KR100554895B1 - 인산염 피막 처리장치 및 화성 피막 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속소재를 전해액으로 전해처리하는 것에 의해 금속소재에 인산염 피막 및 화성 피막을 형성하는 인산염 피막 처리장치 및 화성 피막 처리장치에 관한 것으로서,

양극과 음극 중, 한쪽 전극은 금속소재에 접하고, 다른쪽 전극은 금속소재로부터 이격되어 배치되며, 상기 다른쪽 전극은 통형상으로 형성되어 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

인산염 피막, 화성 피막, 금속소재, 전해처리, 전해액

Description

인산염 피막 처리장치 및 화성 피막 처리장치{PHOSPHATE FILM PROCESSING METHOD AND PHOSPHATE FILM PROCESSING DEVICE}

본 발명은 인산염 피막 처리장치 및 화성 피막 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉간단조용 윤활 기초나 도장 기초등으로, 금속소재의 표면에 인산염 피막을 형성하는 방법이 실시되고 있지만, 일반적인 침지법은 스테인레스강에는 인산염 피막을 형성하는 것이 곤란하다. 그 때문에 스테인레스강에는 수산염 처리를 실시하여 수산염 피막을 형성시키는 경우가 많다. 그러나 수산염 피막에 비해 인산염 피막 쪽이 상대적으로 우수하기 때문에, 스테인레스강에도 인산염 피막을 형성할 수 있는 방법이 요망되고 있다. 이에 대해, 본 출원인은 전해처리를 실시하는 것에 의해 스테인레스강에 인산염 피막을 형성하는 방법을 개발했다.

이러한 전해처리에 의해 인산염 피막을 형성하는 것이 가능하게 되었지만, 다음으로 문제가 된 것은, 어떻게 해서 균일하고도 고속으로 피막을 형성하는가였다. 이것은 냉간단조의 제조공정 등에 대한 적용 관점에서 매우 중요한 문제이다.

그런 까닭으로, 본 발명은 피막을 균일하고도 고속으로 형성할 수 있는 인산염 피막 처리장치 및 화성 피막 처리장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자는 우선 제5도와 같이 단면적으로 볼 때, 원주상의 금속소재(W)의 좌우양측에 각각 평판상 양극(α)을 서로 거의 평행하게 배치하고, 금속소재(W)에 음극(β)을 접하게하여 전해처리(이 경우는 음극전해)를 시도했다. 그런데, 균일한 인산염 피막을 얻는 것이 곤란하고, 단시간으로는 부분적으로 피막이 형성되지 않는 부분도 존재하며, 특히 소재(W)의 상하부분이나 양단면에 있어서 현저했다.

이에 예의 연구를 거듭한 결과, 금속소재 전체를 전극으로 덮음으로써 표면에 균일한 피막을 재빠르게 형성할 수 있는 것을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

즉, 본 발명에 의한 인산염 피막 처리장치는, 금속소재를 소정의 전해액으로 전해처리하는 것에 의해 금속소재에 인산염 피막을 형성하는 인산염 피막 처리장치로서, 양극과 음극 중, 한쪽 전극은 금속소재에 접하고, 다른쪽 전극은 금속소재로부터 소정의 간격을 두고 배치되며, 상기 다른쪽 전극은 통형상으로 형성되어 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서 통형상이란, 원통형상 뿐만아니라 각통형상도 포함하며, 둘레방향으로 분단되어 있는 구성도 포함된다. 또한, 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮는다는 것은, 금속소재가 통형상의 전극 단부로부터 바깥쪽으로 밀려 나오지 않는 것을 의미하며, 금속소재의 단부와 통형상 전극의 단부가 거의 면일(面一)한 경우도 포함된다.

상기 구성에 있어서는, 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 전극이 통형상으로 형성되어 있기 때문에, 예를 들면 금속소재가 원주형상인 경우에는 소재의 둘레 면에 전체둘레에 걸쳐 균일한 인산염 피막이 형성된다. 또한 통형상의 전극으로 소재를 덮고 있기 때문에, 상기한 바와 같은 평판상의 전극에 비해서 고속으로 피막을 형성할 수 있다.

