KR100721974B1 - Washing method of metal components - Google Patents
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Abstract
가공된 금속부품에 묻은 이물질을 인체에 무해한 중성세제를 이용하여 제거하여 환경오염 물질을 발생시키지 않고 방청처리를 연속으로 행할 수 있는 금속부품 세척방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning metal parts capable of performing rust prevention treatment without generating environmental pollutants by removing foreign substances on processed metal parts using neutral detergent which is harmless to human body.
그러한 금속부품 세척방법은, 가공된 금속부품을 중성세제 용액이 담긴 세척조에 투입하고 초음파를 가하여 부품가공시 표면에 묻은 이물질을 제거하는 초음파 세척공정과, 상기 세척공정이 완료된 후 부품 표면에 에어를 분사하여 부품 표면에 응집된 세척액을 제거하는 공정과, 세척액이 제거된 금속부품의 녹발생을 억제하고 장기간 보관할 수 있도록 표면에 방청액을 분사하는 공정과, 상기에서 도포된 방청액을 건조시키는 공정을 포함하는 금속부품 세척방법을 제공한다.Such metal parts cleaning method includes an ultrasonic cleaning process in which the processed metal parts are put in a washing tank containing a neutral detergent solution and ultrasonic waves are used to remove foreign substances on the surface during processing, and after the cleaning process is completed, air is applied to the surface of the parts. Spraying to remove the agglomerated cleaning liquid on the surface of the part, spraying a rust-preventing liquid on the surface to prevent rust generation of the metal part from which the cleaning liquid is removed and to store it for a long time, and drying the applied rust-preventing liquid It provides a method for cleaning metal parts comprising a.
상기 건조공정은 부품 표면에 도포된 방청액의 두께를 최소화하여 단시간에 건조될 수 있도록 에어건조를 행한 후 열원건조를 연속적으로 행한다.In the drying process, air drying is performed continuously after minimizing the thickness of the anti-corrosive liquid applied to the surface of the component so as to be dried in a short time.
초음파세척,금속부품,방청,건조,방청액 Ultrasonic Cleaning, Metal Parts, Antirust, Drying, Antirust
Description
도 1은 본 발명에 따른 금속부품 세척방법의 공정도.1 is a process diagram of a method for washing metal parts according to the present invention.
도 2a는 본 발명의 금속부품 세척방법에 따라서 금속부품을 세척하는 것을 설명하기 위하여 세척장치를 측면에서 바라본 도면.Figure 2a is a side view of the cleaning device to explain the cleaning of metal parts in accordance with the method for cleaning metal parts of the present invention.
도 2b는 본 발명의 금속부품 세척방법에 따라서 금속부품을 세척하는 것을 설명하기 위하여 세척장치를 평면에서 바라본 도면.Figure 2b is a plan view of the cleaning device to explain the cleaning of the metal parts in accordance with the metal parts cleaning method of the present invention.
본 발명은 금속부품 세척방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공된 금속부품에 묻은 이물질을 인체에 무해한 중성세제를 이용하여 제거하여 환경오염 물질을 발생시키지 않고 방청처리를 연속으로 행할 수 있는 금속부품 세척방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning metal parts, and more particularly, to remove foreign substances on processed metal parts by using a neutral detergent that is harmless to the human body, which can continuously perform rust prevention treatment without generating environmental pollutants. It relates to a washing method.
일반적으로 가공유가 다량 피막된 금속부품을 세척할 경우 화공약품인 산(酸)을 이용하여 산세척(酸洗滌)을 행하는 세척방법이 사용되고 있다. 이와 같은 산세척은 예비탈지단계, 본탈지단계, 1차수세단계, 산세단계, 2차수세단계, 3차수세단계 등의 여러 공정이 필요하며, 또한 과도한 힘을 받는 금속부품은 산세척 수 행으로 수소취성으로 인한 결함이 발생하여 이를 해결하기 위하여 취성제거 열처리를 수행한다.In general, when washing metal parts coated with a large amount of processing oil, a washing method is performed in which pickling is performed using acid, which is a chemical. Such pickling requires several processes such as preliminary degreasing step, main degreasing step, first washing step, pickling step, second washing step, and third washing step, and the metal parts subjected to excessive force are pickling performed. As a result of defects due to hydrogen embrittlement, the brittle removal heat treatment is performed.
