JPH0542511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は線条材の表面処理方法に係り、特に溶
接用ワイヤ、ビードワイヤ等の線条材の置換銅メ
ツキに好適な置換メツキ方法に関するものであ
る。 （従来の技術） 一般に、線条材、特に溶接用ワイヤにおいて
は、その製造工程中にメツキ工程があるが、この
メツキ工程には従来より電気メツキ法、置換メツ
キ法等が採用されている。これらのメツキ方法は
いずれも線条材を処理液中に走行浸漬させる方法
或いはコイル状の線状材を処理液中に浸漬する方
法である。 例えば、溶接用ワイヤの場合、周知の如く通電
性、給電チツプの耐摩耗性、送給性、耐錆性等の
向上のために鋼ワイヤの表面に銅メツキが施され
ているが、メツキされた銅分は溶接品質上は溶接
部の割れを起こす一因ともなることから有害とさ
れており、前述の条件が満たされる限りできるだ
け少量の方が好ましい。そのためのメツキ方法と
しては、従来、シアン化浴電気メツキが一般に実
施されていたが、近年、公害対策を含めてコスト
面から硫酸銅浴置換メツキも行われるようになつ
てきた。 （発明が解決しようとする問題点） これらのメツキ方法の工程は、線材を走行させ
る態様の場合、第１４図（電気メツキ）及び第１
５図（置換メツキ）に例示するように、いずれも
ボビン２に巻かれた線材１は払出し装置によつて
引き出され、酸洗槽３、水洗槽４により表面を酸
洗し、スケール等を取り除いてワイヤ表面を活性
化した後、メツキ液が満たされたメツキ浴槽５中
を浸漬走行させてメツキし、水洗槽６で水洗し乾
燥後巻き取られるのが一般的である。しかし、前
者は浸漬通電時間を確保する必要があることから
長大な処理槽が必要であり、反面、ワイヤ走行速
度の高速化を難しくし、生産性の向上を図ること
ができない。また当然のことながら、電気メツキ
では整流路７をはじめ電気制御系も複雑大型化が
避けられず、後者の浸漬置換メツキでは整流器等
は不要であるが、所要メツキ厚（0.2〜1.0μ程度）
を得るための置換完了時間を確保するために大型
の処理槽が不可欠である。更には、大量の処理液
を必要とするため、本体設備、環境保全設備等に
多大な費用を要し、またメツキ品質上、密着性、
メツキ膜厚等にムラが生じやすく、細心の管理を
必要とする。その原因の１つとしては、このよう
なメツキ方法では槽中メツキ液が攪拌されない限
り、第１６図に示す如く槽中メツキ液８が移動せ
ず、走行ワイヤ１の周辺に置換が終了した液及び
高濃度の鉄イオンが滞留するため、連続して送ら
れてくるワイヤへの銅の付着が極端に減少すると
共にメツキ品質上密着性を阻害するところとな
る。もつとも、実際には、この置換が進行するの
は走行ワイヤの振動とか熱による対流などによつ
てある程度はワイヤ周辺の液が入れ替わつている
ためであるが、大なり小なり第１６図に示す如く
ワイヤ周辺に筒状の反応速度が遅い領域（点線部
内）９が生じ或いは生じやすいものである。 いずれにしても、溶接用ワイヤに限らず、他の
線条材の上記メツキ方法に際しても同様の問題が
生じるものである。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであつて、電気メツキ法よりも
簡易な置換メツキ法に関し、短時間で瞬間的にメ
ツキできる様高速化を図り、密着性、メツキ膜厚
の均一化等の良好な品質を確保でき、しかも簡便
な設備で足りる経済的な線条材表面処理方法を提
供することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者らは、従来
