KR100933091B1 - 버스 플레이트 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

버스 플레이트 제조 방법에서 구리를 포함하는 도금 대상체를 준비한 후 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성한다. 마스킹 부재를 코팅 대상체에 부착하여 코팅 대상체의 노출을 부분적으로 차단한 후 코팅 대상체에 스프레이 건으로 도료 물질을 분사하여 절연막을 코팅한 후 건조시킨다. 마스킹 부재를 제거하여 마스킹 부재 상에 코팅된 절연막 부분을 선택적으로 제거한다. 그 후 절연막 부분이 선택적으로 제거된 코팅 대상체를 세척하여 버스 플레이트를 완성하되 절연막을 코팅할 때 i)스프레이 건과 코팅 대상체의 거리가 300mm 내지 400mm이고 ii)스프레이 건으로부터 분사되는 도료 물질의 분사 속도가 800mm/s 내지 900mm/s이고 iii)도료 물질의 전달량이 260g/m 내지 300g/m이고 iv)도료 물질의 일회 적층 두께가 50㎛ 내지 70㎛이고 v) 절연막의 최종 두께가 200㎛ 내지 350㎛이도록 하여 조절하여 표면이 상대적으로 개끗하고 내구성 및 경도가 높으며 내전압 특성이 우수한 버스 플레이트를 제조할 수 있다.
버스 플레이트, 절연막, 내구성, 경도, 내전압

Description

버스 플레이트 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING A BUS PLATE}
본 발명은 버스 플레이트에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 철도 차량 또는 자동차의 인버터에 사용되는 고전압 전력을 위한 버스 플레이트에 관한 이다.
버스 플레이트는 주로 높은 전력의 공급이 필요한 철도 차량이나 자동차에 사용된다. 예를 들어 주행 속도 및 기동력을 조절하기 위하여 다수 개가 절연되어 적층된 버스 플레이트에 절연 게이트 쌍극 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor : IGBT) 스위칭 소자가 결선이 되어 있는 인버터 스택으로 사용된다.
인버터 스택의 버스 플레이트는 외부에 노출이 되어 설치되므로 외부 충격으로 인한 파손 및 일시적인 쇼트로 인한 파손의 위험을 방지할 수 있도록 제조되어야 한다.
따라서 버스 플레이트는 외관상 표면이 상대적으로 개끗하고 내구성 및 경도가 높으며 내전압 특성을 갖는 것이 우수하며 상술한 특성들을 갖는 버스 플레이트가 절실하게 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 철도 차량이나 자동차에 적합한 우수한 특성을 지닌 버스 플레이트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들은 버스 플레이트 제조 방법을 제공한다. 구체적으로 구리를 포함하는 도금 대상체를 준비한다. 그리고 도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성한다. 이어서 마스킹 부재를 코팅 대상체에 부착하여 코팅 대상체의 노출을 부분적으로 차단한다. 그 후 마스킹 부재가 부착된 코팅 대상체에 스프레이 건으로 도료 물질을 분사하여 절연막을 코팅한 후 건조시킨다. 그리고 마스킹 부재를 제거하여 마스킹 부재 상에 코팅된 절연막 부분을 선택적으로 제거한다. 그 후 절연막 부분이 선택적으로 제거된 코팅 대상체를 세척하여 버스 플레이트를 완성한다.
상기 절연막을 코팅할 때의 공정 조건은 i)상기 스프레이 건과 코팅 대상체의 거리는 300mm 내지 400mm이고 ii)상기 스프레이 건으로부터 분사되는 도료 물질의 분사 속도가 800mm/s 내지 900mm/s이고 iii) 도료 물질의 전달량이 260g/m 내지 300g/m이고 iv) 도료 물질의 일회 적층 두께가 50㎛ 내지 70㎛이고 v) 절연막의 최종 두께가 200㎛ 내지 350㎛일 수 있다.
