JPH0776438B2 - PH controller for Fe-based alloy electroplating equipment - Google Patents
PH controller for Fe-based alloy electroplating equipmentInfo
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- JPH0776438B2 JPH0776438B2 JP2166316A JP16631690A JPH0776438B2 JP H0776438 B2 JPH0776438 B2 JP H0776438B2 JP 2166316 A JP2166316 A JP 2166316A JP 16631690 A JP16631690 A JP 16631690A JP H0776438 B2 JPH0776438 B2 JP H0776438B2
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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、例えばFe−Zn合金などのFe系電気メッキ装置
のメッキセルのpH制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pH control device for a plating cell of an Fe-based electroplating device such as an Fe—Zn alloy.
(従来の技術) 近年、自動車用鋼板の防錆能力の増強、塗装性の向上を
目的として、Fe−Zn合金等のFe系電気メッキ鋼板が使用
されている。なお、以下にあってはFe系電気メッキとし
てFe−Zn合金電気メッキを例にとって説明する。(Prior Art) In recent years, Fe-based electroplated steel sheets such as Fe-Zn alloys have been used for the purpose of enhancing the rust preventive ability of automobile steel sheets and improving paintability. In the following description, Fe-Zn alloy electroplating will be described as an example of Fe-based electroplating.
このFe−Zn合金電気メッキ方法は、メッキ方法として
は、メッキ液の成分コントロールが、通常の電気亜鉛メ
ッキに比べて難しい。それは、特に被メッキイオンであ
るFe2+は、メッキ液中で容易にFe3+イオンに酸化される
ため、Fe3+イオンは、メッキ開始後大幅に増大し、その
結果、陰極電流効率が低下し、電力コストの増大、生産
能率の低下をもたらすという問題があるからである。In this Fe-Zn alloy electroplating method, it is more difficult to control the components of the plating solution as compared with ordinary electrogalvanizing. This is because Fe 2+ , which is an ion to be plated, is easily oxidized into Fe 3+ ions in the plating solution, so that Fe 3+ ions increase significantly after the start of plating, and as a result, the cathode current efficiency increases. This is because there is a problem that it causes a decrease in power cost and an increase in power cost and a decrease in production efficiency.
したがって、このような問題を解消するためには、前述
したFe3+イオンの増加を抑制することが必要となる。Therefore, in order to solve such a problem, it is necessary to suppress the increase of Fe 3+ ions described above.
そのため、従来より、鉄片、鉄粒、鉄粉等をメッキ液に
溶解し、Fe2+の補給とFe3+の還元とを兼ねる方法が一般
に採用される。Therefore, conventionally, a method in which iron pieces, iron particles, iron powder, etc. are dissolved in a plating solution to perform both supply of Fe 2+ and reduction of Fe 3+ is generally adopted.
この方法であれば、確かにFe3+イオンの増大は抑制され
るが、金属鉄自体の溶解速度は硫酸第一鉄等のような塩
に比べて大幅に小さいため、その溶解方法には工夫が必
要となる。With this method, the increase of Fe 3+ ions is certainly suppressed, but the dissolution rate of metallic iron itself is significantly smaller than that of salts such as ferrous sulfate, so devising a method for dissolving it Is required.
第3図は、従来のpH調整機構を説明する略式説明図であ
って、図中、メッキセル30とメッキ液の循環経路を形成
する循環槽32にはpH計34が設置されており、pH値の変動
に応じて濃硫酸液が適宜この循環槽32に供給され、pH調
整を行っている。メッキイオンの供給は別途設けられた
金属溶解槽36において行われ、必要に応じてその必要量
が循環槽32に供給されている。このときpH値の変動が起
こることがあり、前述のようにそのようなpH値の変動が
起こるとその都度pH値調整のための濃硫酸を循環槽に供
給していたのである。FIG. 3 is a schematic explanatory view for explaining a conventional pH adjusting mechanism. In the figure, a pH meter 34 is installed in a circulation tank 32 that forms a circulation path for a plating cell 30 and a plating solution, and a pH value is set. Concentrated sulfuric acid solution is appropriately supplied to the circulation tank 32 in accordance with the fluctuation of pH to adjust the pH. The supply of the plating ions is carried out in a separately provided metal dissolution tank 36, and the necessary amount thereof is supplied to the circulation tank 32 as needed. At this time, the pH value may fluctuate, and as described above, whenever such pH value fluctuates, concentrated sulfuric acid for pH value adjustment was supplied to the circulation tank.