の電気メツキ方法、置換メツキ方法のいずれの浸
漬メツキ方式においてもワイヤ表面の凹深部も含
めてワイヤ周辺のメツキ液を如何に速く且つ効率
よく置き替えるかが肝要である点に着目して鋭意
実験研究を重ねた結果、新規且つ効率的な置換メ
ツキ法を見い出して本発明をなしたものである。
本発明は、要するに、高圧ポンプを用いてノズル
から置換メツキ液のジエツト様の噴出流を、浮遊
状態で走行する線条材に対し、単位面積当りの衝
撃圧力が0.05Kg／cm²以上で衝撃的に噴射させ、メ
ツキせんとするものである。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。 前述の如く、本発明法では、所定速度で空間を
走行する線条材（以下、ワイヤという）に対し、
高圧ポンプ等で加圧供給されるメツキ液をノズル
を介して高速且つ連続的に吹き付けるが、これに
より、置換反応を終了した液はワイヤ周辺に滞留
することなく高速噴流乃至ジエツト噴流ではじき
飛ばされ、しかもワイヤ表面の凹深部まで衝撃的
にフレツシユなメツキ液で洗滌置き替えが行われ
る。その洗滌置き替え効果は非常に大きなもので
あり、密着性のよいメツキが瞬時に完了する。 この点、従来の浸漬式の置換メツキ法では、例
えば溶接用ワイヤ等に適用されている比較的安価
な硫酸銅浴置換メツキの場合、析出メツキ層が比
較的粗い結晶粒子となりやすく、メツキの密着性
が劣るため、実用上問題があつた。そのため、析
出物粒子を密にする目的で古くからゼラチン、チ
オ尿素、フエノール、アミノ酸類等の種々の有機
化合物の添加が試みられてきたが、濃度管理が煩
雑であつたりして決定的な解決は得られていなか
つた。 これに対し、本発明は上記のメツキ液噴射方式
にて置換メツキ液をワイヤに高速かつ衝撃的に接
触させることにより、析出物粒子を密にしてメツ
キの密着性を良好にすることに成功したものであ
る。 更に置換メツキを行う場合、メツキ液濃度が高
いほどメツキ能率が向上するので望ましいことで
あるが、濃度が高いと密着性が悪くなる傾向にあ
ることが知られている。これは、銅置換メツキを
例にとるならば、Cu²⁺の還元速度が極めて大き
いので、それと同時に溶出する鉄の速度も極めて
大きくなり、生じた高濃度のFe⁺⁺が溶液内部へ
の拡散により取り除かれる前に沈澱（FeSO₄、
Fe₂O₃）になり、銅の内部に閉じ込められてしま
うためで、このような沈澱を含めメツキは非常に
粗い構造を呈し、下地の鉄と強固な結合ができ
ず、簡単に剥離してしまう（「金属表面技術」
Vol.26、No.12（1975）、P595参照）。しかし、本発
明によれば、上記の傾向が緩和されるので、適用
濃度範囲を従来よりも拡大することができ、メツ
キ能率も向上する。 次に本発明法のプロセス条件について、置換銅
メツキの場合を例にとり具体的に説明する。 第１図は本発明の実施に用いる置換メツキ装置
の一例であり、１は適宜速度で走行するワイヤ、
１０はこのワイヤに置換メツキ液を噴射するノズ
ルであり、このノズルは走行するワイヤ１の走行
方向に１個又は２個以上、また径方向に所定の角
度で１個又は２個以上配置されている。１１はノ
ズル１０から噴射されるメツキ液が0.05Kg／cm²以
上の如く必要な衝撃圧力にてワイヤ表面に衝突す
るようにパイプ１１′を介して高圧（例、0.5Kg／
cm²以上）でメツキ液を供給するポンプであり、通
常は処理槽５の下部に貯留されるメツキ液８を循
環させるものである。なお、１２は水洗槽６に配
置した水洗又は洗滌用ノズルであり、ポンプ１３
