KR101766282B1 - Specimen holder and electrolytic etching apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시편 거치대 및 이를 포함하는 전해 에칭 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전해액 유동에 의해 시편 거치대가 일 방향으로 왕복 운동이 가능하도록 함으로써 보다 빠르고 균일한 에칭이 가능한 시편 거치대 및 전해 에칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a specimen holder and an electrolytic etching apparatus including the same, and more particularly, to a specimen holder and an electrolytic etching apparatus capable of performing faster and uniform etching by allowing a specimen holder to reciprocate in one direction by an electrolyte flow .
일반적으로, 철 및 비철합금 등의 금속재료의 미세조직을 관찰할 때는 에칭 처리를 하고 있는데, 스테인리스강과 같이 부식이 용이하지 않은 금속은 일반적인 화학 에칭법을 사용할 수 없으므로 미세 조직의 분석을 위해 전기화학반응을 이용한 전해 에칭 장치를 주로 사용한다. 즉, 처리조에 반응용액을 저장한 상태로, 에칭 대상 금속에 전류를 부여하여, 에칭 대상 금속에서 해리된 철 이온과의 반응을 분석하여 에칭 대상 금속의 메시 조직의 분석을 실시한다.In general, etching is performed to observe the microstructure of a metal material such as iron and a non-ferrous alloy. Since a metal which is not easily corrodible, such as stainless steel, can not use a general chemical etching method, An electrolytic etching apparatus using a reaction is mainly used. That is, in the state in which the reaction solution is stored in the treatment tank, current is applied to the metal to be etched and the reaction with the dissociated iron ions is analyzed in the metal to be etched to analyze the mesh structure of the metal to be etched.
종전의 전해 에칭으로 금속의 조직을 현출하는 방법으로는, 도 1에 도시된 바와 같이 전해액을 에칭조(50)에 채우고 음극 전극봉(62a)를 삽입 후 양극 전극(61a)을 시편(10)에 접촉시켜 전해액에 담군다. 전류를 인가하면 전기화학반응이 일어나 금속 표면층을 부식시켜 금속의 조직을 현출할 수 있게 된다. 이 과정에서 에칭 대상 금속의 해리된 철 이온으로 인해 혼탁한 용액이 발생하여 에칭 정도의 파악이 어려운 문제점과 시간이 다소 소요되고 간헐적으로 에칭이 고르게 되지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.As shown in Fig. 1, an electrolytic solution is filled in an
본 발명은 전해 에칭 중 전해액의 유동에 의해 시편을 움직일 수 있게 하여 에칭 시간을 단축하고 에칭 품질이 균일한 시편 거치대 및 전해 에칭 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a specimen holder and an electrolytic etching apparatus capable of moving a specimen by flow of an electrolytic solution during electrolytic etching to shorten the etching time and uniform the etching quality.
본 발명의 일 실시예에 따른 처리조에 설치되는 시편 거치대는, 상기 시편을 지지하는 시편 거치 유닛;과, 상기 시편 거치 유닛의 일 방향 이동을 가이드 하는 가이드레일;을 포함할 수 있고, 상기 시편 거치 유닛은 하부 면이 볼록한 곡면으로 마련되어 일 방향으로 왕복 운동할 수 있다.The specimen holder may include a specimen holder for supporting the specimen and a guide rail for guiding movement of the specimen holder in one direction, The unit is provided with a curved surface whose lower surface is convex, and can reciprocate in one direction.
또한, 상기 가이드레일은 상기 시편 거치 유닛의 양 측면에 평행하게 배치될 수 있다.In addition, the guide rails may be disposed parallel to both sides of the specimen placing unit.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 상기 가이드레일과 평행하게 일 방향으로 오뚝이 왕복 운동할 수 있다.In addition, the specimen placing unit may reciprocate in one direction in parallel with the guide rails.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 양 측면에 축이 형성되고, 상기 축은 한 쌍의 상기 가이드레일에 형성되는 축 가이드 홈과 결합되며, 상기 축 가이드 홈을 따라 오뚝이 왕복 운동할 수 있다.In addition, the specimen holder unit may have a shaft on both sides thereof, the shaft may be coupled with a shaft guide groove formed in the pair of guide rails, and the shaft may reciprocate along the shaft guide groove.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 상부 면에 상기 시편의 하부를 수용하는 시편 거치부가 형성될 수 있다.In addition, the specimen placing unit may have a specimen placing portion for receiving a lower portion of the specimen on an upper surface thereof.