従来の金属鉄を溶解する方式のメッキ液循環系で、別途
設けた金属溶解槽において金属鉄を溶解し、それを循環
槽に供給してきた。したがって、金属鉄を溶解させるこ
とによってFe2+イオン濃度が上昇したメッキ液が流入す
るため循環槽においてはpH値の変動が常にみられそのた
め従来はこの循環槽においてpH値の調整が行われてき
た。すなわち、該循環槽にpH計を設置して、その計測デ
ータに基づいてpH制御を実施する場合、濃硫酸投入に対
する応答性が著しく向上し、pH計の指示値に基づくフィ
ードバック制御方式で十分であった。In the conventional plating solution circulation system of dissolving metallic iron, metallic iron is dissolved in a separately provided metal dissolving tank and supplied to the circulating tank. Therefore, since the plating solution with an increased Fe 2+ ion concentration due to the dissolution of metallic iron flows in the circulation tank, the pH value always fluctuates.Therefore, conventionally, the pH value has been adjusted in this circulation tank. It was That is, when a pH meter is installed in the circulation tank and pH control is performed based on the measured data, the response to the addition of concentrated sulfuric acid is significantly improved, and the feedback control method based on the pH meter's indicated value is sufficient. there were.
確かに、この方法であればpH制御はやり易いけれども、
Fe系合金メッキの場合には金属鉄の溶解速度が遅いとい
う問題がある。その原因の1つは、Fe+2H+→Fe2++H2
の反応によりpH上昇が顕著に現われ、金属鉄の溶解を阻
害してしまうからである。したがって、生産するFe−Zn
合金電気メッキ処理量が増大すればする程、巨大な溶解
槽が必要となってしまい、不経済である上に、未溶解の
鉄粒子がメッキセルに混入し、メッキ品質を阻害してし
まう。Certainly, this method makes pH control easy, but
The Fe-based alloy plating has a problem that the dissolution rate of metallic iron is slow. One of the causes is Fe + 2H + → Fe 2 + + H 2
This is because the reaction markedly increases the pH and inhibits the dissolution of metallic iron. Therefore, the Fe-Zn produced
As the alloy electroplating amount increases, a huge melting tank becomes necessary, which is uneconomical and unmelted iron particles are mixed in the plating cell, which impairs the plating quality.
さらに他の技術としては、 (i)電気メッキのイオン原料として、金属粉、金属粒
を使用するとともに、pHが低下する系の電解プロセスを
用いた方法(特開昭58−93888号公報)、 (ii)pH上昇に対して、酸を投入することにより、また
pH降下に対して、アルカリを投入することにより、pHの
上下変動に対しての対処方法(特開昭58−93900号公
報)、 (iii)メッキイオンを金属溶解することにより供給す
る方法であって、その供給を演算式を用いて自動化を図
る方法(特開昭59−41488号公報)、さらには (iv)電解プロセスとして、アニオン交換膜を用い、メ
ッキイオンを金属粒子の形態で供給する方法(特開平1
−259197号公報) 等が知られている。Still another technique is (i) a method using a metal powder or metal particles as an ion raw material for electroplating and an electrolytic process of a system in which pH is lowered (Japanese Patent Laid-Open No. 58-93888). (Ii) By adding an acid to increase the pH,
A method of coping with vertical fluctuations of pH by pouring an alkali against a pH drop (JP-A-58-93900), (iii) a method of supplying plating ions by melting the metal. Then, a method of automating the supply using an arithmetic expression (Japanese Patent Laid-Open No. 59-41488), and (iv) as an electrolysis process, an anion exchange membrane is used to supply plating ions in the form of metal particles. Method (JP-A-1
-259197 gazette) etc. are known.
