KR101109745B1 - Method for treating surface of workpiece with microwave - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로웨이브에 의하여 전기전도성을 갖는 타깃에 유도되는 전하를 이용하여 피가공물의 표면을 처리하는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법을 개시한다. 본 발명은 피가공물을 준비하고, 피가공물의 표면에 전기전도성을 갖는 타깃을 제공한다. 타깃에 마이크로웨이브를 조사하고, 마이크로웨이브의 조사에 의하여 타깃으로부터 열과 스파크를 발생하여 피가공물의 표면에 미세한 굴곡들을 형성한다. 본 발명에 의하면, 마이크로웨이브에 의하여 전기전도성을 갖는 타깃에 유도되는 전하를 이용하여 피가공물의 국부적인 면적에만 열을 발생시켜 표면에 미소 변화를 유도함으로써, 피가공물의 표면처리를 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 피가공물의 표면 일부에 높은 전기전도성을 가진 층을 형성하여 전기접촉저항을 감소시킬 수 있으며, 피가공물의 손상을 최소화하여 표면거칠기를 조절할 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses a method for surface treatment of a workpiece using microwaves for treating the surface of the workpiece using electric charge induced by a microwave to a target having electrical conductivity. The present invention prepares a workpiece, and provides a target having electrical conductivity on the surface of the workpiece. The target is irradiated with microwaves, and heat and sparks are generated from the target by irradiation of microwaves to form fine bends on the surface of the workpiece. According to the present invention, heat can be generated only in the local area of the workpiece by using electric charges induced by the microwave to the target having electrical conductivity to induce a small change on the surface, thereby efficiently performing the surface treatment of the workpiece. Can be. In addition, by forming a layer having a high electrical conductivity on a part of the surface of the workpiece to reduce the electrical contact resistance, there is an effect that can control the surface roughness by minimizing damage to the workpiece.
Description
본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(Microwave)에 의하여 전기전도성(Electrical conductivity)을 갖는 타깃(Target)에 유도되는 전하를 이용하여 피가공물(Workpiece)의 표면을 처리하는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating a surface of a workpiece using microwaves, and more particularly, to a workpiece (using a charge induced in a target having electrical conductivity by microwaves). The present invention relates to a surface treatment method of a workpiece using a microwave for treating the surface of the workpiece.
자동차, 선박, 항공기, 건축 등 다양한 분야에서 재료들의 결합은 볼팅(Bolting), 리베팅(Riveting) 등의 기계적 결합과 접착(Adhesion), 용접(Welding) 등의 방법이 널리 이용되고 있다. 접착은 재료의 결합부위가 얇고, 기계적 결합에 비하여 하중이 넓게 분산되는 장점이 있다. 따라서 접착은 항공기, 선박 등 기계적 결합 방법을 적용하기 곤란한 분야에 이용되고 있다. In various fields, such as automobiles, ships, aircrafts, construction, and the like, mechanical bonding such as bolting and riveting, adhesion, welding, and the like are widely used. Bonding is advantageous in that the bonding portion of the material is thin and the load is widely distributed compared to the mechanical bonding. Therefore, the adhesive is used in the field where it is difficult to apply a mechanical coupling method such as aircraft, ships.
접착은 재료의 표면 정밀도에 따라 접착 성능이 크게 달라지므로, 접착 전에 재료의 표면처리(Surface treatment)를 실시하고 있다. 접착을 위한 재료의 표면처리는 기계적 표면처리방법과 화학적 표면처리방법으로 구분되고 있다. 기계적 방법 은 사포(Sandpaper), 샌드블라스팅(Sand blasting)에 의하여 재료의 표면층을 제거하거나 표면거칠기(Roughness)를 조절한다. 화학적 표면처리방법은 산(Acid), 프라이머(Primer) 등의 약품에 의하여 재료의 표면을 처리한다. Since the adhesion performance varies greatly depending on the surface precision of the material, surface treatment of the material is performed before adhesion. Surface treatment of materials for adhesion is divided into mechanical and chemical surface treatment methods. The mechanical method removes the surface layer of the material by sandpaper and sand blasting or adjusts the roughness. Chemical surface treatment method is to treat the surface of the material by chemicals such as acid (Acid), primer (Primer).
