KR100349153B1

KR100349153B1 - 전기도금장치및이를이용한강판의밴드자국제거방법

Info

Publication number: KR100349153B1
Application number: KR1019970074585A
Authority: KR
Inventors: 장지수; 이동섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2002-11-18
Also published as: KR19990054719A

Abstract

본 발명은 전기도금장치 및 이를 이용한 전기도금강판의 밴드자국 제거방법에 관한 것이며, 그 목적은 강판의 양면전기도금시 도금강판의 표면밴드자국을 방지함에 있다.

본 발명의 전기도금장치는 제1전해조(28)의 도금용액에 일부 침적된 제1전도롤(22), 상기 제1전도롤(22)과 일정간격을 두고 제1전도롤(22)의 원주면을 따라 대향되어 위치한 2개의 제1양극대(26), 전류가 공급되는 제1양극대(26)와 제1전도롤(22) 사이로 일면이 도금된 강판을 인입시키는 굴절롤(23)을 포함한 제1전기도금수단(20)과; 상기 제1전기도금수단(20)에 의해 전기도금된 강판을 제2전해조(39)내외로 안내하는 한쌍의 제2전도롤(32), 제2전해조(39)에 침지되어 인입된 강판의 방향을 전환시키는 제2굴절롤(33), 상기 제2굴절롤(33)과 제2전도롤(32) 사이에 서로 대향되어 위치하는 두쌍의 제2양극대(36), 상기 제2전도롤(32)과 제2양극대(36)에 전류를 공급하는 제2전류공급장치(34)을 포함한 제2전기도금수단(30); 으로 구성된다. 이러한 장치를 이용하여 강판(1)의 일면과 타면에 제1전기도금수단(20)에 의해 목표도금량의 60~85% 의 범위내에서 전기도금을 행하고, 제2전기도금수단(20)에서 강판의 양면에 나머지 도금량을 전기도금하면 양면 전기도금시 강판의 표면 밴드자국을 제거할 수 있다.

Description

전기도금장치 및 이를 이용한 강판의 밴드자국 제거방법{An electic plating apparatus, and a method for eliminating band mark on strip using it}

본 발명은 전기도금장치 및 이를 이용한 전기도금강판의 밴드자국 제거방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판의 양면전기도금시 도금강판의 표면밴드자국을 방지할 수 있는 전기도금장치 및 이를 이용한 강판의 밴드자국 제거방법에 관한 것이다.

자동차 등의 소재로 사용되는 강판은 내식성 향상을 위해 그 표면에 여러 가지 도금을 행하게 되며, 일반적으로는 전기도금에 의해 아연도금 또는 아연-니켈합금도금을 한다. 또한, 자동차의 외판재의 경우는 대체로 강판의 한쪽면만 도금하는 편면도금을 행하고 내판재의 경우 양면을 도금하는 양면도금을 실시한다.

이러한 편면도금이나 양면도금은 도1과 같은 카로젤(Carosel) 전기도금설비에 의해 이루어지는데, 그 도금방식에 따라 도2a는 편면전기도금방식을, 그리고 도2b는 양면전기도금방식에 해당되는 카로젤형 전기도금장치를 보이고 있다.

카로젤형 전기도금장치는 도1과 같이, 전해조(8)의 도금용액(9)에 일부 침적된 전도롤(2)과, 상기 전도롤(2)과 일정간격을 두고 도금용액에 침지된 상태에서 전도롤(2)의 원주면을 따라 대향되어 위치한 2개의 양극대(6)와, 상기 양극대(6)의 브리지(bridge)(7)와 전도롤(2)에 전류를 공급하는 전류공급장치(4), 전류가 공급되는 양극대(6)와 전도롤(2) 사이로 강판(1)을 인입시키는 굴절롤(3)이 전도롤(2)의 양측상단부에 위치하여 구성된다.

이러한 구조를 갖는 카로젤형 전기도금장치에 의한 편면전기도금방식은 도2a와 같이, 다수의 전해조(8)의 전해액(9)에 일부 침지된 전도롤(2)과 양극대(6) 사이에 강판(1)이 인입되어 순차적으로 진행되면서 일정 비율로 도금되는데, 이러한 전기도금방식은 굴절롤(3)에 의해 진행방향이 전환되면서도 계속 한쪽면만 전기도금되는 방식이다. 편면도금의 장점은 상기 전도롤(2)의 밴드에 강판(1)의 비도금면이 접촉되기 때문에 양면도금과는 달리 강판에 밴드자국이 생기지 않는다는 점이다.그러나, 최근 수요가 측에서는 전기도금강판 소재로서 양면이 모두 도금된 제품을 원하기 때문에 거의 대부분의 강판이 양면전기도금되고 있는 실정이다.