(発明が解決しようとする課題) しかし、これらの技術では、メッキ液中のpHを精度良
く、一定にコントロールすることはできない。(Problems to be Solved by the Invention) However, with these techniques, it is not possible to control the pH in the plating solution accurately and constantly.
すなわち、(i)により示した技術では、基本的にその
電解プロセスはpHが下がる系であるため、つまり陰イオ
ン交換膜で酸分を抽出することを目的とするため、pHの
コントロールは難しい。That is, in the technique shown in (i), since the electrolysis process is basically a system in which the pH is lowered, that is, the purpose is to extract the acid content by the anion exchange membrane, it is difficult to control the pH.
(ii)により示した技術は、アルカリを投入することに
より全体のバランスを保とうとする技術であるため、実
際のpH制御として、プロセス条件の変動(例えば、メッ
キ電流変化)に対して、自動的に即時に対応することが
できない。The technique shown in (ii) is a technique that tries to maintain the overall balance by adding an alkali, so as an actual pH control, it is automatically adjusted against changes in process conditions (for example, changes in plating current). Can't respond immediately to.
さらに、(iii)により示した技術、および(iv)によ
り示した技術では、pH制御には直接言及されていない。Furthermore, in the technique shown by (iii) and the technique shown by (iv), there is no direct reference to pH control.
ここに、本発明の目的は、金属鉄溶解速度を促進させる
ことを目的とし、且つ、メッキ液中pHを精度良く一定に
コントロールすることを可能とするFe−Zn合金電気メッ
キ装置を提供することにある。Here, an object of the present invention is to provide a Fe-Zn alloy electroplating apparatus for the purpose of accelerating the dissolution rate of metallic iron, and capable of accurately controlling the pH in the plating solution to be constant. It is in.
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明者らは種々検討を重ね
た結果、Fe−Zn合金電気メッキ液にFeイオン、Znイオン
を供給する際のpH上昇防止を図るため、従来行われてい
た循環槽への投入に代えて系外の金属溶解槽へ硫酸を投
入することにより、当該金属溶解槽内への大幅なpH上昇
を抑制し、金属鉄の円滑な溶解を達成させることが可能
となることを、本発明者らは知見した。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present inventors have conducted various studies, and as a result, Fe ions in the Fe-Zn alloy electroplating solution, prevention of pH rise when supplying Zn ions In order to achieve this, by introducing sulfuric acid into a metal dissolution tank outside the system instead of using the conventional circulation tank, a large increase in pH in the metal dissolution tank can be suppressed, and a smooth flow of metallic iron can be achieved. The present inventors have found that it is possible to achieve lysis.
しかし、本発明者らはさらに検討を重ねた結果、前記金
属溶解槽に硫酸を投入する方法は、従来の循環槽に硫酸
を投入する方法と比較すると、メッキセルにおけるpHを
下げるまでの時間がかなりかかってしまうことがあり、
この方法により、硫酸のメッキセル溶解槽への投入量
を、単なるフィードバック制御により行うと、たのタイ
ムラグの影響により、メッキセルにおけるpHのオーバー
シューテング(下限を大幅に切る怖れあり)が発生する
ことが懸念されることを知見した。However, as a result of further studies by the present inventors, the method of adding sulfuric acid to the metal dissolution tank is considerably longer than the method of adding sulfuric acid to the conventional circulation tank until the pH in the plating cell is lowered. Sometimes it takes
With this method, if the amount of sulfuric acid added to the plating cell dissolution tank is controlled by simple feedback control, overshooting of the pH in the plating cell (there is a fear that the lower limit will be severely cut) may occur due to the effect of other time lags. It was discovered that there is concern.
