KR100372085B1 - 인동땜납 선재의 연속식 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저항가열식 로울러 열처리기, 다이스 및 드럼식 인발기를 포함하는 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 인동땜납 선재의 연속식 제조방법은 선재를 연속인발가공장치의 저항가열식 로울러 열처리기와 다이스를 통하여 드럼식 인발기에 고정시키는 공정; 및, 전기 드럼식 인발기의 드럼을 회전시켜서 드럼에 인발된 선재를 감음과 동시에 저항가열식 로울러 열처리기의 전원을 가동시켜, 선재에 열을 공급하며 인발하는 공정을 포함한다. 본 발명에 의하면, 종래의 인동땜납 선재의 인발장치에 비해 작업공정이 대폭 줄어들고 열처리와 인발을 동시에 실시할수 있어 생산성을 대폭 향상시킬 수 있고, 제조경비를 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 전용 저항가열식 로울러 열처리기를 이용하여 열처리와 동시에 최종 완제품을 생산함으로서 품질을 크게 향상시킬수 있을 것이다.

Description

인동땜납 선재의 연속식 제조방법{Continuous Process for Preparing Wire of Phospho-copper Soft Solder}

본 발명은 인동땜납 선재의 연속식 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 저항가열식 로울러 열처리기가 장착된 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법에 관한 것이다.

종래의 인동땜납 선재(wire)는 열처리공정와 인발공정을 반복하여 생산하였다. 즉, 구리와 인의 합금을 제조하고, 이를 압출하여 굵은 두께의 선재를 제조한 다음, 전기 선재를 전기로에서 열처리하고, 이를 황산용액으로 세척하여 표면에 형성된 산화물을 제거한 후, 인발가공 방법으로 다이스를 통과시켜 두께를 줄인다. 열처리공정과 인발공정의 사이의 장시간의 시간간격으로 인하여, 큰 폭의 온도변화를 경험한 1차 인발가공된 선재는 경도가 급격히 증가하여, 이를 다시 인발하기 위하여는 열처리공정을 통하여야만 하므로, 열처리공정과 인발공정을 반복하여, 최종 선재를 생산한다. 그러나, 상기 생산방법은 열처리공정과 인발공정을 별도로 실시하는 불연속적인 공정을 포함하여 생산성이 좋지 못하고, 최종 선재의 경도가 높기 때문에 고리형의 용접봉 등 최종 선재를 이용한 제품의 제조시 성형불량, 깨짐 등을 통한 불량제품의 비율이 증가하는 단점이 있었다. 또한, 주로 전기로를 이용한 간접가열방식의 열처리공정은 장시간의 열처리를 요구하므로, 선재의표면에 다량의 구리의 산화물과 인의 산화물이 생성되며, 이를 세척하는 공정이 필요하여, 생산성의 향상에 큰 문제점이 되고 있다.

따라서, 인동땜납 선재의 제조에 있어서, 열처리공정을 개량함으로써, 생산성을 향상시키고, 최종 선재의 강도를 저하시키며, 선재표면의 산화물 생성을 감소시켜야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.

이에, 본 발명자들은 인동땜납 선재의 제조에 있어서, 열처리공정을 개량함으로써, 생산성을 향상시키고, 최종 선재의 강도를 저하시키며, 선재표면의 산화물 생성을 감소시키고자 예의 연구 노력한 결과, 저항가열식 로울러 열처리기를 이용하여 전기로보다 낮은 온도로 인동땜납 선재를 직접 열처리하는 공정과 다이스 및 드럼식 인발기를 사용하여 인동땜납 선재를 인발하는 공정을 연속적으로 수행할 경우, 연속공정으로 인동땜납 선재를 제조할 수 있고, 온도의 변화폭이 크지않아 전기 선재의 경도가 급격히 증가되지 않으며, 가열시간이 짧아 선재표면의 산화물의 생성이 감소됨을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 저항가열식 로울러 열처리기를 장착한 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.

도 2는 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법의 다른 일 실시예를 나타내는 모식도이다.

