JPH08296084A

JPH08296084A - 導電基板の特に局部的な電気化学処理装置

Info

Publication number: JPH08296084A
Application number: JP7221856A
Authority: JP
Inventors: Kaelinprin Patrick; パトリック・ケランプラン
Original assignee: DARIKKU SA
Current assignee: DARIKKU SA
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】電解液の漏洩は、処理すべきでない隣接領域に
対して、及び使用電解液の頻繁な腐食性のために作業者
に対して、現実的な危険性を示していた。【解決手段】導電基板上の移動により、任意の位置に使
用可能な、導電基板の、特に局部的な電気化学処理装置
であり、開口が設けられ、空間を境界づける容器と、空
間に配列され、電流源端子の一方に接続される電極であ
り、この電流源端子の他方には導電基板が接続される電
極と、両方とも空間と連通する電解液の流入部および流
出部とからなる装置において、非導電性であり、ガスお
よび液体が浸透できる吸収性で柔軟性の材料製であり、
電極に接触して開口を閉塞し、且つ開口を越えて突出し
ている本体と、電解液流入部に装着される第１のポンプ
と、電解液流出部に装着される第２のポンプとからな
り、空間に負圧を生成するために、第２のポンプの吐出
量は、第１のポンプの吐出量よりも大きいことを特徴と
する装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電基板上の移動
により、任意の位置に使用可能な、導電基板の、特に局
部的な電気化学処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】該装置は、開口が設けられ空間を境界づ
ける容器と、この空間に配列され、電流源端子の一方に
接続されることを意図した電極であり、この電流源端子
の他方には導電基板が接続されることを意図した電極
と、両方とも前記空間と連絡する、電解液の流入部およ
び流出部と、から構成される。

【０００３】この様な装置によれば、特に電気化学的に
形成された金属被膜が得られ、また金属表面の局部堆積
を達成し、又は修整を実施することが可能となる。自動
車、航空機、又は鉄道産業において、組立前、又は別の
表面処理の前に、表面を準備すべきことがよくある。こ
れらの、及びプラスチック又は機械産業を含めた、多数
の他の産業において、金属部品、又は表面は、かかる局
部的な金属修整が正当とされる、磨耗、線状傷痕、擦傷
痕、あるいは腐食を被っている。

【０００４】この様な電気化学処理装置は、例えば、パ
ッド型式の装置だけでなく、電解液の循環、又は電解液
の漏洩を避けるためにゲルを有した室、又は区分室を使
用する装置として既に知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら装置
は、継ぎ手によりもたらされるシールの品質に関連した
処理時に、又は（ゲルの場合に）処理後のクリーニング
時に漏洩の危険性、及び処理の不均一性に関連した危険
性を常に示す。従って、特に、基板上の装置の移動時
に、電解液の漏洩は、処理されるべきでない隣接領域に
対して、及び使用される電解液の頻繁な腐食性のために
作業者に対して、現実的な危険性を示す。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の欠点を除去することを目的とし、この目的のために、
本発明は、詳細な説明の最初に規定されるような装置で
あり、該装置が、更には、非導電性であり、ガスおよび
液体が浸透できる吸収性で柔軟性の材料製であり、前記
電極に接触して前記開口を閉塞し、かつ該開口を越えて
突出している本体と、前記電解液流入部に装着される第
１のポンプと、前記電解液流出部に装着される第２のポ
ンプとからなり、前記空間に負圧を生成するために、第
２のポンプの吐出量は、第１のポンプの吐出量よりも大
きいことを特徴とする装置を本発明は提案する。

【０００７】この配置により、治具の内部空間に到達す
る電解液は、接触する吸収性材料製の本体により部分的
に保持され、従って、電極と処理すべき導電性基板との
間の電気的連続性が確保されることが理解されよう。更
に、この空間内に存在する負圧により、過剰な電解液は
連続的に排出される。従って、電解液は連続的に補充さ
れ、それが電気化学処理により発生する熱を放散するの
にも役立つ。更に、及び尚この負圧によって、外部の空
気が、吸収性材料製の本体の全容量を通して連続的に吸
入され、それにより、装置が使用されるどのような位置
でも、前記開口からの意図しない如何なる流出も防止さ
れる。更に、この空気の吸入により、高電流の印加下で
過熱される電解液の冷却が確保される。加えて、本発明
による装置は、平面、凹面、又は凸面の処理を可能にす
るだけでなく、被処理基板が示す如何なる端部の処理を
も可能にする。