そこで、この問題を解決する方法として、フィードフォ
ワード制御、すなわち、金属溶解槽への硫酸の投入の際
に生じるメッキセルのpH変化を、H2SO4、投入量、Fe粉
投入量、Zn粉投入量等の因子より推定演算してフィード
フォワード制御を行うことにより、従来の方法に比較し
て大幅にpHを安定して操業することができることを知見
して、本発明を完成した。Therefore, as a method of solving this problem, feed-forward control, that is, the pH change of the plating cell that occurs when sulfuric acid is added to the metal dissolution tank, H 2 SO 4 , input amount, Fe powder input amount, Zn powder input The present invention has been completed by finding that it is possible to operate the pH in a more stable manner compared to the conventional method by performing the feed-forward control by performing the estimation calculation from the factors such as the amount.
ここに、本発明の要旨とするところは、Fe系合金電気メ
ッキを行うメッキセルと、該メッキセルにメッキ液を循
環供給するメッキ液の循環槽と、該循環槽に接続された
メッキイオンに調整したメッキ液を供給する金属溶解槽
とを備え、前記金属溶解槽に接続され、該金属溶解槽に
直接硫酸を供給する硫酸貯蔵槽を設けたFe系合金電気メ
ッキ装置において、前記金属溶解槽へ投入される鉄粉
量、その他の金属粉量、および硫酸投入量の各検出装
置、それらの各検出装置からの検出データに基づいて、
水素イオン濃度を計算し、前記メッキセルにおけるメッ
キ液のpHを演算する演算装置、および該演算装置からの
計算値に基づいてフィードフォワード制御により、複数
の前記金属溶解槽中への硫酸供給量を調整する手段から
成るメッキセルにおけるpH制御装置である。Here, the gist of the present invention is to adjust a plating cell for performing Fe-based alloy electroplating, a plating solution circulation tank for circulating the plating solution to the plating cell, and a plating ion connected to the circulation tank. In a Fe-based alloy electroplating apparatus provided with a metal dissolving tank for supplying a plating solution, which is connected to the metal dissolving tank and which is provided with a sulfuric acid storage tank for directly supplying sulfuric acid to the metal dissolving tank, is charged into the metal dissolving tank. Based on the detection data from each detection device of the iron powder amount, other metal powder amount, and sulfuric acid input amount, and those detection devices,
A hydrogen ion concentration is calculated, and an arithmetic unit that calculates the pH of the plating solution in the plating cell, and feedforward control based on the calculated value from the arithmetic unit, adjust the supply amount of sulfuric acid into the plurality of metal dissolving tanks. It is a pH control device in a plating cell comprising a means for performing.
上記の本発明においては、前記演算器は、前記金属溶解
槽へ投入される鉄粉量および亜鉛など他の金属も投入さ
れる場合にはその金属粉量、さらに前記硫酸投入量に基
づいて、メッキセルにおけるメッキ液のpHを演算し、そ
の演算値に基づいてフィードフォワード制御により、前
記金属溶解槽への投入硫酸量を制御することが好適であ
る。In the above-mentioned present invention, the arithmetic unit is based on the amount of the metal powder when other metals such as the amount of iron powder and zinc to be charged into the metal melting tank are further charged, and further based on the amount of sulfuric acid charged, It is preferable to calculate the pH of the plating solution in the plating cell and to control the amount of sulfuric acid to be added to the metal dissolving tank by feedforward control based on the calculated value.
