イ リス タ化 の 定 着 と応 用 の 進 展
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(2) 一解. 説 一. る端 子 、 あ る い は各 種 保 護 装 置 や 制 御 機 能 部 品 が 収 容(ま. た 、 時 に は これ らを 分 割 す る場 合 もあ る が. )さ れ て い る 。 以 上 は全 て 、 エ ネ ル ギ ー を 消 費 し 、 発 熱 を 伴 うた め 冷 却 が 必 要 で あ る 。 必 然 的 に 装 置 の 体 積.重. 量 も相 当 左 も の と 左 る。 電 源 メー カー 側 で は、 こ の よ う 左時 代 の 要 請 に 応 え る ぺ く努 力 を. 続 け て 居 り 、 新 技 術 の導 入 を 積 極 的 に進 め 、 需 要 サ イ ドか ら 充 分 評 価 さ れ る べ き実 績 を 得 て い る 。 一 般 に 小 型 化.軽. 量 化 の 成 果 と して は、 最 近 の 製 品 は 、 従 来 品 に 比 し、 体 積.重. 量 が50%り70%に. 改. 善 され て い る もの もあ る。 1.3エ. レ ク トロ ニ ク ス の 導 入. 周 知 の 如 く、 最 近 の エ レ ク トロ ニ ク ス の進 歩 は め ざ ま しい もの が あ る 。 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タを 先 端 と し て 、ICや. 各 種 電 子 部 品 が 様 々 左 分 野 で 採 用 さ れ 、 技 術 革 新 を促 進 して い る。 表 面 処 理 電 源 に. つ い て も、 当 初 よ りサ イ リス タ の電 圧.電. 流 を 制 御 す る た め の電 子 装 置 が 使 用 され て い た 。 例 え ば 整. ' 流 器 の 直 流 電 圧 や 電 流 を 常 に 一 定 に 保 持 した り、 あ る い は、 ア ル マ イ ト電 源 に 於 け る ソ フ トス ター ト の如 く、 電 圧.電. 流 を 徐 々に 引 き上 げ た りす る機 能 は、 電 子 部 品 を 多 数 取 付 け た プ リン ト板 を数 枚 組. 合 わ せ て 使 用 して い る。 最 近 で は、 回路 設 計 技 術 や 電 子 部 品 の 多 様 化 で 使 用 部 品 を1/2〜1/3に 少 させ 大 型 の プ リン ト板 で あ れ ば 、1枚 を1桁. 程 度 で 製 作 出 来 る 。 更 に 専 用 のLSIを. 減. 使用 すれ ば 部品 点数. 茸 く減 少 さ せ る事 が 可 能 で あ る が ・ 残 念 左 が ら民 生 機 器 に 比 べ 数 桁 も生 産 量 が 少 左 い 状 態 で は・. 極 め て 高 価 と 左 り 実 現 に は至 って い 左 い 。・しか し、 今 後 共 電 源 設 備 の 合 理 化 は 、 こ の よ う左 制 御 機 能 と 、 電 圧.電. 流 の計 測 表 示 や 、 積 算 表 示 、 各 種 異 常 の 検 出 や 処 理 、 運 転 、 停 止 の シ ー ケ ン ス 制 御 を 総. 合 した 電 子 化 で 、 信 頼 性 の 向 上 を 目 的 に 進 め られ る と考 え る 。 以 上 の エ レ ク トロ ニ ク ス 化 が 最 も効 果 が あ る例 は 、 建 材 の表 面 処 理 ラ イ ン で あ る。. 2.各. 種 電 源 の 形 態.特. 2.1陽. 徴 に つい て. 極 酸化. 陽 極 酸 化 に 使 用 さ れ る 整 流 器 は 、 定 格 電EEが 平 均 す る と20〜25Vで. 電 流 容 量 は 、 用 途.規. り1000A〜25KAま. A. 鵡諭. RFTR. 一[陪GD一㌍DC蕊. 模 に依. で あ り、5000A以. 上TEY. 購 葛 鷲翻 繋 Aの 方 式 は 、 サ イ リス タ(THY)で. 交流電. RFTR B. AC橘. 。遍. トGD一 羽 一DC力. P・FTHYダ. 制御を行礎 イ オ ー ド(SR)と. 流器用変圧器(R町R)と で 整 流 器 を 構 成 して い る 。. 比 較 的 中 容 量(5〜10KA以 第1図. 回 路 方 式. れ て い る。. 一16一. 下)向. に採 用 さ.
