KR101848264B1 - 전극 이격부재를 구비하는 전해연마용 전극 프레임 및 이를 포함하는 전해연마 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예는 전해연마용 전극 프레임 및 이를 포함하는 전해연마 장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 전극 프레임은, 전해연마 대상물과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조에 이용되는 전극 프레임에 있어서, 상기 전해연마 대상물의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임; 및 상기 음극 프레임의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임을 상기 전해연마 대상물의 측면 또는 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재;를 포함할 수 있다.

Description

전극 이격부재를 구비하는 전해연마용 전극 프레임 및 이를 포함하는 전해연마 장치{ELECTRODE FRAME HAVING ELECTRODE SEPARATING MEMBER FOR ELECTRO POLISHING AND ELECTRO POLISHING APPARATUS INCLUDING THE SAME}
실시예는 전해연마용 전극 프레임 및 이를 포함하는 전해연마 장치에 관한 것으로, 전해연마 대상물의 연마 품질을 향상시키기 위한 전해연마 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전해연마(Electro polishing)는, 전해액에 용해되는 금속 제품을 양극(Anode)으로 사용하고, 전해액에 불용성인 금속을 음극(Cathode)으로 사용하여, 상기 양극과 음극 사이에 전압을 인가함으로써, 전해연마 대상물인 금속 제품의 표면에서 전기분해를 일으켜, 금속 제품의 표면을 연마하는 방법이다.
전해연마를 이용하여 금속을 연마하기 위해서는 전해조에 전해액을 채우고, 연마하고자 하는 금속을 양극으로 설치하고, 전해액에 용해하지 않는 금속을 음극으로 설치한 다음 양극과 음극에 직류를 인가한다.
전해연마가 진행되면 양극으로부터 용해된 금속이온을 다량 함유한 고점도 액체층(점성층)이 양극을 둘러싼다. 금속이온으로 포화된 액체층에서는 금속이 더이상 용해되지 않고, 높은 양극 전위를 형성하므로, 산소와 활발히 결합하여 산화물 피막을 형성한다. 이때, 용해된 금속이온은 금속 표면의 오목한 부분에 주로 축적되며 오목한 부분에서는 금속이온의 이동과 확산이 적어 전기가 잘 통하지 않으므로 금속이 용해되지 않는다. 반면, 금속 표면의 볼록 부분에서는 금속 이온층이 얇게 형성되므로, 전류가 집중되어 금속 표면을 쉽게 용해시켜 전체적으로 금속의 표면이 평활하게 된다.
전해연마는 전해연마장치를 통해 실시하게 되는데, 종래기술에 따른 전해연마장치는 전해조 내에 양극 전위를 갖는 전해연마 대상물을 배치하고, 상기 전해연마 대상물의 연마면에 이격되도록 음극 프레임을 배치시켜 구성하게 된다. 음극 프레임은 전해연마 대상물의 형상에 따라 변경되어야 하기 때문에 전해연마 대상물의 형상에 따라 조립 후 전해조 내에 설치하게 된다.
상기와 같이 조립된 음극 프레임은 전해연마 대상물과 접촉되지 않도록 전해조 내에 설치해야 한다.
그런데 음극 프레임은 전해연마 대상물과 근접하게 일정한 거리를 유지하면서 배치되어야 균일한 연마가 가능하여 전해연마 품질이 향상된다.
그러나 종래기술에서는 음극 프레임을 전해연마 대상물과 근접하게 일정한 거리를 유지하도록 견고하게 배치하지 못하는 실정이었다.
한편, 이건 출원의 발명자는 음극 프레임을 전해연마 대상물에 형성된 탭 홀에 음극 거치대를 사용하여 전해연마 대상물의 일측에 근접하면서도 균일하게 고정시키는 발명을 제안하여 특허등록을 받은 바 있다(한국등록특허 10-1183218호 참조).
하지만, 전해연마 대상물은 그 형상이 다양하기 때문에 전해연마 대상물에 탭 홀과 같은 거치 영역이 없는 경우가 발생된다. 따라서, 전해연마 대상물의 형상에 따라 매번 음극판의 거치 영역을 별도로 설치해야 하는 번거로움이 발생된다. 이에 따라, 거치 영역을 설치하여 전해 연마를 수행하기까지 걸리는 시간이 상당히 소요되고, 조립 비용이 상승되는 문제점이 발생된다.
특히, 전해연마 대상물의 형상이 상당히 복잡한 구조인 경우, 음극 프레임을 전해연마 대상물의 일측에 설치하지 못하는 경우가 발생된다.
현재 종래업계의 기술로는 음극 프레임이 연마대상재에 닺지 않을 정도의 거리를 두어 음극 봉을 전해조에 늘어뜨리거나, 음극 망 형태로 큰 망을 형성한 후 이를 전해조에 늘어뜨려 대략적으로 전해연마를 진행하고 있으나, 음극봉이나 음극망이 연마대상재와 균일하면서도 근접하게 고정되지 못하므로 전해연마 품질이나 공정효율이 매우 낮은 실정이다.
