JPH0688285A - Electrodeposition method of metal - Google Patents
Electrodeposition method of metalInfo
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- JPH0688285A JPH0688285A JP4236963A JP23696392A JPH0688285A JP H0688285 A JPH0688285 A JP H0688285A JP 4236963 A JP4236963 A JP 4236963A JP 23696392 A JP23696392 A JP 23696392A JP H0688285 A JPH0688285 A JP H0688285A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気メッキや電
鋳加工等の電着方法において、電着金属の多孔質化を図
るようにした金属の電着方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeposition method for electroplating, electroforming, or the like, in which the electrodeposited metal is made porous so as to be porous.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば電気メッキは、金属(例えばニッ
ケル)イオンを含む電解液中に、金属製あるいは表面が
導電処理された被メッキ物を陰極として配置すると共
に、例えば電着すべき金属(ニッケル)からなる陽極を
配置し、それら両極間に直流電流を流すことにより、前
記被メッキ物の表面に金属(ニッケル)を薄膜状に電着
させるものである。また、電鋳加工は、例えばプラスチ
ック製の母型の表面に導電処理を行ったものを陰極と
し、電気メッキと同様に、その表面に金属を所定厚みに
電着させた後、電着金属を母型から剥がすことにより成
形型等の求める製品を得るものである。2. Description of the Related Art For example, in electroplating, an object to be plated made of metal or having its surface subjected to conductive treatment is placed as a cathode in an electrolytic solution containing metal (for example, nickel) ions, and the metal to be electrodeposited (nickel, for example). ) Is disposed and a direct current is passed between the both electrodes to deposit a metal (nickel) in a thin film on the surface of the object to be plated. Further, the electroforming process uses, for example, a cathode obtained by subjecting the surface of a plastic mold to a conductive treatment, and similarly to electroplating, a surface of a metal is electrodeposited to a predetermined thickness, and then an electrodeposited metal is deposited. The desired product such as a molding die is obtained by peeling it from the mother die.
【0003】このような電着の技術にあって、近年で
は、電鋳加工により、例えばプラスチック成形品の真空
成形に使用される多孔質の成形型を製造する技術が開発
されてきている(例えば特開昭60−152692号,
特開昭61−253392号公報)。この技術は、上述
のような一般の電着方法とは異なりに、成形品と同一外
形を有する母型(陰極)の表面に水素ガスの微細な気泡
を積極的に発生させ、この気泡を包み込むように金属を
析出させることにより、電着金属の多孔質化を図ろうと
するものである。図7は、このような電着により得られ
た多孔質成形型21を示しており、厚み方向に連続する
多数個の気孔21aを有した多孔質金属層から成る成形
型21を製造することができるものである。In such an electrodeposition technique, in recent years, a technique for producing a porous molding die used for vacuum forming a plastic molded product by electroforming has been developed (for example, JP-A-60-152692,
JP-A-61-253392). Unlike the above-mentioned general electrodeposition method, this technique positively generates fine bubbles of hydrogen gas on the surface of a mother die (cathode) having the same outer shape as the molded product and wraps the bubbles. By thus precipitating the metal, it is intended to make the electrodeposited metal porous. FIG. 7 shows a porous molding die 21 obtained by such electrodeposition, and it is possible to manufacture a molding die 21 composed of a porous metal layer having a large number of pores 21a continuous in the thickness direction. It is possible.
【0004】このように電鋳加工により多孔質成形型を
製造するためには、母型に対し、その表面層を導電部と
絶縁部とのいわば微細な斑状とするポーラス化用処理を
行い、導電部と絶縁部と境界部で過電界を生じさせて水
素ガスを積極的に発生させるようにしている。このポー
ラス化用処理は、母型の表面に、導電塗料に絶縁性ラッ
カーを混合したスプレー液を吹付けたり、母型の表面に
銀鏡反応により導電層を形成した後、その導電層に銀腐
食剤を塗布して銀の一部を除去するといった方法により
行われるようになっている。In order to manufacture a porous molding die by electroforming as described above, the mother die is subjected to a porosity-treating treatment in which the surface layer of the mother die is in the form of so-called fine spots. An over electric field is generated at the boundary between the conductive portion and the insulating portion to positively generate hydrogen gas. This porosity treatment is carried out by spraying a spray liquid, which is a conductive paint mixed with an insulating lacquer, on the surface of the master mold, or by forming a conductive layer on the surface of the master mold by a silver mirror reaction, and then corroding the conductive layer with silver. The method is applied to remove a part of silver by applying an agent.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た電鋳加工により多孔質成形型を製造する従来の技術で
は、母型の表面に対して、導電部と絶縁部とを微細斑状
に混在させたポーラス化用の処理を行うことが必須であ
った。このため、メッキに採用したくとも、被電着物が
金属(導電体)である場合には金属を多孔状に電着させ
ることは不可能であり、また、例えば絶縁性の被電着物
にポーラス化用処理を行った場合でも、一旦電鋳(メッ
キ)加工を中断してしまうと、後に加工を再開してもそ
の後は電着金属が多孔状とならない不具合があった。However, in the conventional technique for producing the porous mold by the electroforming process described above, the conductive portion and the insulating portion are mixed in fine spots on the surface of the mother die. It was essential to carry out the processing for porosity. Therefore, even if it is desired to use it for plating, it is impossible to electrodeposit metal in a porous form if the electrodeposit is a metal (electric conductor). Also, for example, if the electrodeposit is insulative, it is porous. Even if the chemical treatment is performed, once the electroforming (plating) process is interrupted, there is a problem that the electrodeposited metal does not become porous after the process is restarted.
