KR101169960B1 - 금속의 아노다이징 처리 장치 - Google Patents

금속의 아노다이징 처리 장치 Download PDF

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KR101169960B1
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Abstract

본 발명은 금속의 아노다이징 처리 장치에 관한 것으로; 내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐이 설치되는 전해실과, 상기 전해실의 내부에 구비되어 양극라인에 전기적으로 연결되고 도금대상물을 고정 지지하는 행거로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 알루미늄 등의 도금대상물의 표면에 전해액 분사노즐을 통해 음극 전압이 가해진 전해액을 분사하여 도금대상물의 표면에 산화 피막을 형성함으로써 도금대상물의 표면에 랜덤한 형태의 다양한 문양을 연출할 수 있는 장점이 있다.

Description

금속의 아노다이징 처리 장치 { Anodizing Treatment Apparatus of Metal }
본 발명은 금속의 아노다이징 처리 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 알루미늄 등의 도금대상물의 표면에 아노다이징에 의한 산화피막을 형성시에 다양한 색상의 산화피막을 형성할 수 있는 금속의 아노다이징 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 아노다이징(Anodizing; 양극산화)은 금속이나 부품 등을 양극에 걸고 희석-산의 전해액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 가진 산화피막(산화알루미늄: Al2O3)이 형성된다. 양극산화라고 하는 것은 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어(Ano-dizing)이다. 또한, 전기도금에서 금속부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고, 그 외에 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등의 금속소재에도 아노다이징 처리를 하고 있다. 최근에는 마그네슘과 티타늄 소재의 아노다이징 처리도 점차 그 용도가 늘어나는 추세이다.
알루미늄 소재의 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징(Anodizing on Aluminum Alloys)은 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면이 반은 침식이 되고, 반은 산화알루미늄 피막이 형성된다. 알루미늄 아노다이징(양극산화)은 다양한 전해(처리)액의 조성과 농도, 첨가제, 전해액의 온도, 전압, 전류 등에 따라 성질이 다른 피막을 형성시킬 수 있다.
상기 양극산화피막의 특성으로서, 피막은 치밀한 산화물로 내식성이 우수하고, 장식성 외관을 개선하며, 양극피막은 상당히 단단하여 내마모성이 우수하고, 도장 밀착력을 향상시키며, 본딩(Bonding) 성능을 개선하고, 윤활성을 향상시키며, 장식목적의 특유한 색상을 발휘하고, 도금의 전처리가 가능하며, 표면손상을 탐색할 수 있다.
특히 양극경질산화(Hard Anodizing)의 특징은 알루미늄의 합금특성에 의한 저온(또는 상온) 전해는 H2SO4용액에 저온 전해방법으로서 보통 양극산화 피막보다는 내식성, 내마모성, 절연성이 있는 견고한 피막이며, 적어도 30㎛ 이상이면 경질이라 할 수 있다. 알루미늄 금속표면을 전기, 화학적 방법을 이용하여 알루미나 세라믹으로 변화시켜 주는 공법이다. 이 공법을 적용하게 되면 알루미늄 금속 자체가 산화되어 알루미나 세라믹으로 변화되며 알루미늄 표면의 성질을 철강보다 강하고 경질의 크롬도금보다 내마모성이 우수하다. 도금이나 도장(코팅)처럼 박리 되지 않으며 변화된 알루미나 세라믹표면은 전기절연성(1,500V)이 뛰어나지만 내부는 전기가 잘 흐른다. 이러한 알루미늄 금속에 경질-아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리 공법을 이용한 첨단기술이 개발 및 적용되고 있다.
이와 같이 알루미늄 금속에 경질의 아노다이징을 처리하기 위하여 산성용액의 전해액이 담긴 전해조에 알루미늄 금속을 침지한 후에 일정 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는데, 전해조에 가하는 전압 및 전류에 따라 산화피막의 두께가 달라진다.
그런데 종래의 아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리에 의해 생성되는 산화피막은 전해액에 침지하여 형성되므로 알루미늄 등의 도금대상물의 표면에 균일한 두께의 피막이 형성되고 색상 역시 단일하게 연출된다.