상기 절연막을 코팅하는 단계에서 사용되는 도료 물질은 13 내지 15 중량%의 페놀 수지, 21 중량% 내지 23 중량%의 에폭시 수지, 1 내지 2 중량%의 왁스, 4 내 지 5 중량%의 경화 촉진제 및 55 내지 57 중량%의 충진 화합물을 포함하고 60 내지 90°C의 융점을 가질 수 있다.
상기 왁스는 폴리에틸렌 왁스, 폴리플루오르 왁스, 수성 왁스, 발수성 왁스 또는 폴리플로필렌계 왁스일 수 있으며 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 경화 촉진제는 이미다졸류, 포스핀류, 페놀류 또는 아민류일 수 있으며 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 충진 화합물은 실리카, 규산칼슘, 초자섬유 또는 탄소섬유일 수 있으며 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 코팅 대상체를 형성하기 위하여 도금 대상체의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 탈지 단계를 수행한다. 그리고 탈지 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제1 수세 단계를 수행한다. 제1 수세 단계 후 도금 대상체 표면에 형성되는 산화막을 제거하기 위한 산세 단계를 수행한다. 산세 단계 후 도금 대상체를 세척 및 중화하기 위한 제2 수세 단계를 수행한다. 그리고 주석과의 결합력을 높이기 위하여 도금 대상체에 황산동의 스트라이크 도금을 수행하는 활성화 처리 단계를 수행한다. 그리고 활성화 처리 단계에서 발생한 부산물을 제거하기 위한 제3 수세 단계를 수행한다. 이어서 도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성한다. 그 후 주석 도금에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제4 수세 단계를 수행한다. 제4 수세 단계 후 코팅 대상체를 중화시키기 위한 중화 단계를 수행한다. 그 후 중화 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제5 수세 단계를 수행한다. 그리고 알칼리 용액을 사용하여 코팅 대상체의 변색을 방지하는 변색 방지 처리 단계를 수행한다. 이어서 변색 방지 처리에 의해서 생성 된 부산물을 제거하기 위한 제6 수세 단계를 수행한다. 제6 수세 단계 후 코팅 대상체의 표면을 미세화하기 위한 탕세 단계를 수행한다. 탕세 단계 후 코팅 대상체를 건조시킨다.
여기서 제1, 제2, 제4, 제5 및 제6 수세 단계는 각각 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수 있다. 탕세 단계는 물에 염화 암모늄을 용해시켜 플럭스 용제를 형성하는 단계 및 플럭스 용제의 온도를 40°C 내지 100°C로 유지시킨 상태에서 코팅 대상체를 1 내지 10분간 침지시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 코팅 대상체를 형성하기 위하여 도금 대상체의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 탈지 단계를 수행한다. 그리고 탈지 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제1 수세 단계를 수행한다. 제1 수세 단계 후 도금 대상체 표면에 형성되는 산화막을 제거하기 위한 산세 단계를 수행한다. 산세 단계 후 도금 대상체를 세척 및 중화하기 위한 제2 수세 단계를 수행한다. 주석과의 결합력을 높이기 위하여 도금 대상체에 황산동의 스트라이크 도금을 수행하는 활성화 처리 단계를 수행한다. 그리고 활성화 처리 단계에서 발생한 부산물을 제거하기 위한 제3 수세 단계를 수행한다. 그 후 도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성한다. 이어서 주석 도금에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제4 수세 단계를 수행한다. 그리고 알칼리 용액을 사용하여 코팅 대상체의 변색을 방지하는 변색 방지 처리 단계를 수행한다. 이어서 변색 방지 처리에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제5 수세 단계를 수행한다. 그리고 제5 수세 단계 후 코팅 대상체의 표면을 미세화하기 위한 탕세 단계를 수행한다. 탕세 단계 후 코팅 대상체를 건조시킨다.