【0006】そして、図7に示すように、多孔質成形型
21の表面部においては気孔21aは極く細かいものと
なっていても、電着が進行して母型表面から外側に離れ
るに伴って、複数個の気泡が集合して大きな1個の気泡
となり、その分気孔21aが次第に大きくなってしまう
欠点があり、強度面などの問題が生ずることになってい
た。As shown in FIG. 7, even if the pores 21a are extremely fine on the surface of the porous molding die 21, as the electrodeposition progresses and the pores 21a move away from the surface of the mother die, Then, a plurality of bubbles are aggregated to form one large bubble, and the pores 21a gradually increase in size, which causes a problem such as strength.
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、被電着物に金属を電着させる方法にあ
って、被電着物の表面のポーラス化用処理の有無にかか
わらず、電着金属の多孔質化を十分に図ることができる
と共に、形成される気孔の大きさの制御を可能とするこ
とができる金属の電着方法を提供するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for electrodepositing a metal on an object to be electrodeposited, regardless of whether the surface of the object to be electrodeposited is porous or not. Another object of the present invention is to provide a method for electrodepositing a metal which can sufficiently make the electrodeposited metal porous and can control the size of pores formed.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の金属の電着方法
は、金属イオンを含む電解液中に、陽極及び被電着物を
配置し、それら陽極と被電着物との間に電流を流すこと
により、前記被電着物に金属を電着させる方法であっ
て、電解液にイオン移動度の高い陽イオンと陰イオンと
を組合わせた電解質からなる添加剤を添加すると共に、
通常時の電流波形に対して一時的に電流波形を変化させ
ることを間欠的に行いながら電流を流すようにしたとこ
ろに特徴を有するものである。In the method for electrodepositing a metal of the present invention, an anode and an electrodeposit are placed in an electrolytic solution containing metal ions, and an electric current is passed between the anode and the electrodeposit. Thereby, in the method of electrodepositing a metal on the electrodeposited material, while adding an additive comprising an electrolyte in which a cation and anion having high ion mobility are combined to the electrolytic solution,
The feature is that the current is made to flow while intermittently changing the current waveform with respect to the normal current waveform.
【0009】[0009]
【作用】被電着物に電着される金属を多孔質化させるに
は、被電着物の表面に水素ガス等の微細な気泡を無数に
発生させ、その気泡を包み込むようにさせながら金属を
電着させれば良い。[Function] In order to make the metal electrodeposited on the electrodeposit to be porous, an infinite number of fine bubbles such as hydrogen gas are generated on the surface of the electrodeposit and the metal is charged while enclosing the bubbles. Just wear it.
【0010】本発明の金属の電着方法によれば、電解質
からなる添加剤は、電解液中で陽イオン及び陰イオンに
電離し、通電が開始されることにより、それらイオンが
夫々陰極及び陽極に引寄せられるのであるが、それらイ
オンのイオン移動度が高いため、両極におけるそれらイ
オンの反応が速やかに行われるようになり、陰極即ち被
電着物の表面において多量の水素ガスが発生するように
なる。従って、ポーラス化用処理の有無にかかわらず、
電着金属の十分な多孔質化に必要な気泡を発生させるこ
とが可能となる。According to the metal electrodeposition method of the present invention, the additive consisting of the electrolyte is ionized into cations and anions in the electrolytic solution, and when the energization is started, these ions are respectively cathode and anode. However, due to the high ion mobility of these ions, the reaction of these ions at both electrodes will be carried out rapidly, and a large amount of hydrogen gas will be generated on the surface of the cathode, that is, the electrodeposited material. Become. Therefore, regardless of the presence or absence of the porosity processing,
It becomes possible to generate bubbles necessary for making the electrodeposited metal sufficiently porous.