を使用してメツキ直後のワイヤ１に水を噴射させ
るものである。 ノズル１０からの噴射方向は走行するワイヤ１
の走行方向との関係で種々の態様が可能であり、
ワイヤ走行方向に対する噴射方向の角度θが0゜≦
θ≦180゜で任意に決めることができ（第２図）、
90゜＜θ≦180゜のときは順方向（同方向ノズル方
式）、0゜≦θ＜90゜のときは逆方向（対向流ノズル
方式）と云うことができ、０＜θ＜180゜のときは
交叉する方向と云うことができる。メツキ液でワ
イヤ表面に有効な衝撃力を与えるためには直角方
向（θ＝90゜）がよく、またワイヤ走行方向と逆
方向に噴射させる対向流ノズル方式によれば相対
速度を増すことができて銅析出を促進することが
できるので、ワイヤ性状、送給方法等によつて適
宜角度θを選択すればよい。なお、順方向のとき
はワイヤ走行速度と相対速度差をもつて噴射させ
ることは云うまでもない。 また、ノズルはワイヤ走行速度、所定メツキ厚
等のメツキ条件によりワイヤ走行方向に対し、１
個又は２個以上、ワイヤ径方向に１個又は２個以
上適宜選択して配置することができる。 ノズルをワイヤ径方向に複数個配置するとき
は、ワイヤ径に対して２方向、３方向の如く種々
の方向の態様でワイヤ断面形状を考慮して選択す
ることができ、丸線ワイヤの場合、各方向のなす
角δとしてノズル２個のときは約δ＝180゜（第３
図）、３個のときは約δ₁、δ₂、δ₃＝120゜（第４図）
の如く同一乃至略同一の均等角をなすように配置
して第４図に示す如く効率よくワイヤ全面にメツ
キ液が当るように配慮するのが望ましい。 また、ワイヤ走行方式の関連で、上記例ではワ
イヤを真直状に走行させる場合を示したが、第７
図ａ，ｂに示すように、メツキ槽５内に複数個の
ターンローラ１４を配置してワイヤ１を複数回方
向転換させる方式の場合にはワイヤの表面及び裏
面にメツキ液噴射されるように複数個のノズル１
０を配置することができ、この場合にはメツキ槽
５の長さを節減させることができる。 更に、第８図に示すように、ワイヤ１を螺線状
に走行させ、螺線状走行軌跡の頂点、底部等にて
ノズル10によりメツキ液を噴射させることも可能
で、この場合もワイヤの移動方向での処理長さを
節減することができる。 なお、以上のノズル配線態様で示したノズルは
走行するワイヤに対してワイヤ外側に配置した例
であつて、いわばジエツトノズル方式と云うこと
ができるが、ワイヤをノズル内中心に走行させる
ノズル中心ワイヤ走行方式も可能である。すなわ
ち、第５図に示すように、パイプ状ノズル１０′
の中心にワイヤ１を通し、ワイヤの走行方向と逆
の方向（対向流）にメツキ液８を噴射させて相対
速度を増大させることにより、鉄イオンの滞留を
防止すると共に常にフレツシユなメツキ液を供給
する方式である。 また、メツキ液の噴射方向がワイヤ走行方向と
同一方向（順方向流）になる様ノズルを１個以上
設ける場合には、噴射方向が順方向となるのでワ
イヤ走行速度と相対速度差が生じるように噴射さ
せるのがよい。このようなノズル中心ワイヤ走行
方式の順方向ノズル配置の場合や対向流ノズル配
置の場合は、前記ジエツトノズル方式よりも効果
が小さくなる。何故ならば、ノズルから噴射され
たメツキ液はほゞワイヤ表面に平行な層流となる
のでメツキ液の撹拌性が悪く、ワイヤ表面の活性
化やメツキ液のイオン拡散が小さく、ジエツトノ
ズル方式ほどの十分な効果が得難いが、しかし、
従来の浸漬メツキ方式よりも格段に優れている。 上記ノズル中心ワイヤ走行方式の場合も、メツ
キ液の噴射方向とノズル個数との関連で、第６図
