KR101169256B1 - Power supply appartus for anodizing, anodizing method and anodized film - Google Patents

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Abstract

교류전원으로부터 입력되는 교류전압을 하나 이상의 직류펄스파로 정류할 수 있고, 하나 이상의 직류펄스파의 주기 또는 진폭을 변조하여 출력할 수 있는 정류변조부, 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있는 교류변조부, 및 하나 이상의 직류펄스파 및 교류펄스파 중에서 2 이상을 합성하여 혼합펄스파로 출력하도록 되어 있는 펄스파합성부를 포함하며, 혼합펄스파는 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타나는 양극산화용 전원공급장치가 공개된다.A rectifier modulator capable of rectifying an AC voltage input from an AC power source into one or more DC pulse waves, and modulating and outputting a period or amplitude of one or more DC pulse waves, and an AC pulse wave modulating the period or amplitude of AC voltage. AC modulator capable of outputting and a pulse wave synthesizing unit for synthesizing two or more of one or more DC pulse wave and AC pulse wave and outputting the mixed pulse wave, wherein the mixed pulse wave has a peak voltage at the start of the unit pulse. An appearing power supply for anodizing is disclosed.

Description

양극산화용 전원공급장치, 양극산화법 및 양극산화막{Power supply appartus for anodizing, anodizing method and anodized film}Power supply device for anodizing, anodizing and anodizing film {Power supply appartus for anodizing, anodizing method and anodized film}

본 발명은 알루미늄 합금 등과 같은 비철금속재료의 내식성 또는 내마모성 등을 향상시키기 위하여 표면에 전기화학적인 방법으로 산화막을 형성시키는 양극산화법에 관한 것으로서, 구체적으로 양극산화가 수행되는 전해조에 직류성분 및 교류성분이 혼합된 펄스파를 제공하는 양극산화용 전원공급장치와 이를 이용한 양극산화법 및 이를 통해 형성되는 양극산화막에 관한 것이다. The present invention relates to an anodizing method for forming an oxide film on the surface by an electrochemical method in order to improve the corrosion resistance or abrasion resistance of nonferrous metal materials such as aluminum alloy, etc. It relates to a power supply for anodization providing a mixed pulse wave, anodization using the same and anodization film formed through the same.

일반적으로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타튬(Ti) 등의 비철금속재(nonferrous)는 대기 중에서 공기중의 수분과 높은 반응성에 의해 자연적으로 얇은 산화층을 형성한다. 그러나 이러한 자연 산화층은 그 두께가 매우 얇거나 구조가 치밀하지 못하여 해당 비철금속재료를 마모환경이나 부식환경으로부터 보호하는 보호층으로서의 역할을 수행하기 어렵다. 따라서 이러한 비철금속재료의 표면성질 개선을 통해 해당 재료를 보호할 목적으로 여러 가지 방법을 이용하여 표면에 산화층을 형성한다. 이러한 산화층을 형성하는 방법으로는 화학적인 방법과 전기화학적인 방법이 있다. 대표적인 비철금속재료인 알루미늄에 있어, 표면을 화학적으로 처리하는 방법으로는 크로메이트(chromating)처리 또는 베마이트(boehmite)처리가 있다. 이러한 방법은 알루미늄에 전기를 인가하지 않은 상태에서 알루미늄 표면에서의 화학적인 반응에 의해 알루미늄 표면에 산화층을 형성하는 방법이다. 그러나 이러한 화학적인 표면처리 방법은 산화층 피막이 얇거나 내마모성이 떨어지기 때문에 그 응용범위가 제한되는 단점이 있다. 이에 비해, 전기화학적인 방법인 양극산화법은 주로 황산용액을 전해액으로 사용하여 알루미늄 표면에 전기를 인가하여 전기화학적으로 양극산화막을 형성시키는 방법이다. 위와 같은 양극산화법으로 형성된 양극산화막은 기계적 특성이나 전기적, 화학적 특성이 우수하여 건축분야, 기계분야, 자동차산업, 항공산업용을 비롯하여 휴대용단말기 등 적용 분야가 매우 다양하다.In general, nonferrous metals such as aluminum (Al), magnesium (Mg), and titanium (Ti) form a naturally thin oxide layer by high reactivity with moisture in the air. However, such a natural oxide layer has a very thin thickness or a dense structure, making it difficult to serve as a protective layer to protect the nonferrous metal material from abrasion and corrosive environments. Therefore, the oxide layer is formed on the surface by various methods for the purpose of protecting the material by improving the surface properties of the nonferrous metal material. The oxide layer may be formed by a chemical method or an electrochemical method. In aluminum, which is a representative nonferrous metal material, a method of chemically treating the surface is a chromate treatment or boehmite treatment. This method is a method of forming an oxide layer on the aluminum surface by a chemical reaction on the aluminum surface without applying electricity to the aluminum. However, such a chemical surface treatment method has a disadvantage that its application range is limited because the oxide layer film is thin or wear resistance is poor. In comparison, anodization, an electrochemical method, is a method of forming an anodization film electrochemically by applying electricity to an aluminum surface using a sulfuric acid solution as an electrolyte. Anodic oxide film formed by the above anodic oxidation method is excellent in mechanical properties, electrical and chemical properties, there are a wide variety of applications such as construction terminal, mechanical field, automotive industry, aviation industry, portable terminal.

종래의 양극산화법은 모재의 표면을 전기화학적으로 산화시키기 위하여 전극간에 직류전원을 공급하였다. 즉, 산화시키고자 하는 모재를 양극으로 하여 전해액을 포함하는 전해조 내에서 직류전원을 공급하여 모재의 표면을 전기화학적으로 산화시키는 것이다. In the conventional anodization, DC power is supplied between electrodes to electrochemically oxidize the surface of a base material. That is, the surface of the base material is electrochemically oxidized by supplying a DC power supply in an electrolytic cell containing an electrolyte using the base material to be oxidized as the anode.

그러나 이러한 종래의 양극산화법은 금속표면과 전해액 사이의 반응으로 인하여 산화층이 형성됨과 동시에 금속의 용해작용이 일어나게 되므로 형성되는 산화층의 두께가 증가될수록 산화층의 밀도가 작아지면서 기계적 특성이 열화되며, 그 두께를 일정이상으로 성장시키기 어려운 한계를 가지고 있다. 또한, 모재인 금속층과 산화층사이의 계면에 특정 산화층이 양극산화 공정 전에 전착되는 경우에는 밀착성이 현저하게 열화되어 산화층이 알루미늄 모재로부터 박리되는 현상이 나타나기도 한다.  However, in the conventional anodization, an oxide layer is formed due to the reaction between the metal surface and the electrolyte, and metal dissolution occurs. As the thickness of the formed oxide layer increases, the density of the oxide layer decreases and mechanical properties deteriorate. It is difficult to grow more than a certain limit. In addition, when a specific oxide layer is electrodeposited at the interface between the base metal layer and the oxide layer before the anodic oxidation process, the adhesion is markedly deteriorated, so that a phenomenon in which the oxide layer is peeled from the aluminum base material may appear.

위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 종래의 양극산화막에 비해 형성 두께가 현저하게 증가되고 기계적, 전기적, 화학적 특성이 월등하게 향상된 양극산화막을 형성할 수 있는 양극산화용 전원공급장치와 양극산화법 및 이를 이용하여 형성된 양극산화막의 제공을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a power supply and anodizing method for anodizing which can form an anodic oxide film which is significantly increased in thickness compared to the conventional anodizing film and has improved mechanical, electrical and chemical properties. An object of the present invention is to provide an anodization film formed using the same.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면은 양극산화를 위해 양극과 음극 간에 전압을 공급하는 전압공급장치로서, 교류전원로부터 입력되는 교류전압을 직류펄스파로 정류할 수 있고, 상기 직류펄스파의 주기 또는 진폭을 변조하여 출력할 수 있는 정류변조부와 상기 교류전원로부터 입력되는 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있는 교류변조부와 상기 정류변조부로부터의 직류펄스파 또는 상기 교류변조부로부터의 교류펄스파 중 어느 하나 이상을 입력받아 합성하여 직류/직류 혼합펄스파 또는 직류/교류 혼합펄스파로 출력하여 상기 양극 및 음극 간에 인가하는 펄스파합성부 및 상기 정류변조부 및 상기 교류변조부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 양극산화용 전원공급장치를 제공하는 것이다. The first aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention is a voltage supply device for supplying a voltage between the anode and the cathode for anodization, it is possible to rectify the AC voltage input from the AC power source into a DC pulse wave, A rectifier modulator capable of modulating and outputting the period or amplitude of the DC pulse wave, and an AC modulator capable of outputting an alternating pulse pulse of modulating the period or amplitude of an AC voltage input from the AC power source and the rectifier modulator. A pulse wave synthesis unit which receives any one or more of a DC pulse wave from the AC pulse wave or an AC pulse wave from the AC modulator and outputs a DC / DC mixed pulse wave or a DC / AC mixed pulse wave to be applied between the anode and the cathode. And providing a control unit for controlling the operation of the rectifier modulation unit and the AC modulation unit. .

