KR101124902B1 - 방전가공용 전극의 제조방법과 방전가공용 전극의 제조장치 및 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전가공과 관련되는 것으로 형상이 복잡하거나 작은 사이즈의 전극을 제조할 수 있는 기술로, 전기도금조에 도금재료를 넣고 상기 전기도금조 상단에 구멍이 형성된 마스크를 설치하여 상기 마스크 상부에 베이스전극을 위치시켜서 상기 도금재료와 베이스전극을 전기적으로 연결하여 상기 마스크의 구멍을 통해 전해액이 넘쳐 흐르도록 함으로써 상기 베이스전극에 마스크의 구멍과 동일한 형상의 전극이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조방법에 관한 것이고, 또한 전극제조장치 및 전극제조 기능을 갖는 방전가공기에 관한 것이기도 하다.

방전가공, 방전가공기, 전기도금, 전해액, 마스크, 전극, 베이스전극, 성장

Description

방전가공용 전극의 제조방법과 방전가공용 전극의 제조장치 및 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기{Manufacturing method and apparatus of electrode for electric discharging and eletric discharging machine with the function of making electrode}

본 발명은 방전가공기에 관련되는 것으로 특히 형상이 복잡하거나 작은 사이즈의 전극을 제조할 수 있는 기술 및 전극제조 기능이 구비되는 방전가공기에 관한 기술이다.

마이크로 가공기술은 일반기계(미세금형, 기능성 섬유 제작용 방사노즐 등), 환경.에너지(연료분사노즐, 제트엔진의 냉각구 등), 의료.바이오엔지니어링, 마이크로 광학부품(광 콘넥터 등), IT 및 반도체(BGA 노즐, 패키징 설비의 부품 등) 등 산업 전반에 걸쳐 응용분야가 높으며 각 분야의 기술을 구현하기 위한 기반 기술이다.

방전가공 자체는 익혀 알려진 기술이지만 종래의 방전 가공기에서 미세 가공을 할 때에는 다음과 같은 문제점들이 발생되었다.

첫째, 전극가공 전용기에서 제작된 전극을 방전 가공기에서 장착할 때 수 ~ 수십㎛의 세팅오차가 발생하여 정밀도 확보가 곤란하였고, 둘째, 전극이 미세할 경우 마모가 심하여 전극 교환주기가 짧고 가공시간이 많이 걸린다는 점, 셋째, 복잡한 형상의 미세 전극을 제작하기가 어려웠다.

이러한 문제점에 착안하여 전극의 장착시 오차를 제거하기 위해 도1과 같이 희생전극을 이용한 역방전 가공법이 사용되었다. 그리고 도2와 같이 희생전극을 이용하는 방법으로 금속블럭을 이용하는 방법, 회전형 원판의 가장자리를 이용하는 방법, 와이어전극을 이용하는 방법 등이 사용되고 있었다.

그러나 종래의 희생전극을 이용한 전극 제조방법은 가공이 가능한 전극의 형상이 원형 또는 다각형 등에 제한되어 있어, 비회전형상의 복잡한 전극 형상을 제작하기가 불가능하였다. 또한 전극 형상이 가공하고자 하는 형상과 같지 않을 경우 전극을 이송시켜가며 가공형상을 만들어야 하므로 가공시간이 많이 걸리고 상대적으로 전극의 마모율이 높은 편이다.

따라서 본 발명에서는 비교적 복잡한 단면 형상의 전극이라도 제작이 가능하고, 가공형상과 일치하는 전극을 이용하여 방전가공시간을 획기적으로 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

또한, 전극이 마모되더라도 전극을 새롭게 탈장착하지 않고 전극을 새로 성장시켜서 방전가공에 곧바로 이용하도록 함으로서 가공의 정밀도를 높일 수 있도록 하는 방전가공기를 제시하고자 한다.

그리고 본 발명에서는 전극의 형상이 아무리 복잡하고 비대칭적이라 하여도 원하는 형상의 전극을 제작할 수 있는 기술을 제시하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은, 방전가공을 위해 소요되는 전극을 제조하는 방법으로서, 전기도금조에 도금재료를 넣고 상기 전기도금조 상단에 구멍이 형성된 마스크를 설치하여 상기 마스크 상부에 베이스전극을 위치시켜서 상기 도금재료와 베이스전극을 전기적으로 연결하여 상기 마스크의 구멍을 통해 전해액이 넘쳐 흐르도록 함으로써 상기 베이스전극에 마스크의 구멍과 동일한 형상의 전극이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조방법을 제안한다.