또한, 상기 시편의 상부에 설치되고, 전류가 인가되는 시편 덮개부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a specimen cover provided on the specimen and to which a current is applied.
또한, 상기 시편 덮개부는 하부에 상기 시편의 상부를 수용하는 수용부가 형성될 수 있다.In addition, the accommodating portion for accommodating the upper portion of the specimen may be formed on the lower portion of the specimen cover.
또한, 상기 시편 거치부의 볼록한 곡면 전방 또는 후방에 설치되어 상기 시편 거치부의 전복을 방지하는 하나 이상의 스토퍼;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include at least one stopper disposed at a front side or a rear side of the convex curved surface of the specimen holder to prevent rollover of the specimen holder.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 축을 중심으로 진자 운동할 수 있다.In addition, the specimen placing unit can perform pendulum movement about an axis.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 양 측면에 축이 형성되고, 상기 축은 한 쌍의 상기 가이드레일에 형성되는 축 수용 홈과 결합되며, 상기 축을 중심으로 진자 운동할 수 있다.In addition, the specimen holder unit may have a shaft on both sides thereof, the shaft may be coupled with a shaft receiving groove formed in a pair of the guide rails, and may be pivotally moved about the shaft.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치는 시편의 에칭을 위한 전해액을 수용하는 에칭조; 상기 에칭조에 수용되고, 상기 시편을 지지하는 시편 거치 유닛; 상기 시편의 상부에 설치되고, 전류가 인가되는 양극 시편 덮개부; 상기 시편 거치 유닛의 일 방향 이동을 가이드하는 가이드레일; 및 상기 시편과 떨어져 설치되는 음극 전극판;을 포함하고, 상기 시편 거치 유닛은 하부 면이 볼록한 곡면으로 마련되어 일 방향으로 왕복 운동할 수 있다.An electrolytic etching apparatus according to an embodiment of the present invention includes an etching bath for receiving an electrolyte solution for etching a specimen; A specimen placing unit housed in the etching bath and supporting the specimen; A cathode specimen cover provided on the specimen and to which a current is applied; A guide rail for guiding one direction movement of the specimen placing unit; And a cathode electrode plate spaced apart from the specimen, wherein the specimen holder unit is provided with a curved surface having a convex lower surface and reciprocating in one direction.
또한, 상기 시편 거치 유닛은 한 쌍의 상기 가이드레일과 결합하는 축을 중심으로 상기 가이드레일과 평행하게 일 방향으로 왕복 운동할 수 있다.In addition, the specimen placing unit may reciprocate in one direction parallel to the guide rails about a shaft engaged with the pair of guide rails.
또한, 상기 에칭조의 일 측에 설치되어 상기 전해액의 유동을 발생시키는 유동 발생 장치;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a flow generating device installed at one side of the etching bath to generate a flow of the electrolytic solution.
또한, 상기 시편 거치 유닛의 회전 정도를 감지하는 센서부;와, 상기 센서부로부터 신호를 받아 상기 유동 발생 장치의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a sensor unit for sensing a degree of rotation of the specimen placing unit, and a control unit for receiving a signal from the sensor unit and controlling driving of the flow generating apparatus.
또한, 상기 센서부는 상기 시편 거치 유닛 또는 상기 시편의 회전 정도에 관한 신호를 상기 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 상기 센서부의 신호가 기준값의 하한에 미달하는 경우에 상기 유동 발생 장치를 동작시키고, 상기 센서부의 신호가 기준값의 상한을 초과하는 경우에 상기 유동 발생 장치의 동작을 중단시킬 수 있다.The sensor unit may transmit a signal regarding the degree of rotation of the specimen holder or the specimen to the controller, and the controller may operate the flow generator when the signal of the sensor unit is lower than the lower limit of the reference value, The operation of the flow generating device can be stopped when the signal of the sensor part exceeds the upper limit of the reference value.
본 발명의 실시예에 따른 시편 거치대는 자체 구동력 없이 전해액의 유동에 따라 시편을 흔드는 효과를 나타낼 수 있다.The specimen holder according to the embodiment of the present invention can exhibit the effect of shaking the specimen according to the flow of the electrolyte without its own driving force.
본 발명의 실시예에 따른 전해 에칭 장치는 전해액의 유동에 따라 시편이 움직일 수 있어 전기화학반응을 촉진시켜 에칭 시간을 단축할 수 있으며, 균일한 에칭이 가능하여 에칭 품질을 향상시킬 수 있다.The electrolytic etching apparatus according to the embodiment of the present invention can move the specimen according to the flow of the electrolytic solution, thereby facilitating the electrochemical reaction and shortening the etching time, and uniform etching can be performed to improve the etching quality.