【0011】この場合、添加剤としては、イオン移動度
の高い陽イオンと陰イオンとを組合わせた電解質であれ
ば、種々のものが使用できるが、HCl,HBr,HI
等のハロゲン化水素酸が特に好適する。In this case, as the additive, various kinds of electrolytes can be used as long as they are electrolytes in which cations and anions having high ion mobility are combined, and HCl, HBr, HI are used.
Particularly preferred are hydrohalic acids such as
【0012】そして、上述のように電着金属の多孔質化
に必要な気泡を常時発生させることができても、その気
泡が被電着物や電着金属層の表面に長時間付着した状態
が続くと、気泡の数が多くなり過ぎてそれらが集合し大
きな気泡となってしまう事情がある。Even if the bubbles necessary for making the electrodeposited metal porous can always be generated as described above, it is possible that the bubbles remain attached to the surface of the electrodeposited object or the electrodeposited metal layer for a long time. If continued, the number of bubbles will increase too much and they will aggregate into large bubbles.
【0013】ところが、本発明の金属の電着方法によれ
ば、通常時の電流波形に対して一時的に電流波形を変化
させることを間欠的に行いながら電流を流すようにした
ので、被電着物や電着金属層の表面に付着した気泡が大
きくなったところで、被電着物や電着金属層に一時的に
いわば電気的な衝撃が与えられるようになり、これに
て、付着していた気泡を被電着物や電着金属層から外し
て除去することができる。そして、その後通常の電流波
形による通電に戻すことにより、改めて細かい気泡を発
生させて被電着物や電着金属層の表面に付着させること
ができ、さらに金属を電着させることを繰返すことによ
り、電着金属層に形成される気孔の大きさを制御するこ
とができるようになる。However, according to the metal electrodeposition method of the present invention, the current is made to flow while intermittently changing the current waveform with respect to the current waveform during normal operation. When the air bubbles that adhered to the surface of the kimono or the electrodeposited metal layer became large, an electrical shock was temporarily applied to the object to be electroplated or the electrodeposited metal layer. The bubbles can be removed by removing them from the electrodeposited object or the electrodeposited metal layer. Then, by returning to normal current waveform energization, fine bubbles can be generated again to be attached to the surface of the electrodeposited object or the electrodeposited metal layer, and by further repeating the electrodeposition of the metal, It becomes possible to control the size of the pores formed in the electrodeposited metal layer.
【0014】この場合、通常時には直流による通電が行
われるが、電流波形の変化としては、直流から交流に変
化させる、直流の極を逆転させる、電流の大きさを増減
させる、電流を流すことを中断するといった態様があ
る。In this case, the current is normally supplied by direct current, but the current waveform changes include changing from direct current to alternating current, reversing the polarity of direct current, increasing or decreasing the magnitude of current, and passing current. There is a mode of suspending.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1乃至
図3を参照しながら説明する。尚、本実施例では、例え
ば真空成形用の多孔質成形型を、電鋳加工により製造す
る場合に本発明を適用している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, in the present embodiment, the present invention is applied, for example, when a porous forming die for vacuum forming is manufactured by electroforming.
【0016】電鋳加工により多孔質成形型を製造するに
は、図2に示すように、被電着物としての母型1が用い
られる。この場合、この母型1は、例えば成形品の表面
と同一の凹凸形状を有しポーラス化用処理がなされた表
面層2の裏面側に、エポキシ樹脂及び強化用繊維等を積
層して形成された裏打層3を備えて構成されている。詳
しく図示はしないが、前記表面層2は、前記裏打層3の
表面全体にわたって付着硬化された導電塗料からなる導
電部と、その導電部の表面に無数の微細斑点状に付着硬
化された絶縁塗料からなる絶縁部とから構成されてい
る。In order to manufacture a porous molding die by electroforming, as shown in FIG. 2, a mother die 1 as an electrodeposit is used. In this case, the mother die 1 is formed, for example, by laminating an epoxy resin and a reinforcing fiber on the back surface side of the surface layer 2 which has the same concavo-convex shape as the surface of the molded product and has been subjected to the porous treatment. The backing layer 3 is provided. Although not shown in detail, the surface layer 2 includes a conductive portion made of a conductive coating material that is adhered and hardened over the entire surface of the backing layer 3, and an insulating coating material that is adhered and hardened on the surface of the conductive portion in a number of fine spots. And an insulating part.