그러나 이러한 공정은 금속부품 표면에 산성분이 남아 있는 경우와 수세단계후 건조 단계에서 완전한 건조가 이루어지지 않을 경우 공기중 상온, 상압하에서 녹이 발생하며 이를 방지하기 위하여 방청공정을 따로 수행한다.However, in this process, if acid component remains on the surface of the metal parts and rust is not completely dried in the drying step after the washing step, rust occurs at room temperature and atmospheric pressure in the air.
금속부품을 산세척하는 방법은 세척제인 산을 제품표면에 발라 일정 시간이 지나면 물로 세척하는 간단한 작업방법이지만, 세척제는 강산성이므로 작업시 반드시 보호구를 착용하고 주의를 기울이며 작업을 하여야 한다.The method of pickling metal parts is a simple method of washing with water after applying a acid, which is a cleaning agent, to the surface of the product, but since the cleaning agent is strongly acidic, you must wear protective equipment and work with caution.
이러한 산세척은 산을 물로 세척하는 공정이 반드시 필요하므로 필연적으로 환경오염물질인 폐수가 발생하며, 이러한 폐수는 수거하여 전문적인 폐수처리장에서 다시 처리하는 과정을 거치게 된다.Since the pickling is necessary to wash the acid with water, wastewater, which is an environmental pollutant, is inevitably generated, and the wastewater is collected and reprocessed in a professional wastewater treatment plant.
그리고 금속부품 표면의 가공시 발생되는 탄화물 및 이물질을 제거하고 방청공정을 동시에 수행하기 위하여 세척액 분무 및 회전에 의한 회전식 세척을 수행하는 경우도 있으나, 이는 회전에 의한 금속부품의 상호접촉에 의하여 표면상에 긁힘이 발생하며 나사산처럼 얇은 두께로 가공된 금속의 경우 나사산부의 찍힘 등의 원인에 의하여 해당부품을 사용하지 못하는 경우가 발생된다.In addition, in order to remove carbides and foreign substances generated during the processing of the surface of the metal parts and to perform the rust prevention process at the same time, the rotary cleaning by spraying and rotating the cleaning liquid may be performed. Scratches occur in the case of metals processed to a thin thickness, such as threads, and the parts cannot be used due to the cutting of threads.
그리고 방청공정으로 경유 등 탄화수소계 오일내에 금속부품을 함침 및 딥핑하여 공기중 산소와의 접촉을 억제하여 산화에 의한 녹발생을 방지하여 부품을 장기간 보관할 수 있도록 하고 있으나, 경유와 같은 탄화수소계 오일은 작업장내 공기중에 증발되어 작업자가 경유의 독성에 의한 급성 또는 만성중독 발생, 피부질환 등을 유발시켜 인체에 유해하다.In addition, by preventing the contact with oxygen in the air by impregnating and dipping metal parts in hydrocarbon-based oils such as diesel oil, the rust prevention process prevents the occurrence of rust by oxidation, but hydrocarbon-based oil such as diesel oil It is harmful to human body by causing evaporation of air in the workplace and causing acute or chronic poisoning due to the toxicity of light oil, skin disease, etc.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금속부품을 인체에 무해한 중성세제를 이용하여 초음파세척 및 방청처리 함으로써 수세공정이 필요치 않아 세척 후 수세에 의한 환경유해물의 배출을 방지하면서 방청처리를 연속으로 행하는 금속부품 세척방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to clean the metal parts using a neutral detergent harmless to the human body by ultrasonic washing and anti-rust treatment does not require the washing process by washing after washing The present invention provides a method for cleaning metal parts that performs antirust treatment continuously while preventing the discharge of environmentally harmful substances.
