JPS5828360B2 - 陽極、陽極材料のコイル、及び電解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気めっき又は電鋳に関する。

更に詳細には、本発明は、（１）陽極表面を最大限電解
液に連続的にさらすこと、（２）陽極の腐蝕中に陽極バ
スゲット全体にわたる電解液の循環を増大させること、
（３）スラッジの生成を最小にすること、（４）電解液
にさらされる陽極表面の面積と陽極の単位重さと陽極が
占有する空間との間で良好なバランスをとることを達成
する陽極形状、陽極バスケット構造及び陽極と陽極バス
ケットとの協働作用に関する。

従来技術による陽極の形状は、多くの場合、チップ、球
、立方体、短い棒などの形をとっているが、これらはめ
つき操作中に重なったり詰まったり結合したりして、腐
蝕効率を悪くするとともにめっき速度を遅くする傾向が
ある。

更に上述の陽極形状は、ある意味ではいくつかの欠点が
あるために望ましくないものであることがわかっている
。

その欠点とは、例えば電解液にさらされる表面積が不充
分であること、スラッジ又は沈澱物が過剰に生成される
こと、陽極間及び陽極と陽極バスケット間の導電率が低
いこと等である。

本発明による改良の基礎ｌこなった従来技術による代表
的な陽極は、米国特許第１，８６８．０５２号第１，４
７８，８５３号及び第１，３７３，６９３号に開示され
ている。

本発明の目的は、現在の大量生産技術を用いて低価格で
大量に製造し得る新規な陽極構造を提供することにある
。

本発明のもう一つの目的は、陽極を陽極バスケットの装
入口を通して手で又は自動的ｌこ落下させ又は供給した
ときに、陽極バスケットの中で陽極が鉛直方向に並んで
重なり合うのを確実にする陽極と陽極バスケットとの組
合せを提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、陽極が完全にイオン化され
るまで陽極の全寿命にわたって電解液を自由に循環させ
るとともに各陽極の鉛直方向配置と陽極間及び陽極とバ
スケット間の良好な電気的接触とを連続して維持しなが
ら、腐蝕される陽極をバスケットの底部まで移動させる
陽極と陽極バスケットとの組合せを提供することにある
。

本発明の更にもう一つの目的は、電解槽の中に浸漬する
のに適した陽極バスケット内ｌこ陽極を収容する新規な
方法を提供することにある。

本発明の更にもう一つの目的は、新規な電解プロセスを
提供することをこめる。

上述した本発明の目的を達成する陽極構造は、連続棒か
らつくられた複数個のらせん部を形成している陽極材料
のコイルから成り、そして平らで全体として平面を規定
するものである。

上記連続棒の断面の周縁部の一部は所定の形状をなし、
そして上記コイルのらせん部は、所定形状の部分がその
らせん部の少なくとも最外部において外向きになるよう
に形成される。

上述した本発明の目的を達成する陽極と陽極バスケット
との組合せは、棒又はワイヤから成る陽極材料をらせん
状に巻いたコイルと全体として平行四辺形の装入口を有
する多孔陽極バスケットとから成り、上記枠はその断面
の周縁部の少なくとも一部に弧状部分を有するとともに
、上記コイルの各らせん部の弧状部分が外向きＩこなる
ようＩこ巻かれており、上記コイルの外径は陽極バスケ
ットの平行四辺形の装入口の幅より大きくその長さより
小さくなるように寸法を規定され、これにより上記コイ
ルが上記装入口を通って供給されたときこれらのコイル
が上記陽極バスケット内で所定のパターンをなして重な
り合うようになる。

更に、本発明の目的を達成する電解プロセスは、従来通
り付勢した電解槽内で腐蝕性陽極材料を陽極から陰極を
形成している加工物へ移動させる電解プロセスであって
、所定の断面形状を有する棒状陽極材料を巻いて平たい
表面を有する所定寸法のらせん状コイルを形成すること
と、これらのコイルの平たい表面が全体として鉛直で且
つ他のコイルの平たい表面に対し全体として平行になる
ように上記コイルを多孔バスケット内に収容することと
、電解液を上記コイルと接触するように上記バスケット
を通して循環させることとから成り、これにより上記コ
イルの特定形状及び上記バスケット内におけるコイルの
上記の通りの配置のおかげで上記バスケット全体（こわ
たって均一に腐蝕作用が生ずることを特徴とするもので
ある。