이때 상기 전원공급장치는 상기 정류변조부와 상기 교류전원 사이 또는 상기 교류변조부와 상기 교류전원 사이에 스위치를 더 구비하거나 상기 정류변조부와 상기 펄스파합성부 사이 또는 상기 교류변조부와 상기 펄스합성부 사이에 스위치를 더 구비할 수 있으며, 이때 상기 스위치는 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다. In this case, the power supply device may further include a switch between the rectifier modulator and the AC power source, or between the AC modulator and the AC power source, or between the rectifier modulator and the pulse wave synthesizing part or the AC modulator and the pulse. A switch may be further provided between the synthesis units, and the switch may be controlled by the controller.

또한 상기 정류변조부는 각각 독립적으로 작동되는 2개 이상의 정류장치를 포함할 수 있다.In addition, the rectifier modulation unit may include two or more stops each independently operated.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 2 측면은 전해액 내에서 알루미늄 부재의 표면에 양극산화막을 형성하는 양극산화법으로서, 양극 및 음극 간에 직류펄스파와 교류펄스파를 합성한 직류/교류 혼합펄스파를 공급하여 양극산화를 수행하며 상기 직류/교류 혼합펄스파는 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타나는 것을 특징으로 하는 양극산화법을 제공하는 것이다. On the other hand, the second aspect for achieving the object of the present invention is an anodizing method for forming an anodized film on the surface of the aluminum member in the electrolyte solution, DC / AC mixed pulse wave synthesized DC and AC pulse wave between the positive electrode and the negative electrode Anodization is performed by supplying and the DC / AC mixed pulse wave provides an anodization method characterized in that a peak voltage appears at a starting point of a unit pulse.

이때 상기 직류/교류 혼합펄스파는 시간에 따라 피크전압으로부터 하강할때에 펄스파형이 위로 볼록인 곡률 성분을 포함할 수 있다. In this case, the DC / AC mixed pulse wave may include a curvature component in which the pulse waveform is convex upward when falling from the peak voltage with time.

또한 상기 직류/교류 혼합펄스파는 양의 전압이 인가되는 시간구간 사이에 음의 전압이 인가될 수 있다. In addition, a negative voltage may be applied to the DC / AC mixed pulse wave between time intervals in which a positive voltage is applied.

또한 상기 직류펄스파는 양의 전압 및 상기 양의 전압이 인가되는 시간구간이 서로 상이한 2 이상의 직류펄스파가 합성된 직류/직류 혼합펄스파일 수 있다.In addition, the DC pulse wave may be a DC / DC mixed pulse pile synthesized with two or more DC pulse waves different from each other with a positive voltage and a time interval for applying the positive voltage.

또한 상기 직류/교류 혼합펄스파는 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 펄스 진행 시간에 따라 변화될 수 있으며, 이러한 펄스 진행 시간에 따른 변화는 정현파 형태이거나 계단 형태일 수 있다. In addition, in the DC / AC mixed pulse wave, the maximum voltage or the average voltage of a unit pulse may change according to a pulse progress time, and the change according to the pulse progress time may be a sine wave shape or a step shape.

한편 위와 같은 직류/교류 혼합펄스파는 단위펄스 내 양의 전압이 인가되는 구간 및 양의 전압이 인가되지 않은 구간 중 어느 하나 이상이 펄스 진행 시간에 따라 변화되는 직류/교류 혼합펄스파를 포함한다. Meanwhile, the DC / AC mixed pulse wave as described above includes a DC / AC mixed pulse wave in which at least one of a section in which a positive voltage is applied and a section in which a positive voltage is not applied are changed according to a pulse propagation time.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 3 측면은 직류펄스파와 교류펄스파를 합성한 직류/교류 혼합펄스파를 이용하여 알루미늄 부재 표면에 형성한 양극산화막이며, 상기 양극산화막은 두께가 최대 300u㎛ 에 이르고, 상기 양극산화막의 셀의 직경이 50nm 내지 200nm 범위를 가지는 양극산화막을 제공하는 것이다. On the other hand, the third aspect for achieving the object of the present invention is an anodized film formed on the surface of the aluminum member using a DC / AC mixed pulse wave synthesized by a DC pulse wave and an AC pulse wave, the anodic oxide film has a thickness of up to 300u It is to provide an anodization film having a diameter of 50㎛, the cell of the anodization film ranges from 50nm to 200nm.

본 발명의 일 관점에 따른 양극산화를 위한 전원공급장치는, 교류전원으로부터 입력되는 교류전압을 하나 이상의 직류펄스파로 정류할 수 있고, 상기 하나 이상의 직류펄스파의 주기 또는 진폭을 변조하여 출력할 수 있는 정류변조부; 상기 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있는 교류변조부; 및 상기 하나 이상의 직류펄스파 및 상기 교류펄스파 중에서 2 이상을 합성하여 혼합펄스파로 출력하도록 되어 있는 펄스파합성부를 포함하며, 상기 혼합펄스파는 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타난다. According to an aspect of the present invention, a power supply for anodizing may rectify an AC voltage input from an AC power source into one or more DC pulse waves, and modulate and output a period or amplitude of the one or more DC pulse waves. Rectifier modulation unit; An AC modulator capable of outputting an AC pulse wave modulating the period or amplitude of the AC voltage; And a pulse wave synthesis unit configured to synthesize two or more of the at least one DC pulse wave and the AC pulse wave and output the mixed pulse wave, wherein the mixed pulse wave exhibits a peak voltage at a start point of a unit pulse.

본 발명의 다른 관점에 따른 양극산화법은 전해액 내에서 알루미늄 함유 부재의 표면에 양극산화막을 형성하는 양극산화법으로서, 양극 및 음극 간에 하나 이상의 직류펄스파와 교류펄스파 중 2 이상을 합성한 혼합펄스파를 인가하여 양극산화를 수행하며, 상기 혼합펄스파는 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타난다. The anodization method according to another aspect of the present invention is an anodization method for forming an anodization film on the surface of an aluminum-containing member in an electrolyte solution, wherein a mixed pulse wave obtained by synthesizing two or more of at least one DC and AC pulse waves between an anode and a cathode Anodization is performed, and the mixed pulse wave exhibits a peak voltage at the start of the unit pulse.

이때, 상기 혼합펄스파는 시간에 따라 피크전압으로부터 하강할 때에 펄스파형이 위로 볼록인 곡률 성분을 포함할 수 있다.In this case, the mixed pulse wave may include a curvature component in which the pulse waveform is convex upward when falling from the peak voltage with time.

이때, 상기 혼합펄스파는 양의 전압이 인가되는 구간 사이에 음의 전압이 인가될 수 있다.In this case, a negative voltage may be applied to the mixed pulse wave between sections in which a positive voltage is applied.

이때, 상기 혼합펄스파는 양의 전압이 인가되는 시간이 서로 상이한 2 이상의 직류펄스파를 포함할 수 있다.In this case, the mixed pulse wave may include two or more DC pulse waves different from each other when a positive voltage is applied.

이때, 상기 혼합펄스파는 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 펄스 진행 시간에 따라 변화될 수 있다.In this case, the mixed pulse wave may change the maximum voltage or the average voltage of the unit pulse according to the pulse progress time.

이때, 상기 혼합펄스파는 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 펄스 진행 시간에 따라 정현파 형태를 나타낼 수 있다.In this case, the mixed pulse wave may have a sine wave shape in which the maximum voltage or the average voltage of the unit pulses depends on the pulse progress time.

이때, 상기 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압의 펄스 진행 시간에 따른 변화는, 초기전압에서 기 설정된 제 1 전압까지 승압하는 단계, 상기 제 1 전압에서 일정시간 유지하는 단계, 상기 제 1 전압보다 더 높은 제 2 전압까지 승압하는 단계, 및 상기 제 2 전압에서 일정시간 유지하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the change according to the pulse progress time of the maximum voltage or the average voltage of the unit pulse, the step of stepping up from the initial voltage to a predetermined first voltage, the step of maintaining a predetermined time from the first voltage, the first voltage Stepping up to a high second voltage, and maintaining a predetermined time at the second voltage.

이때, 상기 혼합펄스파는 단위펄스 내 양의 전압이 인가되는 구간 및 양의 전압이 인가되지 않은 구간 중 어느 하나 이상이 펄스 진행 시간에 따라 변화될 수 있다.At this time, the mixed pulse wave may be changed according to the pulse progress time any one or more of the interval in which the positive voltage is applied and the interval in which the positive voltage is not applied.

본 발명의 다른 관점에 따른 알루미늄 함유 부재는, 하나 이상의 직류펄스파와 교류펄스파중 2 이상 합성된 혼합펄스파를 이용하여 형성한 양극산화막을 포함하는 알루미늄 함유 부재로서, 상기 양극산화막은 두께가 20㎛이상이고 300㎛ 이하이다.According to another aspect of the present invention, an aluminum-containing member is an aluminum-containing member including an anodized film formed using a mixed pulse wave synthesized from at least one DC pulse wave and an AC pulse wave, wherein the anodized film has a thickness of 20%. It is more than 300 micrometers and it is 300 micrometers or less.

본 발명에 따른 전원공급장치를 이용한 경우, 직류펄스파 뿐만 아니라 직류/직류 혼합펄스파 및 직규/교류 혼합펄스파 등 다양한 펄스파를 형성하여 이를 양극산화를 위한 전극에 공급할 수 있다. When the power supply device according to the present invention is used, various pulse waves such as DC / DC mixed pulse wave and direct / AC mixed pulse wave as well as DC pulse wave may be formed and supplied to the electrode for anodizing.