특히, 통형상으로 형성한 다른쪽 전극을 양극으로 하고, 금속소재에 접하는 한쪽 전극을 음극으로 하여 음극전해처리를 실시하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 금속소재에 접하는 한쪽 전극을 양극으로 하는 양극전해처리 구성인 경우에도 고속이면서도 균일하게 피막을 형성하는 것이 가능하지만, 슬러지 발생이라는 문제가 있다. 이것에 대해 음극전해라고 하는 것에 의해 슬러지 발생을 억제할 수 있는 이점이 있다.

또한, 금속소재에 접하는 전극을 금속소재에 점접촉시키는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 접촉면적을 최소한으로 억제함으로써 보다 한층 균일한 피막을 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 다른쪽 전극은 거의 수평으로 설치되고, 한쪽 전극은 다른쪽 전극의 둘레벽을 내외로 관통하여 금속소재에 접하게 구성되며, 다른쪽 전극의 내면에는 중심을 향해 절연체의 지지부재가 돌출되어 있어, 상기 지지부재와 한쪽 전극에 의해 금속소재를 다른쪽 전극의 거의 중심으로 유지하는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성은, 통형상의 전극을 거의 수평으로 설치함과 동시에, 금속소재에 접하게 하는 한쪽 전극을 이용함으로써 간단한 구성으로 확실하게 소재를 거의 중심으로 유지시킬 수 있으며, 또한 거의 중심으로 유지함으로써 피막도 보다 한층 균일하게 된다.

또한, 거의 수평인 회전중심축을 갖는 회전체가, 그 하측 소정영역이 전해액에 침지하도록 설치되고, 상기 회전체에 복수의 다른쪽 전극이 회전체의 둘레방향을 따라 소정간격마다 부착고정되며, 한쪽 전극도 다른쪽 전극에 대응하여 각각 설치되어 있으며, 회전체의 회전에 따라 다른쪽 전극내의 금속소재가 전해액을 통과하는 사이에 인산염 피막을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성은, 통형상의 전극내에 순차적으로 소재를 넣어 회전체의 회전에 의해 전해액에 효율좋게 소재를 투입할 수 있다. 즉, 대량의 소재를 단시간에 고속으로 처리할 수 있으며, 이것에 의해 예를 들면 냉간단조의 프레스기를 설치한 제조공정상에 조립하여 1라인화하는 것이 가능하게 된다. 또한, 통형상의 전극이 거의 수평이고, 한쪽 전극과 지지부재에 의해 소재를 유지하는 구성이기 때문에, 회전체의 회전에 의해서도 확실하게 소재를 유지할 수 있다.

또한, 한쪽 전극을 음극으로, 다른쪽 전극을 양극으로 함과 동시에, 음극의 선단이 전해액 내에서는 아래쪽을, 전해액 외에서는 윗쪽을 향하도록 각 전극을 설치하는 것이 바람직하다. 전해액 외에서 음극의 선단이 윗쪽을 향하기 때문에, 음극에 부착한 전해액이 선단에서 아랫쪽을 향해 흘러, 그 결과 선단에 액이 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 액이 잔존한 경우에 음극의 선단에 얇게 형성되는 피막을 별도로 연마 등을 하여 제거하는 수고나 구성을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 화성 피막 처리장치는, 금속소재를 소정의 전해액으로 전해처리하는 것에 의해 금속소재에 화성 피막을 형성하는 화성 피막 처리장치로서, 양극과 음극 중에서, 한쪽 전극은 금속소재에 접하고, 다른쪽 전극은 금속소재로부터 소정의 간격을 두고 배치되며, 상기 다른쪽 전극은 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 통형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서 화성 피막으로는, 인산염 피막외에 수산염, 알루미늄 불화물, 산화동이나 불화 티탄 등의 피막이 있다. 이들 화성 피막에 대해서도 종래 이상의 고속화와 균일화가 가능하게 된다.

이상과 같이, 금속소재로부터 소정의 간격을 두고 배치되는 측의 전극을 통형상으로 형성하여 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮는 구성으로 했기 때문에, 인산염 피막, 화성 피막을 균일하고도 고속으로 형성할 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시형태에 있어서의 인산염 피막 처리장치의 개략정면도이다.

