JPH04322765A

JPH04322765A - 浸漬式リン酸塩処理装置およびスラッジの除去方法

Info

Publication number: JPH04322765A
Application number: JP9241491A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakatani; 康志中谷; Katsumi Oshima; 大嶋　克巳; Kunio Goro; 五老　邦雄
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1992-11-12

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車車体等
の塗装前処理に採用される浸漬式リン酸塩処理装置およ
び該処理装置における不溶解性リン酸塩（以下、スラッ
ジと称する）の除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体などの塗装工程においては、
プレス工程あるいは溶接工程にて車体に付着した油や塵
埃を除去する洗浄工程後に、電着塗膜の耐食性や密着性
を高めるためのリン酸塩処理工程が設けられている。リ
ン酸塩処理工程は車体を構成する金属表面にリン酸塩皮
膜を形成する工程であって、リン酸塩処理液に車体を全
没させるフルディップ型、あるいは処理液に車体のアン
ダーボデーのみを浸漬させアッパーボデーはスプレー式
とするハーフディップ型などの浸漬式塗装方法が広く採
用されている。このような浸漬式塗装方法はスプレー式
塗装方法に比べ、特に車体の袋構造内などのスプレーポ
ケット部（スプレーノズルでは直接噴霧されない部位）
の耐食性および密着性に優れている。

【０００３】このような浸漬式リン酸塩処理方法にて化
成処理を行うと、リン酸塩処理液と金属との反応によっ
てリン酸塩化合物を主成分とするスラッジが多量に副生
するが、特に自動車車体などの大型処理槽においては、
副生したスラッジは槽底に堆積する。このスラッジの堆
積量が過剰になると処理液中に浮遊して車体に付着して
ゴミ不良の原因となったり、また、処理液の循環を乱し
て皮膜の段つき不良などの化成ムラの原因となる。した
がって、従来の浸漬式リン酸液処理装置は、図６に示す
ように、処理槽１内の処理液２を系外に設置した濾過装
置３に導くことによりスラッジを除去していた。なお、
図６において「４」はポンプ、「５」はオーバーフロー
槽をそれぞれ示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
スラッジの除去方法では槽底に堆積したスラッジを完全
に除去することができないため、定期的に処理槽から処
理液を抜き出して別タンク（セットリングタンク）に移
し換えて清掃を行う必要があった。

【０００５】一方、槽底に堆積したスラッジを集める方
法として、実開昭５４−１５７，９１８号公報に開示さ
れた処理装置（図７参照）も知られている。このリン酸
塩処理装置は処理層１の底部に逆円錐形の集積層６を形
成し、この集積層６内の処理液２を濾過装置３に導くよ
うに構成したものであるが、この種の技術においては処
理槽の容量が増加することによる材料費のコストアップ
や集積槽のスペースの問題を有している。すなわち、浸
漬式塗装方法においては処理槽内に一定量の処理液を常
時収容しておく必要があるが、処理槽の容量が増加する
と設備を新設したりあるいは処理液を交換する場合の処
理液のポテンシャルコストが増加するのである。また、
ボディーを処理液に全没させるためにはボディーを搬送
するコンベアから処理槽の底面までの高さを必要とし、
これに集積槽を付加すると既設の工場スペースでは対応
できず、そのための設備投資がさらに必要となるのであ
る。　　さらに、処理層内のスラッジに処理液あるいは
濾過装置からの濾液を噴射せしめることにより該スラッ
ジを集積槽内に導く方法についても同公報に記載されて
いるが、多量にスラッジが副生して処理槽底部に堆積し
た場合には完全に除去できないという不具合があった。本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡便な方法で槽底に堆積するスラッジを
効率良く集積し、これを系外に排出して濾過することに
より良好な化成皮膜を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、処理液を収容した処理槽を備え、前記処理
液にワークを浸漬させることにより該ワークのリン酸塩
処理を行う浸漬式リン酸塩処理装置において、前記処理
槽の出槽部若しくは入槽部の少なくとも何れか一方に段
部を設けることにより該処理槽底壁の一般面より下方に
位置する集積槽を形成すると共に、この集積槽にポンプ
を介して処理液濾過手段を設け、かつ、空気あるいは空
気を混入した処理液を案内する噴射手段を設け前記処理
槽内で副生するスラッジを前記集積槽内に強制移動させ
ることを特徴とする浸漬式リン酸塩処理装置である。ま
た、処理液にワークを浸漬させることにより該ワークの
リン酸塩処理を行う浸漬式リン酸塩処理方法において、
前記処理液を収容した処理槽の出槽部若しくは入槽部の
少なくとも何れか一方に段部を設けることにより該処理
槽底壁の一般面より下方に位置する集積槽を形成し、空
気あるいは空気を混入した処理液を前記集積槽方向に噴
射せしめ、前記処理槽内で副生するスラッジを集積槽内
に強制移動させることを特徴とするスラッジの除去方法
によっても上記目的を達成することができる。