또한 본 발명에 따른 양극산화법에 의하여 형성된 양극산화막은 종래에 일반적으로 형성할 수 있었던 막 두께보다 더 두꺼운 두께를 균일한 막조직을 가진 상태로 형성될 수 있다. In addition, the anodization film formed by the anodic oxidation method according to the present invention may be formed in a state having a uniform film structure with a thickness thicker than the film thickness generally formed in the prior art.

이러한 막조직의 우수성으로 인하여 본 발명의 양극산화막은 종래의 양극산화막에 비해 경도, 내마모성, 굴곡강도 등의 기계적 특성과 내식성 및 절연성에 있어 탁월한 특성을 보인다. Due to the superior film structure, the anodic oxide film of the present invention exhibits excellent properties in mechanical properties such as hardness, abrasion resistance, flexural strength, corrosion resistance and insulation, compared to the conventional anodized film.

도 1은 본 발명에 따른 양극산화장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 다른 양극산화용 전원공급장치를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명에 따른 1단 일정부하 펄스파, 1단 일정부하 가변주파수 펄스파 및 1단 가변부하 가변주파수 펄스파를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 2단 일정부하 펄스파를 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명에 따른 1단 일정부하 직류/교류 혼합펄스파 및 2단 일정부하 직류/교류 혼합펄스파를 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명에 따른 1단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파 및 2단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파를 나타낸 것이다.
도 7은 펄스 내 최대전압이 펄스 진행 시간에 따라 정현파 형태를 보이는 직류/교류 혼합펄스파를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 양극산화법에 의해 형성한 양극산화막의 단면을 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 9는 본 발명의 양극산화법에 의해 형성한 양극산화막의 구조를 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
1 shows an anodization apparatus according to the present invention.
Figure 2 shows another power supply for anodizing the present invention.
3A to 3C show a first stage constant load pulse wave, a first stage constant load variable frequency pulse wave, and a first stage variable load variable frequency pulse wave according to the present invention, respectively.
Figure 4 shows a two-stage constant load pulse wave according to the present invention.
5A and 5B show a single stage constant load DC / AC mixed pulse wave and a two stage constant load DC / AC mixed pulse wave according to the present invention, respectively.
6A and 6B illustrate a 1-stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave and a 2-stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave according to the present invention, respectively.
7 shows a DC / AC mixed pulse wave in which the maximum voltage in the pulse shows a sine wave shape according to the pulse propagation time.
8 is a photograph of the cross section of the anodization film formed by the anodization method of the present invention with an electron microscope.
9 is a photograph observing the structure of the anodization film formed by the anodization method of the present invention with an electron microscope.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 알루미늄 부재의 표면에 양극산화막을 형성하기 위한 장치의 개략도가 도 1에 도시되어 있다. 양극산화장치는 전해액(102)이 채워지는 전해조(100)와 전해액(102) 내부로 침지되는 양극(104) 및 음극(106), 그리고 이 양 전극간에 전원을 공급하는 전원공급장치(108)을 구비한다. A schematic diagram of an apparatus for forming an anodization film on the surface of an aluminum member according to the invention is shown in FIG. The anodic oxidation device comprises a positive electrode 104 and a negative electrode 106 immersed in the electrolyte 100 and the electrolyte 102 filled with the electrolyte 102, and a power supply 108 for supplying power between the two electrodes. Equipped.

이때 상기 양극은 양극산화막(즉, 알루미늄 산화막)이 형성되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금(이하 알루미늄 이라 함)을 사용한다.In this case, the anode uses aluminum or an aluminum alloy (hereinafter referred to as aluminum) in which an anodization film (ie, an aluminum oxide film) is formed.

또한 상기 전원공급장치(108)은 양극 및 음극간에 통상의 직류전압은 물론 펄스 형태의 직류전압인 직류펄스파 또는 직류펄스파와 교류펄스파를 합성하여 형성한 직류/교류 혼합펄스파를 인가함으로써 양극산화막을 형성할 수 있다. 이러한 양극산화에 이용되는 전원공급장치의 일실시예의 구성을 도 2에 도시하였다.In addition, the power supply 108 is a positive electrode by applying a DC / AC mixed pulse wave formed by synthesizing a normal DC voltage or a DC pulse wave or a DC pulse wave and an AC pulse wave as a pulse type DC voltage between the anode and the cathode. An oxide film can be formed. The configuration of one embodiment of a power supply device used for such anodization is shown in FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전원공급장치은 정류변조부(220), 교류변조부(230), 펄스파합성부(240) 및 제어부(250)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the power supply apparatus according to the present invention includes a rectifier modulator 220, an AC modulator 230, a pulse wave combiner 240, and a controller 250.

정류변조부(220)는 교류전원(210)부터 입력되는 교류전압을 정류하여 직류펄스파를 형성하고 상기 직류펄스파의 주기 또는 진폭(즉 전압값)을 변조하여 출력할 수 있다. 이때 정류변조부(220)은 1개의 정류장치로 구성되거나 또는 각각 독립적으로 작동되는 2개 이상의 복수개의 정류장치로 구성될 수 있다. 도 2에는 정류변조부(220)가 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)의 2개의 정류장치로 구성된 경우를 예시하고 있다. The rectifier modulator 220 may rectify an AC voltage input from the AC power source 210 to form a DC pulse wave, and modulate and output a period or amplitude (ie, a voltage value) of the DC pulse wave. In this case, the rectifier modulation unit 220 may be composed of one stop value or may be composed of two or more stop values that are independently operated. 2 illustrates a case in which the rectifier modulator 220 includes two stop values of the first stop value 222 and the second stop value 224.

교류변조부(230)는 교류전원으로부터 입력되는 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있다. The AC modulator 230 may output an AC pulse wave modulated with a period or amplitude of an AC voltage input from an AC power source.

펄스파합성부(240)는 정류변조부(220)를 구성하는 하나 이상의 정류장치로부터 변조되어 출력되는 각 직류펄스파를 합성하여 직류/직류 혼합펄스파를 출력하거나 또는 상기 직류펄스파와 교류변조부(230)로부터 출력되는 교류펄스파를 합성하여 직류/교류 혼합펄스파를 출력하는 기능을 수행한다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 정류변조부(220)가 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)로 이루어진 경우, 상기 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)에서 각각 교류에서 직류로 정류된 후 서로 다른 주기 및 진폭으로 변조된 제 1 직류펄스파 및 제 2 직류펄스파와 상기 교류변조부(230)에서 변조되어 출력된 교류펄스파는 모두 펄스파합성부(240)로 입력되어 합성될 수 있다.. The pulse wave synthesizing unit 240 outputs a DC / DC mixed pulse wave by synthesizing each DC pulse wave that is modulated and output from one or more stops constituting the rectifying modulator 220, or outputs the DC / DC mixed pulse wave. Synthesizing an AC pulse wave output from the 230 to output a DC / AC mixed pulse wave. For example, as shown in FIG. 2, when the rectifying modulator 220 includes a first stop 222 and a second stop 224, the first stop 222 and the second stop wit ( Each of the first DC pulse wave and the second DC pulse wave modulated at different periods and amplitudes after rectifying from AC to DC at 224 and the AC pulse wave modulated and output from the AC modulator 230 are pulse wave synthesis units. Input to 240 can be synthesized.

제어부(250)은 정류변조부(220) 및 교류변조부(230)와 연결되어 상기 정류변조부(220) 및 교류변조부(230)의 작동을 제어하여, 이로부터 출력되는 펄스파의 특성을 조절할 수 있다. The controller 250 is connected to the rectifier modulator 220 and the AC modulator 230 to control the operation of the rectifier modulator 220 and the AC modulator 230 to control the characteristics of the pulse wave output therefrom. I can regulate it.

이때 정류변조부(220)와 교류전원(210) 사이 또는 교류변조부(230)와 교류전원(210) 사이에는 스위치를 더 구비할 수 있으며, 상기 제어부(250)은 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 기능을 더 수행할 수 있다. 이러한 스위치를 제어함으로써 펄스파합성부(240)로의 직류펄스파 및 교류펄스파 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어 도 2에서와 같이 제 1 정류장치(222), 제 2 정류장치(224) 및 교류변조부(230)와 교류전원(210)의 사이에 각각 제 1 스위치(260a), 제2 스위치(260b), 제3스위치(260c)를 배치시켜 제어함으로써 펄스파합성부(240)로 출력되는 펄스의 형태를 제어할 수 있다. 만약 제 1 스위치(260a)만을 온(on)상태에 두고 나머지 스위치들을 오프(off) 상태에 두면 하나의 직류펄스파가 펄스파합성부(240)를 통해 양 전극에 공급된다. 그러나 만약, 예를 들어, 제 1 스위치(260a) 및 제 2 스위치(260b)를 온(on) 상태에 두고, 제 3 스위치(260c)를 오프(off) 상태에 두면, 펄스파합성부(240)로는 두 개의 직류펄스파가 입력되고 직류/직류 혼합펄스파로 합성되어 출력되게 된다. 또한 상기 제 1 스위치(260a) 또는 제 2 스위치(260b) 중 어느 하나 이상과 제 3 스위치(260c)를 온 상태로 두면, 펄스파합성부(240)로는 직류펄스파와 교류펄스파가 입력되고 직류/교류 혼합펄스파로 합성되어 출력되게 된다.In this case, a switch may be further provided between the rectifier modulator 220 and the AC power source 210 or between the AC modulator 230 and the AC power source 210, and the controller 250 may turn on / off the switch. You can perform more control functions. By controlling such a switch, it is possible to control the output of the DC pulse wave and the AC pulse wave to the pulse wave combining unit 240. For example, as shown in FIG. 2, a first switch 260a and a second switch between the first stop 222, the second stop 224, and the AC modulator 230 and the AC power supply 210, respectively. 260b and 3rd switch 260c are arrange | positioned and controlled, and the shape of the pulse output to the pulse wave combining part 240 can be controlled. If only the first switch 260a is on and the remaining switches are off, one DC pulse wave is supplied to both electrodes through the pulse wave combining unit 240. However, if, for example, the first switch 260a and the second switch 260b are in an on state and the third switch 260c is in an off state, the pulse wave combiner 240 ), Two DC pulse waves are inputted and synthesized into DC / DC mixed pulse waves. In addition, when any one or more of the first switch 260a or the second switch 260b and the third switch 260c are turned on, the DC pulse wave and the AC pulse wave are input to the pulse wave combining unit 240, It is synthesized by the alternating mixed pulse wave and output.

