KR101642769B1

KR101642769B1 - 금속 와이어 아노다이징 장치

Info

Publication number: KR101642769B1
Application number: KR1020150124494A
Authority: KR
Inventors: 한세충; 안병렬; 이종윤
Original assignee: (주)아인스
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-07-26
Also published as: WO2017039068A1

Abstract

끊김 없이 이송되는 금속 와이어가 직진하면서 욕조를 통과하여 표면 처리가 되는 금속 와이어 표면 처리 유닛과, 이러한 금속 와이어 표면 처리 유닛들이 순차적으로 배치되어 금속 와이어의 이송 중에 굽어짐과 펴짐이 최소화되는 금속 와이어 아노다이징 장치가 개시된다. 개시된 금속 와이어 표면 처리 장치는, 액체가 수용되는 내부 욕조, 및 내부 욕조를 에워싸는 외부 욕조를 구비하고, 금속 와이어가 내부 욕조를 통과하는 동안 액체가 내부 욕조에서 밖으로 넘쳐 흐르면서 금속 와이어에 접촉하여 상기 금속 와이어가 표면 처리되고, 내부 욕조에서 넘쳐 흐른 액체는 외부 욕조의 밖으로는 넘쳐 흐르지 않는다.

Description

금속 와이어 아노다이징 장치{Apparatus for anodizing metal wire}

본 발명은 끊김 없이 연속적으로 이송되는 금속 와이어를 표면 처리하는 유닛와, 상기 표면 처리 장치 복수 개를 상기 금속 와이어의 이송 방향을 따라 배치하여 금속 와이어를 아노다이징(anodinzing)하는 장치에 관한 것이다.

알루미늄 아노다이징(anodizing)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금의 표면에 산화알루미늄(Al₂O₃)의 피막을 형성하는 것으로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 전해액 내에서 양극(anode)으로 하고 통전(通電)시켜 표면을 산화시키는 것이다. 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 된 금속 와이어의 경우에도 부식 방지, 절연 등의 이유로 아노다이징 처리를 하게 된다.

금속 와이어를 아노다이징하기 위하여, 일정한 길이로 절단된 금속 와이어를 각각의 표면 처리를 위한 용액이 수용된 욕조에 순차적으로 담궜다가 빼내는 방식이 적용될 수 있다. 그러나 상기한 방식은 생산성이 낮기 때문에, 금속 와이어를 끊김 없이 연속적으로 이송하고, 그 도중에 각각의 표면 처리를 수행하는 방식이 적용된다.

그런데, 상기한 연속 처리 방식의 경우에는 끊김 없이 이송되는 금속 와이어가 각각의 표면 처리를 위한 용액이 수용된 욕조를 통과하는 과정에서 상기 금속 와이어의 경로가 반복적으로 굽어졌다 펴지게 되고, 이로 인해 표면의 양극 산화 피막의 내구성이 나빠지게 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0097663호

본 발명은, 끊김 없이 이송되는 금속 와이어가 직진하면서 욕조를 통과하여 표면 처리가 되는 금속 와이어 표면 처리 유닛과, 이러한 금속 와이어 표면 처리 유닛들이 순차적으로 배치되어 금속 와이어의 이송 중에 굽어짐과 펴짐이 최소화되는 금속 와이어 아노다이징 장치을 제공한다.

본 발명은 금속 와이어의 표면 처리에 사용되는 용액이 수거되고 재사용되어 상기 용액의 낭비가 없고 비용이 절감되는 금속 와이어 표면 처리 유닛과, 상기 금속 와이어 표면 처리 장치 복수 개가 금속 와이어의 이송 방향을 따라 순차적으로 배치된 금속 와이어 아노다이징 장치를 제공한다.

본 발명은, 끊김 없이 연속적으로 직선 진행하는 금속 와이어(metal wire)에 액체를 투입하여 상기 금속 와이어를 표면 처리하는 유닛으로, 상기 액체가 수용되는 내부 욕조, 및 상기 내부 욕조를 에워싸는 외부 욕조를 구비하고, 상기 금속 와이어가 상기 내부 욕조를 통과하는 동안 상기 액체가 상기 내부 욕조에서 밖으로 넘쳐 흐르면서 상기 금속 와이어에 접촉하여 상기 금속 와이어가 표면 처리되고, 상기 내부 욕조에서 넘쳐 흐른 액체는 상기 외부 욕조의 밖으로는 넘쳐 흐르지 않는, 금속 와이어 표면 처리 유닛을 제공한다.

상기 내부 욕조는, 상측이 개방되며, 상기 금속 와이어의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)가 형성되고, 상기 외부 욕조는, 상측이 개방되며, 상기 금속 와이어의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)가 형성되고, 상기 금속 와이어는 상기 내부 욕조의 한 쌍의 그루브와 상기 외부 욕조의 한 쌍의 그루브를 통과하여 상기 내부 욕조에 수용된 액체의 수위(level)보다 낮은 높이로 상기 내부 욕조를 관통하며 상기 액체와 접촉하고, 상기 액체는 상기 내부 욕조의 한 쌍의 그루브를 통해 상기 외부 욕조로 넘쳐 흐를 수 있다.

본 발명의 금속 와이어 표면 처리 유닛은, 상기 외부 욕조의 외부에 배치되며, 상기 액체가 수용되는 저장 욕조, 상기 액체를 상기 저장 욕조에서 상기 내부 욕조로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조와 상기 내부 욕조를 연결하는 내부 욕조 유입 유로, 및 상기 내부 욕조에서 상기 외부 욕조로 넘쳐 흐른 액체가 상기 외부 욕조에서 상기 저장 욕조로 유도되도록, 상기 외부 욕조와 상기 저장 욕조를 연결하는 회수 유로를 더 구비할 수 있다.

상기 내부 욕조 유입 유로의 단부에 상기 액체를 상기 금속 와이어를 향해 강하게 분출하는 노즐(nozzle)이 구비될 수 있다.

본 발명의 금속 와이어 표면 처리 유닛은, 상기 외부 욕조의 개방된 상측을 가리며 상기 액체에서 기화되는 가스(gas)를 포집하여 미리 정해진 경로를 통해 배출되도록 유도하는 후드(hood)를 더 구비할 수 있다.

상기 액체는, 상기 금속 와이어 표면의 유분(油分)을 제거해주는 탈지 용액, 상기 금속 와이어 표면에 자연적으로 형성된 산화막과 이물질을 제거해주는 에칭 용액, 및 상기 금속 와이어 표면이 중성이 아닌 경우 이를 중화시키는 중화 용액 중의 하나일 수 있다.

상기 액체는, 상기 금속 와이어 표면을 세척하기 위한 물(water)일 수 있다.