여기서 제1, 제2, 제4, 및 제5 수세 단계는 각각 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수 있다. 그리고 탕세 단계는 물에 염화 암모늄을 용해시켜 플럭스 용제를 형성하는 단계 및 플럭스 용제의 온도를 40°C 내지 100°C로 유지시킨 상태에서 코팅 대상체를 1 내지 10분간 침지시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 외관상 표면이 상대적으로 개끗하고 내구성 및 경도가 높으며 내전압 특성을 갖는 것이 우수하며 상술한 특성들을 갖는 버스 플레이트를 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 버스 플레이트 제조 방법의 실시예들을 상세하게 설명하겠지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 구성 요소들이 "제1", "제2", "제3", "제4", "제5" 및 "제6"으로 언급되는 경우 이러한 구성 요소들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 구성요소들을 구분하기 위한 것이다. 따라서 "제1", "제2", "제3", "제4", "제5" 및 "제6" 구성 요소들에 대하여 각기 선택적 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 플레이트의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 구리를 포함하는 도금 대상체를 준비한다(S100). 도금 대상체는 순수 구리 또는 구리 합금일 수 있으며 굴곡부를 갖는 판의 형상을 가질 수 있다. 구리 합금의 예로서는 아연(Zn)을 포함하는 황동 또는 주석(Sn)을 포함하는 청동을 들 수 있다.
이어서, 부식성 및 마모성을 향상시키기 위해서 도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성한다(S200).
도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성하는 단계(S200)는 탈지 단계(S201), 제1 수세 단계(S202), 제1 산세 단계(S203), 제2 수세 단계(S204), 활성화 처리 단계(S205), 제3 수세 단계(S206), 주석 도금 단계(S207), 제4 수세 단계(S208), 중화 단계(S209), 제5 수세 단계(S210), 변색 방지 처리 단계(S211), 제6 수세 단계(S212), 탕세 단계(S213) 및 건조 단계(S214)를 포함한다.
탈지 단계(S201)는 도금 대상체의 표면에 부착된 오일과 같은 이물질을 제거하기 위해서 수행된다. 도금 대상체의 표면에 부착된 이물질은 예를 들어 침적 알칼리 탈지법 또는 전해 알카리 탈지법에 의해서 제거될 수 있으며 탈지의 효율을 높이기 위해서 침적 알칼리 탈지법 및 전해 알카리 탈지법을 병행할 수 있다.
침적 알칼리 탈지법이 수행되는 경우 탈지조, 탈지액 순환 탱크 및 탈지 단계 수행 후 잔류하는 탈지제를 제거하기 위한 수제조 등의 설비가 요구되며 전해 알칼리 탈지법이 수행되는 경우는 전해 장치가 추가로 요구될 수 있다. 또한, 탈지의 효율을 높이기 위해서는 스프레이(Spray) 및 브러쉬(Brush) 장치로 이루어진 알 칼리 스크러버(alkali Scrubber)가 추가로 설치되어 사용될 수 있다.
이어서 탈지 단계(S201)에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위해 제1 수세 단계(S202)를 수행한다. 제1 수세 단계(S202)는 수제조를 사용하는 침지 방식 및/또는 살수 방식으로 수행될 수 있으며 세척의 효율을 높이기 위해서 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수도 있다.
그 후 도금 대상체의 표면에 형성될 수 있는 산화막을 제거하기 위하여 산세 단계(S203)가 수행된다. 도금 대상체의 표면에 형성될 수 있는 산화막은 예를 들어 침적 산세법 또는 전해 산세법에 의해서 제거될 수 있으며 산세의 효율을 높이기 위해서 침적 산세법과 전해 산세법을 병행할 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면 산세 단계(S203)에서 약 10%로 희석된 황산 용액이 사용될 수 있다.
침적 산세법의 경우 산세조, 산세 순환 탱크, 산세 단계 후 잔류하는 산을 제거하기 위한 수제조 등의 설비가 사용되며 전해 산세법의 경우에는 전해 장치가 추가로 사용될 수 있다.