이러한 스위치는 정류변조부(220)와 펄스파합성부(240) 사이 또는 교류변조부(230)와 펄스파합성부(240) 사이에 구비될 수 있으며, 그 작용 및 효과는 상술한 바와 같다. Such a switch may be provided between the rectifier modulator 220 and the pulse wave combiner 240 or between the AC modulator 230 and the pulse wave combiner 240, and the action and effect thereof are as described above.

이러한 합성펄스파의 형태는 입력되는 직류펄스파 또는 교류펄스파의 형태에 의존하게 되며 따라서 제어부(250)는 정류변조부(220) 및 교류변조부(230)에서 각각 출력되는 직류펄스파 및 교류펄스파의 형태를 조절하고 제어함으로써 펄스파합성부(240)에서 목적하는 공급전원의 형태를 결정할 수 있다.The shape of the synthesized pulse wave depends on the type of the input DC pulse wave or the AC pulse wave, and thus the control unit 250 outputs the DC pulse wave and the AC output from the rectifier modulator 220 and the AC modulator 230, respectively. By adjusting and controlling the shape of the pulse wave, the shape of the desired power supply can be determined by the pulse wave combining unit 240.

도 3a 내지 도 3c에는 제 1 정류장치(222) 또는 제 2 정류장치(224) 각각에서 출력 가능한 1단 직류펄스파로서 1단 일정부하 펄스파, 1단 일정부하 가변주파수 펄스파 및 1단 가변부하 가변주파수 펄스파가 각각 도시되어 있다. 3A to 3C are single stage DC pulse waves that can be output from each of the first and second stop values 222 and 224, and the first stage constant load pulse wave, the first stage constant load variable frequency pulse wave, and the first stage variable. Load variable frequency pulse waves are shown respectively.

이러한 직류펄스파는 작업사이클을 이용하여 펄스파의 특성을 나타낼 수 있다. 작업사이클은 도 3a에 도시한바와 같이, 양극산화를 위한 전압(즉, 양의 전압)이 인가되는 시간 Ton 및 양극산화를 위한 전압이 인가되지 않은 시간 Toff의 비율로 나타낼 수 있으며 아래 식과 같이 표현한다.
Such a DC pulse wave can exhibit the characteristics of a pulse wave using a work cycle. As shown in FIG. 3A, the work cycle may be expressed as the ratio of the time Ton at which the voltage for anodization (ie, a positive voltage) is applied and the time Toff at which the voltage for anodization is not applied. do.

작업 사이클(%) = [Ton /( Ton + Toff)] × 100
Work cycle (%) = [Ton / (Ton + Toff)] × 100

도 3a의 1단 일정부하 펄스파는 일정한 펄스주기를 가지고 Ton 구간 동안 인가되는 전압이 하나의 값으로 일정하게 유지되는 펄스파이다. The first-stage constant load pulse wave of FIG. 3A is a pulse wave in which a voltage applied for a ton interval has a constant pulse period and is kept constant as one value.

이러한 일정부하 펄스파의 작업사이클의 Ton과 Toff의 비를 변화시킴으로서 펄스파의 특성을 변화시킬 수 있다.The characteristics of the pulse wave can be changed by changing the ratio of Ton and Toff in the work cycle of the constant load pulse wave.

도 3b에 예시되어 있는 1단 일정부하 가변주파수 펄스파는 일주기 동안의 펄스 즉, 단위펄스 내에서 Ton 구간이 일정하게 유지된다는 점에서는 1단 일정부하 펄스파와 동일하나, 펄스파가 진행되는 동안 Toff 구간이 변화된다.  The first-stage constant load variable frequency pulse wave illustrated in FIG. 3b is the same as the one-stage constant load pulse wave in that the Ton section is kept constant within one cycle, that is, the unit pulse, but Toff while the pulse wave is in progress. The interval is changed.

1단 가변부하 가변주파수 펄스파는 펄스파의 진행에 따라 단위펄스 내에서 Ton 구간이 변화되거나 또는 Ton 구간 및 Toff 구간이 같이 변화되는 형태의 펄스파로서 도 3c에 는 Ton 및 Toff 구간이 동시에 변화되는 형태의 펄스파가 예시되어 있다.The variable-stage variable frequency pulse wave of 1 stage is a pulse wave in which the Ton section is changed or the Ton section and the Toff section are changed together as the pulse wave progresses. The Ton and Toff sections are simultaneously changed in FIG. Pulse wave in the form is illustrated.

한편, 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)에서 출력되는 직류펄스파가 합성되어 형성되는 직류/직류 혼합펄스파로서, 2단 일정부하 펄스파, 2단 일정부하 가변주파수 펄스파 및 2단 가변부하 가변주파수 펄스파를 합성할 수 있다. Meanwhile, a DC / DC mixed pulse wave formed by combining DC pulse waves output from the first stop value 222 and the second stop value 224, two-stage constant load pulse wave, two-stage constant load variable frequency pulse Spar and two-stage variable load variable frequency pulse waves can be synthesized.

도 4에는 2단 일정부하 펄스파가 도시되어 있는바, 2단 일정부하 펄스파는 단위주기가 일정하며, 단위주기 내 Ton 구간 내에 2개의 상이한 전압값이 유지되는 구간이 존재한다. 즉, Ton 구간은 상대적으로 높은 값을 가지는 제 1 전압이 유지되는 구간 TH와 상대적으로 낮은 값을 가지는 제 2 전압이 유지되는 구간 TL으로 이루어지며, 모든 단위펄스에서의 TH 및 TL은 모두 동일하다. 4, a two-stage constant load pulse wave is shown. A two-stage constant load pulse wave has a constant unit cycle, and there are sections in which two different voltage values are maintained in the Ton section in the unit cycle. That is, the Ton section is composed of a section T H in which a first voltage having a relatively high value is maintained and a section T L in which a second voltage having a relatively low value is maintained, and T H in all unit pulses. And T L are all the same.

상기 2단 일정부하 펄스파는 상기 제 1 정류장치(222)와 제 2 정류장치(224)로부터 각각 별개의 직류펄스파를 펄스파합성부(240)에서 합성하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 제 1 정류장치(222)는 출력전압이 상대적으로 높고 Ton 구간이 상대적으로 짧은 제 1 직류펄스파를 출력하고 제 2 정류장치(224)는 출력전압이 상대적으로 낮고 Ton 구간이 상대적으로 긴 제 2 직류펄스파를 출력하여 이를 펄스파합성부(240)에서 합성하게 되면 도 4에서와 같은 2단 일정부하 펄스파가 형성된다.  The two-stage constant load pulse wave may be obtained by synthesizing a separate DC pulse wave from the first stop value 222 and the second stop value 224 in the pulse wave combining unit 240, respectively. For example, the first stop 222 outputs a first DC pulse wave having a relatively high output voltage and a relatively short Ton interval, and the second stop 224 has a relatively low output voltage and a Ton interval relatively. By outputting a long second DC pulse wave and synthesizing it in the pulse wave combining unit 240, a two-stage constant load pulse wave as shown in FIG.

상술한 것과 같은 원리로 2단 일정부하 가변주파수 펄스파 또는 2단 가변부하 가변주파수 펄스파를 형성하는 것도 역시 가능하다. 예를 들어, 2단 일정부하 가변주파수의 경우, 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)에서 출력되는 제 1 직류펄스파 및 제 2 직류펄스파의 Ton은 일정하게 유지한 상태에서 펄스 진행에 따른 Toff의 변화를 서로 동일하게 일치시킴으로서 2단 일정부하 가변 주파수 펄스를 얻을 수 있으며, 여기에 Ton의 변화까지 부여하게 되면 2단 가변부하 가변주파수 펄스파를 얻을 수 있다. It is also possible to form a two-stage constant load variable frequency pulse wave or a two-stage variable load variable frequency pulse wave on the same principle as described above. For example, in the case of a two-stage constant load variable frequency, the Ton of the first DC pulse wave and the second DC pulse wave output from the first stop value 222 and the second stop value 224 are kept constant. By matching the change of Toff according to the pulse progression in the same can be obtained a two-stage constant load variable frequency pulse, if the change in Ton can be obtained to obtain a two-stage variable load variable frequency pulse wave.

