JPS619591A - 物品電気形成法 - Google Patents
物品電気形成法Info
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- JPS619591A JPS619591A JP60004838A JP483885A JPS619591A JP S619591 A JPS619591 A JP S619591A JP 60004838 A JP60004838 A JP 60004838A JP 483885 A JP483885 A JP 483885A JP S619591 A JPS619591 A JP S619591A
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に電気形成法に関し、特に小さな断面積を
もつ中空物品の電気形成法に関する。
もつ中空物品の電気形成法に関する。
大きな断面積を有する中空物品の製造は電気形成法で行
うことができる。例えば静電写真装置で用いるための導
電性で可撓性の継ぎ目なしベルトは、電解浴中に吊した
円筒状心軸上に金属を電着することによって製造するこ
とができる。心細及び電気形成ベルトがつくられる材料
は、心細からベルトを、両者の複合体を冷却した時に取
り外せるように、異なった熱膨張係数を示すように選択
される。成る電気形成用装置では、心細はアルミニウム
に薄いクロム層を被覆し、それをスルフアミド酸ニッケ
ルの浴中で支、持し回転したもの力)ら形成された心円
筒からなる。ニッケルの薄く可撓性の継ぎ目なしベルト
はこの装置によって電気形成される大きな断面積をもつ
大きな中空物品を形成するための方法では、直径の分離
間隙、即ち電気形成されたベルトの平均内径と心細の平
均直径との分離温度での差によって形成される間隙レマ
、ベルトを心細から信頼性よく迅速に外すためにに′!
。
うことができる。例えば静電写真装置で用いるための導
電性で可撓性の継ぎ目なしベルトは、電解浴中に吊した
円筒状心軸上に金属を電着することによって製造するこ
とができる。心細及び電気形成ベルトがつくられる材料
は、心細からベルトを、両者の複合体を冷却した時に取
り外せるように、異なった熱膨張係数を示すように選択
される。成る電気形成用装置では、心細はアルミニウム
に薄いクロム層を被覆し、それをスルフアミド酸ニッケ
ルの浴中で支、持し回転したもの力)ら形成された心円
筒からなる。ニッケルの薄く可撓性の継ぎ目なしベルト
はこの装置によって電気形成される大きな断面積をもつ
大きな中空物品を形成するための方法では、直径の分離
間隙、即ち電気形成されたベルトの平均内径と心細の平
均直径との分離温度での差によって形成される間隙レマ
、ベルトを心細から信頼性よく迅速に外すためにに′!
。
少なくとも約8ミル、好ましくは少なくとも約10〜1
2ミル(即ち心細の直径の0.04〜0.06%)でな
ければならない。例えば、約6ミルの分離間隙では、ベ
ルトを心細から外すことができないため、ベルトと心細
の損傷をよく惹き起す。
2ミル(即ち心細の直径の0.04〜0.06%)でな
ければならない。例えば、約6ミルの分離間隙では、ベ
ルトを心細から外すことができないため、ベルトと心細
の損傷をよく惹き起す。
分離間隙はベルトの巨視的応力、電気形成されたニッケ
ルと心軸材料との線熱膨張係数の差及びメッキと分離の
温度差に、次のように依存する。
ルと心軸材料との線熱膨張係数の差及びメッキと分離の
温度差に、次のように依存する。
分離間隙=△T(”M −”Ni ) D −S−D/
E)H> 0.008 in 式中、Dはメッキ温度での心細の直@(in);Sはベ
ルト中の内部応力(psi ) 、 EHI It’d
ニッケルのヤング率;△Tはメッキ温度と分離温度との
差、αM −ctNiは心軸材料(財)と電気形成され
たニッケル(N1)との線熱膨張係数差である。
E)H> 0.008 in 式中、Dはメッキ温度での心細の直@(in);Sはベ
ルト中の内部応力(psi ) 、 EHI It’d
ニッケルのヤング率;△Tはメッキ温度と分離温度との
差、αM −ctNiは心軸材料(財)と電気形成され
たニッケル(N1)との線熱膨張係数差である。
心馳上にニッケルを電気形成する一つの方法+−i、R
,E、ペイリーその他による米国特許第3.844,9
06号に記載されている。特にその方法は、ニッケル陽
極と支持心細からなる陰極とを有する電気形成域を確立
し、然も陽極と陰極としま約140°F〜150°FI
の温度に維持されたスルフアミド酸ニッケル溶液によっ
て分離されており、約200〜500 amp/ft2
の範囲の電流密度をもち、陰極を新しい溶液に連続的に
曝すのに充分な攪拌を溶液に与え、該溶液を前記領域内
で次のものからなる安定な平衡組成に維 全ニッケ/I/12.0〜15.0セタ加ンNiX2−
6I(,0としての)λロゲン化物 0.11〜0.2
3モへ/ガロン)(313o34.5〜3.0オンス/
fロン持し、電気形成域から溶液が出る時に溶液力・ら
金属及び有機不純物を電解的に除去し、溶液から電解的
に付着されるニッケル1モル当り約1.0〜2、Ox
10 ’モルの応力減少剤を溶液に連続的に導入し、そ
の溶液をろ退域に通して固体不純物を除去し、その溶液
を冷却し、然もそれを再循環した時電気形成域内の温度
が、電気形成域内の電流密度で約140’F〜160°
F’に維持させるように充分冷却し、そしてその溶液を
電気形成域へ再循環することを含んでいる。
,E、ペイリーその他による米国特許第3.844,9
06号に記載されている。特にその方法は、ニッケル陽
極と支持心細からなる陰極とを有する電気形成域を確立
し、然も陽極と陰極としま約140°F〜150°FI
の温度に維持されたスルフアミド酸ニッケル溶液によっ
て分離されており、約200〜500 amp/ft2
の範囲の電流密度をもち、陰極を新しい溶液に連続的に
曝すのに充分な攪拌を溶液に与え、該溶液を前記領域内
で次のものからなる安定な平衡組成に維 全ニッケ/I/12.0〜15.0セタ加ンNiX2−
6I(,0としての)λロゲン化物 0.11〜0.2
3モへ/ガロン)(313o34.5〜3.0オンス/
fロン持し、電気形成域から溶液が出る時に溶液力・ら
金属及び有機不純物を電解的に除去し、溶液から電解的
に付着されるニッケル1モル当り約1.0〜2、Ox
10 ’モルの応力減少剤を溶液に連続的に導入し、そ
の溶液をろ退域に通して固体不純物を除去し、その溶液
を冷却し、然もそれを再循環した時電気形成域内の温度
が、電気形成域内の電流密度で約140’F〜160°
F’に維持させるように充分冷却し、そしてその溶液を
電気形成域へ再循環することを含んでいる。
この電解法で形成される薄く可撓性の無端ニッケルベル
トは、ニッケル被覆心動を冷却して各々の熱膨張係数の
差によりニッケルベルトを心軸から分離することにより
回収される。
トは、ニッケル被覆心動を冷却して各々の熱膨張係数の
差によりニッケルベルトを心軸から分離することにより
回収される。
米国特許第3,844.9 C16号の記載から明らか
なように、電気形成された物品と心軸との熱膨張係数の
差は、電気形成された物品を心軸から外すのに充分な分
離間隙を得るのに1.そこに記載された電気形成法では
肝要な因子である。約21インチの径をもつニッケルベ
ルトでは、電気形成された物品と心軸との間の熱膨張係
数の差は、適切な分離間隙の形成に寄与する主因子の約
60〜約適切な分離間隙の残りの40%〜25%の因子
は金属中の内部応力(圧縮応力)である。この内部応力
は応力増大剤或は減少剤によって調節され、温度差とは
無関係である。圧縮状態を維持するために応力減少剤を
添加するのが典型的である。内部応力を調節するため、
米国特許第3,844,906号に記載の方法では、サ
ッカリンナトリウムが添加されている。しかし、電気形
成された物品と心軸の熱膨張係数の差は、小さな断面積
を有する中空電気形成物品のための分離間隙にはほとん
ど寄与せず、応力減少剤は用いる必要はない。斯様に、
比較的大きな断面積を用する中空の電気形成物品につい
ては、電気形成された物品及び心軸の熱膨張係数の差は
重要であり、例えば加熱又は冷却が、必要な分離間隙を
確実に与えるのに必要か否かを決定する。特にニッケル
は、8.3 X 10= in/in/1の熱膨張係数
をもち、アルミニウムは13X10−’ in/in/
’lli’の熱膨張係数、ステンレス鋼ハ8 X 1
0’−’ in/irV’Fの熱膨張係数を有する。ア
ルミニウム又はクロムでメッキしたアルミニウムからな
る心軸上に大きな直径のニッケル物品を電気形成した時
、その複合体を冷却すると、主に電気形成された物品と
心軸との熱膨張係数の差が分離を助ける。しかしステン
レス鋼又はニッケルからなる心軸上に大きな径のアルミ
ニウム物品を電気形成すると、分離を助けるために複合
体に熱を加えなげればならない。ステンレス鋼心軸上に
犬き−な径のニッケル物品を電気形成した時には、ニッ
ケルの熱膨張係数はステンレス鋼のそれよりわずかしか
大きくないので、複合体を加熱しても冷却しても、電気
形成された物品を心軸から外す助けにはならない。
なように、電気形成された物品と心軸との熱膨張係数の
差は、電気形成された物品を心軸から外すのに充分な分
離間隙を得るのに1.そこに記載された電気形成法では
肝要な因子である。約21インチの径をもつニッケルベ
ルトでは、電気形成された物品と心軸との間の熱膨張係
数の差は、適切な分離間隙の形成に寄与する主因子の約
60〜約適切な分離間隙の残りの40%〜25%の因子
は金属中の内部応力(圧縮応力)である。この内部応力
は応力増大剤或は減少剤によって調節され、温度差とは
無関係である。圧縮状態を維持するために応力減少剤を
添加するのが典型的である。内部応力を調節するため、
米国特許第3,844,906号に記載の方法では、サ
ッカリンナトリウムが添加されている。しかし、電気形
成された物品と心軸の熱膨張係数の差は、小さな断面積
を有する中空電気形成物品のための分離間隙にはほとん
ど寄与せず、応力減少剤は用いる必要はない。斯様に、
比較的大きな断面積を用する中空の電気形成物品につい
ては、電気形成された物品及び心軸の熱膨張係数の差は
重要であり、例えば加熱又は冷却が、必要な分離間隙を
確実に与えるのに必要か否かを決定する。特にニッケル
は、8.3 X 10= in/in/1の熱膨張係数
をもち、アルミニウムは13X10−’ in/in/
’lli’の熱膨張係数、ステンレス鋼ハ8 X 1