이러한 표면처리의 목적은 재료 표면의 이물질을 제거하고 표면거칠기를 조절하여 미소규모(Micro scale)에서 접착 면적을 증가시키고 기계적으로 맞물리는 구조(Mechanical interlocking structure)를 갖게 하는 것이다. 표면처리의 다른 목적으로 두 물체 사이의 전기접촉저항(Electrical contact resistance)을 줄이는 것이 있다. 전기스위치(Electric switch)와 같이 전기가 흐르는 통로 역할을 하는 두 물체 사이의 접촉점에서는 미소규모에서의 접촉 형태가 전기접촉저항을 결정하는 중요한 요소가 된다. 전기접촉저항이 높을 경우, 두 물체가 접점 될 때 스파크 (Spark)와 열(Heat)이 발생하여 재료를 손상시키고, 전기에너지를 소모하여 효율을 떨어뜨리게 된다. 그러므로 전기적인 접촉점이 있는 경우에도 물체의 표면처리가 매우 중요하다. 널리 사용되는 방법은 부식(Corrosion)에 강하고 비교적 낮은 저항을 가진 금 박막(Gold film)을 재료의 표면에 코팅(Coating)하거나 기계적 방법으로 표면거칠기를 적절한 수준으로 만드는 것이다.The purpose of this surface treatment is to remove foreign substances on the surface of the material and to control the surface roughness to increase the adhesion area on the micro scale and to have a mechanical interlocking structure. Another purpose of surface treatment is to reduce the electrical contact resistance between two objects. At the point of contact between two objects acting as a passage through which electricity flows, such as an electric switch, the contact form at a small scale becomes an important factor in determining the electrical contact resistance. When the electrical contact resistance is high, spark and heat are generated when two objects are contacted, which damages the material and consumes electrical energy, thereby decreasing efficiency. Therefore, surface treatment of objects is very important even when there are electrical contacts. A widely used method is to coat a gold film with a relatively low resistance against corrosion and to achieve a suitable level of surface roughness by mechanical methods.
상기한 바와 같이 접착 및 전기접촉저항을 낮추기 위한 공정에 사용되는 기계적 및 화학적 표면처리방법은 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 특히, 기계적 표면처리방법은 재료의 표면에 손상을 크게 입히거나 변형을 유발하므로, 얇은 재료나 변형에 약한 재료에는 적합하지 않다. 화학적 표면처리방법은 산과 같은 위험 물질을 사용하기 때문에 작업성이 저하되는 단점이 있다. 두 물체 간의 전기접촉저 항을 낮추기 위해 사용되는 박막 코팅은 금과 같은 고가의 금속이 사용되므로 비용이 많이 들고, 코팅이 손상될 경우 전기접촉저항이 크게 증가하는 단점이 있다.As described above, the mechanical and chemical surface treatment methods used in the process for lowering the adhesion and the electrical contact resistance have a disadvantage in that it takes a long time. In particular, the mechanical surface treatment method is not suitable for thin materials or materials that are susceptible to deformation, since the surface of the material is greatly damaged or causes deformation. The chemical surface treatment method has a disadvantage in that workability is lowered because it uses a dangerous substance such as an acid. The thin film coating used to lower the electrical contact resistance between two objects is expensive because expensive metal such as gold is used, and the electrical contact resistance is greatly increased when the coating is damaged.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 마이크로웨이브에 의하여 전기전도성을 갖는 타깃에 유도되는 전하를 이용하여 피가공물의 국부적인 면적에만 열을 발생시켜 표면에 미소 변화를 유도하는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to generate heat only on the local area of a workpiece by using electric charges induced by a microwave to a target having electrical conductivity. The present invention provides a method for surface treatment of a workpiece using microwaves to induce a change.
본 발명의 다른 목적은, 피가공물의 표면 일부에 높은 전기전도성을 가진 층을 형성하여 전기접촉저항을 감소시킬 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for surface treatment of a workpiece using microwaves which can reduce the electrical contact resistance by forming a layer having a high electrical conductivity on a part of the surface of the workpiece.
본 발명의 또 다른 목적은, 피가공물의 손상을 최소화하여 표면거칠기를 조절할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for treating a surface of a workpiece using microwaves which can minimize surface damage to control surface roughness.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 피가공물을 준비하는 단계와; 피가공물의 표면에 전기전도성을 갖는 타깃을 제공하는 단계와; 타깃에 마이크로웨이브를 조사하는 단계와; 마이크로웨이브의 조사에 의하여 타깃으로부터 열과 스파크를 발생하여 피가공물의 표면에 미세한 굴곡들을 형성하는 단계로 이루어지는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object comprises the steps of preparing a workpiece; Providing a target having electrical conductivity on the surface of the workpiece; Irradiating the target with microwaves; The present invention relates to a method for surface treatment of a workpiece using microwaves, which generates heat and sparks from a target by irradiation of microwaves to form fine bends on the surface of the workpiece.
