專利名稱：線材電解處理方法及線材電解處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在線材上施加電解清洗或電解研磨等電解表面處理的線材電解處理方法及線材電解處理裝置。
PR電解法中所使用的電解處理裝置，例如是圖6所示，借著絕緣性的接頭(joint)部20將一對的管狀電極10垂直排列相連接，并于各電極上，與各個電源40的陽極·陰極相連接。在管狀電極內(nèi)，于通過泵61將來自槽(tank)60所供應(yīng)的電解處理液的同時，進行線材100的電解處理以使線材100沿著軸承方向行進。
但，在上述的公知技術(shù)中有下列的問題。
(1)由于極性變換部的遺漏電流較大，因而，導(dǎo)致所投入的電流花費于電解處理上的比率變小。
在構(gòu)成極性變換部的接頭部中，由于不得不將陰極管內(nèi)的電解處理液及陽極管內(nèi)的電解處理液分離，以使通過電解處理液的電流流動(遺漏電流)。為此，在投入電流中的電解處理所花費的比率變小，電流損失無法變大過多。
(2)難以使軟質(zhì)的線、具有較差的拉直性的線、或是內(nèi)徑較細小的線通過管。
提高處理能力之際，管狀電極較佳朝較細小、較長發(fā)展。在其中，其難以使軟質(zhì)的線、較差的拉直性的(卷曲性較強的)線、或內(nèi)徑較小的線通過，因而必需使用導(dǎo)入棒等的夾具(jig)。
(3)不易進行極性比率、極性變換數(shù)的變更。
在公知設(shè)備中，由于必需預(yù)先設(shè)計電極個數(shù)、電極長度并進行制作，因此無法對應(yīng)狀況而進行極性變換次數(shù)的變更或電極長度比率的變更。
(4)難以對線材的行進位置的控制。
對線材的全周緣進行電解處理之際，為使其均一地通過，線材必須在管狀電極的中心。在公知的方法中，由于線的振動、線的松弛、處理液的流動等的移動，會使其從中心偏離，而使靠近電極一側(cè)的處理量變大，且相反側(cè)的處理量也變小，進而導(dǎo)致在周緣方向上的處理量存在有不均一的情形。再者，也會有電極與線材之間的接觸的偏移變大的恐懼。管長度變大之際也會提高處理不均或與電極之間的接觸的危險性。
再者，本發(fā)明的另一目的是提供一種線材電解處理裝置，以排除對線材的電解處理無幫助的遺漏電流。
本發(fā)明為達成上述目的，是在直線排列配置的各管狀電極之間，使用絕緣性的遮蔽板，以抑制在各管狀電極管內(nèi)的電解處理液的流通，而減少對電解處理無幫助的遺漏電流。
也就是，本發(fā)明提出一種線材電解處理方法，適用于將極性相異的管狀電極直列排列，于電極內(nèi)供給電解處理液，且于線材行進之際利用PR電解法對線材的表面進行電解處理，此方法包括于電極之間設(shè)置有絕緣體制的遮蔽板，此遮蔽板用以限制電解處理液的流通，并防止電極之間的遺漏電流。
再者，本發(fā)明提出一種線材電解處理裝置，包括有多個管狀電極、供給機構(gòu)、行進機構(gòu)、絕緣體制的接頭部、以及絕緣體制的遮蔽板。此多個管狀電極內(nèi)側(cè)具有電解處理室。供給機構(gòu)供給電解處理液至電解處理室內(nèi)。行進機構(gòu)使線材于管狀電極內(nèi)行進。絕緣體制的接頭部用以連結(jié)各管狀電極。絕緣體制的遮蔽板設(shè)于接頭部內(nèi)，用以限制在相互鄰接的管狀電極之間的電解處理液的流通。
設(shè)置遮蔽板可避免通過處理液的電流短路，而防止遺漏電流的損失變大。為使遮蔽板可以抑制遺漏電流的導(dǎo)通，較佳是由絕緣體所形成。再者，當(dāng)接頭部也具有絕緣性時，可通過將極性變換部的電極之間絕緣，而防止短路。
管狀電極較佳具有從電極的外周至內(nèi)周的縫隙。借此，可從管狀電極的外部插入線材，而使線材配置于電極的內(nèi)部。在同樣的目的下，管狀電極及接頭部較佳為分離結(jié)構(gòu)。