に示すように一対のパイプ状ノズル１０′を対称
的に対向させて配置し、ノズル中心にワイヤ１を
走行させ、交叉する方向にメツキ液８を噴射させ
る変形方式が可能である。この場合、メツキ液は
各ノズルより高速噴射され、対向流（下流側ノズ
ル）と順方向流（上流側ノズル）の層流域１５が
衝突した部分で完全な乱流（乱流域１６）とな
り、ワイヤ表面全周にわたつてメツキ液の瞬間的
な入れ替りが達成される。このように両方向の噴
出流が衝突することにより、衝撃力がワイヤ表面
の活性化を進める一方、発生した乱流によりメツ
キ液のイオン拡散が大きくなり、高速且つ効率的
なメツキがなされる。 しかし、ノズル中心ワイヤ走行方式の場合、ワ
イヤがスムーズに通過するだけの間隙をノズル内
に設ける必要があり、間隙を設けるとメツキ液の
吹き出し側の反対側から大気が吸引されてワイヤ
周辺に空気が介在しやすいので、上記ジエツトノ
ズル方式に比べ、置換効率が悪く、或いはワイヤ
鉄地の酸化及びメツキ液の劣化によりメツキ効率
が低下する傾向がある。ワイヤが狭い間隙内を走
行するので、析出したメタル銅がノズル端に成長
してワイヤに疵を付けることがあるので、この点
に留意する必要がある。また、ノズル配置の状態
によつては噴射されたメツキ液は遠くまで達して
ミストとなり、環境を悪化させる問題はある。 次に、本発明各噴射態様におけるワイヤへのメ
ツキ液の衝撃圧力については、前述の噴射による
各作用を達成させるためには高いほどよく、0.05
Kg／cm²以上の値が望ましい。衝撃圧力を高くすれ
ばする程、メツキ密着性が向上する。この衝撃圧
力に応じてポンプによるメツキ液の供給圧力、流
量等々が決められる。 また、本発明を溶接用ワイヤ等置換銅メツキに
適用する場合、好ましくはCuSO₄・5H₂Oを＞５
ｇ／含み、比重＜1.8であるメツキ液が適宜選択
される。これは、CuSO₄・5H₂Oが５ｇ/以下
ではメツキ析出速度が遅きに過ぎ、比重1.8以上
では、溶解塩類の再析出のおそれが生じるためで
ある。 （実施例） 次に本発明の一実施例を示す。なお、本発明は
本実施例のみに限定されないことは云うまでもな
い。 実施例 １ 置換銅メツキにつき本発明法と従来法の違いを
明確にするため、以下に示す実験方法及び条件で
置換メツキを実施した。なお、メツキ前後におけ
るメツキ前処理及びメツキ後処理は同一条件で実
施した。 実験に供した装置は、第１５図に示した従来の
装置構成にて、まず従来の浸漬メツキ方式（従来
法）を行つた。その後、同図のメツキ浴槽５のメ
ツキ液を排出した後、メツキ浴槽５中に第５図に
示したノズル１０′を連続配置して本発明法の１
例であるノズル中心ワイヤ走行方式（本発明法
１）を行い、また第５図に示したノズルの代りに
通常のスプレーノズル１０をワイヤ径２方向（各
方向のなす角は約180゜）となるように配置すると
共に高圧ポンプを使用して本発明法の他の１例で
あるジエツトノズル方式（本発明法２）を行つ
た。 従来法及び本発明法１、２の実験設定条件は次
表に示すとうりである。

【表】 (注) ＊ メツキ液中に浸漬している長さ
＊＊ 噴射メツキ液のワイヤ方向長さ
供試被メツキワイヤはJISYCWに該当する2.0
mmφの鋼ワイヤを用い、供試メツキ液は比重1.5
の硫酸銅メツキ液を用いた。メツキ所要時間は上
記メツキ液接触長さｌに実質的に接触している時
間（実質メツキ有効時間）とし、ワイヤ線速（３
〜250m／min）をＬとするとき、 l/Lで計算し、ワイヤ走行速度を変えることに
よつて種々設定した。 以上の条件で従来法及び本発明法１、２を実施