(作用) 以下、本発明を添付図面を参照してさらに具体的に説明
する。(Operation) Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明にかかるFe系電気メッキ装置の概略説
明図であり、図中、本発明にかかるFe系電気メッキ装置
は、Fe系電気メッキを行うメッキセル10と、該メッキセ
ル10にメッキ液を循環供給するメッキ液の循環槽12と、
該循環槽12に接続されメッキイオンを調整したメッキ液
を供給する金属溶解槽14とを備えており、該金属溶解槽
14には該金属溶解槽に直接硫酸を供給する硫酸貯蔵槽16
が接続されている。したがって、従来と異なり、本発明
によれば、pH変動は金属溶解槽14において起こり、それ
に起因するメッキセル10でのpH変動は溶解金属の量など
のデータに基づいて演算することができる。金属溶解槽
14と硫酸貯蔵槽16との間を接続する経路には硫酸流量計
18および硫酸流量調整用電動弁19が設けられ、演算器20
からの指令信号21によって硫酸供給量が制御される。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an Fe-based electroplating apparatus according to the present invention. In the figure, the Fe-based electroplating apparatus includes a plating cell 10 for performing Fe-based electroplating and a plating cell 10 for plating the plating cell 10. Circulating tank 12 for plating solution that circulates and supplies the solution,
And a metal dissolving tank 14 which is connected to the circulation tank 12 and supplies a plating solution with adjusted plating ions.
14 is a sulfuric acid storage tank for supplying sulfuric acid directly to the metal dissolution tank 16
Are connected. Therefore, unlike the conventional case, according to the present invention, the pH fluctuation occurs in the metal melting tank 14, and the pH fluctuation in the plating cell 10 caused by the pH fluctuation can be calculated based on the data such as the amount of the dissolved metal. Metal melting tank
A sulfuric acid flow meter is provided in the path connecting between 14 and the sulfuric acid storage tank 16.
18 and an electric valve 19 for adjusting the flow rate of sulfuric acid are provided, and a calculator 20
The supply amount of sulfuric acid is controlled by the command signal 21 from the.
なお、本発明にあって上述のメッキセル10、循環槽12、
金属溶解槽14、さらには硫酸貯蔵槽16それ自体の構造な
どは従来のそれと同じであってもよく、特に制限されな
い。Incidentally, in the present invention, the above-mentioned plating cell 10, circulation tank 12,
The structure of the metal dissolving tank 14, and further the sulfuric acid storage tank 16 itself may be the same as the conventional one, and is not particularly limited.
本発明によれば、金属溶解槽14にあってはそれぞれ定量
切り出し装置を設けたホッパー22、24から鉄粉および亜
鉛粉が投入され、その投入量はそれぞれ投入信号25、26
として演算器20に入力される。According to the present invention, in the metal melting tank 14, iron powder and zinc powder are charged from the hoppers 22 and 24 provided with quantitative cut-out devices, respectively, and the input amounts are input signals 25 and 26, respectively.
Is input to the arithmetic unit 20.
メッキイオン補給原料形態は、溶解を容易にするため
に、金属粉の形態で供給するのが好ましい。The plating ion supply material form is preferably supplied in the form of metal powder in order to facilitate dissolution.
金属粉投入手段としての定量切り出し装置には回転数制
御可能なモータを用い、スクリューフィーダにて切出し
を行えばよい。A motor capable of controlling the number of revolutions may be used as a quantitative cutting device as a metal powder feeding means, and cutting may be performed by a screw feeder.
演算器20にはその他電気メッキ用整流器28からのトータ
ルメッキ電流値などの信号も送られており、それらのデ
ータに基づいて予めメッキセルにおけるメッキ液のpH値
を演算し、その結果に基づいて金属溶解槽14への硫酸追
加投入量を算出し、硫酸投入流量指令信号21として硫酸
流量計18および硫酸流量調整用電動弁19から成る制御系
に送られる。Other signals such as the total plating current value from the electroplating rectifier 28 are also sent to the calculator 20, and the pH value of the plating solution in the plating cell is calculated in advance based on these data, and the metal value is calculated based on the result. The amount of sulfuric acid added to the dissolution tank 14 is calculated and sent as a sulfuric acid input flow rate command signal 21 to a control system including a sulfuric acid flow meter 18 and a sulfuric acid flow rate adjusting electric valve 19.