【0017】図示及び詳しい説明は省略するが、この母
型1を製造するにあたっては、成形品と同一形状を有す
る原型を木型等から製作し、この原型の表面部にシリコ
ン樹脂を注型して硬化させ、離型することにより成形品
と逆の凹凸形状を有する反転型を製作する。そして、こ
の反転型の内表面に例えばスプレーにより絶縁塗料を霧
状に吹付けて硬化させた後、反転型の内表面全体に導電
塗料を所定厚みに吹付けて硬化させる。これにて、導電
部と絶縁部とからなる表面層2が形成され、その後、そ
の表面層2の上に裏打層3を形成して、前記表面層2と
共に反転型から離型することにより、母型1が得られる
のである。Although illustration and detailed description are omitted, when manufacturing the mother die 1, a master having the same shape as the molded product is manufactured from a wooden mold or the like, and a silicone resin is cast on the surface of the master. Then, it is cured and released from the mold to produce an inversion mold having a concavo-convex shape opposite to that of the molded product. Then, after spraying the insulating coating material in a mist state by spraying on the inner surface of the reversing mold to cure it, the conductive coating material is sprayed to a predetermined thickness on the entire inner surface of the reversing mold to cure. In this way, the surface layer 2 including the conductive portion and the insulating portion is formed, and then the backing layer 3 is formed on the surface layer 2 and released from the reversal mold together with the surface layer 2. The matrix 1 is obtained.
【0018】次に、図2は本実施例において使用される
電鋳加工装置4を概略的に示しており、ここで、電鋳槽
5内には、例えばスルファミン酸ニッケルを主な組成と
してなる電解液6が、所要のpH及び温度に保たれた状
態で収容されている。この場合、例えばスルファミン酸
ニッケルの濃度は600g/lとされ、また、pHは
1.5、温度は35℃といった条件とされている。Next, FIG. 2 schematically shows an electroforming apparatus 4 used in this embodiment, in which the electroforming tank 5 has, for example, nickel sulfamate as a main composition. The electrolytic solution 6 is contained in a state of being maintained at a required pH and temperature. In this case, for example, the concentration of nickel sulfamate is 600 g / l, the pH is 1.5, and the temperature is 35 ° C.
【0019】そして、この電解液6中には、イオン移動
度の高い陽イオンと陰イオンとを組合わせた電解質から
なる添加剤例えば臭化水素酸(HBr)が、所要量(例
えば2cc/l)添加されている。In the electrolytic solution 6, an additive such as hydrobromic acid (HBr), which is an electrolyte in which a cation and an anion having high ion mobility are combined, is used in a required amount (for example, 2 cc / l). ) Has been added.
【0020】この場合、イオン移動度の高い陽イオン及
び陰イオンとしては、次の表1に示すものが上げられ
る。In this case, as the cations and anions having high ion mobility, those shown in Table 1 below are listed.
【0021】[0021]
【表1】 [Table 1]
【0022】添加剤としては、この表1に示された陽イ
オンと陰イオンとを組合わせた電解質であれば、どの組
合わせでも採用することができるが、水素イオンとハロ
ゲンイオンとを組合わせたHCl,HBr,HI等のハ
ロゲン化水素酸が特に好適する。この場合、陽イオンと
しては、水素イオンのイオン移動度が最も高いが、金属
イオンを採用することも可能である。As the additive, any combination of cations and anions shown in Table 1 can be used, but hydrogen ion and halogen ion can be combined. Especially preferred are hydrohalic acids such as HCl, HBr, HI and the like. In this case, hydrogen ions have the highest ion mobility as cations, but metal ions can also be used.
【0023】そして、前記電鋳槽5内には、ニッケルか
らなる陽極7が配置されると共に、陰極として前記母型
1が配置され、それら両極7,1間に電源装置8が接続
される。詳しい図示及び説明は省略するが、この電源装
置8は、商用電源の電圧を低下させる変圧器、交流を直
流に変換する整流器、両極7,1間に流す電流を直流と
交流との間で切換える切換器、その切換器による切換え
を所定の時間に行なわせるためのタイマー等を備えて構
成されている。In the electroforming tank 5, an anode 7 made of nickel is arranged, the mother die 1 is arranged as a cathode, and a power supply device 8 is connected between the both electrodes 7, 1. Although detailed illustration and description are omitted, this power supply device 8 is a transformer that lowers the voltage of the commercial power supply, a rectifier that converts alternating current to direct current, and switches the current flowing between both poles 7 and 1 between direct current and alternating current. The switch is provided with a timer for causing the switch to perform switching at a predetermined time.