또한, 전해 에칭 장치를 병렬로 연결하는 경우 다수의 금속 시편의 조직을 빠르게 현출함으로써 분석 효율을 높일 수 있다.In addition, when the electrolytic etching apparatuses are connected in parallel, the structure of a large number of metal specimens can be rapidly developed, thereby improving the analysis efficiency.
도 1은 종래 전해 에칭 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 거치대의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은 시편 거치 유닛의 축과 가이드레일의 축 가이드 홈의 결합을 나타내는 도면이다.
도 4는 시편 거치대의 스토퍼를 나타내는 도면이다.
도 5는 시편 거치 유닛의 축과 가이드레일의 축 수용 홈의 결합을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 7은 유동 발생 장치의 작동원리를 나타내는 제어 순서도이다.
도 8은 병렬 연결된 전해 에칭 장치를 나타내는 개략도이다.1 is a perspective view showing a conventional electrolytic etching apparatus.
2 is a schematic view showing the configuration of a specimen holder according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the coupling of the shaft of the specimen-holding unit and the shaft guide groove of the guide rail.
4 is a view showing a stopper of the specimen holder.
5 is a view showing the coupling of the shaft of the specimen-holding unit and the shaft receiving groove of the guide rail.
6 is a schematic view showing a configuration of an electrolytic etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a control flowchart showing the operation principle of the flow generation device.
8 is a schematic view showing a parallel-connected electrolytic etching apparatus.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 거치대(100)의 구성을 나타내는 개략도이다.2 is a schematic view showing the configuration of a
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 거치대(100)는 시편(10)을 지지하는 시편 거치 유닛(20)과, 시편 거치 유닛(20)의 일 방향 이동을 가이드하는 가이드레일(30)을 포함할 수 있다. 상기 시편 거치 유닛(20)은 하부 면이 볼록한 곡면(21)으로 마련되어 일 방향으로 왕복 운동할 수 있다.2, a
가이드레일(30)은 시편 거치 유닛(20)이 왕복 운동하는 일 방향을 기준으로 양 측에 한 쌍(31, 32)이 평행하게 배치되며, 처리조 등의 바닥 면에 고정되어 설치될 수 있다. 이 때, 시편 거치 유닛(20)이 왕복 운동하며 측면으로 전도되거나 다른 시편과의 접촉을 방지하도록 충분히 가까이 설치될 수 있으나, 시편 거치 유닛(20)과의 마찰 방지를 위해 서로 접촉하지 않을 정도의 간격을 유지할 수 있다.The pair of
시편 거치 유닛(20)은 평행하게 배치된 상기 한 쌍의 가이드레일(31, 32) 사이에 위치하여, 일 방향으로 오뚝이 왕복 운동을 할 수 있다. 오뚝이 운동이란 중력의 원리를 이용하며, 하부의 질량을 크게 하여 무게중심을 아래쪽에 둠으로써 직립 시의 위치 에너지가 극소점에 해당하고, 운동 에너지 없이 운동을 시작한 물체가 극소점의 위치에너지를 따라 진동 운동하는 것을 말한다. 본 발명의 시편 거치 유닛(20)은 하부 면을 일 방향의 곡면(21)으로 마련하여, 일 방향으로의 오뚝이 왕복 운동이 가능하도록 설계되었다. 따라서 시편 거치 유닛(20)은 작은 힘에도 전도되지 않고 일 방향으로 오뚝이 운동을 할 수 있다. 또한, 시편 거치 유닛(20)은 시편(10)을 지지할 수 있도록 상부 면에 시편 거치부(22)가 형성될 수 있다. 시편 거치부(22)는 시편(10)을 수용할 수 있도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The