【０００８】本発明の装置の実施例によれば、前記電解
液流入部は、吸収性材料製の本体に近接して、前記空間
内へと開口し、特定として、好適には電解液流入部は、
電極内に製作され、吸収性材料製の前記本体と電極との
接触領域において、この電極表面で開口する、少なくと
も１つのボアと、電極表面の開口とからなる。このよう
にして、電解液は、電解液流入部を出るやいなや、吸収
性材料製の本体に直ちに到達し、その結果この本体の全
容量にわたって一様に拡がる。更に、前記電解液流出部
は、前記空間内に、好適には吸収性材料製の本体に近接
して創設される。

【０００９】他の実施例によれば、電解液流入部、及び
電解液流出部は各々、柔軟性チューブからなり、前記第
１と第２のポンプは、周辺ローラが設けられた２つのロ
ータからより精密に構成される蠕動式ポンプであり、回
転可能なシャフト上の軸方向に装着され、ロータの一方
のローラは、電解液流入部の柔軟性チューブに作用し、
ロータの他方のローラは、電解液流出部の柔軟性チュー
ブに作用して、前記ロータ、及び／又は前記柔軟性チュ
ーブの直径は、前記空間内に前記負圧を生成するように
選択される。

【００１０】このようにして、電解液流入部の吐出量と
電解液流出部の循環は、関連付けられ、一度設定すれば
それ限りである。これにより、装置の使用時に、何の吐
出量制御をもせずとも可能となり、何の調整も実施する
必要性は全然なく、装置は直ちに使用可能である。更
に、電解液の入力と出力は、単一操作により、すなわち
シャフトを駆動するモータを単純に停止させることによ
り、瞬時に終了させることができる。

【００１１】本発明に使用される本体を構成する吸収性
材料は特に、動作温度範囲（１５℃から６０℃）内の電
解液、及び熱抵抗特性に関して、化学的抵抗特性を有す
る材料から製作される。この材料は、更に、非導電性で
あり、ガスおよび液体に対して浸透性があるべきであ
り、最終的に、被処理基板を傷つけないように選択され
るべきである。それは、例えば、ポリエステル綿から、
又はナイロン繊維あるいはフェルトからなる織布あるい
は不織布材料からなる。

【００１２】電流源は、パルス電流源または直流電流源
あることも付け加えるべきである。

【００１３】上記に規定したような装置により、全ての
タイプの電気化学的処理を実行することが可能となる。
何よりも本発明の装置は、電解堆積の実行を伴い、この
場合被処理基板は陰極を構成し、装置の電極は陽極を構
成することになり、この電極は、処理条件下で不溶性で
ある材料から製作される。同様に、本発明の装置は、回
収電解液を使用する金属回収処理を伴い、被処理基板は
陽極として選択され、装置の電極は陰極として選択され
る。最後に、本発明の装置は、アルミニウム、チタン、
及びそれらの合金などの酸化可能材料からなる、任意の
被処理基板の陽極処理を扱い、この適用例において、被
処理基板は陽極として選択され、装置の電極は陰極とし
て選択される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を実施する方法を、添付図
面を参照し、非限定例として以下に説明する。

【００１５】図１は、アルミニウム部品Ａの表面Ｓに、
ボンディング前に準備すべき陽極酸化処理を可能にす
る、本発明による装置をより詳細に示す。

【００１６】本発明による装置は、側壁（２）、背壁
（３）および該背壁（３）に対向する前部の開口（４）
を有する容器（１）からなる。この容器は、例えばポリ
プロピレン、又はＰＶＤＦ（ポリ弗化ビニリデン）など
の絶縁材料から製作されるが、陰極（６）が開口（４）
に面して収納される内部空間（５）を区画する。この陰
極（６）は、背面（６ａ）と前面（６ｂ）を有する。こ
の同一の陰極（６）は、例えば円形、正方形あるいは矩
形の断面を有することができ、有効な陰極表面積は、数
mm²から数 cm²の間で変更可能である。

