电池壳镀镍光亮剂(住友电气电镀技术---连续熔盐电沉积装置)
电池壳镀镍光亮剂(住友电气电镀技术---连续熔盐电沉积装置)另外,通路壁由金属塑料的材料或与所采用的电解液相适应的其他材料制成。在该通路的各侧各有一个开口,在该开口内设置T字形电极9、9'。该电极优选与相对壁内的电极交错配置。采取这种交错布置是因为特别适用于电沉积处理,以避免在低电位阳极处发生电沉积,因为某些阳极相对于与其垂直的阳极为负性。长条体7然后绕着同步辊10前进,接着进入通路4'。长条体7在向上通过通道4'之后,通过喷雾器11除去长条体上的所有污染物。为了防止电弧损伤细长体7,将按压辊12配置在比细长体与第二导体辊8'接触的接点稍低的位置。图2A示出了根据本发明的连续电处理设备的第一实施例。该电处理装置使电解液从配管2循环,与下部箱3内连通,使两根管状电处理通路4、4'向上方通过,通过越流路5、5',并且为了返回到贮藏器而与上部箱6连通。长条体7最初通过在导体辊8上旋转而进入本装置,然后通过通
资料来源于(特开平11-117089)。
几种连续熔盐电镀铝的装置:
图1、 连续电镀装置 (特开昭 60-177200)
该电处理装置收容从下部送出口2导入电解液、且使电解液向收纳水槽辊10的下部箱3、上方流通的电解液通路4、4'、及使电解液通路上升且从越流路5、5'涌出的电解液从取出口A向外部排出的上部箱6。长条体经过导电辊8,通过通路4(第一通路),在同步辊10中被偏转,进而通过通路4',在经过导体辊8'的过程中,在通路4、4'内实施所希望的电处理。在通路4、4'的壁面开口部嵌入电极9、9',参与电处理。
图1所示装置的优点之一在于电解液4、4'的截面积比上部罐和下部罐保持相同截面积连通的情况小得多。其结果,对长条体实施电处理的场所中的电解液的流速变大,能够在电处理上产生优选的条件。例如,在实施电镀铝处理的情况下,由于镀液的极限电流密度低,所以镀液的高速流动是不可缺少的。图1所示的装置适合于这样的情况。
由于电解液从下部被供给并穿过上部,所以气体(气泡)也与电解液一起向电处理体系外移动,因此,难以残留在下部罐3中。
图2、 改进的连续电镀装置
图2A示出了根据本发明的连续电处理设备的第一实施例。该电处理装置使电解液从配管2循环,与下部箱3内连通,使两根管状电处理通路4、4'向上方通过,通过越流路5、5',并且为了返回到贮藏器而与上部箱6连通。长条体7最初通过在导体辊8上旋转而进入本装置,然后通过通路4的流路内。
另外,通路壁由金属塑料的材料或与所采用的电解液相适应的其他材料制成。在该通路的各侧各有一个开口,在该开口内设置T字形电极9、9'。该电极优选与相对壁内的电极交错配置。采取这种交错布置是因为特别适用于电沉积处理,以避免在低电位阳极处发生电沉积,因为某些阳极相对于与其垂直的阳极为负性。长条体7然后绕着同步辊10前进,接着进入通路4'。长条体7在向上通过通道4'之后,通过喷雾器11除去长条体上的所有污染物。为了防止电弧损伤细长体7,将按压辊12配置在比细长体与第二导体辊8'接触的接点稍低的位置。
上部罐6具有排出配管A,用于使越流的电解液返回到贮藏器,但与此不同,安装有用于将电解液向外部取出的带阀机构的配管B。配管B的安装位置位于电解液捕集室33,通过该带阀机构的配管B,能够在必要时(主要是维护时)从电解液捕集室33排出电解液。即,该电解液捕集室33是在上部箱6内设置在比与电解液通路的连接部低的位置的空间,通过重力的作用将电解液排出时残留的电解液聚集在该捕集室的一处。因此,在操作中,电解液通过配管A被输送到贮藏器,但在停止操作,由于需要维护等需要将电解液全部向外部排出时,使残留在电解液捕集室33中电解液从阀打开状态的配管B排出上部罐6可完全清空(剩余电解液可完全回收)。
另外,此时,如图2A所示,优选使上部箱6的下部壁向下方倾斜。这是因为通过倾斜能够促进电解液的排出。