한편, 종래 기술의 음극판은 별도의 지지부재인 클램프에 의해 지지되고 있으나, 음극판과 전해연마 대상물 사이의 거리가 매우 근접하게 배치되기 때문에 음극판과 전해연마 대상물 사이의 좁은 공간에서 클램프를 설치하기가 쉽지 않다. 즉, 클램프는 도전성 재질로 형성되기 때문에 클램프가 양극의 전해연마 대상물과 접촉하게 되면, 음극을 가지는 음극판과 전기적인 단락이 발생된다.
실시예는 별도의 탭 홀이 없는 영역에서도 전해연마 대상물의 일측에 음극 프레임을 근접하면서도 균일하게 설치하기 위한 전해연마용 전극 프레임 및 이를 포함하는 전해연마 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는 별도의 거치대가 없는 전해연마 대상물의 일측에 음극 프레임을 효과적으로 설치하기 위한 전해연마 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는 클램프에 의해 음극판과 전해연마 대상물 사이의 전기전인 단락이 발생되는 것을 방지하기 위한 전해연마 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
실시예에 따른 전극 프레임은, 전해연마 대상물과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조에 이용되는 전극 프레임에 있어서, 상기 전해연마 대상물의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임; 및 상기 음극 프레임의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임을 상기 전해연마 대상물의 측면 또는 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재;를 포함할 수 있다.
상기 전극 이격부재는 상기 음극 프레임에 결합할 수 있다. 상기 전극 이격부재는, 상기 전해연마 대상물의 바닥면에 접하면서 상기 음극 프레임을 지지할 수 있다.
상기 전극 이격부재는, 상기 전해연마 대상물의 바닥면에 접하면서 상기 음극 프레임을 지지하는 제1 전극 이격부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 이격부재는, 탭홀을 이용하지 않고도 상기 음극 프레임을 지지할 수 있다.
실시예에 따른 전해연마 장치는 전해연마 대상물과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조와, 상기 전해연마 대상물의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임과, 상기 음극 프레임의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임을 상기 전해연마 대상물의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재를 포함할 수 있다.
상기 음극 프레임 및 상기 전극 이격부재는 중첩 배치되고, 상기 음극 프레임 및 전극 이격부재는 클램프에 의해 고정될 수 있다.
상기 전해연마 대상물의 바닥부에는 홈 또는 홀이 형성되고, 상기 전극 이격부재의 하부 일부가 상기 홈 또는 홀에 끼워져 결합되며, 상기 전극 이격부재의 하부 일부의 폭은 점차적으로 작아질 수 있다.
상기 전극 이격부재는 스테인리스 강 소재를 포함하고, 상기 전극 이격부재의 표면에 절연 물질이 코팅되며, 상기 전극 이격부재는 상기 음극 프레임과 중첩 배치되어 클램프에 의해 고정될 수 있다.
상기 전해연마 대상물은 측벽부를 포함하고, 상기 전극 이격부재는 상기 전해연마 대상물의 측벽부의 상부에 배치될 수 있다.
상기 음극 프레임의 상부에는 지지대가 더 결합되고, 상기 지지대의 일측에 상기 전극 이격부재가 결합될 수 있다.
상기 전해연마 대상물은 측벽부를 포함하고, 상기 전극 이격부재는 상기 전해연마 대상물의 측벽부의 상부에 배치될 수 있다. 상기 음극 프레임은 전해연마 대상물의 내측 또는 외측에 배치되고, 상기 전해연마 대상물의 외측에 배치된 음극 프레임은 상기 지지대의 일측과 결합될 수 있다.
실시예는 음극 프레임 일측에 전극 이격부재를 배치하여 음극 프레임을 전해연마 대상물 상에 배치시킴으로써, 음극 프레임을 별도의 거치대가 없는 전해연마 대상물의 내부 또는 외부에 효과적으로 배치할 수 있고, 이에 따라 음극 프레임을 전해연마 대상물에 신속배치할 수 있어 전해연마의 공정 효율이 향상됨과 근접하게 균일하게 배치할 수 있어서 전해연마의 품질이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 실시예는 전극 이격부재의 하부의 폭을 점차적으로 작아지도록 형성하고 전해연마 대상물의 바닥부에 형성된 홈 또는 홀에 끼워 결합시킴으로써, 음극 프레임의 보다 효과적으로 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예는 전극 이격부재를 전해연마 대상물의 측벽부 상부에 배치시킴으로써, 음극 프레임을 전해연마 대상물의 바닥부로부터 이격시키면서 안정적으로 음극 프레임을 지지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 전극 이격부재를 전해연마 대상물의 바닥부와 접촉되지 않도록 배치시킴으로써, 전극 이격부재와 전해연마 대상물과의 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 지지대를 이용함으로써, 음극 프레임을 전해연마 대상물의 내측 및 외측에 효과적으로 설치할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 전극 이격부재를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 전극 이격부재가 전해연마 대상물에 고정되는 모습을 나타낸 개략 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 제1 실시예에 따른 전극 이격부재의 다양한 구조를 나타낸 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 1의 C형 클램프의 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 1의 음극 프레임의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 10의 음극 프레임이 지지대에 결합되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 12는 제4 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 전극 이격부재를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 전극 이격부재가 전해연마 대상물에 고정되는 모습을 나타낸 개략 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 제1 실시예에 따른 전극 이격부재의 다양한 구조를 나타낸 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 1의 C형 클램프의 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 1의 음극 프레임의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전극 프레임은, 전해연마 대상물과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조에 이용되는 전극 프레임에 있어서, 상기 전해연마 대상물의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임(300) 및 상기 음극 프레임의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임을 상기 전해연마 대상물의 측면 또는 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재(400)를 포함할 수 있다.
