JPH11209861A - 溶融めっき方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼線の界面でのめっき濡性を向上し、均一で
安定しためっき線を生成する溶融めっき方法及びその装
置を提供する。 【解決手段】 溶融Ａｌ６を蓄える溶融槽５と、溶融槽
５内の溶融Ａｌ６に鋼線１１をガイドするガイド筒３
と、ガイド筒３に接続される断熱筒４と、ガイド筒３の
鋼線１１の挿入口を塞ぐシールダイス２と、ガイド筒３
に接続された真空ポンプ１を有する。断熱筒４は、その
開口部を溶融Ａｌ６の液面より下になるように接触さ
れ、真空ポンプ１は、ガイド筒３および断熱筒４内の減
圧室１８を所定の真空度まで減圧し、鋼線１１は、減圧
室１８内で溶融Ａｌ６に浸漬される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属線条体の溶融
めっき方法およびその装置に関し、特に、鋼線や条材の
周囲にＡｌ（アルミニウム）、Ｚｎ（亜鉛）、又はＡｌ
−Ｚｎ合金などの金属を溶融めっきする方法およびその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、フラックス処理を伴う従来の溶
融めっき装置を示す。この溶融めっき装置２０は、フラ
ックス処理装置１３と、溶融槽５と、浸漬ロール７と、
絞りダイス８と、ガイドガイドロール１４を備えてい
る。フラックス処理装置１３と溶融槽５の間には乾燥装
置が配置されるが、説明を省略する。

【０００３】上述の溶融めっき装置２０において、前処
理として研磨洗浄が施された鋼線１１に、フラックス処
理装置１３でフラックス処理及び予熱を行い、ガイドガ
イドロール１４を介して溶融槽５に送られる。鋼線１１
は、溶融槽５の溶融Ａｌ６中に浸漬ロール７によって浸
され、Ａｌめっきが施される。Ａｌめっきが施された鋼
線１１は、絞りダイス８によって、鋼線１１に付着した
余分な溶融Ａｌ６を絞り取り、Ａｌめっき線１２が生成
される。

【０００４】このフラックス処理を伴う従来の溶融めっ
き装置２０によると、前処理の研磨洗浄やフラックス処
理で使用された廃液の処理が必要となるため、新規の設
備には採用しにくくなっていた。このため、従来からフ
ラックス処理を行わずに還元雰囲気を使用して溶融めっ
きを行う方法が採られていた。

【０００５】図３は、還元雰囲気を使用した従来の溶融
めっき装置を示す。この溶融めっき装置２１は、酸化焼
鈍装置１５と、還元装置１６と、溶融槽５と、浸漬ロー
ル７と、絞りダイス８と、ガイドロール１４を備えてい
る。

【０００６】上述の溶融めっき装置２１において、鋼線
１１に酸化焼鈍装置１５で酸化焼鈍処理を行った後、還
元装置１６で水素（Ｈ２）ガス又は水素ガスと窒素ガス
との混合ガスによって還元雰囲気処理を行い、ガイドロ
ール１４を介して溶融槽５に送られる。鋼線１１は、溶
融槽５の溶融Ａｌ６中に浸漬ロール７によって浸され、
Ａｌめっきが施される。Ａｌめっきが施された鋼線１１
は、絞りダイス８によって、鋼線１１に付着した余分な
溶融Ａｌ６を絞り取り、Ａｌめっき線１２が生成され
る。

【０００７】この還元雰囲気による従来の溶融めっき方
法および装置においては、鋼線１１の活性面処理が難し
く、熱的に鋼線１１が軟化材の特性になってしまうた
め、機械的な研磨法によって鋼線１１の表面処理を行っ
ている。従って、この表面処理が不十分な場合には、め
っきが不十分または不均一になる。

【０００８】また、めっき線（Ａｌめっき線１２）の耐
食性を考慮すると、めっき処理における鋼線１１の走行
速度を大きくしてめっき層の厚さを厚くするのが望まし
いが、鋼線１１の溶融金属（溶融Ａｌ６）中への浸漬時
間が短くなるため、めっき反応の時間が短くなり、部分
的にめっきが施されない部分が生じ、不めっきが生じや
すい。

