JPH03126890A - 電気めっき方法 - 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、横型電気めっき方法、詳しくはめっき槽内に
連続給送される鋼帯の板幅方向の反り変形をめっき槽内
で矯正しつつ移送することにより、鋼帯表面の板幅方向
におけるめっき金属析出量の分布を均一化する電気めっ
き方法に関する。

〔従来の技術〕

調帯の横型電気めっきは、めっき槽内の鋼帯パスライン
に沿って配置された複数の通電ロールと、各通電ロール
と対をなすバックアップロールとの間に鋼帯を押圧挟持
しつつ、めっき液中に水平配置された電極（陽極）に沿
って調帯を連続移送することにより行われる。第６図に
おいて、（１０，１０゜・・・）は、めっき液（Ｌ）が
収容されためっき槽内の鋼帯パスラインに沿って一定間
隔に配置されている通電ロールであり、（２０，２０，
・・・）は通電ロール（ＩＯ２１０、・・・）のそれぞ
れと対をなして配置されたバックアップロール（その周
面には、絶縁層として、耐酸ゴム、ウレタンゴム等から
なる厚さ約３０〜５０ｆｆｌＩｎのライニングが施され
ている）である。＜Ｅ：Ｅ、Ｅ：Ｅ。

・・・〉は陽極であり、綱帯パスラインを挟んで水平方
向に配置されている。

上記通電ロール（１０，１０，・・・〉とバンクアップ
ロール（２０，２０，・・・）は鋼帯パスラインを一定
化するために、いずれか一方が固定され、他方は昇降可
動とされる。通電ロール（１０，１０，・・・）のそれ
ぞれは電気ブラシや冷却配管が接続される関係上、通電
ロールを固定し、バックアップロール（２０，２０，・
・・）を油圧シリンダ等により昇降動させる構造とする
のが一般である。鋼帯（Ｓ）は、昇降制御されるバック
アップロール（２０，２０，・・・）により下面側から
支承され、所定の押圧力でバックアップロール（２０，
２０゜・・・）と通電ロール（１０，１，０，・・・）
との間に挟持された状態で陽極（Ｅ：Ｅ、Ｅ：Ｅ、・・
・）間を通過する。

〔発明が解決しようとする課題〕

鋼帯表面に形成されるめっき金属膜は、その板幅方向の
全体に亘って−様な膜厚分布をなしていることが、めっ
き鋼帯の耐食性、加工性等に関する品質安定性を保証す
るために重要なことである。

また膜厚分布の均一性が確保されることにより、めっき
金属のオーバーコートの減少と、それに伴うめっき金属
原単位の低減・コストダウン等が可能となる。そのため
には、めっき槽中の陽極（ＥＶＥ。

ＥＶＥ、・・・）間を通過する鋼帯は略平坦な板面形状
を有していなければならない。

しかるに、めっき槽内に給送される鋼帯（Ｓ）は、第７
図（Ｉ　）（Ｉｆ　）に示すごとき板幅方向の反り（輻
反り変形）を有しているのが通常である。このため、鋼
帯（Ｓ）の表面とこれに対向する上下の陽極（ＥＶＥ）
との間の距離が、鋼帯の板幅方向の各部分において異な
り、それに対応して各部分におけるめっき液の電気抵抗
に差異が生じ、結果としてめっき金属の析出量の板幅方
向の分布が不均一となる。第８図ＣＩ　）（Ｉｔ　）は
、鋼帯（Ｓ）表面のめっき金属付着量の板幅方向におけ
る分布を模式的に示している。すなわち、同図（Ｉ）の
ように下向に凹（下反り変形）の綱帯の場合、上側面に
対するめっき金属付着量（曲線イ）は、板面中央部で最
も多く、左右両エッヂ部に向って減少しエッヂ部で最も
少なくなり、他方下側面に対するめっき金属の付着量（
曲線口）は、板面中央部で最も少なく、左右両エッヂ部
に向って増加する分布のかたよりを示す。

また、同図（ｆｆ）のように、上向に凹（上反り変形）
の場合は、その上側面と下側面のそれぞれにおける板面
中央部からエッヂ部にかけての付着量の増減変化が上記
（１）図の上反りの場合とは逆になるだけで、同じよう
に板幅方向におけるめっき金属付着量のムラが生じる。

このような鋼帯の幅反り変形量（Ｘ）（調帯の左右エッ
ヂを結ぶ直線に対する反り変形深さ、第６図参照）は、
鋼帯の板厚・板幅、材質、その他の条件により種々異な
るが、例えば４〜６ｍにも達することも少なくなく、そ
れによる板幅方向のめっき金属付着量のバラツキは設定
値に対し約±１０〜２０％にも達する。また、綱帯の幅
反り変形は、鋼帯と陽極との接触によるスパーク疵の発
生原因ともなる。なお、鋼帯の幅反り変形は、前記のよ
うな左右に略対称な形状を呈するもののほかに、左右非
対称の形状をなす場合もある。