本発明において対象とする電気メッキは、鉄系合金メッ
キ一般を包含するものであり、通常はFe−Zn合金であ
り、その他Fe−Ni、Fe−Cr等も同様に適用される。Fe−
Zn合金メッキの場合、そのFe含有率は10〜100%とする
のが好ましい。なお、メッキ自体は単層であろうと、複
層(多層)であろうと特に制限されない。The electroplating targeted in the present invention includes general ferrous alloy plating, and is usually Fe—Zn alloy, and other Fe—Ni, Fe—Cr, etc. are similarly applied. Fe-
In the case of Zn alloy plating, the Fe content is preferably 10 to 100%. The plating itself is not particularly limited whether it is a single layer or a multi-layer (multi-layer).
メッキ条件も合金の種類にしたがって適宜決定すればよ
く、例えばFe−Zn合金の場合、メッキ液は、pH=0.5〜
2.0、液温50〜70℃であればよい。電極は不溶性陽極を
用い、投入硫酸種としては濃硫酸もしくは希硫酸をもち
いる。濃度は極力濃い方が好ましい。(ex.98%H2SO4)
等。The plating conditions may be appropriately determined according to the type of alloy. For example, in the case of Fe-Zn alloy, the plating solution has a pH of 0.5-
2.0, the liquid temperature may be 50 to 70 ° C. An insoluble anode is used as the electrode, and concentrated sulfuric acid or dilute sulfuric acid is used as the input sulfuric acid species. The concentration is preferably as high as possible. (Ex.98% H 2 SO 4 )
etc.
本発明における硫酸投入量の演算式は、特定の式に制限
されるものではないが、1例を挙げれば次の通りであ
る。The calculation formula of the sulfuric acid input amount in the present invention is not limited to a specific formula, but one example is as follows.
硫酸投入量推定式: A:硫酸投入量(l/Hr) B:鉄粉投入速度(kg/Hr) C:鉄粉還元効率 D:亜鉛粉投入速度(kg/Hr) E:空気酸化速度(kg/Hr) F:トータルメッキ電流(kA) G:(メッキ時)水素発生反応分率 H:活量係数 I:硫酸濃度(規定) Bの鉄粉投入速度については、切出用モータの回転数と
切出量との変換式により、デジタルデータをCPUへ送
る。また、Dの亜鉛粉切出量も同様である。Sulfuric acid input estimation formula: A: Sulfuric acid feed rate (l / Hr) B: Iron powder feed rate (kg / Hr) C: Iron powder reduction efficiency D: Zinc powder feed rate (kg / Hr) E: Air oxidation rate (kg / Hr) F: Total plating current (kA) G: (At plating) Hydrogen generation reaction fraction H: Activity coefficient I: Sulfuric acid concentration (specified) Regarding the iron powder feeding speed of B, digital data is sent to the CPU by the conversion formula between the rotation speed of the cutting motor and the cutting amount. The same applies to the amount of zinc powder cut out in D.
Cの鉄粉還元効率とは、投入した鉄粉量に対する、めっ
き液中のFe3+イオンをFe2+に還元する反応に関与する鉄
粉の比率である。換言すれば、鉄粉の溶解反応として
は、 Fe+2H+→Fe2++H2↑・・ Fe+2Fe3+→3Fe2+ ・・・ の二反応が起こり、 となる。The iron powder reduction efficiency of C is the ratio of the iron powder involved in the reaction of reducing Fe 3+ ions in the plating solution to Fe 2+ with respect to the amount of iron powder added. In other words, as a dissolution reaction of iron powder, two reactions of Fe + 2H + → Fe 2+ + H 2 ↑ · Fe + 2Fe 3+ → 3Fe 2+ ... occur, Becomes
Eは、メッキ液の循環の際に、空気中の酸素によって酸
化されるFe2+イオン量であり、反応式は以下の通りであ
る。E is the amount of Fe 2+ ions oxidized by oxygen in the air during circulation of the plating solution, and the reaction formula is as follows.