본 발명의 다른 특징은, 피가공물을 준비하는 단계와; 피가공물의 표면에 탄 소 분말로 구성되어 전기전도성을 갖는 타깃을 제공하는 단계와; 타깃에 마이크로웨이브를 조사하는 단계와; 마이크로웨이브의 조사에 의하여 타깃으로부터 열과 스파크를 발생하여 피가공물의 표면에 미세한 굴곡들을 형성함과 동시에 피가공물의 표면에 전기접촉저항을 낮출 수 있는 산화층을 형성하는 단계로 이루어지는 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 있다.Another feature of the present invention is to prepare a workpiece; Providing a target composed of carbon powder on the surface of the workpiece, the target having electrical conductivity; Irradiating the target with microwaves; Workpieces using microwaves comprising the step of generating heat and sparks from the target by irradiation of microwaves to form fine bends on the surface of the workpiece and at the same time forming an oxide layer which can lower the electrical contact resistance on the surface of the workpiece. In the surface treatment method.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법은 마이크로웨이브 발생장치(10)와 전기전도성을 갖는 타깃(20)에 의하여 피가공물(30)의 표면(32)을 처리한다. 마이크로웨이브 발생장치(10)는 챔버(Chamber: 12)를 갖는다. 챔버(12)의 일측에 마이크로웨이브(2)를 발생하는 마그네트론(Magnetron: 14)이 설치되어 있고, 챔버(12) 안에 타깃(20)과 피가공물(30)을 올려놓을 수 있는 테이블(16)이 설치되어 있다. 마이크로웨이브(2)는 스터러(Stirrer: 18)의 작동에 의하여 챔버(12) 안에 분산되어 타깃(20)에 조사된다. 타깃(20)은 예를 들어 금속(Metal), 탄소(Carbon) 등으로 구성될 수 있다.First, referring to FIG. 1, the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention may include the
마그네트론(14)의 작동에 의하여 발생되는 마이크로웨이브(2)는 챔버(12) 안 에 마이크로웨이브 필드(Microwave field)를 형성한다. 피가공물(30)의 가열을 위한 마이크로웨이브(2)는 2.45GHz의 주파수와 1kW 이상의 세기를 갖는다. 전기전도성을 갖는 타깃(20)이 마이크로웨이브 필드에 놓이면, 타깃(20)의 내부에 전하가 유도되어 온도가 상승된다. 또한, 타깃(20)이 마이크로웨이브(2)의 조사에 의하여 이온이 환원될 수 있는 전위(Potential)에 도달되면, 타깃(20)으로부터 스파크(Spark)가 발생된다. 특히, 타깃(20)이 분말(Power) 수준의 작은 크기를 갖는 입자들, 즉 금속분말 또는 탄소분말로 구성되어 있는 경우, 입자들 각각의 주위에 열과 스파크가 독립적으로 발생된다.The
도 2와 도 3을 참조하면, 타깃(120)은 전기전도성을 갖는 분말 또는 분말이 혼합되어 있는 세라믹 재료(Ceramics materials)로 구성되어 있다. 분말 또는 세라믹 재료의 타깃(120)은 압축성형, 소결 등 다양한 방법에 의하여 판형(Plate type) 또는 핀(Pin type)으로 구성될 수 있다. 타깃(120)은 가압력을 부여받아 피가공물(30)의 표면(32)에 밀착될 수 있다. 타깃(120)은 피가공물(30)에 정전기(Static electricity)를 발생시켜 피가공물(30)의 표면(32)에 달라붙도록 배치될 수 있다. 또한, 타깃(120)은 피가공물(30)의 표면(32)으로부터 간격을 두고 배치될 수 있다.2 and 3, the
타깃(120)이 피가공물(30)의 표면(32)에 배치되어 있는 상태에서 도 1에 도시되어 있는 마이크로웨이브 발생장치(20)의 작동에 의하여 타깃(120)에 마이크로웨이브(2)를 조사하면, 타깃(120)은 전하의 유도에 의하여 전위를 갖게 된다. 이에 따라 타깃(120)의 온도가 상승되며, 타깃(120)으로부터 스파크(4)가 발생된다. 스파크(4)는 타깃(120)의 분말 입자 각각에서 발생되고, 응집된 분말 입자의 간격에 의해서도 발생된다. 이때, 스파크(4)의 높은 온도에 의하여 피가공물(30)의 표면(32)에 오염되어 있는 이물질(6)은 미세한 크기의 입자(8)들로 증발 또는 연소되어 제거된다. The
또한, 스파크(4)의 높은 온도에 의하여 피가공물(30)의 표면(32)에 미세한 굴곡(34)이 형성되어 표면거칠기가 조절된다. 피가공물(30)의 표면이 고분자로 이루어진 복합재료의 경우, 고분자의 표면이 국부적으로 미세하게 연소되어 굴곡이 형성된다. 피가공물(30)이 금속으로 이루어진 경우, 금속이 용해(Melting)되어 표면거칠기가 조절된다. 금속 표면의 산화층(Oxidation layer)은 고온에서 열처리되는 효과가 있다. 전기전도성 물질은 일반적으로 높은 열전도율(Thermal conductivity)에 의하여 방열 기능을 갖는다. 전기전도성 물질의 내부 온도는 그 방열 기능에 의하여 마이크로웨이브(2)의 조사 시 높은 온도에 도달되는 것이 방지된다. 따라서 타깃(120)과 피가공물(30)이 스파크(4)의 열에 의하여 손상되는 것이 방지된다.In addition, a
한편, 금속의 피가공물(30)에서는 마이크로웨이브(2)의 반사 또는 높은 전기전도성에 의하여 전하가 유도되기 때문에 표면처리의 부분 이외에서도 스파크가 발생되어 손상이 발생될 수 있다. 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법은 금속의 표면처리 시 금속의 일부분에 마이크로웨이브(2) 또는 전하를 흡수할 수 있는 흡수체, 예를 들어 수분 등의 액체를 함유하고 있는 재료를 금속의 일부분에 밀착시킨다. 이러한 흡수체는 마이크로웨이브(2) 또는 전하를 흡수하여 전하 집중에 의한 금속, 즉 피가공물(30)의 손상을 방지한다. 따라서 마이 크로웨이브(2)의 조사에 의한 피가공물(30)의 표면처리를 효율적으로 실시할 수 있다.On the other hand, in the