【０００９】従って、還元雰囲気による従来の溶融めっ
き方法およびその装置においては、鋼線の浸漬時間を長
くするために、鋼線の走行速度を遅くしたり、溶融槽を
大きくするなどの方法を採って、めっき線のめっき層を
均一にしている。

【００１０】図４は、従来の他の溶融めっき装置（実開
昭６０−１７２７６２号公報）を示す。この溶融めっき
装置２２は、溶融Ａｌ６を有する溶融槽５と、浸漬ロー
ル７と、ガイドロール１４と、筒体１７と、筒体１７に
接続された真空ポンプ１と、筒体１７の出口部に設けら
れた絞りダイス８とを備えている。ここで、筒体１７
は、一方の開口部を溶融槽５の溶融Ａｌ６中に浸されて
おり、また、他方の開口部は絞りダイス８によって密封
されている。更に、真空ポンプ１によって筒体１７内を
減圧し、筒体１７内に減圧室１８を形成する。

【００１１】上述の溶融めっき装置２２において、鋼線
１１は、ガイドロール１４を介して溶融槽５に送られ
る。鋼線１１は、溶融槽５の溶融Ａｌ６中に浸漬ロール
７によって浸され、Ａｌめっきが施される。Ａｌめっき
が施された鋼線１１は、筒体１７の減圧室１８に送ら
れ、筒体１７の出口開口部に設けられた絞りダイス８に
よって、鋼線１１に付着した余分な溶融Ａｌ６を絞り取
り、Ａｌめっき線１２が生成される。

【００１２】この溶融めっき方法およびその装置２２に
おいては、鋼線１１にめっき処理を施した後、絞りダイ
スで鋼線１１に付着した余分な溶融Ａｌ６を絞り取るま
での間を、真空ポンプで減圧することによって、均一な
めっき層を有するＡｌめっき線１２を生成している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示した従来の溶融めっき装置によれば、鋼線の溶融金属
への浸漬時間を長くしているため、溶融槽が大きくなり
装置が大型になったり、鋼線の速度を遅くするため生産
性が低下するという問題があった。

【００１４】また、鋼線の溶融金属への浸漬時間を長く
しているため、界面での鋼線と溶融金属の拡散反応が進
行し、脆い合金層が発生するという問題があった。更
に、この合金層の厚さが大きくなると、後の加工処理な
どで界面剥離を生じ、耐食性が低下し、品質が悪くなる
という問題があった。

【００１５】また、図２および図３に示した従来の溶融
めっき装置によれば、鋼線が予熱されたとしても、鋼線
温度が溶融Ａｌ融点より低いため、浸漬直後の鋼線と溶
融金属との反応で鋼線の表面に凝固層が成長し、空気や
還元ガスを取り込んでしまい、この凝固層でめっきの濡
性が悪化し、不めっきが発生するという問題があった。

【００１６】更に、図４に示した従来の溶融めっき装置
によれば、筒体１７ないの溶融Ａｌ６が外部より冷却さ
れるため、溶融Ａｌ６の溶融温度が鋼線１２の進行方向
に沿って低くなってめっき特性が低下するという問題が
あった。また、前述した凝固層の形成を回避することが
できない。

【００１７】従って、本発明の目的は、鋼線の界面での
めっき濡性を向上し、均一で安定しためっき線を生成す
る溶融めっき方法及びその装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上に述べた
目的を実現するため、線材または条材に溶融金属を付着
して溶融めっきを行う方法において、線材または条材を
通すことができる通過孔を有するシール材で、筒体の一
方の開口部を塞ぎ、筒体のシール材のない他方の開口部
を溶融金属の液面より下になるように設置し、溶融金属
の液面、筒体、およびシール材によって囲まれた所定の
空間を所定の真空度まで減圧し、減圧した所定の空間内
で線材又は条材を溶融金属に浸漬することを特徴とする
溶融めっき方法を提供する。