各管狀電極的長較佳度為500mm以下。當(dāng)電極的長度為500mm以上時，則難以通過遮蔽板的中心孔得到防止線振動的效果，進而會提高處理不均一或電極間接觸的可能性。再者，在500mm以上的長尺寸管中，也無法得到極性順序、極性變換數(shù)、有效電極長度、及各電極區(qū)域的電極長度等的切換效果。總之，管長L與管內(nèi)徑d較佳為L/d＜20。當(dāng)L/d為20以上時，僅使對線的處理不均一的程度變大。
在絕緣體制的遮蔽板的中心部較佳形成線材行進用的插通孔，且插通孔的面積A(mm2)與線材內(nèi)徑d(mm)較佳為(A/π)1/2-d/2≤5?！?A/π)1/2-d/2≤5”表示插通孔的內(nèi)面與線材表面的平均間隔。當(dāng)超過5mm之際，則對線材朝電極中心的拘束力變?nèi)?，而成為線振動等處理不均一的原因。
在上述說明中，本發(fā)明的處理方法及處理裝置也可得到下列效果。
與極性相異的電極相接的處理液，可通過接頭內(nèi)的遮蔽板而分離，如此可以使通過處理液的電流所流失的遺漏電流變得極小，并可減小能源損失，而有效地進行電解處理。
由于處理液之間的遺漏電流減少，因此可以抑制因處理液的分解而發(fā)生氣體，進而降低處理液過熱的情形，并抑制液體的劣化。
在管上端，設(shè)有對應(yīng)線材寬度的若干寬度的縫隙，可以使接頭上下分離，而使線材從上部落入進行將線材安裝于行進部。其結(jié)果，可避免公知技術(shù)必需從管狀電極的端部插入線材的情形，而可簡單地安裝細的線、柔軟的線、卷曲的不合格線等。
10管狀電極 11縫隙12，13封閉構(gòu)件 14分割片15供電接線安裝部20接頭部21上部 22，26半圓筒面
23半圓板 24，30內(nèi)周緣突起25下部 27供給孔28排出孔 29遮蔽板29A固定遮蔽板 29A1，29B1，31溝渠29B旋轉(zhuǎn)遮蔽板 32半圓板部分33樞紐 34蓋部35圓筒部 40電源50端部按壓部 60槽61泵 63接管100線材
(裝置全體的結(jié)構(gòu))

圖1所示為本發(fā)明的電解酸洗裝置。
本發(fā)明的裝置具有經(jīng)由接頭部20的直列連接的多個管狀電極10。在各電極10中，分別與用以提供電力的電源40相連接。再者，更包括用以供給電解處理液給電極的供給機構(gòu)，以及使線材在電極內(nèi)行進的行進機構(gòu)。所進行的電解處理是提供電力給電極，且于電極內(nèi)經(jīng)由提供電解處理液而使線材行進。以下是對此裝置進行詳細的說明。
(管狀電極)管狀電極10，如同圖2A至圖2B所示，在中空圓筒狀的管內(nèi)，是由金屬或黑鉛等的導(dǎo)電性材料而構(gòu)成。使用利用雙極現(xiàn)象的PR電解法進行電解酸洗時，必需同時并用2個以上的管狀電極。
在本較佳實施例中，此電極10在其較長的方向上設(shè)有從外周延伸而與內(nèi)周連通的縫隙(slit)11。此縫隙11的設(shè)置為使線材可從電極的端部及從外周嵌入。縫隙11也不一定必需設(shè)置于電極的頭頂部，較佳是在全體上形成直線狀。
再者，由于在進行處理之際通過縫隙11涌出處理液，因此，較佳的是設(shè)置有必要對應(yīng)的封閉機構(gòu)，如同圖3A至圖3C所示。圖3A所示的結(jié)構(gòu)設(shè)置有寬度狹窄的縫隙11，且于此縫隙11上嵌入直線狀的封閉構(gòu)件12。圖3B所示的結(jié)構(gòu)設(shè)置有使電極的上部呈開口狀態(tài)的寬度較廣的縫隙11，且于此縫隙11上嵌入適當(dāng)?shù)姆忾]構(gòu)件13。
