JP2619771B2

JP2619771B2 - 高品質高付着量溶融亜鉛めっき方法

Info

Publication number: JP2619771B2
Application number: JP26055692A
Authority: JP
Inventors: 弘毅草皆
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH0688189A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線状材の高品質高付着量
溶融亜鉛めっき方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】線状材、たとえばＡＣＳＲ用鋼線、電話
線用吊り線、ケーブルなどの支持線、鉄道トロリー線の
メッセンジャーケーブル、ロープ用素線などにおいては
良好な耐食性が要求されるため、溶融亜鉛めっきが施さ
れることが多く、特に高い耐食性を要求される場合に
は、めっき付着量が２００g/m²以上の高付着量溶融亜鉛
めっきが施されている。このような高付着量溶融亜鉛め
っきにあたって、従来では一般に、めっき槽に配した自
由回転型のシンカーロールを介して、図４のように、線
状材を垂直に引き上げることによってめっき層の偏心を
防ぐようにし、めっき浴９０から引き出す部分に木炭や
不活性ガスなどからなる絞り部１１を配し、めっき槽表
面を被酸化性または還元雰囲気にすることでめっき表面
に酸化物等の付着するのを防止している。そして、めっ
き槽から線状材を引き上げた直後、すなわち絞り部１１
の直上で水冷ノズル１２０により水冷を行って溶融状態
のめっき層を凝固させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この際に水冷部分から
水滴がめっき槽に落下すると、めっき浴９０の表面に酸
化物が生成し、品質上問題となる。そこで、水冷ノズル
１２０の下側に水受け１３０，１４０を設けるととも
に、上下の水受け部１３０，１４０の間に送風手段１５
を設け、これによってエアを吹付け、水滴を絞り部１１
に落下させないようにしている。しかしこの方法では、
線状材の引き上げ方向が垂直であり、水冷ノズル１２０
から吹き付けられた水滴がめっき表面に添って垂直状に
落下するため、水受け１３０，１４０をめっき面に接近
させる必要がある。しかし、線状材は送風手段１５から
吹き付けられるエアによる外力で振動されるため、水受
け１３０，１４０が線状材と接触、干渉を起こすため、
十分に接近させることが困難である。このため、水冷部
分からの水滴の落下を完全に防止することは不可能で、
めっき表面への酸化物の付着による品質低下を避けられ
なかった。この対策として、送風エア圧を高くすると、
エアがめっき層に対する外力として作用するため、こと
に高付着量のめっきではめっき層の偏心が発生しやす
い。すなわち、めっき層の偏心とは周方向のめっき偏り
比（最大厚み／最小厚み）であり、このめっき偏り比が
３以上になりやすいという問題があった。

【０００４】本発明は前記のような問題点を解消するた
めに創案されたもので、その目的とするところは、めっ
きの偏心を避けつつ冷却部からのめっき浴への水滴落下
による品質低下を効果的に防止し、高品質の高付着量溶
融亜鉛めっきを実現できる方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、めっき槽の溶融亜鉛めっき浴上に設けた絞り
部から線状材を引き上げ、該絞り部よりも上方に設けた
ノズルからなる冷却装置からの水を線状材に吹き当て、
該冷却装置よりも下方に設けた水受けで水を回収するこ
とにより溶融状態のめっき層を凝固させ、めっき付着量
２００ｇ／ｍ²以上の溶融亜鉛めつきを施す方法であっ
て、めっき槽からの線状材の引き上げ角度αを垂直から
１〜６度の範囲で傾斜させ、この傾斜角度に対応して水
受けを冷却装置からの水の落下線上に配して行う構成と
したものである。本発明において「溶融亜鉛めっき」と
は、溶融純亜鉛めっきのほか、亜鉛をベースとしこれに
Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｍｇなどの１種以上を添加した溶融
亜鉛合金めっきを含む。また、「線状材」は素線および
撚り線を含むものである。

【０００６】以下本発明添付図面に基いて詳細に説明す
る。図１と図２は本発明によるめっき方法を概略的に示
している。ａは冷間引き抜き加工された線状材、１は線
状材ａの供給スイフト、２は溶融鉛浴であり、４００℃
前後の温度に保持され、前工程の伸線潤滑剤などをバー
ンアウトし、鋼線状材表面の脱脂を行い、次の水冷槽３
において冷却する。５は塩酸浴、６は水洗槽であり、線
状材ａは溶融鉛浴２による処理で生成した薄い酸化膜な
どの異物が除去され、水洗される。