본 발명의 금속 와이어 표면 처리 유닛은, 상기 저장 욕조에 수용된 물의 탁도(turbidity) 또는 수소 이온 농도 지수(pH)를 측정하는 센서를 더 구비할 수 있다.

상기 액체는 전해액이고, 상기 금속 와이어 표면 처리 유닛은, 상기 내부 욕조 내에서 상기 전해액에 적어도 일 부분이 침지(浸漬)되는 음극판, 및 상기 음극판을 음극(cathode)로 하고 상기 금속 와이어를 양극(anode)으로 하여 전류가 흐르도록 통전시키는 전원 공급기를 더 구비할 수 있다.

상기 음극판은, 상기 내부 욕조 내에서 상기 금속 와이어의 진행 방향을 따라 연장되며, 상기 금속 와이어 진행 방향을 따라 상류에서 하류 방향으로 갈수록 상기 금속 와이어와의 간격이 좁아지도록 경사질 수 있다.

상기 액체는 80℃ 이상의 고온의 물(water)일 수 있다.

또한 본 발명은, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 이루어진 금속 와이어를 끊김 없이 연속적으로 이송하는 이송 유닛, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 배치되며, 상기 금속 와이어의 표면에 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 된 피막을 형성하는 아노다이징 유닛, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛의 하류에 배치되며, 상기 산화알루미늄으로 된 피막 표면에 형성된 다수의 미세공(micro hole)을 폐쇄하는 봉공 처리 유닛, 및 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 봉공 처리 유닛의 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어 표면에 잔류하는 액체를 건조 제거하는 건조 유닛을 구비하고, 상기 아노다이징 유닛은, 전해액을 액체로 하고, 내부 욕조 내에서 상기 전해액에 적어도 일 부분이 침지되는 음극판, 및 상기 음극판을 음극으로 하고 상기 금속 와이어를 양극으로 하여 전류가 흐르도록 통전시키는 전원 공급기를 더 구비하며, 상기 봉공 처리 유닛은 80℃ 이상의 고온의 물(water)을 액체로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치를 제공한다.

본 발명의 금속 와이어 아노다이징 장치는, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛보다 상류에 배치되며, 상기 금속 와이어 표면의 유분(油分)을 제거해주는 탈지 유닛, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛보다는 상류에 상기 탈지 유닛보다는 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어 표면에 자연적으로 형성된 산화막과 이물질을 제거해주는 에칭 유닛, 및 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛보다는 상류에 상기 에칭 유닛보다는 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어 표면을 중화시키는 중화 유닛을 더 구비하고, 상기 탈지 유닛, 상기 에칭 유닛, 및 상기 중화 유닛의 내부 욕조에 수용되는 액체는 각각, 탈지 용액, 에칭 용액, 및 중화 용액일 수 있다.

본 발명의 금속 와이어 아노다이징 장치는, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 탈지 유닛과 상기 에칭 유닛 사이에 배치되는 제1 수세 유닛, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 에칭 유닛과 상기 중화 유닛 사이에 배치되는 제2 수세 유닛, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 중화 유닛과 상기 아노다이징 유닛 사이에 배치되는 제3 수세 유닛, 및 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛과 상기 봉공 처리 유닛 사이에 배치되는 제4 수세 유닛을 더 구비하고, 상기 제1 내지 제4 수세 유닛은 상기 금속 와이어의 표면을 세척하기 위한 물(water)을 액체로 한다.

상기 제1 내지 제4 수세 유닛은 각각, 자신의 저장 욕조에 수용된 물의 탁도(turbidity) 또는 수소 이온 농도 지수(pH)를 측정하는 센서를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 금속 와이어가 욕조에 수용된 용액을 통과할 때 금속 와이어가 굽어짐 없이 통과하면서 표면 처리된다. 따라서, 금속 와이어를 표면 처리하는 작업의 양품 수율이 향상되고, 특히 금속 와이어의 표면에 산화알루미늄으로 된 피막을 형성하는 아노다이징 작업의 경우에는, 상기 산화알루미늄 피막의 내구성이 향상된다.

또한 본 발명에 따르면, 본 발명은 금속 와이어의 표면 처리에 사용되는 용액이 수거되고 재사용되어 상기 용액의 낭비가 없고, 결과적으로 금속 와이어 표면 처리 작업의 비용이 절감된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 와이어 아노다이징 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 탈지 유닛, 에칭 유닛, 및 중화 유닛의 구성도이다.
도 3은 도 2의 용액 반응조, 용액 수거조, 및 용액 저장조의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 용액 반응조와 용액 수거조를 측면 방향에서 보고 도시한 측면도이다.
도 5는 도 1의 아노다이징 유닛의 구성도이다.
도 6은 도 5의 용액 반응조, 용액 수거조, 및 용액 저장조의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 용액 반응조와 용액 수거조를 측면 방향에서 보고 도시한 측면도이다.
도 8은 도 1의 제1 내지 제4 수세 유닛의 구성도이다.
도 9는 도 1의 봉공 처리 유닛의 구성도이다.
도 10은 도 1의 건조 유닛의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 금속 와이어 표면 처리 유닛 및 이를 구비한 금속 와이어 아노다이징 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 와이어 아노다이징 장치의 구성도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 금속 와이어 아노다이징 장치(10)는 이송 유닛(11), 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 중화 유닛(120), 아노다이징 유닛(160), 봉공 처리 유닛(220), 건조 유닛(240), 및 제1 내지 제4 수세 유닛(60, 100, 140, 200)을 구비한다. 상기 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 중화 유닛(120), 아노다이징 유닛(160), 봉공 처리 유닛(220), 및 제1 내지 제4 수세 유닛(60, 100, 140, 200)은, 끊김 없이 연속적으로 수평 직선 진행하는 금속 와이어(metal wire)(1)에 액체를 투입하여 금속 와이어(1)를 표면 처리하는 표면 처리 유닛들이다.

이송 유닛(11)은 금속 와이어(1)를 끊김 없이 연속적으로 이송하는 유닛으로, 금속 와이어(1)가 권취되는 공급 릴(reel)(12)과 회수 릴(14)를 구비한다. 상기 공급 릴(12)에 권취된 금속 와이어(1)는 상기 공급 릴(12)에서 풀려 공급되며, 상기 유닛들(40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 200, 220, 240)을 통과하여 표면에 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 된 피막이 형성된 상태로 회수 릴(14)에 권취 회수된다. 상기 금속 와이어(1)는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 이루어진다.