본 발명이 제안하는 금속부품 세척방법은,Metal parts cleaning method proposed by the present invention,
가공된 금속부품을 중성세제 용액이 담긴 세척조에 투입하고 초음파를 가하여 부품가공시 표면에 묻은 이물질을 제거하는 초음파 세척공정과, 상기 세척공정이 완료된 후 부품 표면에 에어를 분사하여 부품 표면에 응집된 세척액을 제거하는 공정과, 세척액이 제거된 금속부품의 녹발생을 억제하고 장기간 보관할 수 있도록 표면에 방청액을 분사하는 공정과, 상기에서 도포된 방청액을 건조시키는 공정을 포함하는 금속부품 세척방법을 제공한다.Ultrasonic cleaning process to remove the foreign matter on the surface when the processed metal parts are put into the cleaning tank containing the neutral detergent solution and applying ultrasonic waves, and after the cleaning process is completed by spraying air on the surface of the components to agglomerate A method for cleaning metal parts, comprising the steps of removing the cleaning solution, spraying the anti-corrosive solution on the surface to prevent rusting of the metal parts from which the cleaning solution has been removed, and to store for a long time To provide.
상기 건조공정은 부품 표면에 도포된 방청액의 두께를 최소화하여 단시간에 건조될 수 있도록 에어건조를 행한 후 열원건조를 연속적으로 행한다.In the drying process, air drying is performed continuously after minimizing the thickness of the anti-corrosive liquid applied to the surface of the component so as to be dried in a short time.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 따른 금속부품 세척방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 금속부품 세척방법에 따라서 금속부품을 세척하는 것을 설명하기 위하여 세척장치를 측면 및 평면에서 바라본 도면으로서, 먼저 본 발명의 금속부품 세척방법을 행하기 위하여 금속부품(미도시)이 제작되면 이들 부품들을 일시적으로 저장하는 저장부(2)에 투입한다.1 is a process diagram for explaining a method for cleaning metal parts according to the present invention, Figures 2a and 2b is a side view and a plan view of the cleaning device to explain the cleaning of metal parts according to the method for cleaning metal parts of the present invention. As a drawing, first, when a metal part (not shown) is manufactured in order to perform the metal part cleaning method of the present invention, it is put into a
상기 저장부(2)에는 금속부품을 저장부 외측으로 로딩하는 로딩장치(4)가 설치되어 일정량의 부품을 저장부에서 로딩한 후 이송장치인 컨베이어(6)로 투입하여 금속부품은 컨베이어(6)에 안착된 상태로 이송되면서 뒤에서 설명되는 세척공정을 통하여 부품이 세척될 수 있도록 되어있다.The
상기 로딩장치(4)는 모터(8)구동에 의하여 인렛 이송형식으로 세척물인 부품을 로딩하여 컨베이어(6)로 이송하게되는데, 금속부품의 부피 및 무게에 따라 속도가변이 가능하도록 되어있다.The loading device (4) is to load the parts to be washed in the inlet conveying type by the drive of the motor (8) to convey to the conveyor (6), the speed can be changed according to the volume and weight of the metal parts.
