KR100573359B1 - Continuous Automatic Facilities for Electrochemical Indirect Etching of Aluminium Plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인라인(in-line) 연속 자동화 설비에 있어서 각 공정들은 이송라인을 타고 이송되므로 인라인 공정에 맞는 세정, 수세, 전기화학에칭, 양극산화 피막처리 공정의 개발과 공정에 따른 라인속도와 처리조의 규격을 설정하였고, 각 공정별로 온도, 농도 등을 온도조절기와 농도조절기를 이용하여 일정하게 유지함으로써 고품질 유지가 가능하며, 액의 순환 방식을 이용하여 액의 손실을 방지할 수 있어 원가절감이 가능한 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화 장치에 관한 것으로서, 알루미늄판재(1)를 공급받아 황산(H2SO4)용액을 분사하여 표면에 부착된 이물질을 제거하는 화학세정조(2)와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제1수세조(3)로 이루어지는 세정수단(10)과; 상기 세정수단(10)으로부터 배출된 알루미늄판재(1)의 표면에 수산화나트륨(NaOH) 용액을 분사하여 표면조도를 균일하게 처리하는 조도균일화조(4)와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제2수세조(5)로 이루어지는 활성처리수단(20)과; 상기 활성처리수단(20)으로부터 배출된 알루미늄판재(1)에 염산용액을 분사하면서 간접전원을 공급하여 알루미늄 판재(1)의 표면에 거친 면을 형성하는 전기화학 에칭조(6)와, 이로부터 배출된 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제3수세조(7)로 이루어지는 전기화학 간접에칭수단(30)과; 상기 전기화학 간접에칭수단(30)으로부터 배출된 알루미늄판재(1)의 표면에 질산(HNO3)용액을 분사하여 중화처리하는 중화처리조(8)와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제4수세조(9)로 이루어지는 중화처리수단(40)과; 상기 중화처리수단(40)으로부터 배출된 알루미늄 판재(1)의 표면에 황산(H2SO4)용액을 분사하면서 간접전원을 공급하여 양극산화피막을 형성하는 양극산화 피막처리조(11)와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제5수세조(12)로 이루어지는 양극산화 피막처리수단(50)과; 상기 양극산화 피막처리수단(50)으로부터 배출된 판재를 고온의 물에 완전 담궈 세정하는 탕세조(13)와, 세정 완료된 판재를 건조하는 건조기(14)로 이루어지는 세정건조수단(60)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공한다.According to the present invention, each process in an in-line continuous automation facility is transported through a transfer line, so that the cleaning, washing, electrochemical etching, and anodizing process for the inline process are developed and the line speed and treatment according to the process. The quality of the tank can be maintained by maintaining the temperature, concentration, etc. by using the temperature controller and the concentration controller for each process, and the loss of the liquid can be prevented by using the circulation method. The present invention relates to a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of aluminum plate, which is supplied with aluminum plate (1) and sprayed with sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution to remove foreign substances adhering to the surface. And washing means (10) consisting of a first washing tank (3) for spraying and cleaning the upper and lower surfaces of the plate discharged therefrom; On the surface of the aluminum sheet 1 discharged from the cleaning means 10, the surface of the roughness homogenizing tank 4 for uniformly treating the surface roughness by spraying a sodium hydroxide (NaOH) solution, and the upper and lower surfaces of the plate discharged therefrom. An active treatment means (20) comprising a second washing tank (5) for spraying and washing water; An electrochemical etching bath 6 for supplying an indirect power supply while spraying hydrochloric acid solution to the aluminum sheet 1 discharged from the active treatment means 20 to form a rough surface on the surface of the aluminum sheet 1; Electrochemical indirect etching means (30) comprising a third flush tank (7) for spraying and cleaning water on upper and lower surfaces of the discharged sheet; Neutralization tank (8) for injecting and neutralizing the nitric acid (HNO 3 ) solution on the surface of the aluminum plate 1 discharged from the electrochemical indirect etching means 30, and water on the upper and lower surfaces of the plate discharged therefrom A neutralization means (40) comprising a fourth water washing tank (9) for spraying and washing the water; An anodizing film treatment tank 11 for supplying an indirect power supply while injecting sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution onto the surface of the aluminum plate 1 discharged from the neutralization means 40 to form an anodized film; Anodizing film treatment means (50) comprising a fifth washing tank (12) for spraying and cleaning water on upper and lower surfaces of the plate discharged therefrom; It consists of a washing and drying means (60) consisting of a hot water bath (13) for completely immersing the plate material discharged from the anodic oxidation film treatment means (50) in hot water, and a dryer (14) for drying the plate. Provided is a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of aluminum sheet.