이송 유닛(11)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에서 각 유닛들(40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 200, 220, 240)의 상류에 배치되어 금속 와이어(1)를 지지하며 금속 와이어(1)의 경로를 안내하는 지지 롤러들(16 내지 35)을 구비한다. 첨부한 도면에서는 상기 각 유닛들 상류에 배치된 지지 롤러들이 금속 와이어(1)를 사이에 두고 밀착되는 한 쌍의 롤러를 구비하여 구성되나 이에 한정되지는 않으며, 예를 들어 하나의 롤러만 구비하여 구성될 수도 있다. 또한, 첨부한 도면에 도시되지 않았으나, 이송 유닛은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에서 상기 각 유닛들의 하류에 배치되어 금속 와이어(1)를 지지하는 지지 롤러를 더 구비할 수도 있다.

탈지 유닛(40)은 금속 와이어(1) 표면의 유분(油分)을 제거해주는 유닛이고, 에칭 유닛(etching unit)(80)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 탈지 유닛(40)보다 하류에 배치되며, 금속 와이어(1) 표면에 자연적으로 형성된 산화막과 이물질을 제거해주는 유닛이고, 중화 유닛(120)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 에칭 유닛(80)보다 하류에 배치되며, 탈지 유닛(40)과 에칭 유닛(80)을 통과하여 산성 및 염기성 중 어느 한 극성으로 편향된 금속 와이어(1) 표면을 중화시키는 유닛이다.

아노다이징 유닛(160)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 중화 유닛(120)보다 하류에 배치되며, 금속 와이어(1)의 표면에 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 된 피막을 형성하는 유닛이다. 봉공 처리 유닛(220)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 아노다이징 유닛(160)의 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어(1)의 산화알루미늄으로 된 피막 표면에 형성된 다수의 미세공(micro hole)을 폐쇄하는 유닛이다. 건조 유닛(240)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 봉공 처리 유닛(220)의 하류에 배치되며, 봉공 처리 유닛(220)을 통과하며 금속 와이어(1) 표면에 잔류하는 액체, 즉 물(water)를 건조 제거하는 유닛이다.

제1 수세 유닛(60)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 탈지 유닛(40)과 에칭 유닛(80) 사이에 배치되어 탈지 유닛(40)을 통과한 금속 와이어(1)를 물(water)로 세척하는 유닛이고, 제2 수세 유닛(100)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 에칭 유닛(80)과 중화 유닛(120) 사이에 배치되어 에칭 유닛(80)을 통과한 금속 와이어(1)를 물(water)로 세척하는 유닛이고, 제3 수세 유닛(140)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 중화 유닛(120)과 아노다이징 유닛(160) 사이에 배치되어 중화 유닛(120)을 통과한 금속 와이어(1)를 물(water)로 세척하는 유닛이며, 제4 수세 유닛(200)은 금속 와이어(1)의 진행 경로 상에 아노다이징 유닛(160)과 봉공 처리 유닛(220) 사이에 배치되어 아노다이징 유닛(160)을 통과한 금속 와이어(1)를 물(water)로 세척하는 유닛이다.

도 2는 도 1의 탈지 유닛, 에칭 유닛, 및 중화 유닛의 구성도이고, 도 3은 도 2의 용액 반응조, 용액 수거조, 및 용액 저장조의 배치를 나타내는 평면도이며, 도 4는 도 3의 용액 반응조와 용액 수거조를 측면 방향에서 보고 도시한 측면도이다. 도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)은 동일한 구성을 구비하며, 구체적으로, 내부 욕조(43, 83, 123), 외부 욕조(41, 81, 121), 후드(46, 86, 126), 제1 저장 욕조(50, 90, 130), 제2 저장 욕조(55, 95, 135), 내부 욕조 유입 유로(57, 97, 137), 회수 유로(54, 94, 134)를 구비한다.

내부 욕조(43, 83, 123)는 액체가 내부에 수용되는 것으로, 상측이 개방되며, 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)(44, 84, 124)가 형성되어 있다. 외부 욕조(41, 81, 121)는 내부 욕조(43, 83, 123)에서 넘쳐 흐른 액체가 외부로 유출되지 않도록 내부 욕조(43, 83, 123)를 에워싸는 것으로, 상측이 개방되며, 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(42, 82, 122)가 형성되어 있다. 상기 내부 욕조(43, 83, 123)의 한 쌍의 그루브(44, 84, 124)와, 외부 욕조(41, 81, 121)의 한 쌍의 그루브(42, 82, 122)는, 금속 와이어(1)가 상기 그루브들(42, 82, 122)(44, 84, 124)을 통과하여 수평 직선 방향으로 진행할 수 있도록 서로 정렬된다.

제1 저장 욕조(50, 90, 130)와 제2 저장 욕조(55, 95, 135)는 외부 욕조(41, 81, 121)의 외부에 배치되며 액체가 수용되는 욕조로서, 제1 저장 욕조(50, 90, 130)와 제2 저장 욕조(55, 95, 135)의 액체가 내부 욕조(43, 83, 123)로 공급된다. 제1 저장 욕조(50, 90, 130)에 수용된 액체가 반복적인 사용으로 오염되었을 때 제2 저장 욕조(55, 95, 135)에서 오염되지 않은 액체를 내부 욕조(43, 83, 123)로 공급할 수 있고, 그 반대의 경우도 가능하다. 한 쌍의 저장 욕조가 구비되어 있으므로, 액체를 교환하는 도중에 금속 와이어 아노다이징 과정의 중단 없이 작업을 계속 진행할 수 있어 작업 생산성이 향상된다.

내부 욕조 유입 유로(57, 97, 137)는 제1 저장 욕조(50, 90, 130) 또는 제2 저장 욕조(55, 95, 135)에 수용된 액체를 내부 욕조(43, 83, 123)로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조(50, 90, 130)(55, 95, 135)와 내부 욕조(43, 83, 123)를 연결하는 유로로서, 파이프(pipe)로 이루어질 수 있다. 내부 욕조 유입 유로(57, 97, 137) 상에는 강한 수압으로 액체를 내부 욕조(43, 83, 123)로 토출하기 위한 펌프(pump)(56, 96, 136)가 마련된다. 상기 펌프(56, 96, 136)는 내부 욕조(43, 83, 123)로 향하는 액체에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터(filter)(미도시)를 구비할 수 있다.

