JPH0319314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加工部材に金属をメツキする方法に
係り、更に詳しくは、電流回路中の陰極として接
続された加工部材上に金属、主にクロムを電気メ
ツキする方法に係り、当該加工部材は、電流回路
中の陽極及びいずれかの補助陽極を通過するよう
に電解液中を所定の速度で動かされる。

電解液から陰極に金属を電気メツキする場合、
電解液中の陽極と陰極との間の電流密度の僅かな
変化が皮膜中の特性及び皮膜表面に対する密着性
に完全に異なる性質を生起するという比較的困難
で微妙な過程を伴う。

本発明は、メツキされるべき表面に優れた密着
性を与える方法と、皮膜自体の密度を改良する方
法との両者に係る。

長年の間に、金属を物体に電気メツキする様々
の方法を開示した非常に多くの特許が付与されて
いる。

クロムメツキについて開示しているドイツ国特
許第484206号明細書には、後から行われる加工部
材を陰極とする電気メツキの段階でより良好な密
着性を得るために素地表面をエツチすべく、クロ
ムメツキしようとする加工部材をまず最初に陽極
として作動させることが提案されている。現在こ
の方法が一般に使用されている。

更にドイツ国特許第923405号明細書には、加工
部材を電解液中に残留させたまま断続的に通電を
中止しながら電気メツキを行うと、より簡単に研
摩されたクロム表面が得られることが記載されて
いる。

スイス国特許第498941号明細書には、細長形の
物体を陽極を徐々に通過させることにより、当該
物体にクロムメツキを施す方法が開示されてい
る。

更にスウエーデン国公告明細書第310970号で
は、クロムの電気メツキの場合、面積、形状また
は接近性の違いにより陰極の電流密度が部分的に
非常に低くなるとその部分ではメツキが全く形成
されないので、電流密度はメツキすべき面積全体
にわたつて制御しなければならないということが
開示されている。逆に、そうでない場合特に不適
当な表面はエツチされ得ると警告している。前述
の公告明細書の第３頁、第２パラグラフから明ら
かなように、鋳鉄及び鋼の陰極は、クロムメツキ
浴中にこのような好ましくないエツチングを特に
起こし易いと考えられている。

上述の問題を回避するためにこの公告明細書に
は、電流密度が低すぎて所望のメツキが形成され
ないか、或いは電流密度が高すぎるために表面の
特別な部分に所望以外のメツキが形成さるような
領域と近接する位置に補助電極を配配置すること
が提案されている。この場合補助電極は、陽極と
陰極との間に接続された電流回路とは別個の電流
回路に接続されなければならない。

電流密度が低すぎるためにクロム浴中に生じる
エツチングの問題は米国特許第4062741号明細書
中でも論じられており、当該特許では、電流遮断
後にもクロムメツキ浴中に残留させた物体に数ボ
ルトの電圧を印加することが提案されている。

この他実際によく使用されている方法は、逆極
性を用いて被処理物体をまずエツチし、次に当該
物体を同一の浴中でメツキするものである。

本発明の目的は、メツキすべき加工部材の表面
を連続的、且つ、確実にエツチングすることがで
き、メツキにより形成された金属被膜の加工部材
に対する優れた密着性を保証し得、高品位のメツ
キ製品を製造し得るメツキ方法を提供することに
ある。

本発明によれば、前述の目的は、電源に陰極と
して電気的に接続された加工部材を電解液中にお
いて加工部材のメツキすべき表面に平行な所定方
向へ移動させる段階と、加工部材の表面に実質的
に平行に、且つ、加工部材の表面から第１の距離
離間して電解液中に制御部材を配置する段階と、
前述の所定方向に関して制御部材の下流側の電解
液中において加工部材の表面に実質的に平行に、
且つ、制御部材から第２の距離離間すると共に加
工部材の表面から第１の距離よりも大きな第３の
距離離間して、電源に電気的に接続された陽極を
配置する段階と、制御部材と加工部材との間の電
流密度を制御するために、電解液中で加工部材を
移動させる際に第１の距離、第２の距離、メツキ
電流及びエツチング電流を調節することにより、
加工部材が制御部材を通過する際に加工部材をエ
ツチングする段階とを有する加工部材に金属をメ
ツキする方法により達成される。

本発明の方法は、電源に陰極として電気的に接
続された加工部材を電解液中において加工部材の
メツキすべき表面に平行な所定方向へ移動させる
段階を有し、加工部材の表面に実質的に平行に、
且つ、加工部材の表面から第１の距離離間して電
解液中に制御部材を配置する段階を有しており、
また、前述の所定方向に関して制御部材の下流側
の電解液中において加工部材の表面に実質的に平
行に、且つ、制御部材から第２の距離離間すると
共に加工部材の表面から第１の距離よりも大きな
第３の距離離間して、電源に電気的に接続された
陽極を配置する段階を有すると共に、制御部材と
加工部材との間の電流密度を制御するために、電
解液中で加工部材を移動させる際に第１の距離、
第２の距離、メツキ電流及びエツチング電流を調
節することにより、加工部材が制御部材を通過す
る際に加工部材をエツチングする段階を有してい
るが故に、加工部材が金属によつてメツキされる
のに先立つて、メツキすべき加工部材の表面を連
続的且つ確実にエツチングすることができ、メツ
キにより形成された金属皮膜の加工部材に対する
優れた密着性を保証し得、高品位のメツキ製品を
供し得る。