또한 제1 실시예에 따른 전해연마 장치는 전해연마 대상물(200)과 전해액(110)이 수용되는 수용 공간이 내부에 마련된 전해조(100)와, 상기 전해연마 대상물(200)의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임(300)과, 상기 음극 프레임(300)의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임(300)을 상기 전해연마 대상물(200)의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재(400)를 포함할 수 있다.
전해조(100)는 내부에 수용 공간이 마련된 박스 형상으로 형성될 수 있다. 전해조(100)는 원통형, 다각 박스 또는 링 형상을 포함할 수 있으나 그 형상은 한정되지 않는다.
전해조(100)의 내부에는 전해액(110)이 채워질 수 있다. 전해액(110)으로는 증류수(H2O), 황산(H2SO4)계, 인산(H3PO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 혼합하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전해액(110)은 전해조(100)에 채워진 상태에서 전해연마 대상물(200)의 전해연마를 마친 후, 교체될 수 있다. 이와 다르게 전해액(110)은 전해조(100)의 일측에 별도로 형성된 펌프에 의해 유입 유출될 수 있다. 전해조(100)와 펌프 사이에는 전해액 유입관, 전해액 유출관이 형성될 수 있으며, 전해액 유량 조절부, 필터를 더 포함할 수 있다. 필터는 전해액에 포함된 가공물 슬러지 및 이물질을 여과시킬 수 있다.
전해조(100)의 내부에는 전해연마 대상물(200)이 수용될 수 있다. 전해조(100)의 크기는 전해연마 대상물(200) 보다 크게 형성될 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 다각형 또는 원통형의 챔버나 탱크 일 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 OLED 제조를 위한 챔버 일 수 있다. 또한, 전해연마 대상물(200)은 OLED 챔버의 일부 구성 부품일 수도 있다. 전해연마 대상물(200)은 플레이트, 박스 형상 또는 상하가 관통 형성된 링 형상일 수 있다. 전해연마 대상물(200)의 이에 한정되지 않으며 금속 재질의 제품 모두를 전해연마 대상물로 지정할 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 전해액(110) 내에 침지된다.
전해연마 대상물(200)은 그 무게가 상당하므로 예컨대, 기중기 등을 이용하여 들어올린 상태에서 전해조(100)의 수용 공간에 수용될 수 있다. 예를 들어, 전해연마 대상물(200)이 OLED용 챔버이거나 LED용 MOCVD 챔버 등의 경우에는 그 중량은 수백 kg에서 수천 kg(수 ton)에 이르는 거대한 경우도 있다.
전해연마 대상물(200)의 연마면은 전해연마 대상물(200)의 외측, 내측, 바닥면 등을 포함할 수 있다.
전해조(200)의 일측에는 정류기가 더 배치될 수 있다. 정류기는 전해연마 대상에 양극(+)의 전압을 인가시킬 수 있으며, 음극 프레임(300)에 음극(-)의 전압을 인가시킬 수 있다. 정류기는 전선 등에 의해 전해연마 대상물(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 내부 및/또는 외부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면과 일정 간격 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)과의 50mm±20mm의 거리로 균일하게 이격 배치됨에 따라 전해연마 효율이 향상되며 전해연마 품질이 매우 우수하다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면인 내측, 외측 또는 바닥면을 선택적으로 또는 동시에 모든 면을 연마할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 음극 프레임(300)이 전해연마 대상물(200)의 내측에 배치된 구조에 대해 설명하기로 한다.
음극 프레임(300)은 격자 구조의 판 형상을 포함할 수 있다. 음극 프레임(300)은 전기 전도도 내산성이 뛰어난 스테인리스 강 소재일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 음극 프레임(300)은 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상의 플레이트일 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면을 따라 배치되므로 전해연마 대상물(200)이 상부가 개방된 사각 박스 형상으로 형성될 경우, 그에 대응되도록 다수의 음극 프레임(300)은 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.
음극 프레임(300)은 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 격자 구조로 이루도록 배치될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 다수의 플레이트로 구성되어 상하 이격 배치되도록 구성될 수 있다.
제2 음극 플레이트(320)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제2 음극 플레이트(320)는 다수의 플레이트로 구성되어 좌우로 이격되도록 배치될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)는 90도를 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 나사 등에 의해 리벳 결합될 수 있다. 이와 다르게, 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 C형 클램프에 의해 고정될 수도 있다.