따라서, 종래의 도금대상물을 전해액에 침지하는 방식의 아노다이징(Hard-Anodizing) 처리 장치를 이용해 도금대상물에 산화피막을 형성하는 경우, 그 도금대상물은 사용 분야가 한정적일 뿐만 아니라 도금대상물에 다양한 색상을 복합적으로 연출할 수 없고 단조로운 색상만을 연출하는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 알루미늄 등의 도금대상물의 표면에 전해액을 분사하여 아노다이징 처리를 하여 도금대상물의 표면에 랜덤한 형태의 다양한 문양을 연출할 수 있는 금속의 아노다이징 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐이 설치되는 전해실과, 상기 전해실의 내부에 구비되어 양극라인에 전기적으로 연결되고 도금대상물을 고정 지지하는 행거로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치를 제공한다.
이때, 상기 행거는 상부에 제1 및 제2전극블럭에 걸쳐지는 지지부가 형성되고, 하부에는 도금대상물을 고정할 수 있는 고정부가 구비되며, 상기 지지부와 고정부는 연결부에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 지지부는 제1 및 제2전극블럭에 지지되는 제1 및 제2가이드홈이 양측에 형성되며, 상기 제1 및 제2가이드홈의 내측에는 상기 제1 및 제2전극블럭에 밀착되는 제1 및 제2자유롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1 및 제2가이드홈에는 상기 제1 및 제2전극블럭의 측면에 밀착되어 상기 제1 및 제2전극블럭에 가해지는 양극 전압을 상기 행거로 가하기 위한 통전수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통전수단은 상기 제1 및 제2전극블럭의 측면에 밀착되며 후단에는 상기 지지부에 전기적으로 연결되는 통전라인이 구비되는 밀착구와, 상기 밀착구를 상기 제1 및 제2전극블럭의 측면으로 가압하는 탄지스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 전해실 내측 중앙 상부에는 길이방향으로 평행하게 설치되어 상기 양극라인이 전기적으로 연결되며 막대 형상으로 이루어지는 한쌍의 제1 및 제2전극블럭이 설치되고, 상기 제1 및 제2전극블럭의 상측에는 상기 도금대상물이 거치되는 행거를 상기 제1 및 제2전극블럭을 따라 이송시키는 이송수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송수단은 이송용 모터의 구동에 의해 회전되는 구동스프라켓 및 종동스프라켓과, 상기 구동스프라켓과 종동스프라켓을 연동하며 상기 행거의 지지부를 가압하는 이송블럭이 일정간격을 유지하며 장착되는 체인으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 전해실은 바닥에 형성되는 배출구로 전해액을 안내하는 경사면이 형성되고, 상기 배출구의 하부에는 상기 배출구를 통해 배출되는 전해액이 회수되는 회수조가 구비되며, 상기 회수조로 회수된 전해액은 여과장치를 거쳐 여과된 후 제1펌프의 구동에 의해 상기 전해액 분사노즐을 통해 전해액을 전해실 내부로 분사되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 여과장치는 하단에 여과조 내부의 전해액을 폐수조로 배출할 수 있도록 폐수배출용 밸브와 제3펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 행거는 상부에 제1 및 제2전극블럭에 걸쳐지는 지지부가 형성되고, 하부에는 도금대상물을 고정할 수 있는 고정부가 구비되며, 상기 지지부와 고정부는 연결부에 의해 연결되어 이루어지며; 상기 고정부는 사각 판재 형상의 도금대상물의 모서리를 감싸며 밀착되며 체결공이 각각 형성되는 상부 및 하부 브라켓부재와, 상기 체결공을 관통하며 행거의 연결부 하단에 형성되는 고정공에 단부가 체결되는 고정볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 행거는 상부에 제1 및 제2전극블럭에 걸쳐지는 지지부가 형성되고, 하부에는 도금대상물을 고정할 수 있는 고정부가 구비되고, 상기 지지부와 고정부는 연결부에 의해 연결되어 이루어지며; 상기 제1전극블럭의 하부에는 길이방향을 따라 렉이 일체로 구비되며; 상기 지지부의 중앙에 축공이 형성되고, 연결부의 상단부가 상기 축공에서 회전이 자유롭게 구비되며, 상기 연결부에는 상기 렉에 치합되는 피니언이 일체로 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고정부는 복수의 걸이대가 형성되어 걸고리 형상의 거치구가 거치되며, 상기 거치구에는 복수의 도금대상물이 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1 및 제2전극블럭의 내측에는 길이방향을 따라 제1 및 제2렉이 각각 일체로 구비되며; 상기 행거는 상부에 제1 및 제2전극블럭에 걸쳐지는 지지부가 형성되고, 하부에는 