. 내부 욕조 유입 유로(57, 97, 137)의 단부(58, 98, 138)는 내부 욕조(43, 83, 123) 내측으로 금속 와이어(1)의 진행 경로와 겹쳐지게 연장되고, 상기 단부(58, 98, 138)에는 액체를 금속 와이어(1)를 향해 강한 압력으로 상향 분출하는 복수의 노즐(nozzle)(59, 99, 139)이 구비된다. 금속 와이어(1)는, 외부 욕조(41, 81, 121)의 한 쌍의 그루브(42, 84, 122)와 내부 욕조(43, 83, 123)의 한 쌍의 그루브(44, 84, 124)를 통과하여 수평하게 직선 경로를 따라 진행하게 되며, 특히 내부 욕조 그루브(44, 84, 124)의 바닥(45, 85, 125)에 닿거나 약간 이격될 정도의 높이로 진행하게 된다. 이때 내부 욕조(43, 83, 123)에 수용된 액체의 수위(L1)는 노즐(59, 99, 139)에서 분출되는 액체의 강한 수압에 의해 상기 금속 와이어(1)의 높이보다 높게 유지된다. 이에 따라, 금속 와이어(1)는 내부 욕조(43, 83, 123)를 통과하면서 액체에 충분히 잠기면서 액체와 접촉하게 되어 액체의 종류에 따른 표면 처리가 수행된다.

탈지 유닛(40)의 경우에 상기 액체는 금속 와이어(1) 표면의 유분(油分)을 제거해주는 탈지 용액이며, 에칭 유닛(60)의 경우 상기 액체는 금속 와이어(1) 표면에 자연적으로 형성된 산화막과 이물질을 제거해주는 에칭 용액이며, 중화 유닛(120)의 경우 상기 액체는 금속 와이어(1) 표면이 중성이 아닌 경우 이를 중화시키는 중화 용액이다. 상기 탈지 용액과 상기 에칭 용액이 염기성 용액이면 상기 중화 용액은 산성 용액이 되며, 반대로 상기 탈지 용액과 상기 에칭 용액이 산성 용액이면 상기 중화 용액은 염기성 용액이 된다.

내부 욕조(43, 83, 123)의 액체는 내부 욕조 그루브(44, 84, 124)를 통해 외부 욕조(41, 81, 121)로 넘쳐 흐르게 되므로, 금속 와이어 아노다이징 장치(10)(도 1 참조)의 작동 중에 내부 욕조(43, 83, 123)의 액체 수위(L1)는 금속 와이어(1)의 진행 높이보다 높은 상태로 대략 일정하게 유지된다. 회수 유로(54, 94, 134)는 내부 욕조(43, 83, 123)에서 외부 욕조(41, 81, 121)로 넘쳐 흐른 액체가 제1 저장 욕조(50, 90, 130) 또는 제2 저장 욕조(55, 95, 135)로 유도되도록, 외부 욕조(41, 81, 121)와 제1 저장 욕조(50, 90, 130) 또는 제2 저장 욕조(55, 95, 135)를 연결한다.

내부 욕조(43, 83, 123)와 저장 욕조(50, 90, 130)에는 액체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(48, 88, 128)(51, 91, 131)가 각각 설치되고, 저장 욕조(50, 90, 130)에는 히터(heater)(52, 92, 132)가 설치된다. 도 2에는 제1 저장 욕조(50, 90, 130)에만 온도 센서(51, 91, 131)와 히터(52, 92, 132)가 설치된 것처럼 도시되어 있으나 제2 저장 욕조(55, 95, 135)에도 설치된다. 상기 온도 센서(48, 88, 128)(51, 91, 131)에 의해 일정 시간 간격마다 액체의 온도가 측정되고, 그 측정된 온도가 미리 설정된 온도보다 낮아지게 되면 히터(52, 92, 132)가 작동하여 액체의 온도를 상기 미리 설정된 온도까지 상승시키게 된다. 이와 같은 방법으로 금속 와이어(1)를 화학적으로 표면 처리하기에 적절한 온도로 유지하여 금속 와이어(1) 표면의 탈지 작업, 에칭 작업, 및 중화 작업이 양호하게 진행되도록 한다.

후드(hood)(46, 86, 126)는 외부 욕조(41, 81, 121)의 개방된 상측을 가리며 액체에서 기화되는 가스(gas)를 포집하여 미리 정해진 경로를 통해 배출되도록 유도한다. 후드(46, 86, 126)를 통해 포집되어 배출되는 가스는 적절한 정화 장치(미도시)를 거쳐 정화된 후 대기로 배출될 수 있다.

후드(46, 86, 126)의 중앙부는 내부 욕조 그루브(44, 84, 124) 및 외부 욕조 그루브(42, 82, 122)와 정렬되게 개방되어 있다. 따라서, 금속 와이어(1)를 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)의 위에서 아래로 하강시켜 내부 욕조 그루브 바닥(45, 85, 125) 위에 지지되도록 올려 놓는 것으로 금속 와이어(1)를 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)에 편리하게 로딩(loading)할 수 있다.

도 5는 도 1의 아노다이징 유닛의 구성도이고, 도 6은 도 5의 용액 반응조, 용액 수거조, 및 용액 저장조의 배치를 나타내는 평면도이며, 도 7은 도 6의 용액 반응조와 용액 수거조를 측면 방향에서 보고 도시한 측면도이다. 도 5 내지 도 7를 함께 참조하면, 아노다이징 유닛(160)은 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)과 마찬가지로, 내부 욕조(163), 외부 욕조(161), 후드(166), 제1 저장 욕조(170), 제2 저장 욕조(175), 내부 욕조 유입 유로(182), 회수 유로(181)를 구비하고, 음극판(167) 및 전원 공급기(169)를 더 구비한다.

내부 욕조(163)는 액체가 내부에 수용되는 것으로, 상측이 개방되며, 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)(164)가 형성되어 있다. 외부 욕조(161)는 내부 욕조(163)에서 넘쳐 흐른 액체가 외부로 유출되지 않도록 내부 욕조(163)를 에워싸는 것으로, 상측이 개방되며, 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(162)가 형성되어 있다. 상기 내부 욕조(163)의 한 쌍의 그루브(164)와, 외부 욕조(161)의 한 쌍의 그루브(162)는, 금속 와이어(1)가 상기 그루브들(162)(164)을 통과하여 수평 직선 방향으로 진행할 수 있도록 서로 정렬된다.

상기 액체는 전해액으로서, 예를 들어, 황산(sulfuric acid), 수산(oxalic acid), 인산(phosphoric acid)을 포함하는 수용액일 수 있다. 상기 전해액에는 알루미늄(Al)의 산화를 촉진하는 산화 촉진제가 포함될 수 있다. 음극판(167)은 내부 욕조(163) 내에서 상기 전해액에 적어도 일 부분이 침지(浸漬)된다. 음극판(167)은 내부 욕조(163) 내에서 금속 와이어(1)의 진행 방향을 따라 연장되며, 금속 와이어(1)의 진행 방향의 좌측과 우측에 한 쌍이 배치된다. 한 쌍의 음극판(167)은 금속 와이어(1)의 진행 방향을 따라 상류에서 하류 방향으로 갈수록 금속 와이어(1)와의 간격이 좁아지도록 경사지게 연장된다(도 6 참조).