0’−’ in/irV’Fの熱膨張係数を有する。ア
ルミニウム又はクロムでメッキしたアルミニウムからな
る心軸上に大きな直径のニッケル物品を電気形成した時
、その複合体を冷却すると、主に電気形成された物品と
心軸との熱膨張係数の差が分離を助ける。しかしステン
レス鋼又はニッケルからなる心軸上に大きな径のアルミ
ニウム物品を電気形成すると、分離を助けるために複合
体に熱を加えなげればならない。ステンレス鋼心軸上に
犬き−な径のニッケル物品を電気形成した時には、ニッ
ケルの熱膨張係数はステンレス鋼のそれよりわずかしか
大きくないので、複合体を加熱しても冷却しても、電気
形成された物品を心軸から外す助けにはならない。
しかし小さな断面積をもつ心軸上に電気形成することに
より金属物品を製造した場合には、電気形成された物品
を心軸から外すのに種々の困難が経験されている。例え
ば米国特許第3,844,906号に記載のクロム被覆
アルミニウム物品を、約1インチより小さな非常に小さ
な直径の電気形成用心軸としてつくった場合、この非常
に小さな直径の心軸上に電気形成された金属物品は心軸
から外すのが極めて困難か又は不可能でさえある。電気
形成された物品を外そうとすると、例えば曲げ、ひつか
き或はくぼみなどにより心軸又は電気形成物品の損傷或
は破壊をもたらすことがある。アルミニウムは比較的大
きな熱膨張係数をもつが、そのような膨張は通常率さな
断面積をもつ心軸から中空電気形成物品を除去できるよ
うにするのに充分な分離間隙を賦与するのにあまり充分
ではない。
より金属物品を製造した場合には、電気形成された物品
を心軸から外すのに種々の困難が経験されている。例え
ば米国特許第3,844,906号に記載のクロム被覆
アルミニウム物品を、約1インチより小さな非常に小さ
な直径の電気形成用心軸としてつくった場合、この非常
に小さな直径の心軸上に電気形成された金属物品は心軸
から外すのが極めて困難か又は不可能でさえある。電気
形成された物品を外そうとすると、例えば曲げ、ひつか
き或はくぼみなどにより心軸又は電気形成物品の損傷或
は破壊をもたらすことがある。アルミニウムは比較的大
きな熱膨張係数をもつが、そのような膨張は通常率さな
断面積をもつ心軸から中空電気形成物品を除去できるよ
うにするのに充分な分離間隙を賦与するのにあまり充分
ではない。
ステンレス鋼の如く強度が高く、硬い材料は、アルミニ
ウムよりもかなり低い熱膨張係数をもち、物品の取外し
は成る程度滑らかさ、強度、長さ及び膨張係数の如き電
気形成された物品の性質にも依存するが、心軸の直径又
は断面積が、心軸の直径又は断面積が次第に小さくなる
につれて電気形成された物品が取外しできるかどうかに
ついての決定因子となる。約21インチの直径をもつ大
きなニッケルベルトについては、分離間隙は約10〜1
2ミルである。約3.6インチの直径を有するニッケル
円筒の場合は約2〜約4ミルである。直径が小さくなる
につれて、例えば約1.75インチであると、分離間隙
は約1〜約2ミルに低下し、1インチ直径円筒では分離
間隙は約シミルである。上述したことは全て、中空アル
ミニウム心とクロム外側被覆を有する心軸上のニッケル
套管に関する。分離間隙が少なくとも8ミル、好ましく
ば10〜12ミルでなげればならず、又米国特許第3,
844,906号に記載の如く心軸と電気形成物品との
熱膨張係数の差が心軸の信頼性ある迅速な取外しを行う
のに必要である為、小さな径の心軸では、仮えそれらが
大きな熱膨張係数をもとうとも、小さな直径又は小さな
断面積を有する電気形成物品にとって適した心軸として
機能することはでき極めて明白である。
ウムよりもかなり低い熱膨張係数をもち、物品の取外し
は成る程度滑らかさ、強度、長さ及び膨張係数の如き電
気形成された物品の性質にも依存するが、心軸の直径又
は断面積が、心軸の直径又は断面積が次第に小さくなる
につれて電気形成された物品が取外しできるかどうかに
ついての決定因子となる。約21インチの直径をもつ大
きなニッケルベルトについては、分離間隙は約10〜1
2ミルである。約3.6インチの直径を有するニッケル
円筒の場合は約2〜約4ミルである。直径が小さくなる
につれて、例えば約1.75インチであると、分離間隙
は約1〜約2ミルに低下し、1インチ直径円筒では分離
間隙は約シミルである。上述したことは全て、中空アル
ミニウム心とクロム外側被覆を有する心軸上のニッケル
套管に関する。分離間隙が少なくとも8ミル、好ましく
ば10〜12ミルでなげればならず、又米国特許第3,
844,906号に記載の如く心軸と電気形成物品との
熱膨張係数の差が心軸の信頼性ある迅速な取外しを行う
のに必要である為、小さな径の心軸では、仮えそれらが
大きな熱膨張係数をもとうとも、小さな直径又は小さな
断面積を有する電気形成物品にとって適した心軸として
機能することはでき極めて明白である。
従って本発明の目的は、小さな断面積を有する中空物品
を電気形成する電気形成法を与えることにある。
を電気形成する電気形成法を与えることにある。
本発明の更に別の目的は、電気形成される物品材料と心
細材料の膨張係数に差が存在するか否かに関係なく、心
軸から容易に除去できる小さな断面積の中空物品を電気
形成する方法を与えることにある。
細材料の膨張係数に差が存在するか否かに関係なく、心
軸から容易に除去できる小さな断面積の中空物品を電気
形成する方法を与えることにある。
本発明の更に別の目的は、電気形成される物品の材料の
熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数をもつ心軸上に物品
を電気形成する方法を与えることにある。
熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数をもつ心軸上に物品
を電気形成する方法を与えることにある。
本発明の更に別の目的は、電気形成される物品が心軸の
熱膨張係数に実質的に等しい熱膨張係数をもつ場合の、
心軸上に物品を電気形成する方法を与えることである。
熱膨張係数に実質的に等しい熱膨張係数をもつ場合の、
心軸上に物品を電気形成する方法を与えることである。
之等及び他の目的は、導電性接着性外側表面、少なくと
も約8 X 10−6in/in/ ’Fの熱膨張係数
、約1.8in2より小さな横断面積(segment
al crosssection )及び約0.6より
大きな全長対部分断面積比を有する心軸な与え、約6
X 10−6in/in/’F〜約10 X 10−’
in/in/ oFIの膨張係数をもつ金属及びその
合金から選択された陽極と、心軸からなる陰極との間に
電気形成域を確立し、然も陰極と陽極とは前記金属又は
その合金の塩溶液からなる浴によって分離されており、
前記浴と陰極を心軸の断面積を膨張するのに充分な温度
へ加熱し、前記陰極と陽極との間に傾斜電流(ramp
current)を流して心軸上に金属め被覆を電気
形成し、然も該被覆が少なくとも60大の厚さと、少な
くとも約0.00015 in/inの応力・歪みヒス
テリシスを有するようにし、被覆の露出表面に冷却流体
を迅速に適用して、心軸の大きな冷却及び収縮が起きる
前に被覆を冷却し、それによって約40,000psi
〜約8’ 0.000 psiの応力を冷却された被覆
に賦与し、被覆を永久的に変形し、被覆の内周(1nn
er perimeter )の長さが収縮できないよ
うにし、然も心軸が冷却され収縮した後では、前記内周
の長さが心軸の外周の長さよりその約0.04%未満大
きくなるようにし、前記心軸を冷却して収縮させ、そし
て該被覆を心軸から取り外すことからなる電気形成法を
与えることにより本発明により達成される。
も約8 X 10−6in/in/ ’Fの熱膨張係数
、約1.8in2より小さな横断面積(segment
al crosssection )及び約0.6より
大きな全長対部分断面積比を有する心軸な与え、約6
X 10−6in/in/’F〜約10 X 10−’
in/in/ oFIの膨張係数をもつ金属及びその
合金から選択された陽極と、心軸からなる陰極との間に
電気形成域を確立し、然も陰極と陽極とは前記金属又は
その合金の塩溶液からなる浴によって分離されており、
前記浴と陰極を心軸の断面積を膨張するのに充分な温度
へ加熱し、前記陰極と陽極との間に傾斜電流(ramp
current)を流して心軸上に金属め被覆を電気
形成し、然も該被覆が少なくとも60大の厚さと、少な
くとも約0.00015 in/inの応力・歪みヒス
テリシスを有するようにし、被覆の露出表面に冷却流体
を迅速に適用して、心軸の大きな冷却及び収縮が起きる
前に被覆を冷却し、それによって約40,000psi
〜約8’ 0.000 psiの応力を冷却された被覆
に賦与し、被覆を永久的に変形し、被覆の内周(1nn
er perimeter )の長さが収縮できないよ
うにし、然も心軸が冷却され収縮した後では、前記内周
の長さが心軸の外周の長さよりその約0.04%未満大
きくなるようにし、前記心軸を冷却して収縮させ、そし
て該被覆を心軸から取り外すことからなる電気形成法を
与えることにより本発明により達成される。
電気形成によって付着させることができ、約6 X 1
0−’ in/j、n/ oF1〜約1〜約1X 10
−6in/in/ oFの膨張係数をもつどんな適当な
金属でも本発明の方法で用いることができる。電気形成
される金属は少なくとも約8%伸びの展性を有するのが
好ましい。電気形成できる典型的な金属には、ニッケル
、銅、コバルト、鉄、金、銀、白金、鉛等々及びそれら
の合金が含まれる。
0−’ in/j、n/ oF1〜約1〜約1X 10
−6in/in/ oFの膨張係数をもつどんな適当な
金属でも本発明の方法で用いることができる。電気形成
される金属は少なくとも約8%伸びの展性を有するのが
好ましい。電気形成できる典型的な金属には、ニッケル
、銅、コバルト、鉄、金、銀、白金、鉛等々及びそれら
の合金が含まれる。
心軸は非中空で大きな本体をなしているのがよく、それ
ほど好ましい具体例ではないが、中空で、付着された被
覆が冷却される間心細の冷却を防止するように、その内
部を加熱するための手段を備えたものでもよい。例えば
心軸は大きな熱容量をもち、好ましくは電気形成される
物品材料の比熱の約6〜約4倍の範囲の熱容量をもつ。
ほど好ましい具体例ではないが、中空で、付着された被
覆が冷却される間心細の冷却を防止するように、その内
部を加熱するための手段を備えたものでもよい。例えば