【００１９】また、上記目的を実現するため、線材また
は条材に溶融金属を付着して溶融めっきを行う溶融めっ
き装置において、溶融金属を蓄えるめっき槽と、めっき
槽内の溶融金属に線材または条材をガイドする筒体と、
線材または条材を通すための通過孔を有し筒体の線材ま
たは条材の挿入口を塞ぐシール材と、筒体に接続された
真空ポンプと、を備え、筒体は、シール材のない開口部
を溶融金属の液面より下になるように設置され、真空ポ
ンプは、溶融金属の液面、筒体、およびシール材によっ
て囲まれた所定の空間を所定の真空度まで減圧し、線材
又は条材は、減圧した所定の空間内で溶融金属に浸漬さ
れることを特徴とする溶融めっき装置を提供する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の溶融めっき方法及び
その装置を詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の溶融めっき装置を示す。こ
の溶融めっき装置１０は、溶融Ａｌ６を有する溶融槽５
と、鋼線１１を溶融Ａｌに浸漬するための浸漬ロール７
と、鋼線１１をガイドするガイド筒３と、ガイド筒３に
接続された真空ポンプ１と、ガイド筒３の入口部に設け
られ、鋼線１１をガイド筒３に通すシールダイス２と、
ガイド筒３の出口部に接続された断熱筒４と、絞りダイ
ス８とを備えている。ここで、ガイド筒３と断熱筒４
は、一体となって形成され、断熱筒４の開口部は、溶融
槽５の溶融Ａｌ６中に浸されており、また、ガイド筒３
の開口部はシールダイス２によって密封されている。更
に、真空ポンプ１によってガイド筒３および断熱筒４の
内部を減圧し、ガイド筒３および断熱筒４の内部に減圧
室１８を形成する。

【００２２】上述の溶融めっき装置１０において、予め
研磨処理し、吸引パイプ（図示せず）で５００℃まで誘
導加熱（予熱処理）したΦ４の鋼線１１を、シールダイ
ス２を通してガイド筒３および断熱筒４の減圧室１８に
送る。このとき、減圧室１８は、真空ポンプ１によって
真空度１０^-2ｔｏｒｒ程度に保たれる。鋼線１１は、断
熱筒４内の減圧室１８で溶融Ａｌ６に浸漬され、そのま
ま溶融槽５に送られる。更に、鋼線１１は、溶融槽５の
溶融Ａｌ６中に浸漬ロール７によって浸され、これによ
って、Ａｌめっきが施される。Ａｌめっきが施された鋼
線１１は、絞りダイス８によって、表面に付着した余分
な溶融Ａｌ６を絞り取られ、Ａｌめっき線１２が生成さ
れる。

【００２３】本発明の溶融めっき方法およびその装置１
０においては、鋼線１１は、真空度１０^-2ｔｏｒｒの減
圧状態で溶融Ａｌ６に浸漬されるため、表面の酸化が抑
制され浸漬直後に鋼線の表面に生成される凝固層へのガ
ス（空気など）の取り込み量が大幅に減少し、鋼線１１
の界面でのめっき濡性が向上し、均一で安定したＡｌめ
っき線１２を得ることができた。

【００２４】また、図３で示した従来の溶融めっき装置
において、Ｈ２+２５％Ｎ２の酸化抑制ガス（還元雰囲
気）でめっき処理を行ったところ、鋼線の走行速度を８
ｍ／ｍｉｎ以上にすると、めっき線に細かな不めっき部
分が生じたが、本発明の溶融めっき装置によると、鋼線
の走行速度が４５ｍ／ｍｉｎまで不めっきが生じない品
質の安定しためっき線を得ることができ、生産性が向上
した。更に、鋼線の走行速度を上げると、凝固層が大き
く厚いめっきが可能となり、耐食性に優れためっき線を
生成することができるようになった。

【００２５】以上、本発明の形態例を示したが、めっき
材の溶融金属は、ＡｌだけでなくＺｎなどであってもよ
い。また、めっき線の品質は、減圧室の真空度を高くす
ればするほど向上する。但し、真空度を上げると、断熱
筒４内の溶融金属の液面が上昇するため、加熱装置など
の付帯設備の追加が必要になるので、めっきの被覆厚さ
や、品質の要求精度を基に、妥当な真空度にすればよ
い。