도금대상물을 고정할 수 있는 고정부가 구비되며, 상기 지지부와 고정부는 연결부에 의해 연결되어 이루어지며; 상기 행거의 지지부에 상기 제1렉에 치합되는 제1피니언과, 상기 제2렉 및 상기 제1피니언에 치합되는 제2피니언이 구비되고, 상기 제1피니언에는 행거 연결부의 상단부가 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 전해실은 내측 전반부에는 탈지조를 거쳐 행거에 거치된 상태의 도금대상물의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제1세척수 분사노즐이 구비되고, 전해실의 내측 후반부에는 산화 피막이 형성된 도금대상물의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제2세척수 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐이 설치되는 전해실이 형성되는 함체와, 상기 전해실에 구비되어 양극라인에 전기적으로 연결되고 알루미늄 등의 도금대상물을 고정 지지하는 행거와, 상기 함체의 하부에 구비되어 상기 전해액 분사노즐에서 분사되는 전해액이 회수되는 회수조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치도 제공한다.
이때, 상기 전해실 일측 상부에는 모터에 의해 회전하는 구동스프로켓이 구비되고 전해실 중앙 상측에는 상기 구동스프로켓과 체인에 의해 연동되며 행거가 일체로 고정되는 종동스프로켓이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 알루미늄 등의 도금대상물의 표면에 전해액 분사노즐을 통해 음극 전압이 가해진 전해액을 분사하여 도금대상물의 표면에 산화 피막을 형성함으로써 도금대상물의 표면에 랜덤한 형태의 다양한 문양을 연출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치의 전해실을 도시한 일측 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도금대상물의 거치상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치의 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치의 전해실을 도시한 일측 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도금대상물의 거치상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 도금대상물의 거치상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제5실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 첨부한 도면들을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
이에 의하면 본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치(100)는 내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인(111)에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐(112)이 설치되는 전해실(110)과, 상기 전해실(110)의 내부에 구비되어 양극라인(122)에 전기적으로 연결되고 알루미늄 등의 도금대상물(1)을 고정 지지하는 행거(120)와, 상기 전해실(110)의 하부에 구비되어 상기 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액(2)이 회수되는 회수조(130)로 이루어진다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 전해실(110)은 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액에 의하여 산화되지 않도록 하거나 인가되는 전원을 외부로 절연시킬 수 있는 재질이 적용되는 것이 바람직하다.
이와 같은 전해실(110)은 내부 벽면에 일정간격을 유지하며 복수의 전해액 분사노즐(112)이 구비되는데, 상기 전해액 분사노즐(112)에는 음극이 가해지고, 상기 행거(120)에는 양극이 가해진다.
이를 위해 본 발명에서는 전원제어반(102)이 구비되어 음극라인(111)을 통해 전해액 분사노즐(112)에 음극을 가하게 되고 양극라인(122)을 통해 행거(120)에 양극을 가하게 된다. 이때, 행거(120)에 고정되는 도금대상물(1)에 양극이 가해지게 되어 전해액이 분사되면 아노다이징 처리를 통해 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막을 형성하게 된다.
상기 전원제어반(102)은 정류기가 구비되어 교류전원이 일정한 전압 및 전류의 직류전원, 예를 들어, 10V, 20V, 30V, 40V 등으로 정류한 후 인가하는 것으로, 전원제어반(102)은 금속 아노다이징을 위한 필요한 모든 전원을 공급 및 제어하는 것이다.