心軸は大きな熱容量をもち、好ましくは電気形成される
物品材料の比熱の約6〜約4倍の範囲の熱容量をもつ。
これは心軸に含まれる熱エネルギー量に対する電気形成
物品に含まれる熱エネルギーの相対的量を決定する。
物品に含まれる熱エネルギーの相対的量を決定する。
更に心軸は、心軸の相当な冷却及び収縮を起さないよう
に、電気形成物品の迅速な冷却中、電気形成物品と心軸
との温度差(△T)を最大にするように低い熱伝導度を
示すべきである。更に、冷却用浴の温度と被覆φ心細の
温度との大きな温度差は、応力・歪みヒステリシス効果
による永久変形を最大にする。応力・歪みヒステリシス
効果による永久変形を最適にするため、心軸が大きな熱
膨張係数をもつことも望ましい。アルミニウム心細は大
きな熱膨張係数を特徴とするが、大きな熱伝導度及び小
さな熱容量を示し、それらは応力・歪みヒステリシス効
果による永久変形を量適にするにはあまり効果的ではな
い。典型的な心軸にはステンレス鋼、クロム又はニッケ
ルメッキした鉄、ニッケル、チタン、クロム又はニッケ
ルでメッキしたアルミニウム、チタンパラジウム合金、
インコネル(1nconel) 600、インパール(
Invar )等々が含まれる。心軸の外側表面は、電
気形成中付着を防ぐため電着される金属に対して不動態
即ち非不着性になっているべきである。心軸の断面形状
はどんな適当な形のものでもよい。典型的な形には丸、
長円形、規則的又は不規則的な多角形、例えば三角、四
角、六角、六角、長方形等々が含まれる。凹みのある多
角形断面形をもつ心軸の場合、その断面の形の隣り合っ
たピーク間の距離は、電気形成物品を損傷することなく
心軸からそれを取外し易くし且つ均一な肉厚になるよう
にそれらピークの間の谷の深さの少なくとも2倍である
のが好ましい(谷の深さはピークを結んで描いた線−か
ら谷の底迄の最短距離である)。心軸の表面は、心軸の
軸に実質的に平行であるのがよい。例えば、心軸は心軸
の長手方向に沿って1ft当り約0.001inより小
さい傾斜で先細になっているのがよい。
に、電気形成物品の迅速な冷却中、電気形成物品と心軸
との温度差(△T)を最大にするように低い熱伝導度を
示すべきである。更に、冷却用浴の温度と被覆φ心細の
温度との大きな温度差は、応力・歪みヒステリシス効果
による永久変形を最大にする。応力・歪みヒステリシス
効果による永久変形を最適にするため、心軸が大きな熱
膨張係数をもつことも望ましい。アルミニウム心細は大
きな熱膨張係数を特徴とするが、大きな熱伝導度及び小
さな熱容量を示し、それらは応力・歪みヒステリシス効
果による永久変形を量適にするにはあまり効果的ではな
い。典型的な心軸にはステンレス鋼、クロム又はニッケ
ルメッキした鉄、ニッケル、チタン、クロム又はニッケ
ルでメッキしたアルミニウム、チタンパラジウム合金、
インコネル(1nconel) 600、インパール(
Invar )等々が含まれる。心軸の外側表面は、電
気形成中付着を防ぐため電着される金属に対して不動態
即ち非不着性になっているべきである。心軸の断面形状
はどんな適当な形のものでもよい。典型的な形には丸、
長円形、規則的又は不規則的な多角形、例えば三角、四
角、六角、六角、長方形等々が含まれる。凹みのある多
角形断面形をもつ心軸の場合、その断面の形の隣り合っ
たピーク間の距離は、電気形成物品を損傷することなく
心軸からそれを取外し易くし且つ均一な肉厚になるよう
にそれらピークの間の谷の深さの少なくとも2倍である
のが好ましい(谷の深さはピークを結んで描いた線−か
ら谷の底迄の最短距離である)。心軸の表面は、心軸の
軸に実質的に平行であるのがよい。例えば、心軸は心軸
の長手方向に沿って1ft当り約0.001inより小
さい傾斜で先細になっているのがよい。
之は、電気形成物品を心軸から取外すことに関しては通
常何らの困難も生じない鋭く先細になった心軸とは区別
さるべきものである。勿論この傾斜は、心軸の主表面に
ついて言っているのであって、電気形成物品によって覆
われることがあるかも知れない心軸の端について言って
いるのではない。
常何らの困難も生じない鋭く先細になった心軸とは区別
さるべきものである。勿論この傾斜は、心軸の主表面に
ついて言っているのであって、電気形成物品によって覆
われることがあるかも知れない心軸の端について言って
いるのではない。
心軸は約1.8in”より小さな横断面積と、約0.6
より大きな全長対横断面積比をもつべきである。
より大きな全長対横断面積比をもつべきである。
従って約1.8 in”の横断面積をもつ心軸は、少な
くとも約11nの長さをもつであろう。本発明により、
約0.788 in”の横断面積(直径1j、n)と約
24inの長さをもつ非中空円柱状心細を用いて優れた
結果が得られている。
くとも約11nの長さをもつであろう。本発明により、
約0.788 in”の横断面積(直径1j、n)と約
24inの長さをもつ非中空円柱状心細を用いて優れた
結果が得られている。
驚くべきことに、電気形成された物品の応力・歪みヒス
テリシス特性を制御することにより、小さな直径又は小
さな断面積をもつ電気形成物品に対してさえも、適切な
分離間隙を得ることができる。例えば、約1.5inの
直径をもつ心軸かも電気形成物品を、電気形成物品の内
部応力特性又は電−気形成物品と心軸の熱膨張係数の差
による助けを何らかりることなく、取り外すのに適切な
分離間隙を充分なヒステリシスだけを用いて得ることが
できる。電気形成物品の内部応力には、引張り応力及び
圧縮応力が含まれる。引張り応力下では材料はその現在
の太きさより/J%さくなろうとする性質を有する。こ
れは電気形成された付着物の金属格子中に多くの空腔が
存在し、付着した材料が収縮してその空腔を埋めようと
する傾向をもっことによると考えられる。しかし金属格
子中に空腔の代りに金属原子或は異種物質の如き多くの
余分な原子が存在すると、電気形成された材料は膨張し
一層大きな領域を占めようとする傾向が存在する。
テリシス特性を制御することにより、小さな直径又は小
さな断面積をもつ電気形成物品に対してさえも、適切な
分離間隙を得ることができる。例えば、約1.5inの
直径をもつ心軸かも電気形成物品を、電気形成物品の内
部応力特性又は電−気形成物品と心軸の熱膨張係数の差
による助けを何らかりることなく、取り外すのに適切な
分離間隙を充分なヒステリシスだけを用いて得ることが
できる。電気形成物品の内部応力には、引張り応力及び
圧縮応力が含まれる。引張り応力下では材料はその現在
の太きさより/J%さくなろうとする性質を有する。こ
れは電気形成された付着物の金属格子中に多くの空腔が
存在し、付着した材料が収縮してその空腔を埋めようと
する傾向をもっことによると考えられる。しかし金属格
子中に空腔の代りに金属原子或は異種物質の如き多くの
余分な原子が存在すると、電気形成された材料は膨張し
一層大きな領域を占めようとする傾向が存在する。
応力・歪みヒステリシスは、〔材料の延伸(変形)長さ
く in )−最初の長さく in ):)÷最初の長
さくin)として定義されている。本発明の方法によっ
て製造された電気形成物品の応力・歪みヒステリシス特
性は、約0.00015 in /inより高い最大値
を有するのがよい。
く in )−最初の長さく in ):)÷最初の長
さくin)として定義されている。本発明の方法によっ
て製造された電気形成物品の応力・歪みヒステリシス特
性は、約0.00015 in /inより高い最大値
を有するのがよい。
本発明の方法は、付図を参照することにより、一層完全
に理解できるであろう。
に理解できるであろう。
与えられた種々の温度で、特定の浴組成、浴温度、撹拌
度等を用いてつくった電気形成物品試料についてのヒス
テリシスを、タコン(Tucon )引張り機(ten
sial puller )の如き引張り機を用いてプ
ロットして図することができる。一般に電気形成した物
品から直方体試料を切り出し、引張り機中に入れる。機
械は試料に適用した延伸力の犬さ、試料を延伸した距離
、延伸速度及び応力適用速度を測定する。それにより、
応力(psi )を応力(in/in )に対してプロ
ットすることができる。
度等を用いてつくった電気形成物品試料についてのヒス
テリシスを、タコン(Tucon )引張り機(ten
sial puller )の如き引張り機を用いてプ
ロットして図することができる。一般に電気形成した物
品から直方体試料を切り出し、引張り機中に入れる。機
械は試料に適用した延伸力の犬さ、試料を延伸した距離
、延伸速度及び応力適用速度を測定する。それにより、
応力(psi )を応力(in/in )に対してプロ
ットすることができる。
第1図に関し、一連の試料な引張機に入れ、応力を垂直
軸に、歪みを水平軸に沿ってプ胃ットした。
軸に、歪みを水平軸に沿ってプ胃ットした。
第1図のプロットの各点は異なった試料を表し、それら
各試料は他の試料とは異なった個々の応力・歪みヒステ
リシス特性をそれ自身有する。適用応力を増大し、然る
後応力を解放することにより、各試料は永久的に変性さ
れ、その元の形状に戻らなくなることが観察される。応
力・歪みヒステリシスは、元の長さく1n)から差し引
いた伸びた長さく in )であるその差を元の長さく
in )で割ったものである。従って応力・歪みヒス
テリシスの単位はin/inである。約1.81n2よ
り小さな横断面積及び約0.6より大きな全長対横断面
積比を有する心細から電気形成された物品を取り外すた
めには、応力善歪みヒステリシスは少なくとも約0.0
0015 in / inでなければならない。充分な
応力・歪みヒステリシスがあれば、約1.5inの直径
を有する非中空円柱状心軸に対して適切な分離間隙約0
.0003in、及び約1inの直径を有する非中空円
柱状心軸に対して充分な分離間隙約0.00015jn
を得ることができ、電気形成物品或は心細な損傷するこ
となく、心軸上の電気形成物品を取外すことができる。
各試料は他の試料とは異なった個々の応力・歪みヒステ
リシス特性をそれ自身有する。適用応力を増大し、然る
後応力を解放することにより、各試料は永久的に変性さ
れ、その元の形状に戻らなくなることが観察される。応
力・歪みヒステリシスは、元の長さく1n)から差し引
いた伸びた長さく in )であるその差を元の長さく
in )で割ったものである。従って応力・歪みヒス
テリシスの単位はin/inである。約1.81n2よ
り小さな横断面積及び約0.6より大きな全長対横断面
積比を有する心細から電気形成された物品を取り外すた