即ち、本発明は、エツチングとメツキとを時間
的に近接して行い極性変換方向を避けることによ
り、メツキされた表面皮膜の密着性とその品質と
を著しく改良し得る新規な方法に係る。

本発明の方法は、長年の間に集積され、また前
述の特許明細書中に明示された電気メツキの経験
に基づいている。しかし乍ら同時に発明の概念と
して、従来未解決であつた問題に対して全く独自
の解決方法を提案している。前述のように、本発
明の方法は陰極として動作する加工部材上に金
属、主にクロムを電気メツキすることに係り、当
該加工部材は電解液中において金属の析出が行わ
れる陽極を通過するようにして所定の速度で動か
される。

本発明による方法は、陽極に達する直前に陰極
として作動する加工部材を連続的にエツチするこ
とに基づいている。この動作は連続的に行われる
ので、既に示唆したような多くの欠点をもつ極性
変換方法は用いられない。

本発明によればこの連続的エツチングは、電流
密度を制御する部材を陽極のすぐ手前に配置し、
加工部材の表面がエツチされるように制御部材と
陰極（加工部材）との間の電流密度を制御するこ
とによつて達せられる。制御部材は完全に電気絶
縁性であるか、或いは陰極が制御部材を通過する
時その電流密度により陰極（加工部材）のエツチ
ングが行われるように電流回路中の陰極に接続さ
れる。同様に本発明の方法は、数対の制御部材と
陽極とを同一の電解液中に連続的に配置すること
により実施され得る。また、陰極と制御部材との
間の距離及び陰極と陽極との間の距離を、、制御
部材及び陽極に対する陰極の移動距離に従つて変
化させることにより、メツキ皮膜の品質は改良さ
れ得る。このようにして、電流密度、従つてエツ
チングの程度、及び電気メツキの密度は陰極の表
面上のいずれの点に於いても所望の値に変化させ
得る。このように異なる深さで異なる硬度がメツ
キ面に与えられるという点は特特に有意義であ
る。この他にも確実な利点が得られ、エツチング
−メツキ工程全体は部分的な真空下で実施され得
る。本発明の方法は当該発明方法を実施するため
の構成を示す複数の基本的概略説明図に関連して
以下に詳述される。

因に、本発明の方法はステートインステイチユ
ートオブテクニカルリサーチインヘルシングフオ
ルス（State Institute of Technical Research
in Helsingfors）に於いて試験報告MRG1776と
して試験され、良好な結果を得た。

第１図から５図は本発明の基本的概略説明図で
あり、電気メツキ浴、測定手段及び完全な電気接
続システムのような通常用いられる素子は省略或
いは単に示唆するにとどめた。

第１図は本発明方法の基本原理を示す。加工部
材Ｋは電流回路１中の陰極として電源Ｕに電気的
に接続される。陽極は２、電解液は３で示され
る。陰極Ｋは矢印Ｖの方向に連続的に動かされ
る。

即ち、加工部材Ｋは、電解液３中において加工
部材Ｋのメツキすべき表面に平行な所定方向に動
かされる。電源Ｕに電気的に接続された陽極２
は、前述の所定方向に関して制御部材４の下流側
の電解液３中において加工部材Ｋの表面に実質的
に平行に、且つ、制御部材４から距離Ｂ離間する
と共に加工部材Ｋの表面から距離ａよりも大きな
距離Ａ離間して配置される。

加工部材Ｋ（陰極）は陽極２に到達する直前に、
本発明の特徴を構成する制御部材４の下側を通過
する。制御部材４は本図面中に示された基本形で
は電気的絶縁シールドを構成している。制御部材
４は、加工部材Ｋの表面に実質的に平行に、且
つ、加工部材Ｋの表面から距離ａ離間して電解液
３中に配置される。陽極２と陰極Ｋとの間の距離
Ｂ及び電源Ｕの電圧はメツキに関する主要な変数
となり、他方、制御部材（絶縁部材）４と陰極Ｋ
との間の距離ａ及び制御部材４と陽極２との間の
距離Ｂ並びに陽極２にかかる電流の強さはエツチ
ングを決定する。電流密度はエツチングとメツキ
との双方を制御する。制御部材４と加工部材Ｋと
の間の電流密度を制御するために、電解液３中で
加工部材Ｋを移動させる際に距離ａ、距離Ｂ、メ
ツキ電流及びエツチング電流を調節することによ
り、加工部材Ｋが制御部材４を通過する際に加工
部材Ｋをエツチングする。前述の全変数は実験に
よつて決定されなければならない値である。エツ
チングは領域１０、及びメツキは領域１１中で行
われる。

