JPH0230744A - 金属板の連続めっき方法 - 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、めっき金属供給量を調整し得る方法によりめ
っき金属を金属板面に供給してめっき皮膜を形成する連
続溶融めっき法に関する。

〔従来の技術〕

従来、鋼帯表面にめっき皮膜を形成させる方法として、
予め溶融させためっき金属中に鋼帯を浸漬させる、溶融
めっき法が広く行われている。

この種のめっき法の代表例である連続溶融亜鉛めっきで
は、鋼帯は前処理炉で熱処理及び表面清浄化処理された
後、溶融亜鉛浴中に浸漬されてめっき皮膜が形成され、
浴から引き出された鋼帯には気体絞りによるめっき付着
量調整、ガルバニール等の表面調整が施される。

このようにして得られた溶融めっき鋼板は表面が比較的
美麗で、しかも耐食性も優れているため、広く実用に供
されている。

しかし、従来の溶融亜鉛めっき方法は、めっき浴を使用
することに伴う種々の問題を有している。特に最近では
、めっき鋼帯には家電、自動車の外板用途等を中心にし
て従来に増して表面の均一さ、平滑さ、美麗さが求めら
れ、また品種的にも差厚めつき、片面めっき等の新規製
品の需要も高く、このため従来の溶融めっき法によるめ
っき鋼帯の品質やめっきプロセス自体に対する問題点が
顕在化してきた。そのような問題点のいくつかを以下に
述べる。

１）めっき浴中に銅帯表面からのＦｅが溶出したり、め
っき金属が酸化されることによる所謂ドロスの発生が多
く、これを汲み上げ除去しなければならないために、銅
帯に付着する以外のめっき金属の損失が生ずる。

２）めっき浴中でドロスが発生したり、ポットを構成す
る煉瓦の屑が浴中に混入する等、めっき浴に不純物が混
じりやすく、これらが鋼帯に付着して、その外観を低下
させる。

３）浴中に投入するめっき金属地金成分と、鋼帯に付着
する成分及びドロス等の副生物として浴外に排出される
成分中の微量元素が異なるため、目標通りの必要元素を
含有するめっき浴成分に調整制御するのが困難である。

このため、めっき密着性不良や、ガルバニール材の合金
化不良等、各種のめっき欠陥が発生する。

４）高温、高浸食性のめっき金属浴中に、鋼帯通板用の
ロールや、ロール支持アーム、軸受等、鋼製の機械部品
を浸漬する必要がある。

このため、これら部材の浸食や、これに伴うドロスの発
生、さらには浴中ロール表面の浸食によるめっき表面外
観の低下等の問題が生ずる。

更には、これらの機械部品の浸食または損傷部を定期的
に修理、交換するための操業停止時間が必要であり、設
備の生産能力を有効、最大限に生かすことができない。

５）めっき浴中に通板ロールを使用することにより、め
っき表面にロールのグループ溝が転写しやすく、外観の
悪化を招く。

６）浴下部に堆積するボトムドロスの排出作業、浴面に
堆積するトップドロスの排出作業、浴中への銅帯の初期
通板作業、めっき浴中でのロールの手入れ作業等、高温
で且つ多量のめっき浴近傍での作業は、作業者の大きな
負担となり、且つ危険である。

７）ポット−基当り、一種のめっきしかできないため、
各種の異種めっきを行う際には、浴の汲み出しによる俗
習えを行うか、または異種のめっき金属を溶解したポッ
トを予め準備し、ポットの移動を行う等の作業が必要で
ある。

８）両面めっき材と片面めっき材を単一の設備で生産す
る場合、ポット部のめっき設備の変更が必要となり、そ
のための設備負担に加え、切替のために多くの時間と労
力が必要となる。

９）両面異種めっき、多層めっき、両面差厚めつき等の
特殊なめっきを行なうことが難しい。

このように、従来の溶融めっき方法は種々の問題を有し
ているものである。

このような従来の溶融めっき法に対し、本発明者等は上
記諸問題を総て解消できる新たなめっき法を創案した。

その方法の一つは、めっき金属の融点以上の温度に加熱
され通板する鋼帯の表面に、めっき金属材を連続的に送
給し、該めっき金属材を鋼帯に接触させることによって
溶融させ、溶融しためっき金属を通板する銅帯にめっき
皮膜として連続的に付着させるようにする方法である。