以下添付図面に基づいて本発明の好適具体例を詳細に説
明する。

添付図面のうち特に第１図を参照すると、番号１０は電
解液Ｅと全体をＢで示す陽極バスケットとを収容してい
る典型的な電解槽を示す。

棒１１は、電解槽内に吊り下げられた多孔陽極バスケッ
ト１２及び１３を支持している。

これらのバスケットは、その中で全体として鉛直方向（
こ密に重なりあっている複数個の新しい陽極１４−１４
を明示するために、一部を切り欠いて図示されている。

全体としてコイルを形成している上記陽極１４−１４は
、鉛直方向に配置されており、そして後述のように陽極
バスケットの装入口１６を通って手で又は自動的に落下
又は供給されると、図示のように自動的に幾分型なり合
った状態になる。

これらの陽極は、腐蝕されながら且つその全寿命を通じ
てほぼ鉛直方向の配置を維持しながら、自動的に下方に
供給即ち移送される。

陽極の寿命（変化）は、特に第７図に示されている。

陽極１４−１４は（棒形の）陽極材料、例えば銅、亜鉛
、カドミウム又はニッケル（これらに限定されない）か
らつくられ、第２図に示すようにらせん状に巻かれて所
定の巻数と全体として平たい平面とを有するコイルを形
成する。

初めの棒形材料の断面形状は、第３図及び第５図に示す
ように変化し得る。

この棒形材料の断面形状についての唯一の制限は、各コ
イル１４の少なくとも最も外側のらせん部又は巻き部に
（第３図では１７で、第５図では１８で示すように）弧
状の又は角張った鼻部又は刃先（５ｈａｒｅ ）が外向
きに形成されるように断面形状をつくって棒材料を巻く
ことだけである。

上記鼻部又は刃先１７−１７及び１８１８の意義は、陽
極１４が陽極バスケットの底部Ｇこ向かって移動すると
き、これらの鼻部又は刃先の形状により各陽極が下方に
移動するのを助長することにある。

この下方移動は腐蝕の進行と共に自動的に生じ、そして
陽極の鼻部又は刃先と鉛直方向にほぼ平行な陽極の配置
とによって太いに助長される。

電解液に溶解しない材料でつくられた陽極バスケットは
、陽極コイル１４−１４の外径に対して臨界的な寸法を
有する。

すなわち第８図に示すように、陽極バスケットの矩形開
口１９は、コイルの直径りより小さい幅ＷとＤより大き
い長さＬとを有する。

この寸法関係の意義は、バスケットの装入口及びコイル
をこのような寸法Ｉこ形造ることｌこより、コイルを装
入口１９から手で又は自動的に落下させ又は供給したと
きコイルが全体として鉛直方向に且つ相互に平行に重な
るのを保証する点にある。

ここで注目すべきことは、陽極１４の漸進的移動が（陽
極と陽極及び陽極とバスケットの良好な接触を維持しな
がら）陽極１４−１４の全体として鉛直方向の平行な配
置を妨害することなく生じ、そして陽極が第７図の左側
最上部に示す形状から最終的に第７図の右側最上部に示
す形状まで腐蝕される間陽極すなわちコイルの表面に電
解液が自由（こ入り込むのを容易にしていることである
。

