JPH0427320B2 - - Google Patents

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JPH0427320B2
JPH0427320B2 JP4437285A JP4437285A JPH0427320B2 JP H0427320 B2 JPH0427320 B2 JP H0427320B2 JP 4437285 A JP4437285 A JP 4437285A JP 4437285 A JP4437285 A JP 4437285A JP H0427320 B2 JPH0427320 B2 JP H0427320B2
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JP
Japan
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electrolytic
wire
electrolyte
current density
increase
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Expired
Application number
JP4437285A
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English (en)
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JPS61204394A (ja
Inventor
Hajime Fukiganehara
Mamoru Murahashi
Takashi Taniguchi
Kazuo Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP4437285A priority Critical patent/JPS61204394A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、電力コストの低減をはかりつつ効率
の良い電解を達成することのできる金属線材の電
解処理方法に関するものである。尚本発明におけ
る電解処理とは、金属線材の電解洗浄,電解酸
洗,電気めつき等の電解処理を含み、アルカリ性
あるいは酸性の電解液中に金属線材を通過させて
対極との間で電解処理を行なうものを意味する。 [従来の技術] 金属線材の電解処理殊に電気めつきは例えば第
8図に示す電解装置を使用して行なわれる。即ち
タンク1からポンプPで抜き出した電解めつき液
(以下電解液という)Lを電解セル2内へ上方か
ら注入し、電解セル2内を満たすだけでなく更に
積極的に大量注入してオーバフローさせ、オーバ
フロー分をタンク1へ戻している。そして電解セ
ル2内の電解液La中には陽極3を浸漬しており、
線材Wをローラ(陰極)4と接触させながら上記
電解セル2内へ通すことによつて線材Wに対する
電気めつきを施している。 ところで上記電気めつき操業において処理効率
即ち生産性を高めようとすると線材Wの通過速度
を上昇させる必要があり、その為には電解セル
の長さを長くするかあるいは電解電流密度を上
昇させる必要があるが、このうちの場合には装
置規模が大きくなり実用上不適当である。一方
の場合には、電解電流密度を一定限度以上に上昇
させると線材のめつき面が金属光沢のない黒味を
帯びた状態(これを焼け現象という)になるとい
う欠点があり、電流密度については上限があると
思われる。また高電流密度を確保する為には電解
電圧を上げなければならず、その為に電力コスト
が高騰するという問題も生ずる。 [発明が解決しようとする問題点] そこで本発明者等は、設備の大型化を伴わず
に、生産性を向上させる為にはの電流密度上昇
法を基本とし、当該手段の欠点である焼け等の防
止を図りつつ電力コストの低減をはかり得る様な
電解処理方法を提供しようと考え、その方向で研
究を重ねた。 即ち本発明者等の研究によれば、高電流密度条
件下で線材表面に焼けが発生するのは、線材めつ
き面近傍の電解液中の金属イオン濃度が電解によ
つて低下するからであり、電解速度に対応できる
高金属イオン濃度の電解液を線材めつき面へ供給
することができないからである。本発明者等は上
記知見から電流密度増大手段を採用して生産性
を向上させる為には、線材めつき面へ金属イオン
を十分に供給することが必要であり換言すれば高
金属イオン濃度の電解液の流速を高めて線材めつ
き面に十分な量の電解液を接触させる必要がある
との指針を得るに至つた。 [問題点解決するための手段] 本発明は、上記指針を問題解決の重要な糸口と
考え、これを基に研究を重ねた結果完成されたも
のであつて、その要旨は、電解液の流量をV
(m/sec)、電流密度をE(A/dm2)としたと
き、E≦−0.002V2+1.4V+30となる様に電解液
流速および電流密度を調整し、且つ電極と金属線
材の間隔を5〜20mm、電極長を1500mm以下として
