KR101690299B1 - manufacturing method of Aluminum electric wire with oxide layer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum wire with an oxide layer. The method comprises: a step of preparing an electrolytic cell (10) to be located on a side of a drawing device; a step of inserting an insulator (25) into both sides and internal selection location of a metal pipe (20); a step of installing a guide roller unit (50); a step of fixing the aluminum wire to a winder (40); a step of forming an oxide layer by coating the surface of the aluminum wire; and a step of forming the oxide layer on the surface of the aluminum wire. The present invention can manufacture the aluminum wire of high quality having excellent durability and hardness.

Description

산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법{manufacturing method of Aluminum electric wire with oxide layer}[0001] The present invention relates to a manufacturing method of an aluminum wire,

본 발명은 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법에 관한 것으로, 압출 또는 신선과정을 거쳐 제조된 알루미늄 선재를 전해조로 연속 공급하여 그 전해조 내의 전해액을 통과하면서 플라즈마 전해 산화기법에 의해 연속적으로 선재 표면에 산화물층을 형성시키도록 한 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an aluminum wire in which an oxide layer is formed, in which an aluminum wire rod produced through an extrusion or drawing process is continuously supplied into an electrolytic bath and is continuously passed through an electrolytic solution in the electrolytic bath, And an oxide layer is formed so as to form a layer thereon.

일반적으로 전선은 고전압용 전력 케이블을 비롯하여 각종 전기, 전자 설비 및 일반 가전 제품 등에 사용되는 전기케이블까지 다양한 종류가 있으며, 주로 전압과 전류를 공급하기 위해 널리 사용된다.Generally, there are various kinds of electric cables ranging from electric cables for high voltage to electric cables for general electric appliances and general household appliances, and they are widely used mainly for supplying voltage and current.

전선은 전류가 원활히 흐르도록 하는 도체층과, 그 도체층을 둘러싸는 절연 피복층으로 형성되고, 전선의 도체층으로는 도전성과 가공성이 우수한 구리가 주로 사용된다. 그러나 최근 들어서는 구리 자원의 부족에 더하여 경량화와 재료의 재활용의 용이성을 고려하여, 구리 전선 대신에 알루미늄 전선을 사용하고 있는 추세이다.The electric wire is formed of a conductor layer for allowing a current to flow smoothly and an insulating coating layer surrounding the conductor layer, and copper, which is excellent in conductivity and workability, is mainly used as the conductor layer of the electric wire. However, in recent years, in addition to the shortage of copper resources, in consideration of the weight reduction and ease of material recycling, aluminum wires are being used instead of copper wires.

알루미늄 전선은 통상 압출 또는 신선과정을 통해 선재를 제조하게 되는데, 소재 특성상 압출 또는 신선과정을 통해 제조됨에 따라 선재의 경도를 변경하는데 어려움이 있음으로써 선재의 제조 후 가공을 통해 선재의 내구성을 향상시키도록 하고 있다.Aluminum wires usually produce wire rod through extrusion or drawing process. Due to the nature of the material, it is difficult to change the hardness of wire rod as it is manufactured through extrusion or drawing process. Therefore, it is possible to improve the durability of wire rod through post- .

특히 알루미늄은 공기속에 노출되면 금속표면이 즉시 산화물로 덮이게 되는데, 이러한 자연 산화피막은 피막두께의 한계로 공업적 이용가치가 적으므로, 인공적인 방법으로 알루미늄 표면에 피막을 형성하여 사용하고 있다.Particularly, when aluminum is exposed to air, the metal surface is immediately covered with oxide. Since the natural oxide film has a small industrial value due to the limit of the film thickness, the aluminum film is formed on the surface of aluminum by an artificial method.

알루미늄 선재의 표면처리방법으로, 화성피막처리법(chemical conversion treatment), 유기도막코팅(organic coating), 양극산화기법(anodizing), 플라즈마 전해 산화기법(plasma electrolytic oxidation, PEO)등이 있다.Chemical conversion treatment, organic coating, anodizing, and plasma electrolytic oxidation (PEO) are the surface treatment methods of aluminum wire.

화성피막처리법은 화학반응을 이용하여 표면에 얇은 불활성 화학피막 즉, 부동태 피막을 형성시켜 친수성 부여, 전도성, 내식성 및 방청성을 높이는 피막의 형성 방법으로서 크롬화합물, 중금속 및 인산화합물 등의 금속처리제와 인산, 불산 등이 사용된다. 그러나 Cr6 +이 배출되어 별도의 폐액 처리 장치가 필요하고 인체에 유해하여 사용이 제한되고 있는 실정이다. 도료를 이용한 유기도막코팅 역시 광범위하게 사용되는 방식으로서 여러 계열의 수지를 금속표면에 코팅하는 방식으로 수행된다. 유기도막은 에칭프라이머 또는 양극산화를 통해 전처리 후 하도, 상도 순으로 형성되며 초기 전처리 공정은 유기도막과 알루미늄간의 결합특성의 향상 및 부동태막의 형성을 위해 필수적 공정이다. 현재 유기도막 코팅법은 단가절감의 이유로 주로 스프레이기법이 사용되고 있다. 양극산화기법은 피막의 우수한 투명성, 염색시 우수한 흡착력, 착색, 내식, 내마모성, 경도가 높은 피막형성이 가능하나 피막의 형성시간이 길다는 단점이 있다.The chemical conversion coating process is a process for forming a thin film which forms a thin inert chemical coating on the surface, that is, a passivation coating, which imparts hydrophilicity, enhances conductivity, corrosion resistance and rust prevention property by chemical reaction. , And hydrofluoric acid. However, since Cr 6 + is discharged, a separate waste liquid treatment device is required and its use is restricted due to harmful effects to human body. Coating of organic coatings using paints is also a widely used method and is carried out by coating several kinds of resins on metal surfaces. The organic coating film is formed in the order of primer and top coat after pretreatment through etching primer or anodic oxidation, and the initial pretreatment process is an essential process for improving the bonding property between the organic coating film and aluminum and for forming the passivation film. At present, organic coating methods are mainly used for spray coating because of cost reduction. The anodic oxidation method has a disadvantage in that it has excellent transparency of the film, excellent adsorption power upon dyeing, coloring, corrosion resistance, abrasion resistance, and high hardness film formation but a long film formation time.