양면도금은 도2b와 같이, 강판(1)이 순차적으로 전해조(8)를 통과하여 일정 비율로 도금된 후, 굴절롤(3)에 의해 진행방향이 반대방향이 되면서 비도금된 다른 쪽면이 전기도금되는 방식이다. 이러한 양면도금방식의 가장 단점은 도3에 도시된 바와 같이, 도금된 강판의 일면이 전도롤(2)의 밴드(2a)와 접촉하면서 강판(1)의 양단부가 길이방향으로 밴드자국이 생기는 것이다.

전기도금강판의 밴드자국의 크기는 강판의 재질 및 치수에 따라 강판에 부여되는 장력, 즉 브라이들롤(bridle roll)의 장력(tension)이 달라지며, 장력이 크면 밴드자국이 심하게 나타나고 장력이 작게 걸리면 약하게 나타나는 경향이 있다.

이에 본 발명은 전기도금에 의한 강판의 양면도금시 도금강판의 표면밴드자국을 방지할 수 있는 전기도금장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 전기도금장치를 이용하여 강판의 양면도금시 한쪽면을 적절하게 이중도금하므로써 표면밴드자국을 방지할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

도1는 카로젤형 전기도금장치의 일부 상세도

도2a는 편면도금방식의 카로젤형 전기도금장치의 구성도

도2b는 양면도금방식의 카로젤형 전기도금장치의 구성도

도3은 도2a의 양면도금방식에서 발생되는 강판의 밴드자국모습을 보이는 모식도

도4는 본 발명에 부합되는 전기도금장치의 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ..... 강판 20, 30 ...... 전기도금수단

22, 32 ....... 전도롤 23, 33 ...... 굴절롤

26, 36 ....... 양극대 28, 38 ...... 전해조

상기 목적달성을 위한 본 발명은 제1전해조의 도금용액에 일부 침적된 제1전도롤, 상기 제1전도롤과 일정간격을 두고 도금용액에 침지된 상태에서 제1전도롤의 원주면을 따라 대향되어 위치한 2개의 제1양극대, 상기 제1양극대와 제1전도롤에 전류를 공급하는 제1전류공급장치, 전류가 공급되는 제1양극대와 제1전도롤 사이로 일면이 도금된 강판을 인입시키는 굴절롤이 제1전도롤의 양측상단부에 위치하여 상기 강판의 타면을 전기도금하는 제1전기도금수단과;

상기 제1전기도금수단에 의해 전기도금된 강판을 제2전해조의 내외로 안내하는 한쌍의 제2전도롤, 제2전해조에 침지되어 인입된 강판의 방향을 전환시키는 제2굴절롤, 상기 제2굴절롤과 제2전도롤 사이에 서로 대향되어 위치하는 두쌍의 제2양극대, 상기 제2전도롤과 제2양극대에 전류를 공급하는 제2전류공급장치, 전류가 공급된 제2양극대 사이로 강판이 인입되어 상기 강판의 양면을 이중도금하는 제2전기도금수단; 을 포함하여 구성되는 전기도금장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 강판에 일정장력을 부가하면서 양면에 목표도금량을 전기도금을 행하는 방법에 있어서,

상기 강판의 일면과 타면에 정해진 목표도금량의 60~85%의 범위내에서 상기 제1전기도금수단에 의해 전기도금을 행하고, 상기 제2전기도금수단에서 강판의 양면에 나머지 도금량을 전기도금하는 전기도금시 강판의 밴드자국 제거방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 전기도금장치를 상세히 설명한다.

본 발명의 전기도금장치는 도4에 나타난 바와 같이, 크게 일면과 타면을 적당량 전기도금하는 제1전기도금수단(20)과 상기 강판(1)의 양면에 2중도금하는 제2전기도금수단(30)을 포함하여 구성된다.

상기 제1전기도금수단(20)은 제1전해조(28)의 도금용액에 일부 침적된제1전도롤(22)과, 상기 제1전도롤(22)과 일정간격을 두고 도금용액에 침지된 상태에서 제1전도롤(22)의 원주면을 따라 대향되어 위치한 2개의 제1양극대(26)와, 상기 제1양극대(26)와 제1전도롤(22)에 전류를 공급하는 제1전류공급장치(24)와, 전류가 공급되는 제1양극대(26)와 제1전도롤(22) 사이로 일면이 도금된 강판을 인입시키는 굴절롤(23)이 제1전도롤(22)의 양측상단부에 위치하여 구성된다.