상기에서는 음극 프레임이 고정된 길이를 가지는 구조에 대해 설명하였으나, 전해연마 대상물이 커짐에 따라 음극 프레임의 크기를 가변시킬 수 있는 가변 구조의 음극 프레임이 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 음극 프레임(300)은 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(330)를 포함할 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(330)가 격자 구조로 이루도록 배치될 수 있다.
제1 음극 플레이트(310)는 다수의 지지대로 이루어져 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있도록 구성될 수 있다. 제2 음극 플레이트(330)의 구조는 제1 음극 플레이트(310)의 구조와 동일할 수 있다. 이하에서는 제1 음극 플레이트(310)를 구조를 중심으로 설명한다.
제1 음극 플레이트(310)는 다수의 지지대가 연결되도록 구성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 일부가 중첩되도록 배치되어 서로 멀어지거나 가까운 방향으로 이동될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 다수의 지지대로 구성되었으나, 설명의 편의상 제1 음극 플레이트(310)가 제1 지지대(312)와 상기 제1 지지대(312)와 연결된 제2 지지대(314)로 이루어진 구조를 중심으로 설명한다.
제1 지지대(312)는 L자 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 지지대(312)의 일부 영역은 제2 지지대(314)의 일부 영역과 중첩되어 형성될 수 있다. 제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)의 중첩된 영역은 C형 클램프(600)에 의해 지지될 수 있다. 상기 제1 지지대(312)와 상기 제2 지지대(314)의 중첩된 영역을 지지하는 C형 클램프(600)는 제2 클램프로 칭해질 수 있다.
제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)는 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시킬 수 있다. C형 클램프(600)는 제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)가 서로 이동될 수 있을 정도의 힘으로 제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)를 지지할 수 있다. 이와 다르게, C형 클램프(600)는 제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)를 이동시킨 후 고정력을 더하여 제1 지지대(312)와 제2 지지대(314)를 지지할 수 있다.
제2 음극 플레이트(330)는 제1 음극 플레이트(310)와 동일하도록 제1 지지대와 제2 지지대를 포함할 수 있다. 제2 음극 플레이트(330)는 막대 형상의 플레이트로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 음극 플레이트(330)의 제1 지지대(332)는 제2 지지대(334)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다.
제2 음극 플레이트(330)의 제1 지지대(332)와 제2 지지대(334)는 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 제2 음극 플레이트(330)의 제1 지지대(332)와 제2 지지대(334)의 중첩되는 영역은 C형 클램프(600)에 의해 지지될 수 있다. 이로 인해 제2 음극 플레이트(330)는 길이는 가변될 수 있다.
도 1로 돌아가서, 음극 프레임(300)은 양극의 전해연마 대상물(200)과 접촉되면 쇼트가 발생된다. 이를 방지하기 위해 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 바닥면 및 측면과 이격되도록 구성해야 한다.
본 실시예에서는 음극 프레임(300)을 전해연마 대상물(200)의 바닥면 및 측면으로부터 이격시키도록 전극 이격부재(400)가 마련될 수 있다.
전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 일측에 결합될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 최하위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)의 일측에 결합될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 제1 음극 플레이트(310)로부터 하부로 돌출되도록 제1 음극 플레이트(310)의 일측에 결합될 수 있다. 이로 인해 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 바닥면과 접촉될 수 있다.
전극 이격부재(400)는 제1 음극 플레이트(310)로부터 측면으로 돌출되도록 제1 음극 플레이트(310)의 일측에 결합될 수 있다. 이로 인해 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 측면과 접촉될 수 있다.
전극 이격부재(400)에 의해 음극 프레임(300)과 전해연마 대상물(200)이 쇼트되는 것을 방지하기 위해 전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 무게를 견딜 수 있으며 내산성이 강한 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 PVC, 고무, 우레탄 고무, 백그라이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 음극 프레임(300) 및 전극 이격부재(400)는 C형 클램프(600)에 의해 결합될 수 있다. 상기 음극 프레임(300)과 상기 전극 이격부재(400)를 결합하는 C형 클램프(600)는 제1 클램프로 칭해질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, C형 클램프(600)는 대향 배치된 고정부(610)를 포함할 수 있다. 고정부(610)는 중첩 배치된 전극 이격부재(400)의 일측과 제1 음극 플레이트(310)의 타측에 배치되어 음극 프레임(300) 및 전극 이격부재(400)를 안정적으로 고정시킬 수 있다. C형 클램프(600)는 내산성이 우수한 스테인리스 강 소재로 형성될 수 있다. 이와 다르게 C형 클램프(600)는 절연 재질로 형성될 수 있다.
C형 클램프(600)는 음극 프레임(300)과 전극 이격부재(400)를 영구적으로 고정시키지 않기 때문에 C형 클램프(600)를 사용하게 되면 음극 프레임(300)과 전극 이격부재(400)의 용이하게 설치 및 분리할 수 있게 된다. 즉, 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 형상에 따라 그 설치 위치가 달라질 수 있기 때문에 C형 클램프(600)는 음극 프레임(300)에 결합되는 전극 이격부재(400)의 설치 위치를 용이하게 변경시킬 수 있다.
