JPH0819554B2 - 複合めっき装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、無機又は有機微粒子等の複合材をめっき皮
膜中に共析させる複合めっきに用いる複合めっき装置に
関する。

従来の技術 従来、無機又は有機微粒子等の複合材をめっき皮膜中
に共析させる複合めっきにおいては、複合材をめっき液
中に均一に分散し、めっき皮膜中に均一に共析させる目
的でめっき液の攪拌を行なうため、めっき液中に浸漬し
たプロペラの回転により攪拌を行なうプロペラ攪拌方式
のめっき装置、又はめっき槽底部に設置した吹出しパイ
プの吹出し孔から空気或いはめっき液をポンプの作動で
めっき液中に吹出させることにより攪拌を行なうポンプ
攪拌方式のめっき装置が一般に使用されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、これらの複合めっき装置は、SiC,Al₂O₃,Zn
O₂,Y₂O₃等の無機微粒子やポリテトラフルオロエチレン
等の有機微粒子を含むめっき液を用いて、これら無機又
は有機微粒子をめっき皮膜中に均一に分散共析させる複
合めっきを行なう場合、特に比重の高い無機系微粒子な
どは、攪拌の届かない或いは攪拌の弱いめっき槽内の隅
部などの死角に沈積してしまうことが多く、めっき液中
に多量の微粒子を添加しても、その全部が均一にめっき
液中に分散せず、このため複合に供されない無駄な微粒
子が存在することとなり、不経済である上、微粒子の添
加量ほど共析量が増大しないという問題も生じる。更
に、攪拌の強弱により微粒子共析量を増減することがで
きるが、微粒子添加量が上述したように有効に使用され
ず、また攪拌の強弱により四角に沈積する微粒子量も変
動相違するので、攪拌の強弱による共析量の再現性が乏
しいものである。

また、プロペラ攪拌方式によるめっき装置ではめっき
液が渦巻状となり、渦巻によって液に流れ方向性が生じ
るので、めっき液が均一に攪拌されず、めっき液中に複
合材が均一に分散されない。このため、このタイプのめ
っき装置ではめっき液中の複合材の分散量及びめっき皮
膜中の複合材共析量が低下する上、被めっき物自体のう
ちで場所により複合材の共析量にばらつきが生じたり、
めっき外観にめっき液の流れに対応した模様が生じた
り、また多数の被めっき物を同時にめっきすると被めっ
き物間で複合材の共析量にばらつきが生じるなどの問題
が起こる。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、めっき液
に渦が発生するのを防止してめっき液を均一に攪拌する
ことができると共に、めっき槽内の隅部等の死角に複合
材が沈積するようなことがなく、めっき液中に効率よく
複合材を分散し得、このためめっき皮膜中の複合材共析
量を増大させ、かつむらのない均一で安定な複合めっき
皮膜を与えることができる複合めっき装置を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、内部に複合材を
分散した複合めっき液が収容される四角箱形のめっき槽
の底壁内面に底壁中心部から四隅部に至る断面Ｖ字状の
谷部を底壁中心部から四隅部に向かうに従い漸次深さが
深くなるように形成すると共に、各谷部の最深部近傍位
置にめっき液を攪拌する回転プロペラを配置したことを
特徴とする複合めっき装置及び上記回転プロペラの代り
にめっき槽から取り出しためっき液を該めっき槽に返送
するポンプに連結された吐出パイプの吐出口を上記谷部
の最深部近傍に位置するように配置したことを特徴とす
る複合めっき装置を提供する。

ここで、谷部の最深部の深さは、中央部より15〜100m
m、特に20〜60mm深くすることが好ましい。

本発明のめっき装置は、複合電気めっきにも複合無電
解めっきにも適用でき、内部に収容されるめっき液の種
類は特に限定されず、またこれらめっき液の種類等に応
じた付帯設備、例えば陽極、過機などを付設すること
ができる。この場合、被めっき物を前後、左右、或いは
上下に揺動するロッキング装置を併用することもでき
る。また、複合めっき液中に分散される複合材の種類に
も制限はなく、無機微粒子，有機微粒子や短繊維などと
することができるが、特に本発明においては比較的比重
の大きいもの、例えばSiC,Al₂O₃,ZnO₂,Y₂O₃等の無機微
粒子やポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、フ
ッ化黒鉛などの微粒子に有効である。