전원 공급기(169)는 음극판(167)을 음극(cathode)로 하고 금속 와이어(1)를 양극(anode)로 하여 전류가 흐르도록 통전시킨다. 예를 들어, 전원 공급기(169)의 음극 단자를 음극판(167)에 연결하고, 아노다이징 유닛(160)으로 진입하는 금속 와이어(1)를 지지하는 지지 롤러(29, 30)에 슬립 링(slip ring)(미도시)을 결합하여 금속 와이어(1)와 접촉되도록 하고 상기 전원 공급기(169)의 양극 단자를 상기 슬립 링에 연결하는 방법이 적용될 수 있다.

제1 저장 욕조(170)와 제2 저장 욕조(175)는 외부 욕조(161)의 외부에 배치되며 전해액이 수용되는 욕조로서, 제1 저장 욕조(170)와 제2 저장 욕조(175)의 액체가 내부 욕조(163)로 공급된다. 제1 저장 욕조(170)에 수용된 전해액이 반복적인 사용으로 오염되었을 때 제2 저장 욕조(175)에서 오염되지 않은 전해액을 내부 욕조(163)로 공급할 수 있고, 그 반대의 경우도 가능하다. 한 쌍의 저장 욕조가 구비되어 있으므로, 전해액을 교환하는 도중에 금속 와이어 아노다이징 과정의 중단 없이 작업을 계속 진행할 수 있어 작업 생산성이 향상된다.

내부 욕조 유입 유로(182)는 제1 저장 욕조(170) 또는 제2 저장 욕조(175)에 수용된 액체를 내부 욕조(163)로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조(170, 175)와 내부 욕조(163)를 연결하는 유로로서, 파이프(pipe)로 이루어질 수 있다. 내부 욕조 유입 유로(182) 상에는 강한 수압으로 액체를 내부 욕조(163)로 토출하기 위한 펌프(pump)(176)가 마련된다. 상기 펌프(176)는 내부 욕조(163)로 향하는 액체에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터(filter)(미도시)를 구비할 수 있다.

내부 욕조 유입 유로(182)의 단부(183)는 내부 욕조(163) 내측으로 금속 와이어(1)의 진행 경로와 겹쳐지게 연장되고, 상기 단부(183)에는 전해액을 금속 와이어(1)를 향해 강한 압력으로 상향 분출하는 복수의 노즐(nozzle)(184)이 구비된다. 금속 와이어(1)는, 외부 욕조(161)의 한 쌍의 그루브(162)와 내부 욕조(163)의 한 쌍의 그루브(164)를 통과하여 수평하게 직선 경로를 따라 진행하게 되며, 특히 내부 욕조 그루브(164)의 바닥(165)에 닿거나 약간 이격될 정도의 높이로 진행하게 된다. 이때 내부 욕조(163)에 수용된 액체의 수위(L2)는 노즐(184)에서 분출되는 액체의 강한 수압에 의해 상기 금속 와이어(1)의 높이보다 높게 유지된다. 이에 따라, 금속 와이어(1)는 내부 욕조(163)를 통과하면서 전해액에 충분히 잠기게 되고, 전원 공급기(169)를 통해 전기 에너지가 공급되어 금속 와이어(1), 전해액, 및 음극판(167)을 통해 전류가 흐르면 전기 분해 반응에 의해 금속 와이어(1)의 표면에 산화알루미늄(Al₂O₃)의 피막이 형성된다. 금속 와이어(1)가 내부 욕조(163) 내에서 진행하면서 산화알루미늄 피막이 적층됨에 따라 상류 측보다 하류 측에서 전기 분해에 대한 저항성이 커지게 되지만, 하류 측으로 갈수록 음극판(167)과 금속 와이어(1) 사이 간격이 좁아지므로 전기 분해 성능 및 산화알루미늄 피막 적층 성능이 지속적으로 강하게 유지될 수 있다.

내부 욕조(163)의 전해액은 내부 욕조 그루브(164)를 통해 외부 욕조(161)로 넘쳐 흐르게 되므로, 금속 와이어 아노다이징 장치(10)(도 1 참조)의 작동 중에 내부 욕조(163)의 액체 수위(L2)는 금속 와이어(1)의 진행 높이보다 높은 상태로 대략 일정하게 유지된다. 회수 유로(181)는 내부 욕조(163)에서 외부 욕조(161)로 넘쳐 흐른 전해액이 제1 저장 욕조(170) 또는 제2 저장 욕조(175)로 유도되도록, 외부 욕조(161)와 제1 저장 욕조(170) 또는 제2 저장 욕조(175)를 연결한다.

내부 욕조(163)와 저장 욕조(170)에는 전해액의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(168, 171)가 각각 설치되고, 저장 욕조(170)에는 히터(heater)(172)가 설치된다. 도 5에는 제1 저장 욕조(170)에만 온도 센서(171)와 히터(172)가 설치된 것처럼 도시되어 있으나 제2 저장 욕조(175)에도 설치된다. 또한, 내부 욕조 유입 유로(182)에는 냉각기(179)와 연결된 열 교환기(178)가 마련된다.

상기 온도 센서(168)(171)에 의해 일정 시간 간격마다 전해액의 온도가 측정되고, 그 측정된 온도가 미리 설정된 온도보다 낮아지게 되면 히터(172)가 작동하여 전해액의 온도를 상기 미리 설정된 온도까지 상승시키고, 그 측정된 온도가 미리 설정된 온도보다 높으면 냉각기(179)가 작동하여 열 교환기(178)를 통해 내부 욕조(163)로 유입되는 전해액의 온도를 낮추게 된다. 이와 같은 방법으로 금속 와이어(1)가 전기 분해되기에 적절한 온도로 전해액의 온도를 유지하여 금속 와이어(1)의 아노다이징 작업이 양호하게 진행되도록 한다.

후드(hood)(166)는 외부 욕조(161)의 개방된 상측을 가리며 액체에서 기화되는 가스(gas)를 포집하여 미리 정해진 경로를 통해 배출되도록 유도한다. 후드(166)를 통해 포집되어 배출되는 가스는 적절한 정화 장치(미도시)를 거쳐 정화된 후 대기로 배출될 수 있다.

후드(166)의 중앙부는 내부 욕조 그루브(164) 및 외부 욕조 그루브(162)와 정렬되게 개방되어 있다. 따라서, 금속 와이어(1)를 아노다이징 유닛(160)의 위에서 아래로 하강시켜 내부 욕조 그루브 바닥(165) 위에 지지되도록 올려 놓는 것으로 금속 와이어(1)를 아노다이징 유닛(160)에 편리하게 로딩(loading)할 수 있다.