한편, 클램프(600)는 도전성 재질로 형성되기 때문에 음극 프레임(300)과 전해연마 대상물(200) 사이의 협소한 공간에 설치된 C형 클램프(600)는 전해연마 대상물(200)과 접촉되어 음극 프레임(300)과 전해연마 대상물(200) 사이에서 전기적인 단락을 발생시킬 수 있다.
이를 방지하기 위해 음극 프레임(300)들 사이를 고정하는 고정부(610)의 일측에는 절연부(620)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 고정부(610)는 제1 몸체(640)와 제2 몸체(650)의 일측에 각각 배치될 수 있다. 제2 몸체(650)는 C자 형상으로 형성되어 제1 몸체(640)와 결합될 수 있다. 제1 몸체(640)는 제2 몸체(650)에 결합되어 상하로 이동될 수 있다. 이로 인해 제1 몸체(640)와 제2 몸체(650)에 대향 배치된 고정부(510)는 서로 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.
절연부(620)는 고정부(610)의 일측에 형성되어 음극 프레임(300) 및 전극 이격부재(400)와 접촉될 수 있다. 이로 인해 C형 클램프(600)는 전해연마 대상물(200)의 일측과 접촉되더라도 전해연마 대상물(200)과 음극 프레임(300) 사이의 전기적인 단락을 방지할 수 있다. 절연부(620)는 탄성을 가지는 재질을 포함할 수 있다. 절연부(620)는 PVC, 고무, 우레탄 고무, 백크라이트 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, C자 형상의 제2 몸체(650)의 일부가 전해연마 대상물(200) 또는 음극 플레이트의 일측과 접촉될 수 있다. 이를 방지하기 위해 제2 몸체(650)의 표면에 절연막(650b)을 더 포함할 수 있다. 제2 몸체(650)의 내부는 강성을 유지하기 위해 도전성 물질(650a)로 이루어질 수 있으며, 제2 몸체(650)의 외측면에 절연막(650b)이 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, C형 클램프(600)에는 서로 결합되는 프레임의 고정력을 극대화하기 위해 돌기(530)가 더 형성될 수 있다. 돌기(630)는 C형 클램프(600)가 예컨대, 음극 프레임(300)으로부터 미끄러짐을 방지하여 C형 클램프(600)가 음극 프레임(300)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 C형 클램프(600)의 고정부(610)의 일측에 절연부(620)를 형성하였으나, 고정부(620)를 절연 재질로 형성하고, 절연부(620)를 제거할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 전극 이격부재(400)는 최하위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)의 일측 및 타측에 이격되도록 배치될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 무게가 한 방향으로 치우치지 않도록 균형을 맞춰 지지할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 설치 개수는 한정되지 않으며, 3개 이상으로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200) 내측의 다른 연마면들과 이격 배치된 다수의 음극 프레임(300)들의 하부에 형성될 수 있다.
또한, 전해연마 대상물(200)의 바닥부 및 측면에 고정되는 이격부재(400)가 음극 프레임(300)의 코너부에 설치되면 음극 프레임(300)의 중심을 잡아주게 되어 음극 프레임(300)을 보다 견고하게 설치할 수 있다.
전극 이격부재(400)는 L자 형상, 바(bar) 형상, 각 형상, 봉 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 전극 이격부재(400)의 형상이 앞서 언급된 형상 중 어느 하나에 대해 설명하기로 한다. 하지만. 전극 이격부재(400)의 형상은 이하에서 설명될 형상에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전극 이격부재(400)는 하부의 폭이 작아지도록 형성될 수 있다. 이를 통해 전극 이격부재(400)이 전해연마대상물(200)과 접하는 영역을 최소화하여 전해연마대상물(200)의 전체적인 고른 전해연마품질을 유지할 수 있다.
전극 이격부재(400)의 길이(L)는 전극 이격부재(400)의 폭(W)보다 크게 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)의 길이(L)는 제1 음극 플레이트(310)의 폭 보다 크게 형성될 수 있다. 이로 인해 전극 이격부재(400)는 제1 음극 플레이트(310)의 하부로 돌출되도록 배치될 수 있다.
일 예로, 전극 이격부재(400)의 길이(L)는 8㎝ 내지 12㎝를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 폭(W)은 2㎝ 내지 7㎝를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 두께(T)는 2㎚ 내지 7㎚를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 길이(L), 폭(W) 및 두께(T)는 이에 한정되지 않는다.