第２図に示した本発明の具体例の場合、制御部
材（絶縁部材）４は電気的な導体部材５に置換え
られ、導体部材５及び加工部材Ｋは、従つて実際
に同一の電流回路中で陽極及び陰極としてそれぞ
れ動作し得る。従つて、上述の変数は実施時の条
件に応じて調整されなければならない。

第３図に示した具体例の場合、エツチングを強
化するための強化部材６が他の電流回路７中に接
続されており、強化部材６は他の電源を有する。
この場合、上述の変数が他の値で与えられなけれ
ばならないという点を除き、前述と同じ条件が適
用される。

第４図に示した具体例の場合、絶縁層８は陽極
２とエツチング強化部材６との間に配置されてい
る。絶縁層８は強化部材６と陰極Ｋとの間に伸延
する場合もあるという点に注意すべきである。こ
れは必ずしも必要ではないがそうした方がよい場
合もある。電流回路７を第３図に示すように強化
部材６に接続してもよい。

第５図は本発明の変形例を示し、この変形例の
場合、陽極２と陰極Ｋとの間（A1−A2）及び強
化部材５(4)と陰極Ｋとの間（a1−a2）の距離は、
陰極Ｋが強化部材５(4)及び陽極２を通過する行路
に沿つて変化する。部材５(4)は、第２図のような
電気的な導体部材５または第１図に示されるよう
な絶縁部材４から構成され得る。この変形例によ
れば、例えば底部層と表面層との間において特性
を徐々に変化させるようにメツキを行うべく、強
化部材５(4)に沿つてエツチング過程に影響を与え
ることが可能である。

メツキ層中に所望の特性を得るために、図面中
の可変部材はかなりの程度まで相互に組合わせる
ことができる。例えば絶縁部材４及び電気的導体
部材５は加工部材（陰極）の移動方向に並列に配
置してもよい。

実際の実験の結果、絶縁遮蔽保護体により数部
分に分割された陽極を加工部材が通るように構成
することにより、或いは相互間に絶縁遮蔽保護体
を有する数個の連続陽極を使用することにより、
皮膜の品質は著しく改良されることが立証され
た。各陽極は異なる電流供給源からそれぞれ異な
る電圧を印加されるようにしてもよい。電流密度
を漸減させるような絶縁遮蔽保護体を陽極の端部
に形成することにより、同様にして皮膜の品質を
改良することができた。

本発明によれば、加工部材が金属によつてメツ
キされるのに先立つて、メツキすべき加工部材の
表面を連続的且つ確実にエツチングすることがで
き、メツキにより形成された金属皮膜の加工部材
に対する優れた密着性を保証し得、高品位のメツ
キ製品を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理を示すための説明
図、第２図から第４図は、本発明の具体例をそれ
ぞれ示す説明図、及び第５図は本発明の変形例を
示す説明図である。 ２……陽極、３……電解液、４，５，６……制
御部材、Ｋ……加工部材、Ｕ……電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源に陰極として電気的に接続された加工部
   材を電解液中において前記加工部材のメツキすべ
   き表面に平行な所定方向へ移動させる段階と、 前記加工部材の表面に実質的に平行に、且つ、
   前記加工部材の表面から第１の距離離間して前記
   電解液中に制御部材を配置する段階と、 前記所定方向に関して前記制御部材の下流側の
   前記電解液中において前記加工部材の表面に実質
   的に平行に、且つ、前記制御部材から第２の距離
   離間すると共に前記加工部材の表面から前記第１
   の距離よりも大きな第３の距離離間して、前記電
   源に電気的に接続された陽極を配置する段階と、 前記制御部材と前記加工部材との間の電流密度
   を制御するために、前記電解液中で前記加工部材
   を移動させる際に前記第１の距離、前記第２の距
   離、メツキ電流及びエツチング電流を調節するこ
   とにより、前記加工部材が前記制御部材を通過す
   る際に前記加工部材をエツチングする段階とを有
   する加工部材に金属をメツキする方法。 ２ 前記制御部材が、電気的絶縁シールドから形
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ 前記制御部材が、電気的に伝導性であり、前
   記陽極及び前記加工部材と協働して電流回路を構
   成する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 前記制御部材は、電気的な絶縁部材を介して
   前記電流回路の前記陽極から隔離されており、前
   記絶縁部材の一端は、前記制御部材の下側に伸延
   している特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５ 前記陽極と前記加工部材との間において変化
   する電流密度を生ぜしめるべく、前記陽極と前記
   加工部材との間の距離が、前記所定方向に沿つて
   変化するように前記陽極が前記加工部材の表面に
   対して傾斜して配置される特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ６ 前記陽極と前記加工部材との間の前記第３の
   距離が前記所定方向に向かつて減少するように、
   前記陽極が配置される特許請求の範囲第５項に記
   載の方法。 ７ 前記制御部材と前記加工部材との間の第１の
   距離が前記所定方向に沿つて変化するように、前
   記制御部材が配置される特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ８ 前記加工部材は電気的伝導性であり、前記加
   工部材が他の電源に陰極として電気的に接続され
   ており、前記制御部材が他の陽極として前記他の
   電源に電気的に接続されている特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。