金属線材の電解処理を行なう点に存在する。 [作用] 本発明の構成要件を順を追つて説明する。 電解液流速および電流密度: E≦−0.002V2+1.4V+30 前述の如く焼け現象を防止しつつ高電流密度条
件で電解処理を行なう為には線材めつき面へ十分
な量の電解液を供給しなければならない。その為
本発明においては電解装置内において電解液を強
制循環させ、電解液流速を高めるという構成をと
つている。 即ち第1図に示した様なオープンタイプの電解
装置を使用して電解液流速を高めようとすればオ
ーバフロー部より上方の電解セル槽高さをかなり
高くしてオーバフロー部における液圧を高める必
要があるが、その為には電解セル槽を相当に大規
模とする必要があり実用的に問題がある。しかも
これによつて増速できるのはオーバフロー部近傍
の流速に限られ、必ずしも全部分の流速を有効に
高め得る訳ではない。又オーバフロー部からは電
解液が遠方まで勢いよく放出されるので、電解セ
ルの受け部分を長く設計しなければならず装置規
模が大きくなる。これらの理由からオープンタイ
プの電解装置では電解液流速を高めることは困難
であり、換言すれば重力流下式の電解装置を用い
てあり、電解液流速を高めることは困難である。
本発明者等はかかる状況を鑑みた結果電解液流速
を高める為には電解液を強制循環させる必要があ
るとの結論を得た。 尚本発明において電解液を強制循環させる平段
について特に制限はないが例えば第2図に示す電
解装置を適用することができる。即ち該電解装置
Sは、円管状陽極体11の両側に電解液導入ガイ
ド12(後述、第4,5図参照)を夫々設け、タ
ンク1からポンプPにより抜き出した電解液Lを
両端から円管状陽極体11の貫通孔13へ導入
し、円管状陽極体11の略中央部から抜き出して
タンク1へ戻している。一方線材Wは陰極ローラ
14と接触させつつ、円管状陽極体11の図面左
側端部から貫通孔13へ導入し図面右側端部から
抜出している。そして円管状陽極体11と陰極ロ
ーラ14の間に電圧を加えている。上記電解装置
においては、貫通孔13内に電解液Lを強制流通
させるのでポンプPの供給量を変えることにより
電解液流速を任意に調整することができる。 そこで上記の様な電解装置を用いて電解液流速
と最大電流密度(焼け現象を生じることのない電
流密度最大値)の関係を調べてみると第1図に示
す結果が得られた。即ち最大電流密度(E)は電
解液流速(V)が増大するにつれて大きくなる傾
向にあり、両者の間には、E=−0.002V2+1.4V
+30で示される関係が成立する。従つてE≦−
0.002V2+1.4V+30となる様に、電解液流速を調
整することにより焼け現象を発生させることなく
線材の電解処理を行なうことができる。尚本発明
において電流密度範囲は特定するものでないが、
高い生産性を得る為には電流密度を90〜250(A/
dm2)とすることが望まれる。そして焼け現象を
発生させることなく上記好適電流密度範囲を得る
為には電解液流速を0.5〜2.5cm/secとすればよ
い。 その他、電解電圧を上昇させる要因の1つに陽
極で発生するガスによる遮断抵抗電圧があるが、
本発明において上記の如く電解液を強制流通させ
ることにより陽極に発生・滞留するガスを電解液
と共に押し流すことができ、遮断抵抗電圧を低下
させることができる。この結果、第3図に示す様
に従来法に比べ電解電圧を低下させることができ
る。 電極と線材の間隔:5〜20mm 基本的には陰極である線材表面へ金属イオンを
供給する上で電極(陽極)と線材の間にはある程
度の間隔を設けることが必要であり、さらに間隔
を設けることによつて電極と線材の短絡を防止す
ることができる。上記間隔が5mm未満では線材の
振動によつて電極と線材が短絡する恐れがある。
一方間隔が20mmを超えると電極と線材間に必要以
上の厚みで電解液が存在することになる為電解液
による抵抗電圧が高くなり電解電圧が増大し電力
コストの高騰をまねく。 電極長:1500mm以下 生産性を上げる為電流密度を増大させていくと
殊に電流密度を200(A/dm2)以上に上げると、
陰極である線材中を流れる電流も大きくなり、線
材の抵抗電圧の増大に伴ない電解電圧が高くな
る。即ち電極長が1500mmを超えると、陰極部分の
線材も長くなり、上記線材抵抗電圧の増大に伴な
う電解電圧の上昇が大きくなり、電力コストの高
騰につながる。また電極並びに線材が長すぎる為
に電流分布が不均一になり、均質なめつき状態を
得ることができなくなる。 [実施例] 第4図は第2図に示す電解装置に適用される電
解液導入ガイドを示す断面説明図で、電解液導入
ガイド12(第4図における−線断面矢視図
を示す第5図参照)は、円管状陽極体11端部の
拡径部内径と略同等径の大径部15,15の間に
縮径部16を設け、ここに環状パツキング17を
装填し、且つ図面右側に小径部18を有し、さら
に小径部18端面に旋回羽根19を付設してお
り、小径部18外周面と前記陽極体拡径部内壁面
の間隙へ接線方向から導入される電解液の旋回力
を高めている。これによつて電解液は中空流とな
つて導入ガイド貫通孔13へ流入し、やがて旋回
力が弱まると中空流から充実流に変わり、電解装
置中央部から排出される。上記電解液導入ガイド