전극 이격부재(400)는 제1 지지부(410)와, 제2 지지부(430)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(410)는 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 지지부(430)는 하부로 갈수록 그 폭이 작아지도록 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 지지부(430)는 하부에 꼭지점을 가지는 역 삼각형 형상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전해연마 대상물(200)의 바닥면에는 제1 지지부(410)의 측면 들 중 어느 하나의 면 또는 제2 지지부(430)의 측면들 중 어느 하나의 면과 접촉될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 지지부(430)의 꼭지점이 전해연마 대상물(200)의 바닥면 또는 측면과 접촉될 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 그 형상에 따라 바닥면에는 홈 또는 홀이 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)에 형성된 홈 또는 홀(210)에 일부가 끼워질 수 있다. 전해연마 대상물(200)에 형성된 홈 또는 홀(210)에는 전극 이격부재(400)의 제2 지지부(430)의 꼭지점 영역이 끼워져 결합될 수 있다. 제2 지지부(430)는 하부 폭이 좁게 형성되기 때문에 제2 지지부(430)의 일부는 홈 또는 홀(210)의 크기에 상관없이 끼워져 결합될 수 있다. 이로 인해 전해연마 대상물(200)의 바닥부에 홈 또는 홀(210)이 존재할 경우, 홈 또는 홀(210)을 이용하여 음극 프레임(400)을 더욱 효과적으로 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
상기에서 전해연마 대상물(200)에 홈 또는 홀(210)이 형성되지 않더라도 이격부재(400)가 전해연마 대상물(200)의 바닥면과 측면에 접촉되어 고정되므로, 음극 프레임(300)이 보다 견고하게 설치될 수 있는 효과가 있다.
앞서 설명한 전극 이격부재(400)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 도 4 내지 도 6과 같이 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전극 이격부재(400)는 내측 지지부재(450)와, 상기 외측 지지부재(460)를 포함할 수 있다. 내측 지지부재(450)는 단단한 강도를 가지는 콘크리트용 갈브럭 또는 철편을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 내측 지지부재(450)는 전극 이격부재(400)의 강도를 향상시킬 수 있다. 외측 지지부재(460)는 내측 지지부재(450)의 표면에 형성될 수 있다. 외측 지지부재(460)는 절연 재질의 소재를 포함할 수 있다. 외측 지지부재(460)는 플라스틱과 같은 절연 소재를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전극 이격부재(400)는 제1 지지부(410)와, 제2 지지부(430)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(410)는 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 지지부(430)는 하부로 갈수록 그 폭이 작아지도록 형성될 수 있다.
제2 지지부(430)는 상부면의 폭보다 하부면의 폭이 작은 사다리꼴 형상일 수 있다. 제2 지지부(430)의 하부면은 전해연마 대상물의 바닥면과 접촉될 수 있다. 제2 지지부(430)의 하부면은 모서리가 뾰족한 전극 이격부재와 비해 전해연마 대상물(200)과의 접촉 면적이 넓기 때문에 음극 프레임(300)을 보다 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다. 전해연마 대상물(200)의 바닥부에 홈 또는 홀이 형성될 경우, 제2 지지부(430)의 일부는 전해연마 대상물(200)의 홈 또는 홀에 끼워질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전극 이격부재(400)는 제1 지지부(410)와, 제2 지지부(430)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(410)는 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 지지부(430)는 하부로 갈수록 그 폭이 작아지도록 형성될 수 있다.
제2 지지부(430)는 하부가 둥근 모서리를 가지도록 형성될 수 있다. 제2 지지부(430)의 하부면은 전해연마 대상물(200)의 바닥면과 접촉될 수 있다. 제2 지지부(430)의 하부면은 전해연마 대상물(200)과 접촉 시 전해연마 대상물에 흠집을 내는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 전해연마 대상물(200)의 바닥부에 홈 또는 홀이 형성될 경우, 제2 지지부(430)의 일부는 전해연마 대상물(200)의 홈 또는 홀에 끼워질 수 있다.
제1 실시예에 따른 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300) 하부에 전극 이격부재(400)를 배치함으로써, 음극 프레임(300)을 별도의 거치대가 없는 전해연마 대상물(200)에 효과적으로 배치할 수 있다.
전해연마 대상물(200)이 도어와 같은 판 형상일 경우, 전극 이격부재(400)에 의해 음극 프레임(300)을 지지한 상태에서 전해연마 대상물(200)의 상부에 배치한 후, 전해 연마를 수행할 수 있다. 이어서, 음극 프레임(300)이 제거된 상태에서 전해연마 대상물(200)을 뒤집어 배치하고, 음극 프레임(300)을 전해연마 대상물의 상부에 재배치할 수 있다. 이어서, 전해연마 대상물(200)에 전해연마를 수행하면 설치 및 전해 연마에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 전극 이격부재(400)를 전해연마 대상물(200)의 바닥부와 접촉되는 구조를 설명하였지만, 이와 다르게, 전극 이격부재(400)를 전해연마 대상물의 측벽부와 접촉되는 구조로 형성하여 음극 프레임을 전해연마 대상물의 연마면으로부터 이격시킬 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 12을 참조하여 다양한 실시예에 따른 전해연마 장치의 구조를 살펴보기로 한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 전해연마 장치는 전해연마 대상물(200)과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조(100)와, 상기 전해연마 대상물(200)의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임(300)과, 상기 음극 프레임(300)의 일측에 배치되어 상기 음극 프레임(300)을 상기 전해연마 대상물(200)의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재(400)를 포함할 수 있다.