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 피가공물의 일례로 유리섬유복합재료(Fiberglass composite: 130)의 표면처리를 실시하였다. 유리섬유복합재료(130)는 페놀수지(Phenolic resin), 에폭시수지(Epoxy resin), 폴리에스테르수지(Polyester resin) 등 열경화성수지의 매트릭스(Matrix)에 유리섬유를 함침(Impregnation)시킨 후, 경화시켜 층(Laminate) 또는 시트(Sheet)로 제조한다. 본 발명의 실시예에 있어서 유리섬유는 전기전도성을 갖는 탄소섬유, 케블라섬유(Kevlar fiber, 미국 뒤퐁사의 상품명) 등의 전기전도성 고분자(Conductive polymers)로 구성될 수 있다. 타깃(220)은 카본블랙(Carbon black)으로 이루어져 있다. 카본블랙은 입자의 크기가 수㎚~수㎛인 탄소 분말이며, 고분자 재료이다. 카본블랙은 압축성형에 의하여 판형으로 구성되어 있다.4, the surface treatment of the glass fiber composite material (Fiberglass composite: 130) as an example of the workpiece by the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention. The glass
타깃(220)이 유리섬유복합재료(130)의 일면에 압착되어 있는 상태에서 타깃(220)과 유리섬유복합재료(130)에 도 1에 도시되어 있는 마이크로웨이브 발생장치(10)의 작동에 의하여 2.45GHz, 1.2kw의 마이크로웨이브(2)를 약 5초 동안 조사하면, 유리섬유복합재료(130)의 표면(132)에 많은 굴곡(134)들이 발생된다. 따라서 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 유리섬유복합재료(130)의 표면거칠기를 조절할 수 있다. The
도 5a는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법 에 의하여 표면처리를 실시하기 전 유리섬유복합재료의 표면을 현미경 촬영한 사진이며, 도 5b는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 표면처리를 실시한 후 유리섬유복합재료의 표면을 현미경 촬영한 사진이다. 도 5a 및 도 5b의 유리섬유복합재료의 사진들을 보면, 표면처리를 실시한 유리섬유복합재료의 표면에 표면처리를 실시하기 전보다 많은 굴곡(134)들이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표면처리를 실시한 유리섬유복합재료의 표면에 국부적으로 미세하게 연소된 산화층, 즉 연소된 카본블랙입자(136)들이 잔류하는 것을 확인할 수 있다. 유리섬유복합재료의 표면에 남은 카본블랙입자(136)들에 의하여 전기접촉저항이 낮아지게 된다.Figure 5a is a photomicrograph of the surface of the glass fiber composite material before the surface treatment by the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention, Figure 5b is a microwave using a microwave according to the present invention Photomicrograph of the surface of the glass fiber composite material after surface treatment by the surface treatment method of the workpiece. Looking at the photos of the glass fiber composite material of Figures 5a and 5b, it can be seen that more bends 134 are formed on the surface of the glass fiber composite material subjected to the surface treatment than before the surface treatment. In addition, it can be confirmed that the locally burned oxide layer, that is, the burned carbon
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 피가공물의 다른 예로 탄소섬유복합재료(Carbon fiber composite: 230)의 표면처리를 실시하였다. 탄소섬유복합재료(230)는 매트릭스에 탄소섬유를 함침시킨 후, 경화시켜 층 또는 시트로 제조한다. 탄소섬유복합재료(230)의 탄소섬유는 높은 전기전도성을 가지고 있으며, 매트릭스는 비전도체이다. Referring to FIG. 6, a carbon
탄소섬유복합재료(230)는 일례로 연료전지(Fuel cell)의 분리판(Bipolar plate: 240)으로 구성되어 있다. 분리판(240)은 파형으로 구성되어 있다. 타깃(120)은 카본블랙으로 구성되어 있다. 분리판(240)의 표면(242)에 타깃(120)을 밀착시킨 상태에서 도 1에 도시되어 있는 마이크로웨이브 발생장치(10)의 작동에 의하여 마이크로웨이브(2)를 조사하면, 타깃(120)이 밀착되어 있는 분리판(240)의 표면(242)에 많은 굴곡(244)들이 발생되고, 표면(242)에 오염되어 있던 이물질은 제거된다. 또한, 분리판(240)의 표면(242)에 국부적으로 미세하게 연소된 카본블랙입자(246)들이 잔류된다. 탄소섬유복합재료(230)의 매트릭스는 타깃(120)으로부터 발생되는 스파크에 의하여 고온의 열에 노출되지만, 마이크로웨이브(2)의 조사 시간을 짧게 하면, 타깃(120)의 높은 열전도율에 의한 방열효과로 매트릭스의 넓은 영역이 손상되는 것이 방지된다. The carbon