【００１７】更に、陰極（６）は、任意の手段により、
特に、容器（１）の背壁への陰極の背面（６ａ）の取り
付けにより、空間（５）内に保持される。加えて、陰極
（６）は、一方では、容器（１）の側壁（２）の内面と
共に、連続した周辺室を区切り、他方では、この前面
（６ｂ）は、開口（４）からある距離に置かれる。

【００１８】陰極（６）は、特にパルス電流である、電
流発生器Ｇの「負の」端子（７）に接続され、その「正
の」端子（８）は、被処理部品Ａの点（９）に接続され
る。更に、陰極（６）には、背面（６ａ）に始まり、前
面（６ｂ）に開口するボア（１０）が設けられる。

【００１９】図１には、単一のボア（１０）が示されて
いるが、前面（６ｂ）の全体にわたって一様な仕方で開
口するように、幾つかのボアを設けるのが有利である。

【００２０】これ及びこれらのボアは、電極の背面（６
ａ）において、接続部（１１）により、電解液の流入管
（１２）に接続される。更に、容器（１）の壁（２）に
は、この壁（２）の内部面からその外部面へと延伸する
ボア（１３）が設けられ、接続部（１４）により、電解
液貯蔵槽Ｒで終端する電解液流出管（１５）に接続され
る。

【００２１】本発明によれば、開口（４）は、吸収性材
料（１６）のパッドにより閉塞されており、吸収性材料
（１６）の厚さは、一方で電極（６）の前面（６ｂ）の
全体と接触し、且つ他方で開口（４）の外側に少し突出
するように選択され、特定すれば、ボア（１３）は、開
口（４）から十分に距離を置かれた点において、空間
（５）内に開口し、その結果この点が、前記パッド（１
６）により覆われないように製作される。一例として、
この厚さを５mmとすることができる。

【００２２】更に、管（１５）は、ポンプ（１７）の吸
い込み部に接続され、ポンプ（１７）の吐き出し部は、
管（１８）に接続されて電解液貯蔵槽（Ｒ）に連通して
いる。

【００２３】管（１２）は、ポンプ（１９）の吐き出し
部に接続され、ポンプ（１９）の吸い込み部は、管（２
０）に接続され、管（２０）の自由端部は、貯蔵槽
（Ｒ）内の電解液中に浸されている。

【００２４】上記の装置の作用は、以下の通りである。

【００２５】ポンプ（１７）と（１９）は、容器（１）
の内側に、すなわち側壁（２）の内面と、電極（６）の
外部表面とにより区画される周辺室内に、負圧を生成可
能にするそれぞれの吐出量を有するように選定される。
これらの吐出量は特に、開口（４）の面積、パッド（１
６）の性質、及びパッドの厚さに関連し、当業者が、幾
つかの予備試験の手段により、これらの吐出量を規定す
ることは容易であろう。

【００２６】目安として、ポンプ（１９）の吐出量に対
するポンプ（１７）の吐出量の比は、例えば約６であ
る。

【００２７】上記の装置の動作は、以下の通りである。

【００２８】被処理表面の任意の脱脂後、ポンプ（１
７）と（１９）を起動する。これにより、貯蔵槽（Ｒ）
の電解液（Ｅ）は、ポンプ（１９）により引き出され、
管（２０）、ポンプ（１９）、管（１２）、及びボア
（１０）を経て、パッド（１６）に運ばれ、従ってこれ
に電解液が浸透する。ポンプ（１９）の吐出量は、陽極
酸化を良好な条件下で達成するために、充分な量の電解
液がパッド（１６）に達するように選ばれる。更に、ポ
ンプ（１７）は、これとは別に、パッド（１６）を乾燥
することなく、容器（１）内に負圧を生成可能にする吐
出量を有するように選ばれる。このポンプ（１７）の効
果により、パッド（１６）を介して引かれる過剰の電解
液、及びある量の空気が、ボア（１３）、管（１５）、
ポンプ（１７）、及び管（１８）を介して、貯蔵槽
（Ｒ）へと除去される。これにより、被処理領域以外の
領域にわたる如何なる電解液の流出も避けられる。

【００２９】次に、電極（６）と部品（Ａ）が電流発生
器（Ｇ）に接続される。そうすると、装置は陽極酸化処
理のために使用可能であり、本装置を手動または機械的
に、被処理表面（Ｓ）上を、この表面に垂直に移動する
のに十分である。

