JPS5952717B2

JPS5952717B2 - 錫メツキ板条材の連続製造方法

Info

Publication number: JPS5952717B2
Application number: JP12487278A
Authority: JP
Inventors: 章二志賀; 義彦三宅; 正成瀬
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1984-12-21
Also published as: JPS5550489A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は錫メッキ板条材の連続製造方法、特に走行中の
板条材に錫を電気メッキした後該メッキ層にリフロー処
理を施す錫メッキ板条材の連続製造方法の改良に関する
ものである。

銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金等の非鉄金属及び
鉄鋼等の板条材はその用途によつて表面に錫メッキ（純
銀メッキの外、少量の添加元素を・含む錫合金メッキ、
例えば錫の低温脆化現象である所謂スズペストを防止す
るため数％のビスマスを添加した錫合金、またウィスカ
−発生防止のため２０％位までの鉛又は亜鉛を添加した
錫合金を含む）を施しており、この錫メッキには全使用
錫量の約５０％近くが消費されている。

錫メッキは一般に硫酸銀、硼弗化銀、ハロゲン化銀、ス
ルファミン酸銀、クレゾールスルホン酸銀、クエン酸銀
等を用いたメッキ浴中に被メッキ材をカソード、錫をア
ノードとして対置し、直流電源を接続することにより行
なわれ、特に耐食性を目的とした錫メ’ツキにおいては
、錫を薄くメッキした後錫の融点以上、例えば２４０〜
３５０℃に短時間加熱して錫を溶融するリフロー処理が
施される。これは薄メッキに不可避なピンホールを除去
するためと、素地とメッキ層を１部合金化してメッキの
密着性を向上し、更に鏡面光沢を得るためである。加熱
手段にはガスバーナ、電気炉、高温油浴の外大規模生産
では誘電加熱、通電加熱等が用いられている。しかしな
がらこのリフロー処理は、錫のように表面張力と比重の
大きいものについては大きな制約を受け、通常メッキ厚
が３μ以上になると均一処理が不可能となり、更に重力
による流動を避けるため被メッキ材が板条材である場合
には、その巾方向を水平に保持して行なう必要がある。
このため板条材のリフロー処理を含む連続錫メッキにお
いては、板条材の巾方向を水平に保持して錫メッキとリ
フロー処理とを行なつている。即ち従来は第１図に示す
ように、板条材１を水平軸に巻かれたコイル２から、そ
の巾方向を水平にして連続的に供給し、先ず前処理槽３
で洗滌、活性化を行なつた後、上下２段に配置したメッ
キ槽４、４’において、板条材１の下側にアノード５、
５’を配置し、板条材１に下側から片面づつ錫メッキを
施し、続いて洗滌槽６、乾燥器７を通してから加熱炉８
に送り、リフロー処理を施し、これを冷却器９で冷却し
てから水平軸１０に巻取ることにより錫メッキ板条材を
製造している。

尚図において１１はメッキ槽４、４’の両端に配置した
給電ロール、１２はガイドロール、１３はピンチロール
を示す。このような従来方法において、メツキ槽４，４
″を上下２段に配置し、それぞれ巾方向を水平に保持し
て、走行する板条材１の下側にアノード５，５″を配置
し、板条材１に下側から片面づつ錫メツキする理由は、
錫アノードから発生する多量のスラツジ（錫アノード重
量の約１％以上）が脱落して板条材に付着し、これが表
面欠陥となるのを防止するためである。

しかしながらこのような従来方法は、操作が複雑となつ
て作業性を著しく阻害するばかりか、水素よりイオン化
傾向が大きいためアノード及びカソードから多量のガス
を発生し、この発生したガスが板条材の下面に付着する
ばかりか、発生したガスによりアノードスラツジの１部
が流動するメツキ液中に懸濁し、その１部が板条材の上
面に沈着して不均質なメツキ欠陥を生ずる欠点があつた
。

