JPH04400A

JPH04400A - めっきおよびアルマイト製造方法

Info

Publication number: JPH04400A
Application number: JP9769490A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Omasa; 龍晋大政
Original assignee: TOKYO KAGAKU SOCHI KK
Current assignee: TOKYO KAGAKU SOCHI KK
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-01-06

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、めっき処理（電解めっきまたは無電解めっき
の両者を包含する　処理、およびアルマイト製造方法の
改良に関するものである。

従来の技術めっきおよびアルマイトの製造は周知の技術であり、現
在著しく発達しているか、なお改善すべき点も多く、特
に、製品の品質向上、不良品発生防止、および熱エネル
ギーおよび電気エネルギーの節減、製造所要時間の短縮
に関してなお一層の改善が強く望まれている。

発明が解決しようとする問題点本発明はめっきおよびアルマイト製造の改良について種
々研究を行い、ヒートポンプを使用することによってめ
っきやアルマイト製造の際の熱バランスが著しく改善で
き、さらにまた、撹拌のときのエアレーションを、高温
焼成セラミック質の微孔質散気筒を使用することによっ
て、液の撹拌が非常に均質に実施でき、これらの２つの
新たな手段の併用によって、製品の品質かよくなり、エ
ネルギーがかなり大きく節減でき、かつ、操作時間もか
なり短くなることを見出した。

発明の構成本発明は、めっきまたはアルマイト製造方法において、
その中の１以上の工程で加熱および冷却を行うときの熱
交換手段としてヒートポンプを使用し、さらにまた、前
記工程の際に液に対して、高温燃成セラミック質の微孔
質散気筒を用いるエアレーション撹拌を行うことを特徴
とするめつきまたはアルマイト製造方法に関するもので
ある。

好ましい実施態様の記述本発明の好ましい実施態様について説明する。

本発明方法では、冷凍機の代わりにヒートポンプ、好ま
しくは特殊ヒートポンプ（冷却熱が湯として排出）を使
用し、冷却熱を比較的温度の低い加熱部（硫酸脱脂、苛
性エツチング及び染′色槽なと）に全面的に利用し省エ
ネルギー化を計る。

電解槽には従来の気泡の大きなエヤー撹拌をやめ、セラ
ミ、り質高温焼成の多孔質磁器の散気筒を使用し６０μ
〜８０μのミクロの気泡を連続的に製品に接触させるこ
とによって従来より、めつきにおいて３割以上、アルマ
イト製造において３倍以上早く製品を得る方法である。

同時に染色槽及び水洗槽にもミクロ撹拌を行い、ンミ、
汚れなどの不良品のない方法でもある。用途は、特にア
ルマイト製造法及びプリント基板用メツキ法等であるが
、洗浄におい゛ても有効である。

例として、アルマイトの製造方法について述へる。−船
釣なアルマイト法では次の操作か行われる。

ローティング−硫酸脱脂−水洗−苛性エノチングー水化
学研摩−水洗一中和一水洗一電解（陽極酸化）−水一染
色一水洗封孔一水洗一乾燥−アンローティング ■　冷却　電解・・・・・・・・　冷凍機染色　　　　
　　４０°Ｃ封孔　　　　　　９５・Ｃ従来の方法では冷却、加熱は次のごとく行われ、電解（
陽極酸化）槽を適切な能力の冷凍機にて約２０’Ｃ位に
冷却する。うばった熱はクーリングタワーにて放熱する
。

又硫酸脱脂、苛性エツチング、化学研摩、染色及び封孔
はそれぞれの必要温度になる様ヒーターあるいはボイラ
ーに゛よる加熱を行う。

エヤー撹拌について述べると、電解槽、染色槽はエヤー
撹拌を必要とするが通常直径２０ｍ／ｍ〜２５ｍ／ｍの
パイプに一定間隔をおいてドリルで１＋ｎ／、ｍ位の穴
を多数あけて使用する。

操作条件の一例を示す。電流密度０．８〜１．２Ａ／ｄ
ｍ’、膜厚１５μ、電解時間４０分、電流密度ＩＡ／ｄ
ｍ’、温度２０’Ｃ０一般法は次の欠点を有する。

■　冷却に必要な能力の冷凍機を使い又加熱には、別途
ボイラーなどの加熱源により加熱していた。冷却でうば
った熱は外部に利用されることなく放出し熱工不ルキー
の無駄が多い。