도 3은 저항가열식 로울러 열처리기의 모식도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명]

1: 인동땜납 선재

2, 2-1, 2-2: 저항가열식 로울러 열처리기

3, 3-1, 3-2: 다이스

4, 4-1, 4-2: 드럼식 인발기

5, 5-1, 5-2: 드럼

6: 전원

7: 가변저항기(SCR)

8: 용접변환기(welding transformer)

본 발명의 인동땜납 선재의 연속식 제조방법은 선재를 연속인발가공장치의 저항가열식 로울러 열처리기와 다이스를 통하여 드럼식 인발기에 고정시키는 공정; 및, 전기 드럼식 인발기의 드럼을 회전시켜서 드럼에 인발된 선재를 감음과 동시에 저항가열식 로울러 열처리기의 전원을 가동시켜, 선재에 열을 공급하며 인발하는 공정을 포함한다.

제 1공정: 선재의 장착

선재를 연속인발가공장치의 저항가열식 로울러 열처리기와 다이스를 통하여 드럼식 인발기에 고정시킨다: 이때, 연속인발가공장치는 저항가열식 로울러 열처리기, 다이스 및 드럼식 인발기를 포함한다. 특히, 저항가열식 로울러 열처리기는 선재를 사이에 두고 양옆에서 선재를 압착하는 로울러가 3단으로 구성되어 있으며, 로울러에는 가변저항기(SCR)와 용접변환기(welding transformer)가 연결되어 있다.

제 2공정: 가열 및 인발

전기 드럼식 인발기의 드럼을 회전시켜서 드럼에 인발된 선재를 감음과 동시에 저항가열식 로울러 열처리기의 전원을 가동시켜, 선재에 열을 공급하며 인발한다: 이때, 저항가열식 로울러 열처리기의 속도와 공급되는 전기량을 조절하여 0.3 내지 1초사이에 선재의 온도가 200 내지 250℃를 균일하게 유지한다.

한편, 본 발명의 인동땜납 선재의 연속식 제조방법은 드럼에 감긴 선재의 끝을 다른 규격의 다이스를 포함하는 다른 연속인발가공장치에 (ⅰ) 공정의 방법으로 고정하고, (ⅱ) 공정의 방법으로 선재에 열을 공급하며 인발하는 공정을 추가로 포함할 수도 있다: 이때, 다른 규격의 다이스의 규격이 특별히 제한되는 것은 아니나, 이전 연속인발가공장치의 다이스의 규격보다 작은 규격을 가짐이 바람직하고, 0.02 내지 0.05mm 작은 규격을 가지는 것이 가장 바람직하며, 고정되는 연속인발가공장치의 숫자는 특별히 제한되지는 않지만, 2 내지 4대를 연결함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 인동땜납 선재의 연속식 제조방법을 구체적으로 설명하고자 한다.

도 1은 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법의 일 실시예를 나타내는 모식도이다. 먼저, 압출된 선재(1)를 1차 저항가열식 로울러 열처리기(2)의 로울러 사이로 선재를 밀어 넣고, 다이스(3)에 선재를 삽입한 후, 1차 다이스(3)에서 밀려 나온 선재의 끝단을 선재홀더로 고정시킨다. 이어, 1차 드럼식 인발기(4)에 선재홀더를 고정시키고, 인발기의 드럼(5)을 서서히 회전시키면서 동시에 1차 저항가열식 로울러 열처리기(2)의 전원을 가동시켜서, 선재의 선경에 따라 전기량(암페어)를 조절하여 선재에 열을 공급한다. 1차로 인발된 선재가 인발장치(4)의 드럼(5)에 일정량 감기게 되면, 선재의 끝단을 풀어 1차 인발장치에설치된 선재이송장치에 연결한 다음, 2차 저항가열식 로울러 열처리기(2-1)에 상기와 동일한 방법으로 연결한 후, 2차 인발장치를 전기와 동일한 방법으로 가동시킨다. 2차 인발된 선재가 적정량 2차 드럼(5-1)에 감기면, 전기와 동일한 방법으로 3차 열처리 전용 저항가열식 로울러 열처리기에 연결하고, 선재와 동일한 규격이나 0.02 내지 0.05mm의 다이스(2-2)를 통과시키면서 드럼(5-2)에 감아서 원하는 규격의 인동땜납을 제조한다.