바람직하게 상기 방전가공용 전극의 제조방법은, 전극이 점차 성장되어 마스크에 형성된 구멍이 막혀감에 따라 전기도금조의 내부압력이 상승되면 베이스전극 을 상부로 이동시켜 가면서 전극을 성장시키도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조방법을 제안한다.

그리고 본 발명은 방전가공을 위한 전극을 제조하는 장치로서, 전해액이 수용되는 전기도금조와; 상기 전기도금조에 놓여져 금속이온을 공급하게 되는 도금재료와; 상기 전기도금조 상단부에 설치되며 성형할 전극의 형상으로 구멍이 형성되어 전해액이 상기 구멍을 통해 넘쳐 흐르게 되는 마스크와; 상기 마스크 상부에 위치되며 하단부에 상기 마스크 구멍과 마주보게 베이스전극이 설치되고 상하로 이동될 수 있는 전극홀더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치를 제안한다.

바람직하게 상기 전기도금조는, 마스크로 덮히게 되는 메인챔버와; 상기 메인챔버 외곽으로 형성되어 마스크 구멍을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 담기게 되는 보조챔버와; 상기 보조챔버에 연결되어 전해액을 전해액 저장조로 회수될 수 있도록 하는 전해액 회수구와; 상기 전해액 저장조로부터 전해액을 상기 메인챔버로 공급할 수 있도록 하는 전해액 공급구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치를 제안한다.

바람직하게 상기 방전가공용 전극의 제조장치는, 전극과 마스크와의 간섭을 측정하기 위해 상기 전극홀더가 진동되도록 하면서 전기도금조 내의 전해액의 압력변화를 계측하도록 하거나, 마스크나 전극홀더에 진동센서를 부착시켜 검출된 진동신호를 신호처리하여 전극과 마스크의 간섭을 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치를 제안한다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면 하나의 스테이지 위에 전극 제조를 위한 전기도금조와 공작물을 가공하기 위한 방전가공조가 설치되며, 상기 전기도금조에서 전기도금법에 의해 전극을 성장시켜 제조한 후에 상기 방전가공조로 성장된 전극을 이동시켜 방전가공을 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기로서, 상기 방전가공기는, 상기 스테이지 위에 3축 이상의 이송축들이 형성되며, 수직이송축의 하단에는 베이스전극이 결합되는 전극홀더가 결합되어 상기 전기도금조에서 전극을 성장시킨 후 성장된 전극의 분리없이 방전가공조로 이송되어 방전가공이 이루어지도록 하며, 상기 전기도금조에는 구멍이 뚫린 마스크가 설치되어 전해액이 마스크의 구멍을 통해 넘쳐 흐르면서 베이스전극에 마스크의 구멍형상대로의 전극이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기를 제안한다.

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바람직하게 상기 방전가공기는, 마스크로 덮히게 되는 메인챔버와; 상기 메인챔버 외곽으로 형성되어 마스크 구멍을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 담기게 되는 보조챔버와; 상기 보조챔버에 연결되어 전해액을 전해액 저장조로 회수될 수 있도록 하는 전해액 회수구와; 상기 전해액 저장조로부터 전해액을 상기 메인챔버로 공급할 수 있도록 하는 전해액 공급구;를 포함하는 것으로 전기도금조가 구성되며, 전극과 마스크와의 간섭을 측정하기 위해 상기 전극홀더가 진동되도록 하면서 전기도금조 내의 전해액의 압력변화를 계측하도록 하거나, 마스크나 전극홀더에 진동센서를 부착시켜 검출된 진동신호를 신호처리하여 전극과 마스크의 간섭을 측정하도 록 하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기를 제안한다.