【０００７】

【作用】このように構成した本発明にあっては、処理槽
の出槽部若しくは入槽部の少なくとも何れか一方に形成
する集積槽を段部を設けることにより該処理槽底壁の一
般面より下方に位置するように構成しているため、処理
槽全体の全高を極力抑制することができ、スペースを有
効に活用できると共に、処理槽の全容量の増加が少なく
処理液のポテンシャルコストを低減することができる。また、空気あるいは空気を混入した処理液を案内する噴
射手段を設けることにより処理槽内で副生するスラッジ
を集積槽内に強制移動させるように構成しているため、
噴射圧力を高めることができ、多量にスラッジが副生し
て処理槽底部に堆積した場合にあってもスラッジを完全
に除去することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を示す装置構成図、図
２は同実施例の集積層近傍を示す拡大平面図、図３〜図
５は本発明に係る集積槽の変形例を示す要部断面図であ
る。

【０００９】まず、図１に示すように、本実施例に係る
処理槽１にはワーク１０の搬送軌跡に対応した傾斜面１
１が入槽部１２と出槽部１３に設けられており、出槽部
１３にはオーバーフロー槽５が連設されている。オーバ
ーフロー槽５は処理槽１の液面を一定に保つために設け
られているため図１に示すように出槽部１３に設けても
良いし、あるいは入槽部１２若しくは処理槽１の側部に
設けることもできる。自動車車体などのワーク１０はハ
ンガー（不図示）に搭載されてオーバーヘッドコンベア
１４により搬送される。図１に示す搬送方法はオーバー
ヘッドコンベア１４を処理槽１の入槽部１２で傾斜させ
てワーク１０を連続して浸漬せしめる連続浸漬方法を採
用しているが、本発明においてはこのような連続浸漬方
法に限定されることなく、処理槽１の上部にオーバーヘ
ッドコンベアのドロップリフタを設けて１台毎に浸漬さ
せる、いわゆるバッチ式浸漬方法を採用することも可能
である。バッチ式浸漬方法は連続浸漬方法に比べ生産性
に劣るものの処理槽の容量を小さくすることができるた
め、処理装置の設置スペースが少なくすることができる
と共に処理液のポテンシャルコストの点でも有利である
。

【００１０】本実施例に係る処理槽１の入槽部１２およ
び出槽部１３の底壁には集積槽１５が設けられている。この集積槽１５は、処理槽１の底壁の一般面１ａ　より
下方に位置するように処理槽１の入槽部１２と出槽部１
３のそれぞれに段部１６を形成したものであって、処理
槽１の全高Ｌが高くならないように配慮されている。ま
た、図２の平面図における集積槽１５は、吹込口１７方
向に向かって鋭利となる円錐形あるいは角錐形に形成さ
れており、処理槽１内で副生したスラッジを効率的に捕
集することができるようになっている。かかる円錐形あ
るいは角錐形の部分は本実施例の如く３箇所に限定され
ることなく、処理槽１の容量や副生するスラッジ量等の
諸条件により適宜選択すれば良い。また、集積槽１５は
入槽部１２と出槽部１３の少なくとも何れか一方に設け
れば良く、この選択も処理槽１の容量や副生するスラッ
ジ量等の諸条件により行われる。