상기 제1전기도금수단(20)에는 제1전도롤(22)의 도전성 향상을 위해 제1전도롤(22)에 물을 공급할 수 있는 수분사노즐(25)이 제1전도롤(22)의 상부에 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1전도롤(22)의 하부에는 제1전해조(28)의 도금용액의 유속을 제어하기 위한 용액분사노즐(21a)이 마련된 용액공급수단(21)이 설치됨이 바람직하다.

제1전류공급장치(24)는 양극대의 브리지(27)를 통해 양극대(26)에 전류를 공급하는 한편 제1전도롤(22)에도 전류를 공급한다. 이러한 제1전류공급장치(24)에 의해 전류가 공급되는 제1양극대(26)와 제1전도롤(22) 사이로 일면이 도금된 강판이 인입되면서 전기도금된다. 이러한 제1전기도금수단(20)은 강판의 일면과 타면을 순차적으로 도금되도록 배열된다.

또한, 제2전기도금수단(30)은 상기 제1전기도금수단(20)에 의해 전기도금된 강판을 제2전해조(39)내외로 안내하는 한쌍의 제2전도롤(32)과, 제2전해조(39)에 침지되어 인입된 강판의 방향을 전환시키는 제2굴절롤(33)과, 상기 제2굴절롤(33)과 제2전도롤(32) 사이에 서로 대향되어 위치하는 두쌍의 제2양극대(36)와, 상기 제2전도롤(32)과 제2양극대(36)에 전류를 공급하는 제2전류공급장치(34)를 포함하여 구성된다. 제2전류공급장치(34)는 브리지(37)를 통해 두쌍의 제2양극대(36)와 제2전도롤(32)에 전류를 공급하여 상기 제1전기도금수단(20)에 의해 전기도금되어 제2양극대(36) 사이로 인입되는 강판의 양면에 이중도금하도록 구성된다.

이하, 본 발명의 장치를 이용하여 전기도금강판의 밴드자국을 제거하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도1b와 같이 강판의 양면에 전기도금을 하는 경우 강판의 일면도금후 타면도금시 도금된 강판면이 전도롤과 접촉하여 도금된 강판의 표면에 도3과 같은 밴드자국이 형성된다.

우선, 본 발명에서는 1차적으로 강판(1)의 일면과 타면에 정해진 목표도금량을 전기도금하는데, 도4의 전기도금수단(20)을 이용한다. 이때강판의 전기도금은 목표도금량의 60~85% 의 범위내에서 전기도금을 행한다. 이러한 도금과정에서 역시 강판(1)의 표면에 밴드자국을 형성하므로 본 발명에서는 제2전기도금수단(30)에서 목표도금량의 나머지를 전기도금하여 강판의 표면에 발생된 밴드자국을 제거한다.

보통 전기도금강판의 밴드자국의 크기는 강판에 부여되는 장력, 즉 브라이들롤의 장력에 따라 달라지는데, 상기 브라이들롤의 장력은 강판의 재질 및 치수에 따라 변경된다. 결국 강판의 종류와 장력의 변화에 따라 밴드자국의 크기가 변한다. 본 발명의 경우 제1전기도금수단(20)에서 먼저 목표도금량의 60~85% 정도를 1차도금하므로 어떠한 크기의 밴드자국도 제2전기도금수단(30)에 의해 용이하게 제거될 수 있다.

이하, 본 발명을 각종 강판의 종류에 따라 상세하게 설명하는데, 본 발명의 기술사상은 다음 강종이나 장력조건으로 한정되지 않음은 물론이다.

[실시예]

도4와 같은 전기도금장치를 이용하여 판폭이 1000mm인 강판 소재를 목표도금량을 20/20 g/㎡ 의 범위로 하여 전기도금을 행하였다. 이때, 강판 소재의 성분은 표 1과 같았으며, 브라이들롤 장력은 두께에 따라 표2와 같이 조정하였다. 또한, 전기도금방식은 강판의 일면과 타면에 도 4의 제1전기도금수단(20)에 의해 목표도금량 만큼 전기도금한 후, 그 위에 도 4의 제2전기도금수단(30)에 의해 나머지 도금을 행하는 2중도금을 하여 목표도금량으로 전기도금하였다.