これを改善するため第２図に示す方法が提案さ，れた。

これは第１図に示す方法と同様に板条材１の巾方向を水
平に保持して前処理槽３に送り、該槽３により表面を洗
滌、活性化した後メツキ槽４内で板条材１を上下方向に
走行せしめ、その両側にアノード５を配置して板条材１
の両面に同時に７錫メツキを施し、しかる後第１図と同
様に洗滌槽６、乾燥器７を通してから加熱炉８を通して
リフロー処理を施し、次に冷却器９で冷却してから水平
軸１０に巻取るもので、操作が容易となり、発生ガスの
付着を防止することができる。、しかしなが
らアノードスラツジ、その他メツキ液中に懸濁する粒子
が板条材１の水平部分に付着し、これがメツキ液中に配
置したガイドロール１２により板条材１の表面に圧着し
、表面欠陥の原因となる。またメツキ槽５の深さを少な
くとも１．−〜２ｍ以上とする必要があるため、アノー
ドの補充、設備の管理、保守が困難である。更にメツキ
液中に配置するガイドロール１２として長期間の使用に
耐え、メツキ面を傷付けないようなロール材質の選択が
困難である。本発明はこれらに鑑み種々研究の結果、前
記アノードスラツジ、発生ガス等の影響を受けることな
く、作業性も良く、設備の管理、保守が容易でメツキ表
面を傷つけることのない錫メツキ板条材の連続製造方法
を開発したもので、板条材を連続して走行させ、該走行
中板条材に錫を電気メツキした後、メツキした錫層に溶
融処理（リフロー処理）を施す錫メツキ板条材の製造に
おいて、板条材の巾方向を垂直に保持して板条材に錫メ
ツキを施した後、板条材の巾方向を垂直から水平に転換
保持してリフロー処理を施すことを特徴とするものであ
る。

即ち本発明は、板条材を走行させ、該走行中板条材の巾
方向を垂直に保持して該板条材に錫を電気メツキした後
、板条材の巾方向を垂直から水平に方向転換し、しかる
後巾方向を水平に保持されて走行する板条材を加熱して
錫メツキ層をリフロー処理するもので、錫の電気メツキ
には通常の錫メツキ浴を使用し、アノードには錫を使用
すればよい。

尚本発明において錫メツキとは、通常の錫メツキは勿論
、少量の添加元素を含む錫合金、例えばスズペストを防
止するため数％のビスマスの添加、ウイスカ一発生防止
に２０％程度の鉛又は亜鉛を添加した錫合金メツキも行
なうことができる。これを図に示す本発明の一具体例に
ついて更に詳細に説明する。

第３図は本発明方法を示す側面図、第４図は同平面図で
、図において１は板条材、３は前処理槽、４はメツキ槽
、８はリフロー処理用加熱炉を示し、板条材１は垂直軸
に巻かれたコイル２から、その巾方向を垂直にして連続
的に供給され、先ず前処理槽３により洗滌、活性化した
後、メツキ槽４で板条材１の両面に同時に錫メツキが施
される。

前処理槽３では従来と同様に、例えばアルカリ性浴によ
る脱脂と酸性浴による活性化を施すもので、必要に応じ
錫メツキに先立つ下地メツキ、例えばインヂユームやニ
ツケルの薄メツキを行なう。これ等各工程間では常法に
より水洗工程が入る。また前処理槽としては次に説明す
るメツキ槽４と同様板条材１の入口、出口に縦方向のス
リツトを設けて板条材１の巾方向を垂直とした状態で通
過させることが望ましい。メツキ槽４は板条材１の入口
、出口に当る部分に縦方向のスリツトを有し、該槽４内
には硫酸錫メツキ液が満され、図には示してないが貯液
タンクとの間を循環し、前記スリツトから不可避的に流
出するメツキ液も回収されるようになつている。また前
記スリツトを通つて巾方向を垂直に走行する板条材１の
両側には直流電源のプラス側に接続された錫板又はチタ
ニウム製穴あきボツクス内に錫球を入れたアノード５が
配置されている。メツキ槽４の前記入口、出口の外側に
は例えばステンレス鋼で形成．した垂直軸を有する１対
の給電ロール１１を設けて直流電源のマイナス側に接続
し、該ロール１１で板条材１を挟む様にして板条材１の
巾方向を垂直に保持すると同時に板条材１にマイナス電
気を供給する。ロール１１は必要に応じ駆動回転させｌ
ても良い。錫メツキを施した板条材１は従来と同様洗滌
槽６、乾燥器７を通過させた後加熱炉８に送り、リフロ
ー処理を施し、これを冷却器９で冷却するが、メツキ槽
４を出た板条材１は加熱炉８に入る，前にその巾方向を
垂直から水平に転換される。