し、メツキ所要時間を変更したときに得られたメ
ツキワイヤについてメツキ厚みを測定し、また各
メツキ測定サンプルについてメツキ密着性を測定
した。その結果を第２表、第９図及び第１０図に
示す。なお、メツキ密着性の評価は、サンプルワ
イヤを第１１図に示すように自径巻きにし、巻き
付けたワイヤの表面のメツキ剥離状況を倍率20倍
程度に拡大して観察し、以下の剥離程度に応じた
判定レベルで評価した。 （判定レベル） ×× 視野中の15％超で剥離が発生 × 〃 ８％ 〃 △ 〃 ４％ 〃 〇 剥離の痕跡が認められる ◎ 無欠陥

【表】

【表】 第２表及び第９図より明らかなとうり、本発明
法１、２のいずれも所定のメツキ厚みを得るのに
要するメツキ所要時間が従来法よりも短かくてメ
ツキ効率がよく、特に本発明法２（ジエツトノズ
ル方式）は優れており、短時間内で厚くメツキす
ることができる。またメツキ密着性も本発明法の
いずれも優れており、特に本発明法２は相当のメ
ツキ厚みまで密着性の良好なメツキが可能であ
る。従来法の浸漬メツキ方式でもメツキ厚みが
0.1〜0.2μmならば密着性のよいものが得られる
が、このような薄メツキでは耐錆性が劣るので望
ましくない。またメツキは化学反応であるために
メツキスピードに自ずと制約があるが、太径のワ
イヤにメツキした後に伸線すると一般的に全体の
ラインスピードを上げることができる。例えば、
4.0〜8.0mmφの太径でメツキする場合、伸線によ
つてメツキ層が薄くなることを考慮すると、仕上
げ径が1.0〜2.0mmφであるときはメツキ厚みを約
２〜3μmにしておく必要がある。このような場
合、本発明法２は非常に有利である。なお、本発
明法２の場合、メツキ厚みが2.4μmを超える近傍
よりメツキ密着性が良好とは云えなくなつている
が、このメツキ厚み以下ならば実質メツキ有効時
間が４秒以下と極めて短時間で、能率的にメツキ
が可能であり、更にノズルの形状配置、メツキ液
の噴射圧、吐出流量等々を変更すれば一層厚くメ
ツキすることが可能である。 実施例 ２ 本発明法の場合、既述の如く、ワイヤへのメツ
キ液の衝撃圧力はメツキ密着性の向上の点から高
いほど好ましいことである。そのため、衝撃圧力
とメツキ密着性の関係を調べるべく以下の実験を
行つた。 第１２図に示すように、ワイヤ表面から垂直距
離ａだけ離れて配置したノズルからスプレー開き
角αでメツキ液を噴射した場合、スプレー中心線
のワイヤに対する傾き角をθ（０＜θ＜90゜）、ス
プレー中心線の衝撃圧力をｆ、ノズルからワイヤ
表面までの垂直距離ａ上の仮想平面におけるスプ
レー断面積をＡ（cm²）とすると、単位面積衝撃圧
力Ｆ（Kg／cm²）は、 Ｆ＝fy／Ａ＝ｆ sinθ／Ａ となり、所定噴射圧力をＰ（Kg／cm²）、流量をＱ
（m³／sec）とすると、次式のように表わすことが
できる。 Ｆ＝45.176CvCeQ√γ√Psinθ／Ａ ここで、Cυ：大気中の流速減退係数 Ce：スプレー形状による衝撃減退係数 γ：単位体積の流体の質量（Kg／m³） なお、Cυ及びCeは実験による検定で求められ
るが、一例を示すと、Cυはθ＝90゜のときのノズ
ルからワイヤ表面までの垂直距離ａによつて変化
し、次表のようになり、ノズルから噴射されたメ
ツキ液は空気抵抗により流速が低下する。

【表】 また、Ceはスプレー断面形状とスプレー開き
角αにより決定される衝撃力の減退係数で、一例
を示すと次表に示す関係にある。

【表】 さて、上記式において、実施例１の本発明法２
に用いたノズル１ケ当り、ａ＝3.5cm、α＝100゜、