이와 같은 로딩장치(4)를 통하여 저장부(2)에 저장되어 있던 부품이 인출되면서 컨베이어(6)에 안착된 상태로 세척장치(10)를 구성하는 세척조(12)에 투입되어 세척공정을 행한다.The parts stored in the
세척공정은 금속부품이 컨베이어(6)에 안착된 상태로 세척조(12)에 담긴 세척액에 침지되어 이송하면서 세척을 행하는데, 이와 같은 세척공정시 세척조(12) 내부의 세척액에 초음파 발생장치(14)에 의한 초음파를 가하여 초음파 세척을 하게된다.The washing process is performed while the metal parts are immersed in the washing liquid contained in the
이 초음파 발생장치(14)는 초음파 진동부가 다수개가 설치되어 소정의 파장을 발생시키는 통상적인 장치를 이용할 수 있으며, 이 초음파 세척공정은 통상적으 로 사용되는 방법을 이용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The
이러한 초음파 세척시 세척조(12)내 세척액은 탄화수소계, 수용성 알카리, 산성세척액을 사용할 수 있으나, 작업자의 안전성을 위하여 중성의 수용성 알카리 용액을 물과 혼합하여 사용하는 것이 최적이며, 세척조(12)는 세척액으로 인한 금속부식정도를 감안하여 내부식성 스테인레스 스틸인 SUS304 내지는 SUS316을 사용하는 것이 좋다.In the ultrasonic cleaning, the washing solution in the
그리고 세척력을 향상시키기 위하여 세척액은 상온에서 100℃까지 전기히터 가온 방식에 의하여 가열하여 사용할 수 있다.And in order to improve the washing power, the washing liquid may be used by heating by electric heater heating method from room temperature to 100 ℃.
이러한 세척액은 세척조(12)의 하부에 관로(16)로 연결되어 세척액을 여과하여 불순물을 제거하여 재사용 하도록 하는 세척액 여과장치(18)를 통하여 순환시켜 계속적으로 사용할 수 있도록 되어있다.The washing liquid is connected to the lower portion of the
세척액의 여과는 세척조(12)에 연결된 관로(16)를 따라서 세척액이 여과장치(18)로 유입되면, 여과장치(18)에서 세척액에 포함된 금속부품 표면에 묻어있는 오일 및 금속 가공후의 칩 등과 같은 불순물을 포집백(20)에서 포집하여 제거하는 타워식 밀폐장치에서 제거하는 방법으로 여과한다.Filtration of the cleaning liquid is the cleaning liquid flows into the
타워식 밀폐장치의 포집백(20)에서는 일반적인 금속칩을 포집하며, 세척액과 함께 유입되는 오일의 경우 포집백(20) 내에 일정량의 흡유성 플라스틱 분말을 투입하여 오일을 물리적인 흡착에 의하여 제거하게된다. 이때 흡유성 플라스틱 분말이 오일을 흡수할 경우 부피가 커짐으로 오일의 양에 따라 적정량 투입하는 것이 바람직하다.The
이렇게 세척액 여과장치(18)에 투입되어 깨끗하게 여과된 세척액은 펌프(22)의 구동으로 관로(24)를 따라서 세척조(12)로 리턴되거나, 다른 펌프(26)의 구동으로 관로(28)를 따라서 세척조(12)의 끝부분에 있는 스프레이 노즐(30)을 통하여 고압으로 분사되면서 컨베이어(6)상에 놓여진 금속부품을 재세척하고 세척조(12)로 떨어져 리턴된다.The washing liquid introduced into the washing
이에 따라 금속부품은 세척액에 침지되어 초음파세척 공정을 거친 다음 침지액에서 빠져나오면서 고압세척이 행하여지므로 세척 효과가 더욱 높아진다.As a result, the metal parts are immersed in the cleaning liquid and subjected to the ultrasonic cleaning process, and then the high-pressure cleaning is performed as it exits from the immersion liquid, thereby further increasing the cleaning effect.
세척조(12)의 세척액이 증발되어 세척액량이 줄어드는 경우 세척액 여과장치(18)에서 액면높이를 감지하여 세척액 보조탱크(32)에서 솔레노이드 밸브(34)를 개방하여 여과된 세척액이 수용되는 여과조에 투입하여 세척조(12)로 공급함으로서 세척조의 세척액은 항상 일정높이를 유지할 수 있도록 되어있다.When the washing liquid of the
이렇게 세척된 금속부품은 이송컨베이어(6)에 놓여진 상태로 이송되면서 에어세척장치를 통과하면서 에어세척 공정이 이루어지게 된다.The metal parts washed in this way are transferred to the conveying conveyor 6 while passing through the air cleaning device, and the air cleaning process is performed.
