用いて、通電ロール14にストリップPを巻きつけて走行させ、ストリップPの巻きつけられた部分に対向して不溶性電極板20を配置する。ストリップPと電極板20との距離がほぼ一定となるように、電極板20は湾曲して配置される。図2では、2つに分割された電極板20が配置される。
FIG. 2 shows a radial cell
湾曲した電極板20の背面には、電極板20と離間してノズルヘッダー26が配置される。ノズルヘッダー26と電極板20との距離がほぼ一定となるように、ノズルヘッダー26の電極板20に対向する部分も湾曲しており、当該部分から複数の円管状ノズル24が延びている。両電極板20には、該電極板をその主面に対して垂直に貫通する円形の貫通孔22が複数設けられている。そして、複数の貫通孔22の各々に1つの円管状ノズル24が通るように、複数の円管状ノズル24が配置されている。本実施形態では、貫通孔22及びこれと対応する円管状ノズル24は、ストリップの走行方向に沿った複数の位置に、それぞれ複数に分けて配置されている。めっき液はノズルヘッダー26から円管状ノズル24に供給され、円管状ノズル24の先端の噴出口から噴射される。
A
ストリップPの巻きつけられた部分はめっき液Lに浸漬されており、そのため、ストリップP−電極板20間のギャップはめっき液Lも満たされている。この状態で、ストリップPを走行させつつ、電極板20をアノード、ストリップPをカソードとして、ストリップPのめっき面と電極板20との間で通電して金属ストリップを電気めっきする。
The wound portion of the strip P is immersed in the plating solution L, so that the gap between the strip P and the
図1及び図2の電気めっき装置におけるめっき液の流れを、それぞれ図3及び図4を参照して説明する。ストリップ1が静止していると仮定すると、円管状ノズル24の噴射口から噴射されためっき液Lは、ストリップPの円管状ノズル24と対向する部位に衝突し跳ね返るため、円管状ノズル24の噴射口の中心に向かう流れを形成することとなる。しかし、実際にはストリップPは図3,4中の実線矢印に示す方向に走行しているため、ストリップPの走行に伴ってめっき液の随伴流が発生する。その結果、円管状ノズル24から噴射されためっき液Lは、円管状ノズル24の噴射口の中心位置よりも少し下流側でストリップPに衝突し跳ね返ることで、円管状ノズル24の下流側に向かう流れを形成する。そのため、このようなめっき液の流れが生じていても、ある円管状ノズル24から噴射されためっき液Lが、ストリップPに衝突した後に当該円管状ノズル24が配置されている貫通孔22を通って排出されるように、随伴流の大きさに影響する指標(具体的には、金属ストリップと不溶性電極板との距離E、円管状ノズルの噴出口から噴射されるめっき液の流速F、及び金属ストリップの走行速度G)との関係で、貫通孔と円管状ノズルとの位置関係を設定することが肝要である。そうすれば、貫通孔22を介してめっき液Lとともに、電極板20の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出できるからである。
The flow of the plating solution in the electroplating apparatus of FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, respectively. Assuming that the strip 1 is stationary, the plating solution L sprayed from the spray port of the
本発明はこのような設計思想に基づいて、以下のような構成を採用することを特徴とする。図5〜図7に、不溶性電極板の貫通孔及び円管状ノズルの配置の例を示す。ここで、本明細書において、A〜Gは以下のように定義される。
A:円管状ノズルの噴出口の直径(mm)
B:円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する貫通孔における、金属ストリップの走行方向の下流端との距離(mm)
C:円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する貫通孔における、金属ストリップの走行方向の上流端との距離(mm)
D:金属ストリップの走行方向に隣接する円管状ノズルの噴出口間の、走行方向に沿った距離(mm)
E:金属ストリップと不溶性電極板との距離(mm)
F:円管状ノズルの噴出口から噴射されるめっき液の流速(mm/s)
G:金属ストリップの走行速度(mm/s)
The present invention is characterized by adopting the following configuration based on such a design concept. FIG. 5 to FIG. 7 show examples of the arrangement of the through holes of the insoluble electrode plate and the circular tubular nozzle. Here, in this specification, A to G are defined as follows.