めには、応力善歪みヒステリシスは少なくとも約0.0
0015 in / inでなければならない。充分な
応力・歪みヒステリシスがあれば、約1.5inの直径
を有する非中空円柱状心軸に対して適切な分離間隙約0
.0003in、及び約1inの直径を有する非中空円
柱状心軸に対して充分な分離間隙約0.00015jn
を得ることができ、電気形成物品或は心細な損傷するこ
となく、心軸上の電気形成物品を取外すことができる。
従って本発明の方法は、心細な破壊或は損傷したり、或
は取外し工程中電気形成物品を加熱したりする必要なく
、熱容量の大きな心軸上の電気形成物品を効果的に取外
すことができる。与えられた電気形成材料のヒステリシ
ス特性は、電気形成工程条件及び電気形成用浴の組成を
調節することにより制御することができる。調節には、
−1金属酸分濃度、浴温度、心細回転速度等々の調節が
含まれる。各調節を行いながら、応力・歪みヒステリシ
ス曲線をその与えられた浴組成及び電気形成工程条件で
調製された生成物についてプロットした。応力・歪み曲
線のヒステリシスが最大になる迄、電気形成工程条件及
び(又は)電気形成用浴の組成を再び変えて行なった。
は取外し工程中電気形成物品を加熱したりする必要なく
、熱容量の大きな心軸上の電気形成物品を効果的に取外
すことができる。与えられた電気形成材料のヒステリシ
ス特性は、電気形成工程条件及び電気形成用浴の組成を
調節することにより制御することができる。調節には、
−1金属酸分濃度、浴温度、心細回転速度等々の調節が
含まれる。各調節を行いながら、応力・歪みヒステリシ
ス曲線をその与えられた浴組成及び電気形成工程条件で
調製された生成物についてプロットした。応力・歪み曲
線のヒステリシスが最大になる迄、電気形成工程条件及
び(又は)電気形成用浴の組成を再び変えて行なった。
本発明の方法に従ってニッケルを電気形成する場合、浴
の−は約3.75〜約3.95であるのがよく、量適ヒ
ステリシス特性は約3.85の−の所で得られる。ニッ
ケル浴PH制御のヒステリシスに対する重要な相関関係
は第2図に例示されており、そこでは約24 inの長
さを4っ1in径ステンレス鋼304心軸上にニッケル
濃度は11.5オンス/ガロンであるが種々OPH値に
保持され、14ooFIに維持された種々の電気形成用
浴中で形成された電気形成ニッケル物品から切り取った
直方体試料のヒステリシス特性を、各電気形成ニッケル
物品がろくられた浴のβ値に対してプロットされている
。約40°Fの分離温度を用いた。約1.81n2より
小さな横断面積と、約0.6より大きな全長対横断面の
比を有する心細から電気形成物品を外すためには、応力
・歪みヒステリシスは少なくとも約0.00015 i
n/ inでなければならなかった。
の−は約3.75〜約3.95であるのがよく、量適ヒ
ステリシス特性は約3.85の−の所で得られる。ニッ
ケル浴PH制御のヒステリシスに対する重要な相関関係
は第2図に例示されており、そこでは約24 inの長
さを4っ1in径ステンレス鋼304心軸上にニッケル
濃度は11.5オンス/ガロンであるが種々OPH値に
保持され、14ooFIに維持された種々の電気形成用
浴中で形成された電気形成ニッケル物品から切り取った
直方体試料のヒステリシス特性を、各電気形成ニッケル
物品がろくられた浴のβ値に対してプロットされている
。約40°Fの分離温度を用いた。約1.81n2より
小さな横断面積と、約0.6より大きな全長対横断面の
比を有する心細から電気形成物品を外すためには、応力
・歪みヒステリシスは少なくとも約0.00015 i
n/ inでなければならなかった。
ニッケル物品を電気形成するために好ましい浴温度は、
約165°F’〜約145°F’であり、最適ヒステリ
シスは約140°F1の浴温度で達成される。
約165°F’〜約145°F’であり、最適ヒステリ
シスは約140°F1の浴温度で達成される。
ヒステリシスに対するニッケル浴温度制御の重要な相関
関係は第3図に例示されており、そこでは11n径ステ
ンレス#304心軸上に、pH3,85、ニッケル濃度
11.5オンス/ガロンに維持されたが、種々の温度に
保持された種々の電気形成用浴中でつくられた電気形成
ニッケル物品からとった直方体試料のヒステリシス特性
が、各電気形成ニッケル物品がつくられた浴の温度に対
してプロットされている。約40’ll’の分離温度が
用いられた。
関係は第3図に例示されており、そこでは11n径ステ
ンレス#304心軸上に、pH3,85、ニッケル濃度
11.5オンス/ガロンに維持されたが、種々の温度に
保持された種々の電気形成用浴中でつくられた電気形成
ニッケル物品からとった直方体試料のヒステリシス特性
が、各電気形成ニッケル物品がつくられた浴の温度に対
してプロットされている。約40’ll’の分離温度が
用いられた。
約1.8 in2より小さな横断面積及び約0.6より
大きな全長対横断面積比を有する心細から電気形成物品
を取り外すためには、応力・歪みヒステリシスは少なく
とも約0.00015 in/ inでなければならな
い。
大きな全長対横断面積比を有する心細から電気形成物品
を取り外すためには、応力・歪みヒステリシスは少なく
とも約0.00015 in/ inでなければならな
い。
ニッケル物品を電気形成するために好ましいニッケルの
濃度は、約11オンス/ガロン〜約12オンス/ガロン
にあり、最適値は約11.5オンス/ガロンである。ヒ
ステリシスに対するニッケル濃度制御の重要な相関関係
は第4図に例示されており、そこでは1石径ステンレス
@304心軸上に、pH3,85、温度1400Fニ維
持されティルが、種々のニッケル濃度に保持された種々
の電気形成用浴中でつくられた電気形成ニッケル物品か
らとった直方体試料のヒステリシス特性が、各電気形成
ニッケル物品が作られた浴のニッケル濃度に対してプロ
ットされている。約40°F1の分離温度を用いた。約
1.8 in”より小さな横断面積及び約0.6より大
きな全長対横断面積を有する心細から電気形成物品を取
り外すためには、応力・歪みヒステリシスは少なくとも
約0.00015 in/inでなければならない。
濃度は、約11オンス/ガロン〜約12オンス/ガロン
にあり、最適値は約11.5オンス/ガロンである。ヒ
ステリシスに対するニッケル濃度制御の重要な相関関係
は第4図に例示されており、そこでは1石径ステンレス
@304心軸上に、pH3,85、温度1400Fニ維
持されティルが、種々のニッケル濃度に保持された種々
の電気形成用浴中でつくられた電気形成ニッケル物品か
らとった直方体試料のヒステリシス特性が、各電気形成
ニッケル物品が作られた浴のニッケル濃度に対してプロ
ットされている。約40°F1の分離温度を用いた。約
1.8 in”より小さな横断面積及び約0.6より大
きな全長対横断面積を有する心細から電気形成物品を取
り外すためには、応力・歪みヒステリシスは少なくとも
約0.00015 in/inでなければならない。
一硼酸濃度が約4オンス/ガロンより低く低下すると、
浴制御は弱くなり、表面欠陥が増大する。
浴制御は弱くなり、表面欠陥が増大する。
硼酸濃度は100°F+でほぼ飽和点に維持されるのが
好ましい。最適ヒステリシスは約5オンス/ガロンの硼
酸濃度で達成することができる。硼酸濃度が約5.4オ
ンス/ガロンを超えると、局部的に冷たい点で析出が起
き、それによって電気形成工程を明害することがある。
好ましい。最適ヒステリシスは約5オンス/ガロンの硼
酸濃度で達成することができる。硼酸濃度が約5.4オ
ンス/ガロンを超えると、局部的に冷たい点で析出が起
き、それによって電気形成工程を明害することがある。
ピッ) (pit )の如き表面欠陥を最少にするため
、メッキ溶液の表面張力を約36ダイン/crrL2〜
約67ダイン/儂2に調節する。溶液の表面張力はナト
リウム ラウリル サルフェート、ナトリウムアルコー
ル サルフェート[E、1.デュポン・ド・ヌマー・ア
ンド・カンパニーから入手できるデュポノール(Dup
onol ) 8・O]、ナトリウムハイドロカーボン
サルフェート(E、1.デュポン・ド・ヌマー・アン
「・カンパニーから入手できるベトロウエツト(Pet
rowet ) R)等々の如き陰イオン表面活性剤を
添加することにより、この範囲内に維持してもよい。約
0.014オンス/ガロン迄の陰イオン表面活性剤を電
気形成用溶液に添加してもよい。表面張力(ダイン/C
rn2)は、一般に米国特許第3,844,906号に
記載のものとほぼ同じである。その濃度のナトリウム
ラウリル サルフェートは、表面張力を約66ダイン/
crrt2〜約37ダイン/cnL2に維持するのに充
分である。
、メッキ溶液の表面張力を約36ダイン/crrL2〜
約67ダイン/儂2に調節する。溶液の表面張力はナト
リウム ラウリル サルフェート、ナトリウムアルコー
ル サルフェート[E、1.デュポン・ド・ヌマー・ア
ンド・カンパニーから入手できるデュポノール(Dup
onol ) 8・O]、ナトリウムハイドロカーボン
サルフェート(E、1.デュポン・ド・ヌマー・アン
「・カンパニーから入手できるベトロウエツト(Pet
rowet ) R)等々の如き陰イオン表面活性剤を
添加することにより、この範囲内に維持してもよい。約
0.014オンス/ガロン迄の陰イオン表面活性剤を電
気形成用溶液に添加してもよい。表面張力(ダイン/C
rn2)は、一般に米国特許第3,844,906号に
記載のものとほぼ同じである。その濃度のナトリウム
ラウリル サルフェートは、表面張力を約66ダイン/
crrt2〜約37ダイン/cnL2に維持するのに充
分である。
サッカリンは応力解放剤である。しかし約2I/lより
高い濃度では、心軸上にニッケルが付着せずに、むしろ
緑色粉末としてニッケル酸化の形成を惹き起す。約11
1/1.の濃度では、付着したニッケル層は屡々非常に
圧縮応力を受けるようになり、応力は付着中に解放され
、付着物が永久的なちじれを起すようになるであろう。
高い濃度では、心軸上にニッケルが付着せずに、むしろ
緑色粉末としてニッケル酸化の形成を惹き起す。約11
1/1.の濃度では、付着したニッケル層は屡々非常に
圧縮応力を受けるようになり、応力は付着中に解放され
、付着物が永久的なちじれを起すようになるであろう。
従って希望の分離間隙を生じさせるために電気形成工程
に多量のサッカリン又は他の応力減少剤を添加すること
に依存することはできない。更に、サッカリンは付着物
をもろ<シ、−従ってその使用は制約されている。