また他の方法は、めっき金属材を通板する鋼帯の表面に
向けて連続的に送給し、該めっき金属材の先端側を、鋼
帯に面した加熱溶解装置により鋼帯面直前で順次溶融さ
せ、溶融しためっき金属をめっき皮膜として鋼帯表面に
連続的に付着させるようにする方法である。

これらの方法はいずれも、同相のめっき金属材を銅帯方
向に送給して、これを銅帯の顕熱或いは鋼帯に面して設
けられた溶解装置により、鋼帯面上またはその近傍でめ
っき目付分だけ溶融させ、この溶融金属をめっき金属と
して付着させるものであり、溶融金属浴を全く必要とし
ないため、めっき浴使用に伴う従来の問題を一挙に解決
することができ、しかも固体のめっき金属材の送給速度
のコントロールにより、めっき付着量のコントロールも
高精度に行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらのめっき法を実施する上での問題点の一
つにめっき金属付着量のバラツキがある。すなわち、溶
融金属浴を用いない上記めっき法では、鋼帯の振動によ
りめっき金属の付着量にバラツキが生じ易い。溶融めっ
きではめっき後、気体絞り等によりめっき付着量調整が
行われるが、従来の調整装置は付着量が目標より少ない
箇所に対しては十分な調整機能を持たない。このため、
上記めっきでは、めっき金属を所定の目標めっき付着量
より過剰に供給し、付着量調整装置により余剰のめっき
金属を除去する方法を採らざるを得ない。

しかし、この余剰めっき金属は溶融状態にあるため付着
量調整装置よりも通板ラインの上流側に流れ、その一部
は周囲に落下して飛散し、めっき表面に衝突してトラブ
ルの原因となる。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、めっき
金属供給量を調整し得る方法によりめっき金属を金属板
面に供給してめっき皮膜を形成する連続溶融めっき法に
おいて、余剰めっき飛散トラブル等を生じることなくめ
っき付着量調整を適正に行うことができる方法を提供せ
んとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本願第１の発明の特徴は、めっき付着量調整部
のライン方向上流側で、該めっき付着量調整部からもた
らされる余剰めっき金属を含むめっき金属の厚みを計測
し、該計測値に基づきめっき処理部におけるめっき金属
供給量を制御するようにしたことにある。

また１本願第２の発明の特徴は、めっき付着量調整部の
ライン方向上流側で、該めっき付着量調整部からもたら
される余剰めっき金属のたれの端部を検出し、該検出に
基づきめっき処理部におけるめっき金属供給量を制御す
るようにしたことにある。

さらに、本願第３および第４の発明は、上記第１および
第２の各発明の構成に加え、めっき付着量ｍｌ１部のラ
イン方向下流側で、めっき皮膜の厚みを計測し、該計測
値に基づきめっき付着量調整部における膜厚制御を行う
ようにしたことにある。

第１図及び第２図は本発明の一実施状況を示すもので、
めっき金属材を鋼帯と接触させることによって溶融させ
るようにした方式を示すものである。

連続めっき装置は、めっき金属の融点以上の温度に加熱
され通板する鋼帯面にめっき金属材を送給するめっき金
属材供給装置（４）を有しており、第２図に示すように
送給されためっき金属材（２）を鋼帯（１）と接触させ
ることにより溶融させ、溶融しためっき金属（１６）を
通板する鋼帯表面にめっき皮膜（３）として連続的に付
着させるようにしている。

めっき金属材供給装置（４）は、めっき金属材（板体）
を所定の供給速度で鋼帯面方向に送給するための送りロ
ーラ（５）（ピンチローラ）と、めっき金属材の予熱装
置（６）とを備えている。このめっき金属材供給装置（
４）には適当な手段によりめっき金属材（２）が順次装
入され、送りローラ（５）に噛み込まれる。そして、こ
のめっき金属材（２）はめっきに消費される量に見合っ
た量だけ、送りローラ（５）によって鋼帯面に送られる
。