도2는 동 장치의 개략 단면측면도이다.

도3은 동 장치의 주요부를 도시하는 일부 단면을 포함하는 확대도이다.

도4는 도2의 부분확대도이다.

도5는 종래 장치의 개략설명도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 인산염 피막 처리장치의 일실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 도2에 있어서 해칭은 생략되어 있다.

또한, 피막형성하는 금속소재는 여러 형상의 것이 대상이 되지만, 이하의 설 명에서는 금속소재로서 냉간단조되는 빌릿(billet), 특히, 단부착 원주형상의 빌릿을 대상으로 하여 설명한다. 또한, 빌릿이란, 소정길이를 갖는 원주형상, 각주형상, 원통형상, 각통형상의 것으로 한다.

본 실시형태에 있어서의 인산염 피막 처리장치는, 도1 및 도2와 같이 소정의 전해액이 담겨져 있는 전해조(1)와, 그 전해조(1)중의 전해액에 하측 소정영역이 잠기도록 설치된 회전체로서의 회전판(2)을 구비하고 있다.

여기서, 전해액으로는 여러가지 것을 채용할 수 있다. 예를 들면 아연이온, 인산이온 및 질산이온을 포함하고, 더 바람직하게는 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 망간, 크롬, 철, 니켈 등으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종류의 금속이온을 포함하는 인산염 처리액을 사용할 수 있다. 보다 상세하게는 아연이온이 20 내지 50g/L, 인산이온이 20 내지 70g/L, 질산이온이 30 내지 80g/L을 함유하는 것이 바람직하고, 또한 아질산이온, 과산화수소, 염소이온 등의 산화제를 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 막두께는 처리액의 농도나 온도, 전류밀도, 처리시간으로 조절할 수 있다. 처리액의 온도는 실온에서 80℃로 하는 것이 바람직하며, 전류밀도는 20 내지 100A/dm²이 바람직하다.

한편, 도2와 같이, 전해조(1)의 윗쪽에는 모터(3)에 의해 구동력을 부여받는 회전중심축(4)이 거의 수평으로 설치되어 있으며, 상기 회전중심축(4)의 일단측에 상기 회전판(2)이 동축적이면서도 일체적으로 부착고정되어 있다.

회전판(2)의 외주부에는, 복수의 전극틀(5)이 회전판(2)의 둘레방향을 따라 소정간격마다 부착고정되어 있다. 구체적으로는 도1과 같이, 동일원상에 30도 간격으로 합계 12개 설치되어 있다. 단, 전극틀(5)의 간격이나 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 모터의 제어에 의해 회전판(2)도 30도마다 간헐 회전한다. 상기 전극틀(5)은, 그 거의 중앙에는 회전중심축(4)과 거의 평행한 축선을 갖는 둥근구멍이 전후로 관통하도록 형성되어 도3 및 도4와 같이 전체적으로 통형상을 나타내고 있다. 전극틀(5)은, 수지 등의 절연체로 형성되어 있고, 그 내면에 원통형상의 양극(α)이 고착되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는 양극(α)을 원통형상으로 형성하고 있으며, 그것을 회전판(2)에 전극틀(5)을 통해 거의 수평으로 설치하고 있다.

원통형상으로 형성한 양극(α)의 크기는, 피막처리하는 빌릿(W)의 전체길이나 직경 등의 크기에 따라 다르지만, 적어도 빌릿(W)을 전체길이에 걸쳐 덮을 수 있을 정도의 길이를 필요로 한다. 양극(α)의 전체길이를 빌릿(W)의 전체길이와 거의 동일하게 하여 빌릿(W)의 단부(W1)와 양극(α)의 단부(α1)가 거의 면일하게 되어도 좋다. 단, 양극(α)의 단부(α1)로부터 빌릿(W)이 바깥방향으로 밀려나오지 않도록 할 필요가 있다.