본 발명에 의하면 전극재료를 제거 가공하지 않고 전기도금법으로 전극을 성장시켜 나가는 부가 가공으로 제작하게 됨으로써 재료의 낭비가 없고, 방전가공 후 남은 전극에 다시 부가하여 사용할 수 있으므로 새로운 전극을 보다 빠르게 제작할 수 있다는 효과가 있다.

또한 전극의 형상은 마스크의 형상에 따르므로 기존의 제거가공에 의한 방법으로서는 제작이 불가능하였던 전극을 매우 용이하게 제작할 수 있다는 효과도 있다.

그리고 전극의 제조와 이를 통한 방전가공이 동일한 셋업에 의해 이루어지므로 전극의 부착에 의한 오차가 발생하지 않아 매우 고정도의 미세 방전가공장치를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

이하 본 발명에 대한 보다 구체적인 설명을 하도록 하며, 바람직한 실시예를 통해 설명하되 제시되는 도면 등은 하나의 바람직한 일 실시예를 보여주는 것인 바, 타인에 의한 단순한 변형 실시예 등도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

먼저, 본 발명에 의한 방전가공용 전극의 제조방법에 대해 설명하도록 하며, 도3은 이에 따른 개략적인 개념도에 해당된다.

방전가공을 위해서 필요한 전극의 제조 방법으로서 본 발명에서는 전기도금법에 의해 전극을 성장시키도록 하는데, 보다 구체적으로 전기도금조(10)에 도금재료(20)를 넣어두고 상기 전기도금조(10) 상단에는 구멍이 형성된 마스크(30)를 설치하도록 한다. 상기 마스크(30)에 형성되는 구멍(31)은 성장시킬 전극의 형상과 동일한 형상을 하고 있으며 상기 마스크(30)는 아크릴과 같은 합성수지판에 구멍을 형성시킨 것과 같은 것을 적용할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 전기도금조(10)에 담기게 되는 전해액으로 황산구리를 사용하도록 하며, 도금재료(20)는 구리블럭을 이용하도록 한다.

상기 마스크(30) 상부에 베이스전극(40)을 위치시키도록 하며 상기 도금재료(20)와 베이스전극(40)을 전기적으로 연결되게 한다. 그리고 상기 마스크(30)의 구멍(31)을 통해 전해액이 넘쳐 흐르도록 함으로써 상기 베이스전극(40)에 마스크(30)의 구멍(31)과 동일한 형상의 전극(50)이 점차 성장되게 된다.

보다 구체적으로 베이스전극(40)은 전극홀더(40a)에 결합되며 상기 전극홀더(40a)는 상하로 움직일 수 있는 것이고, 전극(50)이 성장되어감에 따라 마스크(30)에 형성된 구멍(31)이 점차 막히게 되며, 이로 인해 전기도금조(10)의 내부압력이 상승되면 베이스전극(40)을 상부로 이동시켜 가면서 전극(50)을 성장시키도록 한다.

즉, 본 발명에 의한 방전가공용 전극의 제조방법은 종래기술과 달리 마스크(30)의 구멍(31) 형상과 동일한 형태의 전극(50)을 전기도금을 통해 점차적으로 성장시켜 나가도록 하는 것으로 상기 마스크(30)의 구멍(31)은 단순한 원형구멍에 서부터 직선과 곡선이 결합된 형태 등 복잡하고 미세한 구멍을 둘 수 있어 전극의 형상을 얼마든지 원하는 형태대로 제작할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서 전극의 성장에 따른 마스크 구멍의 폐쇄로 인해 전해액 내부의 압력이 상승하거나 전극과 마스크 사이에 간섭이 발생하는데 이러한 변화에 연동하여 전극이 이동될 수 있도록 구성함이 바람직하다. 이러한 구체적인 전극의 이동에 대해서는 이하 방전가공용 전극의 제조장치에서 설명하도록 한다.

본 발명은 방전가공용 전극의 제조장치에 대해서도 개시하며, 도4는 내지 도7은 방전가공용 전극 제조장치의 개략적인 구성도를 보여준다.

도시된 바와 같이 본 발명의 방전가공용 전극의 제조장치는 전기도금조(10)를 갖추고 상기 전기도금조(10)에는 전해액이 수용되고 또한 전기도금조(10)에는 금속이온을 공급하기 위한 도금재료(20)가 투입된다.