另外,在下部箱3中具有气体捕集室34。该气体捕集室34是在下部箱3内设置在比与电解液通路的连接部高的位置的空间。混在电解液中的气体向该空间上升,但由于气体被封闭在比重比电解液小、且位置比下部箱的上部壁高的隔室内,所以在电解液的循环或装置的振动等中,气体不会从该室内移动,不会向通路方向移动。因此,不会妨碍在装置内进行的电处理。在气体捕集室34上安装有带阀机构的配管C,在该室内补集的气体通过打开阀而通过电解液的静水压向外部通过配管C排出。即,通过该带阀机构的配管,在必要时能够从气体捕集室向外部排出气体,此时由于施加了高的静水压,所以只要稍微打开阀即可,由此能够防止电解液的喷出。
另外,此时,如图2A所示,优选使下部箱3的上部壁向上方倾斜。这是因为,通过倾斜,下部箱3中的残留气体或混入的气体沿着倾斜壁上升,通过通路4、4'向上部箱6移动,所以在作业开始前能够极力进行脱气,另外,随着电解液的移动,气体也容易向上方移动。另外,即使假设残留有气体,其也被限制在气体捕集室内。
图2B示出了根据本发明的连续电处理设备的第二实施例。(b)中,配管B和配管C通过单一的阀机构连接。通过采用这样的配管系统,第一,在从气体捕集室排出气体的情况下,由于气体直接向上部箱侧排出,所以下部箱3内的电解液不会向外部喷出。这一点与图2A的配管C不同。第二,在从电解液捕集室除去电解液的情况下,与从配管B向外部除去的情况(图2A)不同,残留电解液能够直接从上部箱6向下部箱3移动,从配管系统2向与箭头方向相反的方向排出。因此,如果将阀打开,则能够将上部箱6的残留电解液直接从配管系统2除去。因此,保持简单的结构,能够容易地进行维护。另外,此时的维护是指电解液的排出。
图3、 长尺寸连续熔盐电镀铝的装置(适合线材镀铝)
图3A和3B示出了根据本发明的连续电处理设备的第三实施例。(a)、(b)中,在充满干燥氮的屏蔽罩27内配设有上部箱13和下部箱14,两箱通过一对电解液通路15、15'连通。在上部箱13的电解液面的上方配设有用作供电辊的上部辊19,在下部箱14中浸渍在电解液内配设有水槽辊20。在上下箱内分别立设有一对支撑部件26,在该支撑部件的上端部架设有轴部件,在这些轴部件上旋转自由地安装有上部辊19、同步辊20。在上部辊19和同步辊20之间,多次往复卷绕长条体,该长条体在上部箱13、电解液通路15、15'、下部箱14中多次往复。在电解液通路15、15'的两侧分别与长条体相对配置有电极17、17'。即,以电极表面与长条体相对的方式嵌入电解液通路公开部。
进而,在上部箱13和下部箱14之间安装有连接送出口21和取出口22的循环路径25,在该循环路径25上安装有循环用泵24和贮藏器(未图示)。而且,通过循环用泵24从上部箱13的电解液面下侧朝向下部箱14侧,或者从下部箱14侧向上部箱13的电解液面下侧供给电解液。电解液如图所示充满在上部箱13、下部箱14、电解液通路15、15'、循环路径25等中。在此,为了使长条体能够以一定间隔行驶,优选对这些辊19、20实施螺旋状的槽加工。这些辊与长条体的移动速度(长条体的送出、与卷绕速度相同的速度)同步,通过驱动电动机旋转。
然而,长条体在上部辊19和水槽辊20之间往返多次,同时通过上部箱13、电解液通路15、15'、下部箱14内,在通过电解液通路15、15'时通过电极17、17'实施电处理。
通过运转泵24,从下部箱14吸出电解液,随之,电极-电极间的电解液被向下方吸引,产生电解液的流动。由于决定电解液的极限电流密度的电解液的流速是该电极-电极间的电解液通路15、15'的流速,所以可以增大泵能力,另外,通过减小电解液通路15、15'的与地面平行的截面积,可以增大流速。通过使它们变化,可以得到所希望的极限电流密度,可以进行高速电镀。