또한, 도 2는 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법의 다른 일 실시예를 나타내는 모식도이다. 도 2에서 보듯이, 연속인발가공장치를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법의 다른 일 실시예는 선재를 여러단계의 저항가열식 로울러 열처리기(2)와 다이스(3)를 통과시킬 때, 중간에 드럼에 감지 않고, 맨 끝의 공정에서만 드럼에 감는 방법이다. 즉, 압출된 선재(1)를 1차 저항가열식 로울러 열처리기(2)의 로울러 사이로 선재를 밀어 넣고, 다이스(3)에 선재를 삽입한 다음, 1차 다이스(3)에서 밀려 나온 선재의 끝단을 선재홀더로 고정시키고, 1차 저항가열식 로울러 열처리기(2)의 전원을 가동시킴과 동시에, 다이스를 통과시킨 선재를 다시 2차 저항가열식 로울러 열처리기(2-1)의 로울러 사이에 삽입하고, 전기 2차 로울러 열처리기(2-1)를 통과한 선재를 2차 다이스(3-1)에 삽입시켜서 인발한 후, 최후의 인발이 종료된 선재를 드럼(5)에 감는 방법이다. 이 경우, 중간에 드럼에 감는 공정이 생략되어, 열처리의 효율을 높일 수 있고, 작업시간을 단축시킬 수 있으나, 개별적인 공정의 제어가 어렵기 때문에 비교적 인발공정이 짧은 선재의 제조에 사용될 수 있다.

이때, 저항가열식 로울러 열처리기(2)는 속도와 전기량을 조절하여 0.3 내지 1초사이에 선재의 온도가 200 내지 250℃를 균일하게 유지할 수 있도록 고안되었다(참조: 도 3). 도 3에서 보듯이, 선재를 사이에 두고 양옆에서 선재를 압착하는 로울러가 3단으로 구성되어 있으며, 로울러에는 가변저항기(SCR)와 용접변환기(welding transformer)가 연결되어 있어, 단시간 내에 로울러를 가열시킬 수 있어, 가열된 로울러를 통하여 선재의 가열시간을 단축시킬 뿐만 아니라, 선재를 정지시키지 않고도 연속식으로 선재를 가열할 수 있다. 로울러 열처리기(2)를 통과하면서 가열된 선재는 곧바로 인발다이스(3)를 통과하면서 선경이 감소한다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 압출된 선재를 저항가열식 로울러 열처리기가 장착된 연속인발가공장치를 이용하여, 인발과 동시에 선재를 초고속으로 직접가열하여 온간상태에서 인발하는 공정을 포함하는 인동땜납 선재의 연속식 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 종래의 인동땜납 선재의 인발장치에 비해 작업공정이 대폭 줄어들고 열처리와 인발을 동시에 실시할 수 있어 생산성을 대폭 향상시킬 수 있고, 제조경비를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 전용 저항가열식 로울러 열처리기를 이용하여 열처리와 동시에 제품의 생산이 이루어지므로 품질을 향상시킬 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. (ⅰ) 가변저항기(SCR)와 용접변환기(welding transformer)가 연결된 저항가열식 로울러 열처리기의 로울러 사이에 선재를 삽입하고 다이스를 통과시킨 다음, 선재홀더를 이용하여 드럼식 인발기에 고정시키는 공정; 및,

   (ⅱ) 전기 드럼식 인발기의 드럼을 회전시켜서 드럼에 인발된 선재를 감음과 동시에 저항가열식 로울러 열처리기의 전원을 가동시켜, 선재를 가열하며 인발하는 공정을 포함하는, 저항가열식 로울러 열처리기를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   가열온도는 200 내지 250℃인 것을 특징으로 하는

   저항가열식 로울러 열처리기를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   드럼식 인발기에 고정된 선재의 일단을 다른 저항가열식 로울러 열처

   의 로울러 사이에 삽입하고, 이미 선재가 통과한 다이스의 규격보다

   0.02 내지 0.05mm 작은 규격의 다이스를 통과시킨 다음, 다른 드럼식

   인발기에 고정시키고, (ⅱ) 공정의 방법으로 선재에 열을 공급하며

   인발하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는

   저항가열식 로울러 열처리기를 이용한 인동땜납 선재의 연속식 제조방법.