【０００７】次に線状材ａはフラックス槽７を通過する
ことによってフラックス処理が行われる。そして、この
ようにフラックス処理された線状材ａは、乾燥炉８を通
過することによってフラックス中の水分が乾燥され、次
いでめっき浴９０を満たしためっき槽９に導入され、め
っき浴９０内に配したシンカーロール１０を経由するこ
とによって溶融亜鉛めっきされる。

【０００８】上記のようにめっきの付着された線状材ａ
はシンカーロール１０を経て上方に導かれ、めっき浴上
に設けられている絞り部１１で付着量が調整されたの
ち、水冷ノズルなどの冷却装置１２によってめっきが凝
固冷却される。溶融めっきの絞りは、木炭、アスベス
ト、あるいはガスグラベルなどの固体絞りでもよいが、
非酸化性ガスによる絞りでもよい。めっき付着量は２０
０ｇ／ｍ²が下限として必要である。それは亜鉛めっき
の耐食性はめっき層の厚さ（付着量）に比例するからで
あり、たとえば鉄線では直径が２ｍｍ以上において最少
限１９０ｇ／ｍ²が必要とされ、線径に応じて付着量の
下限は増加する。したがつて、本発明においてもめっき
付着量を２００ｇ／ｍ²以上としているのである。

【０００９】かかる工程は従来の方法と同様であるが、
本発明は、線状材ａのめっき槽９からの引き上げを垂直
から傾斜した角度αにとって行うものである。図２はそ
の詳細を示しており、(a)は線状材ａの引き上げ角度を
めっき浴に対し反時計方向側に角度αだけ傾斜させ、冷
却装置１２のやや下方の線状材ａを挾んで反対側に第１
水受け１３を配し、第１水受け１３よりも下位で冷却装
置１２の下側に第２水受け１４を配したものである。
(b)は線状材ａの引き上げ角度をめっき浴に対し時計方
向側に角度αだけ傾斜させ、冷却装置１２のやや下方の
線状材ａを挾んで反対側に第１水受け１３を配し、第１
水受け１３と同じ側でこれよりも下位に第２水受け１４
を配したものである。

【００１０】上記のように線状材ａの引き上げ角度が垂
直でなく傾斜しているため、冷却装置１２から線状材ａ
に吹き当てられた水滴ｗは、落下方向が絞り部１１から
離間した関係となる。そして、図２(a)では第２水受け
１４が水滴ｗの落下線上に位置され、図２(ｂ)では第１
水受け１３と第２水受け１４が水滴ｗの落下線上に位置
される。このため、水滴ｗがめっき浴９０の表面に達す
る前に第１、第２水受け１３，１４によって完全に回収
することができ、絞り部１１やその付近のめっき浴表面
に落下しなくなる。ここで、前記線状材ａの引き上げ傾
斜角度αは、垂直から１〜６度傾斜角度範囲とすべきで
ある。下限を１度としたのは、引き上げ傾斜角度αが垂
直に近いほど落下する水滴ｗの落下位置が引き上げ部に
近づく。このため、水受け１３，１４が線状材ａと干渉
し、めっき浴９０への水滴落下を防止することができ
ず、めっきの表面性状が劣化してしまうからである。し
たがって、引き上げ傾斜角度αは少なくとも１度以上は
必要である。