한편, 최근 플라즈마 전해기법에 대한 관심이 증가하고 있는데, 이 기법은 친환경 표면처리 기법의 하나로서 저탄소 녹색 성장에 부합하는 기술이고, 수초내지 수분내 균일하고 밀착성이 매우 우수한 산화물 코팅층 형성시킬 수 있는 장점을 지니고 있다. 이 기법은 전기 화학적 안정성이 높은 금속(스테인리스틸 또는 백금 합금 등)을 음극(cathode)으로 하고, 반응을 시키고자 하는 알루미늄을 양극(anode)으로 사용하여 전해질 함침 후 알루미늄표면의 유전막을 통전할 수 있는 유전파괴전압(dielectric breakdown voltage) 이상을 외부에서 가함으로써 가스(수소 또는 산소 가스)에 arc(또는 spark 또는 plasma)를 유도하여 산화물층을 형성하는 방법이다. 즉 순간 발생하는 플라즈마 에너지가 순간적으로 산화물을 융착시켜 양극 위에 코팅층을 형성하는 것이다. 이때 양극에 위치한 금속의 표면은 양극산화기법으로 형성된 산화물과는 전혀 다른 매우 치밀하고 단단한 산화물이 형성하게 되며, 특히 알루미늄의 경우 기재에의 표층부에 α-Al2O3 경질 산화물층이 되어 내열성, 내식성이 매우 우수하고, 전구간에 걸쳐 균일한 코팅 두께를 얻을 수 있다. 특허등록 제10-0485831호를 참고하면 플라즈마 전해 산화기법을 이용하여 알루미늄의 내식성을 향상시키기 위한 산화물층을 형성하는 방법이 개시되어 있다.In recent years, there has been an increasing interest in plasma electrolytic techniques. This technique is one of the environmentally friendly surface treatment techniques and is a technique compatible with low-carbon green growth. It is a technique capable of forming an oxide coating layer having excellent uniformity within a few seconds to several minutes, . This technique can be used to energize the dielectric film on the aluminum surface after electrolytic impregnation by using a metal with high electrochemical stability (such as stainless steel or platinum alloy) as the cathode and using aluminum as the anode for the reaction (Spark or plasma) is induced in a gas (hydrogen or oxygen gas) by applying a dielectric breakdown voltage of at least a predetermined voltage to the oxide layer to form an oxide layer. That is, an instantaneous plasma energy instantaneously fuses oxides to form a coating layer on the anode. At this time, the surface of the metal located at the anode forms a very dense and hard oxide which is completely different from the oxide formed by the anodic oxidation technique. Particularly, in the case of aluminum, the surface layer of the substrate has a hard oxide layer of? -Al 2 O 3 , Corrosion resistance is excellent, and a uniform coating thickness can be obtained throughout the whole area. Patent Publication No. 10-0485831 discloses a method of forming an oxide layer for improving the corrosion resistance of aluminum using a plasma electrolytic oxidation technique.

공개특허공보 제10-2014-0077737호(2014.06.24, 알루미늄 전선, 알루미늄 전선 제조방법 및 차량)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2014-0077737 (April 24, 2014, aluminum wire, method of manufacturing aluminum wire and vehicle) 공개특허공보 제10-2011-0116837호(2011.10.26, 동복 알루미늄 전선 및 그 제조방법)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2011-0116837 (October 26, 2011, Dongwook Aluminum Wire and Method for Manufacturing the Same) 공개특허공보 제10-2013-0014214호(2013.02.07, 알루미늄 전선)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0014214 (Mar. 02, 2013, aluminum wire) 등록특허공보 제10-0485831호(2015.08.13, 가전용 알루미늄 열교환기의 산화물층 및 도료층 제조방법)Patent Registration No. 10-0485831 (2015.08.13, Oxide layer of aluminum heat exchanger for home appliance and method of manufacturing paint layer)

