JPH01127695A - 電気メッキにおける磁束型エッジマスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼板等の金属ストリップの表面に連続的に電
気メッキを施す連続電気メッキ装置におけるストリップ
エツジ部のオーバーコートを防止するためのエツジマス
ク装置に関する。

（従来の技術） 鋼ストリップのような金属ストリップを連続電気メッキ
するための装置として、垂直型および水平型の電気メッ
キ装置が知られている。

いづれもメッキ槽内を走行する金属ストリップの被メッ
キ表面に対向させて電極板を設け、槽内を通過する間に
金属ストリップ表面に連続的にメッキを行うものである
。

このような装置を使用して金属ストリップの両面を電気
メッキする際に問題となることは、金属ストリップのエ
ツジ部にメッキ電流が集中して、エツジ部のメッキ量が
他の部分よりも多くなるオーバーコートが発生すること
である。また金属ストリップの片面を電気メッキする際
には、エツジ部のオーバーコートに加えて、非メッキ面
にも電流がまわりこんでメッキされる問題が発生する。

このように、金属ストリップのエツジ部にオーバーコー
トが生ずると、金属ストリップをコイル状に巻いた場合
に、エツジ部が盛り上がるビルドアップ現象が生じ、オ
ーバーコート部分のメッキ皮膜同士がすれ合って疵が発
生したり、溶接時におけるオーバーコート部分の溶接強
度不良や、オーバーコート部分の変色による外観不良を
招く等の問題が生ずる。

このような金属ストリップのオーバーコートないし非メ
ッキ面への電流の回り込みを防止する装置として、従来
から絶縁物によるエツジマスクおよび補助電極が知られ
ている。

このうち補助電極は次のように構成されている。

電気メッキ槽内を移動中の金属ストリップの両エツジに
近接して主電極板の長さと同程度の長さの幅の短い補助
電極板を配置し、主電極板と補助電極板との間にも電圧
を印加することにより、金属ストリップの両エツジ部に
集中していた電流を補助電極板に分流させる。このよう
にして金属ストリップのエツジ部分に生ずるオーバーコ
ート、および片面メッキの場合の非メッキ面のメッキを
防止する。

これに対し絶縁物によるエツジマスクは、金属ストリッ
プのエツジ部をコの字型断面の絶縁物で囲むことにより
エツジ部への電流集中を防止するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 補助電極を用いる方法によれば、金属ストリップのエツ
ジ部に生ずるオーバーコートは防止されるが、逆にエツ
ジ部の電流が中央部よりも少なくなるため、エツジ部の
メッキ量が他の部分よりも少なくなるアンダーコートが
発生する問題が生じる。

また絶縁物エツジマスクによりオーバーコートを防止す
る場合、エツジマスクと金属ストリップの接触により金
属ストリップが損傷されたり、エツジマスクが破損され
たりすることがあった。

従って本発明の目的は、金属ストリップとの接触・破損
の惧れがなく、しかもマスク強度を容易に適切なレベル
に設定できる連続電気メッキ装置のエツジマスク装置を
堤供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は上述の目的を達成するため研究を重ねた結果
、ストリップエツジ部に集中する電荷に磁束によりスト
リップ中央方向に向う力（ローレンツ力）を作用させる
着想を得た。このようにエツジマスクを磁束で行えば、
磁束を発生する磁極はストリップから離して設置しても
十分なマスク効果を上げることができる。また磁束量は
磁極を付勢するコイルの電流量の調節により容易に適切
なレベルに制御できる。

かくして本発明の要旨とするところは、走行する金属ス
トリップ表面に電気メッキを施す連続電気メッキ装置に
おいて、金属ストリップのエツジ部の表面にほぼ直交す
る方向に磁束を発生する磁極対を前記金属ストリップと
電気メッキ用の電極の間あるいは電極内部に埋込み金属
ストリップを挟むように配設して成る電気メッキにおけ
る磁束型エツジマスク装置である。

またエツジマスクを効率的に行うためには、前記磁極は
金属ストリップの幅方向に分割された複数のセグメント
からなり、前記セグメントを独立に磁化・付勢する磁極
駆動手段と、メッキされる金属ストリップの幅に応じて
金属ストリップエツジ部近傍のセグメントのみを磁化・
付勢してエツジ部近傍のみに磁束を発生させる制御手段
を備えることが好ましい。

（作用） 走行する金属ストリップエツジ部に集中した陰電荷は、
エツジ部表面に直交する磁束からストリップ中央部に向
う方向に電磁的な力（ローレンツ力）を受ける。（Ｍ１
極の掻性は、移動する陰電荷がストリップ中央部方向に
向うローレンツカシ△生した磁束から受けるように選択
する。）この結果、エツジ部への電荷および電流の集中
が防止される。

また磁極を分割してセグメント化し磁束をエツジ部近傍
のみに集中することによりエツジマスクの効率を上げる
ことができる。

また、セグメント化した磁極を金属ストリップの板幅お
よびメッキ槽内における金属ストリップの蛇行情報に基
づき、磁化セグメントを制御することにより、さらに効
果的にエツジ部に集中した負電荷を鋼板中央部方向に移
動せしめ、鋼板エツジ部におけるオーバーコートが防止
できる。

磁極は金属ストリップからかなり離して設置しても十分
な効果があるので、鋼板の損傷およびエツジマスクの破
損を防止することができる。

（実施例） 次に本発明の実施例について添付図面を参照しながら説
明する。

第１図は、鋼板の連続電気亜鉛メッキ装置に本発明かか
る磁束型エツジマスク装置を用いた実施例（鋼板と電極
の間に磁極を配置した例）の横断面を示す。

゛″′′メ ツキおいて紙面上方から下方に向って走行する鋼板１の
両表面に対向して電８ｉ２．２’がメッキ槽内に設置さ
れている。鋼板１にはコンダクタ−ロール（図示せず）
を介して負電圧が、電極２には正電圧が、それぞれ印加
される。この際エツジマスク装置を作動させないとすれ
ば、鋼板１工ツジ部には電界集中の結果、負電荷が集中
する（図中のマイナス記号参照）。