상기 양극(α)은 0.5mm 두께 정도의 박판형상의 티탄판이 사용되며, 그 내면에는 백금 도금이 실시되어 있다. 또한, 후술하는 음극(β)도 포함해 전극은, 카본, 스테인레스, 백금, 티탄합금, 티탄 백금 피복합금(통칭 DSE)등을 사용할 수 있다. 또한, 전해액에 포함되는 금속이온과 동종의 금속을 양극(α)으로 하는 것으로 금속이온의 공급을 연속적으로 실시할 수도 있지만, 그 경우에는 전해액 중의 금속 이온량이 일정량으로 유지되도록 액관리를 할 필요가 있다.

다음에 빌릿(W)을 양극(α)의 단면에서 볼 때, 거의 중심으로 유지하는 유지수단에 대해서 설명한다.

도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 환봉형상의 음극(β)이 전극틀(5) 및 양극(α)의 둘레벽을 내외로 관통하도록 각 전극틀(5) 마다 설치되어 있다. 상기 음극(β)은 수지 등의 절연체로 이루어지는 원통형상의 슬리브(6)로 피복되어 있다. 상기 슬리브(6)의 일단에서 표출하는 음극(β)의 선단(β1)은 뾰족한 형상으로 이루어져 있으며, 그 선단(β1)이 빌릿(W)의 둘레면에 점접촉하는 구성이다. 또한, 음극(β)의 기단부(β2)는 중공형상의 회전중심축(4)의 내부를 축방향으로 통과하고, 회전중심축(4)의 타단부에 설치된 슬립 링(7)에 배선(8)에 의해 접속되어 있다.

또한, 음극(β)은 도1과 같이 정면에서 볼 때 (축방향으로 볼 때) 회전중심축(4)의 중심과 양극(α)의 중심을 연결하는 선에 대해서 소정각도(본 실시형태에서는 15도)경사져 있다.

한편, 도4에 도시한 바와 같이, 양극(α)의 후방측 단부 외주면에는 티탄봉(9)의 선단(9a)이 용착되어 있다. 상기 티탄봉(9)은 회전판(2)의 후면측을 회전중심축(4)을 향해 연장되어 회전중심축(4) 근방위치에서 회전판(2)을 전방으로 관통하고 있으며, 그 거의 전체길이가 열수축튜브로 피복되어 있다. 그리고, 티탄봉(9)의 기단부(9b)도, 음극(β)과 마찬가지로 배선(10)에 의해 슬립 링(7)과 접속되어 있다. 그리고, 도1에 도시한 바와 같이, 양전극(α,β)이 위치(b)에서 위치(c) 사이에 위치하는 동안만 통전하도록 제어되고 있다. 즉, 위치(b)에서 통전 이 개시되며, 위치(c)에서 통전이 종료한다.

한편, 도3 및 도4에 있어서, 음극(β)은 원통형상의 양극(α)의 직경방향으로 출퇴가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 전극틀(5) 내측에 위치하는 내 베이스(11)에 음극(β)이 고정되며, 상기 내 베이스(11)는 전극틀(5)의 외측에 위치하는 외 베이스(12)와 한쌍의 연결봉(13)에 의해 연결되어 있다. 양 베이스(11, 12)는 둘다 수지 등의 절연체로 구성되어 있다. 그리고 연결봉(13)에는, 외 베이스(12)와 전극틀(5) 사이의 위치에 각각 코일 스프링(14)이 장착되어 있고, 이 코일 스프링(14)에 의해 외 베이스(12)는 외측을 향해 탄성지지(부세, 付勢)되며, 따라서 내 베이스(11) 및 음극(β)도 외측을 향해 탄성지지되어 있다. 즉, 음극(β)은 코일 스프링(14)에 의해 양극(α)의 중심측으로 탄성지지되고 있다.