に多量のサッカリン又は他の応力減少剤を添加すること
に依存することはできない。更に、サッカリンは付着物
をもろ<シ、−従ってその使用は制約されている。
好ましい電流密度は約300 amp/ft2〜約4”
’OOamp/ft”である。電解液流動、心動回転速
度、電解液攪拌及び冷却を増加することにより、一層高
い電流密度を達成してもよい。900 amp/ft2
の位高い電流密度が例示されている。
’OOamp/ft”である。電解液流動、心動回転速
度、電解液攪拌及び冷却を増加することにより、一層高
い電流密度を達成してもよい。900 amp/ft2
の位高い電流密度が例示されている。
分離栄件は、心細のかなりの冷却及び収縮が永久的に電
気形成物品を変形する前に、全付着被覆を迅速に冷却す
るように電気形成物品の外側表面を冷却することにより
最適にされる。冷却速度は、電気形成物品に約40,0
00ps1〜約80 *000psiの応力を賦与し、
電気形成物品を永久的に変形し、そして電気形成物品の
内周の長さが心細冷却後のその心細の外周の長さよりそ
の0.04%未満大きいところまで収縮できなくするの
に充分であるべきである。
気形成物品を変形する前に、全付着被覆を迅速に冷却す
るように電気形成物品の外側表面を冷却することにより
最適にされる。冷却速度は、電気形成物品に約40,0
00ps1〜約80 *000psiの応力を賦与し、
電気形成物品を永久的に変形し、そして電気形成物品の
内周の長さが心細冷却後のその心細の外周の長さよりそ
の0.04%未満大きいところまで収縮できなくするの
に充分であるべきである。
被覆と外側冷却用媒体の温度差は、電気形成物品の充分
な永久的変形を達成するために、本方法の延伸工程中、
その冷却用媒体の温度と心細の温度との差より充分小さ
くなければならない、ニッケルは低い比熱容量と高熱伝
導度を有する。従って最初140°Fの温度にあった約
in径の604ステンレス鋼の如き非中空ステンレス鋼
心軸上に円筒状ニッケル物品が電気形成された複合体が
約40’Fの温度の液体浴中に浸漬されることにより冷
却された時、電気形成物品の温度は1秒内で40°F°
Fに低下するのに対し、心軸自体は40°F′に達する
のに浸漬後10秒を必要とする。しかし肉薄の壁をもつ
心細の冷却及び収縮速度が速いため、電気形成物品は、
心細が約1.8 in”より小さい横断面積と約0.6
より大きな全長対横断面積比をもつ場合、電気形成物品
の外側表面を取り巻く冷却用媒体を用いても心軸から取
外すことはできない。
な永久的変形を達成するために、本方法の延伸工程中、
その冷却用媒体の温度と心細の温度との差より充分小さ
くなければならない、ニッケルは低い比熱容量と高熱伝
導度を有する。従って最初140°Fの温度にあった約
in径の604ステンレス鋼の如き非中空ステンレス鋼
心軸上に円筒状ニッケル物品が電気形成された複合体が
約40’Fの温度の液体浴中に浸漬されることにより冷
却された時、電気形成物品の温度は1秒内で40°F°
Fに低下するのに対し、心軸自体は40°F′に達する
のに浸漬後10秒を必要とする。しかし肉薄の壁をもつ
心細の冷却及び収縮速度が速いため、電気形成物品は、
心細が約1.8 in”より小さい横断面積と約0.6
より大きな全長対横断面積比をもつ場合、電気形成物品
の外側表面を取り巻く冷却用媒体を用いても心軸から取
外すことはできない。
本発明の電気形成法は、どんな適当な電気形成用装置で
行なってもよい。例えば、非中空円柱状心軸を電気メツ
キ用タンク中に垂直に吊してもよい。心軸は金属メッキ
用溶液と両立できる導電性材料から作られている。例え
ば心軸はステンレス仰から作られていてもよい。心軸の
上端は付着を防止するためワックスの如き適当な非導電
性材料で覆ってもよい。心軸は丸、矩形、三角等々を含
む適当な断面をもっていてよい。電気メツキ用タンクに
はメッキ用溶液を満し、メッキ用溶液の温度は希望の温
度に維持する。電気メツキ用タンクは、心軸な取り巻く
環状陽極バスケットで金属チップが満されたバスケット
を含んでいてもよい。
行なってもよい。例えば、非中空円柱状心軸を電気メツ
キ用タンク中に垂直に吊してもよい。心軸は金属メッキ
用溶液と両立できる導電性材料から作られている。例え
ば心軸はステンレス仰から作られていてもよい。心軸の
上端は付着を防止するためワックスの如き適当な非導電
性材料で覆ってもよい。心軸は丸、矩形、三角等々を含
む適当な断面をもっていてよい。電気メツキ用タンクに
はメッキ用溶液を満し、メッキ用溶液の温度は希望の温
度に維持する。電気メツキ用タンクは、心軸な取り巻く
環状陽極バスケットで金属チップが満されたバスケット
を含んでいてもよい。
@極バスケットは心軸と同軸的に並べて配置する。
心軸はモーターで駆動される回転駆動軸に接続される。
駆動軸とモーターは適当な支持部材によって支持されて
いてもよい。心軸又は電気メツキ用タンクの支持体は、
心軸を電気メツキ用溶液中へ入れたり出したり動かせる
ように、垂直及び水平に動かせるようになっていてもよ
い。電気メツキ用電流は、適当なりC源からメッキ用タ
ンクへ供給することができる。DC源の正極端子を陽極
バスケットに接続し、DC源の負極端子を、心軸を支持
し駆動する駆動軸上のブラシ/スプリット環部材に接続
する。電気メツキ用電流はDC源から陽極バスケット、
メッキ用溶液、心軸、駆動軸、スジリット環、ブラシへ
流れ、そしてDC源へ戻る。操作上心細は電気メツキ用
タンク中へ降下され、その垂直軸の周りに連続的に回転
される。心軸が回転しながら、電気形成金属の層がその
外側表面上に付着する。付着金属層が希望の厚さに達し
た時、心軸を電気メツキ用タンクから取り出し、冷水浴
中に浸漬する。冷水浴の温度は約80°F′〜約33°
Fであるべきである。心軸を冷水浴中に浸漬すると、付
着金属は非中空心軸の相当な冷却及び収縮が起きる前に
冷却され、付着金属に約40 so 00 psi〜約
80,000 psiの内部応力を賦与する。金属は収
縮できず、少なくとも約0.0001’51Vinの応
力・歪みヒステリシスをもつように選択されているから
、それは永久的に変形され、心軸が冷されて収縮した後
、付着金属物品は心軸から取外すことができる。付着し
た金属物品は、心軸が不動態材料から選択されているの
で心軸に付着しない。結局、付着金属の永久的変形後、
心軸が収縮するにつれて、付着金目物品は心軸かも容易
にすべり落とすことができる。
いてもよい。心軸又は電気メツキ用タンクの支持体は、
心軸を電気メツキ用溶液中へ入れたり出したり動かせる
ように、垂直及び水平に動かせるようになっていてもよ
い。電気メツキ用電流は、適当なりC源からメッキ用タ
ンクへ供給することができる。DC源の正極端子を陽極
バスケットに接続し、DC源の負極端子を、心軸を支持
し駆動する駆動軸上のブラシ/スプリット環部材に接続
する。電気メツキ用電流はDC源から陽極バスケット、
メッキ用溶液、心軸、駆動軸、スジリット環、ブラシへ
流れ、そしてDC源へ戻る。操作上心細は電気メツキ用
タンク中へ降下され、その垂直軸の周りに連続的に回転
される。心軸が回転しながら、電気形成金属の層がその
外側表面上に付着する。付着金属層が希望の厚さに達し
た時、心軸を電気メツキ用タンクから取り出し、冷水浴
中に浸漬する。冷水浴の温度は約80°F′〜約33°
Fであるべきである。心軸を冷水浴中に浸漬すると、付
着金属は非中空心軸の相当な冷却及び収縮が起きる前に
冷却され、付着金属に約40 so 00 psi〜約
80,000 psiの内部応力を賦与する。金属は収
縮できず、少なくとも約0.0001’51Vinの応
力・歪みヒステリシスをもつように選択されているから
、それは永久的に変形され、心軸が冷されて収縮した後
、付着金属物品は心軸から取外すことができる。付着し
た金属物品は、心軸が不動態材料から選択されているの
で心軸に付着しない。結局、付着金属の永久的変形後、
心軸が収縮するにつれて、付着金目物品は心軸かも容易
にすべり落とすことができる。
非中空心軸を使用する点を除き、上述の方法を遂行する
のに適した電気形成用装置は、例えば1972年9月1
6日公告の英国特許第1’、288,717号明細書に
記載されている。この英国特許明細書の全記載は参考と
してここに組み入れである。
のに適した電気形成用装置は、例えば1972年9月1
6日公告の英国特許第1’、288,717号明細書に
記載されている。この英国特許明細書の全記載は参考と
してここに組み入れである。
ニッケルの如き金属を付着させるための典型的電解槽は
、心軸の中心に取りつけられた心細支持用駆動すべり止
めを含む回転駆動手段を有するタンクからなっている。
、心軸の中心に取りつけられた心細支持用駆動すべり止
めを含む回転駆動手段を有するタンクからなっている。
駆動手段は心軸と電源との間に比較的大きな電流を流す
ための像抵抗導電性部材になってもよい。槽は例えば約
18ボルトの電圧で最大約6000アンペアのDC電流
を流すのに適合するものである。心軸は槽の陰極になる
。
ための像抵抗導電性部材になってもよい。槽は例えば約
18ボルトの電圧で最大約6000アンペアのDC電流
を流すのに適合するものである。心軸は槽の陰極になる
。
電解槽の陽極は、溶液から電着したニッケルを補充する
金属ニッケルを含む環状バスケットからなる。陽極とし
て用いられるニッケルは硫黄消極ニッケルからなる。適
当な硫黄消極ニッケルはインターナショナル・ニッケル
・カンパニーから商標名″’SD″電解ニッケル及び″
S″ニッケル・ラウンド(Rounds )として入手
できる。カルボニルニッケル、電解ニッケル等々の如き
硫黄消極されていないニッケルも使用することができる
。ニッケルはどんな適当な形成は形態をしていてもよい
。典型的な形にはボタン1、チップ、四角、帯状等々が
含まれるバスケットは環状バスケット支持部材によって
槽内に支持され、その支持部材は電気形成用溶液分配多
岐管或は散布器も支持し、その多岐管は電気形成用溶液
な槽へ導入し、その攪拌を行うのに利用される、電流供
給ブスバー(busbar)にとりつけられた接触端子
を通して、バスケット内に比較的大きな電流が流れる路
が与えられる。
金属ニッケルを含む環状バスケットからなる。陽極とし
て用いられるニッケルは硫黄消極ニッケルからなる。適
当な硫黄消極ニッケルはインターナショナル・ニッケル
・カンパニーから商標名″’SD″電解ニッケル及び″
S″ニッケル・ラウンド(Rounds )として入手
