JP2707082B2 - 金属篩の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属篩、並びにその製造方法及び装置に関
する。特に、本発明は、剥離層を有する別に形成された
篩基材上に電気メツキにて第１の金属層２を形成し、そ
の際、電気メツキ処理の少なくとも一部の間、篩基材の
有する孔を貫通する液体の流れを保持し、上記第１の金
属層を篩基材から除去して金属篩を製造する方法におい
て、上記第１の金属層を形成したと実質的に同じ条件下
に、前記篩基材から除去された第１の金属層に更に電気
メツキ処理を施し、且つ、電気メツキ浴には光沢剤を存
在させて、所要の厚さを得るまで、金属を析出せて、第
２の金属層３を得ることを特徴とする金属篩の製造方法
に関する。 従来の技術 このような方法は、既に、オランダ特許出願第800542
7号によつて知られている。即ち、この先行文献には、
電気メツキによつて篩基材上に金属の析出層を形成させ
つつ、この金属の析出の間に篩基材の有する孔を液体を
貫流させて、金属が篩基材の外側表面に直交する方向に
生起させ、かくして、最終的に得られる金属篩の孔が篩
基材の有する孔と本質的に同じ大きさを有する金属篩を
製造する方法が記載されている。 有利には、上記の金属析出の間、溶液には第２級光沢
剤の性質を有する有機化合物が含まれる。具体例として
は、ブチンジオールやエチレンシアノヒドリンを挙げる
ことができる。一般に、このような化合物は、 に属さない少なくとも一つの不飽和結合を有する。 発明が解決しようとする問題点 この従来より知られている方法によれば、除去される
べき金属層が厚くなけなればならないならば、篩基材も
また、硬くなければならない欠点を有する。そうでなけ
れば、第２の金属被覆を除去する間に、篩基材が損傷を
受けるからである。 更に、従来の方法によれば、篩基材を繰り返して用い
て、篩基材から除去する十分な厚さの金属層を得るため
には、篩基材は電気メツキの間、使用下にあるので、繰
り返して使用される篩基材の量は非常に大量なものとな
る欠点を有する。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記した問題を解決することを目的とし、
かかる目的は、本発明に従つて、除去された第１の金属
被覆が形成されたと実質的に同じ条件にて第１の金属被
覆に第２の金属被覆を形成する処理を施して、金属が所
望の厚さが得られるまで、金属を析出させて、第２の金
属層を形成させる方法によつて、達成することができ
る。 即ち、本発明による金属篩の製造方法は、剥離層を有
する別に形成された篩基材上に電気メツキにて第１の金
属層を形成し、その際、電気メツキ処理の少なくとも一
部の間、篩基材の有する孔を貫通する液体の流れを保持
し、上記第１の金属層を篩基材から除去する金属篩の製
造方法において、上記第１の金属層を形成したと実質的
に同じ条件下に、前記篩基材から除去された第１の金属
層に更に電気メツキ処理を施し、所要の厚さを得るま
で、金属を析出せて、第２の金属層を得ることを特徴と
する。 従つて、本発明の方法によれば、篩基材上に析出した
金属層をそれが未だ薄い間に除去し、篩基材の有する孔
と実質的に等しい大きさの孔を有する除去金属層を得、
これを更に電気メツキして、所望の厚さが得られるま
で、その上に金属を析出させることができる。 最終の金属析出工程の間は、除去された第１の金属層
は、電気メツキ浴において陰極（カソード）として接続
されると共に、篩の孔が篩基材における断面と実質的に
同じ断面を保持するように、除去金属層の孔を貫通し
て、液体の流れが保持される。 特に、篩基材に第１の金属が析出する間と、この篩基
材から除去された第１の金属層の上に第２の金属が析出
される間、パルス電流を用いることもある。 かかるパルス電流を用いることによつて、電気メツキ
浴の組成を一定に保持するとき、金属析出の所謂成長速
度を制御することができる。また、適当なパルス・パラ
メータを選択することによつて、所望の幾何学的な形状
にて析出させることもできる。 上記のように、金属析出の間にパルス電流を用いるこ
とは、オランダ特許出願第8105150号に記載されてい