더욱이 본 발명에서는 도금대상물(1)을 경질의 도금으로 처리하는 경우에는 양극라인(122)에 상이한 전원을 인가하므로 각각 해당하는 전압을 출력하는 정류기의 적용을 필요로 하지만, 하나의 정류기에서 다양한 크기의 전압을 출력할 수 있도록 하는 회로를 적용할 수 있다. 그러나 도금대상물(1)을 연질의 도금으로 처리하는 경우에는 동일한 전원이 양극라인(122)를 통해 인가되므로 단일의 정류기가 적용될 것이다.
한편, 상기 전해실(110)은 바닥에 형성되는 배출구(113)로 전해액을 안내하는 경사면(114)이 형성되고, 상기 배출구(113)의 하부에는 상기 배출구(113)를 통해 배출되는 전해액이 회수되는 회수조(130)가 구비된다. 이때, 상기 회수조(130)로 회수된 전해액은 여과장치(140)를 거쳐 여과된 후 제1펌프(141)의 구동에 의해 상기 전해액 분사노즐(112)을 통해 전해액을 전해실(110) 내부로 분사하게 된다.
그리고 상기 전해실(110)의 내측 중앙 상부에는 길이방향으로 평행하게 설치되어 상기 양극라인(122)과 전기적으로 연결되며 막대 형상으로 이루어지는 한쌍의 제1 및 제2전극블럭(150,160)이 설치되고, 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 상측에는 상기 도금대상물(1)이 거치되는 행거(120)를 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)을 따라 이송시키는 이송수단(170)이 구비된다.
이때, 상기 행거(120)는 상부에 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 걸쳐지는 지지부(123)가 형성되고, 하부에는 도금대상물(1)을 고정할 수 있는 고정부(125)가 구비되며, 상기 지지부(123)와 고정부(125)는 연결부(124)에 의해 연결된다. 이때, 상기 고정부(125)는 도금대상물(1)의 형상이나 모양에 따라 다양한 구조로 이루어질 수 있을 것이다. 또한, 상기 행거(120)는 도전체로 도금대상물(1)에 전기적인 통전이 가능한 구리(Cu)나 알루미늄 등과 같은 재질을 적용함이 바람직하다.
좀 더 구체적으로는 상기 지지부(123)는 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 지지되는 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)이 양측에 형성되며, 상기 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)의 내측에는 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 밀착되는 제1 및 제2자유롤러(126a,126b)가 구비된다. 따라서, 상기 이송수단(170)이 상기 행거(120)를 이송시키는 경우 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)을 따라 부드럽게 이동할 수 있다.
한편, 상기 이송수단(170)은 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 상측에 구비되는 것으로, 이송용 모터(171)의 구동에 의해 회전되는 구동스프라켓(172) 및 종동스프라켓(173)과, 상기 구동스프라켓(172)과 종동스프라켓(173)을 연동하며 상기 행거(120)의 지지부(123)를 가압하는 이송블럭(174)이 일정간격을 유지하며 장착되는 체인(175)으로 이루어진다.
즉, 상기 구동스프라켓(172) 및 종동스프라켓(173)은 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 전후측에 각각 구비되며 체인(175)이 체결되어 이송용 모터(171)의 구동에 의해 구동스프라켓(172)이 회전하면서 체인(175)이 무한궤도식으로 이동하게 된다. 이때 체인(175)에 장착되는 이송블럭(174)이 행거(120)의 지지부(123)를 밀어 행거(120)를 이송시키게 된다.
한편, 상기 행거(120)의 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)에는 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면에 밀착되어 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 가해지는 양극 전압을 상기 행거(120)로 가하기 위한 통전수단(180)이 구비된다. 상기 통전수단(180)은 동일한 구조로 이루어지는 것으로 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면에 밀착되며 후단에는 상기 지지부(123)에 전기적으로 연결되는 통전라인(181)이 구비되는 밀착구(182)와, 상기 밀착구(182)를 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면으로 가압하는 탄지스프링(183)으로 이루어져 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)의 내측면에 설치된다. 이와 같은 통전수단(180)에 의해 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 가해지는 양극 전압이 행거(120)에 원활하게 가해질 수 있게 된다.