【００１１】しかし、線状材ａの引き上げ傾斜角度αを
あまり大きくすることは、重力の影響によりめっき層の
偏心が大きくなり、品質上の悪影響が生ずる。すなわ
ち、引き上げ傾斜角度αを増加するにつれ重力の影響で
めっき厚みの偏りが大きくなるためやはり不可であり、
上限は６度である。これは本発明者の知見によるもの
で、すなわち、適正傾斜角を見出すべく線径やめっき付
着量を種々にして引き上げ角度とめっき偏り比の関係を
検討して知見したのである。その例として、線状材とし
て３．８７mmφのワイヤを使用し、めっき付着量５００
ｇ／ｍ²での垂直からの引き上げ角度とめっき偏り比と
の関係を示すと図３のとおりである。この図３から明ら
かなように、引き上げ角度とめっき偏り比の関係は放物
線状となり、引き上げ角度の傾きが小さい範囲でめっき
偏り比の変化が小さい。この傾向は線径やめっき付着量
を異にしても同様であった。従来一般に、垂直引き上げ
方式において、めっき偏り比は３以下が要求されてお
り、このめっき偏り比３以下を満足するためには、図３
から引き上げ傾斜角度αの上限は約６度であることがわ
かる。そこで本発明は、引き上げ傾斜角度αを垂直から
１〜６度の範囲としたものであり、この範囲であれば、
めっき浴への水滴の落下を防止できるとともに、めっき
の偏り比を３以下の適正範囲内に留めることができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。線径が２.６０
〜３.８７mmφの鋼線に４００℃の溶融鉛浴での脱脂、
濃度１５％の塩酸による酸洗後、水洗し、ZnCl₂・NH₄Cl
の混合フラックス処理を施し、表１に示すように、線速
３０〜３５m/minのめっき条件、めっき浴組成を亜鉛、
亜鉛−アルミニウム合金の２種とし、装置として図２
（ａ）を使用し、めっき浴からの引き上げ傾斜角度αを
種々にとってめっきを行った。得られた亜鉛めっき線の
表面状態、めっき付着量、めっき偏り比を従来の垂直引
き上げによる結果と比較して表１に示す。なお、表面状
態は目視によって評価し、◎は極めて良好、Ｏは良好、
△は一部不良、×は不良をそれぞれ示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１から明らかなように、めっき浴からの
引き上げ傾斜角度αが１〜６度の範囲内にあるＮｏ．４
〜１０(本発明)はいずれも表面状態が良好で、かつ、め
っきの偏り比も小さく、品質が優れていることがわか
る。これに対して、Ｎｏ．１〜３の従来例は、垂直引き
上げであるため、水滴の落下によってめっきの表面状態
が著しく劣化している。Ｎｏ．１１〜１３の比較例は、
めっき浴からの引き上げ傾斜角度αが大きいため、めっ
きの偏心が大きくなり品質が悪い。またＮｏ．１４の比
較例はめっき浴からの引き上げ傾斜角度αが小さすぎる
ことにより水冷のズルから供給された水の水滴がめっき
浴表面へ落下がしたため、めっき表面状態が悪くなって
いる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、め
っき槽の溶融亜鉛めっき浴上に設けた絞り部１１から線
状材を引き上げ、該絞り部１１よりも上方に設けたノズ
ルからなる冷却装置１２からの水を線状材に吹き当て、
該冷却装置１２よりも下方に設けた水受け１３，１４で
水を回収することにより溶融状態のめっき層を凝固さ
せ、めっき付着量２００ｇ／ｍ²以上の溶融亜鉛めつき
を施す方法であって、めっき槽からの線状材の引き上げ
角度αを垂直から１〜６度の範囲で傾斜させ、この傾斜
角度に対応して水受け１３，１４を冷却装置１２からの
水の落下線上に配して行うので、冷却装置１２から噴出
されて線状材ａに接触した水の水滴をほぼ完全に回収す
ることができ、絞り部１１やその付近のめっき浴表面へ
の水滴の落下を防止することができ、それによりめっき
の表面性状を良くすることができる。かつ、引き上げ角
度αの上限を垂直に対して６度とし、線状材が過大な傾
斜角度で引き上げられないため、めっきの偏り比も規定
範囲にすることができ、これにより高付着量かつ高品質
の溶融亜鉛めっきを施すことができる。さらに、線状材
の引き上げ角度αを前記範囲とすることにより、水滴落
下防止のためのエアの送風を省略することも可能にな
り、電力費の節減も図ることができ、装置構造も簡単で
比較的安価に実施することができるなどのすぐれた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるめっき法の工程の一例を示す説明
図である。

【図２】（ａ）（ｂ）は本発明における線状材の引き上
げ状態を示す説明図である。

【図３】線状材の引き上げ角度とめっき偏り比の関係を
示す線図である。

【図４】従来のめっき法における線状材の引き上げ状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

９めっき槽１１絞り部１２冷却装置１３，１４水受け α 線状材の引き上げ角度

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】めっき槽の溶融亜鉛めっき浴上に設けた絞
り部１１から線状材を引き上げ、該絞り部１１よりも上
方に設けたノズルからなる冷却装置１２からの水を線状
材に吹き当て、該冷却装置１２よりも下方に設けた水受
け１３，１４で水を回収することにより溶融状態のめっ
き層を凝固させ、めっき付着量２００ｇ／ｍ²以上の溶
融亜鉛めつきを施す方法であって、めっき槽からの線状
材の引き上げ角度αを垂直から１〜６度の範囲で傾斜さ
せ、この傾斜角度に対応して水受け１３，１４を冷却装
置１２からの水の落下線上に配して行うことを特徴とす
る高品質高付着量溶融亜鉛めっき方法。