る。 本発明によれば、形成された篩が所要の厚さを得た
後、その上に耐摩耗性及び／又は防錆性コーテイング又
は被覆を施すことが有利である。このような被覆は、例
えば、電気泳動的に施されたプラスチツク層、陰極（カ
ソード）スパツタリングによつて析出されたシリカや窒
化チタン等のような無機層や、或いは電気メツキにて形
成されたクロムやスズ／ニツケル層からなる。 必要ならば、形成された篩の機械的性質は、篩を0.5
〜５人時間、300℃までの温度の熱処理に付すことによ
つて、一層向上させることができる。このような処理
は、篩に内在する応力を除去し、脆さに由来する損傷を
防止する。必要に応じて、その処理の間、窒素のような
保護ガスが用いられる。 最も好ましくは、本発明の方法は連続的に行なわれ
る。即ち、適当な篩基材の上に形成された薄い金属層を
連続的に除去して、ウエブを得、これを後続する電気メ
ツキ浴を通過させる。かかる浴は、例えば、篩基材の上
に第１の金属層を形成した浴と同じ組成を有する浴や、
防錆性及び／又は耐摩耗性の層を形成する浴である。本
発明においては、例えば、ニツケル、銅、鉄等の種々の
金属や合金を篩基材上に析出させることができるが、し
かし、これらのなかでも特にニツケルが種々の点から好
適である。 本発明の方法を連続的に実施する場合、篩基材は、シ
リンダの形状を有することが特に有利である。かかる実
施においては、シリンダ形状の篩基材は、その一部が電
気メツキ浴に浸漬され、浴中において、この篩基材の表
面と陽極（アノード）表面との間に空隙が存在するよう
に、陽極（アノード）が配設される。 かかる好ましい連続的な方法においては、シリンダ状
の篩基材の内側から篩基材の有する孔を貫通して、陽極
（アノード）に向かうように、液体が流通される。 篩基材は、従来より知られている方法に従つて形成さ
れてよい。即ち、導電性のバーとこれらバーの間に含ま
れる電気絶縁性の領域とからなる網状パターンからなる
マンドレル上に金属を析出させた後、この金属をマンド
レルから剥離して、篩基材に供する。 篩基材は、別の方法、即ち、機械的手段、放射線又は
エツチングによつて、所望の形状と寸法とを有する孔を
配列したパターンを有せしめた連続的な材料を用いて、
製造することもできる。出発材料は、金属、プラスチツ
ク又はガラスからなる材料でよい。プラスチツク又はガ
ラスからなる材料を用いるときは、所要の孔開きパター
ンを形成した後、電気メツキ浴において陰極（カソー
ド）として接続し得るように、導電性性領域を形成する
ことが必要である。絶縁性材料の上に導電性層を析出さ
せる方法は、既によく知られており、例えば、蒸着、無
電解メツキ等によることができる。 しかしながら、本発明においては、出発材料は、前記
したような方法にて所要の形状、寸法及び分布にて孔が
設けられている薄肉で継目のないニツケルからなるシリ
ンダが好ましく用いられる。このようなシリンダ状の篩
基材は、陰極（カソード）として保持し、接続すると
き、本発明の方法を連続的に実施するのに極めて好都合
である。 篩基材上に形成された金属析出層を除去するために、
篩基材上に予め剥離層を適用することも極めて重要であ
る。このような剥離層自体は既に知られており、一時的
な使用のための剥離層を形成するために、例えば、蜜蝋
のような試剤がよく用いられる。 しかし、本発明の方法を大規模に行なう場合には、上
記のような一時的な剥離層の使用は適当ではない。本発
明の方法は、永続的な剥離性を有する剥離層を篩基材上
に形成することによつて、有利な結果を得ることができ
る。このような永続的な剥離層は、例えば、クロムによ
つて形成することができる。 本発明によれば、篩基材を形成した後、これを酸化処
理して、電流分布が実質的に影響されず、しかも、析出
金属と篩基材との間に強固な接着が防止されるような酸
化表面層を形成することによつて、すぐれた剥離層を得
ることができる。このような酸化は、例えば、重クロム
酸カリウムや過マンガン酸カリウム溶液を用いることに
よつて行なうことができる。得られる酸化被膜は十分に
安定であつて、取替えや補充なしに、その上に多数回に
わたつて金属層を析出させ、剥離することができる。 更に、本発明によれば、上述した本発明による方法を
実施するための装置が提供される。かかる装置は、種々