以上のようなめっき処理部の通板ライン下流側（本実施
例では上方側）には、めっき付着量調整のための気体絞
りノズル（７）が設けられ、該ノズルから吐出するガス
でめっき皮膜（３）の余剰めっき金属を吹き払い、めっ
き付着量調整を行っている。吹き払われた余剰めっき金
属は、下方、すなわち通板ライン上流側に流れる。

本発明では、気体絞りノズルによるめっき付着量調整部
（８）の上流側において、前記余剰めっき金属によるだ
れの部分のめっき金属（９）の厚みを距離計等のセンサ
ー（１０）で連続的に計測し、このセンサー（１０）に
よる計測値に基づき、めっき処理部におけるめっき金属
の供給量、本実施例ではめっき金属材（２）の供給量を
制御する。具体的には、上記めっき金属（９）の厚みの
適正範囲を予め設定し、計測値をこの範囲に納めるよう
に、めっき金属材（２）の送給制御（ＯＮ　−０ＦＦ制
御または送り量制御）を行う。例えば、センサー（１０
）による計測値が上限値に達した時、めっき金属材（２
）の供給を停止し、その後めっき金属の厚さが減少し、
ある設定値（下限）に達した時、再びめっき金属材（２
）を一定速度で供給するような制御を行う。

このようにすることにより、過度の余剰めっき金属を生
じさせることなく、めっき付着量を適切に調整すること
ができる。

また第３図は、めっき付着量調整装置として超音波振動
子（１８）を備えたもの（所謂、超音波ごて）を用いた
例であり、この場合も上記と同様の制御が行われる。

なお、この超音波方式の調整装置は緩衝機構を有するシ
リンダ装置（図示せず）により保持され、その振動板（
１９）がめつき皮膜が形成された鋼帯表面に軽く接触せ
しめられ、めっき皮膜に超音波振動を付加することによ
り、めっき皮膜厚を均一化する。

第４図は、めっき金属材（２）の先端側を溶解装置によ
り順次溶解させるようにした方法を示すものである。

連続めっき装置は、装入されためっき金属材を溶解し、
これを通板する鋼帯に供給するめっき金属供給装置（４
′）を備えている。このめっき金属供給装置（４′）は
、通板する鋼帯に面した加熱溶解装置（１１）と、めっ
き金属材の予熱装置（１２）と、めっき金属材を所定の
供給速度で鋼帯（１）方向に送給するための送りローラ
（１３）　（ピンチローラ）を備えている。そして、こ
のめっき金属供給装置（４′）によりめっき金属材（２
）を鋼帯方向に送給するとともに、前記加熱溶解装置（
１１）によりめっき金属材の先端側を順次溶融させ、こ
の溶融しためっき金属を通板する鋼帯（１）にめっき皮
膜（３）として連続的に付着させるようにしている。

加熱溶解装置（１１）は、周胴部に加熱体（１４）（加
熱ヒータ等）を有する断面細長の筒体であって、一端側
にノズル（１５）が形成され、そのノズル口（１５０）
を通板する鋼帯面に近接させるようにして配置されてい
る。予熱装置（１２）で予熱されためっき金属材（２）
は、他端側の開口から加熱溶解装置内に送り込まれ、そ
の先端側から順次溶解せしめられ、これによる溶融金属
（１６）はノズル（１５）から銅帯面に供給され、めっ
き皮膜（３）が形成される。

このめっき金属供給装置（４′）にも適当な手段により
めっき金属材（２）が順次装入され、送りローラ（１３
）に噛み込まれる。そして、このめっき金属材（２）は
めっきに消費される量に見合った量だけ、送りローラ（
１３）によって鋼帯表面に送られる。

そして、本めっき方式においても、センサー（１０）に
よりめっき付着量調整部（８）上流側のめっき金属（９
）の厚さを計測し、上述したと同様、めっき金属材（２
）の送給量の制御を行う。

なお、本方式ではめっき金属材（２）は固相であれば板
状のものに限定されるものではなく。

例えば粉状のものであってもよい。こ場合でも。

めっき金属材（２）は筒体内に充填され、適当な送り手
段によりノズル方向に送られる。

また本発明は、上述したようなめつき方法以外に、溶融
金属をノズルにより鋼板面に吹き付けたり、ポンプによ
り形成された溶融金属流に鋼板を接触させたりする方法
等、鋼帯に対するめっき金属供給量を調整し得る任意の
めっき法に適用し得るものである。