상기 전기도금조(10)의 상단부에는 마스크(30)가 설치되는데, 상기 마스크(30)에는 성형할 전극의 단면 형상을 갖는 구멍(31)이 형성되어 있으며 전기도금조(10)에 수용되는 전해액은 상기 마스크(30)의 구멍(31)을 통해 넘쳐 흐르도록 구성된다.

보다 구체적으로 상기 전기도금조(10)는 메인챔버(11), 보조챔버(12), 전해액 회수구(13) 및 전해액 공급구(14)를 포함하게 되며, 상기 메인챔버(11)와 보조챔버(12)는 공간적으로 분리되게 형성된다. 상기 메인챔버(11) 상단부에 마스 크(30)가 설치되며 상기 메인챔버(11) 외곽으로 보조챔버(12)가 마련되어 마스크(30) 구멍(31)을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 상기 보조챔버(12)로 유입된다.

전극 제조시에 메인챔버(11)의 전해액은 지속적으로 마스크(30) 구멍(31)을 통해 넘쳐 흘러야 하므로 전해액은 순환되면서 공급되어야 한다. 이를 위해 보조챔버(12)에는 전해액 회수구(13)가 형성되고 메인챔버(11)에는 전해액 공급구(14)가 구비된다. 따라서 전해액 저장조(미도시)로부터 전해액이 메인챔버(11)로 공급된 후 보조챔버(12)로 넘혀 흐르는 전해액은 전해액 회수구(13)를 통해 전해액 저장조로 다시 회수되어 순환을 이루게 된다.

물론 전해액의 순환을 위해 필수적으로 펌프가 설치되고 바람직하게는 필터를 거치면서 전해액이 정화될 수 있도록 함이 좋다.

한편, 본 발명의 방전가공용 전극의 제조장치에는 전극 성장을 위한 전극홀더(40a)가 구비되며 상기 전극홀더(40a) 하단부에 베이스전극(40)이 설치된다. 상기 전극홀더(40a)는 마스크(30) 상부에 위치되어 상기 베이스전극(40)이 마스크(30) 구멍(31)과 마주보게 설치되고 상하방향으로 이동될 수 있는 구조를 이룬다.

전극홀더(40a) 하단부에 결합되는 베이스전극(40)은 마스크(30) 구멍(31)과 이격거리를 유지한 채 위치되게 되며 전해액이 마스크 구멍(31)을 통해 넘쳐 흐르는 전해액에 녹아있던 금속이온(본 실시예의 경우 구리)이 베이스전극(40)에 부착되면서 성장하여 마스크 구멍과 동일한 형상의 전극(50)이 만들어지게 된다.

특히, 전극(50)이 성장함에 따라 마스크(30) 구멍(31)은 생성되는 전극(50) 에 의해 조금씩 막히게 되는데, 지속적인 전극 성장을 위해서는 전극홀더(40a)를 조금씩 상승되게 하여야 한다. 성장되는 전극(50)과 마스크(30) 구멍(31)과의 간섭을 측정하여 전극홀더(40a)의 상방으로의 이동이 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.

바람직하게는 상기 전극홀더(40a)는 미세하게 진동되도록 구성하는데, 이를 위해 전극홀더(40a)에 압전소자(60)를 설치하고 교류의 전압을 인가함으로써 미세진동을 발생시킬 수 있다. 그리고 전기도금조(10)를 구성하는 메인챔버(11)의 전해액의 압력변화를 측정하기 위해 압력센서(70)를 두도록 하며, 전극(50)이 점차 성장되어 마스크(30) 구멍(31)을 막게 되면 전해액의 압력이 점차 증가되어 상기 압력센서(70)에 의해 그 변화를 계측할 수 있게 된다. 전극홀더(40a)와 함께 성장되는 전극(50) 역시 상하로 미세하게 진동하고 있기 때문에 압력센서(70)에서는 교류의 압력신호를 검출하게 되고, 검출되는 압력신호가 일정 규정치 이상이 되면 전극홀더(40a)가 상승되도록 한다.