본 발명은 플라즈마 전해 산화기법을 이용하여 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성하되, 전해액에 알루미늄 선재를 연속적으로 공급하여 통과시키도록 하여 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성하도록 한 후 전선으로 제조하도록 한 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법을 제공하는 데 있다.In the present invention, an oxide layer is formed on the surface of an aluminum wire using a plasma electrolytic oxidation method, and an aluminum layer is formed on the surface of the aluminum wire by continuously supplying and passing the aluminum wire through the electrolytic solution. And a method of manufacturing an aluminum wire in which an oxide layer is formed.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법은 전선으로 사용되는 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성한 후 그 산화물층의 외부를 수지로 피복하여 알루미늄 전선을 제조하는 알루미늄 전선 제조방법에 있어서, 산화물질이 포함된 전해액이 수용된 전해조(10)를 신선장치 출측에 위치되게 준비하는 단계; 표면에 복수개의 홀(21)이 타공된 중공형의 금속관(20)을 구비하고, 그 금속관(20)의 양측과 내부 선택위치에 선재 통과홀(26)이 형성된 절연체(25)를 끼워 결합하는 단계; 상기 절연체(25)가 결합된 금속관(20)을 전해조 내부로 수용시켜 전해액에 침지되게 하고, 전해조(10)의 외부에는 플라즈마 전해 산화기법에 의해 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취하기 위한 권취기(40) 및 그 권취기의 전단에 알루미늄 선재를 권취기로 안내하는 안내롤러부(50)를 설치하는 단계; 상기 신선장치를 통과시켜 신선완료된 알루미늄 선재를 상기 금속관(20)의 일측에 결합된 절연체의 선재 통과홀에 끼워 타측에 결합된 절연체의 선재 통과홀을 통해 인출시킨 후 상기 안내롤러부(50)를 통과시켜 권취기(40)에 고정하는 단계; 상기 안내롤러부(50)와 금속관(20)에 각각 양극단자와 음극단자를 연결한 후 교류전압을 인가하여 알루미늄 선재 표면을 코팅하여 산화물층을 형성하는 단계; 상기 권취기(40)를 작동시켜 신선작업되어 공급되는 알루미늄 선재를 전해액에 침지시켜 플라즈마 전해 산화반응으로 표면에 산화물층이 형성되게 함과 아울러 플라즈마 전해 산화반응을 거쳐 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취기에 권취시키도록 하여 알루미늄 선재를 전해조로 공급하면서 연속적으로 알루미늄 선재 표면에 산화물층을 형성하는 단계; 상기 권취기(40)에 권취된 알루미늄 선재를 권출시켜 알루미늄 선재 외부를 수지로 피복하여 외피를 갖는 전선으로 형성시키는 단계; 를 거쳐 신선작업과 산화물층 형성작업을 순차적으로 수행하도록 한 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, there is provided a method of manufacturing an aluminum wire in which an oxide layer is formed, comprising the steps of forming an oxide layer on a surface of an aluminum wire used as a wire, coating the outside of the oxide layer with a resin, A method for manufacturing a wire, comprising the steps of: preparing an electrolytic bath (10) containing an electrolyte containing an oxidizing material so as to be placed on a drawing device; And a hollow metal pipe 20 in which a plurality of holes 21 are formed on the surface of the metal pipe 20. The insulator 25 having the wire passage hole 26 formed on both sides of the metal pipe 20 and the inner selected position step; A metal tube 20 to which the insulator 25 is coupled is received in the electrolytic bath so as to be immersed in the electrolytic solution and the outside of the electrolytic bath 10 is wound with a coil for winding an aluminum wire having an oxide layer formed on the surface thereof by plasma electrolytic oxidation (40) and a guide roller portion (50) for guiding the aluminum wire to the winder at the front end of the winder; The drawn aluminum wire is passed through the drawing device to be drawn through a wire through-hole of an insulator coupled to one side of the metal tube 20, and drawn out through a wire through hole of an insulator coupled to the other side, And fixing it to the winder (40); Connecting an anode terminal and an anode terminal to the guide roller portion (50) and the metal tube (20), respectively, and applying an AC voltage to form an oxide layer by coating the surface of the aluminum wire; The aluminum wire rod which is supplied by drawing operation by operating the winder 40 is immersed in an electrolytic solution so that an oxide layer is formed on the surface by a plasma electrolytic oxidation reaction and an oxide layer is formed on the surface through a plasma electrolytic oxidation reaction, Winding the aluminum wire into an electrolytic bath so as to continuously form an oxide layer on the surface of the aluminum wire rod; Winding the aluminum wire wound around the winder (40) to form an outer wire covering the outside of the aluminum wire with a resin; And an oxide layer forming operation are successively carried out.

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상기의 구성으로 이루어진 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법에 따르면, 전해액에 알루미늄 선재를 연속적으로 공급하여 통과시키면서 선재 표면에 산화물층을 형성함으로써 생산량을 대폭 높일 수 있고, 전해액에 수용된 상태에서 복수개의 홀이 타공된 금속관을 통과하면서 코팅되도록 이루어짐으로써 선재 표면에 균일한 코팅이 가능하고, 그에 따라 우수한 내식성 및 경도를 갖는 고품질의 알루미늄 전선을 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the aluminum wire manufacturing method in which the oxide layer having the above-described structure is formed, the production amount can be greatly increased by forming the oxide layer on the surface of the wire rod while continuously supplying and passing the aluminum wire rod through the electrolytic solution. Is coated while passing through the perforated metal tube, so that it is possible to uniformly coat the surface of the wire material, and accordingly, it is possible to produce a high quality aluminum wire having excellent corrosion resistance and hardness.