알루미늄판재, 간접에칭, 활성화처리, 양극산화, 간접전원, 중화처리Aluminum sheet, indirect etching, activation treatment, anodization, indirect power supply, neutralization treatment
Description
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 판재 상에 전기화학 간접에칭 장치의 공정도;1 is a process diagram of an electrochemical indirect etching apparatus on an aluminum sheet according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치의 전체 구성을 도시한 개념도;2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 각 처리조의 구성을 도시한 장치 연결도;Figure 3 is a device connection diagram showing the configuration of each treatment tank constituting a continuous automation device for the electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 각 수제조의 구성을 도시한 장치 연결도;Figure 4 is a device connection diagram showing the configuration of each handmade constituting the continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 전기화학 에칭수단을 도시한 장치도;5 is an apparatus diagram showing an electrochemical etching means constituting a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 양극산화 피막처리수단을 도시한 장치도이다.FIG. 6 is an apparatus diagram showing anodizing means for constituting a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of an aluminum sheet according to the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
1:알루미늄판재 2:화학세정조 3:제1수세조 10:세정수단DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Aluminum plate 2: Chemical cleaning tank 3: First flush tank 10: Cleaning means
4:조도균일화조 5:제2수세조 20:활성처리수단 13:탕세조4: roughness equalization tank 5: second water washing tank 20: active treatment means 13: hot water washing tank
6:전기화학 에칭조 7:제3수세조 30:전기화학 간접에칭수단6: electrochemical etching bath 7: third flush tank 30: electrochemical indirect etching means
8:중화처리조 9:제4수세조 40:중화처리수단 14:건조기8: Neutralization tank 9: Fourth washing tank 40: Neutralization treatment means 14: Dryer
11:양극산화 피막처리조 12:제5수세조 50:양극산화 피막처리수단11: Anodized film treatment tank 12: Fifth flush tank 50: Anodized film treatment means
본 발명은 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인라인(in-line) 연속 자동화 설비에 있어서 각 공정들은 이송라인을 타고 이송되므로 인라인 공정에 맞는 세정, 수세, 전기화학에칭, 양극산화 피막처리 공정의 개발과 공정에 따른 라인속도와 처리조의 규격을 설정하였고, 각 공정별로 온도, 농도 등을 온도조절기와 농도조절기를 이용하여 일정하게 유지함으로써 고품질 유지가 가능하며, 액의 순환 방식을 이용하여 액의 손실을 방지할 수 있어 원가절감이 가능한 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum sheet, and more particularly, in the in-line continuous automation equipment, each process is transported through a transfer line, so that cleaning and washing for the inline process Development of electrochemical etching, anodizing process, line speed and treatment tank standard according to process, and maintaining high quality by maintaining temperature and concentration by using temperature controller and concentration controller for each process In addition, the present invention relates to a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of aluminum sheet, which can reduce cost by using a liquid circulation method to prevent loss of liquid.
일반적으로, 주방용품 혹은 전자/기계 부품의 표면특성을 부여하기 위하여 불화탄소수지를 알루미늄 판재에 코팅하여 사용하고 있다.In general, in order to give surface characteristics of kitchen utensils or electronic / mechanical parts, fluorocarbon resin is coated on an aluminum sheet.
상기의 주방용품으로 사용하는 판재의 표면에 코팅하기 위해서는 표면의 밀착력을 증대시키기 위해 기계적, 화학적, 전기화학적으로 표면을 거칠게 한 후 불화탄소수지를 코팅하는 방식을 적용하고 있다.In order to coat the surface of the plate used as the kitchen utensils, a method of coating the fluorocarbon resin after roughening the surface mechanically, chemically, and electrochemically in order to increase the adhesion of the surface is applied.
기존의 재래식 방법은 알루미늄 판재를 래크에 설치하여 에칭 한 후 수세와 양극산화 등의 일련의 공정을 거치고 래크에서 꺼내어 불화탄소수지를 코팅하여 제품을 생산하는 방법으로 일련의 공정들은 판재를 래크에 설치하고 꺼내는 작업의 반복으로 이루어져 있을 뿐 아니라 공정 간의 작업이 수작업과 호이스트에 의해 부분자동으로 작업하고 있다.Conventional conventional method is to install aluminum plate on rack, etch it, and then go through a series of processes such as water washing and anodizing, take out of rack and coat carbon fluorocarbon resin to produce products. Not only does it consist of repetition and removal of work, but also inter-process work is done automatically by hand and hoist.