第５図は、本発明の他の方式を示すもので、めっき付着
量調整部（８）からの余剰めっき金属のたれの端部（１
７）をセンサー（］、Ｏａ）　（１０ｂ）で検出し、該
検出に基づきめっき金属材（２）の送給を制御するよう
にしたものである。

具体的には、距離計等のセンサー（１０ａ）　（１０ｂ
）で余剰めっき金属のたれの端部（１７）を検出し。

該たれ端部（１７）をセンサー（１０ａ）　（ｆｏｂ）
間の範囲（図中Ａ）に納めるようにめっき金属材（２）
の送給制御（ＯＮ−ＯＦＦ制御または送り量制御）を行
う。

例えば、センサー（１０ａ）がたれ端部（１７）を検出
した時点で、めっき金属材（２）の供給を停止し、その
後、余剰めっき金属量が減少し、たれ端部（１７）がセ
ンサー（１０ｂ）により検出された時点で、再びめっき
金属材（２）を一定の速度で供給するような制御を行う
。

なお、以上のような方法も、鋼帯に対するめっき金属供
給量を調整し得る任意のめっき法に適用し得ることは言
うまでもない。

また、本発明法ではめっき付着量の調整方法には限定は
なく、気体絞りや超音波振動方式以外の適宜な方法を用
いることができる。

本発明では、以上のようなめっき金属供給量の制御に加
え、めっき付着量調整部のライン方向下流側で、めっき
皮膜の厚みを計測し、該計測値に基づきめっき付着量調
整部における膜厚制御を行うことができる。

第６図ないし第９図は、それぞれその実施例を示すもの
で、めっき付着量調整部（８）の下流側のめっき皮膜の
厚みを距離計等のセンサー（２０）で連続的に計測し、
この計測値に基づきめっき付着量調整部（８）における
膜厚コントロールを行う。すなわち、この計測値が許容
範囲内に納まるよう気体絞りノズル（７）の場合にはそ
の供給ガス圧等を、また超音波振動方式の場合にはその
振動板（１９）の押付圧力を制御する。

なお、その他の構成については第２図ないし第５図と同
様であるので説明を省略する。

また本発明では、例えば第８図においてめっき付着量調
整部（８）に第３図に示すような超音波方式の装置を用
いる等、適宜な組み合わせが可能である。

〔実施例〕

第１０図に示される設備により鋼帯に溶融亜鉛めっきを
施した。なお、本実施例は鋼帯（１）の両面にめっき金
属材（２）を供給した両面めっきを実施したものである
が、図面上は片面のめっき状況のみを示した。

めっき方法自体は、第１図及び第２図と同様、めっき金
属材（２）を供給袋Ｍ（４）から加熱された銅帯（１）
に供給する方式とした。

また、めっき付着量調整装置として本実施例では超音波
振動子（１８）を備えたもの（所謂、超音波ごて）を用
いた。上述したようにこの装置は緩衝機構を有するシリ
ンダ装置（図示せず）により保持され、その振動板（１
９）がめつき皮膜が形成された鋼帯表面に軽く接触せし
められ、めっき皮膜に超音波振動を付加することにより
、めっき皮膜厚を均一化する。

めっき処理部の下流側にはレーザ式距離計（１０’）を
配し、めっき金属の厚さを連続的に測定した。そして、
この測定値に基づき、余剰亜鉛を含むめっき金属の厚さ
が０．５〜３Ｉとなるようめっき金属材（２）の送給の
ＯＮ　−ＯＦＦ制御を行った。この結果、２０〜８０ｇ
／ｍの均一な付着量のめっき皮膜が得られ、また余剰亜
鉛によるトラブルは全く生じなかった。

また、めっき付着量調整装置の下流側にもレーザ式距離
計（１０″）を配し、この距離計でめっき皮膜の厚みを
計測し、この計測値に基づき振動板（１９）を制御した
ところ、上記付着量２０〜８０ｇ／ｒｒｆの付着バラツ
キを１０〜１５％程度減少させることができた。