도 1은 본 발명에 따른 산화물층이 형성된 알루미늄 전선의 제조과정을 보인 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 전해 산화기법으로 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성하는 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 금속관을 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 선재의 신선작업 후단에 위치되게 산화물층 형성장치를 설치한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 전해조 내부에 교반수단을 설치한 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 산화물층이 형성된 알루미늄 선재에 염수 분무한 시험성적서.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a process for manufacturing an aluminum wire having an oxide layer according to the present invention,
FIG. 2 is a schematic view illustrating the formation of an oxide layer on the surface of an aluminum wire by the plasma electrolytic oxidation technique according to the present invention. FIG.
3 is a perspective view showing a metal tube according to the present invention,
FIG. 4 is a view showing a structure in which an oxide layer forming apparatus is disposed at a post-drawing stage of an aluminum wire rod according to the present invention,
FIG. 5 is a state in which stirring means is provided inside the electrolytic bath according to the present invention,
6 is a test report in which an aluminum wire having an oxide layer formed according to the present invention is sprayed with salt water.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법 및 알루미늄 전선의 선재 표면에 산화물층을 형성하기 위한 산화물층 형성장치를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an aluminum wire manufacturing method in which an oxide layer is formed according to a preferred embodiment of the present invention and an oxide layer forming apparatus for forming an oxide layer on the surface of a wire of an aluminum wire will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법은 전선으로 사용되는 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성한 후 그 산화물층의 외부를 수지로 피복하여 알루미늄 전선을 제조하는 제조방법으로서, As shown in FIGS. 1 and 2, an aluminum wire having an oxide layer formed thereon according to an embodiment of the present invention includes an oxide layer formed on the surface of an aluminum wire used as a wire, To thereby produce an aluminum wire,

1단계: 산화물질이 포함된 전해액이 수용된 전해조(10)를 준비Step 1: Prepare an electrolytic bath (10) containing an electrolytic solution containing an oxidizing substance

2단계: 중공형의 금속관(20)을 구비한 후 그 금속관(20)의 내부에 선재 통과홀(26)이 형성된 절연체(25)를 복수개 끼워 결합Step 2: After inserting a hollow metal tube 20, a plurality of insulators 25 having a wire passage hole 26 formed in the metal tube 20 are inserted

3단계: 상기 절연체(25)가 결합된 금속관(20)을 전해조 내부로 수용시켜 전해액에 침지되게 하고, 전해조(10)의 외부에는 플라즈마 전해 산화기법에 의해 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취하기 위한 권취기(40) 및 그 권취기의 전단에 알루미늄 선재를 권취기로 안내하는 안내롤러부(50)를 설치Step 3: The metal tube 20 to which the insulator 25 is coupled is received in the electrolytic bath to be immersed in the electrolytic solution, and an aluminum wire rod having an oxide layer formed on the surface thereof by the plasma electrolytic oxidation method is wound around the electrolytic bath 10 And a guide roller portion 50 for guiding the aluminum wire to the winder is installed at the front end of the winder

4단계: 알루미늄 선재를 상기 금속관(20)의 일측에 결합된 절연체의 선재 통과홀에 끼워 타측에 결합된 절연체의 선재 통과홀을 통해 인출시킨 후 상기 안내롤러부(50)를 통과시켜 권취기(40)에 고정Step 4: The aluminum wire rod is inserted into the wire passage hole of the insulator coupled to one side of the metal pipe 20 and is drawn out through the wire passage hole of the insulator attached to the other side, and then passed through the guide roller portion 50, 40)

5단계: 상기 안내롤러부(50)와 금속관(20)에 각각 양극단자와 음극단자를 연결한 후 교류전압을 인가하여 알루미늄 선재 표면을 코팅하여 산화물층을 형성Step 5: After connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to the guide roller portion 50 and the metal pipe 20, an AC voltage is applied to coat the aluminum wire surface to form an oxide layer

6단계: 상기 권취기(40)를 작동시켜 전해액에 알루미늄 선재를 침지시킴과 아울러 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취기에 권취시키도록 하여 연속적으로 알루미늄 선재 표면에 산화물층을 형성Step 6: The winder 40 is operated to immerse the aluminum wire into the electrolytic solution, and the aluminum wire having the oxide layer formed thereon is wound around the winder to continuously form an oxide layer on the surface of the aluminum wire

7단계: 상기 권취기(40)에 권취된 알루미늄 선재를 권출시켜 수지로 피복하여 외피를 갖는 전선으로 형성Step 7: The aluminum wire wound around the winder 40 is wound and covered with a resin to form an electric wire having a shell

하는 단계를 거쳐 알루미늄 전선을 제조하게 된다.And then the aluminum wire is manufactured.

여기서, 상기 1단계는 전해조를 준비하는 단계임에 따라 상기 2단계보다 먼저 수행될 수도 있고, 2단계보다 후에 수행될 수도 있는 것이다.Here, the first step may be performed before the second step, or may be performed after the second step depending on the step of preparing the electrolytic bath.

상기 전해조에는 온도조절기를 설치하여 전해액의 온도가 0~20℃로 유지될 수 있도록 하고, 적절하게는 10℃로 유지되게 조절한다. 온도를 10℃로 유지하는 이유는 플라즈마가 발생하는 부분에서의 온도상승시 산화피막의 특성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있기 때문이다.The electrolyzer is equipped with a temperature controller to maintain the temperature of the electrolytic solution at 0 to 20 ° C, and preferably to maintain the temperature at 10 ° C. The reason why the temperature is maintained at 10 占 폚 is that the characteristics of the oxide film may adversely affect the temperature rise at the portion where the plasma is generated.

