JPS631394B2 - - Google Patents

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JPS631394B2
JPS631394B2 JP58153899A JP15389983A JPS631394B2 JP S631394 B2 JPS631394 B2 JP S631394B2 JP 58153899 A JP58153899 A JP 58153899A JP 15389983 A JP15389983 A JP 15389983A JP S631394 B2 JPS631394 B2 JP S631394B2
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JP
Japan
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plating
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calculated
current
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Expired
Application number
JP58153899A
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English (en)
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JPS6046392A (ja
Inventor
Kazuo Maehara
Shigeru Yamada
Yutaka Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP15389983A priority Critical patent/JPS6046392A/ja
Publication of JPS6046392A publication Critical patent/JPS6046392A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属ストリツプの連続電気メツキにお
いて所定のメツキ付着量になるようにメツキ電流
を設定する方法に関する。
従来技術 従来の連続電気メツキにおけるメツキ電流制御
は、メツキ電流は被メツキ材であるストリツプの
幅および速度とメツキ付着量との積に比例すると
いう関係に従つて設定され、この設定電流値で操
業中にメツキ付着量の実測結果にもとづいて設定
電流値を修正するという方法で行われていた。し
かして上記従来の制御においては、メツキ電流
は、ストリツプの通板方向に沿つて設置されてい
る複数個の各電極に供給される電流の合計値のみ
に着目して設定および修正がなされるものであつ
て、電極の電流密度を考慮したものではなかつ
た。
しかしながら本発明者等の研究によれば、連続
電気メツキにおいて電極の電流密度はメツキ層の
品質(とくにメツキ層の組成)に影響し、所定の
メツキ層品質を得るための適正な電流密度範囲が
存在することが明らかとなり、かつこの電流密度
はメツキ電流効率にも影響するので、メツキ電流
の設定および修正にあたり電流密度を考慮するこ
とが不可欠であることが明らかになつた。
さらにメツキ電流値を設定するにあたり、個々
の電極毎に電流値が許容限界内となるように総メ
ツキ電流の設定および各電極への分配を行うこと
も必要である。
発明の目的 本発明はかかる知見にもとづいて、所定のメツ
キ品質を確保しつつ所定のメツキ付着量となるよ
うにメツキ電流を設定する方法を提供することを
目的とする。
発明の構成作用 この目的を達成するための本発明方法は、金属
ストリツプの連続電気メツキにおいて、実績メツ
キ付着量とストリツプ幅とストリツプ速度とを乗
じて電気化学当量で除した結果を計算メツキ電流
と定義するとき、該計算メツキ電流値と実績メツ
キ電流値との比で定義されるメツキ電流効率とス
トリツプ速度、電流密度との関係式およびメツキ
電流値とメツキ付着量、ストリツプ速度、ストリ
ツプ幅、メツキ電流効率との関係式の2つの関係
式を予め求めておき、メツキ付着量目標値とスト
リツプ速度設定値とストリツプ幅とを用い前記2
つの関係式から所要メツキ電流値を算出し、該算
出メツキ電流値が電極により定まる許容限界内の
ときは算出メツキ電流値をもつて設定値とし、算
出メツキ電流値が前記許容限界を外れるときは設
定メツキ電流値を許容限界内の値とするとともに
前記2つの関係式から該設定メツキ電流値に対応
したストリツプ速度を算出してストリツプ速度設
定値を修正することを特徴とするものである。
以下本発明を詳しく説明する。まづ本発明にお
いて用いる2つの関係式について説明する。電気
メツキにおけるメツキ電流がストリツプの幅およ
び速度とメツキ付着量の積に比例することは前に
述べたが、これを式で表わすと次式のようにな
る。