산세 단계(S203)를 수행한 후 제2 수세 단계(S204)를 수행한다. 제2 수세 단계(S204)는 세척 및 중화를 위한 목적으로 수행된다. 제2 수세 단계(S204)는 제1 수세 단계(S202)와 유사하게 수세조를 사용하여 수행될 수 있으며 세척의 효율을 높이기 위해서 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수도 있다.
이어서 도금 대상체와 후속하여 도금되는 주석과의 결합력을 높이기 위하여 활성화 처리 단계(S205)를 수행한다. 활성화 처리 단계(S205)는 황산동의 스트라이크(Strike) 도금에 의해서 이루어질 수 있다.
그 후 활성화 처리 단계(S205)에서 발생한 부산물을 제거하기 위하여 제3 수세 단계(S206)를 수행한다. 제3 수세 단계(S206)는 수제조를 사용하는 침지 방식 및/또는 살수 방식으로 수행될 수 있다.
이어서 도금 대상체에 주석을 도금하는 주석 도금 단계(S207)를 수행하여 코팅 대상체를 형성한다. 주석 도금 단계(S207)는 주석 도금액에 도금 대상체를 침지한 후 전기 분해하여 주석 이온이 음극과 대응하는 도금 대상체의 표면에서 방전하여 석출되는 전기 화학 반응의 도금 원리에 의해서 수행된다.
주석 도금액은 통상의 PSA(phenolsulfric acid)가 사용될 수 있으나 PSA 도금액 대신에 폐수 처리가 가능한 환경 친화적인 MSA(methane sulfric Acid)가 사용될 수 있다. 그리고 전기 분해시 필요한 전류 밀도는 약 20A/dm2일 수 있다.
여기서 전해조에서 주석 도금액을 고속으로 분사시키는 ACIC(Anode Center Injection Cell) 또는 LCC(Liquid Cusing Cell)을 사용할 경우 전해 전압을 낮춰 도금 효율을 높일 수 있다.
주석을 도금 대상체에 도금하여 형성되는 코팅 대상체의 표면에는 주석이 공기 중의 산소와 반응하여 형성되는 상대적으로 얇은 산화 주석 보호막이 형성된다. 따라서 코팅 대상체의 부식이 방지되며 그로 인해 전도성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 주석 도금 단계(S207)는 1차, 2차 및 3차의 총 3회에 걸쳐 수행될 수 있으나 주석 도금 단계(S207)가 나뉘어져 수행되는 횟수는 다양하게 변경될 수 있다.
이어서 주석 도금 단계(S207)에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위해 제4 수세 단계(S208)를 수행한다. 제4 수세 단계(S208)는 수제조를 사용하는 침지 방식 및/또는 살수 방식으로 수행될 수 있으며 세척의 효율을 높이기 위해서 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수도 있다.
그 후 코팅 대상체를 중화시키는 중화 단계(S209)를 수행한다. 중화 단계(S209)에서 알칼리 용액을 사용하여 코팅 대상체를 중화시킬 수 있다.
이어서 중화 단계(S209)에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위해 제5 수세 단계(S210)를 수행한다. 제5 수세 단계(S208)는 수제조를 사용하여 수행될 수 있으며 세척의 효율을 높이기 위해서 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수도 있다.
주석으로 도금된 코팅 대상체의 색이 변질되는 것을 방지하기 위하여 코팅 대상체에 변색 방지 처리 단계(S211)를 수행한다. 변색 방지 처리 단계(S211)에서 사용되는 변색 방지제는 알칼리 용액을 포함할 수 있다. 예를 들어 변색 방지제는 부산에 소재한 유니온스페셜리티(주)의 제품 번호 "UNION-726"일 수 있다.
상술한 바와 같이 변색 방지 처리 단계(S211)에서 중화에 사용되는 알칼리 용액이 사용되는 경우, 필요에 따라서 중화 단계(S209) 및 중화 단계(S209)에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제5 수세 단계(S210)는 수행되지 않을 수 있다.