상기 2단계에서 절연체(25)의 설치위치는 알루미늄 선재가 금속관에 접촉되지 않도록 하기 위해, 금속관(20)의 양측과 중앙부에 각각 형성함이 바람직하다.It is preferable that the installation position of the insulator 25 in the second step is formed on both sides and the center of the metal tube 20 so that the aluminum wire does not contact the metal tube.

상기 5단계에서 교류전류 및 전압을 통전시켜 알루미늄 선재에 산화물층을 형성시키게 되는데, 이때 효과적인 산화피막의 형성을 위해 전극의 실효 전압치를 항상 300V이상으로 하되, AC 접압의 범위는 300~500V, 10 내지 10,000Hz로 한다. 바람직하게는 실효 전압치는 380V로하고 AC전압범위는 380V, 60Hz가 되게 한다.In order to form an oxide film effectively, the effective voltage of the electrode is set to 300 V or more at all times, and the range of the AC voltage is 300 to 500 V, 10 To 10,000 Hz. Preferably, the effective voltage value is 380 V and the AC voltage range is 380 V, 60 Hz.

상기 과정을 통해 알루미늄 선재의 표면에 산화물층이 형성되어 짐으로써 내식성 향상은 물론 경도 증가로 부식 및 파단 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.Through the above process, an oxide layer is formed on the surface of the aluminum wire rod, thereby improving the corrosion resistance and increasing the hardness, thereby solving the problem of corrosion and rupture.

특히, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 알루미늄 선재를 연속적으로 공급하면서 그 표면에 산화물층을 형성할 수 있음으로써 시간 대비 생산량을 대폭 증가시킬 수 있다.In particular, as shown in FIG. 2, the present invention can continuously supply an aluminum wire and form an oxide layer on the surface thereof, thereby greatly increasing the production over time.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 신선장치 후단에 본 발명의 산화물층 형성장치를 설치함으로써 신선작업과 산화물층 형성작업을 한번의 공정으로 연속 수행할 수 있도록 할 수 있도록 하여 작업시간을 대폭 절약시킬 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 4, by providing the oxide layer forming apparatus of the present invention at the downstream end of the drawing apparatus, the drawing operation and the oxide layer forming operation can be continuously performed in one step, It is possible.

본 발명에서 상기 산화물층을 형성하기 위한 전해액은 알칼리 금속수산화물, 알카리 금속규산염, 알칼리 피로인산염, 불소화합물을 포함하여 조성된 것이 바람직하다.In the present invention, the electrolyte for forming the oxide layer is preferably composed of an alkali metal hydroxide, an alkali metal silicate, an alkali pyrophosphate, and a fluorine compound.

상기 알칼리 금속수산화물은 KOH 및 NaOH, LiOH, NaOH, RbOH, CsOH가 사용될 수 있고, 상기 알카리 금속규산염으로는 Na2SiO3 및 Na2SiO5, Na4SiO4 중 선택될 수 있으며, 상기 피로인산염으로는 Na3PO4, Na4P2O7, (NaPO3)6등이 사용될 수 있고, 불소화합물은 KF, AlF3, CaF2, MgF2, LiF, NaF, 및 Na3AlF6 중 선택될 수 있다.The alkali metal hydroxide and the KOH and NaOH, LiOH, NaOH, RbOH, CsOH may be used, wherein the alkali metal silicate may be selected from Na 2 SiO 3 and Na 2 SiO 5, Na 4 SiO 4, wherein the pyrophosphate as is Na 3 PO 4, Na 4 P 2 O 7, (NaPO 3) 6 , etc. may be used, and the fluorine compound is KF, AlF 3, CaF 2, MgF 2, LiF, NaF, and Na 3 AlF 6 selected from .

한편, 상기 알칼리 금속수산화물, 알칼리 금속규산염, 알칼리 피로인산염, 불소화합물은 각각 전해액 1ℓ 대비 1 ~ 5g : 2 ~ 8g : 0.5 ~ 5g : 1~3g의 비율로 조성된 것이 바람직하다.The alkali metal hydroxide, the alkali metal silicate, the alkali pyrophosphate, and the fluorine compound are preferably formed in a ratio of 1 to 5 g: 2 to 8 g: 0.5 to 5 g: 1 to 3 g to 1 liter of the electrolytic solution.

또한, 상기 전해액에 세륨화합물과 바나듐산화물이 더 첨가될 수 있다.Further, a cerium compound and a vanadium oxide may be further added to the electrolytic solution.

상기 세륨화합물은 Ce(NO3)3, Ce(OH)4, Ce(Ac)3, CeCl3 등 세륨 이온을 함유하는 금속 전구체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나이고, 전해액에 1~4 g/L 가 사용될 수 있다.The cerium compound is Ce (NO 3) 3, Ce (OH) 4, Ce (Ac) 3, CeCl 3 , etc., and at least one selected from the group consisting of a metal precursor containing cerium ion, 1 ~ 4 g in the electrolyte / L can be used.

상기 바나듐산화물은 전해액에 1~4 g/L의 NH4VO3가 사용될 수 있다.The vanadium oxide may be used in an amount of 1 to 4 g / L of NH 4 VO 3 in the electrolytic solution.

또한, 여기에 더하여 상기 전해액에는 이산화티타늄이 더 포함되어 조성될 수도 있다.In addition, the electrolyte solution may further comprise titanium dioxide.