구분	강종	화학성분(중량%)	기계적성질(Kg/㎟)	주용도
구분	강종	C	P	주용도	가용성Al	Ti	항복강도	인장강도	연신
강종1	CQ	0.007이하	0.015%이하	0.02~0.05	0.045	23이하	28이상	42%이상	가전일반
강종2	DQ	0.007				21이하		43%이상	가전가공용
강종3	DDQ	0.005				19이하		45%이상	자동차심가공용
강종4	EDDQ	0.005	0.013			19이하		45%이상	자동차초심가공용
강종5	고장력강	0.015~0.025	0.06~0.08		-	20~30	35이상	35%이상	자동차외판
강종6	고장력강	0.03~0.05	0.08~0.10		-	24~34	40이상	33%이상	자동차외판

표 2에서 강판에 부여되는 장력은 다음과 같이 결정되었다. 즉, 전기도금장치에서 강판에 전기도금시 강판의 재질 및 치수에 따라 브라이들롤 장력이 결정되는데, 이때 강판에 걸리는 장력은 전도롤의 밴드와 강판 사이에 발생되는 아크(arc)에 영향을 주므로 보통 롤의 장력크기는 강종에 따라 적절히 조절한다. 일반적인 카로젤형전기도금설비에서의 브라이들롤 장력은 수학식 1과 같다.

이와같은 조건에서 각 두께와 장력을 정한 각 강판에 전기도금을 행하고, 각 강판에 대하여 밴드자국 발생여부를 조사하여 그 결과를 표2에 나타내었다. 표2의 결과에서 밴드자국 상태의 양호란 1차전기도금후 발생한 밴드자국이 2중전기도금에서 나타나지 않은 상태를 의미한다.

실시예	강종	두께(mm)	장력(kg)	1차도금량(g/㎡)	2중도금량(g/㎡)	밴드자국형성여부
비교예1	CQ	0.4≤t<0.6	5400~7100	18~19	3이하	미세흔적
실시예1		0.4≤t<0.6	5400~7100	16~17	3~4	양호
실시예2		0.6≤t<0.9	7110~8908	14~15	5~6	양호
실시예3		0.9≤t<1.1	8908~9000	13	7	양호
실시예4		1.1≤t	9000이상	12	8	양호
비교예2		1.1≤t	9000이상	13	7	미세흔적
비교예3	DQ	0.4≤t<0.7	5130~7470	17~19	3이하	미세흔적
실시예5		0.4≤t<0.7	5130~7470	16~17	3~4	양호
실시예6		0.7≤t<0.8	7470~7920	15~16	4~5	양호
실시예7		0.8≤t<0.9	7920~8100	14~15	5~6	양호
실시예8		0.9≤t<1.1	8100~8280	14~15	5~6	양호
실시예9		1.1≤t	8580이상	12~15	5~8	양호
비교예4		1.1≤t	8580이상	16	4	미세흔적
실시예10	DDQEDDQ고장력강	0.4≤t<0.6	4680~6390	17	3	양호
실시예11		0.6≤t<0.8	6390~7920	16~17	3~4	양호
실시예12		0.8≤t<0.9	7920~7380	16~17	3~4	양호
실시예13		0.9≤t<1.2	7380~7425	16~17	3~4	양호
실시예14		1.2≤t	7425이상	14~15	5~6	양호

표2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전기도금장치를 이용하여 강판의 비도금면을목표도금량의 60~85% 의 범위내에서 1차전기도금을 행하고, 그 위에 나머지 도금량을 행한 실시예(1-14)의 경우 강판의 표면에 전혀 밴드자국이 형성되지 않음을 알 수 있다.

그러나, 1차전기도금량을 목표도금량보다 조금 많이 하거나 적게한 비교예(1-4)의 경우 미세하게 밴드자국 흔적이 남아 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명전기도금장치에 의해 강판의 양면도금시 한쪽면을 적절하게 2중도금하면 양면시 항상 발생되는 강판의 표면 밴드자국을 완전히 방지할 수 있는 있다.