【００３０】酸化膜層の厚さは、特に、被処理領域上の
装置の通過回数、及び電流発生器（Ｇ）の電気的パラメ
ータに依存することになる。これらパラメータは、特に
以下のようになる。

【００３１】−電流：直流 −電圧：６０Ｖ −電流値：０〜１５Ａ −電流密度：２５０〜３５０Ａ／ｄｍ² 本発明によれば、２つのポンプ（１７）及び（１９）
は、図２（正面図）および図３（図２の III−III 線に
沿った断面図）に概略的及び部分的に示した蠕動式ポン
プが好ましい。これら２つのポンプは、２つのロータ
（２１、２２）からなり、両方とも、駆動モータ（図示
せず）により回転される共通のシャフト（２３）に装着
されている。ロータ（２１）は、その周囲において、等
距離にある３個のローラ（２４、２５、２６）を担持
し、ロータ（２２）は、その周囲において、直径方向で
対向する２個のローラ（２７、２８）を担持する。

【００３２】前記ポンプは更に、円形の断面を有し、図
１に示す管（１２）と管（２０）を接続する、柔軟性チ
ューブ（３０）が適用される第１の半円形支承表面（２
９）と共に、円形の断面を有し、図１に示す管（１５）
と管（１８）を接続する、柔軟性チューブ（３２）が適
用される第２の支承表面とからなる。ロータ（２１）の
ローラ（２４、２５、２６）が、支承表面（２９）に対
してチューブ（３０）を圧縮して、その直径全体にわた
って絞り、その結果ロータ（２１）が回転すると、該ロ
ーラが、チューブ（３０）に沿って移動することによ
り、このチューブ（３０）内の電解液を前方へと移動せ
しめるように、ロータ（２１）は、ある直径を有して配
置される。同様に、ロータ（２２）のローラ（２７、２
８）が、支承表面（３１）に対してチューブ（３２）を
圧縮して、その直径全体にわたって絞り、その結果ロー
タ（２２）が回転すると、該ローラが、チューブ（３
２）に沿って移動することにより、このチューブ（３
２）内の電解液を前方へと移動せしめるように、ロータ
（２２）は、ある直径を有して配置される。シャフト
（２３）の回転方向は、電解液が、チューブ（３０）内
で管（２０）から（１２）へと、及びチューブ（３２）
内で管（１５）から管（１８）へと前方に移動するよう
な方向である。ロータ（２１）と（２２）の直径、及び
／又は柔軟性チューブ（３０、３２）の直径は更に、内
部空間（５）内に負圧を生成するために、チューブ（３
２）からの流出部における吐出量が、チューブ（３０）
を出る吐出量よりも大きくなるように選ばれる。従っ
て、例えば、図２と図３に示すように、ロータ（２２）
の直径、及び柔軟性チューブ（３２）の直径は、それぞ
れロータ（２１）の直径、及び柔軟性チューブ（３０）
の直径よりも大きい。

【００３３】２つのポンプからのそれぞれの吐出量は関
連付けられ、一度設定すればそれ限りであり、シャフト
（２３）を駆動するモータを停止することにより、電解
液処理装置への電解液の供給のほぼ瞬時的な中断、及び
過剰な電解液と吸引された空気の除去がもたらされるこ
とが理解されよう。

【００３４】本発明による装置は、非常に変化に富んだ
形状、及び大きさを有する部品に使用可能であり、平面
には限定されない。従って、本発明による装置は、数cm
² から数dm² の直径を有する被処理表面に、又は平板状
や「階段状」の金属板の継目部分に、更には、凸状であ
る、あるいは尖鋭な端部を有する表面にも使用可能であ
る。更に、被処理表面は、如何なる角度においても可能
であり、特に修整は場所を反転して実施可能である。