전해액의 압력변화를 통해 전극홀더(40a)의 이동을 결정하도록 할 수 있음은 물론이고 전극 성장에 따른 메인챔버(11)의 압력증가로 인한 진동변화를 통해서도 전극의 성장 정도를 측정하여 전극홀더(40a)의 이동을 결정할 수도 있다. 즉, 마스크(30)나 전극홀더(40a)에 진동센서(70a)를 부착시켜 전극 성장에 따라 검출되는 진동신호의 변화를 통해서 전극(50)과 마스크(30)의 간섭을 측정하도록 하는 것이다.

도5는 마스크 자체에 진동센서를 설치한 경우를 보여주며, 전극홀더(40a)가 미세하게 진동되는 상태에서 전극(50)이 성장되면 성장된 전극이 마스크(30) 구멍(31)을 주기적으로 열고 닫게 되기 때문에 전기도금조(10)의 메인챔버(11) 내부 압력이 상승하고 이 압력에 의한 마스크(30)의 변형으로 유발되는 진동을 상기 진동센서(70a)가 감지하여 마스크(30) 구멍(31)의 닫힘 정도를 계측할 수 있게 된다.

또 다른 형태로 도6은 전극홀더에 진동센서가 설치되는 경우가 있으며, 전극홀더(40a)를 미세하게 진동시키면서 전극을 성장시키되 전극이 성장하여 마스크(30)와 전극(50) 사이의 마찰면적이 증가하게 되면 상기 진동계의 임피던스가 변화하게 되므로 진동센서(70a)의 진동폭과 진동위상지연을 측정함으로써 마스크의 막힘 정도를 계측할 수 있게 된다.

도7은 또 다른 형태의 전극 제조장치의 구성예를 보여주는 것인데, 도시된 바와 같이 다수의 전극을 동시에 형성시킬 수 있도록 구성할 수 있다. 즉, 마스크(30) 상에 다수의 구멍 가공을 함으로써 각 구멍(31)을 통해 다수의 전극(50)이 동시에 제작될 수 있다. 이처럼 본 발명에 의한 방전가공용 전극의 제조장치에 의하면 마스크에 형성되는 구멍의 형상에 따라 복잡하거나 미세한 전극도 쉽게 제작할 수 있게 된다.

다음으로는 전극 제조기능을 갖는 방전가공기에 대해 설명하는 것으로 한다.

종래기술에서 언급한 바와 같이 방전가공기의 정밀도는 전극의 장착과도 상당한 관련이 있으며, 전극의 교체시에 발생되는 설치오차를 최소화할 필요가 있다.

본 발명에서의 방전가공기(100)는 하나의 스테이지(110) 위에 전기도금 조(10)와 방전가공조(10a)가 함께 설치되며, 특히 전기도금조(10)에서는 전기도금법에 의해 방전가공을 위한 전극을 성장시켜 제조하게 되고 이렇게 제조된 전극은 방전가공조(10a)로 이동되어 새롭게 전극을 탈부착하는 과정없이 방전가공을 하도록 구성된다. 즉, 본 발명의 방전가공기에 의하면 전극을 전기도금법에 의해 성장되게 하여 사용하기 때문에 하나의 전극홀더(40a)만을 두고서 상기 전극홀더(40a)를 이동시켜서 방전가공을 하고 전극이 소모되면 다시 전기도금조(10)로 이동시켜 전극을 재 성장시킴으로써 전극을 탈부착할 필요가 없어 방전가공시 보다 정밀한 가공이 가능하게 된다.

도8은 바람직한 일 실시예를 보여주는 방전가공기의 구성도이며, 언급되었던 도4 내지 도7을 참조하도록 한다. 도시된 바와 같이 하나의 스테이지(110) 위에 3축 이상의 이송축들을 형성시키도록 하며, 수직이송축(120)의 하단에 베이스전극(40)이 결합되는 전극홀더(40a)를 결합되게 한다. 전극홀더(40a)는 좌우, 상하, 전후 방향의 3축 이동이 가능하게 되며 전기도금조(10)에서 전극을 성장시킨 후 성장된 전극 그대로 전극홀더(40a)가 이송축을 따라 방전가공조(10a)로 이송되어 방전가공이 수행된다.