できる。カルボニルニッケル、電解ニッケル等々の如き
硫黄消極されていないニッケルも使用することができる
。ニッケルはどんな適当な形成は形態をしていてもよい
。典型的な形にはボタン1、チップ、四角、帯状等々が
含まれるバスケットは環状バスケット支持部材によって
槽内に支持され、その支持部材は電気形成用溶液分配多
岐管或は散布器も支持し、その多岐管は電気形成用溶液
な槽へ導入し、その攪拌を行うのに利用される、電流供
給ブスバー(busbar)にとりつけられた接触端子
を通して、バスケット内に比較的大きな電流が流れる路
が与えられる。
本発明は次の記述及びスルファト酸ニッケル溶液処理循
環路を例示する概略的工程図である付図から一層明らか
になるであろう。
環路を例示する概略的工程図である付図から一層明らか
になるであろう。
第5図に示しであるように、予熱場所10で非中空導電
性心軸を予熱することによって物品を電気形成する。予
熱は心細と約140°FIのニッケルスルファメート溶
液とを非中空心軸を約140’Fにもっていくのに充分
な時間接触させることKより行う。この方法の予熱によ
り、電気形成域12中で希望の太きさまで心細な膨張さ
せ、心細が電気形成域12中に置かれるやいなや、電気
形成操作を始めることができる。然る後心細を予熱場所
10から電気形成域12へ移す。電気形成域12は少な
くとも一つの槽で、その槽内の中心に位置する直立した
導電性回転スピンドル及びそこから離れて同軸的に位置
する供与金属ニッケルの入った容器とを有する槽からな
る。槽にはニッケルスルファメート電気形成溶液が満さ
れているO心細は直立した導電性回転スピンドル上に配
置され、その上で回転する。DC電圧を回転する心細陰
極と供与金属ニッケル陽極との間に、予かじめ定められ
た少なくとも60Xの厚さ迄心軸上にニッケルを電着す
るのに充分、な時間印加する。電気形成工程が完了した
ら心細とその上に形成されたニッケルベルトとを、ニッ
ケル スルファメート溶液回収域14へ移す゛。この域
内で、電気形成用槽からひきずり出された電気形成用溶
液の、大部分がベルト及び心細から回収される。然る後
、電気形成された物品をもつ心細な、その心細と電気形
成物品を冷却するために約40′″F1〜80°F又は
それより低い温度に維持された水の入った冷却用域16
へ移し、それにより電気形成物品は非中空心軸の相当な
冷却及び収縮が起きる前に迅速に冷却され、それによっ
て約40,000 psi〜約80,000psiの応
力がその冷却された電気形成物品に加えられ、電気形成
物品を永久的に変形し、電気形成物品の内周の長さが、
心軸冷却・収縮後のその心細の外周の長さよりその約0
.4%未満大きいところまでしか収縮できないようにす
る。次に冷却を継続して非中空心軸を冷却し、収縮させ
る。冷却後、心細と電気形成物品を分離及び清浄化場所
18へ送り、そこで電気形成物品を心細から取外し、水
l噴霧し、然る後乾燥機へ送る(図示してない)。
性心軸を予熱することによって物品を電気形成する。予
熱は心細と約140°FIのニッケルスルファメート溶
液とを非中空心軸を約140’Fにもっていくのに充分
な時間接触させることKより行う。この方法の予熱によ
り、電気形成域12中で希望の太きさまで心細な膨張さ
せ、心細が電気形成域12中に置かれるやいなや、電気
形成操作を始めることができる。然る後心細を予熱場所
10から電気形成域12へ移す。電気形成域12は少な
くとも一つの槽で、その槽内の中心に位置する直立した
導電性回転スピンドル及びそこから離れて同軸的に位置
する供与金属ニッケルの入った容器とを有する槽からな
る。槽にはニッケルスルファメート電気形成溶液が満さ
れているO心細は直立した導電性回転スピンドル上に配
置され、その上で回転する。DC電圧を回転する心細陰
極と供与金属ニッケル陽極との間に、予かじめ定められ
た少なくとも60Xの厚さ迄心軸上にニッケルを電着す
るのに充分、な時間印加する。電気形成工程が完了した
ら心細とその上に形成されたニッケルベルトとを、ニッ
ケル スルファメート溶液回収域14へ移す゛。この域
内で、電気形成用槽からひきずり出された電気形成用溶
液の、大部分がベルト及び心細から回収される。然る後
、電気形成された物品をもつ心細な、その心細と電気形
成物品を冷却するために約40′″F1〜80°F又は
それより低い温度に維持された水の入った冷却用域16
へ移し、それにより電気形成物品は非中空心軸の相当な
冷却及び収縮が起きる前に迅速に冷却され、それによっ
て約40,000 psi〜約80,000psiの応
力がその冷却された電気形成物品に加えられ、電気形成
物品を永久的に変形し、電気形成物品の内周の長さが、
心軸冷却・収縮後のその心細の外周の長さよりその約0
.4%未満大きいところまでしか収縮できないようにす
る。次に冷却を継続して非中空心軸を冷却し、収縮させ
る。冷却後、心細と電気形成物品を分離及び清浄化場所
18へ送り、そこで電気形成物品を心細から取外し、水
l噴霧し、然る後乾燥機へ送る(図示してない)。
心細と水を噴霧し、そして次の電気形成工程を始めるた
め予熱場所10へ再循環する前に、きれいさについて調
べる。本発明によって関連的に電気形成された物品は、
少なくとも約0.00015 in/inの応力・歪み
ヒステリシスをもたなければならない。更に、電気形成
物品は、心細からその電気形成物品を迅速に分離できる
ように、約1,0001581〜約15,000圧縮、
即ち、の内部応力をもたなければならない。電気形成物
品は、その電気形成物品の応力・歪みヒステリシス特性
を利用して充分な永久変形を可能圧するために、少なく
とも約60Xの厚さをもたなければならない。ニッケル
サルファメート電気形成用溶液では非常に大きな電流
密度が用いられる。一般に電流密度は約150 alt
lp/ft” 〜約500amp/ft”の範囲であり
、好ましい電流密度は約300amp/ft”である。
め予熱場所10へ再循環する前に、きれいさについて調
べる。本発明によって関連的に電気形成された物品は、
少なくとも約0.00015 in/inの応力・歪み
ヒステリシスをもたなければならない。更に、電気形成
物品は、心細からその電気形成物品を迅速に分離できる
ように、約1,0001581〜約15,000圧縮、
即ち、の内部応力をもたなければならない。電気形成物
品は、その電気形成物品の応力・歪みヒステリシス特性
を利用して充分な永久変形を可能圧するために、少なく
とも約60Xの厚さをもたなければならない。ニッケル
サルファメート電気形成用溶液では非常に大きな電流
密度が用いられる。一般に電流密度は約150 alt
lp/ft” 〜約500amp/ft”の範囲であり
、好ましい電流密度は約300amp/ft”である。
一般に電流濃度は約5〜約20アンペア/ガロンの範囲
である1、。
である1、。
本発明の方法で用いられる大きな電流密度及び大きな電
流濃度では、電気形成用槽内の金属又は金属合金電気形
成用溶液中に多量の熱を発生する。
流濃度では、電気形成用槽内の金属又は金属合金電気形
成用溶液中に多量の熱を発生する。
この熱は槽内の溶液温度を約165°F〜約145°F
。
。
好ましくは約14CI’Fに維持するためには取り除か
なければならない。約155’F’より低い温度では心
細から電気形成ニッケル物品を、心細又は物品を損傷す
ることなく、取り外すために必要な希望の応力・歪みヒ
ステリシスがひどく低下する。
なければならない。約155’F’より低い温度では心
細から電気形成ニッケル物品を、心細又は物品を損傷す
ることなく、取り外すために必要な希望の応力・歪みヒ
ステリシスがひどく低下する。
約160°Fより高い温度ではニッケルスルファメート
の加水分解が溶液に維持された酸性条件下で起り、NH
4+の発生をもたらし、それはニッケルベルト中の展性
を減じ引張り応力を増大するので、本方法にとっては有
害である。
の加水分解が溶液に維持された酸性条件下で起り、NH
4+の発生をもたらし、それはニッケルベルト中の展性
を減じ引張り応力を増大するので、本方法にとっては有
害である。
ここで論じたような最終生成物に対する温度と溶液組成
の両方の重要な影響のため、電気形成用溶液を一定の攪
拌状態に維持し、それによって局部的加熱或は冷却点、
組成の層状化及び不均一化を実質的に起さないようにす
ることが必要である。
の両方の重要な影響のため、電気形成用溶液を一定の攪
拌状態に維持し、それによって局部的加熱或は冷却点、
組成の層状化及び不均一化を実質的に起さないようにす
ることが必要である。
更に一定の攪拌は連続的へb軸を新しい溶液に触れさせ
ることになり、そうすることによって陰極膜の厚さを減
じ、それによって膜を通る拡散速度を増大し、従ってニ
ッケル付着を促進することになる。攪拌は心軸な連続的
に回転させることにより、又溶液を系を迫して循環させ
ながら溶液を心軸及び槽壁に衝突させることにより維持
される。
ることになり、そうすることによって陰極膜の厚さを減
じ、それによって膜を通る拡散速度を増大し、従ってニ
ッケル付着を促進することになる。攪拌は心軸な連続的
に回転させることにより、又溶液を系を迫して循環させ
ながら溶液を心軸及び槽壁に衝突させることにより維持
される。
一般に心細表面を通る溶液の流れの線速度は約4 ”f
t /秒〜約10ft、/秒の範囲にすることができる
。例えば、約168°F’〜約1421の希望の槽内溶
液温度で、約300 amp/ft、2の電流密度では
、約20ガロン/秒の溶液流速で、適切な温度制御を行
うのに充分であることが見出されている。
t /秒〜約10ft、/秒の範囲にすることができる
。例えば、約168°F’〜約1421の希望の槽内溶
液温度で、約300 amp/ft、2の電流密度では
、約20ガロン/秒の溶液流速で、適切な温度制御を行
うのに充分であることが見出されている。
心軸回転と溶液衝突との併合効果により、電気形成用槽
内の電気形成用溶液の組成及び温度が確実に均一になる
。
内の電気形成用溶液の組成及び温度が確実に均一になる
。
少な(とも約0.000151n/ inの応力拳歪み
ヒステリシスを得るように連続的に安定な操作をするた
めには、電気形成用域内のニッケル サルファメート水
溶液の組成は次の通りであるのがよい。
ヒステリシスを得るように連続的に安定な操作をするた
めには、電気形成用域内のニッケル サルファメート水
溶液の組成は次の通りであるのがよい。
全ニッケル 11〜12オンス/ガロンH3B03
4〜5 オンス/ガロンpH3,80〜3.