이러한 공정 간에 이루어지는 수작업으로 인하여 생산성이 떨어지고 공정 간에 적절한 처리 미숙 혹은 처리시간의 지연 등으로 인해 품질 유지의 어려움이 있으며, 생산시 발생되는 세정 및 에칭용액의 미스트나 가스로 인해 3D 업종으로서 작업자들이 기피하는 등의 어려움으로 인하여, 결과적으로 생산효율이 떨어지고 생산원가를 높이고 있다.Due to the manual work performed between these processes, productivity is low, and there is a difficulty in maintaining quality due to inadequate treatment or delay in processing time, and workers are avoided as 3D businesses due to mist or gas of cleaning and etching solutions generated during production. As a result, the production efficiency is lowered and the production cost is increased.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저단가와 일정한 고품질을 유지하기 위하여 무인화에 가까운 인라인 공정 자동화에 맞는 세정, 수세, 활성화 처리, 전기화학 간접에칭, 중화처리, 양극산화 피막처리 공정을 개발하고, 그 공정에 따른 라인 이송설비, 처리조의 용액관리 및 간접에칭과 양극산화 피막처리에 따른 장치를 개발하여 효율적으로 장치를 관리할 수 있도록 구성된 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to achieve the above object, the present invention has developed a cleaning, washing, activation treatment, electrochemical indirect etching, neutralization treatment, anodizing coating process suitable for inline process automation close to unmanned in order to maintain a low cost and a constant high quality In addition, the continuous automation system for the electrochemical indirect etching of aluminum sheet, which is designed to efficiently manage the device by developing the line transfer facility, the solution management and indirect etching of the treatment tank and the anodized film treatment according to the process. The purpose is to provide.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알루미늄 판재를 공급받아 기계적으로 연마한 후 황산(H2SO4)용액을 분사하여 표면에 부착된 이물질을 제거하는 화학세정조와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제1수세조로 이루어지는 세정수단과; 상기 세정수단으로부터 배출된 알루미늄판재의 표면에 수산화나트륨(NaOH) 용액을 분사하여 표면조도를 균일하게 처리하는 조도균일화조와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제2수세조로 이루어지는 활성처리수단과; 상기 활성처리수단으로부터 배출된 알루미늄 판재에 염산용액을 분사하면서 간접전원을 공급하여 알루미늄 판재의 표면에 거친 면을 형성하는 전기화학 에칭조와, 이로부터 배출된 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제3수세조로 이루어지는 전기화학 간접에칭수단과; 상기 전기화학 간접에칭수단으로부터 배출된 알루미늄 판재의 표면에 질산(HNO3)용액을 분사하여 중화처리하는 중화처리조와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제4수세조로 이루어지는 중화처리수단과; 상기 중화처리수단으로부터 배출된 알루미늄 판재의 표면에 황산(H2SO4)용액을 분사하면서 간접전원을 공급하여 양극산화피막을 형성하는 양극산화 피막처리조와, 이로부터 배출되는 판재의 상하부면에 물을 분사하여 세정하는 제5수세조로 이루어지는 양극산화 피막처리수단과; 상기 양극산화 피막처리 수단으로 부터 배출된 판재를 고온의 물에 완전히 담궈 세정하는 탕세조와, 세정 완료된 판재를 건조하는 건조기로 이루어지는 세정건조수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a chemical cleaning tank for removing the foreign matter adhered to the surface by spraying sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution after mechanically polished by receiving the aluminum plate, and the discharge of the plate Washing means comprising a first water washing tank for spraying water on the upper and lower surfaces to clean the water; Roughness homogenizing tank for uniformly treating the surface roughness by spraying a sodium hydroxide (NaOH) solution on the surface of the aluminum sheet discharged from the cleaning means, and a second washing tank for spraying water to the upper and lower surfaces of the plate discharged from the cleaning means Active treatment means comprising; An electrochemical etching bath for supplying an indirect power supply while injecting hydrochloric acid solution into the aluminum sheet discharged from the active treatment means to form a rough surface on the surface of the aluminum sheet, and spraying and cleaning water on upper and lower surfaces of the sheet discharged therefrom. An electrochemical indirect etching means composed of a third washing tank; A neutralization tank for neutralizing the nitric acid (HNO 3 ) solution by spraying the surface of the aluminum sheet discharged from the electrochemical indirect etching means, and a fourth washing tank for spraying and cleaning water on the upper and lower surfaces of the sheet discharged therefrom. Neutralization processing means; Anodizing film treatment tank for supplying an indirect power supply while injecting sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution onto the surface of the aluminum sheet discharged from the neutralization means to form an anodized film, and water on the upper and lower surfaces of the sheet discharged therefrom. Anodic oxidation film treatment means comprising a fifth washing tank for spraying and washing; Electrochemical indirect etching of an aluminum plate, comprising a washing and drying means consisting of a hot water bath for completely immersing the plate material discharged from the anodizing means into hot water and a dryer for drying the clean plate. Provides a continuous automation system for the.
또한, 본 발명은 상기 화학세정조, 조도균일화조 및 중화처리조가 내부에 일 정 간격으로 배치된 이송롤러의 상부에 위치하는 분사노즐과, 하부에 보조필터를 구비하여 배관되는 저장탱크와, 이의 일측에 설치된 온도센서와 연결되어 저장탱크 하부에 설치되는 가열기와, 상기 저장탱크의 일측에 설치된 농도센서와 연결되어 용액 원액을 공급하는 원액탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공하게 되며,In addition, the present invention, the chemical cleaning tank, roughness equalization tank and the neutralization treatment tank is spray nozzle located in the upper portion of the transfer roller arranged at regular intervals therein, and the storage tank piped with an auxiliary filter in the lower, and Electrochemical of the aluminum plate, characterized in that it comprises a heater connected to the temperature sensor installed on one side is installed in the lower storage tank, and a stock solution tank connected to the concentration sensor installed on one side of the storage tank to supply the solution stock solution It provides a continuous automation device for indirect etching,
또한, 본 발명은 상기 제 1 내지 제5수세조가 내부에 일정 간격으로 배치된 이송롤러의 상하부에 위치하는 분사노즐과, 하부에 보조필터를 구비하여 배관되는 저장탱크와, 이의 일측에 설치된 온도센서와 연결되어 저장탱크 하부에 설치되는 가열기와, 상기 저장탱크의 일측에 설치된 농도센서와 연결되어 순수를 공급하는 순수탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공한다.In addition, the present invention is the first to fifth washing tanks are spray nozzles located in the upper and lower parts of the transfer roller disposed at regular intervals therein, a storage tank piped with an auxiliary filter at the bottom, and the temperature installed on one side thereof Continuous for electrochemical indirect etching of aluminum sheet, characterized in that it comprises a heater connected to the sensor installed in the lower storage tank, and a pure water tank connected to the concentration sensor installed on one side of the storage tank to supply pure water. Provide automation equipment.