이어서 변색 방지 처리 단계(S211)에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위하여 제6 수세 단계(S212)를 수행한다. 제6 수세 단계(S212)는 수제조를 사용하는 침지 방식 및/또는 살수 방식으로 수행될 수 있으며 세척의 효율을 높이기 위해서 1차 및 2차로 나뉘어서 수행될 수도 있다.
그 후 코팅 대상체의 표면을 미세화하기 위하여 탕세 단계(S213)를 수행한 다. 예를 들어 탕세 단계(S213)를 수행하기 위하여 우선 물에 염화 암모늄 등을 용해시켜 플럭스 용제를 형성한다. 그리고 플럭스 용제의 온도를 약 40°C 내지 약 100°C로 유지시킨 상태에서 코팅 대상체를 약 1 내지 10분간 침지시켜서 표면을 미세화한다.
이어서 탕세 단계(S213)가 완료된 코팅 대상체에 건조 단계(S214)를 수행한다. 예를 들어 압착 롤러를 사용하여 코팅 대상체를 건조시킬 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
그 후 마스킹 부재를 코팅 대상체에 부착하여 코팅 대상체의 노출을 부분적으로 차단한다(S300). 여기서 마스킹 부재의 예는 필름일 수 있으며 후속하여 버스 플레이트의 조립부에 해당하는 부분을 마스킹 부재로 차단하여 절연막이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 비록 구체적으로 설명하지는 않았지만 코팅 대상체에는 결합공, 절곡부 등이 원하는 사양에 따라 다수 형성될 수 있다.
이어서 마스킹 부재가 부착된 코팅 대상체에 스프레이 건으로 도료 물질을 분사하여 절연막을 코팅한다(S400). 구체적으로 절연막을 형성하기 위해 사용되는 도료 물질은 약 60 내지 약 90°C의 융점을 가지며 페놀 수지, 에폭시 수지, 왁스, 경화 촉진제 및 충진 화합물을 포함할 수 있다.
페놀 수지의 함량이 약 13 중량% 미만인 경우, 절연막의 치밀성이 저하된다는 문제점이 있다. 반면에 페놀 수지의 함량이 약 15 중량%를 초과하는 경우 도료 물질의 건조 속도가 늦어져 경제성을 기대할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 페놀 수지의 함량은 약 13 내지 15 중량%일 수 있다.
에폭시 수지의 함량이 약 21 중량% 미만인 경우, 절연막의 내구성이 저하된다는 문제점이 있다. 반면에 에폭시 수지의 함량이 약 23 중량%를 초과하는 경우, 미반응 에폭시가 잔류물로 변화되어 절연막 구조가 치밀해질 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 에폭시 수지의 함량은 약 21 중량% 내지 약 23 중량%일 수 있다.
왁스는 페놀 수지 및 에폭시 수지와 혼합 후 페이스트화 되었을 경우의 보존성을 고려하여 폴리에틸렌 왁스, 폴리플루오르 왁스, 수성 왁스, 발수성 왁스 또는 폴리플로필렌계 왁스가 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 왁스의 함량이 약 1 중량% 미만인 경우, 내습성 및 내크랙성 등이 저하된다는 문제점이 있다. 반면에 왁스의 함량이 약 2 중량%를 초과하는 경우, 도료화가 용이하지 않다는 문제점이 있다. 따라서 왁스의 함량은 약 1 내지 2 중량%일 수 있다.
경화 촉진제는 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸류, 트리페닐포스핀 등의 포스핀류, 2-4-6 트리아미노메틸 페놀 등의 페놀류 또는 헥사메틸렌 테트라민 등의 아민류일 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 경화 촉진제의 함량이 약 4 중량% 미만인 경우, 경화율이 저하되어 절연막 형성이 용이하지 않다는 문제점이 있다. 반면에 경화 촉진제의 함량이 약 5 중량%를 초과하는 경우, 절연막이 비교적 빠른 시간에 경화되어 크랙과 같은 손상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 경화 촉진제의 함량은 약 4 내지 5 중량%일 수 있다.