A: Diameter (mm) of the outlet of the circular tubular nozzle
B: Distance (mm) between the center of the outlet of the tubular nozzle and the downstream end in the traveling direction of the metal strip in the through hole through which the tubular nozzle passes
C: Distance (mm) between the center of the outlet of the tubular nozzle and the upstream end in the traveling direction of the metal strip in the through hole through which the tubular nozzle passes
D: Distance (mm) along the traveling direction between the jet nozzles of the circular tubular nozzles adjacent to the traveling direction of the metal strip
E: Distance between metal strip and insoluble electrode plate (mm)
F: Flow rate (mm / s) of the plating solution sprayed from the nozzle nozzle outlet
G: Travel speed of metal strip (mm / s)
本発明では、2EG/F≦B−A/2(以下「式(1)」とも称する。)を満たすことを特徴とする。これは、円管状ノズル24から噴射されためっき液Lが、円管状ノズル24の噴射口の中心位置よりも少し下流側でストリップPに衝突し跳ね返り、電極板20上に戻ってきた位置に、貫通孔22が配置されているために必要な条件となる。2EG/FがB−A/2を超えてしまう場合、めっき液Lが戻ってきた位置に貫通孔22が存在しないため、めっき液Lが電極板20と衝突してしまい、貫通孔22を介して効率的に排出されない。本発明では、この構成を採用することにより、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出することができ、その結果、めっき電圧の上昇及びめっき外観不良を抑制することが可能である。
The present invention is characterized by satisfying 2EG / F ≦ B−A / 2 (hereinafter also referred to as “formula (1)”). This is because the plating solution L sprayed from the
図5では、円形の貫通孔22が図5の矢印で示すストリップの走行方向に沿った複数の位置に、それぞれ複数に分けて配置されている。図5中、ストリップの走行方向に沿った第一の位置に、当該走行方向と垂直方向(ストリップの幅方向)に等間隔に配置されている複数の貫通孔を「22A」と表記し、ストリップの走行方向に沿った第一の位置よりも下流の第二の位置に、当該走行方向と垂直方向に等間隔に配置されている複数の貫通孔を「22B」と表記し、ストリップの走行方向に沿った第二の位置よりもさらに下流の第三の位置に、当該走行方向と垂直方向に等間隔に配置されている複数の貫通孔を「22C」と表記した。そして、貫通孔22A,22B,22Cにそれぞれ1つずつ配置される円管状ノズルをそれぞれ「24A」,「24B」,「24C」と表記した。ここで、貫通孔とその貫通孔内に配置される円管状ノズルとの全てのペアは、式(1)を満たすものとする。
In FIG. 5, the circular through-
図6では、三角形の貫通孔22が図6の矢印で示すストリップの走行方向に沿った複数の位置に、それぞれ複数に分けて配置されている。貫通孔における走行方向の下流端が、三角形のうちの一辺になっている。図6中の貫通孔22A,22B,22C及び円管状ノズル24A,24B,24Cの表記は、図5と同様である。各貫通孔に1つずつ円管状ノズルが配置される点も、図5と同様である。ここで、貫通孔とその貫通孔内に配置される円管状ノズルとの全てのペアは、式(1)を満たすものとする。
In FIG. 6, triangular through
図7では、貫通孔22の形状が、長辺が金属ストリップの幅方向、短辺が金属ストリップの走行方向(図7中の矢印方向)に延在した矩形であり、複数の貫通孔22A,22B,22Cが、金属ストリップの走行方向に間隔をあけて配置される。本実施形態では、各々の貫通孔を複数の円管状ノズルが通るように、円管状ノズルが貫通孔の長手方向に間隔をあけて、等間隔に配置される。図7中、貫通孔22A,22B,22Cにそれぞれ配置される複数の円管状ノズルをそれぞれ「24A」,「24B」,「24C」と表記した。ここで、貫通孔22A,22B,22Cと、当該貫通孔内に配置される全ての円管状ノズル24A,24B,24Cは、式(1)を満たすものとする。
In FIG. 7, the shape of the through
式(1)を満たす限り、各パラメータA,B,C,D,E,F,Gの値は限定されないが、当該式を充足しやすくする観点から以下の範囲とすることが好ましい。 As long as Expression (1) is satisfied, the values of the parameters A, B, C, D, E, F, and G are not limited, but are preferably set to the following ranges from the viewpoint of easily satisfying the expression.