또한, 본 발명은 상기 전기화학 에칭조가 내부에 일정간격으로 배치된 이송롤러 사이공간에 위치하는 전극과, 이에 전원을 공급하는 정류기와, 상기 전극의 상부에 위치하는 분사노즐과, 하부에 보조필터를 구비하여 배관되는 보조탱크와, 이와 배관되어 상기 분사노즐에 용액을 공급하는 여과 및 순환펌프와, 상기 보조탱크의 일측에 설치된 온도센서와 연결되면서 보조탱크의 하부에 설치되는 가열기와, 상기 보조탱크의 일측에 설치된 농도센서와 연결되어 용액 원액을 공급하는 원액탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공하게 되며,In addition, the present invention, the electrochemical etching bath is located in the space between the feed rollers disposed at a predetermined interval therein, a rectifier for supplying power thereto, the injection nozzle located on the upper portion of the electrode, and an auxiliary filter at the bottom An auxiliary tank having a pipe, a filtration and circulation pump piped thereto to supply a solution to the injection nozzle, a heater installed at a lower portion of the auxiliary tank while being connected to a temperature sensor installed at one side of the auxiliary tank, and the auxiliary tank It is connected to the concentration sensor installed on one side of the tank to provide a continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum plate, characterized in that it comprises a stock solution tank for supplying the solution stock solution,
또한, 상기 양극산화 피막처리조는 내부에 일정간격으로 배치된 이송롤러 사 이공간에 위치하는 전극과, 이에 전원을 공급하는 정류기와, 상기 전극의 상부에 위치하는 분사노즐과, 하부에 보조필터를 구비하여 배관되는 저장탱크와, 이와 배관되어 상기 분사노즐에 용액을 공급하는 여과 및 순환펌프와, 상기 저장탱크의 일측에 설치된 온도센서와 연결되면서 저장탱크와 배관되어 용액의 온도를 조절하는 열교환기와, 상기 저장탱크의 일측에 설치된 농도센서와 연결되어 용액 원액을 공급하는 원액탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공한다.In addition, the anodizing tank has an electrode located in the space between the transfer roller disposed at a predetermined interval therein, a rectifier for supplying power thereto, a spray nozzle located at the top of the electrode, and an auxiliary filter at the bottom And a heat exchanger connected to a storage tank connected to the storage tank while being connected to a storage tank, which is connected to the storage tank, a filtration and circulation pump to supply a solution to the injection nozzle, and a temperature sensor installed at one side of the storage tank. It is connected to the concentration sensor installed on one side of the storage tank provides a continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum plate, characterized in that it comprises a stock solution tank for supplying the solution stock solution.
또한, 본 발명의 탕세조는 하부에 설치되는 가열기와, 내부에 수용된 물에 담궈지되도록 설치되는 이송롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공하게 되며,In addition, the hot water bath of the present invention is to provide a continuous automation device for the electrochemical indirect etching of the aluminum plate, characterized in that consisting of a heater installed in the lower portion, and a transfer roller installed to be immersed in the water contained therein. ,
또한, 본 발명의 전기화학 에칭조 및 양극산화 피막처리조는 내부에 일정간격으로 배치된 이송롤러의 직상부에 격막이 근접 설치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 제공한다.In addition, the electrochemical etching bath and the anodizing film treatment tank of the present invention is a continuous automation apparatus for the electrochemical indirect etching of aluminum sheet, characterized in that the diaphragm is installed close to the upper portion of the transfer roller disposed at a predetermined interval therein. to provide.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 판재 상에 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치의 공정도이다.1 is a process diagram of a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching on an aluminum sheet according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치는 크게, 세정단계와 활성화처리단계, 전기화학 간접에칭단계, 중화처리단계, 양극산화 피막처리단계 및 세정건조단계로 구분되어 설치된다.As shown in FIG. 1, the continuous automation apparatus for the electrochemical indirect etching of aluminum sheet is largely divided into a washing step, an activation treatment step, an electrochemical indirect etching step, a neutralization step, an anodizing step, and a cleaning drying step. It is installed separately.