또한, 도3과 같이 양극(α)의 내면에는 중심을 향해 수지 등의 절연체로 이루어지는 지지부재로서의 지지핀(15)이 돌출되어 있다. 상기 지지핀(15)은 그 선단(15a)이 뾰족하며 빌릿(W) 둘레면에 점접촉한다. 지지핀(15)은 볼트에 의해 전극틀(5)의 내면에 설치되어 있고, 양극(α)을 직경방향으로 관통하고 있다. 도3과 같이 양극(α)을 축방향으로 보았을 때에 둘레방향으로 소정의 각도를 두고 배설된 한쌍의 지지핀(15)이 도4와 같이 축방향으로 2조, 즉 합계 4개가 설치되어 있다. 상기 지지핀(15)은 음극(β)의 반대측에 위치한다. 즉, 회전판(2)을 기준으로 하면 음극(β)은 회전판(2)의 중심측에, 지지핀(15)은 상대적으로 회전판(2)의 외주측에 위치한다. 이 음극(β)과 복수의 지지핀(15)에 의해 빌릿(W)을 양극(α)의 직경방향으로 끼운다. 이 끼우는 힘은 코일스프링(14)의 탄성지지력이다. 이와 같이 음극(β)과 지지핀(15)이 빌릿(W)을 양극(α)의 거의 중심으로 유지하는 유지수단을 구성한다. 또한, 음극(β)은 항상 양극(α)의 중심을 향해 탄성지지되고 있어 빌릿(W)을 지지핀(15)과 함께 고정(clamp) 상태에 있지만, 그 고정의 해제는 도시하지 않은 에어실린더로 실시한다. 또한, 도3에 있어서, 고정 해제 상태를 실선으로, 고정 상태를 이점쇄선으로 각각 나타내고 있다.

다음에 도1에 있어서, 위치(a)가 빌릿(W)을 양극(α)내에 투입하는 투입위치이고, 위치(d)가 양극(α)내에서 피막처리후의 빌릿(W)을 배출하는 배출위치이다. 투입 및 배출은 모두 회전판(2)의 전방측에서 실시된다. 이 투입배출 양위치(a, d)시에만 에어실린더를 작동시켜 음극(β)을 퇴상태로 하여 고정 해제의 상태로 한다. 그 이외에는 에어실린더를 작동시키지 않으며, 코일스프링(14)의 탄성지지력에 의해 음극(β)은 출상태에 있고, 투입위치(a)부터 배출위치(d) 사이는 빌릿(W)을 고정한다.

또한, 투입시에는 우선 에어실린더를 작동시켜 음극(β)을 퇴상태로 한다. 투입위치(a)에서는 음극(β) 및 지지핀(15)이 거의 좌우방향에 있기 때문에, 윗면이 V자형상인 지지베이스(16)에 빌릿(W)을 올려두고, 빌릿(W)을 지지베이스(16)와 함께 양극(α)내에 전방측으로부터 축방향으로 삽입한다. 그리고, 에어실린더를 정지시켜 음극(β)을 코일스프링(14)의 탄성력에 의해 출상태로 하여 빌릿(W)을 고정한 후, 지지베이스(16)만이 양극(α)에서 축방향으로 퇴출된다.

배출시는 지지베이스(16)가 양극(α)내에 삽입되고 빌릿(W)의 하방 위치로 온 후, 에어실린더를 작동시켜 음극(β)을 퇴상태로 하여 빌릿(W)을 지지베이스(16)에 올려두고, 지지베이스(16)가 빌릿(W)과 함께 양극(α)내에서 전방측으로 퇴출한다.

또한, 음극(β)은 전극틀(5)로부터 중심측에 위치하는 구성이며, 따라서 음극(β)은 그 선단(β1)이 전해액중에서는 하방측을, 또한 전해액 외에서는 상방을 향한다.

이상의 장치에 있어서는, 양극(α)이 도5에 도시한 바와 같은 평판상이 아니라 원통상으로 형성되어 있기 때문에, 빌릿(W)의 둘레면 전체에 균일하게 인산염 피막을 형성할 수 있다. 게다가 양극(α)이 빌릿(W)을 전체길이에 걸쳐 덮기 때문에, 빌릿(W)의 단면에도 균일하게 피막을 형성할 수 있다. 이와 같이, 원통형상으로 형성하면서 동시에 전체길이를 덮는 구성이기 때문에, 균일한 피막을 고속으로 형성할 수 있는 것이다. 특히, 본 실시형태와 같이 빌릿(W)을 양극(α)의 거의 중심으로 유지하면 보다 한층 균일하게 피막을 형성할 수 있다.