この鋼板メッキ装置の具体的操業条件、諸寸法は例えば
次の通りである： 鋼板寸法　　：　厚さ０．９ｍ■、幅１２００ｍ■ライ
ン速度　：　　１８０ｍ／ｍｉｎ＝３ｍ／Ｓ電極寸法　
　；　厚さ１８００ｓ＋ｍ、長さ１０００ｍ＋ｍ電極・
鋼板開路＃：２０１１ＩＩ メッキ液　　　：　　ＺｎＳＯ４４００ｇ／　ＩＮａｘ
ＳＯ４７０ｇ／　Ｉ ＰＨ２〜３ 液温　　　５０〜６０℃ メッキ目付量　：　’　５〜１５０ｇ／　ｒｒｒメッキ
電流密度；４０〜１５０Ａ／ｄａ”エツジマスク″ 本発明にかかるエツジマスク装置は、鋼板１の幅方向に
分割された多数の磁極セグメントの対３ａ＋３ａ’；　
３ｂ＋　３ｂ’よりなり、磁極セグメント３ａ＋　３ａ
’；３ｂ、　３ｂ’　は鋼板１のエツジ部を挟むように
、鋼板ｌと電極２の間に設置される。

各磁極セグメントはコイル（図示せず）を流れる磁化電
流により独立に磁化・付勢される。６１１極セグメント
の付勢は、鋼板１の板幅および蛇行情報に基づき、ｍ仮
エツジ部近傍のセグメントの対３ｂ、　３ｂ”のみに対
して行い、エツジ部に磁束を集中的に発生させる。

第２図は、第１図の鎖線円Ａ内のエツジ近傍の拡大図で
あって、発生した磁束と鋼板ｌのエツジ部に集中した負
電荷に働く力ｒ　（ローレンツ力）の関係を示す。

第３図にその原理を示すように、磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ
”）の磁界内を速度ｖ　（ｍ／Ｓ）で移動する導体内の
負電Ａ　ｑ　（Ｃ）にはローレンツ力ｆ　（Ｎ）が次式
に従って働く： ｆ＝ｑ−Ｂ−ｖ（Ｎ）　　・・・（１）従って、速度ｖ
　（＋ｓ／Ｓ）で移動する磁束内の導体の長さを１（Ｉ
ｌｌ）とすると、導体の両端に生ずる起電力ｅ　（Ｖ）
は次式で与えられる： ｅ＝Ｂ−ｌ−ｖ　（ｖ）　・・・（２）上式（２）を綱
板１に適用すれば、鋼板１の移動速度をｖ　（端／Ｓ）
、磁極セグメント３ｂ、　３ｂ’　により生ずる磁束密
度をＢ（柿／−リ、磁束内を走行する鋼板ｌの幅をＷ（
■）として、 ｅ−Ｂ−Ｗ／Ｖ　（Ｖ）　　・・−＋３１の起電力が鋼
板１内幅方向に生じる。

従って、適切な磁束密度Ｂの磁界を操業条件に応じて発
生させることにより、鋼板１内の中央部とエツジ部の間
に最適の電位差ｅを（３）式に従って発生させ、これに
よりエツジ部への負電荷集中を解消することができる。

なお、上に諸元の具体的数値例を挙げたメッキ装置に用
いるエツジマスク装置の具体的諸元・操業条件は例えば
次の通りである： セグメント数　　　　：片側当り２０対磁化（付勢）セ
グメント数二片側当り４セグメント対磁束密度　　　　
　　：　１０　ｊｌｂ／ｎ（鋼板・磁極間距離　　：　
１５　ｍｍ （発明の効果） 本発明によれば、金属ストリップエツジ部に磁束を集中
的に発生させることができ、しかも磁束密度を最適強度
に容易に制御できる。従って本発明は次の効果を有する
： ■エツジ部に対する電流集中を完全に解消しオーバーコ
ートや非メッキ面への回り込みの問題を解決できる。

■アンダーコートの惧れかない。

■磁束を発生させる磁極は金属ストリップからかなり離
れた位置に設置しても十分なマスク効果を挙げることが
できるので、突掛けによりストリップに損傷が発生した
りマスク装置を破損したりする惧れかない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるエツジマスク装置を設置した
連続メッキ装置の模式的横断面図；第２図は、第１図の
円Ａ内の部分を示す拡大図；および 第３図は、磁束内を運動する導体上の負電荷に働く力の
方向を説明するための、磁極間を運動する導体の斜視図
である。 １　：！４板 ２．２”：電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する金属ストリップ表面に電気メッキを施す
   連続電気メッキ装置において、金属ストリップのエッジ
   部の表面にほぼ直交する方向に磁束を発生する磁極対を
   前記金属ストリップと電気メッキ用の電極の間あるいは
   電極内部に埋込み金属ストリップを挟むように配設して
   成る電気メッキにおける磁束型エッジマスク装置。
2. （２）前記磁極は金属ストリップの幅方向に分割された
   複数のセグメントからなり、前記セグメントを独立に磁
   化・付勢する磁極駆動手段と、メッキされる金属ストリ
   ップの幅に応じて金属ストリップエッジ部近傍のセグメ
   ントのみを磁化・付勢させてエッジ部近傍のみに磁束を
   発生させる制御手段を備える特許請求の範囲第１項記載
   の電気メッキにおける磁束型エッジマスク装置。