한편, 상기 전해실(110)의 하부에 구비되는 회수조(130)는 전해액 분사노즐(112)을 통해 분사된 전해액(2)이 회수되면 제2펌프(142)를 구동하여 전해액(2)을 여과장치(1)로 투입하게 된다. 상기 여과장치(140)는 도금대상물(1)의 아노다이징 처리 과정에서 발생되는 용존 구리나 철 등의 금속성 불순물을 처리하는 것으로, 전해액이 순차적으로 이동하도록 높이차를 갖는 배수공이 형성되는 복수의 구획벽에 의해 복수의 여과공간이 형성되는 여과조 내부에 기름 등의 부유성 물질을 흡착하기 위한 여과포와, 상기 여과공간에 설치되어 전해액의 용존 구리를 흡착하기 위한 금속재질의 양극부재 및 음극부재를 구비하는 여과장치를 사용함이 바람직하다. 물론, 여과장치는 여과포를 구비하지 않는 경우에는 본 출원인이 출원하여 등록한 등록특허 제10-0945725호에 제시된 공지(公知)의 구리흡착수단을 적용함도 가능하다.
상기 여과장치(140)는 하단에 폐수배출용 밸브(143)가 구비되어 여과조(140) 내부의 전해액을 폐수조(145)로 배출할 수 있으며, 이는 제3펌프(146)의 구동을 통해 강제적으로 폐수조(145)로 배출시킬 수 있다. 한편, 여과장치(140)에서 여과된 전해액은 제1펌프(141)의 구동에 의해 상기 전해액 분사노즐(112)을 통해 전해액을 전해실(110) 내부로 분사하게 된다.
이와 같은 구성에 의하면, 제1 및 제2전극블럭(150,160)과 행거(120)를 통한 양(+)의 전압 및 전류가 인가되고, 전해액 분사노즐(112)에 음(-)의 전압 및 전류가 인가되어 전해실(10) 내에서 행거(120)에 거치된 도금대상물(1)은 전기분해에 의한 아노다이징이 수행된다.
이때, 전해액 분사노즐(112)을 통해 분사되는 전해액은 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막을 형성하게 되는데, 도금대상물(1)에 분사된 전해액이 흘러내리면서 산화피막의 색상이 랜덤한 형태로 연출된다. 따라서 도금대상물(1)의 표면에 금속성을 띄는 다양한 문양을 연출할 수 있게 된다.
특히 이송수단(170)에 의해 도금대상물(1)이 거치된 행거(120)를 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 길이방향을 따라 이송시키게 되어 자동화된 시스템의 적용을 통한 도금대상물의 아노다이징 처리를 연속적으로 할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 행거(120)에 고정되는 도금대상물(1)은 사각 판재 형상으로 이루어지는 것으로, 고정부(125)는 사각 판재 형상의 도금대상물(1)의 모서리를 감싸며 밀착되며 체결공(125a',125b')이 각각 형성되는 상부 및 하부 브라켓부재(125a,125b)와, 상기 체결공(125a',125b')을 관통하며 행거(120)의 연결부(124) 하단에 형성되는 고정공(124a)에 단부가 체결되는 고정볼트(125c)에 의해 상기 행거(120)에 고정된다.
이때, 2개의 행거(120,120')를 이용해 하나의 도금대상물(1)이 거치되며 이를 위해 하나의 행거(120) 하부에 고정되는 상부 및 하부 브라켓부재(125a,125b)가 도금대상물(1)의 일측 상하부 모서리를 지지하며, 다른 행거(120') 하부에 고정되는 상부 및 하부 브라켓부재가 도금대상물의 타측 상하부 모서리를 지지한다.
이때, 각각의 상부 및 하부 브라켓부재(125a,125b)의 밀착면에는 널링부(125d,125e)가 형성되어 도금대상물(1)의 모서리에 밀착시에 미끄러짐을 방지한다.
또한, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
이에 의하면 상기 제1전극블럭(150)의 하부에는 길이방향을 따라 렉(151)이 일체로 구비된다.