(3) 一解. 説一. Bの 方 式 は、 高 圧 電 力 を 受 電 し、 サ イ リス タ で 制 御 整 流 す る もの で 大 容 量 品 と 左 る。A.Bい の 場 合 も、 整 流 方 式 は6相. ずれ. 半 波 が 最 近 の 主 流 と 左 って い る 。. 冷 却 方 式 は、 主 と して ユー ザ ー の 指 定 に よ り選 定 して い る が 、5KA以. 下 の場 合 、 設 置 場 所 の 環 境. か ら伝 統 的 左 油 冷 方 式 も あ る が 、 中 容 量 以 上 は、 水 冷 式 が 大 部 分 で あ る。 特 殊 左 例 と して 、 従 来 建 材 用 ラ イ ン に 設 置 され る 整 流 器 は 、 ラ イ ン に 沿 って 建 屋 を 分 割 、 しゃ 閉 し、 電 気 室 を 設 け 整 流 器 を 設 置 して い る の を、 第2図. の 如 く、 電 解 槽 の 近 傍 に 据 付 け る 例 が あ る。 こ の 理 由 は 、10〜20KAに. も達. す る直 流 の ブ ス に 依 る電 力 損 失 を軽 減 し、 更 に ブ ス の 設 備 費 の 節 約 と ス ペー ス の有 効 利 用 を 目 的 と し て い る。. ブス. 集. 、L「 γ. 1. 匝 コ[璽. 匡コ. IL. ‑̲1. l I1. !. 尉. 電部. 電 解槽. RF. 塵; 1. !///!////!!!///////!!//!///ノ///. 蕊へ 票. 弓L⊆. ⊇. 第2図. 一一. 配… 一ス. 当然整 流器 は、 密閉 構造 と し外 部 か ら冷却 水 を供給 し、 水 冷 もし くは冷 却器 を内蔵 した循環 風冷 式 と して い る。 また、 制御 の特 異 左例 と して、 処理 品 の トー タル表面 積 が各 バ ッチ毎 に異 左り電 流設 定 が、 そ の都 度 変化 す るわ ず らわ しさか らオ ペ レー タを解放 す る ため、 電 解当 初 は定電 圧で運 転 し、初 期 的 条 件 が安定 した時点 の電 解電 流 を メモ リし、定 電 流 に切換 えて電 解 す る例 もあ る。 この場 合 あ る程 度 浴条 件 が一定 して い る 左らば、 表 面 積 の検 出 が正 確 に出来 左い現 状 で は、場 合 に よって は効 果 が あ る。 第3図 に制御 系 を示 す。+. 電 解電流. 定琶 芝電流 ! 走電圧 で継続 した場合. 峙間. 第3図 一17一. メ モ リ を 使 用 し た 制 卸.