式により発生するFe3+の増加速度を空気酸化速度と称
することとする。 The increasing rate of Fe 3+ generated by the equation will be referred to as the air oxidation rate.
Fは、電気鉄亜鉛メッキを実施する際のメッキ通電量で
ある。両面メッキの場合は、両面の通電量の和で、また
片面メッキの場合は、その片面への通電量を指す。F is a plating energization amount when performing electric iron zinc plating. In the case of double-sided plating, it means the sum of the amounts of current applied to both sides, and in the case of single-sided plating, it means the amount of current applied to that single side.
Gは、メッキ通電時にメッキ液中のH+イオンが消費され
る反応分率である。これは換言すると以下の反応の中の
(−)に関与する電流を総電流で割った値となる。G is a reaction fraction in which H + ions in the plating solution are consumed when the plating current is applied. In other words, this is a value obtained by dividing the current involved in (-) in the following reactions by the total current.
アノード面: カソード面: およびはメッキ反応であり、は水素発生反応であ
る。Anode surface: Cathode surface: And are plating reactions, and are hydrogen generation reactions.
この−というのは、でH+が発生し、でH+が消費
されその差引いたもの(H+消費の方が経験上多い)に相
当するメッキ電流値を総電流で割るということである。This − means that H + is generated at, H + is consumed at, and the plating current value corresponding to the subtracted amount (H + consumption is empirically higher) is divided by the total current.
Hは、硫酸の活量係数で、メッキ液温50℃で0.3〜0.4の
値をとる。H is the activity coefficient of sulfuric acid, and takes a value of 0.3 to 0.4 at a plating solution temperature of 50 ° C.
K1、K2は、最終的に投入量推定式と実績を合わせるため
の微調整項である。K2にて、メッキ液ドラッグアウトに
よるpH上昇分を補償可能である。K 1 and K 2 are fine adjustment terms to finally match the input estimation formula with the actual results. At K 2 , it is possible to compensate for the increase in pH due to dragout of the plating solution.
さらに、本発明を実施例とともに詳述するが、これはあ
くまでも本発明の例示であって、これにより本発明が限
定されるものではない。Furthermore, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but this is merely an example of the present invention and the present invention is not limited thereto.
実施例 第1図に示すFe−Zn合金電気メッキプロセスにおいて、
予め計算されたメッキセルにおけるpH値に基づいて前記
硫酸投入量の推定式を使用して、金属溶解槽14への濃硫
酸供給量を制御することによってメッキセルのpH調整を
実施した。Example In the Fe-Zn alloy electroplating process shown in FIG.
The pH of the plating cell was adjusted by controlling the amount of concentrated sulfuric acid supplied to the metal dissolving tank 14 using the above formula for estimating the amount of sulfuric acid input based on the calculated pH value in the plating cell.
それらの結果を第2図(a)ないし第2図(c)にグラ
フで示す。第2図(a)は、Fe粉投入量の時間的変動を
示すもので、投入速度を上げた時点で、第2図(b)に
示すように濃硫酸添加を行ったところ、従来のフィード
バック方式の制御を行った場合にはpHは一時的に大幅に
下がった。一方、本発明によりフィードフォーワード方
式による制御を行った場合には、濃硫酸の投入によって
もpHは殆ど変動しなかった。The results are shown graphically in FIGS. 2 (a) to 2 (c). Fig. 2 (a) shows the time variation of the amount of the Fe powder charged. When the charging speed was increased, concentrated sulfuric acid was added as shown in Fig. 2 (b). When the method was controlled, the pH temporarily dropped significantly. On the other hand, when the feed-forward control was performed according to the present invention, the pH hardly changed even by adding concentrated sulfuric acid.
その時の条件は、以下の通りであった。The conditions at that time were as follows.