도 8은 도 1의 제1 내지 제4 수세 유닛의 구성도이다. 도 8을 참조하면, 제1 내지 제4 수세 유닛(60, 100, 140, 200)은 서로 동일한 구성을 구비하며, 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)과 유사하게, 내부 욕조(63, 103, 143, 203), 외부 욕조(61, 10, 141, 201), 저장 욕조(70, 110, 150, 210), 내부 욕조 유입 유로(75, 115, 155, 215), 및 회수 유로(74, 114, 154, 214)를 구비한다.

내부 욕조(63, 103, 143, 203)는 금속 와이어(1)의 표면을 세척하기 위한 물(water)이 내부에 수용되며, 상측이 개방되어 있다. 외부 욕조(61, 101, 141, 201)는 내부 욕조(63, 103, 143, 203)에서 넘쳐 흐른 물이 외부로 유출되지 않도록 내부 욕조(63, 103, 143, 203)를 에워싸며, 상측이 개방되어 있다. 도 4를 참조하여 설명한 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)의 경우와 마찬가지로, 내부 욕조(63, 103, 143, 203) 및 외부 욕조(61, 101, 141, 201)에도 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 그루브(미도시)가 형성되어 있다. 내부 욕조(63, 103, 143, 203)의 한 쌍의 그루브(미도시)와, 외부 욕조(61, 101, 141, 201)의 한 쌍의 그루브(미도시)는, 금속 와이어(1)가 상기 그루브들을 통과하여 수평 직선 방향으로 진행할 수 있도록 서로 정렬된다.

저장 욕조(70, 110, 150, 210)는 외부 욕조(61, 101, 141, 201)의 외부에 배치되며 물이 수용되는 욕조로서, 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에 저장된 물이 내부 욕조(63, 103, 143, 203)로 공급된다. 내부 욕조 유입 유로(75, 115, 155, 215)는 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에 수용된 물을 내부 욕조(63, 103, 143, 203)로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조(70, 110, 150, 210)와 내부 욕조(63, 103, 143, 203)를 연결하는 유로로서, 파이프(pipe)로 이루어질 수 있다. 내부 욕조 유입 유로(75, 115, 155, 215) 상에는 강한 수압으로 물을 내부 욕조(63, 103, 143, 203)로 토출하기 위한 펌프(pump)(73, 113, 153, 213)가 마련된다. 상기 펌프(73, 113, 153, 213)는 내부 욕조(63, 103, 143, 203)로 향하는 물에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터(filter)(미도시)를 구비할 수 있다.

. 내부 욕조 유입 유로(75, 115, 155, 215)의 단부(76, 116, 156, 216)는 내부 욕조(63, 103, 143, 203) 내측으로 금속 와이어(1)의 진행 경로와 겹쳐지게 연장되고, 상기 단부(76, 116, 156, 216)에는 물을 금속 와이어(1)를 향해 강한 압력으로 상향 분출하는 복수의 노즐(77, 117, 157, 217)이 구비된다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 마찬가지로, 금속 와이어(1)는 외부 욕조(61, 101, 141, 201)의 한 쌍의 그루브(미도시)와 내부 욕조(63, 103, 143, 203)의 한 쌍의 그루브(미도시)를 통과하여 수평하게 직선 경로를 따라 진행하게 되며, 이때 내부 욕조(63, 103, 143, 203)에 수용된 물의 수위(L3)는 노즐(77, 117, 157, 217)에서 분출되는 물(water)의 강한 수압에 의해 상기 금속 와이어(1)의 높이보다 높게 유지된다. 이에 따라, 금속 와이어(1)는 내부 욕조(63, 103, 143, 203)를 통과하면서 물에 충분히 잠기면서 접촉하게 되어 깨끗하게 표면이 세척된다.

내부 욕조(63, 103, 143, 203)의 물은 상기 내부 욕조(63, 103, 143, 203)의 그루브(미도시)를 통해 외부 욕조(61, 101, 141, 201)로 넘쳐 흐르게 되므로, 금속 와이어 아노다이징 장치(10)(도 1 참조)의 작동 중에 내부 욕조(63, 103, 143, 203)의 물의 수위(L3)는 금속 와이어(1)의 진행 높이보다 높은 상태로 대략 일정하게 유지된다. 회수 유로(74, 114, 154, 214)는 내부 욕조(63, 103, 143, 203)에서 외부 욕조(61, 101, 141, 201)로 넘쳐 흐른 물이 저장 욕조(70, 110, 150, 210)로 유도되도록, 외부 욕조(61, 101, 141, 201)와 저장 욕조(70, 110, 150, 210)를 연결한다.

저장 욕조(70, 110, 150, 210)에는 상수도(미도시)로부터 물을 공급받을 수 있게 물 공급 유로(78, 118, 158, 218)이 연결되고, 물 공급 유량은 밸브(72, 112, 152, 212)에 의해 조절된다. 또한, 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에는 내부에 일정 수위 이상으로 물이 채워지면 이를 배수하기 위한 오버 플로우 배출 유로(79, 119, 159, 219)가 마련된다. 한편, 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에는 수용된 물의 탁도(turbidity) 또는 수소 이온 농도(pH)를 측정하는 센서(71, 111, 151, 211)가 설치된다. 상기 센서(71, 111, 151, 211)는 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에 수용된 물이 금속 와이어(1)를 세척하고 재활용되면서 오염된 정도를 측정하기 위한 센서이다.

상기 센서(71, 111, 151, 211)에 의해 일정 시간 간격마다 물의 탁도 또는 수소 이온 농도가 측정되고, 그 측정된 값이 미리 설정된 적정 값의 범위를 벗어나게 되면 밸브(72, 112, 152, 212)를 개방하여 물 공급 유로(78, 118, 158, 218)를 통하여 저장 욕조(70, 110, 150, 210)로 오염되지 않은 물을 공급하고, 저장 욕조(70, 110, 150, 210)에 채워져 있는 오염된 물을 오버 플로우 배출 유로(79, 119, 159, 219)를 통해 배수함으로써, 물의 탁도 또는 수소 이온 농도를 상기 미리 설정된 적정 값으로 관리할 수 있고, 금속 와이어(1)의 세척 작업이 양호하게 진행되도록 한다.