θ＝90゜、Ａ＝８cm×0.5cm＝４cm²となるように設
定し、ワイヤ走行速度を一定にし、第５表に示す
如く噴射圧力及び流量を変更して単位面積衝撃圧
力Ｆを種々設定し、置換銅メツキを実施した。な
お、大気中の流速減退係数Cυについてはノズル
からワイヤ表面までの垂直距離ａ＝3.5cmよりCυ
＝１とし、またスプレー形状による衝撃力減退係
数Ceについてはフラツトスプレーでスプレー開
き角α＝100゜よりCe＝0.87とした。

【表】 本例で得られた各メツキワイヤサンプルについ
てメツキ密着性を調べた。その際、前述の第１０
図からも明らかなように、メツキ厚みが厚くなる
ほどメツキ密着性が劣化する。そこで単位面積衝
撃圧力Ｆとメツキ密着性との関係をより明確にす
るため、メツキ厚みが厚い側で試験を行つた。第
１３図はメツキ厚みが2.4μmとなる条件で試験し
た結果を示している。評価基準は第１０図の場合
と同じである。第１３図において、メツキ厚みが
2.4μmと非常に厚い場合でも、単位面積衝撃圧力
Ｆが0.05Kg／cm²のときはメツキ密着性が良好とは
いえないものの、Ｆをこれよりも大きくするほど
メツキ密着性を向上できることがわかる。衝撃圧
力Ｆがこの値未満であると、メツキは付着してい
るものの剥離し易く、例えば、溶接用ワイヤの場
合、ワイヤ送給時にメツキが剥離して通電チツプ
内に削粉が溜まり、送給抵抗が増加すると共に通
電性が劣化し、実用上問題が生ずる。またビード
ワイヤの場合、タイヤの振動などによりゴムとワ
イヤが剥離し易くなり、ゴムによつて遮断されて
いた水分などの腐食因子がワイヤに接触するよう
になり、ワイヤが錆びて耐久性を劣化させるので
望ましくない。なお、Ｆ＝０Kg／cm²と仮定した場
合は従来の浸漬メツキ状態と同じ条件になり、第
１０図中の従来法に示すとおり、このような厚い
メツキ厚み（2.4μm）は時間をかけても得ること
が困難であり（第９図参照）、しかもメツキ密着
性が劣る。 以上の実施例からも明らかなとうり、本発明に
おいては、必要なメツキは瞬時に完了し、メツキ
密着性の優れたワイヤを得ることが可能となる
が、メツキ後にメツキ液がワイヤ周辺に滞留する
と不要なメタル銅が成長するので、これを防止す
るためには、工程可能な限りメツキ後に、時間的
にはメツキ直後に液切り或いは洗浄することが好
ましく、特に溶接用ワイヤにおいては要求される
密着性の良好なメツキが得られる。そのための一
例を示すならば、第１図に示したジエツトノズル
方式の場合、メツキ槽５の出口側に洗浄槽６を設
け、該槽内に同様のノズル１０′を１個乃至２個
以上配置して、ワイヤ性状に適合した圧力、流量
等でジエツト水洗することにより、メツキ完了直
後にワイヤ洗浄を行えば、不要なメタル銅の成長
を防止することができる。なお、実験では最後メ
ツキ液吹き付け後、３秒以内に水洗すれば所定の
メツキ密着性が得られることが確認されている。 なお、以下の付加的条件について実験したとこ
ろ、そのような範囲であれば同様の効果が得られ
ることが確認された。 すなわち、メツキ液には、薬品、ワイヤ、工業
用水、装置材料等々からの各種の不純物が含まれ
得るが、それら不純物量を５ｇ/以下にするの
が望ましい。薬品（CuSO₄、FeSO₄、H₂SO₄）か
らの不純物としてはNi、Pb、Zn、As、Mn、
Ti、Se、Hg及び各種のリン酸塩、硝酸塩、アン
モニウム化合物、硫酸塩、窒素化合物などがあ
る。ワイヤからの不純物としてはワイヤ化学成分
のMn、Si、Al、Ti、Cr、Ni及び油脂類などの
表面付着物がある。工業用水からの不純物として