〔発明の効果〕

以上述べた本願第１および第２の発明によれば、めっき
付着量調整部からの余剰めっき金属の厚さまたはだれの
端部を検出し、この検出に基づきめっき金属の供給を制
御するようにしたので、めっき処理部において過剰にめ
っき金属を付着させることなく、適正な付着量のめっき
皮膜を得ることができ、このため余剰めっきの飛散トラ
ブル等を適切に防止することができる。

また、本願第３および第４の発明によれば、上記構成に
加え、めっき付着量調整部下流側でも膜厚測定を行い、
これに基づき膜厚コントロールを行うので、上記効果に
加え、より高精度に膜厚をコントロールすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施状況を示すもので、
第１図は全体説明図、第２図は鋼帯片面のめっき状況を
模式的に示す説明図である。 第３図は本発明の他の実施状況を示すもので、鋼帯片面
のめっき状況を模式的に示す説明図である。第４図は本
発明の他の実施状況を示すもので、鋼帯片面のめっき状
況を模式的に示す説明図である。第５図は本発明の他の
実施状況を示すもので、鋼帯片面のめっき状況を模式的
に示す説明図である。第６図は本発明の他の実施状況を
示すもので、鋼帯片面のめっき状況を模式的に示す説明
図である。第７図は本発明の他の実施状況を示すもので
、鋼帯片面のめっき状況を模式的に示す説明図である。 第８図は本発明の他の実施状況を示すもので、銅帯片面
のめっき状況を模式的に示す説明図である。第９図は本
発明の他の実施状況を示すもので、鋼帯片面のめっき状
況を模式的に示す説明図である。 第１０図は本願実施例におけるめっき状況を示す斜視図
である。 図において、（１）は鋼帯、（２）はめっき金属材、（
３）はめっき皮膜、（４）はめっき金属材供給装置、（
４′）はめっき金属供給装置、（７）は気体絞りノズル
、（８）はめっき付着量調整部、（９）はめっき金属、
（１０）　（１０ａ）　（１０ｂ）　（２０）はセンサ
ー、（１０’）（１０’）は距離計、（１７）はたれ端
部、（１９）は振動板を各示す。 ５Ｉ￥１図 第１〇　二゛′１ 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）めっき金属供給量を調整し得る方法により、めっ
   き金属を金属板面に供給してめっき皮膜を形成する連続
   溶融めっき法において、めっき付着量調整部のライン方
   向上流側で、該めっき付着量調整部からもたらされる余
   剰めっき金属を含むめっき金属の厚みを計測し、該計測
   値に基づきめっき処理部におけるめっき金属供給量を制
   御することを特徴とする金属板の連続めっき方法。
2. （２）めっき金属供給量を調整し得る方法により、めっ
   き金属を金属板面に供給してめっき皮膜を形成する連続
   溶融めっき法において、めっき付着量調整部のライン方
   向上流側で、該めっき付着量調整部からもたらされる余
   剰めっき金属のたれの端部を検出し、該検出に基づきめ
   っき処理部におけるめっき金属供給量を制御することを
   特徴とする金属板の連続めっき方法。
3. （３）めっき金属供給量を調整し得る方法により、めっ
   き金属を金属板面に供給してめっき皮膜を形成する連続
   溶融めっき法において、めっき付着量調整部のライン方
   向上流側で、該めっき付着量調整部からもたらされる余
   剰めっき金属を含むめっき金属の厚みを計測し、該計測
   値に基づきめっき処理部におけるめっき金属供給量を制
   御するとともに、めっき付着量調整部のライン方向下流
   側で、めっき皮膜の厚みを計測し、該計測値に基づきめ
   っき付着量調整部における膜厚制御を行うことを特徴と
   する金属板の連続めっき方法。
4. （４）めっき金属供給量を調整し得る方法により、めっ
   き金属を金属板面に供給してめっき皮膜を形成する連続
   溶融めっき法において、めっき付着量調整部のライン方
   向上流側で、該めっき付着量調整部からもたらされる余
   剰めっき金属のたれの端部を検出し、該検出に基づきめ
   っき処理部におけるめっき金属供給量を制御するととも
   に、めっき付着量調整部のライン方向下流側で、めっき
   皮膜の厚みを計測し、該計測値に基づきめっき付着量調
   整部における膜厚制御を行うことを特徴とする金属板の
   連続めっき方法。