도 9는 도 1의 봉공 처리 유닛의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 봉공 처리 유닛(220)은 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)과 유사하게, 내부 욕조(223), 외부 욕조(221), 저장 욕조(230), 내부 욕조 유입 유로(235), 및 회수 유로(234)를 구비한다. 내부 욕조(223)는 80℃ 이상의 고온의 물(water)이 내부에 수용되며, 상측이 개방되어 있다. 외부 욕조(221)는 내부 욕조(223)에서 넘쳐 흐른 물이 외부로 유출되지 않도록 내부 욕조(223)를 에워싸며, 상측이 개방되어 있다. 도 4를 참조하여 설명한 탈지 유닛(40), 에칭 유닛(80), 및 중화 유닛(120)의 경우와 마찬가지로, 내부 욕조(223) 및 외부 욕조(221)에도 금속 와이어(1)의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 그루브(미도시)가 형성되어 있다. 내부 욕조(223)의 한 쌍의 그루브(미도시)와, 외부 욕조(221)의 한 쌍의 그루브(미도시)는, 금속 와이어(1)가 상기 그루브들을 통과하여 수평 직선 방향으로 진행할 수 있도록 서로 정렬된다.

저장 욕조(230)는 외부 욕조(221)의 외부에 배치되며 고온의 물이 수용되는 욕조로서, 저장 욕조(230)에 저장된 물이 내부 욕조(223)로 공급된다. 내부 욕조 유입 유로(235)는 저장 욕조(230)에 수용된 물을 내부 욕조(223)로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조(230)와 내부 욕조(223)를 연결하는 유로로서, 파이프(pipe)로 이루어질 수 있다. 내부 욕조 유입 유로(235) 상에는 강한 수압으로 물을 내부 욕조(223)로 토출하기 위한 펌프(233)가 마련된다. 상기 펌프(233)는 내부 욕조(223)로 향하는 물에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터(filter)(미도시)를 구비할 수 있다.

. 내부 욕조 유입 유로(235)의 단부(236)는 내부 욕조(223) 내측으로 금속 와이어(1)의 진행 경로와 겹쳐지게 연장되고, 상기 단부(236)에는 물을 금속 와이어(1)를 향해 강한 압력으로 상향 분출하는 복수의 노즐(237)이 구비된다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 마찬가지로, 금속 와이어(1)는 외부 욕조(221)의 한 쌍의 그루브(미도시)와 내부 욕조(223)의 한 쌍의 그루브(미도시)를 통과하여 수평하게 직선 경로를 따라 진행하게 되며, 이때 내부 욕조(223)에 수용된 고온의 물의 수위(L4)는 노즐(237)에서 분출되는 물(water)의 강한 수압에 의해 상기 금속 와이어(1)의 높이보다 높게 유지된다. 이에 따라, 금속 와이어(1)는 내부 욕조(223)를 통과하면서 고온의 물에 충분히 잠기면서 접촉하게 되고, 아노다이징 유닛(160)을 통과하여 금속 와이어(1) 외주면에 적층된 산화알루미늄 피막 표면에 형성된 다수의 미세공(micro hole)이 폐쇄된다.

내부 욕조(223)의 물은 상기 내부 욕조(223)의 그루브(미도시)를 통해 외부 욕조(221)로 넘쳐 흐르게 되므로, 금속 와이어 아노다이징 장치(10)(도 1 참조)의 작동 중에 내부 욕조(223)의 고온의 물의 수위(L4)는 금속 와이어(1)의 진행 높이보다 높은 상태로 대략 일정하게 유지된다. 회수 유로(234)는 내부 욕조(223)에서 외부 욕조(221)로 넘쳐 흐른 물이 저장 욕조(230)로 유도되도록, 외부 욕조(221)와 저장 욕조(230)를 연결한다.

저장 욕조(230)에는 상수도(미도시)로부터 물을 공급받을 수 있게 물 공급 유로(238)이 연결되고, 물 공급 유량은 밸브(232)에 의해 조절된다.

내부 욕조(223)와 저장 욕조(230)에는 물의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(228, 231)가 각각 설치되고, 저장 욕조(230)에는 히터(heater)(239)가 설치된다. 상기 온도 센서(228, 231)에 의해 일정 시간 간격마다 물의 온도가 측정되고, 그 측정된 온도가 미리 설정된 온도보다 낮아지게 되면 히터(239)가 작동하여 물의 온도를 상기 미리 설정된 온도까지 상승시키게 된다. 이와 같은 방법으로 금속 와이어(1)의 산화알루미늄 피막을 봉공 처리하기에 적절한 온도로 유지된다.

도 10은 도 1의 건조 유닛의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 건조 유닛(240)은 하우징(241)과, 압축기(246)와, 압축 공기 유로(248)를 구비한다. 압축기(246)는 외부 공기를 고압으로 압축하여 하우징(241) 내부로 연장된 압축 공기 유로(248)로 송풍한다. 압축 공기 유로(248)는 하우징(241) 내부를 통과하는 금속 와이어(1)의 진행 방향을 따라 연장된다. 압축 공기 유로(248)에는 압축 공기를 금속 와이어(1)를 향해 강한 압력으로 분사하는 복수의 노즐(250)이 구비된다. 상기 노즐(250)에서 분사되는 공기에 의해 봉공 처리 유닛(220)을 통과하여 금속 와이어(1)의 표면에 묻어 있는 물이 건조된다. 하우징(241)의 일측에는 금속 와이어(1)에서 제거된 물이 배출되는 배수관(244)이 마련된다. 상기 배수관(244)은 하수관으로 연결될 수 있다. 그러나, 도시되진 않았으나 상기 배수관(244)이 제1 내지 제4 수세 유닛(60, 100, 140, 200)의 저장 욕조(70, 110, 150, 210)로 연결되어 재사용(recycling)될 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 금속 와이어 10: 금속 와이어 아노다이징 장치
11: 이송 유닛 40: 탈지 유닛
60,80,100,140,200: 수세 유닛 80: 에칭 유닛
120: 중화 유닛 160: 아노다이징 유닛
220: 봉공 처리 유닛 240: 건조 유닛

