Agめっき治具の設計に関して

Question

めっき治具に関する質問です。

キュプロパイプ(Cu/Ni)に対する光沢Agめっきを行っていますが、
析出膜厚にバラツキがあり改善を行っています。

光沢Agめっきの膜厚は、6μm程度を狙っているのですが、
現在のめっき治具は、平面構造の為、治具端面にラッキングしたパイプは、
中央部分と比べて、Agめっき厚が12μm-15μm程度になっています。

バランスを取る為に、治具を楕円形の構造に変更してめっきを行ったが、
膜厚のバラツキは低減されたが、パイプの裏側(陽極に面してない部分)は、
3μm程度しかめっきが載りませんでした。

アイデアがありましたら教えて下さい。
よろしくお願いします。

【参考資料】

・光沢Agめっきは、下記のような試験槽で行っています。
流速…30L/min.　揺動速度…5m/min.
回転揺動は、設備上採用できません。

－－－－－－－－－－　→浴槽
　　******  ******    →陽極(Ag板)

===============　　→陰極(横揺動タイプ)

******  ******　　　
－－－－－－－－－－

・めっき治具は以下のような物でトライしました。
上から見た図

○現行治具

－－－－－－－－－－　パイプを10本ラッキング
↑　　　↑　　　　↑
厚い　　薄い　　　厚い

○試作治具

_____厚____
／     薄    ＼
－－－－－－－－　　　 
＼___________／

パイプを片面に5本ずつ、計10本ラッキング。
陽極に面した方は、6μm位付くが、裏側は3μm位しか付きません。

Answer

電流分布の制御が最重要だと思います。

陽極を両側に配置してその中心に陰極を配置するのは両面の電流分布を
均等にするためです。
楕円の場合、パイプ１本毎の位置は陽極に対して非対称なので、
めっき厚は不均一になりやすくなります。

構造上可能であれば、陰極側は一列のままで陰極-陽極間に遮蔽板を
入れてやるのが一番手っ取り早いと思います。
大雑把に言うと、厚く付く部分の前に板を入れる感覚で。

楕円を生かすのであれば、その場でパイプを回転させるとか。

Answer

Auで、同様の設備冶具を製作した事があります。

机上では、パイプのメッキ面が
＊ 電気的に均一性が保たれているか？
＊ パイプの対する液の流速が均一に保たれているか？
　 層流となっているか？乱流箇所は無いか？速度は速過ぎないか？
＊ 陽極酸化物の濃度が均一に保たれる（周辺）構造をしているか？

等々で、
冶具とワークの接点、冶具の形状、循環流量や整流板をカット＆トライ
してスペックをクリアした事を思い出しました。

結局、机上での理想に近い環境にしていかないと、問題は解決していきません。
頑張って下さい。

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