【００１１】本発明の集積槽１５の形状は図１に示すも
のに限定されることなく、図３、図４、あるいは図５に
示す形状に形成しても良い。図３に示す集積槽１５ａ　
は集積槽１５ａ　の底壁と処理槽１の傾斜面１１とをさ
らに吹込口１７方向に向かって先端鋭利に形成したもの
であり、図４に示す集積槽１５ｂ　は、これに加えて処
理槽１と集積槽１５ｂ　との間の段部１６を傾斜させた
ものである。また、図５に示す集積槽１５ｃ　は集積槽
１５ｃ　の底壁を処理槽１の傾斜面１１の下側に突出さ
せないように構成したものであり、この傾斜面１１の下
側の余剰スペースに循環用機器や濾過装置を設置する場
合などに適している。要するに本発明に係る集積槽１５
は、処理槽１の全高Ｌが高くならないように処理槽１の
底壁の一般面１ａ　に対して下方に位置するように処理
槽１の入槽部１２と出槽部１３の少なくとも何れか一方
に段部１６を形成していれば良い。なお、本実施例に係
る集積槽１５は、特に図１に示すような連続浸漬方法を
用いたリン酸塩処理装置においては、入槽部１２と出槽
部１３に傾斜面１１が設けられているため、傾斜面１１
の下側の余剰スペースを有効に活用できるという利点が
ある。

【００１２】本実施例に係る集積槽１５の円錐形あるい
は角錐形の先端には吹込口１７が開設され、この吹込口
１７に処理槽内の処理液２を導く吹込配管１８が接続さ
れている。そして、この吹込配管１８内に導かれた処理
液２はポンプ４によって濾過装置３（フィルタ）に案内
された後に、オーバーフロー槽５に戻されるようになっ
ている。

【００１３】本実施例に係る処理槽１の底壁には所定の
間隔をおいてライザー管１９が設けられており、このラ
イザー管１９には複数のノズルが取り付けられている。ライザー管１９にはエアー源２０から供給される空気、
あるいはこの空気を濾過装置３により濾過された濾液に
混入したものが導かれ、この空気あるいは空気が混入さ
れた濾液をノズルから図１に矢印にて示す方向に噴射し
、処理槽１の底壁に堆積したスラッジを強制的に集積槽
１５内に移動させる。特に処理槽１の底壁に堆積したス
ラッジ量が多い場合はライザー管１９に空気のみを案内
すれば、噴射圧力を高めることができるのでスラッジの
集積効率が良好となる。「２１」は濾過装置３からオー
バーフロー槽５への戻り配管２２に設けられた切替バル
ブ、「２３」は濾過装置３からライザー管１９に至る配
管２４に設けられた切替バルブ、「２５」はエアー源２
０からライザー管１９に至るエアー配管２６に設けられ
た切替バルブである。

【００１４】次に、本発明によりリン酸塩処理を行う手
順について説明する。まず、処理槽１およびオーバーフ
ロー槽５内に所定の処理液２を供給した後に、オーバー
ヘッドコンベア１４によりワーク１０を処理槽１内に入
槽させリン酸塩処理を開始する。このワーク１０の入槽
と同時に処理槽１の液面が上昇し、ワーク１０の体積量
に等しい液量分がオーバーフロー槽５内に流れ込む。な
お、図示はしないが、オーバーフロー槽５から処理液２
を処理槽１内に導く経路が別に設けられており、これに
よって処理槽１内の処理液２が適当に撹拌されてワーク
１０の処理ムラを防止するようになっている。ワーク１
０が処理を完了して出槽すると処理槽１内の液面は低下
するが、上述したようにオーバーフロー槽５からの循環
液が処理槽１内へ返送されているため処理槽１内の液面
は自動的に一定位置に復元する。