충진 화합물은 실리카, 규산칼슘, 초자섬유 또는 탄소섬유일 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 충진 화합물의 함량이 약 55 중량% 미만인 경우, 도료 물질의 융점이 약 60°C 미만으로 낮아질 수 있다는 문제점이 있다. 반 면에 충진 화합물의 함량이 약 57 중량%를 초과하는 경우, 외관 특성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 충진 화합물의 함량은 약 55 내지 약 57 중량%일 수 있다.
또한 비록 구체적으로 설명하지는 않았지만 본 발명의 일 실시예에 따르면 필요에 따라 도료 물질에 난연제, 착색제, 레벨링제, 침강 방지제, 소포제 등을 적절하게 첨가할 수도 있다.
도 2는 스프레이 장치를 사용하는 절연막 코팅 단계를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 저장소(10)에 저장되어 있는 도료 물질(20)이 저장소(10)와 파이프 등의 연결 부재로 연결되어 있는 스프레이 건(30)에 제공된다. 이 경우 도료 물질(20)을 스프레이 건(30)까지 전달하는 매개물로서 건조한 공기 또는 질소가 사용될 수 있다.
스프레이 건(30)은 로봇과 같은 자동 이송 유닛에 의해서 안내될 수 있다. 스프레이 건(30)에 대향하여 코팅 대상체(40)가 위치된다. 코팅 대상체는 전기 가열에 의해서 가열되며 이를 위해 전류원(40)이 코팅 대상체(50)에 제공될 수 있다.
스프레이 건(30)은 도료 물질(20)을 코팅 대상체(40)에 분사하여 코팅 대상체(40) 상에 절연막을 형성한다. 여기서 i)스프레이 건(30)과 코팅 대상체(40)의 거리, ii)도료 물질의 분사 속도, iii)도료 물질의 전달량, iv) 일회 적층 두께 및 v) 절연막의 최종 두께는 절연막의 특성에 중요한 영향을 미친다.
스프레이 건(30)과 코팅 대상체(40)의 거리가 약 300mm 미만인 경우, 거리가 상대적으로 가깝기 때문에 분사가 집중되는 부분과 분사가 집중되지 않는 부분간에 절연막의 두께 차이가 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 반면에 스프레이 건(30)과 코팅 대상체(40)의 거리가 약 400mm를 초과하는 경우, 낭비되는 도료 물질의 양이 상대적으로 증가하며 코팅 대상체(40)의 절곡부에서의 절연막 두께 확보가 상대적으로 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 스프레이 건(30)과 코팅 대상체(40)의 거리는 약 300mm 내지 약 400mm일 수 있다.
스프레이 건(30)으로부터 분사되는 도료 물질의 분사 속도가 약 800mm/s 미만인 경우, 스프레이 건(30)으로부터 분사되어 코팅 대상체(40)까지 도달하는 도료 물질의 양이 상대적으로 적다는 문제점이 있다. 반면에 스프레이 건(30)으로부터 분사되는 도료 물질의 분사 속도가 약 900mm/s를 초과하는 경우, 절연막에 빠른 분사 속도에 기인한 홈과 같은 표면 결함을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 도료 물질의 분사 속도는 약 800mm/s 내지 약 900mm/s일 수 있다.
도료 물질의 전달량이 약 260g/m 미만인 경우, 도료 물질의 전달량이 상대적으로 작아서 절연막 표면의 균일도를 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다. 반면에 도료 물질의 전달량이 약 300g/m을 초과하는 경우, 절연막의 두께를 효과적으로 제어할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 도료 물질의 전달량은 약 260g/m 내지 약 300g/m일 수 있다.