(4) ・ 一 解. 2.2交. 説一. 流着 色 電 源. 交流 着 色 に 使用 され る電 源 は、 当 初 は浅 田法 に よる ものが ほ とん どのた め電 源 そ の もの は、 タ ッ. 奇 鴫. 燵 ト男. プ トラ ンスを 内蔵 し、 サ イ リス タを ス イ ッチ と し て使 用 す る単 純 左 もの で あ った。(第4図) 以後 ユー ザ ー側 で、各 種 の着色.発 色 法 を考 案 され 、そ れ に伴 い電 源 も多 様 化 してい る。(直 流 を使 用 した電 解着 色 や、 交直重 畳 に よ る発 色 用 に 使 用 され る電 源 は、 基本 的 に 陽極 酸 化 と大差 左い ので略 す 。)第5図 もの の変 形 で、5Wを. は、 同 じ く浅 田法 に応用 す る 経 時 的 に切換 え て図示 の電. 流 特 性 を得 て い る。 第6図 は、変 圧器 の2次 側 に サ イ リス タを逆並 列 接 続 し、 図 の如 く正 負 非対 称 の電 圧波形 を利用 して い る もの で、 正負 波形 の非対 称 率 が 着色 に微 妙 左効果 が あ る と報 告 され てい る。(2)'・ 第7図 は、 以 上 紹介 した3例 が出力 電 圧 の一定 制御 を行 わ 左い の に対 し、 電 解当 初 よ り常 に定 電 EEを供 給 して い る。 サ イ リス タの使 用 は、高 調波 分 を伴 うた め制 御装 置 は、 誘導 電 圧調整 器(IVR). 第5図. 電 流 は、経 時 的に 減少 す る一 方電 解作 用 に よ り槽. 婁. 電EEが 上 昇 す る。 この事 が着 色作 用 に悪 影響 を与 え るの で特 に考 慮 が必 要 であ る。 尚、 交 流 着色 に は、従来 か ら50Hzあ 60Hzの. るい は. 商 用電 源 周波 が 採用 され てい るが、 周波. 数 につ い て も注 目す る必要 が あ る (3) 。 交流 着 色 に於 け る周波数 は、 極 端 な高 周 波 に つ. いては特別 とし審 池 して鯛 波が良い結果力咄. 一18一. ﹀﹀﹀. ( ﹁. 流 を供 給 す る ため電 圧変 動 率 が大 き く左 る。交 着. 梱. 交流 電 源 に共 通 して注 意 が必要 左事 は、 低圧大 電. 喬 諺. を使 用 し、 自動 制御 に特殊 左考 案 が 左 されて い る。. 第6図. /. /.
(5) 一解. 説一. 交流出力. 一 第7図. 5. 窒 入力. 第8図. TR. Q)一. 鯛 波出力. イ ン バ ー タを 利 用 した 低 調 波 電 源. そ うで あ る 。 こ の事 は、 サ イ リ ス タ を位 相 制 御 して 着 色 に 供 す る と 、 特 別 左 場 合(前 す る事 が 多 い 。 着 色 を 目 的 と した も の で は な い が 、15〜20Hzの. 述)を. 除 き失 敗. 交 流 を 使 用 して 表 面 処 理 に成 果 を上. げ て い る 例 も あ り、 こ の 面 の 研 究 も必 要 で あ ろ う。 低 周 波 電 源 と して 第8図 の ス イ ッチ 作 用 を 利 用 した イ ン バ ー タ技 術 が 利 用 さ れ て 、100〜200KVAク. に示 す 如 く、 サ イ リス タ ラ ス が 実 用 に 供 さ れ てい. る. (5). 。 既 に、 陽 極 酸 化 を 交 流 で行 った 場 合 の 周 波 数 と皮 膜 の 性 質 に つ い て の 報 告 が た さ れ て い る。 2.3電. 着塗 装 用 電源. 電 着 塗 装 用 電 源 に 関 し て は、 基 本 的 に 大 き左変 化 は、 当 初 か ら現 在 ま で 左 い よ う で あ る。 家 電 品 や 器 物 等 に使 用 さ れ る 場 合 は 、 コ ン ペ ア方 式 で 連 続 して 使 用 さ れ る が 、 建 材 等 は バ ッ チ 式 で あ る た め 短 時 間 定 格 と し、 経 済 設 計 を は か る場 合 もあ る。 ま た、 こ の場 合 は、 電 流 特 性 が 第4図 た め 、 第5図. と類 似 して い る. の 如 き特1生で 使 用 す る事 も あ る。 ま た、 塗 膜 管 理 の精 度 を 向 上 す る た め 、 最 近 完 全 電 子. 式 デ ィジ タル積算 電 流計 を使 用 す る例が 増 加 してい る。 交 流電 着塗 装 につい て も各 種研 究 報告 が あ るチ6). 3.そ. の 他 の表 面 処 理 電 源. 3.1貴. 金 属 メ ッキ用電 源. 最 近 、 金.銀.ロ. ジ ウ ム等 の 価 格 が 著 し く上 昇 して い る が 、 電 子 部 品 の 急 速 左 伸 び に よ り、 そ の 需. 一19一.