【0024】この場合、前記電源装置8により、通常時
には、陽極7と母型1(表面層2)との間には、所要の
電流密度(例えば1A/dm2 )となるように直流電流
が流されるのであるが、後述するように、その直流の電
流波形に対して、一時的に電流波形を変化させることが
間欠的に行われるようになっている。本実施例では、直
流から50〜60サイクルの交流に切換えられること
が、例えば1時間に1回、数秒〜数十秒程度行われるよ
うになっている。In this case, the power supply device 8 normally causes a direct current to flow between the anode 7 and the matrix 1 (surface layer 2) so that a required current density (for example, 1 A / dm2) is obtained. However, as will be described later, the current waveform is temporarily changed with respect to the DC current waveform. In this embodiment, switching from direct current to alternating current of 50 to 60 cycles is performed, for example, once every hour for several seconds to several tens of seconds.
【0025】さて、電鋳加工を行うにあたっては、上述
のように、電鋳槽5内(電解液6中)に、ニッケルより
なる陽極7及び被電着物としての母型1を配置する。そ
して、それら両極7,1間に電源装置8を接続して電流
を流す。この場合、通常時は、直流電流が流される。When performing electroforming, as described above, the anode 7 made of nickel and the mother die 1 as an electrodeposit are placed in the electroforming tank 5 (in the electrolytic solution 6). Then, a power supply device 8 is connected between the both electrodes 7 and 1 to flow a current. In this case, a direct current is normally supplied.
【0026】すると、電解反応により母型1(表面層
2)の表面にニッケル金属が析出し電着が行われるので
あるが、この際、電解液6に添加されている添加剤(臭
化水素酸)が、水素イオン及び臭素イオンに電離し、通
電により、それらイオンが夫々陰極(母型1)及び陽極
7に引寄せられる。このとき、それらイオンのイオン移
動度が高いため、母型1の表面や陽極7におけるそれら
イオンの反応が速やかに行われるようになり、陰極即ち
母型1の表面において水素ガスの微細な気泡が無数に発
生するようになる。Then, nickel metal is deposited on the surface of the matrix 1 (surface layer 2) by electrolytic reaction to cause electrodeposition. At this time, the additive (hydrogen bromide) added to the electrolytic solution 6 is used. Acid) ionizes hydrogen ions and bromine ions, and by energization, these ions are attracted to the cathode (matrix 1) and the anode 7, respectively. At this time, since the ion mobility of these ions is high, the reaction of these ions on the surface of the matrix 1 and the anode 7 is rapidly performed, and fine bubbles of hydrogen gas are generated on the cathode, that is, the surface of the matrix 1. It will occur innumerably.
【0027】ニッケルは、母型1の表面に付着している
多数個の微細な気泡を包み込むように延びながら母型1
の表面に析出するようになり、ニッケルの電着が進行す
るに伴い、母型1の表面部の気泡から連続するようにし
て母型1の外側に向けてさらに気泡が付着し、ニッケル
はさらにその気泡を包むように延びながら析出して行
く。これにて、ニッケルは母型1の表面に多孔状に電着
されるようになるのである。Nickel extends while enclosing a large number of fine bubbles adhering to the surface of the mother die 1
As the electrodeposition of nickel progresses, further bubbles adhere to the outside of the master mold 1 so that they continue from the bubbles on the surface of the master mold 1, and nickel is further deposited. It grows so as to wrap the bubbles and precipitates. As a result, nickel is electrodeposited on the surface of the mother die 1 in a porous manner.
【0028】尚、この場合、母型1(表面層2)の表面
は導電部と絶縁部とがいわば微細斑状となったポーラス
化用処理がなされているため、導電部と絶縁部との境界
部で過電界が生じて水素ガスの気泡が発生し易くなって
気泡の発生がより一層促進されるようになるが、必ずし
もポーラス化用処理は必要なく、上述の添加剤による気
泡の発生によって、電着金属の多孔質化に十分な気泡を
発生させることが可能である。In this case, since the surface of the mother die 1 (surface layer 2) is subjected to a porosity treatment in which the conductive portion and the insulating portion are in a so-called minute spot pattern, the boundary between the conductive portion and the insulating portion is formed. In the part, an over-electric field is generated to easily generate bubbles of hydrogen gas and the generation of bubbles will be further promoted, but the treatment for forming porosity is not necessarily required, and by the generation of bubbles by the above-mentioned additive, It is possible to generate sufficient bubbles to make the electrodeposited metal porous.
【0029】而して、母型1の表面に発生する気泡は、
極く細かいものとなっているが、電着が進行して母型1
表面から外側に離れるに伴って、気泡の数が多くなり過
ぎて複数個の気泡が集合して大きな1個の気泡となり、
ひいては電着金属層に形成される気孔が大きくなってし
まう事情がある。Thus, the bubbles generated on the surface of the mother die 1 are
Although it is extremely fine, the electrodeposition progresses and the mother die 1
With the distance from the surface to the outside, the number of bubbles becomes too large and a plurality of bubbles aggregate to form one large bubble.