IT=Ic/η=W・V・CT/η・1/k ……(1) ここで IT:実績メツキ電流〔A〕 Ic:計算メツキ電流〔A〕 η:電流効率 W:ストリツプの幅〔m〕 V:ストリツプの速度(ラインスピード)〔m/
sec〕 CT:実績メツキ付着量〔g/m2〕 k(=K/F):電気化学当量〔g/クーロン〕 ただし Fはフアラデー定数 Kはメツキ層の基準組成により定まる定数 従来のメツキ電流制御においては、はじめに電
流効率ηを、経験的に定めた適当な値を用い、メ
ツキ付着量目標値とストリツプ速度設定値を前記
(1)式に代入して所要メツキ電流値を算出して設定
し、この設定メツキ電流値でメツキを行いながら
メツキ後のメツキ付着量を実測し、このメツキ付
着量実測値と目標値の差あるいは比を用いて前記
はじめに仮定した電流効率を補正してメツキ電流
を修正する方法が行われていた。これに対し本発
明者等は、前述したように、電極の電流密度がメ
ツキ層の品質に影響することから、所定のメツキ
層品質を得るために電流密度をある一定範囲内に
設定すべきこと、およびこの電流密度が電流効率
にも影響し、さらに一方で電流効率はストリツプ
速度にも影響されるとの知見から、実験にもとづ
き次の関係式を得た。
η=a0+a1・DK+a2・V ……(2) ただし DK=1/100・I/W・N・L ……(2′) ここで DK:電流密度〔A/dm2〕 I:総メツキ電流〔A〕 N:電極の使用数 L:1つの電極のストリツプ通板方向の長さ
〔m〕 a0、a1、a2:定数 そして本発明においては、メツキ電流値を設定
するにあたり、まづ所定のメツキ層品質を確保で
きる電流密度範囲を別に定めた基準に従つて定
め、前記電流密度DKが前記所定の電流密度範囲
内となる条件のもとで、メツキ付着量目標値とス
トリツプ速度設定値とストリツプ幅を用いて、前
記(1)式および(2)式から所要メツキ電流値を算出す
る。そしてこの算出したメツキ電流値が電極によ
り定まる許容限界内のときはこの算出メツキ電流
値を初期メツキ電流値として設定する。ここで電
極により定まる許容限界とはつぎのようにして予
め定められたものである。すなわち、通常連続電
気メツキ設備においては、メツキ槽を通過するス
トリツプをはさむかたちで電極がストリツプ通板
方向に多数個設置されており、各電極は整流器も
含めて同一条件で設計されているものの、経年劣
化などの電極毎のバラツキのため、電極毎の供給
電流の限界(上限値)は同一とは限らず、従つて
総メツキ電流は当該操業時に通電使用するN個の
電極の個々の上限値の合計値以内でなければなら
ない。そこで前記算出したメツキ電流値が電極に
より定まる許容限界を外れるときは、実際に初期
設定するメツキ電流値は前記許容限界値すなわち
N個の電極の個々の上限値の合計値よりは幾分低
い値(後述するストリツプ速度の変動に応じた設
定メツキ電流値の修正代を見込んだ値)とし、こ
の設定メツキ電流値を前記(1)、(2)式のメツキ電流
値(ITまたはI)に代入して両式からストリツプ
速度を逆算出し、該算出したストリツプ速度をあ
らためて設定値として設定する。
そしてこの設定メツキ電流値で操業中に、スト
リツプ速度を実測し、適当な周期(たとえば100
ms毎)で前記ストリツプ速度実測値を前記(1)、
(2)式のストリツプ速度(V)に代入して所要メツ
キ電流値を再算出し、それまでのメツキ電流値を
修正するのである。
実施例 つぎに実施例について説明する。
第1図は本発明を実施するための装置構成の例
を示す図である。図において1はメツキ槽(本実
施例では電気亜鉛メツキ)であり、2−11,2
−12,……2−n1,2−n2は被メツキ材で
あるストリツプSをはさむかたちで配置された電
極である。3は各電極(図示していない整流器を
含む)に対してメツキ電流を分配する電流分配回
路である。4は設定器(もしくは上位計算機)5
から設定されるメツキ付着量目標値、ストリツプ
幅、ストリツプ速度設定値、使用電極数と電流許
容限界値などの設定値および速度検出器6から入
力されるストリツプ速度実測値を用いて(1)式およ
び(2)式からメツキ電流の初期設定値、ストリツプ
速度の修正値およびメツキ電流の修正値を計算す
る演算回路である。7は演算回路4で算出された
ストリツプ速度修正値にもとづいてストリツプ速
度を制御する速度制御回路である。
第2図a,bは第1図の演算回路4における演
算フローの例を示すフローチヤートであり、第2
図aはメツキ電流の初期設定値の演算フローを示
し、第2図bは該設定値で操業中にストリツプ速
度の変動に応じてメツキ電流を修正するときのメ
ツキ電流修正値の演算フローを示す。メツキ電流
設定値の演算にあたつては、まづストリツプ幅
(W)とメツキ付着量目標値(CA)と電気化学当
量(k)とから定数A(=W・CA/k)を算出し、 またストリツプ幅(W)と電極のストリツプ通板
方向長さ(L)とから定数B(=1/100・W・L) を算出する。一方前出の(1)式と(2)、(2′)式とを
連立して(CT→CA、IT、I→IPとして)所要メツ
キ電流(IP)の算出式 を求め、これを演算回路4に設定しておき、第1
図の設定器5から与えられるストリツプ速度設定