상기 전기도금조(10)에는 구멍이 뚫린 마스크(30)가 설치되어 전해액이 마스크(30)의 구멍을 통해 넘쳐 흐르면서 베이스전극(40)에 마스크(30)의 구멍 형상대로의 전극이 성장하게 된다.

보다 구체적으로 본 발명의 방전가공기는 전기도금조(10)가 메인챔버(11)와 보조챔버(12)로 구분되며 상기 메인챔버(11) 상부에 마스크(30)가 설치되고 상기 메인챔버(11) 외곽으로 형성되는 보조챔버(12)로 마스크(30) 구멍(31)을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 담기게 된다.

한편, 보조챔버(12)에는 전해액 회수구(13)가 설치되어 전해액 저장조(T1)로 전해액을 회수되게 할 수 있으며, 메인챔버(11)에는 전해액 공급구(14)가 연결되어 전해액 저장조(T1)로부터 전해액을 메인챔버(11)로 공급하게 된다.

이미 본 발명의 방전가공용 전극의 제조방법 및 제조장치에서 언급된 바와 같이 본 발명의 방전가공기에서도 전극홀더(40a)에 결합되는 베이스전극(40)에 전극이 성장되도록 하는데 전극이 성장됨에 따라 전극홀더(40a)는 상승되어야 한다. 즉, 전극홀더(40a)가 설치되는 수직이송축(120)이 조금씩 상승되도록 구성되어야 하는데, 이를 위해 전극이 성장된 정도를 측정할 수 있어야 한다.

전극홀더(40a)는 미세하게 진동될 수 있는 구조로 하며 전극이 성장됨에 따라 전기도금조(10)의 내부 압력이 상승되는 것을 측정하여 규정치 이상으로 압력이 상승되면 전극을 상방으로 이동시키도록 할 수 있다.

혹은 마스크나 전극홀더에 진동센서를 부착시켜서 검출되는 진동의 변화를 통해 전극의 성장정도를 계측할 수 있도록 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 방전가공기 자체에 전기도금법에 의한 전극의 제조 기능이 구비되고 전극의 탈부착없이 생성된 전극 자체를 방전가공조로 이동시켜서 방전가공을 실시할 수 있기 때문에 보다 정밀한 가공이 가능하고 작업효율도 높일 수 있다.

무엇보다도 본 발명의 방전가공기에 구비되는 전극 제조기능은 전기도금을 통해 전극을 성장시키는 방법에 따른 것인 바, 마스크에 형성될 구멍을 얼마든지 복잡하게 하여도 무방하므로 복잡한 전극의 제조가 가능하다는 이점이 있다.

첨부되는 도9는 본 발명에 의해 제조가능한 전극의 형상에 대한 예시도를 보여주며, 복잡하고 미세한 형상의 전극을 제조할 수 있다. 이러한 전극의 제조를 통해 연료노즐이 극세사 노즐과 같은 제품의 성형이 가능하게 된다.

본 발명에 의한 방전가공용 전극의 제조방법 및 장치 그리고 방전가공기는 기존의 전극제조방법이나 방전가공기와는 다른 것으로 보다 정밀하면서 복잡 다양한 전극의 생산이 가능하고 방전가공의 정밀도도 높일 수 있는 바, 다양한 산업에 적용될 수 있는 가능성이 높은 기술이다.

도1은 종래기술에 따른 희생전극을 이용한 역방전 가공법의 개념도.

도2는 희생전극을 이용하는 방법으로 금속블럭을 이용하는 방법, 회전형 원판의 가장자리를 이용하는 방법, 와이어전극을 이용하는 방법에 대한 개념도.

도3은 본 발명에 따른 방전가공용 전극의 제조방법에 대한 개략적인 개념도.

도4는 내지 도7은 방전가공용 전극 제조장치의 개략적인 구성도.

도8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방전가공기의 구성도.