【００２６】また、断熱筒４の径を大きくすることによ
って、溶融金属中のガス吸収効果や、鋼線挿入部での酸
化抑制効果などが生じ、めっき線の品質が更に向上す
る。

【００２７】また、本発明の溶融めっき方法およびその
装置は、鋼線の他に、条材などのめっきにも適用でき
る。更に、鋼線は１本のみに限定されず、複数の鋼線を
同時にめっきする場合にも適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明の溶融めっき方
法及びその装置によれば、減圧状態でめっき材の溶融金
属に浸漬されるため、表面の酸化が抑制され浸漬直後に
鋼線の表面に生成される凝固層へのガスの取り込み量が
大幅に減少し、鋼線の界面でのめっき濡性が向上し、鋼
線の走行速度が速くても均一で安定しためっき線を得る
ことができるようになった。また、予熱温度が低くて
も、良好なめっき濡性を維持でき、効率よく厚いめっき
線の製造ができるようになった。

【００２９】また、めっき濡性が向上したので、鋼線の
浸漬時間を短縮して、界面の拡散合金層の厚さを薄くす
ることができる。このため、曲げ加工などでの界面剥離
が生じにくくなり、耐食性に優れためっき線を得ること
ができるようになった。

【００３０】更に、浸漬時間の短縮により、溶融槽の大
きさも小さくできるので、装置全体の小型化ができるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶融めっき装置装置の実施の一形
態を示す概略図である。

【図２】従来の溶融めっき装置装置の実施の一形態を示
す概略図である。

【図３】従来の溶融めっき装置装置の実施の一形態を示
す概略図である。

【図４】従来の溶融めっき装置装置の実施の一形態を示
す概略図である。

【符号の説明】

１ 真空ポンプ ２ シールダイス ３ ガイド筒 ４ 断熱筒 ５ 溶融槽 ６ 溶融Ａｌ ７ 浸漬ロール ８ 絞りダイス １０、２０、２１、２２ 溶融めっき装置 １１ 鋼線 １２ めっき線 １３ フラックス処理装置 １４ ロール １５ 酸化焼鈍装置 １６ 還元装置 １７ 筒体 １８ 減圧室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 裕介 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線材または条材に溶融金属を付着して溶融
   めっきを行う方法において、 前記線材または前記条材を通すことができる通過孔を有
   するシール材で、筒体の一方の開口部を塞ぎ、 前記筒体の前記シール材のない他方の開口部を前記溶融
   金属の液面より下になるように設置し、 前記溶融金属の液面、前記筒体、および前記シール材に
   よって囲まれた所定の空間を所定の真空度まで減圧し、 前記減圧した所定の空間内で前記線材又は前記条材を前
   記溶融金属に浸漬することを特徴とする溶融めっき方
   法。
2. 【請求項２】前記真空度は、１０^-2ｔｏｒｒ以下である
   ことを特徴とする請求項１記載の溶融めっき方法。
3. 【請求項３】線材または条材に溶融金属を付着して溶融
   めっきを行う溶融めっき装置において、 前記溶融金属を蓄えるめっき槽と、 前記めっき槽内の前記溶融金属に前記線材または前記条
   材をガイドする筒体と、 前記線材または前記条材を通すための通過孔を有し前記
   筒体の前記線材または前記条材の挿入口を塞ぐシール材
   と、 前記筒体に接続された真空ポンプと、 を備え、 前記筒体は、前記シール材のない開口部を前記溶融金属
   の液面より下になるように設置され、 前記真空ポンプは、前記溶融金属の前記液面、前記筒
   体、および前記シール材によって囲まれた所定の空間を
   所定の真空度まで減圧し、 前記線材又は前記条材は、前記減圧した所定の空間内で
   前記溶融金属に浸漬されることを特徴とする溶融めっき
   装置。
4. 【請求項４】前記真空度は、１０^-2ｔｏｒｒ以下である
   ことを特徴とする請求項３記載の溶融めっき装置。
5. 【請求項５】前記筒体は、断熱材で形成されることを特
   徴とする請求項３記載の溶融めっき装置。