또한, 행거(120)는 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 걸쳐지는 지지부(123)의 중앙에 축공(123c)이 형성되고, 연결부(124)의 상단부가 상기 축공(123c)에서 회전이 자유롭게 구비되며, 상기 연결부(124)에는 상기 렉(151)에 치합되는 피니언(127)이 일체로 구비된다.
이와 같은 구조에 의하면 이송수단(170)의 작동에 의해 행거(120)가 제1 및 제2전극블럭(150,160)을 따라 이동하는 경우 렉(151)에 치합되는 피니언(127)이 회전하면서 연결부(124) 역시 회전하게 된다.
이에 따라 연결부(124)의 하부에 일체로 연결되는 고정부(125)도 회전하게 되어 고정부(125)에 거치되는 도금대상물(1)도 회전하게 된다.
이와 같이 도금대상물(1)이 회전하게 되면 전해액 분사노즐(112)을 통해 분사되는 전해액이 도금대상물(1)의 사방 표면에 산화 피막을 형성할 수 있어, 다양한 형상의 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막을 형성할 수 있다.
그리고 상기 고정부(125)는 복수의 걸이대(125a)가 형성되어 걸고리 형상의 거치구(129)를 필요에 따라 적절한 수로 거치할 수 있으며, 상기 거치구(129)에는 복수의 도금대상물(1)을 고정할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
이에 의하면 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 내측에는 길이방향을 따라 제1 및 제2렉(153,163)이 각각 일체로 구비된다.
또한, 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 걸쳐지는 행거(120)의 지지부(123)에 상기 제1렉(153)에 치합되는 제1피니언(154)과, 상기 제2렉(163) 및 상기 제1피니언(154)에 치합되는 제2피니언(164)이 구비되고, 상기 제1피니언(154)에는 행거(120) 연결부(124)의 상단부가 일체로 결합된다.
이와 같은 구조에 의하면 이송수단(170)의 작동에 의해 행거(120)가 제1 및 제2전극블럭(150,160)을 따라 이동하는 경우 제1 및 제2피니언(154,164)이 제1 및 제2렉(153,163)에 치합되어 안정적으로 행거(120)가 이동하면서 행거(120) 하부를 회전시킬 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
이에 의하면 전해실(110)의 전단에는 탈지조(190)가 구비되어 도금대상물(1)의 표면에 묻어있는 유분을 제거한 후, 전해실(110)로 이동시켜 아노다이징 처리를 하여 산화 피막을 형성하게 된다. 이 경우 상기 전해실(110)은 내측 전반부에는 상기 탈지조(190)를 거쳐 행거(120)에 거치된 상태의 도금대상물(1)의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제1세척수 분사노즐(191)이 구비되고, 전해실(110)의 내측 후반부에는 산화 피막이 형성된 도금대상물(1)의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제2세척수 분사노즐(192)이 구비된다.
이와 같은 구조에 의해 도금대상물(1)이 거치된 행거(120)가 이동하면 도금대상물(1) 표면에 달라붙은 이물질이 제1세척수 분사노즐(191)에서 분사되는 세척수에 의해 세척되고, 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액에 의해 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막이 형성된 후, 제2세척수 분사노즐(192)에서 분사되는 세척수에 의해 도금대상물(1)이 세척된다.
이상의 일련의 과정을 자동화하여 대량으로 산화피막을 형성할 수 있게 된다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같은 일련의 과정을 통해 금속의 표면에 산화피막을 형성할 수 있다.
즉, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 도금대상물(1)의 표면에 묻어있는 유분을 제거하는 탈지과정(S1)을 거친 후, 도금대상물(1)을 세척하는 과정(S2)을 수행한 후, 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액에 의해 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막을 형성하는 표면처리과정(S3)을 수행한다. 이 경우 상기 표면처리과정(S3)을 수행하기 전에 도금대상물(1)의 표면에 무광을 형성하기 위한 마이크로에칭과정(S4)을 부가적으로 수행할 수 있다.
그리고 상기 표면처리과정(S3)을 수행한 후 세척수를 이용해 도금대상물(1)의 표면을 세척하고(S5), 도금대상물의 표면을 실링처리하며(S6), 이후 다시 세척과정(S7) 및 건조과정(S8)을 수행하게 된다.
