JPS626756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気メツキに用いるコンダクターロ
ールに関するものである。

コンダクターロールは、電気メツキラインにお
いて、被メツキ材に接触して該材の電位を零に保
つために設置されるもので、従来前記ロール表面
は良電導体金属により構成されており、ラインの
稼動中は前記ロール表面の一部又は全部はメツキ
液に浸漬されている。

次に、鋼帯に錫をメツキする電気ぶりきメツキ
ライン用コンダクターロールを例にとつて説明す
る。

従来、電気ぶりきメツキ用コンダクターロール
は、コンダクターロールのロール基体にクロムを
メツキしてロール表面がRa2.5〜3.5μｍ程度の粗
度に研摩されて使用されている。ところが、前記
電気ぶりきメツキラインのプレーターセクシヨン
の腐食性の高いハロゲンメツキ液等によつて前記
ロールの表面が腐食され、かつ前記表面は鋼帯表
面との接触によつて摩耗されて第１図に示す如く
粗度は次第に低下する。このようにロール表面が
腐食されたりして粗度低下をきたすと、ロール表
面に錫が電着したり、異物が付着しやすくなり、
第２図に示す如くデンツが次第に多く発生するよ
うになる。

次に、前記デンツ発生のメカニズムを説明す
る。一般に使用されているクロムをメツキしたコ
ンダクターロールを例にとつて説明すると、前記
ロールは使用開始後しばらくするとクロムメツキ
層がメツキ液に浸食され、鋼帯との接触により摩
耗されて薄くなつて、第３図に示す如くロール基
体１の外周の良導体であるクロムメツキ層３に細
かい亀裂ないしピンホール５が生成し、その部分
５にメツキ液が浸透して錫７は電位が零であるロ
ール基体１に電着し、この電着錫７は次第に亀裂
ないしピンホール５内において成長し、終にはク
ロムメツキ層３の表面上に隆起して目視できるに
至りデンツ９と呼ばれる突起物となる。

このデンツ９は第２図に示す如く、ロール使用
日時の経過と共に多発するようになり、錫メツキ
の表面疵の原因となり、製品歩止りを悪化させる
ので、前記クロムメツキコンダクターロールの寿
命は約３〜４週にすぎないという欠点がある。

本発明は、前記コンダクターロールの寿命が短
かいという欠点を解決したコンダクターロールを
提供することを目的とするものであつて、本発明
の特許請求の範囲記載のコンダクターロールを提
供することによつて、本発明の目的を達成するこ
とができる。

次に本発明を詳細に説明する。

本発明者らは、電気錫メツキラインのプレータ
ーセクシヨンにおいてコンダクターロールに発生
するデンツを減少させるためには、次の２点に留
意する必要があると考えた。

(イ) ロール表面の状態を、錫が電着しにくく、ま
たたとえ錫が電着したとしても電着錫がはがれ
易いように構成する。

(ロ) ロール表面の活性な面積あるいは通電面積を
小さくする。

すなわち、ロール表面を局所的に見た場合、ロ
ール表面に金属が露出している部分である電気的
に活性な表面は被メツキ材とは常時は接触してお
らず、接触はロールの１回転中１回の短い時間だ
けであり、しかも接触しているようであつても電
気的には接触していないこともあり、この部分に
錫が電着しやすい。従つてこの活性な部分が大き
くなると、ここにデンツが発生する確率が大きく
なる。しかしコンダクターロールの機能上通電面
積はマクロ的に見てある程度必要である。従つて
小さな通電部分がロール表面に均一に数多く分散
している形状が望まれる。一方、ロールの回転は
200R.P.Mであるので、20日間には約500万回以上
も被メツキ鋼帯に見掛け上接触するため、ロール
表面状態を正しく誰持するには充分な耐久性が要
求される。