金属ストリップと不溶性電極板との距離E(mm)は、特に限定されないが、一般的には2〜20mmである。 The distance E (mm) between the metal strip and the insoluble electrode plate is not particularly limited, but is generally 2 to 20 mm.
円管状ノズルの噴出口から噴射されるめっき液の流速F(mm/s)は、特に限定されないが、一般的には1000〜15000mm/sである。 The flow rate F (mm / s) of the plating solution sprayed from the nozzle nozzle outlet is not particularly limited, but is generally 1000 to 15000 mm / s.
金属ストリップの走行速度G(mm/s)は、特に限定されないが、一般的には300〜5000mm/sである。 The traveling speed G (mm / s) of the metal strip is not particularly limited, but is generally 300 to 5000 mm / s.
円管状ノズルの噴出口の直径A(mm)は、特に限定されないが、4〜12mmとすることが好ましい。4mm未満の場合、ノズルの内部にゴミが詰まり易く、12mmを超える場合、めっき液の流速を担保するために大量のめっき液が必要だからである。 Although the diameter A (mm) of the jet nozzle of a circular tubular nozzle is not specifically limited, It is preferable to set it as 4-12 mm. This is because if it is less than 4 mm, dust is easily clogged inside the nozzle, and if it exceeds 12 mm, a large amount of plating solution is required to ensure the flow rate of the plating solution.
円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する貫通孔における、金属ストリップの走行方向の下流端との距離B(mm)は、特に限定されないが、4〜20mmとすることが好ましい。4mm未満の場合、ノズルと貫通孔の間にゴミが詰まり易く、20mmを超える場合、電極板の面積が狭くなり、電流密度が高くなり電圧が上がるためである。円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する貫通孔における、金属ストリップの走行方向の上流端との距離C(mm)は、特に限定されないが、4〜12mmとすることが好ましい。4mm未満の場合、ノズルと貫通孔の間にゴミが詰まり易く、12mmを超える場合、電極板の面積が狭くなり、電流密度が高くなり電圧が上がるためである。図5に示す実施形態の場合、貫通孔の直径は(B+C)となる。式(1)を満たしやすくする観点から、B>Cであることが好ましい。 The distance B (mm) between the center of the outlet of the tubular nozzle and the downstream end in the traveling direction of the metal strip in the through hole through which the tubular nozzle passes is not particularly limited, but may be 4 to 20 mm. preferable. This is because if it is less than 4 mm, dust is easily clogged between the nozzle and the through hole, and if it exceeds 20 mm, the area of the electrode plate is reduced, the current density is increased, and the voltage is increased. The distance C (mm) between the center of the outlet of the tubular nozzle and the upstream end in the traveling direction of the metal strip in the through hole through which the tubular nozzle passes is not particularly limited, but may be 4 to 12 mm. preferable. If it is less than 4 mm, dust is likely to be clogged between the nozzle and the through-hole, and if it exceeds 12 mm, the area of the electrode plate is reduced, the current density is increased, and the voltage is increased. In the case of the embodiment shown in FIG. 5, the diameter of the through hole is (B + C). From the viewpoint of easily satisfying the formula (1), B> C is preferable.
金属ストリップの走行方向に隣接する円管状ノズルの噴出口間(図5では、ノズル24A−24B間及び24B−24C間)の、走行方向に沿った距離D(mm)は、特に限定されないが、(B+C)〜(B+C+30)mmとすることが好ましい。(B+C)mm未満の場合、電極板の面積が狭くなり、電流密度が高くなり電圧が上がり、(B+C+30)mmを超える場合、貫通孔で排出しきれなかった少量のガスがあった場合に、それが長時間金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップに滞留してしまうためである。
The distance D (mm) along the traveling direction between the nozzle outlets of the circular tubular nozzles adjacent to the traveling direction of the metal strip (between the
不溶性電極板20に設ける貫通孔22の数及び形状は、特に限定されず、電気めっき特性とめっき液の排出効率とのバランスを考慮して適宜設定すればよい。電極板20の材質及び厚さも特に限定されないが、材質としては、イリジウムオキサイドを被覆したチタンが一般的であり、厚さは5〜100mmとすることが一般的である。また、円管状ノズル24の配置も、各々の円管状ノズルがいずれかの貫通孔を通るように金属ストリップに向けて延在する限り、特に限定されない。
The number and shape of the through
本発明で用いる電気めっき装置は、これらの構成の他に、めっき液槽、ギャップを一定に保つ接触ロール等を備えても良い。 In addition to these configurations, the electroplating apparatus used in the present invention may include a plating bath, a contact roll that keeps the gap constant, and the like.