도9는 본 발명에 의해 제조가능한 전극의 형상에 대한 예시도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

10 : 전기도금조 11 : 메인챔버

12 : 보조챔버 13 : 전해액 회수구

14 : 전해액 공급구 10a: 방전가공조

20 : 도금재료 30 : 마스크

31 : 구멍 40 : 베이스전극

40a: 전극홀더 50 : 전극

60 : 압전소자 70 : 압력센서

70a: 진동센서 100 : 방전가공기

110 : 스테이지 120 : 수직이송축

Claims (8)

1. 방전가공을 위해 소요되는 전극을 제조하는 방법으로서,

   전기도금조에 도금재료를 넣고 상기 전기도금조 상단에 구멍이 형성된 마스크를 설치하여 상기 마스크 상부에 베이스전극을 위치시켜서 상기 도금재료와 베이스전극을 전기적으로 연결하여 상기 마스크의 구멍을 통해 전해액이 넘쳐 흐르도록 함으로써 상기 베이스전극에 마스크의 구멍과 동일한 형상의 전극이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방전가공용 전극의 제조방법은,

   전극이 점차 성장되어 마스크에 형성된 구멍이 막혀감에 따라 전기도금조의 내부압력이 상승되면 베이스전극을 상부로 이동시켜 가면서 전극을 성장시키도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조방법.
3. 방전가공을 위한 전극을 제조하는 장치로서,

   전해액이 수용되는 전기도금조와;

   상기 전기도금조에 놓여져 금속이온을 공급하게 되는 도금재료와;

   상기 전기도금조 상단부에 설치되며 성형할 전극의 형상으로 구멍이 형성되어 전해액이 상기 구멍을 통해 넘쳐 흐르게 되는 마스크와;

   상기 마스크 상부에 위치되며 하단부에 상기 마스크 구멍과 마주보게 베이스전극이 설치되고 상하로 이동될 수 있는 전극홀더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 전기도금조는,

   마스크로 덮히게 되는 메인챔버와;

   상기 메인챔버 외곽으로 형성되어 마스크 구멍을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 담기게 되는 보조챔버와;

   상기 보조챔버에 연결되어 전해액을 전해액 저장조로 회수될 수 있도록 하는 전해액 회수구와;

   상기 전해액 저장조로부터 전해액을 상기 메인챔버로 공급할 수 있도록 하는 전해액 공급구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 방전가공용 전극의 제조장치는,

   전극과 마스크와의 간섭을 측정하기 위해 상기 전극홀더가 진동되도록 하면서 전기도금조 내의 전해액의 압력변화를 계측하도록 하거나,

   마스크나 전극홀더에 진동센서를 부착시켜 검출된 진동신호를 신호처리하여 전극과 마스크의 간섭을 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 제조장치.
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7. 하나의 스테이지 위에 전극 제조를 위한 전기도금조와 공작물을 가공하기 위한 방전가공조가 설치되며, 상기 전기도금조에서 전기도금법에 의해 전극을 성장시켜 제조한 후에 상기 방전가공조로 성장된 전극을 이동시켜 방전가공을 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기로서,

   상기 방전가공기는,

   상기 스테이지 위에 3축 이상의 이송축들이 형성되며, 수직이송축의 하단에는 베이스전극이 결합되는 전극홀더가 결합되어 상기 전기도금조에서 전극을 성장시킨 후 성장된 전극의 분리없이 방전가공조로 이송되어 방전가공이 이루어지도록 하며,

   상기 전기도금조에는 구멍이 뚫린 마스크가 설치되어 전해액이 마스크의 구멍을 통해 넘쳐 흐르면서 베이스전극에 마스크의 구멍형상대로의 전극이 성장되도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 방전가공기는,

   마스크로 덮히게 되는 메인챔버와;

   상기 메인챔버 외곽으로 형성되어 마스크 구멍을 통해 넘쳐 흐르는 전해액이 담기게 되는 보조챔버와;

   상기 보조챔버에 연결되어 전해액을 전해액 저장조로 회수될 수 있도록 하는 전해액 회수구와;

   상기 전해액 저장조로부터 전해액을 상기 메인챔버로 공급할 수 있도록 하는 전해액 공급구;를 포함하는 것으로 전기도금조가 구성되며,

   전극과 마스크와의 간섭을 측정하기 위해 상기 전극홀더가 진동되도록 하면서 전기도금조 내의 전해액의 압력변화를 계측하도록 하거나,

   마스크나 전극홀더에 진동센서를 부착시켜 검출된 진동신호를 신호처리하여 전극과 마스크의 간섭을 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 제조 기능을 갖는 방전가공기.

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