예를 들어, 시편(10)의 하부를 수용할 수 있도록 시편 거치 유닛(20)의 상부 면에 홈 형상으로 마련될 수 있으며, 이 경우 시편(10)의 크기에 따라 다양한 형상 또는 깊이의 홈이 마련될 수 있다. 일반적으로 200 X 300 mm 크기 이하의 시편이 사용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 시편(10)의 크기에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 다른 예로, 시편 거치부(22)는 시편(10)을 지지할 수 있는 수용 돌기 또는 클램프의 형태로 형성될 수 있다. 상기 수용 돌기는 시편(10)의 크기에 따라 시편 거치 유닛(20)의 상부 면의 적절한 위치에 마련될 수 있으며, 상기 클램프 또한 시편(10)을 지지하기 위해 필요한 개수로 마련될 수 있다.For example, a groove may be formed on the upper surface of the
도면에는 시편 거치부(22)가 시편(10)의 하부를 수용하는 홈 형상으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며 상술한 바와 같이 시편(10)을 거치할 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.Although the
전해 에칭에 사용되는 시편(10)은 예를 들어 철, 비철 합금 또는 스테인리스강 등의 금속 시편일 수 있으며, 상기 예시에 한정되지 않고 통상의 화학 에칭 또는 전해 에칭이 가능한 시편이라면 어떤 것이든 무방하다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 시편 거치대(100)는 시편(10)의 상부에 설치되고 전류가 인가되는 시편 덮개부(60)를 더 포함할 수 있다. 시편 덮개부(60)는 시편(10)의 상부를 덮어 시편(10)을 고정할 뿐 아니라 시편 거치대(100)의 상부에 무게를 더하여 오뚝이 왕복 운동이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.The
시편 덮개부(60)는 시편(10)의 상부를 수용할 수 있도록 하부 면에 수용부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 수용부(미도시)는 시편(10)의 상부와 접촉하여 고정되도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다. The
예를 들어, 상기 수용부(미도시)는 시편(10)의 상부를 수용할 수 있도록 시편 덮개부(60)의 하부 면에 홈 형상으로 마련될 수 있으며, 이 경우 시편(10)의 크기에 따라 다양한 형상 또는 깊이로 마련되어 시편(10)의 상부와 요철(凹凸)로 결합될 수 있다. 일반적으로 200 X 300 mm 크기 이하의 시편이 사용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 시편의 크기에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 다른 예로, 상기 수용부(미도시)는 시편(10)과 접촉하여 결합할 수 있는 수용 돌기 또는 클램프 형태로 형성될 수 있다. 상기 수용 돌기는 시편(10)의 크기에 따라 시편 덮개부(60)의 하부 면의 적절한 위치에 마련될 수 있으며, 상기 클램프 또한 시편(10)을 지지하기 위해 필요한 개수로 마련될 수 있다.For example, the receiving portion (not shown) may be provided in a groove shape on the lower surface of the
시편 덮개부(60)의 하부의 수용부(미도시)는 시편의 형상에 따라 시편 거치 유닛(20) 상부 면의 시편 거치부(22)와 대응하도록 마련될 수 있다.The receiving portion (not shown) of the lower portion of the
또한, 시편 덮개부(60)에는 후술할 전해 에칭 장치(200)에서 시편(10)에 전류를 인가하도록 양극 전극 케이블이 연결될 수 있다.The anode electrode cable may be connected to the
도 3은 시편 거치 유닛(20)의 축(40)과 가이드레일(30)의 축 가이드 홈(42)의 결합을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the coupling between the
도 3을 참조하면, 시편 거치 유닛(20)의 양 측면에 축(40)이 형성될 수 있으며, 상기 축은 한 쌍의 가이드레일(30)에 형성되는 축 가이드 홈(42)과 결합되어, 시편 거치 유닛(20)은 상기 축 가이드 홈(42)을 따라 오뚝이 왕복 운동할 수 있다.3, an
상기 축(40)이 형성되는 위치는 시편 거치 유닛(20) 양 측면이며, 측면의 가로 너비의 중간 지점에 형성될 수 있고, 축의 높이는 가이드레일(30)의 높이와 축 가이드 홈(42)의 위치에 따라 적절한 높이로 형성될 수 있다. 상기 축(40)은 도면에는 원기둥 형상으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 축 가이드 홈(42)과의 결합을 이루도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 축 가이드 홈(42)은 시편 거치 유닛(20)의 오뚝이 운동에 의해 축(40)이 이동하는 이동경로를 따라 홈이 형성될 수 있으며, 축(40)과의 마찰을 줄여 원활한 오뚝이 운동이 가능하도록 축(40)의 지름보다 넓게 형성될 수 있다.The position of the