또한 본 실시예의 전원공급장치는 교류변조부(230)을 통해 출력되는 교류펄스을 제 1 정류장치(222) 또는 제 2 정류장치(224) 중 어느 하나 이상의 직류펄스파와 합성한 직류/교류 혼합펄스파를 형성하여 출력할 수 있다. 도 5에는 본 실시예의 출력할 수 있는 직류/교류 혼합펄스파의 예가 도시되어 있다. 이러한 직류/교류 혼합펄스파는 단위펄스 내의 Ton 주기 동안 교류펄스파에 의한 피크전압를 가지는 것을 특징으로 한다. 이때 피크전압은 단위펄스 내에서 가장 높은 전압값으로 그 전 또는 후의 전압값은 상대적으로 낮은 전압값을 보이게 된다.In addition, the power supply device of the present embodiment is a DC / AC mixed pulse wave synthesized with any one or more DC pulse wave of the first stop value 222 or the second stop value 224 outputted through the AC modulator 230 Can be formed and output. Fig. 5 shows an example of a DC / AC mixed pulse wave that can be output in this embodiment. The DC / AC mixed pulse wave is characterized by having a peak voltage by the AC pulse wave during the Ton period in the unit pulse. At this time, the peak voltage is the highest voltage value in the unit pulse, and the voltage value before or after it shows a relatively low voltage value.

도 5a는 1단 직류/교류 혼합펄스파로서 1단 일정부하 펄스파에 시간에 따라 전압값이 변화하는 교류펄스파 성분이 혼합된 형태로서 단위펄스의 Ton 구간 내에 피크전압이 형성된다. 이때 상기 피크전압은 펄스의 Ton 구간의 시작점에 존재하는 것이 바람직하다. 이때 시간에 따라 피크전압으로부터 하강할 때에 펄스파형이 위로 볼록인 곡률 성분을 포함할 수 있다. 또한 도 5에 도시된 것과 같이 직류/교류 혼합펄스파는 Ton 구간의 종료점과 다음 Ton 구간의 시작점 사이(즉 도 5의 Toff 구간)에 음의 전압값을 가지는 펄스가 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 교류변조부(230)는 교류전원으로부터 입력되는 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있다. 또한, 위에서 도 5a에 나타낸 전압의 모양은 도 3a의 1단 일정부하 펄스파에 교류변조부(230)를 통해 출력되는 교류펄스가 혼합된 것이라고 설명하였는데, 도 5a에 나타낸 파형에서 도 3a에 나타낸 1단 일정부하 펄스파의 파형을 빼면 한 주기의 사인 웨이브(sine wave)를 닮은 파형이 남는다는 것을 이해할 수 있다. 이때 도 5a의 Ton 구간에서, 위의 사인 웨이브를 닮은 전압은 Ton 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖는다는 것을 이해할 수 있다. 즉, 도 5a의 파형에서 도 3a의 파형을 뺀 결과를 살펴보면 교류변조부(230)를 통해 출력되는 교류펄스는 Ton 구간 중 Ton 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖는다는 것을 이해할 수 있다. 5A is a one-stage DC / AC mixed pulse wave in which a single-stage constant load pulse wave is mixed with an AC pulse wave component whose voltage value changes with time, and a peak voltage is formed in a Ton section of a unit pulse. In this case, the peak voltage is preferably present at the start of the Ton section of the pulse. In this case, the pulse waveform may include a curvature component that is convex upward when falling from the peak voltage with time. In addition, as illustrated in FIG. 5, the DC / AC mixed pulse wave may have a pulse having a negative voltage value between the end point of the Ton section and the start point of the next Ton section (that is, the Toff section of FIG. 5). As described above, the AC modulator 230 may output an AC pulse wave modulating a period or amplitude of an AC voltage input from an AC power source. In addition, the shape of the voltage shown in FIG. 5A described above is that the AC pulse output through the AC modulator 230 is mixed with the first-stage constant load pulse wave of FIG. 3A, but the waveform shown in FIG. 5A is shown in FIG. 3A. It can be understood that subtracting the waveform of the first-stage constant load pulse wave leaves a waveform that resembles a sine wave of one cycle. At this time, it can be understood that in the Ton section of FIG. 5A, the voltage similar to the above sine wave has the largest value at the start point of the Ton section. That is, referring to the result of subtracting the waveform of FIG. 3A from the waveform of FIG. 5A, it can be understood that the AC pulse output through the AC modulator 230 has the largest value at the start point of the Ton section among the Ton sections.

도 5b에는 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)의 합성을 통해 형성한 2단 일정부하 펄스파에 교류변조부(230)를 통해 출력된 교류펄스파를 합성한 2단 직류/교류 혼합펄스파가 나타나 있다. 이러한 2단 직류/교류 혼합펄스파의 형성원리도 상술한 1단 직류/교류 혼합펄스파와 동일하다. In FIG. 5B, a two-stage direct current obtained by synthesizing an AC pulse wave output through the AC modulator 230 to a two-stage constant load pulse wave formed through the synthesis of the first stop value 222 and the second stop value 224. The alternating mixed pulse wave is shown. The formation principle of the two-stage DC / AC mixed pulse wave is also the same as that of the above-described one-stage DC / AC mixed pulse wave.

또한 상술한 것과 같은 원리로 일정부하 가변주파수 펄스파 및 가변부하 가변주파수 펄스파에 상기 교류펄스파를 합성한 일정부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파 및 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파를 합성할 수 있다. 그 일실시예로서 도 6a 및 도 6b에는 1단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파와 2단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파가 각각 도시되어 있다.In addition, a constant load variable frequency DC / AC mixed pulse wave and a variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave obtained by synthesizing the AC pulse wave with the constant load variable frequency pulse wave and the variable load variable frequency pulse wave in the same principle as described above. Can be synthesized. 6A and 6B illustrate a single stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave and a two stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave, respectively.

이상과 같은 직류/교류 혼합펄스파는 각 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압(한 주기내의 최대전압과 최저전압의 평균값)이 일정하게 유지되는 경우에 해당되었으나, 펄스파의 진행에 따라 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 변화되는 형태도 형성가능 하다. 일예로서 도 7에는 2단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파로서 펄스파의 진행에 따라 단위펄스의 최대전압이 변화되는 형태가 도시되어 있는바, 최대전압의 변화가 정현파 형태를 나타내는 직류/교류 혼합펄스파를 도시하였다. The above DC / AC mixed pulse wave corresponds to the case where the maximum voltage or average voltage of each unit pulse (the average value of the maximum voltage and the minimum voltage in one cycle) is kept constant, but as the pulse wave progresses, It is also possible to form a form in which the voltage or the average voltage changes. As an example, FIG. 7 shows a two-stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave in which the maximum voltage of the unit pulse changes with the progress of the pulse wave, and the change in the maximum voltage indicates a sinusoidal wave form. An AC mixed pulse wave is shown.

또한 양극산화를 진행하는 과정에서도 펄스파 진행 시간에 따라 최대전압 또는 평균전압이 계단식으로 변화될 수 있다. 즉, 펄스파인 양극 및 음극간에 인가함에 초기전압에서 기 설정된 전압까지 승압하는 단계와 상기 전압에서 일정시간 유지하는 단계를 계속 반복함으로써 양극산화를 수행할 수 있다. In addition, in the process of anodizing, the maximum voltage or the average voltage may be changed stepwise according to the pulse wave propagation time. That is, anodization may be performed by continuously increasing the voltage from the initial voltage to the predetermined voltage and maintaining the voltage at a predetermined time when the pulse wave is applied between the anode and the cathode.

위와 같은 방법으로 다양한 직류펄스파, 직류/직류 혼합펄스파 및 직류/교류 혼합펄스파가 가능하며, 이러한 펄스를 이용하여 보다 다양한 물성을 가지는 양극산화막을 형성할 수 있다. 본 발명의 전압공급장치를 통해 합성된 직류/교류 혼합펄스파를 이용하여 알루미늄 부재의 표면상에 형성한 양극산화막은 그 기계적, 화학적 특성이 종래의 직류전원이나 직류펄스파를 이용하여 형성한 양극산화막에 비해 현저하게 향상된다. 특히, 예를 들어 도 5a 및 도 5a에 관한 설명에서 나타낸 것과 같이, 피크전압을 펄스의 시작점에 가지는 직류/교류 혼합펄스파를 이용하여 양극산화를 진행하는 경우, 300㎛에 달하는 두께를 가지면서도 매우 균일한 조직을 가진 양극산화막을 형성할 수 있었으며, 이러한 양극산화막은 경도나 내마모성과 같은 기계적 특성에 있어서도 종래에 얻을 수 없었던 탁월한 성능을 나타낼뿐만 아니라 내식성에 있어서도 현저하게 증가하게 된다. As described above, various DC pulse waves, DC / DC mixed pulse waves, and DC / AC mixed pulse waves are possible, and by using these pulses, anodization film having more various physical properties can be formed. Anodization film formed on the surface of an aluminum member using a DC / AC mixed pulse wave synthesized through the voltage supply device of the present invention has an anode formed by using a conventional DC power supply or DC pulse wave. It is remarkably improved compared with the oxide film. In particular, as shown in the description of FIGS. 5A and 5A, when anodizing is performed using a DC / AC mixed pulse wave having a peak voltage at the start point of a pulse, the thickness reaches 300 μm. Anodization film having a very uniform structure could be formed, and such anodization film not only exhibited excellent performance not conventionally obtained in mechanical properties such as hardness and abrasion resistance, but also significantly increased in corrosion resistance.