値(VP)を上記(3)式のVに代入し、電極の使用
数(NP)を上記(3)式のNに代入し、前記算出値
A、Bおよび予め定めた定数a0、a1、a2を用いて
(3)式から所要メツキ電流(IP)を算出する。なお
前記(3)式に代入する電極使用数(NP)は、総メ
ツキ電流値の概略予測値を用いて前出の(2)式か
ら、所定のメツキ層品質を確保できる電流密度範
囲内となる電極使用数を求め、これを電極使用数
の設定値とする。そして前記(3)式から算出した所
要メツキ電流(IP)が電極により定まる許容限界
(Imax)内のときは算出したメツキ電流(IP)を
第1図の電流分配回路3に設定する。電流分配回
路3は各電極に総メツキ電流を分配する。前記(3)
式から算出した所要メツキ電流(IP)が許容限界
(Imax)を超えるときは、許容限界(Imax)を
初期設定値として電流分配回路に設定する。そし
てこの場合は、前出の(1)、(2)、(2′)式から得ら
れるストリツプ速度算出式 のIにImaxを代入し、NにNPを代入して得られ
るストリツプ速度Vsを修正設定値として第1図
の速度制御回路7に設定する。
上記のメツキ電流の初期設定値の演算は、スト
リツプ幅、メツキ付着量目標値、ストリツプ速度
設定値のいづれか1つでも変つたらその都合行
う。つぎのメツキ電流の修正値の演算は、前記初
期設定値のメツキ電流で操業中に、たとえば100
ms毎に、第1図の速度検出器6から入力される
速度実測値(Va)を前記(3)式のVに代入し、ま
た(3)式のNにはその時点での実際の電極使用数
(Na)を代入して、所要メツキ電流の修正値を算
出する。そして算出したメツキ電流が許容限界内
のときはこれを修正設定値として設定し、許容限
界を超える場合は初期設定の場合と同様な手順で
修正設定値を許容限界内とするとともにストリツ
プ速度の設定値を修正する。かくして電極の電流
密度を考慮したメツキ電流の設定と修正が行われ
る。さらに上述のごとくして操業中の電流効率η
の実績値(前出の(1)式から実績メツキ電流を用い
て逆算)、電流密度DKの実績値(前出の(2′)式
から実績メツキ電流を用いて逆算)およびストリ
ツプ速度Vの実測値にもとづいて、カルマンフイ
ルター法を利用した学習方法により前出(2)式の定
数a0、a1、a2を決定できる。
発明の効果 以上述べたごとく本発明方法はストリツプの連
続電気メツキにおいて、メツキ層の品質および電
流効率に影響する電流密度を考慮し、さらに個々
の電極の電流許容限を考慮してメツキ電流を設定
するものであるから、所定のメツキ品質を確保し
ながら、かつ個々の電極に対して許容限を外れる
電流が設定されるようなことなく、メツキ付着量
を所定の範囲に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における装置構成を示
す図、第2図a,bは本発明における制御フロー
の具体例を示すフローチヤートである。 1:メツキ槽、2−11〜2−n2:電極、
3:電流分配回路、4:演算回路、5:設定器
(もしくは上位計算機)、6:速度検出器、7:速
度制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属ストリツプの連続電気メツキにおいて、
    実績メツキ付着量とストリツプ幅とストリツプ速
    度とを乗じて電気化学当量で除した結果を計算メ
    ツキ電流と定義するとき、すなわち、 Ic=CT・W・V/k ……(1) ここで、 Ic:計算メツキ電流 CT:実績メツキ付着量 W:ストリツプ幅 V:ストリツプ速度 k:電気化学当量 と定義するとき、該計算メツキ電流値と実績メツ
    キ電流値との比で定義されるメツキ電流効率とス
    トリツプ速度、電流密度との関係式、すなわち、 η=a0+a1・DK+a2・V ……(2) ただし、 DK=1/100・I/W・N・L ここで、 η:メツキ電流効率 DK:電流密度 I:総メツキ電流 N:電極の使用数 L:一つの電極のストリツプ通板方向の長さ V:ストリツプ速度 W:ストリツプ幅 a0、a1、a2:定数 およびメツキ電流値とメツキ付着量、ストリツ
    プ速度、ストリツプ幅、メツキ電流効率との関係
    式、すなわち、 IT=CT・W・V/η・1/k ……(3) ここで、 IT:実績メツキ電流 CT:メツキ付着量 の2つの関係式(2)式と(3)式を予め求めておき、メ
    ツキ付着量目標値とストリツプ速度設定値とスト
    リツプ幅とを用い前記2つの関係式から所要メツ
    キ電流値を算出し、 該算出メツキ電流値が電極により定まる許容限
    界内のときは算出メツキ電流値をもつて設定値と
    し、算出メツキ電流値が前記許容限界を外れると
    きは設定メツキ電流値を許容限界内の値とすると
    ともに前記2つの関係式から該設定メツキ電流値
    に対応したストリツプ速度を算出してストリツプ
    速度設定値を修正することを特徴とする連続電気
    メツキ方法。
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