Claims

금속 와이어가 권취된 공급 릴; 상기 공급 릴로부터 상기 금속 와이어를 끊김 없이 연속적으로 이송하는 이송 유닛; 상기 공급 릴 하류에 배치되어서 금속 와이어 표면에 형성된 산화막과 이물질을 제거해주는 에칭 유닛; 상기 에칭 유닛 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어의 표면에 피막을 형성하는 아노다이징 유닛; 상기 아노다이징 유닛의 하류에 배치되며, 상기 피막 표면에 형성된 다수의 미세공(micro hole)을 폐쇄하는 봉공 처리 유닛; 상기 봉공 처리 유닛의 하류에 배치되며, 상기 금속 와이어 표면에 잔류하는 액체를 건조 제거하는 건조 유닛; 상기 건조 유닛복수의 수세 유닛들; 및 상기 건조 유닛 하류에 배치되어 상기 금속 와이어를 회수하는 회수 릴;을 구비하고,
상기 에칭 유닛, 아노다이징 유닛, 봉공 처리 유닛, 및 수세유닛은 각각, 끊김 없이 연속적으로 직선 진행하는 금속 와이어(metal wire)에 액체를 투입하여 상기 금속 와이어를 표면 처리하는 유닛으로, 상기 액체가 수용되는 내부 욕조; 및, 상기 내부 욕조를 에워싸는 외부 욕조;를 구비하고,
상기 금속 와이어가 상기 내부 욕조를 통과하는 동안 상기 액체가 상기 내부 욕조에서 밖으로 넘쳐 흐르면서 상기 금속 와이어에 접촉하여 상기 금속 와이어가 표면 처리되고, 상기 내부 욕조에서 넘쳐 흐른 액체는 상기 외부 욕조의 밖으로는 넘쳐 흐르지 않고,
상기 이송 유닛은, 상기 에칭 유닛, 아노다이징 유닛, 봉공 처리 유닛, 건조 유닛 및 수세유닛들을 통과하는 금속 와이어는 서로 동일한 높이를 가지도록 하여, 상기 공급 릴로부터 회수 릴까지 금속 와이어를 일렬로 이송하며,
적어도 상기 에칭 유닛 및 아노다이징 유닛은, 각각 외부 욕조와 연결되고, 선택적으로 상기 액체를 내부 욕조로 공급되도록 각각 상기 액체를 저장하는 제1 저장 욕조 및 제2 저장 욕조를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 내부 욕조는, 상측이 개방되며, 상기 금속 와이어의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)가 형성되고,
상기 외부 욕조는, 상측이 개방되며, 상기 금속 와이어의 진행 방향으로 상류 측 및 하류 측의 측벽에 상단으로부터 하측으로 파여진 한 쌍의 그루브(groove)가 형성되고,
상기 금속 와이어는 상기 내부 욕조의 한 쌍의 그루브와 상기 외부 욕조의 한 쌍의 그루브를 통과하여 상기 내부 욕조에 수용된 액체의 수위(level)보다 낮은 높이로 상기 내부 욕조를 관통하며 상기 액체와 접촉하고,
상기 액체는 상기 내부 욕조의 한 쌍의 그루브를 통해 상기 외부 욕조로 넘쳐 흐르는 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제2 항에 있어서,
상기 외부 욕조의 외부에 배치되며, 상기 액체가 수용되는 저장 욕조; 상기 액체를 상기 저장 욕조에서 상기 내부 욕조로 공급하기 위해, 상기 저장 욕조와 상기 내부 욕조를 연결하는 내부 욕조 유입 유로; 및, 상기 내부 욕조에서 상기 외부 욕조로 넘쳐 흐른 액체가 상기 외부 욕조에서 상기 저장 욕조로 유도되도록, 상기 외부 욕조와 상기 저장 욕조를 연결하는 회수 유로;를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제3 항에 있어서,
상기 내부 욕조 유입 유로의 단부에 상기 액체를 상기 금속 와이어를 향해 강하게 분출하는 노즐(nozzle)이 구비된 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제2 항에 있어서,
상기 외부 욕조의 개방된 상측을 가리며 상기 액체에서 기화되는 가스(gas)를 포집하여 미리 정해진 경로를 통해 배출되도록 유도하는 후드(hood);를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 에칭 유닛 상류에 설치되며, 상기 금속 와이어 표면의 유분(油分)을 제거해주는 탈지 유닛, 및
상기 에칭 유닛와 아노다이징 유닛의 중간에 개재되어서, 상기 금속 와이어 표면이 중성이 아닌 경우 이를 중화시키는 중화 유닛을 더 포함하고,
상기 이송 유닛은, 상기 탈지 유닛 및 중화 유닛을 통과하는 금속와이어가 상기 에칭 유닛, 아노다이징 유닛, 봉공 처리 유닛, 건조 유닛 및 수세 유닛들을 통과하는 금속 와이어와 서로 동일한 높이를 가지도록 이송하는 것을 특징으로 하는 금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 수세 유닛의 액체는, 상기 금속 와이어 표면을 세척하기 위한 물(water)인 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제3 항에 있어서,
상기 수세 유닛의 액체는, 상기 금속 와이어 표면을 세척하기 위한 물(water)로서,
상기 수세 유닛은, 상기 저장 욕조에 수용된 물의 탁도(turbidity) 또는 수소 이온 농도 지수(pH)를 측정하는 센서;를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 아노다이징 유닛은, 상기 내부 욕조 내에서 전해액에 적어도 일 부분이 침지(浸漬)되는 음극판; 및, 상기 음극판을 음극(cathode)로 하고 상기 금속 와이어를 양극(anode)으로 하여 전류가 흐르도록 통전시키는 전원 공급기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제9 항에 있어서,
상기 음극판은, 상기 내부 욕조 내에서 상기 금속 와이어의 진행 방향을 따라 연장되며, 상기 금속 와이어 진행 방향을 따라 상류에서 하류 방향으로 갈수록 상기 금속 와이어와의 간격이 좁아지도록 경사진 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 봉공처리유닛에서의 액체는 80℃ 이상의 고온의 물(water)인 것을 특징으로 하는,금속 와이어 아노다이징 장치.
제1 항에 있어서,
상기 건조 유닛은:
압축기와;
상기 금속 와이어가 통과하도록 설치되며, 일측에 배수관이 마련된 하우징;
상기 압축기로부터 하우징 내부에 상기 금속 와이어 진행 방향을 따라 연장된 것으로, 상기 압축기로부터의 압축공기를 이송하는 압축 공기 유로; 및
상기 압축 공기 유로 선단에 위치하여, 금속 와이어를 향해 압축공기를 분사하는 복수의 노즐들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 와이어 아노다이징 장치.
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제6 항에 있어서,
상기 수세 유닛은:
상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 탈지 유닛과 상기 에칭 유닛 사이에 배치되는 제1 수세 유닛; 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 에칭 유닛과 상기 중화 유닛 사이에 배치되는 제2 수세 유닛; 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 중화 유닛과 상기 아노다이징 유닛 사이에 배치되는 제3 수세 유닛; 및, 상기 금속 와이어의 진행 경로 상에 상기 아노다이징 유닛과 상기 봉공 처리 유닛 사이에 배치되는 제4 수세 유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.
제15 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 수세 유닛은 각각, 자신의 저장 욕조에 수용된 물의 탁도(turbidity) 또는 수소 이온 농도 지수(pH)를 측정하는 센서를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 금속 와이어 아노다이징 장치.