이 에어세척공정은 금속 표면에 응집된 세척액을 고압의 에어로 제거함으로써 종래의 산세척 공정으로 발생하는 수세단계를 생략하여 수세척시 발생하는 폐수를 없앨 수 있다.This air washing process eliminates the waste water generated at the time of washing by omitting the washing step generated by the conventional pickling process by removing the washing liquid aggregated on the metal surface with high pressure air.
상기 에어세척공정은 컴프레서 등에서 공급되는 고압의 공기를 관로(36)를 통하여 공급받아 분사노즐(38)을 통하여 부품의 상,하면으로 분사하는 방법으로 부품 표면에 묻은 세척액을 제거한다.The air washing process removes the cleaning liquid from the surface of the part by receiving the high pressure air supplied from the compressor or the like through the
이렇게 에어세척이 완료되면 부품은 이송 컨베이어(6)에 안착된 상태로 방청 장치로 이송되면서 부품 표면에 방청액을 도포하는 방청공정을 행하게 된다.When the air washing is completed as described above, the parts are transferred to the rust preventive device while being seated on the transfer conveyor 6 to perform a rust preventive process of applying the rust preventive solution to the surface of the parts.
이 방청공정은 방청액 저장탱크(40)의 방청액을 모터(42)의 구동으로 관로(44)를 통하여 이송시켜 분사노즐(46)을 통하여 부품으로 분사시켜 방청액을 도포할 수 있다.In this rust prevention process, the rust preventive liquid of the rust preventive
이때 방청액은 세척액과 마찬가지로 건조가 신속하게 이루어질 수 있도록 상온에서 100℃까지 전기히터 가온 방식에 의하여 가열하여 사용할 수 있다.At this time, the rust preventive solution can be used by heating the electric heater heating method up to 100 ℃ at room temperature so as to dry quickly like the washing solution.
방청액은 방청 청정도를 향상시키기 위하여 방청액 탱크(40)로 리턴되는 방청액을 그 내부에 설치된 여과장치에 의하여 여과하며, 방청액량은 자동 감지에 의하여 방청액 저장탱크(40)에서 액면감지에 따라 솔레노이드 밸브작동에 의하여 방청액 보조탱크(48)에서 자동으로 보충된다.The rust preventive liquid is filtered by the filtering device installed therein to prevent the rust preventive liquid returned to the rust
방청액은 세척이 완료된 금속부품의 사용전 보관기일이 짧을 경우 일반적인 수용성 방청액을 사용할 수 있으며, 보관기일이 길 경우 또는 보관환경이 열악한 경우 경유 등의 방청유를 이용할 수도 있다.The anti-corrosive liquid can be a general water-soluble anti-corrosive liquid when the storage period before use of the cleaned metal parts is short. Alternatively, when the storage period is long or the storage environment is poor, anti-corrosive oil may be used.
그러나 일반적인 수용성 방청액을 사용하는 경우 고압분무가 가능하나 경유등의 화재위험성을 가지는 방청액을 분무할 경우 저압으로 증기발생을 억제하고 가온하여서는 안되며 작업자의 경유의 급성중독 및 만성중독을 예방하기 위하여 완전배기가 되도록 하여야한다.However, high-pressure spraying is possible in the case of using general water-soluble rust preventive liquids, but when spraying rust preventive liquids such as diesel fuel, the steam generation should not be suppressed and heated at low pressure, and to prevent acute poisoning and chronic poisoning of diesel oil. Ensure complete exhaust.