즉, 상기 세정단계는 알루미늄 판재의 표면에 부착된 유지 및 이물질을 황산(H2SO4)용액으로 제거하여 세정하는 공정이고,That is, the washing step is a process for removing the oil and foreign matters attached to the surface of the aluminum plate by removing sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution,
상기 활성화처리단계는 세정된 알루미늄 판재의 표면에 수산화나트륨(NaOH) 용액을 분사하여 표면조도를 균일하게 처리한 다음, 세정하는 공정이며,The activation treatment step is a process of uniformly treating the surface roughness by spraying sodium hydroxide (NaOH) solution on the surface of the cleaned aluminum plate, and then cleaning,
상기 전기화학 간접에칭단계는 표면조도가 균일하게 처리된 알루미늄 판재에 간접전원을 공급하면서 염산용액을 분사하여 일정한 표면거칠기를 형성한 다음, 세정하는 공정이고,The electrochemical indirect etching step is a process of forming a constant surface roughness by spraying hydrochloric acid solution while supplying an indirect power to the aluminum plate is treated with uniform surface roughness,
상기 중화처리단계는 일정하게 표면거칠기가 형성된 알루미늄 판재의 표면에 질산(HNO3)용액을 분사하여 중화처리한 다음, 세정하는 공정이며,The neutralization step is a process of neutralizing by spraying nitric acid (HNO 3 ) solution on the surface of the aluminum plate having a constant surface roughness, and then cleaning,
상기 양극산화 피막처리단계는 중화처리된 알루미늄 판재에 간접전원을 공급하면서 황산(H2SO4)용액을 분사하여 양극산화피막을 표면에 형성한 다음, 세정하는 공정인 것이다.The anodizing step is a step of forming an anodized film on the surface by spraying sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution while supplying indirect power to the neutralized aluminum sheet material, and then cleaning.
마지막으로, 세정건조단계는 상기 양극산화 피막 처리된 알루미늄 판재를 고온의 물에 담궈 봉공처리 및 잔류하는 산성분을 제거한 다음, 열풍으로 건조하는 공정이다.Finally, the washing and drying step is a process of dipping the anodized aluminum plate in hot water to remove the sealing and remaining acid components, and then drying with hot air.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치의 전체 구성을 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치는 먼저, 알루미늄 판재(1)의 이송라인을 이송롤러(15)로 서 구성한다.As shown in Figure 2, the continuous automation apparatus for the electrochemical indirect etching of the aluminum plate according to the present invention, first, the transfer line of the aluminum plate (1) is configured as a feed roller (15).
본 발명의 장치에서 사용되는 이송롤러(15)는 동력 전달용 구동모터와 감속기, 체인(미도시)에 의하여 구동되도록 구성되어지고, 특히 이송롤러(15)는 내약품성이 있는 재질로 약 300℃의 온도에 견딜 수 있고, 이송되는 판재(1)와 밀착력을 가지고 이송할 수 있도록 내부에 10~30㎜축과 외부에 신축성 있는 고무재질을 입혀 50~90㎜의 외경을 가지도록 하고, 롤러와 롤러 사이의 간격은 50~150㎜로 배치한다.The
상기와 같은 구성으로 이루진 이송롤러(15)는 각 장치부들에 연속적으로 설치됨으로써 연속공정이 가능하도록 구성한다.The
본 발명의 장치는 상기 설명한 바와 같이, 세정수단(10)과 활성화처리수단(20), 전기화학 간접에칭수단(30), 중화처리수단(40), 양극산화 피막처리수단(50) 및 세정건조수단(60)으로 구분되어 설치되며, 각 장치부에 설치되는 수세조(3,5,7,9,12) 및 세정건조수단(60)의 탕세조(13)는 부가적으로 하나 이상이 설치되어 처리된 알루미늄 판재(1)의 세정능을 향상시킬 수 있다.As described above, the apparatus of the present invention includes the cleaning means 10, the activation treatment means 20, the electrochemical indirect etching means 30, the neutralization treatment means 40, the anodizing means 50, and the cleaning drying. Separately installed by the
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 각 처리욕조의 구성을 도시한 장치 연결도이다.Figure 3 is a device connection diagram showing the configuration of each treatment bath constituting a continuous automation device for electrochemical indirect etching of aluminum sheet according to the present invention.