電気めっき装置を用いて行う電気めっきの種類は特に限定されない。例えば、電気亜鉛めっき、電気ニッケルめっき、電気クロムめっき等がある。好ましくは、電気亜鉛めっきである。また、電気めっき対象の金属ストリップも特に限定されないが、冷延鋼板とすることが有用である。 The type of electroplating performed using an electroplating apparatus is not particularly limited. For example, there are electrogalvanization, electronickel plating, electrochrome plating, and the like. Electrogalvanizing is preferable. The metal strip to be electroplated is not particularly limited, but it is useful to use a cold-rolled steel sheet.
(実験例1)
図1に示す水平方式の電気めっき装置を用い、図5に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表1に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 1)
Table 1 shows A, B, C, D, E, F, and G using the horizontal type electroplating apparatus shown in FIG. 1 and using the through holes and the circular tubular nozzle having the shape and arrangement shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表1に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 1. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
(実験例2)
図2に示すラジアル方式の電気めっき装置を用い、図5に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表2に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 2)
As shown in Table 2, A, B, C, D, E, F, and G are shown using the radial type electroplating apparatus shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表2に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 2. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
(実験例3)
図1に示す水平方式の電気めっき装置を用い、図6に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表3に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 3)
Table 3 shows A, B, C, D, E, F, and G using the horizontal type electroplating apparatus shown in FIG. 1 and the through holes and the circular tubular nozzle having the shape and arrangement shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表3に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 3. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
(実験例4)
図2に示すラジアル方式の電気めっき装置を用い、図6に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表4に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 4)
Table 4 shows A, B, C, D, E, F, and G using the radial type electroplating apparatus shown in FIG. 2 and the through holes and circular nozzles having the shape and arrangement shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表4に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 4. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
(実験例5)
図1に示す水平方式の電気めっき装置を用い、図7に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表5に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 5)
As shown in Table 5, A, B, C, D, E, F, and G are shown using the horizontal type electroplating apparatus shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表5に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 5. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
(実験例6)
図2に示すラジアル方式の電気めっき装置を用い、図7に示す形状及び配置の貫通孔及び円管状ノズルを用いて、A,B,C,D,E,F,Gを表6に示すように種々変更して実験を行った。ストリップとして、厚さ0.5mm×幅150mmの冷延鋼帯を用いた。アノード電極はイリジウムオキサイドを被覆したチタンであり、ストリップを概ね覆う幅を有している。めっき液には硫酸亜鉛1.0mol/LをpH1.5に調整して65℃に保って使用した。
(Experimental example 6)
Table 6 shows A, B, C, D, E, F, and G using the radial type electroplating apparatus shown in FIG. 2 and the through holes and the circular tubular nozzle having the shape and arrangement shown in FIG. The experiment was conducted with various changes. A cold-rolled steel strip having a thickness of 0.5 mm and a width of 150 mm was used as the strip. The anode electrode is titanium coated with iridium oxide, and has a width that substantially covers the strip. As the plating solution, 1.0 mol / L of zinc sulfate was adjusted to pH 1.5 and kept at 65 ° C.
評価結果を表6に示す。本発明例では400〜500A/dm2まではめっきやけや、めっきの色差L値の低下を発生することなく良好な外観の亜鉛めっき層を形成できた。ここで、めっきの色差L値は各サンプルについて、色差計(日本電色工業(株)製のSE2000)を用いてSCE(正反射光除去)による明度(L値)の測定を行った。まためっきの色差L値は80以上を良好な外観としている。一方、比較例ではめっきやけや、めっきの色差L値の低下が発生していまい、外観不良の亜鉛めっき層が形成された。またガスが滞留し、めっき電圧が高くなってしまった。 The evaluation results are shown in Table 6. In the example of the present invention, a galvanized layer having a good appearance could be formed from 400 to 500 A / dm 2 without causing plating burns or a decrease in the color difference L value of the plating. Here, the color difference L value of plating measured the brightness (L value) by SCE (regular reflection light removal) about each sample using the color difference meter (SE2000 by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Further, the color difference L value of plating is 80 or more for a good appearance. On the other hand, in the comparative example, plating and burns, and a decrease in the color difference L value of plating did not occur, and a galvanized layer having a poor appearance was formed. Moreover, gas stayed and the plating voltage became high.