상기 전해액 내에서 플라즈마 전해기법에 의해 알루미늄 선재의 표면에 형성된 산화물층은 알루미나층으로 구성되며, 구체적으로 내식성 및 경도가 우수한 α-Al2O3가 위치할 수 있고, 그 위에 다공성의 γ-Al2O3의 적층구조이며, 이 알루미나층내에 상기 바나듐산화물 및 세륨화화물, 이산화티타늄이 추가로 포함될 수 있는 것이다.The oxide layer formed on the surface of the aluminum wire by the plasma electrolysis technique in the electrolytic solution is composed of an alumina layer. Specifically, α-Al 2 O 3 having excellent corrosion resistance and hardness can be located, and a porous γ- 2 O 3 , and the vanadium oxide, the cerium oxide, and the titanium dioxide may be further included in the alumina layer.

아래에서는, 상기와 같이 알루미늄 선재의 표면에 플라즈마 전해 산화기법을 이용하여 산화물층을 형성하기 위한 산화물층 형성장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, an oxide layer forming apparatus for forming an oxide layer on the surface of an aluminum wire rod by using the plasma electrolytic oxidation method will be described.

상기 산화물층 형성장치는 도 In the oxide layer forming apparatus,

에 도시된 바와 같이, 산화물질이 포함된 전해액이 수용된 전해조(10)와, 상기 전해조(10)의 전해액에 침지되게 마련되는 중공형의 금속관(20)과, 상기 전해조(10)의 일측에 설치되어 상기 금속관(20) 내부로 알루미늄 선재를 인입시켜 주는 알루미늄 선재 공급부(30)와, 상기 전해조(10)의 타측에 설치되어 상기 금속관(20)을 통과하여 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취하는 권취기(40)와, 상기 권취기(40)의 전단에 설치되어 상기 전해조(10)에서 인출되는 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 상기 권취기(40)로 권취되게 안내하는 안내롤러부(50)와, 상기 안내롤러부(50)에 양극단자를 연결하고 상기 금속관(20)에 음극단자를 연결하여 교류전압을 인가하는 전압공급수단(60)을 포함하여 이루어진다.A hollow metal tube 20 provided so as to be immersed in the electrolytic solution of the electrolytic bath 10 and an electrolytic bath 20 provided on one side of the electrolytic bath 10, An aluminum wire rod feeder 30 for feeding the aluminum wire rod into the metal pipe 20 and an aluminum wire rod 30 disposed on the other side of the electrolyzer 10 and having an oxide layer formed on the surface thereof through the metal pipe 20, A guide roller portion (50) for guiding the aluminum wire, which is provided at the front end of the winder (40) and on which an oxide layer drawn out from the electrolyzer (10) is formed, to be wound by the winder And a voltage supply unit 60 for connecting an anode terminal to the guide roller unit 50 and connecting an anode terminal to the metal pipe 20 to apply an AC voltage.

상기 산화물질은 알칼리 금속수산화물, 알칼리 금속규산염, 알칼리 피로인산염, 불소화합물을 포함하는 것이고, 이러한 산화물질이 혼합된 전해액에 플라즈마 전해 산화기법에 의해 알루미늄 선재 표면에 산화물층이 코팅 형성됨으로써 경도 증가는 물론, 내식성이 향상되는 것이다.The oxide material includes an alkali metal hydroxide, an alkali metal silicate, an alkali pyrophosphate, and a fluorine compound. An oxide layer is coated on the surface of the aluminum wire material by the plasma electrolytic oxidation technique to an electrolyte solution containing such an oxidizing material, Of course, the corrosion resistance is improved.

상기 금속관(20)은 내부로 알루미늄 선재가 통과하면서 그 금속관 내부에서 산화물층이 코팅 형성되도록 한 것으로, 금속관 내주면에 접촉되지 않도록 구비하여야 한다.The metal tube 20 is formed such that an aluminum layer is passed through the metal tube 20, and an oxide layer is coated on the metal tube 20, so that the metal tube 20 should not contact the inner circumferential surface of the metal tube.

이를 위해, 상기 금속관(20)의 내부에는 절연체(25)가 끼워져 결합되고, 절연체(25)의 중앙에는 알루미늄 선재를 통과시키도록 선재 통과홀(26)이 형성된다.For this, an insulator 25 is inserted into the metal pipe 20, and a wire passage hole 26 is formed at the center of the insulator 25 so as to allow the aluminum wire to pass therethrough.

금속관 내부에 설치되는 상기 절연체(25)의 개수는 알루미늄 선재가 금속관의 내주면에 접촉되지 않을 정도의 개수(예로서 2개~4개)로 설치되면 충분하다.It is sufficient that the number of the insulators 25 provided inside the metal tube is as large as the number of the aluminum wires does not contact the inner circumferential surface of the metal tube (for example, 2 to 4).

상기 금속관(20)의 내부에는 절연체(25)가 설치되어 있다고 하더라도 선재 통과홀(26)을 통해 내부로 유입된 전해액이 존재하기 때문에 그 금속관을 통과하는 알루미늄 선재에 플라즈마 전해 산화기법으로 산화물층을 형성할 수 있다.Even though the insulator 25 is provided in the metal pipe 20, since there is an electrolyte flowing into the metal pipe through the wire passage hole 26, an oxide layer is formed on the aluminum wire passing through the metal pipe by a plasma electrolytic oxidation technique .