の電気メツキ処理を施すために必要とされる浴、篩基材
を陰極（カソード）として接続するための手段、篩金属
から除去された金属層を陰極（カソード）として接続す
るための手段、液体流れを制御し、及び／又は電流のパ
ルス化手段、及び篩金属上に形成された金属を除去する
ための手段とその金属を種々の浴に案内する案内手段と
を備えていることを特徴とする。 最後に、本発明は、上述したような方法によつて製造
され、且つ、篩基材の有する孔の大きさ及び形状と実質
的に等しい大きさ及び形状の孔を有することを特徴とす
る金属篩に関する。 以下に図面に基づいて本発明を詳細に説明する。 第１図において、ａからｄは、本発明の方法を実施す
るのに必要とされる工程を図式的に示す。 第２図は、本発明による金属篩の一つのバーの最終形
状の一例の断面を示す。 第３図において、ａからｉは、本発明による金属篩の
最終的な形状の数例を示す。 第４図は、本発明の方法を連続的に実施するための装
置を示す断面図である。 第１図において、参照番号１は篩基材を示し、これ
は、例えば、約50mμの厚さを有するニツケルからな
り、レーザ・ビーム技術によつて孔４を穿設されている
孔開き材である。第１図ｂは、篩基材１上に形成された
金属被覆２を示し、少なくとも金属被覆が一部成長する
間、図中に矢印で示した方向への孔４を貫通する液体の
流れが保持される。上記金属被覆２は、篩基材１とほぼ
同じ厚さを有している。 第１図ｃは、篩基材から除かれた金属被覆２を示し、
第１図ｄは、上記金属篩２の上に新たに形成された金属
被覆３を示し、前記と同様に、金属被覆２の上に少なく
とも金属被覆が一部成長する間、図中に矢印で示した方
向への孔を貫通する液体の流れが保持される。図示した
例では、金属被覆３は金属被覆２と厚みがほぼ等しい。
しかし、これら金属被覆２と３の厚さの比率は、任意に
選ぶことができる。 上記の成長過程において、液体の流れを用いる代わり
に、液体の流れと組み合わせて、パルス電流を用いるこ
ともできる。しかし、どのような場合であれ、浴液は、
篩基材の外側表面上でその直交方向に金属が成長するの
を助長する有機化合物を含有することが好ましい。かか
る有機化合物の例として、例えば、エチレンシアノヒド
リンやブチンジオールを挙げることができる。 第２図において、前述したように、参照番号２は、篩
基材１から除去された第１の金属被覆を示す。第１図ｄ
におけるように、第１の金属被覆２の上に新たに第２の
金属被覆３が形成され、ここに、浴組成及び成長条件に
よつて、篩基材のバーの最初の断面よりも、成長する金
属の断面が大きくならないように注意する。 最後に、金属層２と金属層３の組み立ての上に防錆性
及び／又は耐摩耗性の層４が形成される。かかる層は、
例えば、クロムやスズ／ニツケルからなるが、しかし、
従来より知られているその他の防錆性及び／又は耐摩耗
性の材料からなるものでもよい。 第３図ａからｉは、本発明の方法を用いて得られる金
属篩の最終的な形状を例を示す。しかし、本発明は、こ
れら例示に限定されるものではない。 第４図は、本発明の方法を連続的に行なうための装置
の構成を示す。参照番号５は、例えば、適当量のブチン
ジオールを含むニツケル浴からなる第１の電気メツキ浴
を示す。この第１の電気メツキ浴中には、シリンダ７状
の篩基材が回転可能に一部浸漬して陰極（カソード）と
して配設されていると共に、静止した陽極（アノード）
６が配設されていて、金属成長の少なくとも一部の間、
矢印で示す陰極（カソード）から陽極（アノード）への
方向の液体の流れが保持される。陰極（カソード）の電
流密度と陰極（カソード）の回転速度とを適宜に設定す
ることによつて、篩基材が電気メツキ浴に浸漬されてい
る間に、その上に除去し得るに足る厚さを有する第１の
金属層からなる金属被覆（ウエブ）を形成させることが
できる。篩基材上での第１の金属層（ウエブ）の成長と
それからの除去の工程が開始された後、この第１の金属
層（ウエブ）８は、ガイド・ローラ13によつて、所謂濃
化浴のような後続する第２の電気メツキ浴９中に導かれ
る。この第２の電気メツキ浴中において、上記第１の金
属層（ウエブ）は、陰極（カソード）として接続される
と共に、陽極（アノード）10が配設されていて、矢印で