上記の諸要求を達成するには、次のようなコン
ダクターロールにすればよいと、本発明者らは考
えた。すなわち、コンダクターロールの形状、強
度の源となるロール基体の表面外周に細かい凹凸
を形成した後、良電導体よりなる耐摩耗性被覆を
施したロール素地に、さらに細かい凹凸を付与し
た後、不良電導体層を形成し、その後前記不良電
導体層の表面を研摩することにより前記良電導体
の凸部頂上面を露出させ、前記良電導体の凹部に
は前記不良電導体層を残存せしめたコンダクター
ロールとする。

前記ロール素地は、良電導体よりなるロール基
体自体のロール素地であつてもよい。

このコンダクターロールにおいては、完成ロー
ルのほぼ全表面に亘る不良電導体面は前記(イ)項の
要件を満たして摩耗に耐え、良電導体の凸部頂上
面は有効な活性な面となつて前記(ロ)項の要件を満
たし、有効なコンダクターロールを構成するの
で、本発明を完成するに至つた。

本発明を図面について説明する。

第４図は、鋼帯１１と本発明のコンダクターロ
ールとが接触している部分の拡大断面図である。
コンダクターロールの形状、強度の源となるロー
ル基体１の表面外周に細かい凹凸を形成した後、
良電導体１３により被覆されロール素地が構成さ
れる。前記ロール素地の表面にRa0.1〜７μｍ程
度の粗度の細かい凹凸が粗研摩により付与された
後、前記粗研摩面全体に不良電導体層１５が形成
される。次に前記不良電導体層１５の表面を研摩
し、前記良電導体１３の凸部頂上面１７が露出す
るに至らしめる。このとき不良電導体層１５は良
電導体１３の凹部に残存した状態にある。従つて
鋼帯１１は不良電導体層１５の研摩面と凸部頂上
面１７に支持される。

ロール表面の耐摩耗性不良電導体層１５の面
は、錫の電着を防ぎ、またたとえ錫が電着したと
しても電着錫は容易に剥離する。この部分の錫の
剥離性は隣接している電気的に活性な凸部先端面
１７の剥離性よりもよいので、該面１７に電着し
た錫が成長してデンツとなる以前に容易に剥離し
てしまう。さらに前記活性な表面１７は前述の加
工の手順で明らかな如く狭小な表面１７がロール
面上に平均して多数散在し、面積が小さいので電
着錫がデンツに成長することはい。前記狭小で活
性な表面１７は鋼帯１１と接触して通電するので
摩耗されるはずであるが、該表面１７をとりまい
ている不良導体層１５が鋼帯１１と接触して不良
導体層１５の耐摩耗性が活性な表面１７を摩耗か
ら保護する。またこのように活性な多数の狭小な
表面１７がロール全面に均一に散在していること
により、従来鋼帯１１がメツキ槽を通過中に局部
的に発生していたアークスポツトを少くし、ロー
ル面の電蝕も少くすることができる。

次に、本発明の実施例を示す。

実施例 コンダクターロールの源となるロール基体表面
に、耐摩耗性、耐食性に優れた35％程度のWC、
40％程度のNi、11％程度のCr、残部Feよりなる
合金を溶して厚さ１mm程度に被覆し、このロール
表面をRa2.5〜3.5μｍ程度の粗度に粗研摩して、
細かい凹凸をつけた。この凹凸表面全体の薄い電
気の不良導体層による被覆及びその後の加工は、
次の２つの方法によつた。

Ａロール：ロール表面の粗研摩した合金被覆を加
熱して、表面全体に厚さ数μｍ〜数10μｍの酸
化被膜を形成し、次にこれを研摩して表面に直
径２〜３μｍ以下の細かい金属面が多数点在露
出したロールとした。

Ｂロール：主成分がクロム酸化物よりなるセラミ
ツクスを、溶融状態においてロール表面の粗研
摩した合金被覆上に薄くコーテイングし、その
後該コーテイング面を研摩し、研摩表面に前記
合金の細かい金属面が多数点在露出したロール
とした。