■　電流密度が、せいぜい０．８〜１．２Ａ／ｄｍ’位
しか出せず、そのため長時間の電解が必要である。

■　低電流部と高電流部の差が多く、これによる膜厚の
バラツキが２０％〜３０％ある。

■　染色時間か１５〜２０分と長い。又皮膜の不均一に
より染色性が悪い。

■　処理温度は２０°Ｃ以下にしなければヤケ、コゲな
どの不良が発生する。温度管理がきびしい。

本発明方法の好ましい態様によれば、次の操作が行われ
る。

１、立上がり時にはボイラーを使用してもよく必要な個
所すべてに熱源を供給する。

２、立上がりと同時に電解槽の発熱があるのでこの発生
熱を特定の加熱槽に供給する。ボイラーによる加熱は停
止し、ヒートポンプに切換える。

３、従来のヒートポンプは冷却熱をエヤーとして排出し
ているので高温加熱（５０°Ｃ〜６０’Ｃ）は困難であ
る。冷却熱を６０°Ｃ〜６５°Ｃの湯として排出する型
のヒートポンプは、熱交換効率か良いので、問題な（使
用出来る。

４、最初の立上がり時にホイラーなとの加熱源を使用す
ると、ヒートポンプの熱源としてのエヤー及び水などが
不必要になる。又水を熱源とする場合はその水が必要に
なるが、この実施態様の場合にはほとんといらないなど
のメリットかでてく　る。

ヒートボンフトミクロエヤーレーションとの組合せによ
り省エネルギー上画期的な効果がある。

第１図は、本発明の好ましい態様に係るアルマイト製造
方法における加熱冷却用配管系を示す略式管系図である
。製造操作の開始時（立上り時）には、地下井戸（３１
）または水道からの水をヒートポンプ（３１）に供給す
る。ヒートポンプ（３１）は湯を排出する型のたとえば
３０８Ｐのアクアヒートポンプである。前記の水は管（
４３）を経て排出され、温水として適宜利用される。電
解槽の冷却水は冷水ポンプ（２９）、冷水クツションタ
ンク（１３）および冷水ポンプ（２７）を経て電解槽用
熱交換器（２３）に供給される。熱交換器（２３）０′
）。

高目の温度の排水は再びヒートポンプ（１１）に戻り、
加熱源として利用される。酸性脱脂槽用熱交換器（１７
）、苛性エツチング用熱交換器（１９）および染色槽用
熱交換器（２１）に供給される温水は、ヒートポンプ（
１１）から温水ポンプ（３０）　、温水クツ／フンタン
ク（１５）および温水ポンプ（２５）を経て前記熱交換
器’（１７）、（１９）および（２１）に送られる。

電解液の撹拌について述べる。

■　一般法のエヤー撹拌では、整流器を定電圧にし電流
を流したところ８００Ａの電流か流れた。

故にＩＡ／ｄｍ’の電流密度で４０分電解を行う。

２　本発明に従った微孔質散気筒を用いるミクロ曝気法
について述べる。多孔質の気孔径５０μ〜６０μのセラ
ミック製散気管でエヤー撹拌を行い、上記同様１５Ｖの
定電圧で電流を流したところ、２００ＯＡの電流が流れ
た。故に２．５Ａ　／　ｄｍ’の電流密度で４０分電解
を行う。

３　結果は次の通りであった。

第１表ても一般法では約２０’Ｃ位にしているが、本発明に従
ったミクロエヤーレーション方式によると２８℃〜３１
°Ｃ位の高温でも良く約８°Ｃ〜１０°Ｃの省エネルギ
ー効果がある。

実験データの一例を示す。

第２表４、本発明に従ったミクロ撹拌法ではアルマイト製品表
に連続的にミクロ的な気泡かとりまきジュール熱を連続
的に除去することにより電気抵抗を下げることか出来、
２．５倍の電流密度が得られた。その結果、同じ膜厚を
得るには一般法に比較して、１／２以下の電解時間でよ
く、又膜厚のバラツキも非常に少なかった。

染色性についても、均一な多孔質の膜が得られるため染
色性も良く一般法に比べはるかに短い時間で良好な製品
が得られた。同じ膜厚を得るのに比較的低い電圧で短時
間処理で良いので、その時の電気使用量は、１５％〜３
０％減り省エネルギー効果か犬であった。又冷却工不ル
キーについ上述の微孔質散気筒はセラミ・ツク、金属類
、合成樹脂等から製造できるが、多孔質、耐熱性および
耐食性を考えればセラミック製が一般に適当であろう。