示すように、陰極（カソード）として接続されている上
記第１の金属層（ウエブ）８を陽極（アノード）の方向
に貫通する液体の流れが起こる。 この第２の電気メツキ浴中において、上記第１の金属
層を形成したと実質的に同じ条件下に、前記篩基材から
除去された第１の金属層（ウエブ）上に更に電気メツキ
処理が施され、所要の厚さを得るまで、金属を析出せ
て、第２の金属層が得られる。このようにして、十分な
厚さの金属層（ウエブ）が得られた後、この金属層（ウ
エブ）は、最終処理のために、浴11に導かれ、ここで、
例えば、耐摩耗性及び／又は防錆性の層が電気メツキに
て形成される。このようにして、完成した金属篩を連続
的に得ることができ、この金属篩は、最終的にリール14
に巻き取られる。 電気メツキ工程の観点から、浴における成長工程を幾
つかの浴にわたつて行なうのが望ましい場合には、勿
論、浴９に引続いて、浴11の前に、浴９と同じ浴が１又
は２以上設けられていてもよい。 浴11に代えて、耐摩耗性及び／又は防錆性の層をほか
の方法にて形成するステーシヨンを配設することもでき
る。このような方法として、例えば、電気泳動法による
物質の被覆、静電塗装による金属被覆の形成、蒸着やカ
ソード・スパツタリング等による真空技術を用いる金属
被覆の形成を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の方法を実施するのに必要とされる工
程を示す図、第２図は、本発明による金属篩の一つのバ
ーの最終形状の一例を示す断面図、第３図は、本発明に
よる金属篩のその他の最終的な形状の数例を示す断面
図、第４図は、本発明の方法を連続的に実施するための
装置構成図である。 １……篩基材、２……篩基材上に形成された第１の金属
被覆、３……第１の金属被覆上に形成された第２の金属
被覆、４……防錆性及び／又は耐摩耗性の層、５……ニ
ツケル浴（第１の電気メツキ浴）、６……陽極（アノー
ド）、７……シリンダ、８……篩基材から除去された第
１の金属被覆、９……濃化浴（第２の電気メツキ浴）、
10……陽極（アノード）、11……最終処理浴。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．第１の電気メツキ浴中において、剥離層を有する篩
   基材上にこの篩基材から除去し得るに足る厚さを有する
   第１の金属層を電気メツキにて形成し、その際、上記電
   気メツキ処理の少なくとも一部の間、上記篩基材の有す
   る孔を貫通する液体の流れを保持しながら、上記第１の
   金属層を上記篩基材から連続的に除去して、第２の電気
   メツキ浴中に導き、ここで上記第１の金属層を形成した
   と実質的に同じ条件下に、上記第１の金属層に更に電気
   メツキ処理を施し、所要の厚さを得るまで、金属を析出
   せて、第２の金属層を得ることを特徴とする金属篩の連
   続製造方法。 ２．篩基材上に第１の金属層２を析出させ、上記篩基材
   から除去された前記第１の金属層２上に第２の金属層３
   を析出させるために、パルス電流を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の金属篩の連続製造方
   法。 ３．形成された金属篩について、所要の厚さが得られた
   後、耐摩耗性及び／又は防錆性の層４を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の金属
   篩の連続製造方法。 ４．層４をクロム又はスズ／ニツケルから電気メツキに
   て形成することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の金属篩の連続製造方法。 ５．最終的に得られた金属篩を必要ならば不活性ガス中
   にて0.5〜５時間、300℃の温度で熱処理することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第４項いずれかに記載
   の金属篩の連続製造方法。 ６．第１の金属層２にそれを形成した浴と同じ組成を有
   する後続する浴中で更に電気メツキすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第５項いずれかに記載の金