調帯がこのような幅反り変形を有するのは、鋼帯（Ｓ）
がペイオフリールから巻出されてめっき槽に到るまでの
鋼帯移送過程において、調帯（Ｓ”）が多数のロール（
例えば、鋼帯張力調整用プライドルロール、Ｍ帯ループ
形成用デフレククロール、ｆｉＩ帯の蛇行・芯ずれ矯正
用ロール等）を経由し、それらのロールを通過するたび
に、ロールによる曲げ・曲げ戻しの変形が加わることに
よる。

また、めっき槽内では、上下の陽極（ＥＶＥ）の間隙（
その間隙幅は約１５〜２５ｍｍと狭い）を通過する鋼帯
のカテナリ　（たるみ）をできるだけ少なくする必要上
、綱帯に付加されるライン内張力は、通常の鋼帯移送ラ
インにおけるそれに比し高く、その張力の付加に起因し
て鋼帯の幅反り変形が誘起・助長される。

上記鋼帯の幅反り変形を矯正する方法として、めっき槽
内の通電ロール（１０）に対するバックアップロール（
２０）の押付力の強化、あるいは鋼帯張力の加減調節等
が行われているが、その効果は充分でない。

本発明は横型電気めっきにおける上記問題を解決するた
めになされたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、め
っき槽に給送される鋼帯を、所定の間隔で配置された複
数の通電ロールと、各通電ロールに向い合って配置され
たバックアップロールとの間に押圧挟持しつつ、水平配
置された陽極板面に沿って移送することにより鋼帯表面
にめっき金属を析出させる横型電気めっきにおいて、め
っき槽内の鋼帯の幅反り変形量を常時検出すると共に、
その検出信号に基づいて、バックアップロールを、通電
ロールに対する所定の押付力を維持しながら鋼帯を、鋼
帯パス方向にシフト駆動する鋼帯の幅反り変形矯正を行
うことを特徴としている。

以下、本発明について詳しく説明する。

第２図は、本発明の電気めっきにおけるめっき槽内のバ
ックアップロールのシフト駆動を示している。鎖線（２
０’）はバックアップロール（２０）を通電ロール（１
０）に対し、鋼帯を、鋼帯パス方向（矢符Ａ）の前側（
ロール出側）に、鎖線（２０”）は後側（ロール入側）
にそれぞれシフト駆動した状態を示している。従来の電
気めっきにおけるバックアップロール（２０）は、通電
ロール（１０）のロール軸心を含む垂直面内に固定され
、その垂直面に沿って通電ロールに対する昇降駆動とそ
れによる押付力の調節が行われるが、鋼帯を、鋼帯パス
方向のシフト駆動制御は行われない。本発明では、これ
と異なって、バックアップロール（２０）を昇降および
シフト駆動制御することとし、そこを通過する鋼帯の幅
反り変形の方向（上反り、下反り）および変形量（Ｘ）
の大きさに応じて、通電ロール（１０）に対する所要の
押付力を保持しつつ、鋼帯を、鋼帯パス方向にシフトさ
せることからなる鋼帯幅反り矯正が行われる。そのバッ
クアップロールのシフト駆動は、上反り鋼帯に対しては
、鋼帯進行方向の出側方向に、また下反り鋼帯に対して
は入側方向にそれぞれ行えばよい。

第３図は、通電ロール（１０）に対するバックアップロ
ール（２０）の昇降駆動およびシフト駆動機構の例を模
式的に示している。（４０）はスタンド、（４１）はス
タンド（４０）に組込まれた昇降台、（３０）は昇降台
（４１）上に固定されたシフト駆動装置である。昇降台
（４１）は、固定台（４２）に取付けられた昇降駆動装
置（５０）、例えば油圧シリンダのロンド（５１）の進
退運動により昇降制御される。（２１）はバックアップ
ロール（２０）の軸受チョックであり、その軸受チョッ
ク（２１）は、昇降台（４１）の上にロール軸と直交す
る向き（鋼帯を、鋼帯パス方向）にスライド可能なよう
に載設されると共に、シフト駆動装置（例えば、油圧シ
リンダ）　（３０）のロンド（３１）に連結されている
。なお、通電ロール（１０）は所定の高さ位置において
軸受チョック（１１）に支承されてスタンド（４０）に
固定されている。上記構成において、バンクアップロー
ル（２０）は昇降駆動装置（５０）による上下方向の位
置調節と通電ロール（１０）に対する押付力の調節が行
われると共に、シフト駆動装置Ｆ　（３０）のロンド（
３１）の進退運動により鋼帯を、鋼帯パス方向にシフト
駆動される。上記シフト駆動装置（３０）は、例えば電
動モータとその出力軸に連結されたスクリューロンドで
構威し、スクリューロンドの正・逆回転に伴う進退運動
によりバンクアップロール（２０）の軸受チョック（２
１）をシフトさせるようにしたものであってもよい。