本発明の電気めっきストリップの製造方法によれば、不溶性電極板の表面近傍で発生する酸素ガスを金属ストリップ−不溶性電極板間のギャップから効率的に排出して、めっき電圧の上昇及びめっき外観不良を抑制することが可能である。 According to the method of manufacturing an electroplating strip of the present invention, oxygen gas generated in the vicinity of the surface of the insoluble electrode plate is efficiently discharged from the gap between the metal strip and the insoluble electrode plate, thereby increasing the plating voltage and poor plating appearance. Can be suppressed.
100,200 電気めっき装置
10 コンダクターロール
12 バックアップロール
14 通電ロール
16 ロール
20 不溶性電極板
22 貫通孔
24 円管状ノズル
26 ノズルヘッダー
L めっき液
P 金属ストリップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200
Claims (5)
前記不溶性電極板には1以上の貫通孔を設け、
各々の前記円管状ノズルは、いずれかの前記貫通孔を通るように、前記金属ストリップに向けて延在し、
前記円管状ノズルの噴出口の直径をA(mm)、前記円管状ノズルの噴出口の中心と、該円管状ノズルが通過する前記貫通孔における、前記金属ストリップの走行方向の下流端との距離をB(mm)、前記金属ストリップと前記不溶性電極板との距離をE(mm)、前記円管状ノズルの噴出口から噴射されるめっき液の流速をF(mm/s)、前記金属ストリップの走行速度をG(mm/s)としたとき、2EG/F≦B−A/2を満たすことを特徴とする電気めっきストリップの製造方法。 Using an electroplating apparatus having an insoluble electrode plate disposed opposite to a continuously running metal strip and a plurality of tubular nozzles for supplying a plating solution to the metal strip, the insoluble electrode plate is A method for producing an electroplated metal strip, comprising electroplating the metal strip by energizing the anode with the metal strip as a cathode,
The insoluble electrode plate is provided with one or more through holes,
Each of the tubular nozzles extends toward the metal strip to pass through any of the through holes;
The diameter of the outlet of the tubular nozzle is A (mm), and the distance between the center of the outlet of the tubular nozzle and the downstream end in the traveling direction of the metal strip in the through-hole through which the tubular nozzle passes B (mm), the distance between the metal strip and the insoluble electrode plate is E (mm), the flow rate of the plating solution sprayed from the outlet of the tubular nozzle is F (mm / s), 2. A method for producing an electroplating strip, wherein 2EG / F ≦ B−A / 2 is satisfied when a traveling speed is G (mm / s).
前記複数の貫通孔は、各々の前記貫通孔を1つの前記円管状ノズルが通るように配置される、請求項1に記載の電気めっきストリップの製造方法。 A plurality of the through holes are provided, and are arranged in a plurality of positions along a traveling direction of the metal strip, respectively.
2. The method of manufacturing an electroplating strip according to claim 1, wherein the plurality of through holes are arranged so that one circular nozzle passes through each of the through holes.
前記貫通孔における前記走行方向の下流端が、前記三角形のうちの一辺である、請求項2に記載の電気めっきストリップの製造方法。 The shape of the through hole is a triangle,
The manufacturing method of the electroplating strip of Claim 2 whose downstream end of the said running direction in the said through-hole is one side of the said triangle.
前記貫通孔が、前記金属ストリップの走行方向に間隔をあけて複数配置され、
各々の前記貫通孔を複数の前記円管状ノズルが通るように、前記円管状ノズルが前記貫通孔の長手方向に間隔をあけて配置される、請求項1に記載の電気めっきストリップの製造方法。 The shape of the through hole is a rectangle in which the long side extends in the width direction of the metal strip and the short side extends in the running direction of the metal strip,
A plurality of the through holes are arranged at intervals in the traveling direction of the metal strip,
The method of manufacturing an electroplating strip according to claim 1, wherein the tubular nozzles are arranged at intervals in the longitudinal direction of the through holes so that the plurality of the tubular nozzles pass through each of the through holes.
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