이와 같이 방청공정이 완료된 금속부품은 방청액의 건조공정의 전처리 과정으로 부품에 과도하게 묻어있는 방청액의 잔량을 제거하고 금속부품 전체에 박막으로 피막을 형성시켜 빠른 건조를 행하기 위하여 고압의 에어를 다단의 분사노 즐(50)을 통하여 부품으로 분사하여 전처리 공정을 수행할 수 있다.In this way, the rust-preventing metal parts are pre-treatment in the drying process of rust-preventing liquids. By spraying to the parts through the
이때 분사되는 에어는 경유 등과 같이 화재위험성이 있는 방청액인 경우에는 후공정으로서 뜨거운 열풍이 발생하는 건조공정시 사용되는 건조장치로의 유입을 방지하는 에어커튼의 역할을 수행하며, 에어 세척장치와 함께 건조장치에서 발생되는 방청액의 증기 또는 미스트를 방청장치 내에서만 순환시키고 외부로 강제 배출 시키는 역할을 수행한다.In this case, the sprayed air acts as an air curtain to prevent the inflow into the drying apparatus used in the drying process in which hot hot air is generated as a post process in the case of rust preventive liquids such as diesel fuel. Together, it plays a role of circulating steam or mist of the rust preventive liquid generated from the drying device only in the rust preventive device and forcibly discharging it to the outside.
이러한 공정이 완료되면 컨베이어(6)에 안착된 상태로 부품은 건조장치로 이송되면서 건조공정을 행하게 된다.When this process is completed, the parts are transferred to the drying apparatus in a state seated on the conveyor 6 to perform a drying process.
건조공정에 사용되는 건조장치는 히터(52) 및 이 히터(52)에서 발생된 열기를 컨베이어(6)를 따라서 이송되는 금속부품에 송풍하는 블로워(54)로 구성된다.The drying apparatus used in the drying process is composed of a
이와 같이 열풍건조로 부품 표면의 방청액을 건조하면 탄화수소계 방청액을 사용하였을 경우, 에어 커튼과 마찬가지의 효과를 나타냄으로써 방화 및 방폭의 위험으로부터 보호받을 수 있다.In this way, when the rust preventive liquid on the surface of the component is dried by hot air drying, when the hydrocarbon-based rust preventive liquid is used, the same effect as that of the air curtain can be obtained, thereby preventing the risk of fire prevention and explosion protection.
이와 같은 건조공정시 건조장치는 히터(52)의 온도조절을 통하여 건조장치내의 온도를 조절할 수 있으며, 탄화수소계 방청액을 사용하는 경우 저온으로 건조하고 수용성 방청액을 사용할 경우 고온으로 설정할 수 있다.During the drying process, the drying apparatus may control the temperature in the drying apparatus through temperature control of the
건조공정이 완료되면 금속부품의 세척 및 방청작업이 완료되는데, 이러한 금속부품은 이송 컨베이어(6)를 따라서 이송된 후, 다른 컨베이어(56)로 떨어져 이송된 후 저장부(58)로 낙하되어 저장된다.When the drying process is completed, the metal parts are washed and rust-prevented. The metal parts are transported along the transfer conveyor 6, and then dropped to another
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 금속부품 세척방법은, 수세척 공정이 필요없음으로 환경유해물질의 배출 및 폐수를 발생시키지 않는다.As described above, the method for cleaning metal parts according to the present invention does not require a water washing process and thus does not generate environmentally hazardous substances and generate waste water.
또한 세척공정 및 방청작업을 연속적으로 행하므로 부품의 가공작업을 빠르고 효율적으로 할 수 있다. 그리고 방청작업 이전과 이후에 고압에어분사에 의한 방청액 증기 및 미스트의 차단 및 강제배출에 의하여 화재 및 폭발위험성이 있는 방청액도 자유로이 사용할 수 있다.In addition, since the washing process and the rust preventive work are continuously performed, the machining work of the parts can be performed quickly and efficiently. In addition, rust preventives that can cause fire and explosion can be freely used by blocking and forcibly discharging rust preventive vapors and mists by high pressure air spraying before and after rust prevention work.
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