As a result, the pores formed in the electrodeposited metal layer become large.
【0030】そこで、本実施例においては、通常時の直
流の電流波形に対して、一時的に電流波形を交流に変化
させることを間欠的に行いながら電流を流すようにして
いる。上述のように、本実施例では、直流から50〜6
0サイクルの交流に切換えることを、1時間に1回、数
秒〜数十秒程度行うようにしているのである。このとき
の電流波形を図3(a)に示している。Therefore, in the present embodiment, the current is made to flow while intermittently changing the current waveform from the normal DC current waveform to AC. As described above, in this embodiment, 50 to 6 from DC.
Switching to 0 cycle AC is performed once an hour for several seconds to several tens of seconds. The current waveform at this time is shown in FIG.
【0031】また、このときの交流としては、50〜6
0サイクル交流の他にも、図3(b)に示すような低サ
イクル(1.25〜10サイクル)の交流、図3(c)
に示すような倍サイクル(100〜120サイクル)の
交流、図3(d)に示すような矩形波交流等を採用する
ことも可能である。The alternating current at this time is 50 to 6
In addition to 0 cycle AC, low cycle (1.25 to 10 cycles) AC as shown in FIG. 3B, FIG.
It is also possible to employ a double cycle alternating current (100 to 120 cycles) alternating current as shown in FIG. 3, a rectangular wave alternating current as shown in FIG.
【0032】これにて、母型1の表面や電着金属層の表
面に付着した気泡が大きくなったところで、一時的にい
わば電気的な衝撃が与えられるようになり、その気泡が
母型1や電着金属層から取外されて除去されるようにな
る。そして、その後直流による通電に戻されることによ
り、改めて添加剤の作用により微細な気泡が電着金属層
の表面に発生し付着するようになり、上記と同様にその
気泡を包み込むようにニッケルが電着されるようにな
る。As a result, when the bubbles attached to the surface of the mother die 1 or the surface of the electrodeposited metal layer become large, an electric shock is temporarily given, so to speak, and the bubbles are generated. It is also removed from the electrodeposited metal layer and removed. Then, by returning the current to direct current, fine bubbles are again generated and adhered to the surface of the electrodeposited metal layer by the action of the additive, and nickel is electrically charged so as to wrap the bubbles in the same manner as above. It will be worn.
【0033】このような通電のパターンを繰返すことに
より、常に細かい気泡が生成され、それら細かい気泡を
包み込むようにしてニッケルの電着が行われる。母型1
に対する所定厚み(例えば3mm)の電着が行われたと
ころで、電鋳加工を終了し、電着ニッケル層を母型1か
ら離型することにより、図1に示すような、厚み方向に
連続する多数個の微細な気孔9aを有し、しかもそれら
気孔9aの大きさの揃った多孔質成形型9が得られるの
である。尚、上記方法によれば、例えば電着金属層に部
分的にマスキングを行うために電鋳加工を中断すること
も可能となり、再開後に添加剤の作用により新たに気泡
を発生させることができる。By repeating such an energization pattern, fine bubbles are always generated, and nickel is electrodeposited so as to wrap the fine bubbles. Mother mold 1
When the electrodeposition of a predetermined thickness (for example, 3 mm) is completed, the electroforming process is finished and the electrodeposited nickel layer is released from the mother die 1 to continue in the thickness direction as shown in FIG. It is possible to obtain a porous molding die 9 having a large number of fine pores 9a and having the pores 9a of uniform size. According to the above method, for example, the electroforming process can be interrupted in order to partially mask the electrodeposited metal layer, and after the resumption, bubbles can be newly generated by the action of the additive.
【0034】このように本実施例によれば、電解液6
に、イオン移動度の高い陽イオンと陰イオンとを組合わ
せた電解質からなる添加剤を添加したことにより、従来
必須と考えられていた母型1表面のポーラス化用処理の
有無に拘らず、電着金属の多孔質化に必要な気泡を発生
させることができる。従って、電着金属層の多孔質化を
十分に図ることができ、また、従来では不可能であった
電鋳加工の中断,再開も可能となったのである。As described above, according to this embodiment, the electrolytic solution 6
By adding an additive composed of an electrolyte in which a cation and an anion having high ion mobility are combined to the above, regardless of the presence or absence of the porousization treatment of the surface of the matrix 1 which was considered to be essential in the past, It is possible to generate bubbles necessary for making the electrodeposited metal porous. Therefore, it is possible to sufficiently make the electrodeposited metal layer porous, and it is possible to suspend and restart the electroforming process, which has been impossible in the past.