그러나 알루미늄 선재 표면에 산화물층이 고르게 분포되지 않을 수도 있고, 산화물층의 두께보다 얇을 수도 있기 때문에 상기 금속관(20)의 표면에는 내부로의 전해액이 쉽게 유입되도록 복수개의 홀(21)이 규칙 또는 불규칙적으로 타공되는 것이 바람직하다.However, since the oxide layer may not be evenly distributed on the surface of the aluminum wire and may be thinner than the thickness of the oxide layer, a plurality of holes 21 may be formed on the surface of the metal tube 20 in a regular or irregular manner .

상기 홀(21)의 형성으로 인해, 금속관 내부로 전해액이 쉽게 유입되어져 전압공급시 알루미늄 선재의 표면에 산화물층이 고르게 코팅될 수 있는 것이다.Due to the formation of the holes 21, the electrolytic solution easily flows into the metal pipe, and the oxide layer can be coated evenly on the surface of the aluminum wire when the voltage is supplied.

상기 금속관(20)은 상기 전해조의 내부에 지지부재를 이용하여 바닥에서 일정 높이에 위치되게 설치하도록 한다. 그 이유는 금속관의 하면의 홀을 통해서도 전해액이 유입되도록 하여 선재 표면에 고르게 산화물층이 형성될 수 있도록 하여 품질을 높여주기 위함이다.The metal tube 20 is installed inside the electrolytic bath at a predetermined height from the bottom using a supporting member. The reason for this is that the electrolytic solution is allowed to flow through the lower hole of the metal tube so that the oxide layer can be uniformly formed on the surface of the wire to improve the quality.

상기 알루미늄 선재 공급부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 압출 또는 신선공정을 거친 알루미늄 선재를 사전에 권취해 놓은 보빈 또는 권취기로 구성할 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 신선작업 후단에 설치하여 신선된 선재를 지지하면서 전해조로 공급해주는 롤러 등으로 구성할 수 있다.2, the aluminum wire feeder 30 may be constituted by a bobbin or a winder previously wound with an aluminum wire material that has undergone an extrusion or drawing process. As shown in FIG. 4, And a roller for supplying the drawn wire to the electrolytic cell while supporting the drawn wire.

상기 알루미늄 선재 공급부(30)에서 공급되는 알루미늄 선재를 안내하여 전해조로 원활히 공급시키도록 알루미늄 선재 공급부(30)의 후단에는 안내롤러가 더 설치될 수 있다.A guide roller may further be installed at the rear end of the aluminum wire feeder 30 so as to guide the aluminum wire supplied from the aluminum wire feeder 30 to the electrolytic bath smoothly.

이때, 상기 전해조(10)의 내부에는 전해액의 교반을 위해 교반수단(70)이 설치될 수 있다. 상기 교반수단(70)은 공지의 모터 등으로 회전으로 임펠러로 구성할 수 있는 것으로, 전해액을 주기적으로 교반시켜 주도록 함으로써 산화물질이 전해조의 바닥으로 침전되는 현상이나 각 산화물질이 혼합되지 않고 서로 분리되는 현상을 방지하도록 하기 위한 것이고, 이를 통해 플라즈마 전해 산화기법으로 피막 형성시 알루미늄 선재 표면에 균일하고 밀착성이 매우 우수한 코팅층을 형성시킬 수 있도록 한 것이다.At this time, stirring means 70 may be installed in the electrolytic bath 10 to stir the electrolytic solution. The agitating means 70 can be constituted by an impeller rotating by a known motor or the like so that the electrolytic solution is periodically agitated so that the oxidizing substance is precipitated on the bottom of the electrolytic bath, This makes it possible to form a coating layer having a uniform and excellent adhesion property on the surface of the aluminum wire when forming the coating film by the plasma electrolytic oxidation technique.

또한, 상기 전해조(10)의 내부에 에어공급기 또는 기포발생기 등을 설치하여 전해액에 주기적으로 에어를 공급하여 줌으로써 에어에 의해 전해액이 혼합될 수 있도록 하여 침전물질을 최소화하거나 침전물질이 발생되지 않도록 할 수도 있다.In addition, an air supplier or a bubble generator may be installed inside the electrolyzer 10 to periodically supply air to the electrolytic solution so that the electrolytic solution can be mixed with the air, thereby minimizing the precipitating substance or preventing the generation of the precipitating substance It is possible.

도 6은 본 발명에 따라 산화물층이 형성된 알루미늄 선재에 염수를 분무하여 표면에 적청(부식생성물)의 발생유무를 확인한 시험성적서이며, 3번에 걸쳐 500시간 분무한 결과 적청이 발생되지 않았다.6 is a test report in which salt water is sprayed on an aluminum wire formed with an oxide layer according to the present invention to confirm whether or not red rust (corrosion product) is formed on the surface.

상기와 같이 본 발명의 알루미늄 전선은 알루미늄 선재의 표면에 플라즈마 전해 산화기법을 이용하여 산화물층을 형성함에 따라, 종래의 전선에 비해 내식성의 향상으로 부식발생을 방지하고, 경도를 증가시킬 수 있어 사용시 처짐현상을 최소화할 수 있게 된다.As described above, since the aluminum wire of the present invention forms the oxide layer on the surface of the aluminum wire material by the plasma electrolytic oxidation technique, the corrosion resistance is improved compared to the conventional wire, and corrosion can be prevented and the hardness can be increased. The deflection phenomenon can be minimized.