전해조(100)는 내부에 수용 공간이 마련된 박스 형상으로 형성될 수 있다. 전해조(100)는 원통형, 다각 박스 또는 링 형상을 포함할 수 있으나 그 형상은 한정되지 않는다. 전해조(100)의 내부에는 전해액(110)이 채워질 수 있다. 전해액(110)으로는 증류수(H2O), 황산(H2SO4)계, 인산(H3PO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 혼합하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전해조(100)의 내부에는 전해연마 대상물(200)이 수용될 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 전해액(110) 내에 침지된다. 전해연마 대상물(200)의 연마면은 전해연마 대상물의 외측, 내측, 바닥면 등을 포함할 수 있다. 전해조(200)의 외측에는 정류기가 더 배치될 수 있다. 정류기는 전해연마 대상에 양극(+)의 전압을 인가시킬 수 있으며, 음극 프레임(300)에 음극(-)의 전압을 인가시킬 수 있다. 정류기는 전선 등에 의해 전해연마 대상물(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 내부 및 외부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면과 일정 간격 이격 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면인 내측, 외측 또는 바닥면을 선택적으로 또는 모든 면을 연마할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 음극 프레임(300)이 전해연마 대상물(200)의 내측에 배치된 구조에 대해 설명하기로 한다.
음극 프레임(300)은 격자 구조의 판 형상을 포함할 수 있다. 음극 프레임(300)은 전기 전도도가 뛰어난 스테인리스 강 소재일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 음극 프레임(300)은 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상의 플레이트일 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면을 따라 배치되므로 전해연마 대상물(200)이 상부가 개방된 사각 박스 형상으로 형성될 경우, 그에 대응되도록 다수의 음극 프레임(300)은 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.
음극 프레임(300)은 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 격자 구조로 이루어져 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 다수의 플레이트로 구성되어 상하 이격 배치되도록 구성될 수 있다.
제2 음극 플레이트(320)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제2 음극 플레이트(320)는 다수의 플레이트로 구성되어 좌우로 이격 배치되도록 구성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)는 90도를 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 나사 등에 의해 리벳 결합될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 C형 클램프에 의해 고정될 수도 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)과 접촉되면 쇼트가 발생된다. 이를 방지하기 위해 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 측면 및 바닥면과 이격되도록 구성해야 한다. 전해연마 대상물(200)의 측면은 음극 프레임(300)의 제1 음극 플레이트(310)의 길이를 조절하여 전해연마 대상물(200)로부터 이격 배치시킬 수 있다.
본 실시예에서는 음극 프레임(300)을 전해연마 대상물(200)의 바닥면으로부터 이격시키도록 전극 이격부재(400)가 마련될 수 있다.
전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 무게를 견딜 수 있으며 내산성이 강한 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 PVC, 고무, 우레탄 고무, 백그라이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성됨으로써, 음극 프레임(300)과 양극인 전해대상 대상물(200)과 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 형상은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 일측에 결합될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 최상위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)의 일측에 결합될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 최상위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)와 중첩되어 배치될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 C형 클램프(600)에 의해 최상위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)에 고정될 수 있다.
여기서, 최상위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)의 길이는 다른 제1 음극 플레이트(310)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 최상위에 배치된 제1 음극 플레이트(310)는 전해연마 대상물(200)의 측벽부의 상부에 배치될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 측벽부의 상부와 접촉될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 측벽부의 상부면을 따라 다수개가 배치될 수 있다.
제2 실시예에 따른 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)을 전해연마 대상물(200)의 바닥부로부터 이격시키면서 안정적으로 음극 프레임(300)을 지지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 바닥부와 접촉되지 않으므로, 전극 이격부재(400)와 전해연마 대상물(200)과의 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 10은 제3 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이고, 도 11은 도 10의 음극 프레임이 지지대에 결합되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10을 참조하면, 제3 실시예에 따른 전해연마 장치는 전해연마 대상물(200)과 전해액(110)이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조(100)와, 상기 전해연마 대상물(200)의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임(300)과, 상기 음극 프레임(300)의 일측에 결합된 지지대(700)와, 상기 지지대(700)의 일측에 결합되어 상기 음극 프레임(300)을 상기 전해연마 대상물의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재(400)를 포함할 수 있다.
전해조(100)는 내부에 수용 공간이 마련된 박스 형상으로 형성될 수 있다. 전해조(100)는 원통형, 다각 박스 또는 링 형상을 포함할 수 있으나 그 형상은 한정되지 않는다. 전해조(100)의 내부에는 전해액(110)이 채워질 수 있다. 전해액(110)으로는 증류수(H2O), 황산(H2SO4)계, 인산(H3PO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 혼합하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전해조(100)의 내부에는 전해연마 대상물(200)이 수용될 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 전해액(110) 내에 침지된다. 전해연마 대상물(200)의 연마면은 전해연마 대상물(200)의 외측, 내측, 바닥면 등을 포함할 수 있다. 전해조(100)의 외측에는 정류기가 더 배치될 수 있다. 정류기는 전해연마 대상에 양극(+)의 전압을 인가시킬 수 있으며, 음극 프레임(300)에 음극(-)의 전압을 인가시킬 수 있다. 정류기는 전선 등에 의해 전해연마 대상물(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 내부 및 외부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면과 일정 간격 이격 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면인 내측, 외측 또는 바닥면을 선택적으로 또는 모든 면을 연마할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 음극 프레임(300)이 전해연마 대상물(200)의 내측에 배치된 구조에 대해 설명하기로 한다.