또한, 음극(β)의 선단(β1)을 빌릿(W)에 점접촉시키고 있는 점, 및 지지핀(15)도 점접촉시키고 있는 점도 피막의 균일화에 기여한다.

한편, 본 실시형태에서는 빌릿(W)에 접하는 전극을 음극(β)으로 하는 음극전해이기 때문에 슬러지의 발생을 억제할 수 있다. 단, 반대로 양극(α)을 빌릿(W)에 접하게하여 양극전해할 수도 있으며, 그 경우도 피막을 균일하고도 고속으로 형성할 수 있다.

또한, 빌릿(W)에 접하게하는 음극(β)을 지지수단으로 이용하는 구성이기 때문에, 유지수단의 구성을 간략화할 수 있으며, 장치 전체를 간단하게 할 수 있다.

이상의 장치에서는 투입위치(a)에서 순차적으로 양극(α)내에 빌릿(W)이 투입되고, 투입된 빌릿(W)은 회전판(2)의 회전에 따라 전해액을 통과한다. 위치(b)에서 위치(c)까지 사이에 통전이 실시되며, 그 사이에 피막이 형성되고, 그 후 피막처리가 완료된 빌릿(W)은 배출위치(d)에서 순차적으로 배출되며, 하류의 공정으로 보내어진다.

이와 같이 회전판(2)에 복수의 양극(α)을 설치한 구성인 까닭에, 회전판(2)의 회전을 이용하여 전해액중에 순차적으로 빌릿(W)을 보내어 피막처리할 수 있다. 즉, 회전판(2)의 회전을 이용한 본 장치에 의해 연속적이면서도 짧은 간격으로 대량의 빌릿(W)을 피막처리할 수 있다. 따라서, 이 장치를 프레스기로 연결하는 일련의 제조라인상에 배치하여 프레스기의 처리능력에 대응한 피막처리를 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 실시형태에서는, 지지핀(15)측을 회전판(2)의 외주측에, 음극(β)측을 회전판(2)의 중심측에 배치하는 구성을 채용했지만, 반대로 배치해도 좋다. 단, 음극(β)측을 회전판(2)의 중심측에 배치하는 것에 의해 음극(β)의 선단(β1)이 전해액 외에서는 상방을 향하게 되며, 그 결과 음극(β)에 부착한 전해액이 선단(β1)에서 하방의 기단(β2)측을 향해 흐르게 된다. 음극(β)의 선단(β1)에 전해액이 많이 잔존해 있으면, 선단(β1)에 얇게 피막이 형성될 우려가 있으며, 별도로 선단(β1)을 부지런히 연마하는 등의 수고가 필요하게 된다. 따라서, 전해액 외에서 선단(β1)이 상방을 향하도록 하면, 음극(β)의 선단(β1) 연마의 수고나 구성을 줄일 수 있으며, 연마하는 경우에도 간단한 연마로 충분하다.

또한, 양극(α)을 원통형상으로 했지만, 단면으로 볼 때 타원형상의 통형상이나 단면으로 볼 때 다각형의 각통형상으로 해도 좋다. 또한, 통형상도 둘레방향으로 연속되어 있지 않아도, 예를 들면 2개 분할이나 3개 분할 등과 같이 부분적으로 분단되어 둘레방향으로 불연속적인 형상으로 해도 좋다. 또한, 축방향으로 불연속이어도 좋고, 그물망의 통형상으로 할 수도 있다.