상기 축(40)과 축 가이드 홈(42)의 결합을 통해 시편 거치 유닛(20)은 전해액 유동에 의한 전복이나 밀림의 우려 없이 안정적으로 오뚝이 왕복 운동할 수 있다.Through the engagement of the
본 발명의 일 실시예에 따른 시편 거치대(100)의 시편 거치 유닛(20)은 하부의 볼록한 곡면(21) 전방 또는 후방에 설치되어 시편 거치 유닛(20)의 전복을 방지하는 하나 이상의 스토퍼(23)를 더 포함할 수 있다.The
도 4를 참조하면, 시편 거치 유닛(20)의 곡면(21) 전방 또는 후방에 스토퍼(23)가 배치되어 오뚝이 왕복 운동 시 전복을 방지할 수 있다. 에칭액 또는 전해액의 유동이 강한 경우 시편 거치 유닛(20)이 큰 각도로 오뚝이 운동하게 되고, 스토퍼(23)를 배치함으로써 전방 또는 후방으로의 전복을 방지할 수 있다. 또한, 일 방향으로의 유동에서는 시편 거치 유닛(20)의 유동 방향으로의 밀림을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 4, a
도 5는 시편 거치 유닛(20)의 축(40)과 가이드레일의 축 수용 홈(41)의 결합을 도시한다.5 shows the engagement of the
도 5을 참조하면, 시편 거치 유닛(20)의 양 측면에 축(40)이 형성될 수 있으며, 상기 축(40)은 한 쌍의 가이드레일(30)에 형성되는 축 수용 홈(41)에 거치되어, 시편 거치 유닛(20)은 상기 축 수용 홈(41)을 따라 진자 운동할 수 있다.5, the
진자 운동이란, 중력의 영향 하에서 한 점에 고정되어 운동하며, 가운데로 향할수록 점점 빨라지고 양 끝으로 향할수록 점점 느려지는 왕복 운동을 말한다. 본원발명에서는 한 쌍의 가이드레일(30)에 형성되는 축 수용 홈(41)에 거치된 시편 거치 유닛(20)의 축(40)을 기준으로 하여, 고정된 축을 중심으로 시편 거치 유닛(20) 하부의 무게중심이 진자 운동을 하게 된다. 이 경우 시편 거치 유닛(20)의 진자 운동이 원활하도록, 시편 거치대(100)의 무게중심은 시편 거치 유닛(20) 양 측면의 축(40)의 높이보다 낮게 위치할 수 있고, 시편 거치 유닛(20)의 하부 곡면(21)은 바닥과 닿지 않을 수 있다.Pendulum movement is a movement that is fixed at one point under the influence of gravity, and it is a reciprocating motion that gradually gets faster as it goes toward the center and slows down as it goes toward both ends. In the present invention, the
상기 축(40)이 형성되는 위치는 시편 거치 유닛(20) 양 측면이며, 측면의 가로 너비의 중간 지점에 형성될 수 있고, 축의 높이는 시편 거치 유닛(20), 시편(10) 및 시편 덮개부(60)의 총 무게에 대한 무게중심보다 높게 형성될 수 있다. 상기 축(40)은 도면에는 원기둥 형상으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 축 수용 홈(41)과의 결합을 이루도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 축 수용 홈(41)은 도면과 달리 가이드레일(30) 상부 면에 돌출되어 형성될 수 있으며, 상기 축(40)의 형상에 따라 결합 가능한 다양한 형상으로 마련될 수 있음은 물론이다. 또한, 축(40)과의 마찰을 줄여 원활한 진자 운동이 가능하도록 축 수용 홈(41)은 축(40)의 지름보다 넓게 형성될 수 있다.The position at which the
상기 축(40)과 축 수용 홈(41)의 결합을 통해 시편 거치 유닛(20)은 전해액 유동에 의해 안정적으로 진자 운동할 수 있다.Through the engagement of the
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치의 구성을 도시한다.6 shows a configuration of an electrolytic etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치(200)는, 시편(10)의 에칭을 위한 전해액을 수용하는 에칭조(50)와, 에칭조(50)에 수용되고 시편(10)을 지지하는 시편 거치 유닛(20)과, 시편(10)의 상부에 설치되고 전류가 인가되는 양극 시편 덮개부(61)와, 시편 거치 유닛(20)의 일 방향 이동을 가이드하는 가이드레일(30)과, 시편(10)과 떨어져 설치되는 음극 전극판(62)을 포함할 수 있으며, 시편 거치 유닛(20)은 하부 면이 볼록한 곡면(21)으로 마련되어 일 방향으로 왕복 운동할 수 있다.Referring to FIG. 6, an
에칭조(50)에는 상기 시편 거치대(100)가 수용되며, 시편(10)이 모두 잠겨 에칭될 수 있을 정도의 전해액이 채워질 수 있다. 전해액은 시편에 따라 조성을 달리할 수 있으며, 본 발명에서는 메탄올 89%, 아세틸아세톤 10%, 테트라메틸암모늄클로라이드 1% 조성의 AA용액을 사용하였다.The
에칭조(50)의 바닥 면에는 한 쌍의 가이드레일(30)이 시편 거치 유닛(20)의 일 방향 왕복 운동을 가이드하도록 시편 거치 유닛(20)의 양 측면에 평행하게 배치되며, 가이드레일(30)은 에칭조(50)의 바닥 면에 고정될 수 있다.A pair of