아래에는 본 발명에 따른 일실시예로서, 직류/교류 혼합펄스파를 이용한 양극산화법에 의해 형성된 양극산화막의 각종 특성 테스트의 결과가 나타나 있다. Below, as an embodiment according to the present invention, the results of various characteristic tests of the anodic oxide film formed by the anodization method using a DC / AC mixed pulse wave is shown.

실시예Example

도 2에 도시된 전원공급장치를 이용하여 합성한 직류/교류 혼합펄스파를 이용하여 양극산화를 수행하였으며, 이때 전원공급장치는 서랍형으로 컴팩트하게 구성된 것이었다. 전원공급장치 중 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224)는 600 kHz FET(field effect transistor) 및 정전용량이 1500 uF 이고 정격전압이 400V인 커패시터를 내장한 것이었다. 이때 제 1 정류장치(222) 및 제 2 정류장치(224) 각각은 발열량을 고려하여 동일한 장치를 2개가 하나의 세트로서 구성되게 하였다.양극산화에 이용된 직류/교류 혼합펄스파는 도 6b에 도시된 2단 가변부하 가변주파수 직류/교류 혼합펄스파로서 각 단위펄스는 시작점에 피크전압이 나타난 후 위로 볼록인 곡귤을 가지고 하강하며, Ton 구간의 종료점과 다음 Ton 구간의 시작점 사이에는 음의 전압값이 나타나는 파형을 나타내었다. Anodization was performed using a DC / AC mixed pulse wave synthesized using the power supply shown in FIG. 2, wherein the power supply was compactly configured in a drawer type. The first stop 222 and the second stop 224 of the power supply were built with a 600 kHz field effect transistor (FET) and a capacitor having a capacitance of 1500 uF and a rated voltage of 400V. At this time, each of the first and second stop values 222 and 224 has the same device as one set in consideration of the calorific value. The DC / AC mixed pulse wave used for anodizing is shown in FIG. 6B. This is a two-stage variable load variable frequency DC / AC mixed pulse wave. Each unit pulse has a convex curve up after the peak voltage appears at the start point, and the negative voltage value is between the end point of the Ton section and the start point of the next Ton section. This waveform is shown.

이때 기저전압(즉 단위펄스의 최저 전압)은 -0.5V 였고, 피크전압은 최대 40V 까지 가능하였으며, 실제 실험에 위해 인가된 제 1 전압 및 제 2 전압은 각각 10V 및 5V 였다. 또한 단위펄스의 주기는 10msec의 초단파로부터 10sec에 이르는 범위에서 조절하였다. At this time, the base voltage (ie, the minimum voltage of the unit pulse) was -0.5V, the peak voltage was up to 40V, and the first and second voltages applied for the actual experiment were 10V and 5V, respectively. In addition, the period of the unit pulse was adjusted in the range from 10msec microwave to 10sec.

전해액은 반응촉진을 위한 황산용액의 농도는 3 내지 10% 범위를 가지며, 본 실험에 사용된 황산용액의 농도는 5 내지 6%로 하였다. 또한 목초액은 3.0% 이내의 범위로 첨가할 수 있으며, 본 실험에서는 1.0%를 첨가하였다. 또한 반응시간 동안의 전해조의 온도는 -2℃로 유지하였다. The concentration of the sulfuric acid solution for promoting the reaction was in the range of 3 to 10%, and the concentration of the sulfuric acid solution used in this experiment was 5 to 6%. In addition, wood vinegar can be added within the range of 3.0%, 1.0% was added in this experiment. In addition, the temperature of the electrolytic cell during the reaction time was maintained at -2 ℃.

직류/교류 혼합펄스파의 제어는 다음과 같이 수행하였다. 양극산화의 대상물인 알루미늄을 양극으로 한 후 양극와 음극간에 초기 전압으로 설정한 0V에서 서서히 5V까지 상승시킨 후(제 1 단계) 약 5분을 유지하였다(제 2 단계). 이후 10 V 까지 상승 시킨 후(제 3 단계) 필요한 두께의 양극산화막을 얻을 때까지 동일한 전압을 유지하였다(제 4 단계). 이러한 4 단계에 걸쳐 양극산화공정을 수행함에 따라 종래의 15V 내지 40V로 유지하는 양극산화공정에 비해 전력소모가 적은 반면, 적층된 양극산화막은 조직이 매우 치밀하였으며 고경도, 고내마모, 고내식성을 얻을 수 있었다. Control of the DC / AC mixed pulse wave was performed as follows. After aluminum was used as an anodized object as an anode, the temperature was gradually increased from 0 V set as an initial voltage between the anode and the cathode to 5 V (first step) and maintained for about 5 minutes (second step). After raising the voltage to 10 V (step 3), the same voltage was maintained until the anodic oxide film having the required thickness was obtained (step 4). As the anodization process is carried out in these four stages, power consumption is lower than that of the conventional anodization process maintained at 15V to 40V, whereas the laminated anodization layer has a very dense structure and has high hardness, high wear resistance, and high corrosion resistance. Could get

본 실시예에 따라 양극산화막은 20㎛에서 최대 300㎛ 까지의 두께까지 형성하였으며, 이와같이 형성된 양극산화막은 모두 알루미늄과 양극산화막의 계면에서부터 양극산화막 표면에 이르기까지의 단면 조직이 균일한 셀 조직으로 구성되어 있었다. 이러한 두께 범위에서의 균일한 조직은 종래의 양극산화법에서는 용이하기 구현하기 어려운 것이었다. 도 8에는 일예로서 220㎛의 두께를 가진 양극산화막의 단면을 전자현미경으로 관찰한 결과가 나타나 있다. 또한 도 9에는 상기 양극산화막의 미세구조를 관찰한 결과가 나타나 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 양극산화막은 규칙적인 셀구조를 나타내었으며, 이때 셀의 직경은 50nm - 100nm의 범위에 이르렀으며, 따라서 세장비(직경/길이)는 최대 50/300,000으로써 1/6000에 이르렀다. 도 9에는 셀의 직경이 약 50nm인 부분과 80nm인 부분에 대한 전자현미경 사진이 나타나 있다. 이로부터 본 발명의 양극산화법에 의할 시 치밀하고 균일한 셀 직경을 유지하면서 연속적으로 성장된 양극산화막을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 양극산화막의 미세조직 특징은 본 실시예를 통해 성장한 모든 두께의 양극산화막에서 공통적으로 나타났다. 이와 같이 균일한 미세조직을 가지면서 약 300㎛ 에 이르는 두께를 나타내는 양극산화막은 종래의 양극산화법에서는 구현할 수 없는 것이었으며, 이러한 본 발명에 따른 양극산화막은 탁월한 미세조직에 기인하여 매우 우수한 기계적, 전기적, 화학적 특성을 나타내었다. According to this embodiment, the anodic oxide film was formed up to a thickness of 20 μm up to 300 μm, and all of the anodic oxide films formed in this way were composed of a cell structure having a uniform cross-sectional structure from the interface between aluminum and the anodized film to the surface of the anodized film. It was. The uniform structure in this thickness range was difficult to implement easily in the conventional anodization method. As an example, the result of observing the cross section of the anodization film having a thickness of 220 μm with an electron microscope is shown as an example. 9 shows the results of observing the microstructure of the anodization film. Anodization film according to an embodiment of the present invention exhibited a regular cell structure, wherein the diameter of the cell was in the range of 50nm to 100nm, so that the equipment (diameter / length) is up to 50 / 300,000 to 1/6000 Reached. 9 shows electron micrographs of portions having a diameter of about 50 nm and portions having a diameter of 80 nm. From this, it can be seen that when using the anodizing method of the present invention, an anodized film continuously grown can be obtained while maintaining a compact and uniform cell diameter. The microstructure characteristics of the anodization film according to the present invention are common to all thicknesses of the anodization film grown through the present embodiment. As described above, the anodization film having a uniform microstructure and a thickness of about 300 μm cannot be realized by the conventional anodization method. The anodization film according to the present invention has excellent mechanical and electrical properties due to its excellent microstructure. , Chemical properties.