【0035】そして、通常時の直流の電流波形に対し
て、一時的に電流波形を交流に変化させることを間欠的
に行いながら電流を流すようにしたので、気泡が大きく
なったところでその気泡を除去し、改めて細かい気泡を
発生させることができるようになった。この結果、母型
表面から外側に離れるに伴って複数個の気泡が集合して
大きくなり気孔21aが次第に大きくなっていた従来の
多孔質成形型21と異なり、気泡の大きさ言換えれば電
着金属層の気孔9aの大きさを制御することができ、ひ
いては、機械的強度等にも優れた高品質な多孔質成形型
9を得ることができるものである。Since the current is made to flow while intermittently changing the current waveform to an alternating current with respect to the direct current waveform at the normal time, the bubbles are blown when they become large. By removing it, it became possible to generate fine bubbles again. As a result, unlike the conventional porous molding die 21 in which a plurality of bubbles are aggregated and become larger with the distance from the surface of the matrix to the outside and the pores 21a are gradually enlarged, the size of the bubbles is, in other words, electrodeposition. It is possible to control the size of the pores 9a of the metal layer, and it is possible to obtain a high-quality porous mold 9 that is excellent in mechanical strength and the like.
【0036】尚、上記実施例では、電流波形の変化の一
態様として、直流から交流に変化させるようにしたが、
その他にも、図4(a),(b)に示すような直流の極
を逆転させる態様や、図5(a),(b),(c)に示
すような電流の大きさを増減させる態様、図示はしない
が電流を流すことを中断するといった態様がある。ま
た、上述のような電流波形の選択や、通電時間や切換時
間の設定は、求める電着物等によって適宜決定すれば良
い。In the above embodiment, as one mode of changing the current waveform, the direct current is changed to the alternating current.
In addition, a mode in which the DC poles are reversed as shown in FIGS. 4A and 4B and the magnitude of the current as shown in FIGS. 5A, 5B and 5C is increased or decreased. Although not shown, there is a mode in which the flow of current is stopped. The selection of the current waveform and the setting of the energization time and the switching time as described above may be appropriately determined depending on the electrodeposit to be obtained.
【0037】また、上記実施例では、電鋳加工により多
孔質成形型9を製造する場合を例としたが、本発明を電
気メッキに適用することができることは勿論である。図
6は、金属薄板からなる被電着物11の表面に、本発明
の方法を使用した電気メッキ加工により、連続した無数
の気孔12aを備えてなる多孔質の電着金属層12を電
着して得られた多孔質金属板13を示している。この場
合も、電着金属層12に大きさの揃った気孔12aを形
成することができる。In the above embodiment, the case where the porous molding die 9 is manufactured by electroforming is taken as an example, but it goes without saying that the present invention can be applied to electroplating. FIG. 6 shows that a porous electrodeposited metal layer 12 having a number of continuous pores 12a is electrodeposited on the surface of an electrodeposited object 11 made of a thin metal plate by electroplating using the method of the present invention. The porous metal plate 13 obtained by the above is shown. Also in this case, it is possible to form the pores 12a of uniform size in the electrodeposited metal layer 12.
【0038】この多孔質金属板13は、例えばバッテリ
ーの電極として利用することができる。この多孔質金属
板13は、極めて大きな表面積(例えば平板の70〜8
0倍)が得られるため、電極として採用すれば、バッテ
リーの高電圧化,高容量化や小形化等を図ることができ
るのである。This porous metal plate 13 can be used as an electrode of a battery, for example. This porous metal plate 13 has an extremely large surface area (for example, a flat plate 70 to 8).
Therefore, if used as an electrode, it is possible to increase the voltage, capacity, and size of the battery.
【0039】さらに、図示はしないが、絶縁材料例えば
プラスチック製の薄板からなる被電着物の表面に化学メ
ッキや蒸着等の方法により導電層を形成し、同様の方法
で電気メッキを行うことにより、やはり表面に多孔状の
電着金属層を備えたプラスチック板を得ることができ
る。このものは、例えば高品質の電波吸収体として電波
シールド等の用途に利用することができる。Further, although not shown, a conductive layer is formed on the surface of the electrodeposited object made of an insulating material such as a plastic thin plate by a method such as chemical plating or vapor deposition, and electroplating is performed by the same method. Again, a plastic plate having a porous electrodeposited metal layer on the surface can be obtained. This can be used as a high-quality electromagnetic wave absorber, for example, in an application such as an electromagnetic wave shield.