另外，請參照圖3C所示，電極10也可以為分割結(jié)構(gòu)。當(dāng)為分割結(jié)構(gòu)的情形時，在線材的安裝之際，將電極分割，以使線材可以輕易地配置于電極內(nèi)，并于處理之際，將電極組合成管狀使用。在此表示將一對溝槽狀的分割片14接合形成管狀的電極。各分割片14的材質(zhì)為相同種類的，為避免接合部份通有電流，因此必需要完全接觸。
當(dāng)縫隙11未被封閉的情形時，縫隙的寬度較佳為遠小于線材內(nèi)徑寬度的程度。當(dāng)縫隙的寬度狹小時，電解處理可均勻地施加于全周上。
另外，請參照圖2A至圖2B所示，在各個管狀電極10上設(shè)有供電接線安裝部15。供電接線安裝部15具有將來自電源40的供電線連接至電極10的接頭，且可利用種種的形式。例如，中央螺紋狀、螺栓形狀或貫穿孔樣式的突起形狀等。在圖1中，為將相鄰的管狀電極10相互通過與電源40的陽極·陰極的連接而連結(jié)的結(jié)構(gòu)。
其中，在用以連結(jié)大多數(shù)的管狀電極10的結(jié)構(gòu)中，且在各電極上設(shè)有供電接線安裝部15的情形下，通過電極數(shù)目的增減或來自電源的接線的切換，即可輕易地變更極性順序、極性變換數(shù)、有效電極長度、各電極區(qū)域的電極長度等。為此，可對應(yīng)處理對象的線材的特性而輕易地將條件最佳化。
(接頭部)接頭部20是在管狀電極10的支持的其它部分上，可分配處理液的導(dǎo)入及排出、極性變換部的遺漏電流的遮蔽、以及將被處理線材保持于中心位置。
詳細的接頭部如同圖4A至圖4D所示。接頭部20形成幾乎呈半圓筒狀的上部21與下部25相互接合而成的圓筒狀的結(jié)構(gòu)。此接頭部20是由絕緣體所形成，以通過將極性變換部的電極間進行絕緣而防止短路。
上部21具有半圓筒面22、并列于其內(nèi)側(cè)的中間的一對半圓板23、以及形成于半圓板23的兩側(cè)的內(nèi)周緣突起24。半圓板23與后述的遮蔽板29相互挾持，且在設(shè)于遮蔽板29的溝渠與半圓板23之間形成有線材的插通孔。內(nèi)周緣突起24可作為防止管狀電極的端部的滑脫。
另一方面，下部25具有半圓筒面26、貫通半圓筒面26的供給孔27及排出孔28、形成于半圓筒面26的內(nèi)側(cè)的中間部分的圓盤狀的遮蔽板29、以及形成于遮蔽板29的兩端部的內(nèi)周緣突起30。通過供給孔27及排出孔28可進行電解處理液的導(dǎo)入·排出。遮蔽板29通過與接頭部的連結(jié)，可以隔開相互鄰接的管狀電極，并可對在前述電極之間的處理液的流通進行限制。在此遮蔽板29上形成有從外緣至中心部為半徑方向的溝渠31。
在線材安裝之際，為上部21從下部25卸下的狀態(tài)，再將線材嵌入遮蔽板的溝渠31中。之后，將上部21覆蓋于下部25上而形成圓筒狀。此時，遮蔽板29挾持于上部21的半圓板23之間，并于半圓板23與遮蔽板29之溝渠端點部之間所圍繞而成之空間系成為線材行進用的插通孔。在本較佳實施例的情形下，溝渠端點部的圓弧與半圓板23的直線弦之間繞形成插通孔。插通孔也可以為圓形。為了電極10與線材之間的間隔的均一性，較佳的形狀為圓形、正多邊形或各邊對稱的形狀。
插通孔的面積不一定要大于線材的截面積。當(dāng)插通孔的面積較小時，則會抑制起因為線的振動、線的松弛、液體流動等朝管狀電極的半徑方向的線振動的位置。特別是，當(dāng)各管狀電極10較短時，線材可由各接頭部20所支持，而有效果地抑制線的松弛的發(fā)生。此結(jié)果，在通常的情形下，位于管狀電極10的中心的線材不會在線材周緣方向上發(fā)生處理不均的情形。再者，由于電極與線材之間的距離縮小，因此可以防止電極與線材相互接觸，而縮小電解電流的損失。
接頭部20雖以上述的在含有中心線的面上分割成上下2部分為例進行說明，然并不以此為限，也可以如圖5A至圖5D所示，為局部開放型、樞紐型、旋轉(zhuǎn)封閉型等形式。