양극 시편 덮개부(61)는 하부 면에 수용부(미도시)가 형성되어 시편(10)의 상부와 요철(凹凸)로 결합될 수 있으며, 시편(10)에 전류가 인가되도록 양극 전극 케이블이 연결될 수 있다. 음극 전극판(62)은 음극 전극 케이블이 연결되어 시편(10) 및 시편 거치 유닛(20)과 떨어져 설치될 수 있고, 바람직하게는 시편(10)과 최대한 가까이 평행하게 설치될 수 있다. 또한 양극 시편 덮개부(61)와 음극 전극판(62)에 인가되는 전류는 전원 인가부에 의해 공급될 수 있다. 전원 인가부는 별도의 전원 공급장치를 이용하여 전원을 인가하는 것도 가능하고, 후술하는 제어부(90)에 포함되어 전원을 인가하는 것도 가능하다.The
시편 거치 유닛(20)은 양 측면에 평행하게 고정 배치된 한 쌍의 가이드레일(30) 사이에 위치하여 일 방향으로 운동할 수 있으며, 이는 일 방향으로의 오뚝이 왕복 운동 또는 진자 운동일 수 있다. 또한 상술한 시편 거치대(100)와 같이 시편 거치 유닛(20)은 가이드레일(30)과 축(40)으로 결합되어, 축(40)을 중심으로 오뚝이 왕복 운동 또는 진자 운동할 수 있다. 가이드레일(30)과의 축(40) 결합 형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 마련될 수 있다.The
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치(200)는 에칭조(50)의 일 측에 설치되어 전해액의 유동을 발생시키는 유동 발생 장치(70)를 더 포함할 수 있다. 유동 발생 장치(70)는 시편 거치 유닛(20)이 운동하는 방향으로 전해액의 유동을 발생시킬 수 있도록, 가이드레일(30)과 수직한 에칭조(50)의 일 측면에 설치될 수 있다. 유동 발생 장치(70)는 효율적인 전해액 유동을 위해 에칭조(50)의 상기 일 측면의 2/3 높이에 설치되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the
유동 발생 장치(70)는 전해액의 유동을 발생시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이라도 가능하며, 일 예로 스크류 장치일 수 있다. 유동 발생 장치(70)에 의해 발생된 전해액의 유동은 시편 거치대(100)가 가이드레일(30)과 평행한 일 방향으로 오뚝이 왕복 운동 또는 진자 운동을 가능하도록 한다. 즉, 시편 거치대(100)는 자체 구동력 없이 전해액의 유동에 의해 운동하게 되므로, 유동 발생 장치(70)의 구동을 제어함으로써 일정한 각도의 왕복 운동이 가능할 수 있다. The
시편 거치대(100)의 왕복 운동을 제어하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치(200)는 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도를 감지하는 센서부(80)와, 센서부(80)로부터 신호를 받아 유동 발생 장치(70)의 구동을 제어하는 제어부(90)를 더 포함할 수 있다.The
센서부(80)는 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도를 감지하기 위하여, 에칭조(50)의 바닥 면 또는 가이드레일(30)에 부착되어 시편 거치 유닛(20)과의 거리를 측정할 수 있으며, 또는 축(40)에 고정 부착되어 축(40)과 함께 회전할 수 있다. 축(40)에 부착되는 센서의 예로는 엔코더(Encoder) 또는 포텐쇼미터(Potentiometer)가 있다. 그 밖에, 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이라도 무방하다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(90)는 센서부(80)로부터 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도에 관한 신호를 받아 유동 발생 장치(70)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(90)는 에칭조(50) 외부 또는 유동 발생 장치(70)와 함께 설치될 수 있으며, 센서부(80)로부터의 신호는 유선 또는 무선으로 전달될 수 있다. 제어부(90)는 전달된 신호를 통하여 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도, 즉 회전 각도가 기준값의 하한에 미달하는 경우, 유동 발생 장치(70)를 동작시킬 수 있다. As shown in FIG. 7, the
반대로, 유동 발생 장치(70)의 동작 중 센서부(80)로부터 전달된 신호가 기준값의 상한을 초과하는 경우, 제어부(90)는 유동 발생 장치(70)의 동작을 중단시킬 수 있다. 이러한 회전축(40)의 회전 각도에 대한 기준값은 범위를 지정하여 설정될 수 있으며, 시편(10)의 크기 또는 무게에 따라 다르게 설정될 수 있다.Conversely, when the signal transmitted from the
이처럼 본 발명에 따른 전해 에칭 장치(200)는 전해 에칭 시 전해액의 유동으로 시편(10)이 일 방향 오뚝이 왕복 운동 또는 진자 운동이 가능하여, 전기화학반응을 촉진되어 에칭 시간을 단축할 수 있으며, 균일한 표면 조직을 현출하여 에칭 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, in the