【００１５】かかるリン酸塩処理を行うことにより副生
されたスラッジは処理槽１内の底壁に堆積するが、ライ
ザー管１９からの空気あるいは空気を混入した濾液の噴
射によってほとんどのスラッジが集積槽１５内に移動し
、これがポンプ４によって吸引された後に濾過装置３に
て系外へ除去される。但し、ワーク１０が車体などのよ
うに複雑な形状をしている場合には、ワーク１０をリン
酸塩処理している間、すなわちワーク１０が処理槽１内
に入槽している間はライザー管１９から濾液のみを噴射
させることが好ましい。これはワーク１０にエアーポケ
ットが発生するのを防止するためと、空気の供給により
処理液中に添加されている促進剤の分解が促進するから
である。したがって、空気あるいは空気を混入した濾液
をライザー管１９から噴射させるのは処理槽１内にワー
ク１０が入槽していないときに行う必要がある。

【００１６】このように、本実施例に係るリン酸塩処理
装置およびスラッジの除去方法によれば、スラッジが多
量に副生して処理槽の底壁に堆積した場合にあっても空
気を混入させることによりライザー管からの噴射圧力を
高めることができ、これによりスラッジを完全に集積槽
内に強制移動させることができる。また、集積槽の高さ
寸法を小さくすることにより既設のスペースを流用する
ことができ、余分な設備投資を必要としない。さらに、
処理槽の容量を小さくすることにより処理液のポテンシ
ャルコストを抑制することもできる。

【００１７】次に、本発明をさらに具体化した使用態様
を挙げて説明する。市販の冷間圧延鋼（１００×３００
×０．８ｍｍ）の試験板を中アルカリ脱脂剤（日本ペイ
ント（株）社製「サーフクリーナー＃ＳＤ４００−Ａ」
１．６重量％、「サーフクリーナー＃ＳＤ４００−Ｂ」
０．８重量％）を用いて温度４０℃で２分間浸漬脱脂し
た後、水洗した。次に、この試験板を表面調整剤（日本
ペイント（株）社製「サーフファイン＃５Ｎ−１０」）
０．１％を用いて室温で３０秒間浸漬処理し、ついで、
リン酸塩化成処理液（Ｚｎ：０．１％、Ｎｉ：０．０６
％、ＰＯ４　：１．５％、ＮＯ３　：０．３％、Ｆ：０
．０６％、ＮＯ２：０．０１３％）を用いて全酸度２１
ポイント、遊離酸度０．９ポイント、温度４３℃の諸条
件下で２分間浸漬処理を実施した。なお、この全酸度の
ポイントとは、処理液を１０ｍｌ採取してフェノールフ
タレインを指示薬として加え赤変するに要する０．１Ｎ
のＮａＯＨのｍｌ数をいい、遊離酸度のポイントとは、
処理液を１０ｍｌ採取してブロムフェノールブルーを指
示薬として加え青変するに要する０．１ＮのＮａＯＨの
ｍｌ数をいう。

【００１８】このようにリン酸塩化成処理を行った結果
、副生したスラッジ量は平均で４ｇ／ｍ２　（乾燥スラ
ッジ量）であった。このような諸条件のリン酸塩化成処
理を図１に示す本発明に係る処理装置を用いた場合と、
図６に示す従来の処理装置を用いた場合をそれぞれ５回
行い、副生したスラッジの除去率を比較した。その結果
を表１に示す。