   属篩の連続製造方法。 ７．第１の電気メツキ浴中において、剥離層を有するシ
   リンダ状の篩基材を回転可能に一部浸漬し、陰極として
   配設すると共に、陽極を配設し、上記篩基材を回転させ
   ながら、その上に上記篩基材から除去し得るに足る厚さ
   を有する第１の金属層を電気メツキにて形成し、その
   際、電気メツキ処理の少なくとも一部の間、篩基材の有
   する孔を貫通する液体の流れを保持し、次いで、上記第
   １の金属層を上記篩基材から連続的に除去して、後続す
   る第２の電気メツキ浴中に導いて、上記第１の金属層を
   形成したと実質的に同じ条件下に、前記篩基材から除去
   された第１の金属層に更に電気メツキ処理を施し、所要
   の厚さを得るまで、金属を析出せて、第２の金属層を得
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項い
   ずれかに記載の金属篩の連続製造方法。 ８．出発材料に機械的手段、放射線ビーム手段又はエツ
   チング手段にて所要の寸法及び所要のパターンにて孔を
   設けることによつて篩基材１を製造し、このように穿設
   された材料に必要に応じて導電性被覆を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項いずれかに
   記載の金属篩の連続製造方法。 ９．出発材料が金属、プラスチツク及びガラスから選ば
   れることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の金属
   篩の連続製造方法。 １０．出発材料が薄肉で継目のないニツケルからなるシ
   リンダから形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項、第８項又は第９項記載の金属篩の連続製造
   方法。 １１．篩基材上の剥離層が永続的な剥離性を有する材料
   から形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第10項いずれかに記載の金属篩の連続製造方
   法。 １２．篩基材を酸性の重クロム酸カリウム又は過マンガ
   ン酸カリウム水溶液にて篩基材を酸化することによつ
   て、篩基材上に剥離層を形成することを特徴とする特許
   請求の範囲第11項記載の金属篩の連続製造方法。 １３．篩の孔の形状及び大きさのデイメンジヨンが篩基
   材の孔の形状及び大きさのデイメンジヨンに実質的に等
   しい金属篩を得ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第12項記載の金属篩の連続製造方法。 １４．第１の電気メツキ浴中において、剥離層を有する
   シリンダ状の篩基材を回転可能に一部浸漬し、陰極とし
   て配設すると共に、陽極を配設し、上記篩基材を回転さ
   せながら、その上に上記篩基材から除去し得るに足る厚
   さを有する第１の金属層を電気メツキにて形成し、その
   際、電気メツキ処理の少なくとも一部の間、篩基材の有
   する孔を貫通する液体の流れを保持し、次いで、上記第
   １の金属層を上記篩基材から連続的に除去して、後続す
   る第２の電気メツキ浴中に導いて、上記第１の金属層を
   形成したと実質的に同じ条件下に、前記篩基材から除去
   された第１の金属層に更に電気メツキ処理を施し、所要
   の厚さを得るまで、金属を析出せて、第２の金属層を得
   る金属篩の連続製造装置において、第１の電気メツキ浴
   と、この第１の電気メツキ浴中に、陰極として一部浸漬
   して回転可能に配設した剥離層を有するシリンダ状の篩
   基材と、陽極と、第１及び第２の電気メツキ浴中の液体
   の流れを制御し、及び／又は電流をパルス化する手段
   と、第１の電気メツキ浴中にて上記篩基材上に形成され
   た第１の金属層を上記篩基材から連続的に除去し、後続
   する第２の電気メツキ浴中に陰極として導く手段と、第
   ２の電気メツキ浴中の陽極とを備えていることを特徴と
   する金属篩の連続製造装置。