(6) 一解. 説 一. 要 も増 加 してお り、 特 に メ ッキにか け る膜 厚 管理 の合 理 化 が必 須 であ る。 最 近 の電子 技 術 を応用 した 高 周波 スイ ッチン グ式 の貴 金属 メ ッキ専 用電 源 が 開発 され 、実 用 に供 され て い る。 この電源 は、電 子 式 積算 電 流計 を 内蔵 し、 厳密 左膜 厚 管理 に よる貴 金 属 の消 費 を合 理 化 す るだ け で 左 く、 高 周波 を応 用 す る事 に よ り、完 全 に平滑 され た波 形 を 、 自動 制御 し出力 して い る。 また、 小型 化.軽 量 化 は従来 品 に比 し重量 で1/3、 3.2パ. 容量 で1/5と. 左 って い る。. ルス メ ッキ用電 源. 現在 パ ルス メ ッキ に つい て は、評 価 が 一定 して い 左い面 もあ り、 急速 に発展 す るか否 か は、 予測 は 困難 であ る。 しか し、 将来 性 の探 索 と して、 専 門研 究機 関 の研 究 は盛 ん であ り、研 究 報 告 が 左 され て い る。今 後、 貴 金属 メ ッキ用電 源 の一 環 と しての発 展 が期 待 で き る事 が予想 され る。 3.3超. 音 波洗 浄 器. 超 音波 洗 浄 器 は、 表面 処 理工 程 、 特 に前工 程 の電 解,脱 脂 に は欠 かせ 左い もの と左 りつ つあ る。 超 音波 洗 浄器 の導入 効 果 と して は、 1)前 工 程 に於 け る人 的作 業 が省 け る。 2)従 来 トリク レ ン洗 浄 を実 施 して い る場 合 は、 ア ル カ リ液 に よ る超 音 波 洗浄 に切換 え る事 に よ り、 作 業環 壌 の改 善.無 公害 化 が実 現 出来 る。 3)メ. ッキ にお いて は、 密 着性 が向 上 し、不 良 率 の 低下 ら品質 の向上 が は かれ る等 が、 使 用 され. た ユー ザー の評価 で あ る。. 以上. 紙数 の都合 で、 詳 細 た報告 が 出来 左い項 目 もあ るが 、表 面 処理 電 源 の状 況 の一 端 を述 べ させ. て いた だ いた 。. 文. 献. (1)森:実 (2)特. 務 表 面 技 術,整. 流 の原 理 と仕 組 み 、 そ の 利 用 法,瓶289,71(1978).. 開 昭51‑145440 特 公 昭52‑49408. (3)佐. 藤,針. 塚:金. 属 表 面 技 術,ア. ル ミ ニ ウ ム電 解 着 色 に 沿 け る交 流 周 波 数 の 影 響,. 28,ノ 伍4,236(1977). (4)佐. 藤,針. 塚:金. 属 表 面 技 術,硫. 酸 水 浴 中 で の 高 周 波 交 流 電 解 に よ る ア ル ミニ ウ ム 自然 発 色. 酸 化 皮 膜,28,ノ62,ll7(1977). (5)大. 久 保:金. 属 表 面 技 術 協 会 第57回. 学 術 講 演 大 会,交. 流 法 に よ る高 力 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金 お. よび 快 削 ア ル ミニ ウ ム合 金 の 陽 極 酸 化,P72(1978).. 一20一.
(7) 一解. (6)新. 藤,田. 中:金. 属 表 面 技 術,整. 流,コ. 説一. ン デ ンサ ー 両 作 用 を 持 つ 電 極 に よ る交 流 電 着 塗 装,. 28,ノ 伍5,277(1977).. 一21一.
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