또한, 상기 설명에서는 전해조(1)에 전해액으로서 인산염 처리액을 넣고, 스테인레스강으로 이루어진 빌릿(W)을 대상으로 한 인산염 처리장치에 대해서 설명했는데, 상기 장치의 전해조(1)에 전해액으로서 다른 처리액, 예를 들면 수산염 처리액을 넣어 수산염 피막 처리장치로 사용하거나, 기타 화성 피막 처리장치로 사용할 수 있다. 그 경우에도 종래 이상으로 균일하고도 고속으로 피막형성하는 것이 가능하다. 따라서, 빌릿(W)도 스테인레스강에 한정되지 않고 탄소강, 크롬강, 크롬몰리브덴강, 니켈크롬강, 니켈크롬몰리브덴강, 보론강, 망간강 등의 철강재료나, 알루미늄, 마그네슘, 티탄, 동 등의 비철재료 등 여러 도전성 재료가 대상이 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 원통형상의 양극(α)을 거의 수평으로 설치했지만, 거의 수직으로 설치해도 좋다. 단, 거의 수평으로 설치하는 것에 의해 간단한 구성으로 빌릿(W)을 확실하게 유지할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 빌릿(W)을 유지하는 유지수단으로써 음극(β)을 이용하는 구성을 채용했지만, 음극(β)을 대신하여 절연체로 이루어지는 유지부재를 별도 설치해도 좋다.

게다가, 회전체로서 원판형상의 회전판(2)을 사용했는데, 회전중심축(4)에서 직경방향으로 연장하는 복수의 스포크로 이루어지는 회전체로 하는 등, 회전체의 구성도 적절하게 설계변경 가능하다. 물론, 회전체를 사용한, 이른바 로터리방식의 구성을 채용하는 이외에도, 빌릿(W)을 유지하면서 상하이동하여 전해액에 빌릿(W)을 소정시간 담가 피막형성하는 구성 등, 여러가지 구성을 채용할 수 있다. 또한, 상술했지만, 음극(β)측을 통형상으로 형성해도 좋다. 어느 것으로 해도, 음양 양극 가운데, 빌릿(W)에 접하게하지 않으면서 빌릿(W)에서 소정 간격을 두고 배치하는 측의 전극을 통형상으로 형성하여, 통형상의 전극으로 빌릿(W)을 전체길이에 걸쳐 덮도록 구성하는 것에 의해 균일하고도 고속의 피막형성이 가능해지는 것이다.

Claims (7)

1. 금속소재를 전해액으로 전해처리하는 것에 의해 금속소재에 인산염 피막을 형성하는 인산염 피막 처리장치로서, 양극과 음극 중, 한쪽 전극은 금속소재에 접하고, 다른쪽 전극은 금속소재로부터 이격되어 배치되며, 상기 다른쪽 전극은 통형상으로 형성되어 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 구성되며, 한쪽 전극은 다른쪽 전극의 둘레 벽을 내외로 관통하여 금속소재에 접하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   한쪽 전극은 음극으로, 다른쪽 전극은 양극인 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   한쪽 전극은 금속소재에 점접촉하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   다른쪽 전극은 수평으로 설치되고, 다른쪽 전극의 내면에는 중심을 향해 절연체의 지지부재가 돌출되어 있어, 상기 지지부재와 한쪽 전극에 의해 금속소재를 다른쪽 전극의 중심으로 유지하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   수평인 회전중심축을 갖는 회전체가, 그 하측 영역이 전해액에 침지하도록 설치되고, 상기 회전체에 복수의 다른쪽 전극이 회전체의 둘레방향을 따라 부착고정되며, 한쪽 전극도 다른쪽 전극에 대응하여 각각 설치되어 있으며, 회전체의 회전에 따라 다른쪽 전극내의 금속소재가 전해액을 통과하는 사이에 인산염 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치
6. 제 5 항에 있어서,

   한쪽 전극을 음극으로, 다른쪽 전극을 양극으로 함과 동시에, 음극의 선단이 전해액 내에서는 아래쪽을, 전해액 외에서는 윗쪽을 향하도록 각 전극을 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
7. 금속소재를 전해액으로 전해처리하는 것에 의해 금속소재에 화성 피막을 형성하는 화성 피막 처리장치로서, 양극과 음극 중에서, 한쪽 전극은 금속소재에 접하고, 다른쪽 전극은 금속소재로부터 이격되어 배치되며, 상기 다른쪽 전극은 금속소재를 전체길이에 걸쳐 덮도록 통형상으로 형성되며, 한쪽 전극은 다른쪽 전극의 둘레 벽을 내외로 관통하여 금속소재에 접하는 것을 특징으로 하는 화성 피막 처리장치

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