【0040】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
実施例に限定されるものではなく、種々の材質や形状の
被電着物に対して、電着金属の多孔質化を図ることがで
き、その電着金属層の厚みや形状、気孔の大きさや数量
なども種々変更することができる。また、電着金属の種
類としても、ニッケルはもとより、金,銀,銅,クロ
ム,亜鉛,錫等の様々なものがあるなど、本発明は要旨
を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。そし
て、本発明の金属の電着方法を用いて得られる製品は、
今後、様々な分野,用途に広く利用することができる可
能性がある。In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and it is possible to make the electrodeposited metal porous for the materials to be electrodeposited of various materials and shapes. The thickness and shape of the electrodeposited metal layer, and the size and number of pores can be variously changed. The present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention, such as nickel, gold, silver, copper, chromium, zinc, tin and the like. is there. Then, the product obtained by using the metal electrodeposition method of the present invention,
In the future, it may be widely used in various fields and applications.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の金属の電着方法によれば、電解液にイオン移動度の高
い陽イオンと陰イオンとを組合わせた電解質からなる添
加剤を添加すると共に、通常時の電流波形に対して一時
的に電流波形を変化させることを間欠的に行いながら電
流を流すようにしたので、被電着物の表面のポーラス化
用処理の有無にかかわらず、電着金属の多孔質化を十分
に図ることができると共に、形成される気孔の大きさの
制御を可能とすることができるという優れた実用的効果
を奏するものである。As is clear from the above description, according to the metal electrodeposition method of the present invention, an additive composed of an electrolyte in which a cation and an anion having high ion mobility are combined in an electrolytic solution. In addition to the above, the current was made to flow while intermittently changing the current waveform with respect to the current waveform during normal operation. In addition, it is possible to sufficiently make the electrodeposited metal porous and to control the size of the formed pores, which is an excellent practical effect.
【図1】本発明の一実施例を示すもので、多孔質成形型
の部分的な拡大縦断面図FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a partially enlarged vertical sectional view of a porous molding die.
【図2】電鋳加工装置を概略的に示す図FIG. 2 is a diagram schematically showing an electroforming apparatus.
【図3】直流から交流に変化させる場合の電流波形の一
例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a current waveform when changing from DC to AC.
【図4】直流の極を逆転させる場合の電流波形の一例を
示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a current waveform when a DC pole is reversed.
【図5】電流の大きさを増減させる場合の電流波形の一
例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an example of a current waveform when the magnitude of the current is increased or decreased.
【図6】本発明の他の実施例を示す多孔質金属板の部分
的な拡大縦断面図FIG. 6 is a partially enlarged vertical sectional view of a porous metal plate showing another embodiment of the present invention.
【図7】従来例を示す図1相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.
図面中、1は母型(被電着物)、2は表面層、3は裏打
層、4は電鋳加工装置、5は電鋳槽、6は電解液、7は
陽極、8は電源装置、9は多孔質成形型、9aは気孔、
11は被電着物、12は電着金属層、12aは気孔を示
す。In the drawings, 1 is a mold (object to be electrodeposited), 2 is a surface layer, 3 is a backing layer, 4 is an electroforming machine, 5 is an electroforming tank, 6 is an electrolytic solution, 7 is an anode, 8 is a power supply device, 9 is a porous mold, 9a is pores,
Reference numeral 11 indicates an electrodeposited object, 12 indicates an electrodeposited metal layer, and 12a indicates pores.
Claims (1)
被電着物を配置し、それら陽極と被電着物との間に電流
を流すことにより、前記被電着物に金属を電着させる方
法において、前記電解液にイオン移動度の高い陽イオン
と陰イオンとを組合わせた電解質からなる添加剤を添加
すると共に、通常時の電流波形に対して一時的に電流波
形を変化させることを間欠的に行いながら電流を流すよ
うにしたことを特徴とする金属の電着方法。1. A method of depositing a metal on an electrodeposited material by placing an anode and an electrodeposited material in an electrolytic solution containing metal ions and applying a current between the anode and the electrodeposited material. In addition, while adding an additive consisting of an electrolyte in which a cation and anion having high ion mobility are combined to the electrolytic solution, intermittently changing the current waveform with respect to the current waveform during normal operation is intermittent. A method for electrodepositing a metal, characterized in that an electric current is made to flow while performing the operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4236963A JPH0798997B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Metal electrodeposition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4236963A JPH0798997B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Metal electrodeposition method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0688285A true JPH0688285A (en) | 1994-03-29 |
JPH0798997B2 JPH0798997B2 (en) | 1995-10-25 |
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ID=17008365
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JP (1) | JPH0798997B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007073162A3 (en) * | 2005-12-20 | 2008-03-27 | Cyber Tech Internat Ltd | Method for electroplating an article having a surface with a nanostructure to be plated and apparatus for carrying out such a method |
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1992
- 1992-09-04 JP JP4236963A patent/JPH0798997B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH0798997B2 (en) | 1995-10-25 |
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