要約すれば、本発明の顕著な特徴及び利点は次の通りで
ある。

（１）陽極がバスケットの上部から底部まで移動すると
き陽極の全寿命にわたって陽極の表面を最大限電解液に
連続的にさらすこと。

（２）スラッジ又は沈澱物の生成がほとんどないこと。

（３）陽極バスケットの深さ全体ｌこわたって陽極材料
を通る電解液の流れが最大であること。

（４）陽極の全寿命にわたって陽極と陽極及び陽極とバ
スケットの良好な電気的接触を維持すること。

上述の特徴と利点の全ては、電気めっきの効率を向上さ
せると共にめっき速度を増大させるものである。

以上説明した本発明は、その精神と範囲から逸脱するこ
となく種々の変形及び設計変更をなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コイル状の陽極を入れて棒から吊り下げた陽
極バスケットを含む電解槽の一部を示す。 第２図は、本発明による陽極の一具体例の平面図。 第３図は、第２図の線３−３に沿ってみた陽極部分の断
面図。 第４図は、陽極の別の具体例を示す。 第５図は、第４図の線５−５に沿ってみた陽極部分の断
面図で、弧状ではなく角張った鼻部又は刃先を示す。 第６図は、陽極が陽極バスケットの上部から底部まで自
動的に移動するときの陽極の段階的腐蝕を示すため一部
を切り欠いた陽極バスケットの幾分拡大した図。 第７図は、腐蝕されていく陽極の典型的な寿命を示す。 陽極は図の矢印で示すように変化する。 第８図は、コイル状陽極の外径と陽極バスケットの矩形
の装入口との寸法関係を示す。 第９図及び第１０図は、それぞれ陽極バスケットの装入
口の変形例すなわち平行四辺形及び楕円形の装入口を示
す。 １０・・・・・・電解槽、 ・・・陽極バスケット、 １１・・・・・・棒、１２及び１３．、。 １４・・・・・・陽極、１６・・・・・・装入口、 １７及び１８・・・・・・鼻部又は刃先、１９・・・・
・・装 入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 棒又はワイヤから成る陽極材料をらせん状に巻いた
   コイルと装入口を有する有孔陽極バスケットとを具備す
   る陽極において、鉄棒はその断面の周縁部の少なくとも
   一部に弧状部分を有するとともに該コイルの各らせん部
   の該弧状部分が外向きになるように巻かれており、該コ
   イルの外径は該装入口の幅より大きくその長さより小さ
   くなるように寸法を規定され、これにより該コイルが該
   装入口を通って供給されたとき該コイルが該陽極バスケ
   ット内で所定のパターンをなして重なり合うようにした
   ことを特徴とする陽極。 ２ 該らせん状コイルが全体として平らで鉄棒の断面が
   円形になっている特許請求の範囲第１項記載の陽極。 ３ 鉄棒は銅、亜鉛、カドミウム又はニッケルの如き陽
   極材料からつくられ、該陽極バスケットは電解液に溶け
   ない材料からつくられている特許請求の範囲第１項記載
   の陽極。 ４ 該陽極バスケットの該装入口が全体として楕円形状
   であり、該コイルの外径がその楕円の短軸より大きく長
   軸より小さい特許請求の範囲第１項記載の陽極。 ５ 鉄棒の断面の周縁部の外向き部分が１８００より小
   さい角を形成している特許請求の範囲第１項記載の陽極
   。 ６ 該装入口が矩形になっている特許請求の範囲第１項
   記載の陽極。 ７ 連続棒からつくられた複数個のらせん部を全体とし
   て形成している陽極材料のコイルについて、該連続棒の
   断面の周縁部の一部分が所定の形状をなし、そして該所
   定形状の部分が該らせん部の少なくとも最外部において
   外向きになるように該らせん部を形成したコイル。 ８ 該周縁部の一部分が半円形である特許請求の範囲第
   ７項記載のコイル。 ９ 該周縁部の一部分が１８００より小さい角をなして
   いる特許請求の範囲第７項記載のコイル。 １０該らせん部が平たく全体として平面をなしている特
   許請求の範囲第７項記載のコイル。 １１ 従来通り付勢した電解槽内で腐蝕性陽極材料を陽
   極から陰極を形成している加工物へ移動させる電解方法
   において、所定の断面形状を有する棒状陽極材料を巻い
   て平たい表面を有する所定寸法のらせん状コイルを形成
   することと、該コイルの平たい表面が全体として鉛直で
   且つ他のコイルの平たい表面に対し全体として平行にな
   るように該コイルを有孔バスケット内に収容することと
   、電解液を該コイルと接触するように該バスケットを通
   して循環させることとから成り、これにより該コイルの
   形状及び該バスケット内における該コイル配置のおかげ
   で該バスケット全体にわたって均一に腐蝕作用が生ずる
   ことを特徴とする電解方法。