본 발명을 구성하는 각각의 처리욕조, 즉 화학세정조(2)와 조도균일화조(4) 및 중화처리조(8)는 내부에 상기 설명한 이송롤러(15)가 일정간격으로 다수 설치되어 있으며, 상기 이송롤러(15)의 상부에 위치하는 분사노즐(22)이 분배관(21)에 배관되어 위치하게 된다.Each treatment bath constituting the present invention, that is, the chemical cleaning tank (2), roughness homogenization tank (4) and the neutralization treatment tank (8) is provided with a plurality of feed rollers (15) described above at regular intervals, The
상기 분사노즐(22)은 알루미늄 판재(1) 일면에 고르게 처리 용액이 분사될 수 있도록 지름 1~7㎜ 범위의 노즐크기로 1~10ℓ/min 양으로 윗부분에서 분사되도록 구성되며, 노즐(22)의 간격은 노즐지름을 고려하여 50~150㎜ 범위 내 일정간격으로 이송롤러(15)와 롤러(15) 사이의 중앙에 배치되도록 한다.The
상기와 같이 설치되는 분사노즐(22)로 저장탱크(24)에 배관 설치된 여과 및 순환펌프(16)가 용액을 이송하여 공급하면 용액이 판재(1)에 분사되는 것이며,When the filtration and
상기 분사노즐(22)로부터 용액이 이송되는 알루미늄 판재(1) 표면에 분사되어 처리되면, 분사된 용액은 각 처리욕조(2,4,8)의 하부에 배관 설치된 저장탱크(24)로 흘러들어가게 되며,When sprayed and treated on the surface of the aluminum plate 1 to which the solution is transferred from the
상기 저장탱크(24)로 유입되면서 배관에 설치된 보조필터(23)를 통하여 여과되어 함유된 반응생성물이나 이물질의 용액 혼입을 방지함으로써 용액의 수명을 연장시키고 재활용시 처리용액의 성능을 유지시킨다.By entering the
또한, 각 처리욕조(2,4,8)는 내약품성이 있는 재질이면서 약 150℃의 온도에 견딜 수 있는 금속재질로 하되, 용액이 하부에 배관 설치된 저장탱크(24)로 흘러들어가게 하는 출수구의 크기는 유량을 고려하여 판재의 표면을 기준으로 판재 상부에 5~15㎜ 범위로 용액이 채워진 다음 아래로 흘러내릴 수 있도록 설계하여 판재(1)와 용액의 반응이 원활하도록 조절한다.In addition, each treatment bath (2, 4, 8) is made of a material that is chemically resistant and can withstand a temperature of about 150 ℃, the outlet of the outlet to allow the solution to flow into the
또한, 상기 저장탱크(24)에는 일측에 용액의 온도를 감지하는 온도센서(26)를 설치하고, 이에 연결되어 감지된 온도에 따라 작동할 수 있도록 가열기(25)를 상기 저장탱크(24) 하부에 설치한다.In addition, the
또한, 상기 저장탱크(24)의 타측에는 용액의 농도를 측정하기 위한 농도센서(27)가 설치되며, 이와 연결되어 용액 원액을 공급하는 원액탱크(28)로부터 공급할 수 있도록 공급펌프(29)가 상기 저장탱크(24)에 배관 설치된다.In addition, the other side of the
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 각 수세조의 구성을 도시한 장치 연결도이다.Figure 4 is a device connection diagram showing the configuration of each flush tank constituting a continuous automation device for electrochemical indirect etching of the aluminum sheet according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 제1 내지 제5수세조(3,5,7,9,12)는 내부에 상기 설명한 이송롤러(15)가 일정간격으로 다수 설치되어 있으며, 상기 이송롤러(15)의 상하부에 위치하는 분사노즐(38)이 상하부 분배관(37)에 배관되어 위치하게 된다.As shown in Figure 4, the first to fifth washing tanks (3, 5, 7, 9, 12) constituting the present invention is provided with a plurality of the
상기 분사노즐(38)은 알루미늄 판재(1) 양면에 고르게 처리 물이 분사될 수 있도록 지름 1~7㎜ 범위의 노즐크기로 1~10ℓ/min 양으로 분사되도록 구성되며, 분사노즐(38)의 간격은 노즐지름을 고려하여 50~150㎜ 범위 내 일정간격으로 이송롤러(15)와 롤러(15) 사이의 중앙에 배치되도록 한다.The
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상기와 같이 설치되는 분사노즐(38)로 저장탱크(31)에 배관 설치된 여과 및 순환펌프(16)가 물을 이송하여 공급하면 용액이 판재(1)에 분사되며,When the filtration and
상기 분사노즐(22)로부터 이송된 물이 알루미늄 판재(1) 표면에 분사되어 처 리되면, 분사된 물은 각 수세조(3,5,7,9,12)의 하부에 배관 설치된 저장탱크(31)로 흘러들어가게 되며,When the water transferred from the
상기 저장탱크(31)로 유입되면서 배관에 설치된 보조필터(36)를 통하여 여과되어 함유된 반응생성물이나 이물질의 용액 혼입을 방지함으로써 용수의 수명을 연장시키고 재활용 효율을 향상시킨다.By entering the
또한, 각 수세조(3,5,7,9,12)는 내약품성이 있는 재질로 약 150℃의 온도에 견딜 수 있는 재질로 하고, 물이 저장탱크(31)로 흘러들어가게 하는 출수구의 크기는 최대한 크게 하여 판재(1)가 물에 잠기는 일이 없도록 제조한다.In addition, each washing tank (3, 5, 7, 9, 12) is made of a chemical-resistant material that can withstand a temperature of about 150 ℃, the size of the outlet to let water flow into the storage tank (31) To make it as large as possible so that the plate (1) is not submerged in water.