圖5A所示為將圖4A至圖4D中的上下部分合成一體，僅將上部的半圓板部分32卸下而構(gòu)成的接頭部。在線材安裝之際，卸下半圓板部分32，再將線材嵌入遮蔽板29的溝渠內(nèi)。
圖5B所示為在圖4A至圖4D中的下部上借著樞紐33而設(shè)有半圓型的蓋部34的接頭部。當(dāng)線材安裝之際，打開蓋部34，再將線材嵌入遮蔽板29的溝渠內(nèi)。
圖5C至圖5D所示為在具有軸承方向上延伸的縫隙的圓筒部35內(nèi)，設(shè)置有固定遮蔽板29A與旋轉(zhuǎn)遮蔽板29B等2個的結(jié)構(gòu)。固定于圓筒部35內(nèi)的固定遮蔽板29A上形成有與圓筒部35的縫隙的位置相互吻合的溝渠29A1。另一方面，在旋轉(zhuǎn)遮蔽板29B上形成有從外緣至中心部分的溝渠29B1。當(dāng)插入線材之際，首先，將旋轉(zhuǎn)遮蔽板29B的溝渠29B1與固定遮蔽板的溝渠29A1相重合。接著，從圓筒部35的外周插入線材，直到線材落入各遮蔽板的溝渠29A1、29B1的端部為止。之后，旋回旋轉(zhuǎn)遮蔽板29B以形成線材的插通孔，并于圓筒部35的中心決定線材的位置。
由此，使用持有遮蔽板29的接頭部20，及可使在各管狀電極中每進行處理液的流動時，防止電極內(nèi)的泥漿(sludge)累積。另外，使處理液與線材有效率地接觸，且以防止液體劣化。
(端部按壓部)在直列連結(jié)的管狀電極10的兩端部上，安裝端部按壓部50。此端部按壓部50也可使用與前述接頭部相同的物質(zhì)。也就是，較佳為僅于接頭部20的一端側(cè)上插入管狀電極10，而于另一端側(cè)不配置管狀電極的情形。也可以于其上設(shè)置處理液的供給孔與排出孔之一。
(供給機構(gòu))電解處理液的供給機構(gòu)具有用以儲存處理液的槽60、用以循環(huán)處理液的泵61、以及用以將處理液供給接頭部20的接管63。在處理液中，可對應(yīng)處理的對象或目的而利用各種的電解液。例如是，在酸洗處理中，可使用鹽酸。處理液的流動方向較佳為與線材的行進方向成對向的方向，如此即可提高處理液與線材的接觸效率。
(行進機構(gòu))行進機構(gòu)也可以使線材在電極內(nèi)依據(jù)所定的速度行進。例如，從供給卷盤(reel)導(dǎo)出線材，使此線材通過電極內(nèi)，再以卷取卷盤卷取通過后的線材。
(實驗例)在下列條件下，對比較例與本發(fā)明的實例進行電解處理，去除表面10μm的必要的電極結(jié)構(gòu)及投入的電力進行比較。
線材對象銅亞鉛合金線，線徑為0.086mm。
<比較例>
管狀電極黑鉛制，內(nèi)徑為ψ60mm，外徑為ψ90mm，長為ψ1800mm，連結(jié)個數(shù)為2個。
極性配置(+)→(-)線材·電極距離30mm。
接頭部氯乙烯制，沒有遮蔽板。
<本發(fā)明的實例>
管狀電極黑鉛制，內(nèi)徑為ψ30mm，外徑為ψ60mm，長為ψ190mm，上部縫隙寬為5mm，連結(jié)個數(shù)為8個。
極性配置(+)→(-)→(+)→(-)→(+)→(-)→(+)→(-)
線材·電極距離15mm。
接頭部氯乙烯制，電極間隔為60mm，遮蔽板厚度為5mm，線材行進用插通孔徑為ψ3mm。
表1得到同一酸洗效果(去除表面10μm)的條件

※電流密度是將投入電流除以槽內(nèi)線材的表面積，其中包括有遺漏電流的損失，因此在實際的電解酸洗中所需的必要電流密度高于此值。
在上述中，于本發(fā)明的實例中，可以得到①縮小的電極及線材的距離；②縮小極性變換部的極板之間的遺漏電流；③較佳的處理液與線材的接觸等效果，而且由于裝置長度縮短而具有高線速，因而也可以得到與低投入電力的相同的效果。