作 用 本発明のめっき装置は、上記構成としたことにより、
プロペラの回転によって生じるめっき液流又はポンプの
吐出口からのめっき液流がめっき槽底壁に形成された谷
部をその最深部から最高部（めっき槽底壁中心部）に向
かって流れ、同様にして形成された他の谷部からのめっ
き液流と共に、めっき槽中心部を上方へ向かって流れる
液流が形成される。これによりめっき槽内のめっき液が
渦の発生といった不都合を生じることなく、均一に攪拌
されて複合材が均一に分散される。また、この場合、回
転プロペラ又はポンプ攪拌機の吐出口が各谷部の最深部
近傍、即ちめっき槽の周壁下端部内側近傍に配置されて
おり、この場合、谷部の最深部は四角箱形めっき槽の各
隅部であるから、比重の高い無機微粒子等の複合材がめ
っき槽の隅の死角に沈積することがなく、複合材を多量
に、かつ効率よくめっき液中に分散することができる。
従って、めっき皮膜中の複合材共析量を増大させ、かつ
むらのない均一で安定な複合めっき皮膜を与えることが
できる。

また、このように複合材を均一かつ効率よくめっき液
に分散し得るため、プロペラの回転を低回転から高回転
に変化させ、又はポンプ流量を低流量から高流量まで変
化させて広い範囲の攪拌力において安定な複合めっき液
を得ることができ、このためプロペラの回転数又はポン
プからの吐出量を調節することにより、簡単にめっき皮
膜中の複合材の共析量を増減させることができる。

以下、本発明の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

〔第１実施例〕 第１図及び第２図は、本発明の一実施例に係る複合め
っき装置を示すものである。

図中１は、内部に複合材を分散した複合めっき液２が
収容された四角箱形のめっき槽で、このめっき槽１の上
端部周壁外周部には四角リンク状の補強体３が固着され
ていると共に、底壁４内面には第３図に示したように中
心及び各稜（縁）部中央から４つの角部（偶部）5,5,5,
5に向けて漸次深さが深くなる断面Ｖ字状の谷部6,6,6,6
が形成されている。更に、モータ（図示せず）により回
転する回転軸７の先端部にプロペラ８が取付けられてな
る４機の攪拌機9,9,9,9がそのプロペラ8,8,8,8を上記谷
部の最深部やや上方に位置させるようにそれぞれ配設さ
れている。なお、図中10,10は脚体である。

ここで、上記プロペラの回転径は20〜80mmφ、特に40
〜60mmφとすることが好ましく、またプロペラの位置は
谷部の最深部から５〜100mm、特に10〜30mm上方とする
ことが好ましい。

上記めっき装置を用いて複合めっきを行なう場合、め
っき槽１内の複合めっき液２中に被めっき物を浸漬する
と共に、モータの回転によって４つのプロペラ8,8,8,8
を回転させた状態でめっきを行なうものである。これに
より、めっき槽１内の各角部5,5,5,5付近のめっき液が
プロペラ８の回転により下方、即ち谷部の最深部へ向か
って流れ、これから谷部に沿って底壁中心部に向かって
上昇し、中心部において、４つの谷部からの液流が一緒
になって上昇し、従って下方から上方へ向う流れが形成
される。次いで、この流れはめっき槽１の各角部付近を
降下し、以下同様の流動状態が連続的に繰り返されるも
のである。

従って、上記装置においては、めっき槽１の底壁４内
面に中心から４つの角部5,5,5,5に向かって漸次深くな
る谷部6,6,6,6を形成し、この谷部6,6,6,6の最深部やや
上方位置、即ち底壁の角部やや上方位置にそれぞれ回転
プロペラ8,8,8,8を配置し、このプロペラ8,8,8,8を回転
させることにより、上述した液流を形成するようにした
ので、めっき槽１の角部11に複合材が沈積するようなこ
とがなく、しかも底壁４に平坦部分がなく、最深部が角
部となるように構成されているため、他の部分にも複合
材が沈積するようなことがなく、複合材をめっき液中に
効率良く均一に分散することができる。また、底壁４の
谷部により、安定した上方への液流が形成され、これに
より渦の発生といった不都合を生じることなく、複合材
を均一に分散することができる。従って、本例複合めっ
き装置によれば、複合材共析量が増大し、かつ複合材が
ばらつきなく均一、安定に共析されためっき皮膜を得る
ことができる。また、複合材を効率よく分散し得るの
で、攪拌力、即ち回転プロペラの回転数を調節すること
により、簡単にめっき皮膜中の複合材の共析量を増減さ
せることができる。

なお、上記装置において、第２図中に二点鎖線で示し
た位置に、第４図に示した如く下端がめっき槽１の底壁
４と所定間隔離間し、かつ上部にめっき液が吸入通過す
るスリット窓（16a）が穿設された仕切板16,16,16,16を
配設し、プロペラ室17,17,17,17を形成するようにして
もよい。このようなプロペラ室を設けることにより、め
っき液流がよりスムーズに帯状となって循環し、液の回
転流れをより確実に防止し得、かつめっき液中への泡，
空気の巻き込みをより確実に防止し得る。