めっき槽内における鋼帯の幅反り変形矯正は、めっき槽
内の適宜個所で鋼帯の幅反り変形（変形方向と変形量）
を非接触検出し、予め求めておいた幅反り変形とその変
形矯正に必要な鋼帯を、鋼帯パス方向のシフト駆動！（
ＳＣ）との関係に基づいてバックアップロールをロール
の入側または出側へシフト制御することにより行われる
。第１図はその例を示している。

図中（６０）　（６０）　（６０）はそれぞれ幅反り変
形検出センサであり、各センサ（６０）　（６０）　（
６０）の検出信号は、制御器（図示せず）を介してシフ
ト制御信号に変換され各シフト駆動装置（３０）　（３
０）　（３０）に入力されることにより、上記検出信号
に応じた各バックアップロール（２０）　（２０）　（
２０）のシフト制御が行われるようになっている。その
幅反り変形検出センサ（６０）は、例えば第４図に示す
ように、鋼帯（Ｓ）の幅方向に複数個（例えば３個）の
変位計（６１）　（６１）　（６１）を同一高さレベル
に配置し、各変位計の鋼帯表面までの距離の検出値に基
づいて鋼帯の幅反り変形方向（上反り、下反り）とその
変形量（Ｘ）の大きさを求めるようにしたものであって
よい。図示の各センサ（６０）　（６０）　（６０）は
ロール部（Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３）のそれぞれの出側に位置
して鋼帯（Ｓ）の下面側に配置されているが、ロール部
（Ｒ１）　（Ｒ２）　（Ｒ３）の入側であってもよく、
また鋼帯（Ｓ）の上側に配置される場合もある。

第５図は、鋼帯の幅反り変形矯正のためのバックアップ
ロール駆動制御回路構成の例を示している。（１）は上
位電算機、（２）は演算装置、（３）は制御装置である
。演算装置（２）では、上位電算機（１）から入力され
るめっき槽内の鋼帯に関する情報（鋼種、ゲージ・サイ
ズ等）と、幅反り変形検出センサ（６０）からの検出信
号（幅反り方向、変形ｉｔ）が処理され、その処理記号
は制御装置（３）により、バックアップロール（２０）
の昇降駆動制御信号およびシフト駆動制御信号に変換さ
れてそれぞれ昇降駆動装置（５０）およびシフト駆動装
置（３０）に入力される。

上記鋼帯の幅反り変形の検出とバックアップロールのシ
フト駆動制御は、代表的には、めっき槽内の最上流側に
おいて、すなわち第１図におけるめっき槽入側の第１段
のロール部（Ｒ１）において行われるが、めっき槽内の
鋼帯は前記のようにカテナリ対策として比較的高い張力
が加わっており、かつ各ロール部（Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３）
のそれぞれにおいて比較的高い押圧力が加えられるため
、各ロール部（Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３）を通過するごとに鋼
帯（Ｓ）の幅反り変形状況に若干の変化を生じる場合も
ある。このため、図示のように、ロール部（Ｒ１、Ｒ２
，Ｒ３）のそれぞれのバックアップロール（２０，２０
，２０）をシフト制御可能な構造とすると共に、それら
の近傍に幅反り変形検出センサ（６０，６０，６０）を
設置しておき、そこを通過する調帯の幅反り変形に応じ
てそれぞれのバンクアップロールのシフト制御を行うよ
うにするとよい。なお、めっき槽の出側に位置する最終
段のロール部（Ｒ４）におけるバンクアップロール（２
０）をシフト制御する必要はない。第１図では、３つの
電極対（ＥＶＥ）　（Ｅ：Ｂ）　（ＥＶＥ）が設置され
た３セル構造めっき槽における例を示したが、それ以外
のセル数のめっき槽での電気めっきにおいても、鋼帯幅
反り変形の検出とバックアップロールのシフト駆動制御
は前記したそれと同じように行えばよい。

前記説明では、鋼帯パスラインの上下に陽極対（ＥＶＥ
）　（ＥＶＥ）　（ＥＶＥ）を配置して鋼帯（Ｓ）の両
面にめっきを行うこととしているが、むろん片面めっき
を行う場合についても、鋼帯幅反り変形の検出とそれに
基づくバックアップロールのシフト制御は前記両面めっ
きの場合のそれと何ら異ならない。また、陽極として溶
解電極または不溶解電極のいずれを用いる電気めっきに
おいても、本発明が適用され得ることは言うまでもない
。