표 1에는 본 실시예에 따라 형성된 양극산화막의 알루미늄의 종류 및 양극산화막의 두께에 따른 록웰 경도(HRC,KS B 0806 : 2000) 및 비커스 경도(Hv)의 결과가 나타나 있으며, 비교예로서 일반 산업현장에서 구조재로 쓰이고 있는 SUS 316 스테인레스와 티타늄 의 경도로 같이 나타내었다. 표 1에서 알 수 있듯이 양극산화막을 형성하지 않은 Al 6061 알루미늄 부재의 경우 티타늄 및 SUS 316 스테인레스에 비해 현저하게 낮은 경도값을 보였으나 양극산화막이 20㎛ - 60㎛의 범위로 형성되는 경우 록웰 경도가 57-59의 범위(비커스 경도의 경우 636-675의 범위)로 월등하게 우수한 값을 나타내었다. 이는 티타늄 및 SUS 316 스테인레스에 비해서도 현저하게 높은 값이었다. 특히 Al 5058 알루미늄 부재에 양극산화막을 성장시킨 경우에는 록웰 경도가 70(비커스 경도 1030)에 이르는 매우 우수한 경도 결과를 얻을 수 있었다. Table 1 shows the results of Rockwell hardness (HRC, KS B 0806: 2000) and Vickers hardness (Hv) according to the aluminum type and the thickness of the anodization film formed according to the present embodiment. The hardness of SUS 316 stainless steel and titanium, which are used as structural materials in the field, is shown together. As can be seen from Table 1, the Al 6061 aluminum member without anodization showed significantly lower hardness than titanium and SUS 316 stainless steel, but the Rockwell hardness was increased when the anodization film was formed in the range of 20 μm to 60 μm. In the range of 57-59 (in the range of 636-675 for Vickers hardness), the results were excellent. This was a significantly higher value than titanium and SUS 316 stainless. In particular, when the anodization film was grown on an Al 5058 aluminum member, a very good hardness result with a Rockwell hardness of 70 (Vickers hardness 1030) was obtained.


소재 및 양극산화막두께

Material and anodization thickness

HRC

HRC

Hv

Hv

Al 5058-25㎛적층

Al 5058-25㎛ Lamination

70

70

1030

1030

Al 6061-30㎛적층

Al 6061-30㎛ Lamination

57

57

636

636

Al 6061-40㎛적층

Al 6061-40㎛ Lamination

59

59

675

675

Al 6061-50㎛적층

Al 6061-50㎛ Lamination

58

58

655

655

Al 6061-60㎛적층

Al 6061-60㎛ Lamination

59

59

675

675

Al 6061-0㎛적층

Al 6061-0㎛ Lamination

0

0

90

90

티타늄

titanium

32

32

317

317

SUS 316

SUS 316

0

0

155

155

표 2에는 본 발명의 실시예에 의해 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 3개월 염수 분무 시험(KS D 9502 : 2007) 을 수행한 결과를 나타내었다. 시험에 사용된 시험용액은 5±1% 염화나트륨(PH 6.8±0.3) 이었으며, 시험온도는 35±2℃로 유지하였으며, 분무량은 2±0.5ml/h/80cm2 이었다. 표 2에 도시되어 있듯이 모든 시편들이 3개월의 염수 환경에서도 표면에 어떠한 부풀음이나 녹발생과 같은 부식이 진행되지 않았음을 알 수 있었으며, 이로부터 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재는 내식성이 현저하게 향상된 것을 확인 할 수 있었다. Table 2 shows the results of a three month salt spray test (KS D 9502: 2007) of the aluminum member on which the anodization film was formed according to the embodiment of the present invention. The test solution used for the test was 5 ± 1% sodium chloride (PH 6.8 ± 0.3), the test temperature was maintained at 35 ± 2 ° C, and the spraying amount was 2 ± 0.5ml / h / 80cm2. As shown in Table 2, it was found that all specimens did not undergo corrosion, such as swelling or rust, on the surface even in a saltwater environment of 3 months. From this, the aluminum member formed with the anodization film according to the present invention had corrosion resistance. Significantly improved.


시편

Psalter

양극산화막 두께

Anodization thickness

시험결과

Test result

시편 1

Psalm 1

46-48㎛

46-48㎛

부풀음 및 녹발생 없음

No swelling and rust

시편 2

Psalm 2

93-95㎛

93-95㎛

부풀음 및 녹발생 없음

No swelling and rust

시편 3

Psalm 3

155-165㎛

155-165㎛

부풀음 및 녹발생 없음

No swelling and rust

한편 표 3에는 현재 내식성 재료로 사용되고 있는 금속들의 내식성 데이터를 참고문헌(서명 : Corrosion resistance tables : metals, plastics, nonmetallics, and rubbers, 저자 : Schweitzer, Philip A, 출판사 : M. Dekker, 출판년도 : 1985)으로부터 인용하여 본 발명에 따라 양극산화막을 형성한 알루미늄 부재와 해수 내식성을 간접비교한 것으로서, 본 자료로 미루어 보아 본 기술을 적용한 제품은 해수 내식성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다. Table 3 lists the corrosion resistance data of metals currently used as corrosion resistant materials (Signature: Corrosion resistance tables: metals, plastics, nonmetallics, and rubbers, Author: Schweitzer, Philip A, Publisher: M. Dekker, Publication year: 1985 By indirectly comparing the aluminum member and the seawater corrosion resistance of the anodic oxide film according to the present invention according to the present invention, it can be seen that the products to which the present technology is applied have excellent seawater corrosion resistance.


Ti

Ti

SUS 316

SUS 316

Al 6061

Al 6061

Al(40㎛)

Al (40 μm)

Al(70㎛)

Al (70 μm)

Al(100㎛)

Al (100 µm)

내식성
(해수,㎜/year)

Corrosion resistance
(Seawater, mm / year)

0.05

0.05

0.50

0.50

0.70

0.70

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

표 4에는 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 내마모성 시험 결과를 나타낸 것이다. 이때 내마모 시험은 미국의 ASTM D 3884 : 1992 의 마모강도시험법에 따라 수행되었다. 표 4에서 알 수 있듯이 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 경우에 양극산화막이 형성되지 않은 알루미늄 부재와 비교하여 현저하게 월등한 내마모 특성을 나타내었으며, 40㎛ 코팅하였을 경우 코팅 없는 알루미늄에 비하여 평균 약 60배 이상의 내마모성이 향상됨을 알 수 있다.Table 4 shows the wear resistance test results of the aluminum member on which the anodized film according to the present invention is formed. At this time, the abrasion resistance test was performed according to the abrasion strength test method of ASTM D 3884: 1992 of the United States. As can be seen from Table 4, in the case of the aluminum member with anodization film, the wear resistance was significantly superior to that of the aluminum member without the anodic oxide film. It can be seen that the wear resistance is more than doubled.


구분

division

1번(㎎)

1 mg

2번(㎎)

2 mg

3번(㎎)

3 mg

평균

Average

Al-0㎛코팅

Al-0㎛ Coating

132

132

125

125

133

133

130.0

130.0

Al-20㎛코팅

Al-20㎛ Coating

23

23

19

19

14

14

18.7

18.7

Al-30㎛코팅

Al-30㎛ Coating

3

3

4

4

7

7

4.7

4.7

Al-40㎛코팅

Al-40㎛ Coating

1

One

3

3

3

3

2.3

2.3

표 5에는 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 열전도 시험의 결과가 나타나 있다. 이때 열전도 시험은 플래시(Laser Flash) 법으로 수행하였다. 양극산화막이 없는 경우는 열전도계수 k값이 153.4(W/mK)이며, 양극산화막의 두께가 20㎛인 경우는 150.7(W/mK), 40㎛인 경우는 149.7(W/mK)로서 양극산화막을 적층하더라도 열전도계수의 저하는 약 3%이내에 불과함을 알 수 있다. 이러한 값은 해수를 이용하는 열교환장치용으로 적용되는 티타늄, 스테인레스에 비하여 매우 높은 열전도계수를 나타냄을 알 수 있다.
Table 5 shows the results of the thermal conductivity test of the aluminum member on which the anodization film according to the present invention is formed. At this time, the thermal conductivity test was performed by a laser (Laser Flash) method. The thermal conductivity coefficient k is 153.4 (W / mK) when there is no anodic oxide film, 150.7 (W / mK) when the thickness of the anodic oxide film is 20 µm, and 149.7 (W / mK) when the thickness is 40 µm. It can be seen that even if the lamination is made, the decrease in the thermal conductivity coefficient is only about 3% or less. It can be seen that these values show very high thermal conductivity coefficients compared to titanium and stainless steel, which are used for heat exchangers using seawater.

 
Ti

Ti

SUS 316

SUS 316

Al 6061

Al 6061

Al(40㎛)

Al (40 μm)

Al(70㎛)

Al (70 μm)

Al(100㎛)

Al (100 µm)

열전달계수(W/mK)

Heat Transfer Coefficient (W / mK)

17

17

16

16

154

154

150

150

147

147

145

145

표 6에는 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 전기절연특성을 나타내었다. 전기절연시험은 φ25mm 전극을 시료에 설치하고 2,000V의 전압을 1분간 인가한 후 절연파괴 여부를 조사하는 방식으로 진행되었다. 시험결과 모든 시험 조건에서 절연파괴는 나타나지 않았다. 따라서 본 발명에 따른 양극산화막은 그 절연성도 매우 뛰어남을 알 수 있었다. Table 6 shows the electrical insulation characteristics of the aluminum member on which the anodization film according to the present invention is formed. The electrical insulation test was carried out by installing a φ25mm electrode on the sample, applying a voltage of 2,000V for 1 minute, and then examining the dielectric breakdown. The test showed no breakdown under all test conditions. Therefore, it can be seen that the anodization film according to the present invention has excellent insulation.


