KR100927196B1 - 마그네슘합금 제품용 ｐｅｏ 표면처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치는 전해액에 음극을 연결하고 양극과 연결된 마그네슘합금 제품을 전해액에 넣어서 전기를 흐르게 하여 마그네슘합금 제품의 표면에 산화막을 형성하는 것으로 이루어지는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치에 있어서, 양극을 연결한 알루미늄합금 재질의 필터링체가 망체 또는 타공판 형상으로 형성되고, 전해액에 함침된 마그네슘합금 제품을 상기 필터링체로 감싸는 것을 포함하여 이루어진다.

따라서 본 발명은 마그네슘합금 제품의 표면에 부착될 수 있는 음이온성 파티클이나 음이온의 일부가 필터링체의 표면에 부착되기 때문에, 마그네슘합금 제품의 표면에 악영향을 미칠 수 있는 음이온성 파티클이나 불필요한 음이온을 줄일 수 있어 마그네슘합금 제품의 표면을 매끄럽고도 균일하게 처리할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

마그네슘합금 표면처리, PEO표면처리, 플라즈마 전해 산화, 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치

Description

마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치{PLASMA ELECTROLYSING OXCIDATION DEVICE FOR Mg ALLOYS GOODS}

본 발명은 마그네슘합금 제품의 표면을 처리하는 ＰＥＯ 표면처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네슘합금 제품의 표면을 매끄럽고도 균일하게 처리할 수 있도록 하는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 마그네슘합금은 치수 안정성이 우수하고, 미강도, 전자기파 차폐성, 진동 감쇄 등이 알루미늄 합금과 철강에 비하여 우수하여 자동차와 항공기용 부품, 휴대폰 케이스, 노트북 컴퓨터 케이스, 안경테 등에 많이 사용되고 있으며, 표준 전극 단위가 낮고 내식성이 취약하여 부식 방지를 위하여 표면 처리하게 된다.

그래서 상기 마그네슘합금을 재질로 하는 제품을 표면 처리하기 위하여, 아노다이징(anodizing)이라고 지칭되는 양극산화피막 처리방법과 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation)라고 지칭되는 PEO 처리방법 등이 있다.

여기서 마그네슘합금은 산화가 잘되는 금속이므로 전처리 과정인 표면처리공정이 필수적으로 필요하며, 이러한 마그네슘합금의 제품을 플라즈마 전해 산화 처 리방법으로 처리하여 이의 표면에 MgO 박막층을 형성하게 된다.

즉 종래의 PEO 표면처리장치를 설명하면, 음극에는 상대적으로 전기적 안정성이 높은 금속(스테인레스 스틸 또는 Pt계 합금 등)이 연결되고, 양극에는 산화반응을 시키고자 하는 마그네슘합금 제품을 연결하며, 전해액으로 수산화나트륨(NaOH)과 인산삼나트륨(Na₃PO₄)을 사용하게 된다.

그러면 음극과 양극이 전해액을 통해 연결되며, 마그네슘합금 제품의 표면에 산화피막이 형성되는 바, 이렇게 형성된 산화피막 내부에서, 그 반응된 가스(O₂ 또는 H₂)는 국부적으로 형성된 강한 전류장에 의해 플라즈마가 발생되며, 이들 에너지가 순간적으로 산화물을 형성하여 MgO와 Mg(OH)₂박막층을 형성하게 된다.

그러나 종래와 같이 마그네슘합금 표면층에서 불필요한 음이온이 결합할 수 있어 마그네슘합금 제품의 표면을 매끄럽게 하는 것에 한계가 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 마그네슘합금 제품의 표면에 악영향을 미칠 수 있는 음이온성 파티클(particle)이나 불필요한 음이온을 줄임으로써 마그네슘합금 제품의 표면을 매끄럽고도 균일하게 처리할 수 있는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전해액에 음극을 연결하고 양극과 연결된 마그네슘합금 제품을 전해액에 넣어서 전기를 흐르게 하여 마그네슘합금 제품의 표면에 산화막을 형성하는 것으로 이루어지는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치에 있어서, 양극을 연결한 알루미늄합금 재질의 필터링체가 망체 또는 타공판 형상으로 형성되고, 전해액에 함침된 마그네슘합금 제품을 상기 필터링체로 감싸는 것을 포함하여 이루어지는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치는 마그네슘합금 제품의 표면에 부착될 수 있는 음이온성 파티클이나 음이온의 일부가 필터링체의 표면에 부착되기 때문에, 마그네슘합금 제품의 표면에 악영향을 미칠 수 있는 음이온성 파티클이나 불필요한 음이온을 줄일 수 있어 마그네슘합금 제품의 표면을 매끄럽고도 균일하게 처리할 수 있다는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치를 설명하기 위한 각각의 실시예를 나타내는 도면이며, 상기 표면처리장치는 공지와 마찬가지로 전해액에 음극을 연결하고 양극과 연결된 마그네슘합금 제품(1)을 전해액에 넣어서 전기를 흐르게 하여 마그네슘합금 제품(1)의 표면에 산화막을 형성하는 구조로 이루어진다.