由下部罐14吸出的电解液通过循环路径25被送到上部罐13。在此,再次送入上部箱13内的位置如图所示送入电解液的液面以下的位置。即,由于上部箱13内的液面维持一定水位,在其水面下配设有循环用配管口21,因此与图2那样的溢流型循环不同,电解液完全不卷入气泡,能够高速循环。例如,在电镀铝中,由于铝是离子化倾向非常高的金属,所以不能从水溶液电镀,使用非水溶液(熔融盐或有机溶剂系)。
作为该非水溶液熔融盐,有氯化铝-氯化钠-氯化钾的三元系熔融盐、氯化铝-甲基乙基咪唑鎓氯化物等有机物系熔融盐,作为有机溶剂系镀液有报告称,氯化铝-氢氧化铝锂溶解于醚中。但是,由于这些镀液对水分非常敏感,因此即使在气氛气体中混入微量的水分,也会引起镀敷的极限电流密度、析出效率降低、进而发生镀敷的析出异常。另外,也有通过水和镀液的反应生成氯化氢的情况。因此,作为气氛气体,需要使露点低的惰性气体(例如氮气)充满气氛,但即使进行这样的气氛调整,也不能完全除去气氛气体中的水分。因此,(a)、(b)所示的结构特别适合于这种情况。但是,如上所述,本发明的装置不限于电镀。
另外,作为循环方向,无论是从电极的上向下的流动,还是从下向上的流动,都能得到同样的效果,但如这里说明的那样,在以从电极的上向下流动的方式循环的情况下与上部罐内的液面的振动以从电极的下向上流动的方式循环的情况相比小,因此能够更有效地防止气体的进入。另外,在以从电极上向下流动的方式循环的情况下,利用作用于装置内的电解液的重力引起的电解液的自然效果,并且将静水压也送入小的上部镀槽,因此为了对通路中的镀液提供规定的流速,输出小的小型泵就足够了。
另外,该装置在上部箱13内,在比与电解液通路15、15'的连接部低的位置具有电解液捕集室33,安装有用于将电解液取出到外部的带气泡机构的配管B。因此,与上述情况相同,在操作中,电解液通过配管A被输送到贮藏器(未图示),但在停止操作,由于需要维护等而需要将电解液全部排出到外部时,使残留在电解液捕集室33中镀液从气泡打开状态的配管B排出可以完全清空上部罐13。
图3C是本发明的连续电处理装置的第四实施方式。在该例中,与图3A的不同点在于,在下部箱14具备气体捕集室34,在该气体捕集室34连接有带阀机构的配管C,而且,下部箱14的上部壁朝向通路15、15'向上方倾斜。因此,与上述情况相同,能够在作业开始前极力进行脱气,即使气体残留,也被封闭在气体捕集室34内,通过打开阀,通过电解液的静水压向外部通过配管C排出。另外,由于上部箱13的下部壁朝向通路15、15'向下方倾斜,因此促进电解液的下降。因此,在需要排出电解液的维护时,难以产生残留液。其他的作用与图3A的情况相同,因此省略其说明。
图3(d)是本发明的连续电处理装置的第五实施方式。在该例子中,与图2B相同,电解液捕集室33和气体捕集室34通过经由单一的阀连接配管B和配管C而连通。由此,能够使气体捕集室34内的气体通过该配管向上部箱方向排出,能够向外部排出。另外,能够使电解液捕集室33内的残留电解液从上部箱13侧向下部箱14方向排出,能够向电解液的未图示的贮藏器排出。能够完全排出装置内的电解液。其他的作用与图3C的情况相同,因此省略其说明。
图4、 长尺寸连续熔盐镀铝装置
图4是本发明的连续电处理装置的第六实施方式。在图4中,与图3的不同点在于,具备:一部分沉设在上部箱13内的电解液内的非导电性辊19、向下凸出在上部箱13的底部的电解液送出室36、配设在该送出室内的电解液送出喷嘴管37。在这种情况下,由于不能从上部辊供电,所以在上部辊的露出部分具有供电辊。电解液送出喷嘴管37朝向送出室底部配置,从该喷嘴管朝向送出室底部送出的电解液,为了采取与送出室的底面及侧面碰撞而偏向或沿其移动的迂回路径而减速。
因此,能够防止电解液直接混入通路,由此,能够抑制上部箱内的电解液面剧烈移动,能够抑制气体向电解液的混入。另外,被送出到送出室内的电解液向上偏转,但被一部分沉设的非导电性辊19分配到左右(第一及第二通路),偏转,进入各通路。由于在该过程中也减速,因此该非导电性辊19也与送出室底面及侧面同样地作为减速部件发挥功能,可以说对防止气体混入电解液起到了贡献。