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 표면처리된 두 개의 분리판(240, 240′)들이 접합되면, 분리판(240, 240′)들의 접합부위에 연소된 카본블랙입자(246)들이 개재된다. 두 개의 분리판(240, 240′)들의 표면(242)이 맞닿는 접합부위에서 매트릭스의 부피분율(Volume fraction)이 높을수록 전기접촉저항도 높아져 연료전지의 효율이 떨어지게 된다. 분리판(240, 240′)들 사이의 전기접촉저항은 카본블랙입자(246)들에 의하여 낮아지게 된다. As shown in FIG. 7, when two
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 피가공물의 또 다른 예로 금속(330)의 표면처리를 실시하였다. 금속(330)은 알루미늄판(340)으로 구성되어 있다. 타깃(120)은 카본블랙에 의하여 판형으로 구성되어 있다. Referring to Figure 8, according to the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention was subjected to the surface treatment of the
알루미늄판(340)의 이면에 스파크(4)에 의한 알루미늄판(340)의 손상을 방지하기 위하여 흡수체(40)의 일례로 수분이 함유되어 있는 종이(42)가 부착되어 있다. 알루미늄판(340)의 표면(342)에 타깃(120)을 밀착시킨 상태에서 도 1에 도시되 어 있는 마이크로웨이브 발생장치(10)의 작동에 의하여 마이크로웨이브(2)를 조사하면, 알루미늄판(340)의 표면(342)에 미세한 굴곡(344)들이 형성된다.In order to prevent the
도 9a는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 표면처리를 실시하기 전 알루미늄판의 표면을 현미경 촬영한 사진이며, 도 9b는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 표면처리를 실시한 후 알루미늄판의 표면을 현미경 촬영한 사진이다. 도 9a 및 도 9b의 유리섬유복합재료의 사진들을 보면, 표면처리를 실시한 알루미늄판의 표면에 표면처리를 실시하기 전보다 많은 굴곡들이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표면처리를 실시한 알루미늄판의 표면에 국부적으로 미세하게 연소된 카본블랙입자(346)들이 잔류하는 것을 확인할 수 있다. 알루미늄판의 표면에 남은 카본블랙입자(346)들에 의하여 전기접촉저항이 낮아지게 된다. Figure 9a is a photomicrograph of the surface of the aluminum plate before the surface treatment by the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the invention, Figure 9b is a workpiece of the workpiece using the microwave according to the present invention It is the photograph which photographed the surface of the aluminum plate after surface treatment by the surface treatment method. Looking at the photos of the glass fiber composite material of Figures 9a and 9b, it can be seen that more bends are formed on the surface of the aluminum plate subjected to the surface treatment than before the surface treatment. In addition, it can be seen that the carbon
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely to describe preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하면, 마이크로웨이브에 의하여 전기전도성을 갖는 타깃에 유도되는 전하를 이용하여 피가공물의 국부적인 면적에만 열을 발생시켜 표면에 미 소 변화를 유도함으로써, 피가공물의 표면처리를 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 피가공물의 표면 일부에 높은 전기전도성을 가진 층을 형성하여 전기접촉저항을 감소시킬 수 있으며, 피가공물의 손상을 최소화하여 표면거칠기를 조절할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention, the surface is generated by generating heat only in the local area of the workpiece by using the electric charge induced by the microwave to the target having electrical conductivity. By inducing microscopic changes, the surface treatment of the workpiece can be efficiently performed. In addition, by forming a layer having a high electrical conductivity on a part of the surface of the workpiece to reduce the electrical contact resistance, there is an effect that can control the surface roughness by minimizing damage to the workpiece.