上記Ａ、Ｂロールをハロゲン式電気錫メツキラ
インに装着して実用に供したところ、従来のクロ
ムメツキロールは前述の如く３〜４週間で取替え
なければならなかつたのに対して、Ａ、Ｂロール
は使用開始後２ケ月以上を経過した現在も充分に
使用可能な状態を維持している。

Ａ、Ｂロールは共に、表面のうち電気的に活性
でない部分は金属の酸化物（Ａロールでは合金の
酸化物、Ｂロールではセラミツクス）であるた
め、素地の合金とは金属結合に近い状態で強固に
結合していると考えられる。従つてこれら酸化物
は、薄い所では１μｍ以下、厚い所でも数μｍと
非常に薄いが、ロール稼動中の振動、鋼帯の接触
による外力にも充分耐えていると推定できる。

なお、セラミツクスを含め金属の酸化物はそれ
自体は不良電導体であるが、完全に酸化していな
いで金属のままに近い状態のものもその中には含
まれると考えられるので、マクロ的に見れば完全
に不良電導体であるとは言い切れない。しかし活
性度は純金属よりは低いし、電着錫の剥離性が良
いことは実験的に確認されている。

以上の如く、本発明の電気メツキ用コンダクタ
ーロールは、錫メツキラインに供用されると寿命
が長いばかりでなく、メツキ表面のデンツおよび
アークスポツトが少くなり製品品質が向上し、コ
ンダクターロールの取替のラインストツプも少く
なり錫メツキライン用として甚だ有効である。本
発明のロールは錫メツキライン用に限定されるこ
となく、他金属メツキライン用コンダクターロー
ルにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンダクターロール表面のRa
粗度の変化とロール使用開始後の日時との関係を
示す図、第２図は従来のコンダクターロールのデ
ンツ発生回数とロール使用開始後の日時との関係
を示す図、第３図は従来のクロムメツキロールの
腐食とデンツの関係説明図、第４図は本発明のコ
ンダクターロールが鋼帯と接触している部分の拡
大断面図である。 １……ロール基体、３……クロムメツキ層、５
……亀裂ないしピンホール、７……電着錫、９…
…デンツ、１１……鋼帯、１３……良電導体、１
５……不良電導体層、１７……凸部頂上面で活性
な表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気メツキ用コンダクターロールであつて、
   良電導体よりなるロール素地の表面に細かい凹凸
   を付与した後、さらに該表面全体に薄い不良電導
   体層を形成し、次に該不良電導体層の表面を研摩
   して、前記良電導体の凸部頂上面を露出させ、前
   記良電導体の凹部には不良電導体層を残存せしめ
   てなることを特徴とする電気メツキ用コンダクタ
   ーロール。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のロールにおい
   て、ロール素地は、ロール基体表面に細かい凹凸
   を形成した後、さらに良電導体よりなる耐摩耗性
   被覆を施したロール素地であることを特徴とする
   ロール。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のロールにおい
   て、ロール素地は、良電導体よりなるロール基体
   自体のロール素地であることを特徴とするロー
   ル。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項記載のロ
   ールにおいて、ロール素地の良電導体はロール基
   体表面に溶射されてなる35％程度のWC、40％程
   度のNi、11％程度のCr、残部Feよりなる合金で
   あることを特徴とするロール。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載のロールにおいて、良電導体に付与され
   る細かい凹凸は粗研摩により付与されるRa0.1〜
   ７μｍの粗度であることを特徴とするロール。 ６ 特許請求の範囲第１項、第２項、第４項のい
   ずれかに記載のロールにおいて、前記凹凸がある
   表面全体に形成される薄い不良電導体は、前記ロ
   ール素地の表面に溶射されてなる合金が加熱され
   ることにより前記合金の表面に生成する酸化皮膜
   であることを特徴とするロール。 ７ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載のロールにおいて、前記凹凸がある表面
   全体に形成される薄い不良電導体は、主成分がク
   ロム酸化物よりなるセラミツクスを溶融状態にお
   いて、前記凹凸があるロール表面に薄くコーテイ
   ングされたものであることを特徴とするロール。