또한, 상기 저장탱크(31)에는 일측에 용액의 온도를 감지하는 온도센서(32)를 설치하고, 이에 연결되어 감지된 온도에 따라 작동할 수 있도록 가열기(39)를 상기 저장탱크(31) 하부에 설치한다.In addition, the
또한, 상기 저장탱크(31)의 타측에는 수세수의 농도를 측정하기 위한 농도센서(33)가 설치되며, 이와 연결되어 순수를 공급하는 순수탱크(35)로 부터 공급할 수 있도록 공급펌프(34)가 상기 저장탱크(31)에 배관 설치된다.In addition, the other side of the
도 5는 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 전기화학 에칭수단을 도시한 장치도이다.5 is a device diagram showing an electrochemical etching means constituting a continuous automation apparatus for indirect electrochemical etching of aluminum sheet according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 전기화학 에칭조(6)는 내부 상부에 이송롤러(15)를 일정간격으로 배치하여 구비한다.As shown in FIG. 5, the
이송롤러(15)는 상기 설명한 바와 같이, 동력 전달용 모터와 감속기, 체인(미도시)으로 구동가능하게 구성되며, 특히 이송롤러(15)는 내약품성이 있는 재질이 면서 약 300℃의 온도에 견딜 수 있고 판재(1)와의 밀착력을 가지고 이송할 수 있는 재질로 하되, 내부에 10~30㎜ 축과 외부에 신축성 있는 고무재질을 입혀 50~90㎜의 외경을 가지도록 하고, 이송롤러(15)와 롤러 사이의 간격은 50~150㎜로 배치한다.As described above, the
한편, 본 발명을 구성하는 전기화학 에칭조(6)는 전극(45)이 설치되는데, 이때 전원공급이 이루어지는 과정에서 전극(45)의 전원접점은 판재(1)의 표면처리 방향에 따라 설치하고 전원공급이 원활히 이루어지도록 설계하여야 한다.On the other hand, the electrochemical etching bath (6) constituting the present invention is provided with an
상기 전극(45)은 설치된 이송롤러(15)의 사이공간부에 롤러(15)와 간격이 1~15㎜가 되도록 위치하게 되며, 전극(45)은 전원을 공급하는 정류기(41)와 전기배선(48)으로 연결되어지는 것이다.The
또한, 상기 전극(45)은 양극과 음극으로 구성되는데, 양극의 재질은 전류의 통전량을 고려하여 탄소막대를 이용하되 직육면체의 형태로 하여 판재(1)와의 거리를 1~15㎜로 유지하도록 함으로써 용액과 접촉되어 전원공급이 원활하게 이루어지도록 하여 에칭의 효과를 극대화시키도록 구성한다.In addition, the
또한, 상기 전극(45)에서 양극과 음극 다음에 양극의 배치 전에 격막(47)을 설치하여 전류가 다음 전극에 영향을 미치지 않도록 구성한다.In addition, the
상기와 같이 설치되는 각각의 전극(45)의 상부에는 용액을 분사하는 분사노즐(46)이 설치된다.An
즉, 상기 분사노즐(46)은 이송되는 판재(1) 일면에 고르게 처리용액이 분사될 수 있도록 지름 1~7㎜ 범위의 노즐크기로 1~10ℓ/min 양으로 윗부분에서 분사되 도록 하면서, 노즐간격은 노즐지름을 고려하여 50~150㎜ 범위 내 일정간격으로 이송롤러(15)와 롤러 사이, 즉 전극(45)의 상부에 배치되도록 한다.That is, the
상기와 같이 설치되는 분사노즐(46)로 분사된 처리용액은 처리조(6a)에 일단은 수용되며, 처리조(6a) 수위가 높아져 사용된 용액이 양측으로 흘러넘치게 되면, 용액은 하부에 배관 설치된 저장탱크(43)로 유입된다.The treatment solution injected into the
상기 저장탱크(43)의 배관부에는 사용된 용액에 함유된 반응생성물이나 이물질의 용액혼입을 막기 위한 보조필터(44)가 부가적으로 구비되어 있기 때문에 저장탱크(43)로 유입되는 용액의 수명을 연장시키고, 재활용시 처리용액의 성능을 유지시킬 수 있다.Since the pipe part of the
따라서, 저장탱크(43)와 배관되어 상기 분사노즐(46)로 여과 및 순환펌프(42)를 통하여 항시 처리용액을 안정하게 공급할 수 있도록 하는 것이다.Therefore, the
상기 전기화학 에칭조(6)의 내부에 구비되는 처리조(6a)는 상기의 공정에 있어서 내약품성이 있는 재질로 구성하면서, 약 150℃의 온도에 견딜 수 있는 재질로 구성한다.The
또한, 처리용액이 저장탱크(43)로 흘러들어가게 하는 출수구의 크기는 유량을 고려하여 판재의 표면을 기준으로 5~15㎜ 범위로 용액이 채워진 다음 아래로 흘러내릴 수 있도록 설계하여 판재(1)와 용액의 반응이 원활하도록 조절한다.In addition, the size of the outlet to allow the treatment solution flows into the
또한, 전기화학 에칭조(6)는 별도의 온도조절수단을 구비하는데, 이는 상기 저장탱크(43)의 일측에 설치된 온도센서(49)와 연결되면서 저장탱크(43)의 하부에 설치되는 가열기(48)로 구성된다.In addition, the electrochemical etching bath (6) is provided with a separate temperature control means, which is connected to the
즉, 상기 온도센서(49)로부터 용액의 온도가 감지되면, 이에 따라 가열기(48)가 자동으로 작동되도록 구성하는 것이다.That is, when the temperature of the solution is detected from the
또한, 본 발명의 전기화학 에칭조(6)는 일측에 별도의 농도조절수단을 구비하는데, 이는 상기 저장탱크(43)의 일측에 설치된 농도센서(53)와 연결되어 용액 원액을 공급하는 공급펌프(52)와 이에 배관된 원액탱크(51)로 구성된다.In addition, the
즉, 상기 농도센서(53)로부터 저장탱크(43)에 수용된 용액의 농도가 감지되면, 이에 따라 공급펌프(52)가 작동하여 용액의 원액을 원액탱크(51)로부터 공급할 수 있도록 구성하는 것이다.That is, when the concentration of the solution contained in the
