KR101182202B1

KR101182202B1 - 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치

Info

Publication number: KR101182202B1
Application number: KR1020090110115A
Authority: KR
Inventors: 구자춘
Original assignee: 주식회사 승정
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2012-09-12
Also published as: KR20110053543A

Abstract

본 발명은 전기자를 이송시켜 주는 이송스크류의 저부에 한쌍의 정전코일을 구비함으로써, 전기자의 표면에 균일한 두께로 파우더가 부착될 수 있게 하여 균일한 코팅면을 얻을 수 있도록 한 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅방법은, 전기자의 표면에 묻은 이물질을 제거하는 제1단계; 전기자의 진행방향을 따라서 나란하게 한쌍의 정전코일이 구비된 파우더코팅장치를 이용하여 전기자의 표면을 코팅하는 제2단계; 전기자의 외경에 코팅된 파우더를 제거하는 제3단계; 고주파로 전기자를 가열하여 코팅된 파우더를 경화시키는 제4단계; 및 전기자를 냉각시키는 제5단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

전기자, 정전코팅, 정전코일, 파우더

Description

정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치{Apparatus using Electrostatic Fluidized Bed Coating}

본 발명은 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한쌍의 정전코일을 이용하여 전기자의 표면에 균일하게 코팅이 이루어지도록 한 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 파우더를 이용하여 전기자의 표면에서 절연효과를 얻기 위한 한가지 방법으로서 정전유체코팅이 많이 이용된다. 정전유체코팅은, 전기자(아마츄어)에 고압을 인가하여 그 표면에 양극(+) 정전기를 발생시키고, 파우더에 공기압력을 이용하여 음극(-)정전기를 발생시켜 파우더가 전기자의 표면에 부착되게하여 코팅하는 방법을 말한다.

이와 같이 극성에 의해 전기자의 표면에 부착된 파우더는 고주파코일을 이용하여 전기자를 가열하여 파우더를 녹여 그 표면에 응착시켜 전기자의 표면코팅을 완성하게 된다.

이러한 종래의 파우더코팅장치(1000')는, 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 본 체(100) 내부에 파우더(111)가 충진된 층이 형성되고, 그 위에 다공판(110)이 구비된다. 그리고, 다공판(110)의 상부에는 전기자(A)를 이송시켜 주기 위한 이송스크류(120)가 설치되고, 본체(100) 저부에는 파우더(111)에 극성을 제공하고 분포 효과를 높이기 위하여 정전코일(130)과 에어분사장치(140)가 구비된다. 화살표는 에어분사장치(140)로부터 분사되는 공기의 흐름을 보여준다. 그리고, 미설명 부호 "121"은 전기자(A)를 고정시켜 코팅부분을 확인할 수 있도록 지지해 주는 마스킹지그를 나타낸다.

하지만, 종래의 코팅방법은 다음과 같은 문제가 발생한다.

첫째, 파우더에 음극(-)정전기를 발생시키기 위하여 하나의 정전코일을 하나만 구비하고 있기 때문에, 이 정전코일을 중심으로 가까운 쪽에는 음극성을 띤 파우더가 더 많이 부착하여 전기자의 표면에 골고루 부착되지 않게 되는 문제가 발생하였다.

둘째, 파우더의 한쪽으로 쏠림 현상은 도 5a 및 도 5b에서와 같이 이송스크류 사이에 설치되는 정전코일이 어느 한쪽으로 쏠리게 설치됨에 따라 더 심하게 나타났다.

셋째, 파우더의 코팅 쏠림 현상을 없애기 위하여 하나의 정전코일을 이송스크류 사이의 중간 위치에 오도록 설치하는 경우 전기자의 코어 양단까지 골고루 전기력이 미치게 하기 위해서는 강한 정전기력을 갖도록 해야 하는 문제가 발생하였다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 전기자를 이송시켜 주는 이송스크류의 저부에 한쌍의 정전코일을 구비함으로써, 전기자의 표면에 균일한 두께로 파우더가 부착될 수 있게 하여 균일한 코팅면을 얻을 수 있도록 한 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 제1단계는 고주파를 이용하여 이물질을 제거하며, 이물질 제거 후에는 전기자의 표면을 냉각시켜 주는 제1-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치는, 내부가 빈 박스형상의 본체; 본체 내부에 충진된 파우더의 상부에 설치되는 다공판; 다공판의 상부에 위치하도록 본체의 상부에 설치되어 전기자를 이송시켜 주는 이송스크류; 이송스크류와 나란하게 위치하도록 본체 내부에 설치된 한쌍의 정전코일; 및 파우더를 향하여 고압으로 에어를 분사시켜 주는 에어분사장치;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 한쌍의 정전코일을 구비함으로써, 전기자의 표면에 균일한 두께로 파우더를 부착시킬 수 있게 되어 균일한 코팅두께를 형성할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 전기자의 표면에 코팅두께가 균일하게 형성되기 때문에 균일한 절연효과를 얻을 수 있다.