일회 적층 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 적층 횟수를 늘여야 하므로 경제성이 떨어지며 절연막의 경도가 상대적으로 감소할 수 있다는 문제점이 있다. 반면에 일회 적층 두께가 약 70㎛를 초과하는 경우, 절연막의 두께 균일도를 일정하게 유지시키기가 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 일회 적층 두께는 약 50㎛ 내지 약 70 ㎛일 수 있다.
절연막의 최종 두께가 약 200㎛ 미만인 경우 내전압 특성이 상대적으로 우수하지 못하다는 문제점이 있다. 반면에 절연막의 최종 두께가 약 350㎛를 초과하는 경우, 경제성이 감소할 수 있으며 절연막의 두께가 상대적으로 두꺼워 버스 플레이트를 용이하게 결합시킬 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 절연막의 최종 두께는 약 200㎛ 내지 약 350㎛일 수 있으며 적층 횟수로 환산하면 적층 횟수는 약 4 내지 5회일 수 있다.
이어서 절연막이 코팅된 코팅 대상체를 건조한다(S400). 코팅 대상체는 약 70°C 내지 약 150°C의 온도에서 약 30분 내지 약 2시간 동안 건조할 수 있다.
그 후, 코팅 대상체에 부착된 마스킹 부재를 제거하여 마스킹 부재 상에 코팅된 절연막 부분을 선택적으로 제거한다(S500). 즉, 마스킹 부재를 제거하여 코팅 대상체의 조립부가 노출되게 되며 그 이외의 부분은 절연막이 코팅된 상태가 유지된다.
이어서 절연막 부분이 선택적으로 제거된 코팅 대상체를 세척하여 버스 플레이트를 완성한다(S600). 세척은 살수 또는 침지 등의 방법으로 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 플레이트의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 스프레이 장치를 사용하는 절연막 코팅 단계를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

Claims (9)

  1. 구리를 포함하는 도금 대상체를 준비하는 단계;
    상기 도금 대상체에 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성하는 단계;
    마스킹 부재를 상기 코팅 대상체에 부착하여 상기 코팅 대상체의 노출을 부분적으로 차단하는 단계;
    상기 마스킹 부재가 부착된 상기 코팅 대상체에 스프레이 건으로 도료 물질을 분사하여 절연막을 코팅하는 단계;
    상기 절연막이 코팅된 상기 코팅 대상체를 건조하는 단계;
    상기 마스킹 부재를 제거함으로써 상기 절연막 중 상기 마스킹 부재 상에 코팅된 부분만을 선택적으로 제거하는 단계; 및
    상기 절연막의 상기 부분이 선택적으로 제거된 상기 코팅 대상체를 세척하여 버스 플레이트를 완성하는 단계를 포함하고,
    상기 절연막을 코팅하는 단계에서 i)상기 스프레이 건과 상기 코팅 대상체의 거리는 300mm 내지 400mm이고 ii)상기 스프레이 건으로부터 분사되는 상기 도료 물질의 분사 속도가 800mm/s 내지 900mm/s이고 iii) 상기 도료 물질의 전달량이 260g/m 내지 300g/m이고 iv) 상기 도료 물질의 일회 적층 두께가 50㎛ 내지 70㎛이고 v) 상기 절연막의 최종 두께가 200㎛ 내지 350㎛인
    버스 플레이트 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막을 코팅하는 단계에서 사용되는 상기 도료 물질은 13 내지 15 중량%의 페놀 수지, 21 중량% 내지 23 중량%의 에폭시 수지, 1 내지 2 중량%의 왁스, 4 내지 5 중량%의 경화 촉진제 및 55 내지 57 중량%의 충진 화합물을 포함하고 60 내지 90°C의 융점을 가지는
    버스 플레이트 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 왁스는 폴리에틸렌 왁스, 폴리플루오르 왁스, 수성 왁스, 발수성 왁스 및 폴리플로필렌계 왁스로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상이고,
    상기 경화 촉진제는 이미다졸류, 포스핀류, 페놀류 및 아민류로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상이고,
    상기 충진 화합물은 실리카, 규산칼슘, 초자섬유 및 탄소섬유로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상인
    버스 플레이트 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅 대상체를 형성하는 단계는:
    상기 도금 대상체의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 탈지 단계;
    상기 탈지 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제1 수세 단계;
    상기 제1 수세 단계 후 상기 도금 대상체 표면에 형성되는 산화막을 제거하 기 위한 산세 단계;
    상기 산세 단계 후 상기 도금 대상체를 세척 및 중화하기 위한 제2 수세 단계;
    상기 주석과의 결합력을 높이기 위하여 상기 도금 대상체에 황산동의 스트라이크 도금을 수행하는 활성화 처리 단계;
    상기 활성화 처리 단계에서 발생한 부산물을 제거하기 위한 제3 수세 단계;
    상기 도금 대상체에 상기 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성하는 단계;
    상기 주석 도금에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제4 수세 단계;
    상기 제4 수세 단계 후 상기 코팅 대상체를 중화시키기 위한 중화 단계;
    상기 중화 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제5 수세 단계;
    알칼리 용액을 사용하여 상기 코팅 대상체의 변색을 방지하는 변색 방지 처리 단계;
    상기 변색 방지 처리에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제6 수세 단계;
    상기 제6 수세 단계 후 상기 코팅 대상체의 표면을 미세화하기 위한 탕세 단계; 및
    상기 탕세 단계 후 상기 코팅 대상체를 건조시키는 단계를 포함하는
    버스 플레이트 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제4, 제5 및 제6 수세 단계는 각각 1차 및 2차로 나뉘어서 수행되는
    버스 플레이트 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 탕세 단계는:
    물에 염화 암모늄을 용해시켜 플럭스 용제를 형성하는 단계; 및
    상기 플럭스 용제의 온도를 40°C 내지 100°C로 유지시킨 상태에서 상기 코팅 대상체를 1 내지 10분간 침지시키는 단계를 포함하는
    버스 플레이트 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 대상체를 형성하는 단계는:
    상기 도금 대상체의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 탈지 단계;
    상기 탈지 단계에서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제1 수세 단계;
    상기 제1 수세 단계 후 상기 도금 대상체 표면에 형성되는 산화막을 제거하기 위한 산세 단계;
    상기 산세 단계 후 상기 도금 대상체를 세척 및 중화하기 위한 제2 수세 단계;
    상기 주석과의 결합력을 높이기 위하여 상기 도금 대상체에 황산동의 스트라이크 도금을 수행하는 활성화 처리 단계;
    상기 활성화 처리 단계에서 발생한 부산물을 제거하기 위한 제3 수세 단계;
    상기 도금 대상체에 상기 주석을 도금하여 코팅 대상체를 형성하는 단계;
    상기 주석 도금에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제4 수세 단계;
    알칼리 용액을 사용하여 상기 코팅 대상체의 변색을 방지하는 변색 방지 처리 단계;
    상기 변색 방지 처리에 의해서 생성된 부산물을 제거하기 위한 제5 수세 단계;
    상기 제5 수세 단계 후 상기 코팅 대상체의 표면을 미세화하기 위한 탕세 단계; 및
    상기 탕세 단계 후 상기 코팅 대상체를 건조시키는 단계를 포함하는
    버스 플레이트 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제4, 및 제5 수세 단계는 각각 1차 및 2차로 나뉘어서 수행되는
    버스 플레이트 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 탕세 단계는:
    물에 염화 암모늄을 용해시켜 플럭스 용제를 형성하는 단계; 및
    상기 플럭스 용제의 온도를 40°C 내지 100°C로 유지시킨 상태에서 상기 코 팅 대상체를 1 내지 10분간 침지시키는 단계를 포함하는
    버스 플레이트 제조 방법.
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