再者，在比較例中，由于其周緣方向上的處理量的不均一，且由于線材與電極的接觸而使處理電流會瞬間降低，因而需要進行較多的處理。相對于此，在本發(fā)明的實例中，不會在周緣方向上發(fā)生處理量不均一的情形，而且也不會發(fā)生線材與電極相接觸的現(xiàn)象。
另外，在比較例中，因為泥漿的累積或液體的劣化等而在100單位時間下進行連續(xù)處理之后，其處理能力會大幅降低，且必需進行管內(nèi)清掃及電解處理液的更新。然而，在本發(fā)明的實例中，即使在150單位時間下進行連續(xù)處理之后，也不會降低其處理能力。
權(quán)利要求
1.一種線材電解處理方法，適用于將極性相異的管狀的多個電極直列排列，于該些電極內(nèi)供給一電解處理液，且于一線材行進之際利用一PR電解法對該線材的表面進行一電解處理，其特征是，該方法包括于該些電極之間設(shè)置有絕緣體制的一遮蔽板，該遮蔽板限制該電解處理液的流通，并防止該些電極之間的遺漏電流。
2.如權(quán)利要求1所述的線材電解處理方法，其特征是，管狀的該些電極具有從該些電極的外周至內(nèi)周的一縫隙。
3.如權(quán)利要求1所述的線材電解處理方法，其特征是，管狀的該些電極或一接頭部可分割自如，以于該些電極或該接頭部的內(nèi)部插入該線材。
4.如權(quán)利要求1所述的線材電解處理方法，其特征是，各管狀的該些電極的長度為500mm以下，且管長L與管內(nèi)徑d為L/d＜20。
5.如權(quán)利要求1所述的線材電解處理方法，其特征是，在絕緣體制的該遮蔽板的中心部具有線材行進用的一插通孔，且該插通孔的面積A(mm2)與該線材的內(nèi)徑d(mm)為(A/π)1/2-d/2≤5。
6.一種線材電解處理裝置，其特征是，該裝置包括多個管狀電極，該些管狀電極的內(nèi)側(cè)具有一電解處理室；一供給機構(gòu)，供給一電解處理液至該電解處理室內(nèi)；一行進機構(gòu)，使一線材于該些管狀電極內(nèi)行進；絕緣體制的一接頭部，連結(jié)各該些管狀電極；以及絕緣體制的一遮蔽板，設(shè)于該接頭部內(nèi)，限制在相互鄰接的該些管狀電極之間的該電解處理液的流通。
7.如權(quán)利要求6所述的線材電解處理裝置，其特征是，管狀的該些電極具有從該些電極的外周至內(nèi)周的一縫隙。
8.如權(quán)利要求6所述的線材電解處理裝置，其特征是，管狀的該些電極或一接頭部可分割自如，以于該些電極或該接頭部的內(nèi)部插入該線材。
9.如權(quán)利要求6所述的線材電解處理裝置，其特征是，各管狀的該些電極的長度為500mm以下，且管長L與管內(nèi)徑d為L/d＜20。
10.如權(quán)利要求6所述的線材電解處理裝置，其特征是，在絕緣體制的該遮蔽板的中心部具有線材行進用的一插通孔，且該插通孔的面積A(mm2)與該線材的內(nèi)徑d(mm)為(A/π)1/2-d/2≤5。
全文摘要
一種線材電解處理方法以及線材電解處理裝置，該裝置具有內(nèi)側(cè)為電解處理室的多個管狀電極、供給電解處理液至電解處理室內(nèi)的供給機構(gòu)、以及使線材在電極內(nèi)行進的行進機構(gòu)。通過在各管狀電極之間以絕緣體制的接頭部進行連接，以及在接頭部內(nèi)設(shè)置用以限制鄰接電極之間的電解處理液的流通的絕緣體制的遮蔽板，以排除對線材的電解處理無幫助的遺漏電流。
文檔編號C25F7/00GK1396313SQ0212183
公開日2003年2月12日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月6日
發(fā)明者大塚保之, 沼野正禎 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社