구분

division

결과

result

Al-30㎛코팅

Al-30㎛ coating

절연파괴 없음

No breakdown

Al-40㎛코팅

Al-40㎛ Coating

절연파괴 없음

No breakdown

표 7에는 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재의 굴곡강도특성을 나타내었다. 굴곡강도시험은 미국의 ASTM D 790 : 2003 의 굴곡강도방법에 따라 수행되었으며, 시험기는 C.R.E 타입이었고 시험속도는 2mm/min 였다. 표 7에 나타나 있듯이 양극산화막이 코팅된 알루미늄 부재가 양극산화막이 없는 알루미늄 부재에 비해 더 양호한 굴곡강도 값을 나타내었음을 알 수 있다.
Table 7 shows the flexural strength characteristics of the aluminum member on which the anodized film according to the present invention is formed. The flexural strength test was performed according to the flexural strength method of ASTM D 790: 2003 of the United States. The tester was CRE type and the test speed was 2mm / min. As shown in Table 7, it can be seen that the aluminum member coated with the anodization film showed a better flexural strength value than the aluminum member without the anodization film.


구분

division

결과

result

양극산화막 없음

No anodization

1140.1

1140.1

Al-20㎛코팅

Al-20㎛ Coating

1298.1

1298.1

이상과 같은 일련의 테스트 결과로부터 모두 본 발명에 따른 양극산화막이 형성된 알루미늄 부재가 우수한 표면특성을 나타내었으며, 이는 종래의 양극산화법에 의해 형성된 양극산화막에서는 구현될 수 없는 특성이었다. 이로부터 본 발명에 의할 시 종래의 양극산화막에 비해 월등하게 우수한 성능을 가진 양극산화막을 형성할 수 있음을 알 수 있다.From the above series of test results, all of the aluminum members on which the anodization film was formed according to the present invention exhibited excellent surface properties, which could not be realized in the conventional anodization film formed by the conventional anodization method. From this, it can be seen that the present invention can form an anodized film with superior performance compared to the conventional anodized film.

이상 언급한 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 예증하는 것이며, 이 분야의 당업자라면 첨부한 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이, 많은 다른 실시예를 설계할 수 있다. 또한 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다. The above-mentioned embodiments are illustrative rather than limiting on the present invention, and those skilled in the art can design many other embodiments without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims. In addition, it will be apparent that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art, such modified embodiments will be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

210 : 교류전원 220 : 정류변조부
222 : 제 1 정류장치 224 : 제 2 정류장치
230 : 교류변조부 240 : 펄스파합성부
250 : 제어부 260a, 260b, 260c : 스위치
210: AC power supply 220: rectifier modulation unit
222: first stop 224: second stop
230: AC modulator 240: pulse wave synthesis unit
250: control unit 260a, 260b, 260c: switch

Claims (10)

양극산화를 위한 전원공급장치로서,
교류전원으로부터 입력되는 교류전압을 하나 이상의 직류펄스파로 정류할 수 있고, 상기 하나 이상의 직류펄스파의 주기 또는 진폭을 변조하여 출력할 수 있는 정류변조부;
상기 교류전압의 주기 또는 진폭을 변조한 교류펄스파를 출력할 수 있는 교류변조부; 및
상기 교류펄스파와 상기 정류변조부로부터 출력된 하나 이상의 직류펄스파를 합성하여 혼합펄스파로 출력하도록 되어 있는 펄스파합성부
를 포함하며,
상기 교류펄스파의 전압이 상기 정류변조부로부터 출력된 하나 이상의 직류펄스파의 온(on) 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖도록 함으로써, 상기 혼합펄스파의 단위펄스에서는 상기 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타나게 한 것을 특징으로 하는,
양극산화용 전원공급장치.
As a power supply for anodization,
A rectification modulator capable of rectifying an AC voltage input from an AC power source into one or more DC pulse waves, and modulating and outputting a period or amplitude of the one or more DC pulse waves;
An AC modulator capable of outputting an AC pulse wave modulating the period or amplitude of the AC voltage; And
A pulse wave combining unit configured to synthesize the AC pulse wave and one or more DC pulse waves output from the rectifying modulator and output the mixed pulse wave;
Including;
Since the voltage of the AC pulse wave has the largest value at the start of the on section of the at least one DC pulse wave output from the rectifying modulator, in the unit pulse of the mixed pulse wave, the peak at the start point of the unit pulse is mixed. Characterized in that the voltage appeared,
Power supply for anodic oxidation.
전해액 내에서 알루미늄 함유 부재의 표면에 양극산화막을 형성하는 양극산화법으로서,
교류펄스파와 하나 이상의 직류펄스파를 합성한 혼합펄스파를 양극 및 음극 간에 인가하여 양극산화를 수행하며,
상기 교류펄스파의 전압이 상기 하나 이상의 직류펄스파의 온(on) 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖도록 함으로써, 상기 혼합펄스파의 단위펄스에서는 상기 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타나게 한 것을 특징으로 하는,
양극산화법.
An anodizing method for forming an anodized film on the surface of an aluminum-containing member in an electrolyte solution,
Anodic oxidation is performed by applying a mixed pulse wave obtained by synthesizing an AC pulse wave and at least one DC pulse wave between an anode and a cathode.
The voltage of the AC pulse wave has the largest value at the start of the on period of the at least one DC pulse wave, so that the peak voltage appears at the start of the unit pulse in the unit pulse of the mixed pulse wave. Made,
Anodization.
제 2 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 시간에 따라 피크전압으로부터 하강할 때에 펄스파형이 위로 볼록인 곡률 성분을 포함하는, 양극산화법.
The method of claim 2,
And the mixed pulse wave comprises a curvature component whose pulse waveform is convex upward when falling from the peak voltage with time.
제 2 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 양의 전압이 인가되는 구간 사이에 음의 전압이 인가되는, 양극산화법.
The method of claim 2,
The mixed pulse wave is anodic oxidation method, a negative voltage is applied between the interval of the positive voltage is applied.
제 2 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 양의 전압이 인가되는 시간이 서로 상이한 두 개 이상의 직류펄스파의 성분을 포함하며, 상기 서로 상이한 두 개 이상의 직류펄스파가 합성되어 생성된 합성펄스파는, 상기 합성펄스파의 온(on) 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖는, 양극산화법.
The method of claim 2,
The mixed pulse wave includes a component of two or more DC pulse waves different from each other when a positive voltage is applied, and the synthesized pulse wave generated by synthesizing two or more different DC pulse waves, the ON of the synthesized pulse wave. Anodization with the largest value at the beginning of the (on) section.
제 2 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 펄스 진행 시간에 따라 변화되는, 양극산화법.
The method of claim 2,
The mixed pulse wave is anodizing method wherein the maximum voltage or the average voltage of the unit pulse is changed according to the pulse propagation time.
제 6 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압이 펄스 진행 시간에 따라 정현파 형태를 나타내는, 양극산화법.
The method according to claim 6,
The mixed pulse wave is anodizing method in which the maximum voltage or average voltage of a unit pulse exhibits a sine wave shape according to the pulse propagation time.
제 6 항에 있어서,
상기 단위펄스의 최대전압 또는 평균전압의 펄스 진행 시간에 따른 변화는,
초기전압에서 기 설정된 제 1 전압까지 승압하는 단계,
상기 제 1 전압에서 일정시간 유지하는 단계,
상기 제 1 전압보다 더 높은 제 2 전압까지 승압하는 단계, 및
상기 제 2 전압에서 일정시간 유지하는 단계
를 포함하는, 양극산화법.
The method according to claim 6,
The change according to the pulse progress time of the maximum voltage or the average voltage of the unit pulse,
Boosting the voltage from the initial voltage to the first predetermined voltage;
Maintaining a predetermined time at the first voltage;
Stepping up to a second voltage that is higher than the first voltage, and
Maintaining a predetermined time at the second voltage
Including, anodization.
제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 혼합펄스파는 단위펄스 내 양의 전압이 인가되는 구간 및 양의 전압이 인가되지 않은 구간 중 어느 하나 이상이 펄스 진행 시간에 따라 변화되는, 양극산화법.
The method according to any one of claims 2 to 8,
In the mixed pulse wave, any one or more of a section in which a positive voltage is applied in a unit pulse and a section in which a positive voltage is not applied are changed according to a pulse propagation time.
교류펄스파와 하나 이상의 직류펄스파가 합성된 혼합펄스파를 이용하여 형성한 양극산화막을 포함하는 알루미늄 함유 부재로서,
상기 교류펄스파의 전압이 상기 하나 이상의 직류펄스파의 온(on) 구간의 시작점에서 가장 큰 값을 갖도록 함으로써, 상기 혼합펄스파의 단위펄스에서는 상기 단위펄스의 시작점에서 피크전압이 나타나도록 되어 있으며,
상기 양극산화막은 두께가 20㎛이상이고 300㎛ 이하인, 알루미늄 함유 부재.
An aluminum-containing member comprising an anodized film formed using a mixed pulse wave in which an alternating pulse wave and at least one direct current pulse wave are synthesized.
Since the voltage of the AC pulse wave has the largest value at the start point of the on period of the at least one DC pulse wave, the peak voltage appears at the start point of the unit pulse in the unit pulse of the mixed pulse wave. ,
The anodizing film is an aluminum-containing member, having a thickness of 20 µm or more and 300 µm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414077A (en) * 1980-03-26 1983-11-08 Nippon Light Metal Company Limited Method for production of colored aluminum article

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4414077A (en) * 1980-03-26 1983-11-08 Nippon Light Metal Company Limited Method for production of colored aluminum article

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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