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 적용되는 마이크로웨이브 발생장치의 일례를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of the microwave generating apparatus applied to the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 타깃의 일례로 분말로 구성되어 있는 타깃에 의한 피가공물의 표면처리를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the surface treatment of the workpiece by the target composed of powder as an example of the target in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 분말로 구성되어 있는 타깃에 의한 피가공물의 표면처리를 설명하기 위하여 부분적으로 확대하여 나타낸 단면도,Figure 3 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the surface treatment of the workpiece by the target consisting of powder in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 피가공물의 일례로 유리섬유복합재료의 표면처리를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing the surface treatment of a glass fiber composite material as an example of the workpiece in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention;
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 유리섬유복합재료의 표면처리를 실시하기 전후의 사진들,5a and 5b are photographs before and after the surface treatment of the glass fiber composite material in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 피가공물의 다른 예로 탄소섬유복합재료의 표면처리를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view for explaining the surface treatment of the carbon fiber composite material as another example of the workpiece in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention;
도 7은 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 의하여 표면처리된 두 개의 분리판들이 접합된 상태를 나타낸 단면도,7 is a cross-sectional view showing a state in which two separation plates surface-treated by the method for treating a workpiece using microwaves;
도 8은 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에 서 피가공물의 또 다른 예로 금속의 표면처리를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,8 is a cross-sectional view illustrating another example of the workpiece in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention for explaining the surface treatment of the metal,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 피가공물의 표면처리방법에서 알루미늄판의 표면처리를 실시하기 전후의 사진들이다.9A and 9B are photographs before and after the surface treatment of the aluminum plate in the surface treatment method of the workpiece using the microwave according to the present invention.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing
2: 마이크로웨이브 4: 스파크2: microwave 4: spark
10: 마이크로웨이브 발생장치 20, 120, 220: 타깃10:
30: 피가공물 32: 표면30: Workpiece 32: Surface
40: 흡수체 130: 유리섬유복합재료40: absorber 130: glass fiber composite material
132: 표면 134: 굴곡132: surface 134: bend
230: 탄소섬유복합재료 240, 240′: 분리판230: Carbon
242: 표면 244: 굴곡242: surface 244: bending
246: 카본블랙입자 330: 금속246: carbon black particles 330: metal
340: 알루미늄판 342: 표면340: aluminum plate 342: surface
344: 굴곡 346: 카본블랙입자344: bend 346: carbon black particles
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Citations (3)
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JPH0326245A (en) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Non-reflecting implement holder for medical treatment and production thereof |
KR20050102348A (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-26 | 김기현 | Clean anodizing method and device |
KR20050115954A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-08 | 박상원 | Equipment to form thin film and to treat substrate surface using microwave |
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2009
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