도 6은 본 발명에 따른 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치를 구성하는 양극산화 피막처리수단을 도시한 장치도이다. 상기의 장치는 도 3에서 나타낸 바와 같이 구성하되, 전기화학 에칭장치와 유사하며, 차이점은 전원공급에 있어서 음극을 판재의 윗부분에 배치하고 양극을 판재의 아랫부분에 배치하여 음극과 마주보는 판재의 면이 양극 산화 처리되도록 하는 것이다.FIG. 6 is an apparatus diagram showing anodizing means for constituting a continuous automation apparatus for electrochemical indirect etching of an aluminum sheet according to the present invention. The apparatus is configured as shown in Figure 3, but similar to the electrochemical etching apparatus, the difference is in the power supply to place the negative electrode on the upper portion of the plate and the positive electrode on the lower portion of the plate to face the negative electrode of the plate The surface is anodized.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 양극산화 피막처리조(11)는 상기 설명한 전기화학 에칭조(7)의 구성과 거의 유사하며, 단지 차이가 나는 부분은 전원공급에 있어서 전극(45)의 음극(45b)이 판재(1)의 상부에 배치되고, 양극(45a)이 판재(1)의 하부에 배치되어 전극(45)의 음극(45b) 및 양극(45a)이 대면하도록 위치하여 이송되는 판재(1)의 면이 양극산화 처리되도록 구성한 것이다.As shown in FIG. 6, the anodizing
또한, 상기 설명한 전기화학 에칭조(7)는 저장탱크(43)에 온도를 조절하기 위한 온도조절수단(온도센서, 가열기)이 구비되는 반면에, 양극산화 피막처리조(11)는 처리용액이 일정 온도로 유지되어야 하기 때문에 가열수단이 아니라 열교환기(61)를 상기 저장탱크(43)와 배관 설치하여 온도센서(49)에 의하여 감지된 온도에 따라 용액의 온도를 일정하게 유지하고 있다.In addition, the above-described
그 외 장치부분은 상기 설명한 전기화학 에칭조(7)의 구성과 동일하게 구성한다.The other device portion is configured similarly to the configuration of the
상기와 같은 구성으로 이루어진 양극산화 피막처리조(11)에 의하여 피막처리되고 세정되어 배출된 알루미늄 판재(1)는 세정건조수단(60)으로 진입하게 되며,The aluminum plate 1, which is coated and cleaned by the anodizing
진입된 알루미늄 판재(1)는 탕세조(13)로 이송롤러(15)를 따라 고온의 물 속에 담궈져 이송되어지면서 최종 세정작업이 이루어진다.The entered aluminum sheet 1 is immersed in hot water along the
상기 탕세조(13)에서 세정작업이 완료된 판재(1)는 탕세조(13)의 물로부터 이송롤러(15)에 의하여 빠져나와 건조기(14)로 이송되며, 건조기(14)로 이송된 알루미늄 판재(1)는 열풍건조에 의하여 완전 건조되어 배출되는 것이다.The plate 1, in which the cleaning operation is completed in the
상기와 같이 구성된 본 발명에서 알루미늄 판재의 전기화학 간접에칭을 위한 연속자동화장치는 처리가 마무리된 알루미늄 판재(1)를 기존의 알루미늄 연속 자동 코팅장치와 연계하여 완제품의 자동화라인을 완성할 수 있다.Continuous automation device for the electrochemical indirect etching of aluminum plate in the present invention configured as described above can complete the automation line of the finished product by linking the aluminum plate (1) with the finished aluminum continuous automatic coating device.
상술한 바와 같이, 본 발명은 저단가와 일정한 고품질을 유지하기 위해 무인화에 가까운 In-line 공정 자동화에 맞는 세정, 수세, 활성화 처리, 전기화학 간접에칭, 중화처리, 양극산화 피막처리 공정을 개발하고 공정에 따른 라인 이송설비, 처리조의 용액관리장치와 공급장치, 전원공급장치 등을 개발한 것으로서, 제품의 단가를 낮추기 위한 대량생산에 적합하도록 장치를 구성하였으며, 최종 제품의 시험에 따른 조건설정으로 일정한 고품질을 유지할 수 있으며, 자동용액의 조절과 용액의 순환방식을 이용하여 용액의 손실을 방지할 수 있어 원가절감이 가능한 유용한 기술이다.As described above, the present invention develops cleaning, water washing, activation treatment, electrochemical indirect etching, neutralization treatment, and anodizing coating process for near-unmanned in-line process automation to maintain low cost and constant high quality. In line with the process, we developed the line transfer facility, treatment tank solution management device, supply device, power supply device, etc., and configured the device for mass production to reduce the unit cost of the product. It is a useful technology that can maintain constant high quality and prevent cost loss by using automatic solution control and solution circulation method.
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