90 表面張力 36〜37ダイン/cnL2金属ハロゲ
ン化物、一般に塩化ニッケル、臭化ニッケル或は弗化ニ
ッケル、好ましくは塩化ニッケルの如きハロゲン化ニッ
ケルを、陽極分極を防ぐために電気形成用ニッケル サ
ルファメート溶液に含有させる。陽極分極は徐々にPH
が増大することによって朗らかになる。
4〜5 オンス/ガロンpH3,80〜3.
90 表面張力 36〜37ダイン/cnL2金属ハロゲ
ン化物、一般に塩化ニッケル、臭化ニッケル或は弗化ニ
ッケル、好ましくは塩化ニッケルの如きハロゲン化ニッ
ケルを、陽極分極を防ぐために電気形成用ニッケル サ
ルファメート溶液に含有させる。陽極分極は徐々にPH
が増大することによって朗らかになる。
電気形成用ニッケル溶液のPHは約3.8〜約3.9で
あるべきである。約4.1より大きいPHはガスビット
(gas pitting)の如き表面欠陥を増加する
。
あるべきである。約4.1より大きいPHはガスビット
(gas pitting)の如き表面欠陥を増加する
。
亦、内部応力は心軸からの電気形成ベルトの分離を増し
たり阻害したりする。約3.5より小さい−では心軸の
金属表面は活性化されることがあり、特にクロムメッキ
心細を用いるとそうであり、それによって電気形成され
た金属のクロムメッキへの付着を惹き起す。低い−も抗
張力の低下をもたらす。PHの3さはスルフアミP酸の
如き酸を、必要な時には添加することにより維持されて
もよい。
たり阻害したりする。約3.5より小さい−では心軸の
金属表面は活性化されることがあり、特にクロムメッキ
心細を用いるとそうであり、それによって電気形成され
た金属のクロムメッキへの付着を惹き起す。低い−も抗
張力の低下をもたらす。PHの3さはスルフアミP酸の
如き酸を、必要な時には添加することにより維持されて
もよい。
pHqd囲の制御は硼酸の如き緩衝剤を約4オンス/ガ
ロン〜約5オンス/ガロンの範囲内で添加することによ
り助けることもできる。
ロン〜約5オンス/ガロンの範囲内で添加することによ
り助けることもできる。
連続的定常状態操作を維持するために、電気形成用ニッ
ケル サルファメート溶液を第5図に示した如き閉じた
溶液処理循環路を通して連続的に循環させる。この循環
路は、溶液の定常状態の組成を維持し、溶液の温度を調
節し、溶液から不純物を全て除去する一連の処理場所を
含んでいる。
ケル サルファメート溶液を第5図に示した如き閉じた
溶液処理循環路を通して連続的に循環させる。この循環
路は、溶液の定常状態の組成を維持し、溶液の温度を調
節し、溶液から不純物を全て除去する一連の処理場所を
含んでいる。
電気形成用槽12は、他より低い一つの壁をもっており
、その壁は堰として働き、循環溶液が槽の底に沿った溶
液分配多岐管或は散布器な経て槽中ヘポンプで連続的に
送られるに従って、その堰を越えて電気形成用溶液が連
続的にといへ溢流する。溶液は電気形成用槽12からと
いを経て電気精製域20及び溶液溜め22へ流れる。次
に溶液をろ退域24及び熱交換場所26へポンプで送り
、次に精製された状態で、希望の温度及び組成で電気形
成用槽12へ再循環し、それにより上述の定常状態でそ
こに含まれている溶液との混合が、連続的且つ安定な仕
方で維持される。
、その壁は堰として働き、循環溶液が槽の底に沿った溶
液分配多岐管或は散布器な経て槽中ヘポンプで連続的に
送られるに従って、その堰を越えて電気形成用溶液が連
続的にといへ溢流する。溶液は電気形成用槽12からと
いを経て電気精製域20及び溶液溜め22へ流れる。次
に溶液をろ退域24及び熱交換場所26へポンプで送り
、次に精製された状態で、希望の温度及び組成で電気形
成用槽12へ再循環し、それにより上述の定常状態でそ
こに含まれている溶液との混合が、連続的且つ安定な仕
方で維持される。
電解精製場所20では、溶解した貴金属不純物がニッケ
ル スルファメート溶液からろ過前に除去される。鋼、
好ましくはステンレス鋼からなる金属板をその場所20
中に配置し、陰極として働かせることができる。陽極は
管状金属体、好ましくはチタンからなる複数個の、夫々
織物陽極袋をもつ陽極バスケットによって与えることが
できる。
ル スルファメート溶液からろ過前に除去される。鋼、
好ましくはステンレス鋼からなる金属板をその場所20
中に配置し、陰極として働かせることができる。陽極は
管状金属体、好ましくはチタンからなる複数個の、夫々
織物陽極袋をもつ陽極バスケットによって与えることが
できる。
DC電圧を精製場所の陰極と陽極間にDC源から印加す
る。電気精製場所20は溶液溜め域22の壁と同じ広さ
に伸びた壁で、堰として働く壁をもっている。
る。電気精製場所20は溶液溜め域22の壁と同じ広さ
に伸びた壁で、堰として働く壁をもっている。
源28から脱イオン水を自動的に添加することにより、
又(或は)ニッケルjすぎ域14から溜め22へ線30
を経て溶液を再循環することにより新たに補充すること
ができる。−計を溜め22中に配置し、溶液のPHの感
知、及び本質的に一定の−を維持するために必要になっ
た時にはスルファミド酸の如き酸の添加を行うことがで
きる。応力減少剤の連続的添加を、線32を経て溜め2
20所で行うことができる。亦、溶液の表面張力の制御
を線34を経て溜めへ表面活性剤を連続的に添加するこ
とにより維持することができる。
又(或は)ニッケルjすぎ域14から溜め22へ線30
を経て溶液を再循環することにより新たに補充すること
ができる。−計を溜め22中に配置し、溶液のPHの感
知、及び本質的に一定の−を維持するために必要になっ
た時にはスルファミド酸の如き酸の添加を行うことがで
きる。応力減少剤の連続的添加を、線32を経て溜め2
20所で行うことができる。亦、溶液の表面張力の制御
を線34を経て溜めへ表面活性剤を連続的に添加するこ
とにより維持することができる。
槽12から流れる電気形成用溶液は、その中の比較的大
きな電流の流れ及び付随する電気形成用槽中の熱の発生
により温度が上昇する。その電気形成用溶液を低い温度
へ冷却するための手段が、熱交換場所26に与えられて
いる。熱交換器はどのような普通の設計のものでもよく
、冷却機又は冷凍機(図示されていない)からの冷却さ
れた水の如き冷却剤がそこへ導入される。熱交換器で冷
却された電気形成用溶液は連続的にポンプで第2熱交換
器へ送り、そこで冷めたい溶液の温度を比較的狭い希望
の温度限界内へ上昇させる。第2熱交換器は水蒸気発生
機(図示してない)から導かれた水蒸気によって加熱す
ることができる。第1の冷却用の熱交換器は、例えば約
145°F’以上の温度の比較的暖かい溶液を約135
°Fの温度へ冷却することができる。第2の加温用熱交
換器はその溶液を140°Fの温度へ加熱することがで
きる。
きな電流の流れ及び付随する電気形成用槽中の熱の発生
により温度が上昇する。その電気形成用溶液を低い温度
へ冷却するための手段が、熱交換場所26に与えられて
いる。熱交換器はどのような普通の設計のものでもよく
、冷却機又は冷凍機(図示されていない)からの冷却さ
れた水の如き冷却剤がそこへ導入される。熱交換器で冷
却された電気形成用溶液は連続的にポンプで第2熱交換
器へ送り、そこで冷めたい溶液の温度を比較的狭い希望
の温度限界内へ上昇させる。第2熱交換器は水蒸気発生
機(図示してない)から導かれた水蒸気によって加熱す
ることができる。第1の冷却用の熱交換器は、例えば約
145°F’以上の温度の比較的暖かい溶液を約135
°Fの温度へ冷却することができる。第2の加温用熱交
換器はその溶液を140°Fの温度へ加熱することがで
きる。
熱交換場所26から出た流れを、ポンプで電気形成用槽
12へ送る。
12へ送る。
増加剤の添加、−の変化、温度の変化、電気形成物品の
陽イオン濃度の調節、電流密度の調節といった如き浴因
子の操作により、電気形成物品の応力・歪みヒステリシ
スを変えることができる。
陽イオン濃度の調節、電流密度の調節といった如き浴因
子の操作により、電気形成物品の応力・歪みヒステリシ
スを変えることができる。
例えば電着形成された物品が少なくとも約0.0001
5in/inの応力・歪みヒステリシスによって特徴づ
けられるようになる迄、諸条件を経験的に変えることが
できる。例えばニッケルを電気形成する時。
5in/inの応力・歪みヒステリシスによって特徴づ
けられるようになる迄、諸条件を経験的に変えることが
できる。例えばニッケルを電気形成する時。
サッカリン、メチルベンゼン スルホンアミドの如き増
加剤の相対的量、−1浴温度、ニッケル陽イオン濃度及
び電流密度を、少なくとも0.00015in/inの
応力書歪みヒステリシスが得られるように調節すること
ができる。電流密度はPH及びニッケル濃度に影響を与
える。例えばもし電流密度な増大させると、ニッケルは
充分な速度で心軸の表面に達することはできず、&摺電
圧が上昇し、水素イオンが付着し、そのため浴中に水酸
イオンが残り、それによってPHが増大する。更に電流
密度を増大すると浴温度が上昇する。
加剤の相対的量、−1浴温度、ニッケル陽イオン濃度及
び電流密度を、少なくとも0.00015in/inの
応力書歪みヒステリシスが得られるように調節すること
ができる。電流密度はPH及びニッケル濃度に影響を与
える。例えばもし電流密度な増大させると、ニッケルは
充分な速度で心軸の表面に達することはできず、&摺電
圧が上昇し、水素イオンが付着し、そのため浴中に水酸