図は乾燥器７と加熱炉８との間に垂直回転軸を有する１
対のゴムロール１４と水平回転軸を有する１対のゴムロ
ール１５を板条材１が実質的に塑性変形を起さない間隔
を置いて配置し、該ロール１；４，１５で板条材１を挟
持し、その巾方向を垂直から水平に転換する例を示した
が、これに限るものではなく、メツキ槽４と洗滌槽６と
の間、洗滌槽６と乾燥器７の間、或は洗滌槽６又は乾燥
器７内で転換してもよく、また転換手段としては、順５
次変位する多数のガイドロールを用いて行なつてもよい
。このようにして巾方向を水平に保持されてリフロー処
理された板条材１は冷却器９で冷却された後水平軸１０
に巻き取られる。

尚図において、１２はガイドロール、１３はピンチロー
ルを示す。次に本発明の実施例について説明する。巾１
５０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの純銅条コイルを第３図及び
第４図に示すように垂直軸に取付け、ピンチロールで゛
毎分８ｍで゛引出し、ガイドロールで条の巾方向を垂直
に保持しながら前処理槽、メツキ槽を通して厚さ０．７
μの錫メツキを施し、これを洗滌槽、乾燥器を通してか
ら、条の巾方向を垂直から水平に転換した後加熱炉を通
して錫メツキ層のリフロー処理を加え、冷却器で冷却し
てから水平軸に巻き取つた。

前処理槽では３％苛性ソーダ水溶液による脱脂、水洗、
１０％硫酸水溶液による表面活性、水洗を行なつた。

またメツキ槽としては、引出速度毎分８ｍの場合には長
さ３ｍの槽１個を使用し、ＳｎＳＯ４５Ｏｇ／１．．Ｈ
２ＳＯ４ｌＯＯｇ／ｌ、クレゾールスルホン酸１００ｇ
／ｌからなるメツキ液を満たし、走行する条の両側面に
錫板を配置してアノードとし、メツキ槽出入口の外側に
設けた給電ロールとの間に電流密度４．２Ａ／Ｄｍ２に
相当する３７０Ａを通電した。錫メツキした条は洗滌、
乾燥後、条の巾方向を垂直から水平に転換するため、垂
直軸を有するゴムロールと水平軸を有するゴムロールを
通した。

両ロールの間隔は実験的に求めたもので、本実施例の場
合には約３ｍで、両ロール間で条を走行ラインより１ｍ
たるませた。条を走行ラインよりたるませることにより
塑性変形しない間隔を短縮することができるばかりか、
各種板条材の取扱いが容易になる。巾方向を垂直から水
平に転換した条は加熱炉で錫メツキ層を溶融するリフロ
ー処理が加えれるが、この処理は短時間で加熱冷却する
ことが望ましく、長さ１．５ｍの加熱炉を用い、ガス体
燃料ＬＮＧをバーナーで条面に均等に吹付けて加熱し、
これを空冷により冷却した。

その結果何れもメツキ槽において条がその巾方向を垂直
に保持されて走行するため、発生ガス、アノードスラツ
ジ等の影響を全く受けることがなく、またリフロー処理
は条の巾方向を水平に保持して行なわれるため、良好な
錫メツキ銅条が得られた。

このように本発明によれば、発生ガス、アノードスラツ
ジ等の影響を受けることなく品質良好な錫メツキ板条材
を製造し得るばかりか作業性も良好で、設備の保守、管
理が容易である等工業上顕著な効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製造方法を示す説明図、第２図は従来の
他の製造方法を示す説明、第３図及び第４図は本発明方
法の一具体例を示すもので、第３図は側面図、第４図は
平面図である。１は板条材、３は前処理槽、４はメツキ槽、６は洗滌槽
、７は乾燥器、８は加熱炉、９は冷却器。

Claims

【特許請求の範囲】

１板条材を連続して走行させ、該走行中板条材に錫を
電気メッキした後、メッキした錫層に溶融処理（リフロ
ー処理）を施す錫メッキ板条材の製造において、板条材
の巾方向を垂直に保持して板条材に錫メッキを施した後
板条材の巾方向を垂直から水平に転換保持してリフロー
処理を施すことを特徴とする錫メッキ板条材の連続製造
方法。