도 8은 병렬 연결된 전해 에칭 장치(300)를 나타내는 개략도이다.Fig. 8 is a schematic view showing a parallel-connected
본 발명의 일 실시예에 따른 전해 에칭 장치(200)는 복수 개가 병렬로 연결되어 동시에 다수의 시편을 에칭할 수 있다. 병렬 연결 전해 에칭 장치(300)는 동일한 시편(10)들을 상이한 환경에서 에칭하여 현출된 조직을 분석할 수 있고, 또는 상이한 시편(10)들을 동일한 환경에서 에칭하여 현출된 조직을 분석 비교할 수 있다.A plurality of
병렬 연결 전해 에칭 장치(300)의 복수 개의 에칭조(50)에 설치된 각각의 센서부(80)는 하나의 제어부(90)로 각 시편 거치 유닛(20)의 회전 정도에 관한 신호를 전달할 수 있고, 제어부(90)는 상기 신호들을 개별적으로 처리하여 각 에칭조(50)의 일 측에 설치된 유동 발생 장치(70)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 하나의 제어부(90)로 각 에칭조(50) 내의 시편 거치유닛(20)들이 동일한 회전 정도를 유지하여 동일한 에칭 환경을 조성할 수 있다.Each of the
상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited thereto. Those skilled in the art will recognize that other embodiments may occur to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the following claims. It will be understood that various changes and modifications may be made.
10: 시편 20: 시편 거치 유닛
30: 가이드레일 40: 축
50: 에칭조 60: 시편 덮개부
61: 양극 시편 덮개부 62: 음극 전극판
70: 유동 발생 장치 80: 센서부
90: 제어부 100: 시편 거치대
200: 전해 에칭 장치 300: 병렬 연결 전해 에칭 장치10: Piece 20: Specimen mounting unit
30: Guide rail 40: Axle
50: etching bath 60: specimen cover part
61: anode specimen cover part 62: cathode electrode plate
70: Flow generating device 80: Sensor part
90: control unit 100: specimen holder
200: electrolytic etching apparatus 300: parallel connection electrolytic etching apparatus
Claims (15)
상기 시편을 지지하는 시편 거치 유닛;과,
상기 시편 거치 유닛의 일 방향 이동을 가이드 하는 가이드레일;을 포함하고,
상기 시편 거치 유닛은 상기 처리조 내의 상기 일 방향으로의 전해액의 유동에 의해 왕복 운동할 수 있도록 하부 면이 볼록한 곡면으로 마련되는 시편 거치대.In a specimen holder installed in a treatment tank for holding a specimen,
A specimen placing unit for supporting the specimen;
And a guide rail for guiding one direction movement of the specimen placing unit,
Wherein the specimen placing unit is provided with a convex curved lower surface so as to reciprocate by the flow of the electrolytic solution in the one direction in the treatment tank.
상기 가이드레일은 상기 시편 거치 유닛의 양 측면에 평행하게 배치되는 시편 거치대.The method according to claim 1,
Wherein the guide rails are disposed parallel to both sides of the specimen placing unit.
상기 시편 거치 유닛은 상기 가이드레일과 평행하게 일 방향으로 오뚝이 왕복 운동하는 시편 거치대.The method according to claim 1,
Wherein the specimen holder unit reciprocates in one direction in parallel with the guide rails.
상기 시편 거치 유닛은 양 측면에 축이 형성되고,
상기 축은 한 쌍의 상기 가이드레일에 형성되는 축 가이드 홈과 결합되며,
상기 축 가이드 홈을 따라 오뚝이 왕복 운동하는 시편 거치대.The method of claim 3,
The specimen holder unit is provided with shafts on both sides thereof,
The shaft is engaged with a shaft guide groove formed in the pair of guide rails,
A specimen holder which reciprocates along the shaft guide groove.