셋째, 절연 불량으로 인한 제품의 불량요인을 줄여 상품의 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(코팅장치의 구성)

도 1은 본 발명에 따른 코팅장치의 전체 구성을 보여주기 위한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 정전코일의 설치 상태를 보여주기 위한 평면도이다.

본 발명에 따른 파우더코팅장치(1000)는, 내부가 빈 박스형태로 이루어진 본체(100)와, 이 본체(100) 내부에 설치되는 다공판(110), 이송스크류(120), 한쌍의 정전코일(130a,130b) 및 에어분사장치(140)를 포함하여 구성된다.

다공판(110)은 본체(100)의 상부에 충진되는 파우더(111)를 덮어주는 기능과 함께 후술하게 될 에어분사장치(140)에 의해 고압의 에어가 공급되게 되면 다공(미도시됨)을 통해 음극성을 띤 파우더(111)를 본체(100)의 윗쪽으로 분산시켜주는 역할을 한다.

이송스크류(120)는 본체(100)의 상부에 길이방향으로 나란하게 한쌍이 설치된다. 특히, 이 한쌍의 이송스크류(120)는 소정의 간격을 두고 설치되는데, 이때의 간격은 전기자(A)의 양단이 걸쳐질 수 있는 폭과 같은 거리로 장착된다.

또한, 이송스크류(120)에는 서로 마주보는 위치에 각각 마스킹지그(121)가 구비된다. 마스킹 지그(121)는 전기자(A)를 지지하는 기능과 함께, 전기자(A)에 코팅할 부분을 표시해 주는 기능을 한다. 그리고, 마스킹 지그(121)는 이송스크류(120)의 길이방향을 따라 일정한 속도로 움직인다.

정전코일(130a,130b)은 본체(100) 내부에 설치된다. 이때, 이들 한쌍의 정전코일(130a,130b)은 이송스크류(120)의 저부에 위치하거나 나란하게 동일한 간격을 유지하도록 설치한다. 즉, 각 정전코일(130a,130b)에서 발생된 정전기력이 대칭으로 이루어진 전기자(A)에 어느 한쪽으로 쏠리지 않고 골고루 균일하게 가해질 수 있도록 설치하는 것이다.

에어분사장치(140)는 본체(100) 내부에 설치되며, 특히 파우더(111)를 저부 에서 위로 뿜어줄 수 있도록 설치한다. 이러한 에어분사장치(140)는 본 기술이 속하는 분야에서 통상의 기술자가 용이하게 알 수 있는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 도 1에서, 화살표는 에어분사장치(140)로부터 분사되는 공기의 흐름을 보여준다.

(코팅방법)

도 3은 본 발명에 따른 코팅방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 여기서, 파우더코팅장치(1000)의 구성요소에 대한 도면부호는 상술한 각 도면부호를 그대로 이용한다.

본 발명에 따른 코팅방법은 다음의 5단계에 따라 이루어진다.

제1단계(S100)는 전기자(A)의 표면에 묻은 이물질을 제거하는 단계이다. 여기서, 전기자(A)란 실질적으로 완성품을 말하는 것이 아니라 회전축(샤프트)에 철심(코어)를 압입하여 이루어진 샤프트압입품을 말한다. 이러한 전기자(A)의 이물질제거는 전기자(A)에 고주파를 가하여 이루어진다.

그리고, 제1단계(S100)에는 이처럼 고주파를 이용하여 이물질 제거시 전기자(A)에 남아 있는 열을 냉각시켜 주는 제1-1단계(S110)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

제2단계(S200)는 파우더코팅장치(1000)를 이용하여 전기자(A)의 표면을 코팅 하는 단계이다. 먼저, 전기자(A)의 양단을 마스킹지그(121)에 고정시키고, 이송스크류(120)를 이용하여 전기자(A)가 양극성을 띄게 하면서 다공판(110) 위로 이송시킨다. 이때, 한쌍의 정전코일(130a,130b)에는 미리 전원공급을 통해 정전기를 발생시켜 주고, 동시에 에어분사장치(140)를 가동시킨다.