はCa、Mg、Na、Ｋ、Fe、Mnなどのケイ酸塩、
硫酸塩、塩化物、炭酸塩、炭酸水素塩及び硝酸塩
並びにAlのケイ酸塩、硫酸塩、塩化物及び硝酸
塩等の無機化合物、或いはO₂、CO₂、N₂等のガ
スがある。装置材料からの不純物としては装置材
料であるステンレス鋼、樹脂、ゴム等から溶解し
てくるものがある。 また、メツキ液中のFe³⁺は50ｇ/以下が望ま
しい。この値を超えるとメツキの密着性が悪くな
る傾向にあり、酸化防止用の雰囲気を流す等によ
り上記値にコントロールすればよい。Fe³⁺の分
析法はJIS Ｍ 8853O−フエナントロリン吸光光
度法による。 メツキ液の比重は1.05〜1.35（20℃）、粘度は
1.30〜3.50cp（20℃）、PHは1.5以下（20℃）が望ま
しい。 更にまた、ワイヤとしては、引張強さ（TS）
が30〜300Kgｆ／mm²のもの、或いはメツキ前ワイ
ヤの脱炭深さ、粒界酸化深さが共に0.50mm以下の
ものに対して適用しても同様の効果が得られる。 また、スプレー部長さｌ（スプレーの液が直接
当るワイヤ長さ）と非スプレー部長さＬ（スプレ
ーは直接当らないが液が付着又は浸漬状態にある
ワイヤ長さ）が次式 0.005≦ｌ／Ｌ＋ｌ≦１ を満たす関係にあるのが望ましい。なお、メツキ
量と線速の関係でＬ＋ｌはいくらでも長くするこ
とができるが、Ｌ＋ｌ≦200ｍであれば同様の効
果が得られる。 また、上記説明では主として溶接用ワイヤにつ
き置換銅メツキの場合を例にとつたが、置換銅メ
ツキに限らず、置換スズメツキや硫酸銅と硫酸ス
ズの両方を含むような２種以上の金属を析出する
場合も同様の効果が得られる。また、溶接用ワイ
ヤとしてもソリツドワイヤのみならず、フラツク
ス入りワイヤであつてもよいことは云うまでもな
く、更に溶接用ワイヤに限らず、ビードワイヤ或
いはカツパーコートワイヤを使用する家具用スプ
リング、ダンボール止め金等々の様々な用途の線
条材に適用できることは云うまでもなく、したが
つて、様々な形状（円形、帯状、角状等や、ワイ
ヤの他、フープ、パイプ等）、寸法（0.2〜6.4mm
φ）、材質の線条材に対しても適用できる。材質
の一例としては、JIS Ｚ 3312（軟鋼及び高張力
鋼マグ溶接用ソリツドワイヤ）、3351（炭素鋼及び
低合金鋼用サブマージアーク溶接用ワイヤ）、
3316（軟鋼及び低合金鋼のテイグ溶接用鋼棒及び
ワイヤ）、3317（モリブデン鋼及びクロムモリブデ
ン鋼用マグ溶接ソリツドワイヤ）、JIS Ｇ 3502
（ピアノ線材）、3505（軟鋼線材）、3506（硬鋼線材）
などが挙げられる。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、走行す
る線条材に吹き付けるメツキ液の高速噴流乃至ジ
エツトの圧力によつて全面的、瞬間的に置換メツ
キを行い、密着性が優れ均一な膜厚のメツキが短
時間で得られるので、従来の浸漬メツキのような
長大な走備が不要となり、必要以上のメツキ液を
使わず、高速化ができて経済的である。特に
0.2μm以上の膜厚のメツキの場合に上記効果が顕
著である。就中、メツキ液のジエツト噴流をワイ
ヤ走行方向に交叉する方向で吹き付ける方式によ
れば、メツキ液のない空間でワイヤを走行させる
ので作業能率が飛躍的に向上し、作業環境もよい
ので維持、管理が容易である。本発明は特に溶接
用ワイヤをはじめとしてビードワイヤ等々の線条
材の置換銅メツキ等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一態様であるジエツトノズル
方式を実施するためのメツキ装置の一例を示す説