〔実施例〕

第１図に示す電気めっき装置において、各ロール部（Ｒ
１）　（Ｒ２）　（Ｒ３）の出側で鋼帯の幅反り変形を
検出すると共に、その検出信号に基づいてバックアップ
ロールをシフト駆動する鋼帯幅反り矯正を行いながら鋼
帯の両面に亜鉛めっきを行った。

（１）めっき浴組成 Ｚｎ５Ｏａ：３００ｇ／　ｌ　、　ＮａｚＳＯ４：１０
０ｇ／　ｌ　、　ＰＨ：１．２（２）陽極：不溶性電極
（Ｐｂ＋０．５％Ｓｎ）、電極間距離：２２ａｍ、陽極
対数：３ （３）調帯張カニ約２．５ｋｇ／閣２ （４）！帯移送速度：８０ｍ／分 （５）バックアップロール押付カニ約１５〜２０　ｋｇ
　／　ｃｔ（６）鋼帯ニステンレス鋼板（Ｆｉ幅：９１
４〜１２２５鵬、板厚：０゜６〜１．２ｍ） 比較例としてバックアップロールのシフト駆動制御を行
わない点を除いて上記と同一の条件（但し、ライン内鋼
帯張力は、３ｋｇ／ｍｍ”に設定）とした従来法による
調帯両面の亜鉛めっきを行った。

上記各めっき試験において次の結果を得た。

（１）調帯幅反り変形 従来法における幅反り変形量（Ｘ）は約４ｍｍに達する
場合もあるのに対し、発明例のそれはＯ−１閣である。

（２）スパーク疵 従来法における発生率は、鋼帯通過量の約０．１％ない
しそれ以上であるのに対し、発明例では皆無であった。

（３）めっき金属の板幅方向析出量分布めっき金属付着
ｉ１（設定値：２０ｇ／ｒｒｒ片面）の板幅方向のバラ
ツキは、従来法では約２０％であるのに対し、発明例で
は１０％以下であった。この付着量の均一化により、め
っき金属の原単位は約２％の低減が可能である。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、めっき槽における鋼帯の幅反り変
形が効果的に矯正されるので、鋼帯の電極との接触およ
びそれに因るスパーク疵の発生がなく、かつめっき金属
付着量の板幅方向の分布が均一なめっき鋼帯を製造する
ことができる。また、めっき金属付着量の分布の均一化
に伴い、オーバコートの減少、すなわちめっき金属原単
位の低減・コストダウン等の効果も得られる。また電極
間距離の縮小化による電力原単位の低減も可能となる。

更に、本発明方法においては、めっき槽内の調帯に付加
されるユニット張力を従来のそれに比し低くすることが
できる。その張力低減に伴って、駆動電力が！ｆｆｆ減
されるだけでなく、通電ロールやバックアップロールの
周面の摩耗損傷が少なくなり、耐用寿命の改善効果も得
られる。また、バックアップロールのシフト駆動に伴っ
て、通電ロール表面に析出付着しためっき金属が自動的
にその表面から剥離除去されるので、通電ロールのメン
テナンスも大幅に軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例を模式的に示す図、第２図
はバックアップロールのシフト駆動説明図、第３図はバ
ックアップロールの昇降・シフト駆動機構の例を模式的
に示す図、第４図は綱帯幅反り変形検出センサの例を示
す図、第５図はバックアップロールの駆動制御回路の例
を示す図、第６図は従来法の説明図、第７図（１）（Ｉ
Ｉ　）は電極間を通過する鋼帯の幅反り変形説明図、第
８図〔Ｉ］〔■〕は鋼帯の幅反り変形とめっき金属付着
量の板幅方向分布の説明図である。 １０：通電ロール、２０：バックアップロール、３０：
シフト駆動装置、５０：昇降駆動装置、６０：鋼帯幅反
り変形検出センサ、Ｓ：鋼帯、Ｅ：陽極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、めっき槽に給送される鋼帯を、鋼帯パス方向に所定
   の間隔で配置された複数の通電ロールと、各通電ロール
   に向い合って配置されたバックアップロールとの間に押
   圧挟持しつつ、水平配置された陽極板面に沿って移送す
   ることにより鋼帯表面にめっき金属を析出させる横型電
   気めっきにおいて、 めっき槽内の鋼帯の幅反り変形を常時検出すると共に、
   その検出信号に基づいて、バックップロールを、通電ロ
   ールに対する所定の押付力を維持しながら鋼帯パス方向
   にシフト駆動する鋼帯の幅反り変形矯正を行うことを特
   徴とする電気めっき方法。