이에 따라 다공판(110)의 저부에 있는 파우더(111)가 정전기력과 에어에 의해 다공판(110)을 통과한 다음 전기자(A)의 표면에 부착된다. 이때, 파우더(111)는 마스킹지그(121)에 의해 절연이 필요한 코어의 외표면과 샤프트의 일부 구간에만 부착되게 된다.

제3단계(S300)단계는 전기자(A)의 외경에 코팅된 파우더(111)를 제거하는 단계이다. 이때의 코팅된 파우더(111)의 제거부위는 전기자(A)의 코어 표면에 코팅된 것을 제거한다. 이러한 제거는 통상적으로 진동 등을 이용되는 클리닝벨트를 사용한다.

제4단계(S400)는 코팅된 파우더(111)를 경화시키는 단계이다. 이때의 경화방법으로는 고주파 유도가열기를 이용하여 전기자(A)에 고주파를 가함으로써 이루어진다. 이때의 경화시간과 같은 작업조건은 파우더(111)의 종류와 코팅 두께에 의해 달라지게 되며, 이러한 경화 방법은 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

제5단계(S500)는 전기자(A)를 냉각시키는 단계이다. 이때의 냉각은 공냉식 또는 수냉식을 이용할 수 있다. 그리고, 냉각효과 및 냉각시간을 단축시키기 위하여 이들 공냉식과 수냉식을 병행하여 이용할 수도 있고, 공기를 강제로 주입하여 냉각하는 방식을 이용할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 전기자(A)의 코팅방법은, 도 4a 및 도 4b에서 보는 바와 같이, 종래의 정전코일을 이용하여 제작된 전기자에 비하여 보다 균일한 두께와 길이를 갖는 양질의 코팅이 가능하다. 도 4a는 종래의 방법으로 코팅된 전기자의 일예를 보여주는 사진이고, 도 4b는 본 발명에 따른 방법으로 코팅된 전기자의 일예를 보여주는 사진이다.

도 4a에서 보는 바와 같이, 종래의 방법으로 코팅된 전기자의 경우, 코어의 우측 부분을 확대한 오른쪽의 사진에서 보는 바와 같이, 표면이 울퉁불툴하여 매끄럽지 않고, 특히 코팅된 끝단부가 매끄럽지 못하다는 것을 알 수 있다.

도 4b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅방법으로 코팅된 전기자의 경우, 코팅된 전체 표면이 매끄러울 뿐만 아니라 각 단부가 깨끗하게 마감된 형태로 이루어지도록 코팅이 가능하게 되는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 코팅장치의 전체 구성을 보여주기 위한 정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 정전코일의 설치 상태를 보여주기 위한 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 코팅방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 4a는 종래의 방법으로 코팅된 전기자의 일예를 보여주는 사진.

도 4b는 본 발명에 따른 방법으로 코팅된 전기자의 일예를 보여주는 사진.

도 5a는 본 발명에 따른 코팅장치의 전체 구성을 보여주기 위한 정단면도.

도 5b는 본 발명에 따른 정전코일의 설치 상태를 보여주기 위한 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 도면부호의 간단한 설명>

100 : 본체 110 : 다공판

111 : 파우더 120 : 이송스크류

121 : 마스킹지그 130a, 130b : 정전코일

140 : 에어분사장치 1000 : 파우더코팅장치

Claims

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내부가 빈 박스형상의 본체(100);

상기 본체(100) 내부에 충진된 파우더(111)의 상부에 설치되는 다공판(110);

상기 다공판(110)의 상부에 위치하도록 상기 본체(100)의 상부에 설치되어 전기자(A)를 이송시켜 주는 이송스크류(120);

상기 이송스크류(120)와 나란하게 위치하도록 상기 본체(100) 내부에 설치된 한쌍의 정전코일(130a,130b); 및

상기 파우더(111)를 향하여 고압으로 에어를 분사시켜 주는 에어분사장치(140);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전유체코팅법을 이용한 전기자의 코팅장치.