즉 본 실시예에서는 용기(2) 내에 전해액이 내장되고, 음극이 연결되는 전기적인 안정성이 높은 금속 재질인 금속판(3)이 상기 용기(2) 내의 전해액에 함침되고, 다수의 마그네슘합금 제품(1)을 착탈할 수 있는 지그(4)가 양극에 연결되어 다수의 마그네슘합금 제품(1)을 전해액에 함침하는 구조로 이루어진다.

특히 본 발명에서는 양극을 연결한 알루미늄합금 재질의 필터링체(10)가 구비되며, 전해액에 함침된 마그네슘합금 제품(1)을 상기 필터링체(10)로 감싸는 구조를 포함한다.

또한 상기 필터링체(10)의 형상은 일 예로서 도 1에 도시한 바와 같이, 전해액에 함침된 다수의 마그네슘합금 제품(1) 전체의 둘레면을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.

더우기 상기 필터링체(10)는 다른 예로서 도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 마그네슘합금 제품(1)에 전체적으로 근접시킬 수 있도록 상기 필터링체(10)의 내부에 수평 방향으로 내부필터링부(10a)를 형성할 수도 있다.

한편 상기 필터링체(10)는 전해액이 통과할 수 있는 형상으로 형성됨이 바람직한 바, 망체 또는 타공판 형상으로 형성될 수 있다.

즉 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 구멍을 구비한 판형상으로 필터링체를 형성할 수 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이 망체 형상으로 필터링체를 형성할 수도 있는 것이다.

물론 종래와 마찬가지로, 음극에는 스테인레스 스틸 또는 Pt계 합금 등과 같은 전기적 안정성이 높은 금속인 금속판(3)이 연결되고, 양극에는 산화반응을 시키고자 하는 마그네슘합금 제품(1)과 연결된 지그(4)가 연결되며, 전해액으로 수산화나트륨(NaOH)과 인산삼나트륨(Na₃PO₄) 등이 사용된다.

아무튼 상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치는 다음과 같이 작용한다.

음극과 양극을 인가하면 음극과 양극이 전해액을 통해 연결되며, 마그네슘합금 제품의 표면에 산화피막이 형성되는 바, 이렇게 형성된 산화피막 내부에서, 그 반응된 가스(O₂ 또는 H₂)는 국부적으로 형성된 강한 전류장에 의해 플라즈마가 발생되며, 이들 에너지가 순간적으로 산화물을 형성하여 MgO와 Mg(OH)₂박막층을 형성하게 된다.

다시 말하면 양극산화막을 통전할 수 있는 전압(Dielectric Breakdown Voltage: 400∼600V) 이상의 전압이 양극과 음극 사이에 통전되며, 산화막 내부에서 반응된 가스(O₂ 또는 H₂ gas)에서는 국부적으로 형성된 강한 전류장에 의해 플라즈마가 발생되며, 이들 Plasma 에너지가 순간 형성된 산화물을 융착시켜서 마그네슘합금 제품의 표면에 매우 치밀하고도 단단한 산화물이 형성되는 것이다.

이 때 본 발명에 적용되는 필터링체가 양극으로 작용하여 전해액 내부의 불순물로 작용하는 음이온성 파티클과 불필요한 음이온이 필터링체 표면에 부착되며, 이에 따라 마그네슘합금 제품의 표면을 산화하는 전해액 내의 음이온을 필터링하게 된다.

이렇게 전해액 내부의 불순물이 제거된 상태에서 산소이온(O^{2 -})과 수산기(OH^-)가 마그네슘합금 제품(1)의 표면에 침투되어 마그네슘합금의 구성물인 Mg+와 결합하여 마그네슘합금의 표면층에 MgO와 Mg(OH)₂박막층이 형성되는 것이며, Plasma 에너지가 순간 형성된 산화물을 융착시켜서 마그네슘합금 제품의 표면에 매우 치밀하고도 단단하게 하는 것이다.

그러면 도 5에 도시한 바와 같이, 종래의 PEO 표면처리장치로 마그네슘합금 제품을 표면처리한 것보다 본 발명의 PEO 표면처리장치로 마그네슘합금 제품을 표면처리한 것이 매우 탁월하다고 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치의 일 예를 나타는 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치의 다른 예를 나타내는 단면도,

도 3은 도 2의 A부의 일 예를 나타내는 발췌 사시도,

도 4는 도 2의 A부의 다른 예를 나타내는 발췌 사시도,

도 5는 종래 기술과 본 발명을 비교하기 위한 표면 처리후 마그네슘합금 제품의 표면을 확대한 도면 대용 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 마그네슘합금 제품

2 : 용기

3 : 금속판

4 : 지그

10 : 필터링체

Claims (1)

1. 전해액에 음극을 연결하고 양극과 연결된 마그네슘합금 제품을 전해액에 넣어서 전기를 흐르게 하여 마그네슘합금 제품의 표면에 산화막을 형성하는 것으로 이루어지는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치에 있어서,

   양극을 연결한 알루미늄합금 재질의 필터링체가 망체 또는 타공판 형상으로 형성되고, 전해액에 함침된 마그네슘합금 제품을 상기 필터링체로 감싸는 것을 포함하여 이루어지는 마그네슘합금 제품용 ＰＥＯ 표면처리장치.

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