Claims

제1전해조(28)의 도금용액에 일부 침적된 제1전도롤(22), 상기 제1전도롤(22)과 일정간격을 두고 도금용액에 침지된 상태에서 제1전도롤(22)의 원주면을 따라 대향되어 위치한 2개의 제1양극대(26), 상기 제1양극대(26)와 제1전도롤(22)에 전류를 공급하는 제1전류공급장치(24), 전류가 공급되는 제1양극대(26)와 제1전도롤(22) 사이로 일면이 도금된 강판을 인입시키는 굴절롤(23)이 제1전도롤(22)의 양측상단부에 위치하여 상기 강판의 타면을 전기도금하는 제1전기도금수단(20)과;

상기 제1전기도금수단(20)에 의해 전기도금된 강판을 제2전해조(39)내외로 안내하는 한쌍의 제2전도롤(32), 제2전해조(39)에 침지되어 인입된 강판의 방향을 전환시키는 제2굴절롤(33), 상기 제2굴절롤(33)과 제2전도롤(32) 사이에 서로 대향되어 위치하는 두쌍의 제2양극대(36), 상기 제2전도롤(32)과 제2양극대(36)에 전류를 공급하는 제2전류공급장치(34), 전류가 공급된 제2양극대(36) 사이로 강판이 인입되어 상기 강판의 양면을 이중도금하는 제2전기도금수단(30); 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전기도금장치.
강판에 일정 장력을 부가하면서 양면에 목표도금량을 전기도금을 행하는 방법에 있어서,

상기 강판(1)의 일면과 타면에 정해진 목표도금량의 60~85%의 범위내에서 제1전기도금수단(20)에 의해 1차전기도금을 행하고, 제2전기도금수단(20)에서 강판의 양면에 나머지 도금량을 2차 전기도금함을 특징으로 하는 전기도금시 강판의 밴드자국 제거방법.
제 2항에 있어서, 상기 1차도금량과 2차도금량은,

(1) C:0.007%이하, P:0.015%이하, 가용성 Al:0.02~0.05%, Ti:0.045%를 포함하여 조성되는 CQ재에 대해 강판의 두께 t(mm)가

0.4≤t<0.6의 경우 장력 5400~7100kg의 조건으로 1차도금량을 80~85%로 하고 2차 도금량을 15~20%로 하며,

0.6≤t<0.9의 경우 장력 7110~8908kg의 조건으로 1차도금량을 70~75%로 하고 2차도금량을 25~30%로 하며,

0.9≤t<1.1의 경우 장력 8908~9000kg의 조건으로 1차도금량을 65%로 하고 2차도금량을 35%로 하며,

1.1≤t의 경우 장력 9000kg이상의 조건으로 1차도금량 60%로 하고 2차도금량을 40%로 하며,

(2) C:0.007%, P:0.015%이하, 가용성 Al:0.02~0.05%, Ti:0.045%를 포함하여 조성되는 DQ재에 대해 강판의 두께 t(mm)가

0.4≤t<0.7의 경우 장력 5130~7470kg의 조건으로 1차도금량을 80~85%로 하고 2차도금량을 15~20%로 하며,

0.7≤t<0.8의 경우 장력 7470~7920kg의 조건으로 1차도금량을 75~80%로 하고 2차도금량을 20~25%로 하며,

0.8≤t<1.1의 경우 장력 7920~8280kg의 조건으로 1차도금량을 70~75%로 하고 2차도금량을 25~30%로 하고,

1.1≤t의 경우 장력 8580kg이상의 조건으로 1차도금량을 60~75%로 하고 2차도금량을 25~40%로 하며,

(3) C:0.005%, P:0.015%이하, 가용성 Al:0.02~0.05%, Ti:0.045%를 포함하여 조성되는 DDQ재, C:0.005%, P:0.013%, 가용성 Al:0.02~0.05%, Ti:0.045%를 포함하여 조성되는 EDDQ재, C:0.015~0.025%, P:0.06~0.08%, 가용성 Al:0.02~0.05%를 포함하여 조성거나 또는 C:0.03~0.05%, P:0.08~0.10%, 가용성 Al:0.02~0.05%를 포함하여 조성되는 고장력강재에 대해 강판의 두께 t(mm)가

0.4≤t<0.6의 경우 장력 4680~6390kg의 조건으로 1차도금량을 85%로 하고 2차도금량을 15%로 하며,

0.6≤t<1.2의 경우 장력 6390~7425kg의 조건으로 1차도금량을 80~85%로 하고 2차도금량을 15~20%로 하며,

1.2≤t의 경우 장력 7425kg이상의 조건으로 1차도금량을 70~75%로 하고 2차도금량을 25~30%로 하는 것을 특징으로 하는 전기도금시 강판의 밴드자국 제거방법.