【００３５】これらの電気化学的処理による修整操作
は、本発明によれば、研究所や工場での固定された場所
において、又は現地作業として移動式ユニットにおいて
のどちらかで実施可能である。移動式ユニットの場合に
は、本発明の装置の位置にかかわらず、装置からの漏洩
が全くないことから、利益が有効に得られることであろ
う（このことは、２つのポンプにより生成される負圧の
効果である）。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、上述のように、容器の空間に
負圧を生成するために、第２のポンプの吐出量は、第１
のポンプの吐出量よりも大きくなるように構成したの
で、空間内に存在する負圧により、過剰な電解液は連続
的に排出される。従って、電解液は連続的に補充され、
それが電気化学処理により発生する熱を放散するのにも
役立つ。更に、及び尚この負圧によって、外部の空気
が、吸収性材料製の本体の全容量を通して連続的に吸入
され、それにより、装置が使用されるどのような位置で
も、前記開口からの意図しない如何なる流出も防止され
る。更に、この空気の吸入により、高電流の印加下で過
熱される電解液の冷却が確保される。加えて、本発明に
よる装置は、平面、凹面、又は凸面の処理を可能にする
だけでなく、被処理基板が示す如何なる端部の処理をも
可能にする。

【００３７】また、電解液流入部の吐出量と電解液流出
部の循環は、関連付けられ、一度設定すればそれ限りで
あり、これにより、装置の使用時に、何の吐出量制御を
もせずとも可能となり、何の調整も実施する必要性は全
然なく、装置は直ちに使用可能である。更に、電解液の
入力と出力は、単一操作により、すなわちシャフトを駆
動するモータを単純に停止させることにより、瞬時に終
了させることができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】概略的に示された電気設備と関連した処理装置
の略断面図である。

【図２】好適な実施例において使用される蠕動式ポンプ
の部分的な概略図である。

【図３】好適な実施例において使用される蠕動式ポンプ
の部分的な概略図である。

【符号の説明】

A 部品 E 電解液 G 電流発生器 R 貯蔵槽 S 被処理表面 1 容器 4 開口 5 空間 6 電極 10 電解液流入部のボア 13 電解液流出部のボア 16 パッド（吸収性材料製の本体） 17 第２のポンプ 19 第１のポンプ 21 第１のポンプのロータ 22 第２のポンプのロータ 24,25,26 第１のポンプのロータのローラ 27,28 第２のポンプのロータのローラ 30,32 柔軟性チューブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電基板上の移動により、任意の位置に使
用可能な、導電基板の、特に局部的な電気化学処理装置
において、該装置は、開口が設けられ、空間を境界づける容器と、前記空間に配列され、電流源端子の一方に接続されるこ
とを意図した電極であり、この電流源端子の他方には前
記導電基板が接続されることを意図した電極と、両方とも前記空間と連通する、電解液の流入部および流
出部と、からなり、前記装置は、更に、非導電性であり、ガスおよび液体が浸透できる吸収性で
柔軟性の材料製であり、前記電極に接触して前記開口を
閉塞し、且つ該開口を越えて突出している本体と、前
記電解液流入部に装着される第１のポンプと、前記電解液流出部に装着される第２のポンプと、からな
り、前記空間に負圧を生成するために、第２のポンプの吐出
量は、第１のポンプの吐出量よりも大きいことを特徴と
する装置。
【請求項２】前記電解液流入部は、吸収性材料製の前記
本体に近接して、前記空間へと開口することを特徴とす
る、請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記電解液流入部は、電極内に作られ、該
電極と吸収性材料製の前記本体との間の接触領域におい
て、電極表面で開口する、少なくとも１つのボアからな
ることをことを特徴とする、請求項１または２に記載の
装置。
【請求項４】前記電解液流出部は、吸収性材料製の本体
の近傍において始まることを特徴とする、請求項１から
３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】前記電解液流入部、及び前記電解液流出部
は各々、柔軟性チューブからなり、前記第１と第２のポ
ンプは、周辺ローラが設けられ、回転可能であるシャフ
ト上の軸方向に装着される、２つのロータを有する蠕動
式ポンプであり、前記ロータの一方のローラは、電解液
流入部の柔軟性チューブに作用し、前記ロータの他方の
ローラは、電解液流出部の柔軟性チューブに作用して、
前記ロータ、及び／又は前記柔軟性チューブの直径は、
前記空間内に前記負圧を生成するように選択されること
を特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の
装置。
【請求項６】前記本体は、ナイロン繊維、又はフェルト
からなる、織布、又は不織布材料によりなることを特徴
とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】前記電流源は、パルス電流源、あるいは直
流電流源であることを特徴とする、請求項１から６のい
ずれか一項に記載の装置。