好ましくは、気孔率は２５−５０％、気孔径は５−５０
μである。

微孔質散気筒の一例を第２図に示す。該図に記載の散気
筒（７６）は円筒形であって、アランタム質の砥粒を骨
材とした高温焼成セラミック体である。散気筒（７６）
の片方の末端部に表蓋（８１）を取り付け、他方の末端
部に裏蓋（８３）を取り付ける。裏蓋（８３）には空気
（または他の所望物質）供給用導管（８５）を取り付け
る。表蓋（８１）および裏蓋（８３）はシャフト（８７
）に固定する。散気筒（２６）の４種の具体例Ａ、Ｂ、
ＣおよびＤの寸法および物理的特性を第３表に示す。し
かしなから、当業者には明らかなように散気筒（２６）
の形状、寸法および特性は所望に応じて種々変えること
ができる。

アルマイト法に関する実施例を示す。

実施例　１イ　作業条件は次の通りであった。

電解液組成　　　ＨｔＳＯ４１５Ｖ／Ｖ％アルミニウム
　　４ｇ／ρ 浴温　　　　　　２５°Ｃ±１℃ 浴電圧　　　　　　１８Ｖ浴電流　　　　　２００ＯＡ電解槽数　　　　　５槽口　電解槽、発生熱合計・約１９０．０００　ｋｃａＬ
’　Ｈｒハ　加熱個所、及び条件は次の通りであった。

硫酸脱脂　　　　３，２００（６０℃　　１槽苛性エツ
チング　３，０００ｇ５５℃　　１槽染　色（Ａ　）３
．０ＯＯＱ４０°Ｃ１槽染　　色（Ｂ　）　　３．００
０Ｑ５０℃　　３槽化学研摩　　　　３，０ＯＯＣ１０
０°Ｃ１槽封　　　孔　　　　　　５，５００１２　　
　９５°Ｃ２槽二　必要な空気量は次の通りであった。

立上り時２７２８．７ｋｇ／Ｈｒ（１，７６６、８７９
ｋｃａ１２／Ｈｒ）稼　　働　　時　　８０１．４ｋｇ
／Ｈｒ（４１，７，９７２ｋｃａ１２／Ｈｒ）ホ　硫酸
脱脂、苛性エツチング、染色の合計所要熱量は約１０万
ｋｃａσ／Ｈｒである。１日８時間稼働とすれば、ｌＯ万ｋｃａ（！／　ＨｒＸ　８　Ｈｒ＝　８０万ｋｃ
ａＱ／日となり、前記の加熱工程では１日８０万ｋｃａ
ρの熱量の節減となる。また、発生熱の残りとしての９
０、０００ｋｃａ（！／　Ｈは化学研摩および封孔なと
の予熱として再利用するので、１９０．０００ｋｃａ１
２　Ｘ８　Ｈ＝　１．５２０．０００ｋｃａ（！／日の
節減となる。

実施例　２本件の作業条件は次の通りであった。

電解液組成　　　Ｈ，５ｏ４１６Ｖ／Ｖ％アルミニウム
　　４ｇ／Ｑ浴温　　　　　　２５°Ｃ±１℃ 時間　　　　　　４０分浴電圧　　　　　１５Ｖ液量　　　　　　３．５００Ｑ被処理体材質　　１１００全表面積　　　　８０２ｄｍ’

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい態様のアルマイト製造方法
における加熱冷却用配管系を示す略式管系図である。第２図は、本発明に使用される微孔質散気筒の縦断面図
である。１１・・ヒートポンプ：１３・・・冷水クツションタン
ク：１５・温水クツションタンク：１７・・酸性脱脂槽
用熱交換器：１９・・・苛性エツチング槽用熱交換器；
２１・染色槽用熱交換器：２３・・・電解槽用熱交換器
；２５・・・温水ポンプ　２７および２９・・・冷水ポ
ンプ：３１・・地下井戸：３３・・・排水部；７６・・
・微孔質散気筒；８１・・・表蓋：８３・・・裏蓋：８
５・・・導管、８７・−シャフト。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）めっきまたはアルマイト製造方法において、その
中の１以上の工程で加熱および冷却を行うときに熱交換
手段としてヒートポンプを使用し、さらにまた、前記工
程の際に液に対して、高温焼成セラミック質の微孔質散
気筒を用いるエアレーション撹拌を行うことを特徴とす
るめっきおよびアルマイト製造方法。
（２）ヒートポンプが、熱い空気を排出する型のもので
ある請求項１に記載のめっきおよびアルマイト製造方法
。
（３）ヒートポンプが、湯を排出する型のものである請
求項１又は２に記載のめっきおよびアルマイト製造方法
。
（４）高温焼成セラミック質の微孔質散気筒のミクロ気
泡の噴出孔の直径が約５０ないし６０ミクロである請求
項１又は２又は３に記載のめっきおよびアルマイト製造
方法。