【００１９】

【表１】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　スラッジ除去率％　　　　　　本装置　　　
　　　　　８５　　　　９０　　　　８３　　　　８５
　　　　９０　　　　　　　　　　従来装置　　　　　
　６０　　　　７０　　　　７０　　　　６５　　　　
６０　　　　この試験結果から明らかなように本装置を
用いることにより図６に示す従来装置に比べ処理槽内の
スラッジ除去率を高めることができ、ワークへのスラッ
ジ付着によるゴミ不良の発生という問題が解消される。また、常に液循環を乱すことなく処理を行うことができ
ると共に、定期的に行っていた処理槽の清掃作業がオ大
幅に軽減され作業効率が向上する。

【００２０】一方、図７に示す集積槽を有する従来装置
と比較しても、本発明に係る処理装置と図７に示す装置
とのスラッジ堆積防止能力を等しく設定した場合、本発
明に係る処理装置の集積槽は従来装置の集積槽に比べて
その高さを５割以下にすることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、処理
液を収容した処理槽を備え、前記処理液にワークを浸漬
させることにより該ワークのリン酸塩処理を行う浸漬式
リン酸塩処理装置において、前記処理槽の出槽部若しく
は入槽部の少なくとも何れか一方に段部を設けることに
より該処理槽底壁の一般面より下方に位置する集積槽を
形成し、かつ、空気あるいは空気を混入した処理液を案
内する噴射手段を設け前記処理槽内で副生するスラッジ
を前記集積槽内に強制移動させるように構成したため、
定期的に処理槽から処理液を抜き出して別タンク（セッ
トリングタンク）に移し換えて清掃を行う頻度が大幅に
減少し、さらに、多量にスラッジが副生して処理槽底部
に堆積した場合にあってもほぼ完全に除去できる。また
、従来の集積槽に比べ装置の高さを低く設定することが
できることから、既設の工場スペースで充分対応するこ
とができ、設備投資を削減することができる。しかも、
処理槽の容量の増加を極力抑制することができるため、
処理液のポテンシャルコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の一実施例を示す装置構成図である。

【図２】は同実施例の集積層近傍を示す拡大平面図であ
る。

【図３】は本発明に係る集積槽の変形例を示す要部断面
図である。

【図４】は本発明に係る集積槽の他の変形例を示す要部
断面図である。

【図５】は本発明に係る集積槽の他の変形例を示す要部
断面図である。

【図６】は従来のリン酸塩処理装置を示す装置構成図で
ある。

【図７】は従来のリン酸塩処理装置を示す装置構成図で
ある。

【符号の説明】

１…処理槽、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１ａ　…処理槽底壁の一般面、２…処理
液、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１０…ワーク、１２…入槽部、　　　　　　　　
１３…出槽部、１５…集積槽、　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１６…段部、１９…ライザ
ー管（噴射手段）、　　　　　　　　２０…エアー源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理液を収容した処理槽を備え、前記処理
液にワークを浸漬させることにより該ワークのリン酸塩
処理を行う浸漬式リン酸塩処理装置において、前記処理
槽の出槽部若しくは入槽部の少なくとも何れか一方に段
部を設けることにより該処理槽底壁の一般面より下方に
位置する集積槽を形成すると共に、この集積槽にポンプ
を介して処理液濾過手段を設け、かつ、空気あるいは空
気を混入した処理液を案内する噴射手段を設け前記処理
槽内で副生するスラッジを前記集積槽内に強制移動させ
ることを特徴とする浸漬式リン酸塩処理装置。
【請求項２】処理液にワークを浸漬させることにより該
ワークのリン酸塩処理を行う浸漬式リン酸塩処理方法に
おいて、前記処理液を収容した処理槽の出槽部若しくは
入槽部の少なくとも何れか一方に段部を設けることによ
り該処理槽底壁の一般面より下方に位置する集積槽を形
成し、空気あるいは空気を混入した処理液を前記集積槽
方向に噴射せしめ、前記処理槽内で副生するスラッジを
集積槽内に強制移動させることを特徴とするスラッジの
除去方法。