を用いることによつて導入部分における電解液洩
を防止しつつ電解装置内へ電解液を強制流入させ
ることができる。 第6図は本発明に適用される電解装置の他の実
施例を示す模式図で、本実施例では、円筒状陽極
体11の線材走行方向下流側端部に第4,5図に
示される様な電解液導入ガイド12を設け、上流
側端部に第7図(後述)に示される電解液排出ガ
イド20を取付けている。そしてポンプPにより
抜出した電解液は線材走行方向下流側から上流側
へ流れ、タンク1へ戻されている。該実施例にお
いて前記と同様に電解液を洩らすことなく陽極体
貫通孔13へ強制導入することができる。また本
実施例では電解液が線材走行方向と対向して流さ
れるので、線材めつき面への金属イオンの供給並
びに陽極発生ガスの除去を一層効率良く行なうこ
とができる。 第7図は電解液排出ガイドの一例を示す断面説
明図で、排出ガイド20は、螺旋流路21を有す
る回転子22を内蔵し、該回転子22の軸部相当
部分の線材通過孔に回転方向と逆方向の螺旋溝を
形成して構成される。該電解液排出ガイド20を
用いることによつて陽極体貫通孔13を送給され
てきた電解液は、流れに押されて自転する前記回
転子22によつて遠心側へ振り分けられ排出ライ
ン10へ集められてタンク(図示せず)へ戻され
る。このとき電解液排出ガイド20における液洩
れは上記遠心力による振り分け効果並びに逆螺旋
溝23による押し戻し効果によつて回避される。 実施例 線径1.5mm〓の軟鋼線に、第2図に示す電解装置
を用いてZnめつきを行なつた。装置寸法,めつ
き浴組成及びめつき条件は次の通りである。 装置 円管状陽極体 内径 30mm〓 長さ 1500mm 陽極体と線材の距離 約14.5mm めつき浴組成 ZnSO4・7H2O 400g/ H2SO4 150g/ めつき浴温度 55℃ 比較例として第8図の電解装置を用いて同じめ
つき浴組成、温度でZnめつきを行なつた。 装置 めつき浴長さ 1500mm 陽極体と線材の距離 12mm 結果は第1表に示す通りであつた。
【表】
【表】 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、焼けを発
生させることなく電流密度を上げることができ、
高い生産性を得ることができる。電流密度を上げ
るに当たり電解電圧の上昇を最小限に抑えること
ができ電力コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は流速と最大電流密度の関係を示すグラ
フ、第2図は本発明に適用される電解装置の一例
を示す模式図、第3図は極間距離と電解電圧の関
係を示すグラフ、第4図は電解液導入ガイドを示
す断面説明図、第5図は第4図における−線
断面矢視図、第6図は他の電解装置例を示す模式
図、第7図は電解液排出ガイドを示す断面説明
図、第8図は従来の電解装置例を示す模式図であ
る。 1…タンク、11…円管状陽極体、12…導入
ガイド、13…貫通孔、14…陰極ローラ、20
…排出ガイド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 金属線材を連続して電解処理する方法におい
    て、電解液の流速をV(cm/sec)、電流密度をE
    (A/dm2)としたとき、E≦−0.002V2+1.4V
    +30となる様に強制循環により電解液流速を調整
    し、且つ電極と金属線材の間隔を5〜20mm、電極
    長を1500mm以下として電解処理を行なうことを特
    徴とする金属線材の電解処理方法。
JP4437285A 1985-03-06 1985-03-06 金属線材の電解処理方法 Granted JPS61204394A (ja)

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JP4437285A JPS61204394A (ja) 1985-03-06 1985-03-06 金属線材の電解処理方法

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JPS61204394A JPS61204394A (ja) 1986-09-10
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0660433B2 (ja) * 1989-03-02 1994-08-10 日本鋼管株式会社 亜鉛系合金電気めつき鋼板の製造方法
JPH02228493A (ja) * 1989-03-02 1990-09-11 Nkk Corp 亜鉛系合金電気めつき鋼板の製造方法
JPH03150393A (ja) * 1989-11-06 1991-06-26 Mitsubishi Electric Corp 線材連続めっき装置

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JPS61204394A (ja) 1986-09-10

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