물론, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 세척과정(S7) 후에 도금대상물(1)의 표면에 염료처리(S9)를 한 후, 별도의 세척과정(S10)을 거친 후 건조과정(S8)을 수행할 수 있다. 또한, 상기 표면처리과정(S3)을 수행하기 전에 도금대상물(1)의 표면에 유광을 형성하기 위해 화학연마 또는 전해 연마과정(S11)을 부가적으로 수행할 수 있다.
또한, 도 10 및 도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치를 도시한 도면이다.
이에 의하면 본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리 장치는 내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐(112)이 설치되는 전해실(110)이 형성되는 함체(109)와, 상기 전해실(110)에 구비되어 양극라인에 전기적으로 연결되고 알루미늄 등의 도금대상물(1)을 고정 지지하는 행거(120)와, 상기 함체(109)의 하부에 구비되어 상기 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액이 회수되는 회수조(130)로 이루어진다.
이때, 상기 전해실(110) 일측 상부에는 모터(103)에 의해 회전하는 구동스프로켓(104)이 구비되고 전해실(110) 중앙 상측에는 상기 구동스프로켓(104)과 체인(106)에 의해 연동되며 행거(120)가 일체로 고정되는 종동스프로켓(105)이 구비된다. 이때, 상기 행거(120)의 연결부(124)는 베어링(107)에 의해 지지대(108)에 지지되어 안정적으로 회전할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면 함체(109)의 정면에는 도어(109a)가 구비되어 도어(109a)를 개방하여 도금대상물(1)을 행거(120)에 거치한 후 도어(109a)를 닫고 함체(109)의 외부에 구비되는 조작판널(109b)을 조작하면 전원제어반(102)에 의해 모터(103)가 구동되어 구동스프로켓(104)을 회전시키게 되며, 그에 따라 체인(106)에 의해 연동되는 종동스프로켓(105)이 회전하면서 행거(120)를 회전시켜 행거(120)에 거치된 도금대상물(1)이 360°회전하며 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액에 의해 도금대상물(1)의 표면에 산화 피막이 형성된다.
물론, 이를 위해 상기 전해액 분사노즐(112)에는 음극 전압이 가해지고, 상기 행거(120)에는 양극전압이 가해짐은 당연하다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 도금대상물 2: 전해액
109: 함체 111: 음극라인
112: 전해액 분사노즐 110: 전해실
120: 행거 122: 양극라인
130: 회수조 140: 여과장치
150: 제1전극블럭 160: 제2전극블럭
170: 이송수단 180: 통전수단
190: 탈지조 191: 제1세척수 분사노즐
192: 제2세척수 분사노즐

Claims (16)

  1. 내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인(111)에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐(112)이 설치되는 전해실(110)과, 상기 전해실(110)의 내부에 구비되어 양극라인(122)에 전기적으로 연결되고 도금대상물(1)을 고정 지지하는 행거(120)로 이루어지는 금속의 아노다이징 처리 장치에 있어서,
    상기 행거(120)는 상부에 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 걸쳐지는 지지부(123)가 형성되고, 하부에는 도금대상물(1)을 고정할 수 있는 고정부(125)가 구비되며, 상기 지지부(123)와 고정부(125)는 연결부(124)에 의해 연결되며;
    상기 지지부(123)는 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 지지되는 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)이 양측에 형성되며, 상기 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)의 내측에는 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 밀착되는 제1 및 제2자유롤러(126a,126b)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2가이드홈(123a,123b)에는 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면에 밀착되어 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)에 가해지는 양극 전압을 상기 행거(120)로 가하기 위한 통전수단(180)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 통전수단(180)은 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면에 밀착되며 후단에는 상기 지지부(123)에 전기적으로 연결되는 통전라인(181)이 구비되는 밀착구(182)와, 상기 