〔第２実施例〕 第５図は、本発明の他の実施例を示すもので、この実
施例は、上記第１実施例の回転プロペラ８の代りに、め
っき液２の上部12からめっき液を吸引し、該めっき液を
４本の吐出パイプ13から吐出するポンプ14をその吐出パ
イプ13の吐出口15が上記めっき槽１の底壁４に形成され
た谷部6,6,6,6の最深部のやや上方に位置するように配
設したものである。この場合、吐出パイプのパイプ径は
２〜40mmφ、特に５〜25mmφとすることが好ましく、ま
たポンプ液量としては１〜100／分、特に15〜70／
分とすることが好ましい。なお、その他の構成について
は第１実施例と同様であるため、その説明を省略する。

このように、ポンプ攪拌方式を採用する場合、その吐
出パイプ13の吐出口15を谷部最深部近傍に設けることに
より、第１実施例と同様の作用効果を生じるものであ
る。

なお、この第２実施例においては、めっき槽中のめっ
き液をポンプで吸い上げ、この吸い上げためっき液を上
述したように吐出したが、別のポンプでめっき槽からめ
っき液を吸い上げて別途補助槽に供給し、この補助槽か
らポンプにより上述したように谷部最深部に吐出するよ
うにしてもよく、またこの場合補助槽へのめっき液の導
入は、ポンプによらず、例えばオーバーフロー方式によ
るなどの方法も採用できる。

更に、上記実施例では吐出パイプはめっき槽内に上下
方向に沿って配設したが、第５図中二点鎖線で示したよ
うに上記谷部最深部近傍のめっき槽壁面に吐出パイプを
連結し、横方向、縦方向乃至斜め方向に向けてめっき液
を吐出するようにしてもよい。

なお、本発明の複合めっき装置は、上記第１及び第２
実施例に限定されるものではなく、めっき槽の形状や底
壁の谷部の形状や個数、またその他の構成についても本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して差支えな
い。

次に、実施例により本発明の効果を具体的に示す。

〔実験例〕

第1,2図に示したものと同様のめっき装置を用いて下
記（１）及び（２）の複合めっきを行ない、めっき皮膜
中の複合材の共析量を測定した。この場合、めっき槽１
としては250mm×250mm×300mmのものを用いた。また、
谷部６の最深部の深さは中心部より30mm深く、プロペラ
の位置は谷底から45mm上方、プロペラの回転径は40mmφ
とした。

（１） １μｍ径のZrO₂微粒子300g/をワットタイプ
のニッケルめっき液に分散し、pH4.2,温度55℃の条件で
上記方法によりプロペラ回転数を０〜800rpmの範囲で変
化させ、陰極電流密度4A/dm²で複合電気ニッケルめっき
を行ない、めっき皮膜中のZrO₂の共析量を測定した。そ
の結果を第１表に示す。

（２） ３μｍ径のSiO₂微粒子400g/をスルファミン
酸ニッケルめっき液に分散し、pH4.2,温度40℃、プロペ
ラ回転数を０〜500rpmの条件で陰極電流密度2A/dm²にお
いて複合電気ニッケルめっきを行ない、めっき皮膜中の
SiO₂の共析量を測定した。その結果を第２表に示す。

発明の効果 以上説明したように、本発明の複合めっき装置は、め
っき液中に渦の発生を防止してめっき液を均一に攪拌す
ることができでき、その上めっき槽内の隅部等の死角に
複合材が沈積するようなことがなく、めっき液中に効率
よく複合材を分散し得、このためめっき皮膜中の複合材
共析量を増大させ、かつむらのない均一で安定な複合め
っき皮膜を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明複合めっき装置の一実施例を示す正面
図、第２図は同例の平面図、第３図は同例の底壁を示す
斜視図、第４図は第２図IV−IV線に沿った断面図、第５
図は本発明複合めっき装置の他の実施例を示す正面図で
ある。 １……めっき槽、２……めっき液、４……底壁、６……
谷部、８……回転プロペラ、13……吐出パイプ、14……
ポンプ、15……吐出口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に複合材を分散した複合めっき液が収
   容される四角箱形のめっき槽の底壁内面に底壁中心部か
   ら四隅部に至る断面Ｖ字状の谷部を底壁中心部から四隅
   部に向かうに従い漸次深さが深くなるように形成すると
   共に、各谷部の最深部近傍位置にめっき液を攪拌する回
   転プロペラを配置したことを特徴とする複合めっき装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の複合めっき装置において、
   各谷部の最深部近傍位置に配置した回転プロペラに代え
   て、めっき槽から取り出されためっき液を該めっき槽に
   返送するポンプに連結された吐出パイプの吐出口を上記
   谷部の最深部近傍に位置するように配置したことを特徴
   とする複合めっき装置。