明図、第２図はノズルよりの噴射方向とワイヤ走
行方向のなす角θを示す説明図、第３図及び第４
図はノズルが２個又は３個の場合の噴射方向のな
す角δを示す説明図、第５図及び第６図は本発明
の一態様であるノズル中心ワイヤ走行方式のため
のノズル及びその配置を示す説明図、第７図ａ，
ｂはターンローラを用いたワイヤ走行の場合のノ
ズル配置例を示す図で、ａは平面図、ｂは側面図
であり、第８図はワイヤを螺旋状に走行させる場
合のノズル配置例を示す説明図、第９図及び第１
０図は本発明法１（ノズル中心ワイヤ走行方式）
及び本発明法２（ジエツトノズル方式）と従来法
（浸漬メツキ方式）とにおけるメツキ時間とメツ
キ厚み、メツキ密着性の関係を示す図、第１１図
はメツキ密着性判定に用いたワイヤ巻き状態を示
す説明図、第１２図ａ，ｂは本発明におけるメツ
キ液噴射の衝撃圧力の求め方を説明する図で、ａ
は側面図、ｂは平面図であり、第１３図は本発明
における単位面積衝撃圧力とメツキ密着性の関係
を示す図、第１４図乃至第１６図は従来のメツキ
方式を説明する図で、第１４図は電気メツキの場
合、第１５図は浸漬メツキの場合、第１６図はワ
イヤ周辺の液状態を示している。 １…線条材（ワイヤ）、５…メツキ槽、６…水
洗槽、８…メツキ液、１０…ジエツトノズル、１
０′…パイプ状ノズル、１１，１３…ポンプ、１
１′…パイプ、１２…水洗用ジエツトノズル、１
４…ターンローラ、１５…層流域、１６…乱流
域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浮遊状態で走行する線条材に対し、高圧ポン
   プを使用してノズルより、所定の置換メツキ液
   を、単位面積当りの衝撃圧力が0.05Kg／cm²以上で
   衝撃的に噴射させることを特徴とする線条材表面
   処理方法。 ２ 前記噴射は線条材の走行方向に交叉する方向
   に行う特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記噴射は線条材の走行方向と噴射方向との
   なす角θが０≦θ≦180゜となるように行う特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４ 前記噴射は線条材径の２方向から行い、か
   つ、２方向のなす角がほゞ180゜となるように行う
   特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ 前記噴射は線条材径の３方向から行い、か
   つ、３方向のなす角がそれぞれほゞ120゜である特
   許請求の範囲第２項記載の方法。 ６ 前記噴射は線条材の走行方向に対して平行す
   る方向に行う特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 前記噴射は線条材の走行方向に対して少なく
   とも逆方向に行う特許請求の範囲第６項記載の方
   法。 ８ 前記噴射は線条材の走行方向に対し平行する
   方向で、かつ、順方向と逆方向の両方向を含む方
   向に行う特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 前記置換メツキ液は硫酸銅を含むもので、
   CuSO₄・5H₂O＞５ｇ/で、比重＜1.8である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 前記線条材は溶接用ワイヤである特許請求
   の範囲第１項乃至第９項のいずれかの項に記載の
   方法。