밀착구(182)를 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 측면으로 가압하는 탄지스프링(183)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)은 막대 형상으로 이루어져 상기 전해실(110)의 내측 중앙 상부에 길이방향으로 평행하게 설치되어 상기 양극라인(122)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 상측에는 상기 도금대상물(1)이 거치되는 행거(120)를 상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)을 따라 이송시키는 이송수단(170)이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이송수단(170)은 이송용 모터(171)의 구동에 의해 회전되는 구동스프라켓(172) 및 종동스프라켓(173)과, 상기 구동스프라켓(172)과 종동스프라켓(173)을 연동하며 상기 행거(120)의 지지부(123)를 가압하는 이송블럭(174)이 일정간격을 유지하며 장착되는 체인(175)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전해실(110)은 바닥에 형성되는 배출구(113)로 전해액을 안내하는 경사면(114)이 형성되고, 상기 배출구(113)의 하부에는 상기 배출구(113)를 통해 배출되는 전해액이 회수되는 회수조(130)가 구비되며, 상기 회수조(130)로 회수된 전해액은 여과장치(140)를 거쳐 여과된 후 제1펌프(141)의 구동에 의해 상기 전해액 분사노즐(112)을 통해 전해액을 전해실(110) 내부로 분사되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 여과장치(140)는 하단에 여과조(140) 내부의 전해액을 폐수조(145)로 배출할 수 있도록 폐수배출용 밸브(143)와 제3펌프(146)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부(125)는 사각 판재 형상의 도금대상물(1)의 모서리를 감싸며 밀착되며 체결공(125a',125b')이 각각 형성되는 상부 및 하부 브라켓부재(125a,125b)와, 상기 체결공(125a',125b')을 관통하며 행거(120)의 연결부(124) 하단에 형성되는 고정공(124a)에 단부가 체결되는 고정볼트(125c)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1전극블럭(150)의 하부에는 길이방향을 따라 렉(151)이 일체로 구비되며;
    상기 지지부(123)의 중앙에 축공(123c)이 형성되고, 연결부(124)의 상단부가 상기 축공(123c)에서 회전이 자유롭게 구비되며, 상기 연결부(124)에는 상기 렉(151)에 치합되는 피니언(127)이 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 고정부(125)는 복수의 걸이대(125a)가 형성되어 걸고리 형상의 거치구(129)가 거치되며, 상기 거치구(129)에는 복수의 도금대상물(1)이 고정되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2전극블럭(150,160)의 내측에는 길이방향을 따라 제1 및 제2렉(153,163)이 각각 일체로 구비되며;
    상기 행거(120)의 지지부(123)에 상기 제1렉(153)에 치합되는 제1피니언(154)과, 상기 제2렉(163) 및 상기 제1피니언(154)에 치합되는 제2피니언(164)이 구비되고, 상기 제1피니언(154)에는 행거(120) 연결부(124)의 상단부가 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 전해실(110)의 내측 전반부에는 도금대상물(1)의 표면에 묻어있는 유분을 제거하는 탈지조(190)를 거쳐 행거(120)에 거치된 상태의 도금대상물(1)의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제1세척수 분사노즐(191)이 구비되고, 전해실(110)의 내측 후반부에는 산화 피막이 형성된 도금대상물(1)의 표면을 세척하기 위해 세척수를 분사하는 제2세척수 분사노즐(192)이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
  13. 내부벽면에 전해액을 분사하며 음극라인에 전기적으로 연결되는 복수의 전해액 분사노즐(112)이 설치되는 전해실(110)이 형성되는 함체(109)와, 상기 전해실(110)에 구비되어 양극라인에 전기적으로 연결되고 도금대상물(1)을 고정 지지하는 행거(120)와, 상기 함체(109)의 하부에 구비되어 상기 전해액 분사노즐(112)에서 분사되는 전해액이 회수되는 회수조(130)로 이루어지는 금속의 아노다이징 처리 장치에 있어서,
    상기 전해실(110) 일측 상부에는 모터(103)에 의해 회전하는 구동스프로켓(104)이 구비되고 전해실(110) 중앙 상측에는 상기 구동스프로켓(104)과 체인(106)에 의해 연동되며 행거(120)가 일체로 고정되는 종동스프로켓(105)이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리 장치.
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