상기 시편 거치 유닛은 상부 면에 상기 시편의 하부를 수용하는 시편 거치부가 형성되는 시편 거치대.The method according to claim 1,
Wherein the specimen holder unit has a specimen holder for receiving a lower portion of the specimen on an upper surface thereof.
상기 시편의 상부에 설치되고, 전류가 인가되는 시편 덮개부;를 더 포함하는 시편 거치대.The method according to claim 1,
And a specimen cover provided on the specimen and to which a current is applied.
상기 시편 덮개부는 하부에 상기 시편의 상부를 수용하는 수용부가 형성되는 시편 거치대.The method according to claim 6,
And a receiving portion for receiving an upper portion of the specimen is formed at a lower portion of the specimen cover.
상기 시편 거치 유닛의 볼록한 곡면 전방 또는 후방에 설치되어 상기 시편 거치 유닛의 전복을 방지하는 하나 이상의 스토퍼;를 더 포함하는 시편 거치대.The method according to claim 1,
Further comprising: at least one stopper installed at a front or rear side of the convex curved surface of the specimen holder unit to prevent rollover of the specimen holder unit.
상기 시편 거치 유닛은 축을 중심으로 진자 운동하는 시편 거치대.The method according to claim 1,
Wherein the specimen holder unit is pivotally moved about an axis.
상기 시편 거치 유닛은 양 측면에 축이 형성되고,
상기 축은 한 쌍의 상기 가이드레일에 형성되는 축 수용 홈과 결합되며,
상기 축을 중심으로 진자 운동하는 시편 거치대.10. The method of claim 9,
The specimen holder unit is provided with shafts on both sides thereof,
Wherein the shaft is engaged with a shaft receiving groove formed in the pair of guide rails,
A specimen holder that pendulum moves around the axis.
상기 에칭조에 수용되고, 상기 시편을 지지하는 시편 거치 유닛;
상기 시편의 상부에 설치되고, 전류가 인가되는 양극 시편 덮개부;
상기 시편 거치 유닛의 일 방향 이동을 가이드하는 가이드레일;
상기 시편과 떨어져 설치되는 음극 전극판; 및
상기 에칭조의 일 측에 설치되어 상기 전해액의 유동을 발생시키는 유동 발생 장치를 포함하고,
상기 시편 거치 유닛은 상기 유동에 의해 왕복 운동할 수 있도록 하부 면이 볼록한 곡면으로 마련되는 전해 에칭 장치.An etching bath for receiving an electrolyte solution for etching the specimen;
A specimen placing unit housed in the etching bath and supporting the specimen;
A cathode specimen cover provided on the specimen and to which a current is applied;
A guide rail for guiding one direction movement of the specimen placing unit;
A negative electrode plate installed apart from the specimen; And
And a flow generating device installed on one side of the etching tank to generate a flow of the electrolytic solution,
Wherein the specimen placing unit is provided with a curved surface having a convex lower surface so as to reciprocate by the flow.
상기 시편 거치 유닛은 한 쌍의 상기 가이드레일과 결합하는 축을 중심으로 상기 가이드레일과 평행하게 일 방향으로 왕복 운동하는 전해 에칭 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the specimen placing unit reciprocates in one direction parallel to the guide rails about an axis that engages with the pair of guide rails.
상기 시편 거치 유닛의 회전 정도를 감지하는 센서부;와,
상기 센서부로부터 신호를 받아 상기 유동 발생 장치의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 전해 에칭 장치.12. The method of claim 11,
A sensor unit for detecting a degree of rotation of the specimen placing unit,
And a control unit receiving a signal from the sensor unit and controlling driving of the flow generation device.
상기 센서부는 상기 시편 거치 유닛 또는 상기 시편의 회전 정도에 관한 신호를 상기 제어부에 전달하고,
상기 제어부는 상기 센서부의 신호가 기준값의 하한에 미달하는 경우에 상기 유동 발생 장치를 동작시키고,
상기 센서부의 신호가 기준값의 상한을 초과하는 경우에 상기 유동 발생 장치의 동작을 중단시키는 전해 에칭 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the sensor unit transmits a signal regarding the degree of rotation of the specimen holder unit or the specimen to the controller,
Wherein the control unit operates the flow generating device when the signal of the sensor unit is lower than the lower limit of the reference value,
And stops the operation of the flow generating device when the signal of the sensor portion exceeds the upper limit of the reference value.
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KR1020160109819A KR101766282B1 (en) | 2016-08-29 | 2016-08-29 | Specimen holder and electrolytic etching apparatus including the same |
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