メッキ電流・・・・・100KA固定 鉄粉投入速度・・・・80〜160kg/H 亜鉛粉投入速度・・・10kg/H固定 鉄粉還元効率・・・・0.6 空気酸化速度・・・・50kg/Hr 水素発生反応分率・・0.1 活量係数・・・・・・0.35 K1=1.02 K2=0.00 第2図(b)および第2図(c)を比較することによ
り、本発明の効果が明らかである。Plating current: Fixed at 100KA Iron powder feeding rate: 80 to 160kg / H Zinc powder feeding rate: 10kg / H Fixed iron powder reduction efficiency: 0.6 Air oxidation rate: 50kg / Hr Hydrogen evolution reaction fraction ··································· 0.35 K 1 = 1.02 K 2 = 0.00 By comparing FIG. 2 (b) and FIG. 2 (c), The effect is clear.
第1図は、本発明にかかるFe−Zn合金電気メッキ装置を
示す略式説明図; 第2図(a)は、本発明の実施例における鉄粉投入速度
を経時的に示すグラフ; 第2図(b)、(c)は、本発明の実施例における本発
明または従来法によるpHの変化を経時的に示すグラフ;
および 第3図は、従来のFe−Zn合金電気メッキ装置を示す略式
説明図である。 10:メッキセル、12:循環槽 14:金属粉溶解槽、16:硫酸貯蔵槽 20:CPU(演算器)1 is a schematic explanatory view showing an Fe-Zn alloy electroplating apparatus according to the present invention; FIG. 2 (a) is a graph showing the iron powder feeding rate with time in the embodiment of the present invention; (B) and (c) are graphs showing changes in pH with time according to the present invention or a conventional method in Examples of the present invention;
And FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a conventional Fe-Zn alloy electroplating apparatus. 10: Plating cell, 12: Circulation tank 14: Metal powder dissolving tank, 16: Sulfuric acid storage tank 20: CPU (calculator)
Claims (1)
該メッキセルにメッキ液を循環供給するメッキ液の循環
槽と、該循環槽に接続されたメッキイオンを調整したメ
ッキ液を供給する金属溶解槽とを備え、前記金属溶解槽
に接続され、該金属溶解槽に直接硫酸を供給する硫酸貯
蔵槽を設けたFe系合金電気メッキ装置において、前記金
属溶解槽へ投入される鉄粉量、その他の金属粉量、およ
び硫酸投入量の各検出装置、それらの各検出装置からの
検出データに基づいて、水素イオン濃度を計算し、前記
メッキセルにおけるメッキ液のpHを演算する演算装置、
および該演算装置からの計算値に基づいてフィードフォ
ワード制御により、複数の前記金属溶解槽中への硫酸供
給量を調整する手段から成るメッキセルにおけるpH制御
装置。1. A plating cell for electroplating an Fe-based alloy,
A plating solution circulating tank for circulating and supplying a plating solution to the plating cell, and a metal dissolving tank connected to the circulating tank for supplying a plating solution in which plating ions are adjusted are connected to the metal dissolving tank. In an Fe-based alloy electroplating apparatus provided with a sulfuric acid storage tank for directly supplying sulfuric acid to a melting tank, the amount of iron powder to be charged into the metal melting tank, the amount of other metal powder, and each detection device for sulfuric acid charge, Based on the detection data from each of the detection device, the hydrogen ion concentration is calculated, the arithmetic unit for calculating the pH of the plating solution in the plating cell,
And a pH control device in a plating cell, comprising means for adjusting the supply amount of sulfuric acid into the plurality of metal dissolving tanks by feedforward control based on a calculated value from the arithmetic device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2166316A JPH0776438B2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | PH controller for Fe-based alloy electroplating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166316A JPH0776438B2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | PH controller for Fe-based alloy electroplating equipment |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456796A JPH0456796A (en) | 1992-02-24 |
| JPH0776438B2 true JPH0776438B2 (en) | 1995-08-16 |
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ID=15829093
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2166316A Expired - Fee Related JPH0776438B2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | PH controller for Fe-based alloy electroplating equipment |
Country Status (1)
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-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166316A patent/JPH0776438B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0456796A (en) | 1992-02-24 |
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