10: 전해조 20: 금속관
21: 홀 25: 절연체
30: 알루미늄 선재 공급부 40: 권취기
50: 안내롤러부 60: 전압공급수단
70: 교반수단10: electrolytic bath 20: metal tube
21: hole 25: insulator
30: aluminum wire feeder 40: winder
50: guide roller portion 60: voltage supply means
70: stirring means

Claims (5)

전선으로 사용되는 알루미늄 선재의 표면에 산화물층을 형성한 후 그 산화물층의 외부를 수지로 피복하여 알루미늄 전선을 제조하는 알루미늄 전선 제조방법에 있어서,
산화물질이 포함된 전해액이 수용된 전해조(10)를 신선장치 출측에 위치되게 준비하는 단계;
표면에 복수개의 홀(21)이 타공된 중공형의 금속관(20)을 구비하고, 그 금속관(20)의 양측과 내부 선택위치에 선재 통과홀(26)이 형성된 절연체(25)를 끼워 결합하는 단계;
상기 절연체(25)가 결합된 금속관(20)을 전해조 내부로 수용시켜 전해액에 침지되게 하고, 전해조(10)의 외부에는 플라즈마 전해 산화기법에 의해 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취하기 위한 권취기(40) 및 그 권취기의 전단에 알루미늄 선재를 권취기로 안내하는 안내롤러부(50)를 설치하는 단계;
상기 신선장치를 통과시켜 신선완료된 알루미늄 선재를 상기 금속관(20)의 일측에 결합된 절연체의 선재 통과홀에 끼워 타측에 결합된 절연체의 선재 통과홀을 통해 인출시킨 후 상기 안내롤러부(50)를 통과시켜 권취기(40)에 고정하는 단계;
상기 안내롤러부(50)와 금속관(20)에 각각 양극단자와 음극단자를 연결한 후 교류전압을 인가하여 알루미늄 선재 표면을 코팅하여 산화물층을 형성하는 단계;
상기 권취기(40)를 작동시켜 신선작업되어 공급되는 알루미늄 선재를 전해액에 침지시켜 플라즈마 전해 산화반응으로 표면에 산화물층이 형성되게 함과 아울러 플라즈마 전해 산화반응을 거쳐 표면에 산화물층이 형성된 알루미늄 선재를 권취기에 권취시키도록 하여 알루미늄 선재를 전해조로 공급하면서 연속적으로 알루미늄 선재 표면에 산화물층을 형성하는 단계;
상기 권취기(40)에 권취된 알루미늄 선재를 권출시켜 알루미늄 선재 외부를 수지로 피복하여 외피를 갖는 전선으로 형성시키는 단계;
를 거쳐 신선작업과 산화물층 형성작업을 순차적으로 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법.A method of manufacturing an aluminum wire by forming an oxide layer on the surface of an aluminum wire used as a wire and coating the outside of the oxide layer with a resin to produce an aluminum wire,
Preparing an electrolytic bath (10) containing an electrolytic solution containing an oxidizing substance so as to be located on the outflow side of the drawing apparatus;
And a hollow metal pipe 20 in which a plurality of holes 21 are formed on the surface of the metal pipe 20. The insulator 25 having the wire passage hole 26 formed on both sides of the metal pipe 20 and the inner selected position step;
A metal tube 20 to which the insulator 25 is coupled is received in the electrolytic bath so as to be immersed in the electrolytic solution and the outside of the electrolytic bath 10 is wound with a coil for winding an aluminum wire having an oxide layer formed on the surface thereof by plasma electrolytic oxidation (40) and a guide roller portion (50) for guiding the aluminum wire to the winder at the front end of the winder;
The drawn aluminum wire is passed through the drawing device to be drawn through a wire through-hole of an insulator coupled to one side of the metal tube 20, and drawn out through a wire through hole of an insulator coupled to the other side, And fixing it to the winder (40);
Connecting an anode terminal and an anode terminal to the guide roller portion (50) and the metal tube (20), respectively, and applying an AC voltage to form an oxide layer by coating the surface of the aluminum wire;
The aluminum wire rod which is supplied by drawing operation by operating the winder 40 is immersed in an electrolytic solution so that an oxide layer is formed on the surface by a plasma electrolytic oxidation reaction and an oxide layer is formed on the surface through a plasma electrolytic oxidation reaction, Winding the aluminum wire into an electrolytic bath so as to continuously form an oxide layer on the surface of the aluminum wire rod;
Winding the aluminum wire wound around the winder (40) to form an outer wire covering the outside of the aluminum wire with a resin;
And the oxide layer is formed on the surface of the oxide layer. 제1항에 있어서,
상기 산화물질은 전해액 1ℓ 대비 1 ~ 3g의 알칼리 금속수산화물, 2 ~ 8g의 알칼리 금속규산염, 0.5 ~ 3g의 알칼리 피로인산염, 1 ~3g의 불소화합물이 첨가되는 것을 특징으로 하는 산화물층이 형성된 알루미늄 전선 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the oxidizing material is an aluminum wire formed with an oxide layer, characterized in that 1 to 3 g of an alkali metal hydroxide, 2 to 8 g of an alkali metal silicate, 0.5 to 3 g of an alkali pyrophosphate, and 1 to 3 g of a fluorine compound, Gt; 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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