イオンが残り、それによってPHが増大する。更に電流
密度を増大すると浴温度が上昇する。
約1.F3 in2より小さな横断面積及び約0.6よ
り大きな全長対横断面積比を有する中空電気形成物品で
充分な分離間隙を得るためには、その電気形成された被
覆は少なくとも約60久の厚さと、少なくとも約0.0
0015in/inの応力・歪みヒステリシスケもつべ
きである。更に心馳上に雷1気形成された物品の露出表
面は、心軸の相当な冷却及び収縮が起きる前に迅速に冷
却されなければならない。
り大きな全長対横断面積比を有する中空電気形成物品で
充分な分離間隙を得るためには、その電気形成された被
覆は少なくとも約60久の厚さと、少なくとも約0.0
0015in/inの応力・歪みヒステリシスケもつべ
きである。更に心馳上に雷1気形成された物品の露出表
面は、心軸の相当な冷却及び収縮が起きる前に迅速に冷
却されなければならない。
次の実施例は本発明の電気形成物品製造法の実例を更に
定め、記述し、比較するものである。部及び%は別に指
示しない限り重量による。亦、対照側以外の例は、本発
明の種々の好ましい具体例を例示するだめのものである
。別に指示しない限り、心軸は全て側面が軸に平行な円
柱状をしている。
定め、記述し、比較するものである。部及び%は別に指
示しない限り重量による。亦、対照側以外の例は、本発
明の種々の好ましい具体例を例示するだめのものである
。別に指示しない限り、心軸は全て側面が軸に平行な円
柱状をしている。
例1〜4
例中に記載しである点を除き、次の最初の4つの例の一
般的工程榮件は一定で次の辿りであった。
般的工程榮件は一定で次の辿りであった。
^ 條
^ i
コ
如
コ呂
ス≧
j二
鰍
垣 諏
1WA λ へ
屯 警 中
瀞
屯
ハ
藩
・0 挺’
y O奮’a <t LOLOr−へ r
−の − N %O0C1l +心軸
形状 心細長さく1n) Ni(オンス/が四ン) Ni C12@6H20(オンス/ガロン)陽極 メッキ温度(’P ) T2 △T(T2−T1) Tl(メッキ温度−〇FI) Tlでの分離間隙(in ) サッカリン濃度(即//) 2−MBSA/サッカリン重量比 サッカリン/Niモル比 表面粗さ くマイクロインチ、RMS ) 内部応力y (psi) 抗張力s(psi) 伸び(2inでの%) 結果 中空 非中空 非中空13、乏
13.5 11.51.6
1.(S 1.68DNi
5DNi 5DNi0.012
0.00008 0.000282.3
2.5 2.3T、4X10”−
’ 1.4x10−’ 1.4x10−
’−3,000 −3,000 −7.
000110.000 110,000 9
8,000丁。 かき傷。 ず
。
y O奮’a <t LOLOr−へ r
−の − N %O0C1l +心軸
形状 心細長さく1n) Ni(オンス/が四ン) Ni C12@6H20(オンス/ガロン)陽極 メッキ温度(’P ) T2 △T(T2−T1) Tl(メッキ温度−〇FI) Tlでの分離間隙(in ) サッカリン濃度(即//) 2−MBSA/サッカリン重量比 サッカリン/Niモル比 表面粗さ くマイクロインチ、RMS ) 内部応力y (psi) 抗張力s(psi) 伸び(2inでの%) 結果 中空 非中空 非中空13、乏
13.5 11.51.6
1.(S 1.68DNi
5DNi 5DNi0.012
0.00008 0.000282.3
2.5 2.3T、4X10”−
’ 1.4x10−’ 1.4x10−
’−3,000 −3,000 −7.
000110.000 110,000 9
8,000丁。 かき傷。 ず
。
本発明を特定の具体例について記述してきたが−それに
限定されるものではない。むしろ当業者には本発明の中
に入る種々の変化、変更を行うことができることは分る
であろう。
限定されるものではない。むしろ当業者には本発明の中
に入る種々の変化、変更を行うことができることは分る
であろう。
第1図は歪みとヒステリシスとの関係を例示するグラフ
である。 第2図はPH制御のヒステリシスに与える影響を例示す
るグラフである。 第6図は浴温度制御のヒステリシスに与える影響を例示
するグラフである。 第4図は金属濃度制御のヒステリシスに与える影響を例
示するグラフである。 第5図は電り形成用浴中に定常状態を維持するための一
連の処理場所を例示する工程図である。 10・・・・・・予熱場所 12・・・・・・電気形
成用槽14・・・・・・溶液回収場所 16・・・・
・・冷却場所18・・・・・・清浄化及び分離場所
20・・・・・・宵、気精製場所 22・・・・・・
溜め 24・・・・・・ろ過場所26・・・・・・熱
交換場所 色々 (IN/IN〕 :、%斥 ・「
である。 第2図はPH制御のヒステリシスに与える影響を例示す
るグラフである。 第6図は浴温度制御のヒステリシスに与える影響を例示
するグラフである。 第4図は金属濃度制御のヒステリシスに与える影響を例
示するグラフである。 第5図は電り形成用浴中に定常状態を維持するための一
連の処理場所を例示する工程図である。 10・・・・・・予熱場所 12・・・・・・電気形
成用槽14・・・・・・溶液回収場所 16・・・・
・・冷却場所18・・・・・・清浄化及び分離場所
20・・・・・・宵、気精製場所 22・・・・・・
溜め 24・・・・・・ろ過場所26・・・・・・熱
交換場所 色々 (IN/IN〕 :、%斥 ・「
Claims (15)
- (1)膨張係数が少なくとも約8×10^−^5in/
in/°Fで、横断面積が約1.8in^2より小さく
、全長対横断面積比が約0.6より大きい導電性で非接
着性の外側表面を有する心軸を与え、膨張係数が約6×
10^−^6in/in/°F〜約10×10^−^6
in/in/°Fの金属及びその合金から選択された陽
極と、前記心軸からなる陰極との間に電気形成域を確立
し、然も前記陰極と陽極は前記金属の塩溶液からなる浴
によつて分離されており、前記浴と前記陰極を前記心軸
の断面積を膨張するのに充分な温度へ加熱し、前記陰極
と前記陽極を通して傾斜電流を適用して前記心軸上に前
記金属の被覆を電気形成し、然も前記被覆は少なくとも
約30Åの厚さで、少なくとも約0.00015in/
inの応力・歪みヒステリシスをもつており、前記被覆
の露出表面に冷却用流体を迅速に適用し、前記心軸の相
当な冷却及び収縮が起きる前に前記被覆を冷却し、それ
によつて約40,000psi〜80,000psiの
応力を冷却された被覆に加え、前記被覆を永久的に変形
し、前記被覆の内周の長さが、前記心軸の冷却・収縮後
の心軸の外周の長さよりその0.04%未満大きいとこ
ろまでしか収縮できないようにし、前記心軸を冷却し、
収縮させ、そして前記被覆を前記心軸から取り外すこと
からなる電気形成法。 - (2)全長対横断面積の比が約6より大きい比である前
記第1項に記載の電気形成法。 - (3)心軸が、その心軸の長手方向に沿つて0.001
in/ftより小さい傾斜で先細になつている前記第1
項に記載の電気形成法。 - (4)心軸が非中空体である前記第1項に記載の電気形
成法。 - (5)心軸が大体被覆の熱膨張係数より小さな熱膨張係
数を有する前記第1項に記載の電気形成法。 - (6)被覆が約8×10^−^5in/in/°Fより
小さい熱膨張係数を有する前記第5項に記載の電気形成
法。 - (7)心軸がステンレス鋼である前記第1項に記載の電
気形成法。 - (8)被覆がニッケルである前記第1項に記載の電気形
成法。 - (9)浴のpHが、陰極と陽極を通して傾斜電流が流さ
れている間、約3.75〜約3.95に維持される前記
第8項に記載の電気形成法。 - (10)浴のpHが、陰極と陽極を通して傾斜電流が流
されている間、約3.85に維持される前記第8項に記
載の電気形成法。 - (11)浴の温度が、陰極と陽極との間に傾斜電流を流
しながら、約135°F〜約145°Fに維持される前
記第8項に記載の電気形成法。 - (12)浴の温度が、陰極と陽極との間に傾斜電流を流
しながら約140°Fに維持される前記第8項に記載の
電気形成法。 - (13)浴中のニッケルの濃度が、陰極と陽極との間に
傾斜電流を流しながら、約11オンス/ガロン〜約12
オンス/ガロンの間に維持される前記第8項に記載の電
気形成法。 - (14)陰極と陽極との間に傾斜電流を流しながら、浴
のpHが約3.75〜約3.95に維持され、浴の温度
が約135°F〜約145°Fに維持され、浴のニッケ
ル濃度が約11オンス/ガロン〜約12オンス/ガロン
に維持される前記第13項に記載の電気形成法。 - (15)陰極と陽極との間に傾斜電流を流しながら、電
流密度を少なくとも約300amp/ft^2に維持す
る前記第8項に記載の電気形成法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/624,164 US4501646A (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Electroforming process |
| US624164 | 1996-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619591A true JPS619591A (ja) | 1986-01-17 |
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