음극 프레임(300)은 격자 구조의 판 형상을 포함할 수 있다. 음극 프레임(300)은 전기 전도도가 뛰어난 스테인리스 강 소재일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 음극 프레임(300)은 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상의 플레이트일 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면을 따라 배치되므로 전해연마 대상물(200)이 상부가 개방된 사각 박스 형상으로 형성될 경우, 그에 대응되도록 다수의 음극 프레임(300)은 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.
음극 프레임(300)은 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 격자 구조로 이루어져 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 다수의 플레이트로 구성되어 상하 이격 배치되도록 구성될 수 있다.
제2 음극 플레이트(320)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제2 음극 플레이트(320)는 다수의 플레이트로 구성되어 좌우로 이격 배치되도록 구성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)는 90도를 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 나사 등에 의해 리벳 결합될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 C형 클램프에 의해 고정될 수도 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)과 접촉되면 쇼트가 발생된다. 이를 방지하기 위해 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 측면 및 바닥면과 이격되도록 구성해야 한다. 전해연마 대상물(200)의 측면은 음극 프레임(300)의 제1 음극 플레이트(310)의 길이를 조절하여 전해연마 대상물로부터 이격 배치시킬 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 바닥면으로부터 이격시키도록 본 실시예에 따른 전극 이격부재(400)가 마련될 수 있다.
전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 무게를 견딜 수 있으며 내산성이 강한 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 PVC, 고무, 우레탄 고무, 백그라이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성됨으로써, 음극 프레임이 양극인 전해대상 대상물과 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 형상은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 측벽 상부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)의 일측에는 음극 프레임(300)을 지지하기 위해 지지대(700)가 결합될 수 있다. 지지대(700)는 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상으로 형성될 수 있다. 지지대(700)는 제1 음극 플레이트(310)와 평행하도록 배치될 수 있다. 지지대(700)는 제2 음극 플레이트(330)의 상부 일측과 결합될 수 있다. 지지대(700)는 제2 음극 플레이트(320)의 일부 또는 전체와 결합될 수 있다. 지지대(700)는 전해연마 대상물(200)의 측벽 상부에 배치되도록 길게 형성될 수 있다. 지지대(700)는 전해연마 대상물(200)의 일측과 연결될 수 있다. 지지대(700)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 지지대(700)는 전해연마 대상물(200)과 연결되어 양극을 전달시키기 위한 양극 지지대일 수 있다.
지지대(700)와 음극 프레임(300) 사이에는 절연 플레이트(500)가 더 배치될 수 있다. 음극 프레임(300), 절연 플레이트(500) 및 지지대(700)는 중첩된 상태에서 C형 클램프(600)에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 지지대(700)가 전해연마 대상물(200)과 연결되지 않게 되어 일반 지지대로의 역할을 하게 되면 음극 프레임(300)과 지지대(700) 사이의 절연 플레이트(500)는 제거될 수 있다. 또한, 지지대(700)가 일반 지지대로의 역할을 하게 되면 절연 재질의 소재로 형성될 수 있다.
제3 실시예에 따른 전해연마 장치는 지지대를 이용하여 음극 프레임을 전해연마 대상물의 내측 및 외측에 효과적으로 설치할 수 있는 효과가 있다.
도 12는 제4 실시예에 따른 전해연마 장치를 나타낸 단면도이다. 제4 실시예에 따른 전해연마 장치는 음극 프레임이 전해연마 장치의 외측에 배치된 구조를 중심으로 설명한다.
도 12를 참조하면, 제4 실시예에 따른 전해연마 장치는 전해연마 대상물(200)과 전해액(110)이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조(100)와, 상기 전해연마 대상물(200)의 연마면의 외측에 배치된 음극 프레임(300)과, 상기 음극 프레임(300)의 일측에 결합된 지지대(700)와, 상기 지지대(700)의 일측에 결합되어 상기 음극 프레임(300)을 상기 전해연마 대상물의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재(400)를 포함할 수 있다.
전해조(100)는 내부에 수용 공간이 마련된 박스 형상으로 형성될 수 있다. 전해조(100)는 원통형, 다각 박스 또는 링 형상을 포함할 수 있으나 그 형상은 한정되지 않는다. 전해조(100)의 내부에는 전해액(110)이 채워질 수 있다. 전해액(110)으로는 증류수(H2O), 황산(H2SO4)계, 인산(H3PO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 혼합하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전해조(100)의 내부에는 전해연마 대상물(200)이 수용될 수 있다. 전해연마 대상물(200)은 전해액(110) 내에 침지된다. 전해연마 대상물(200)의 연마면은 전해연마 대상물(200)의 외측, 내측, 바닥면 등을 포함할 수 있다. 전해조(100)의 외측에는 정류기가 더 배치될 수 있다. 정류기는 전해연마 대상에 양극(+)의 전압을 인가시킬 수 있으며, 음극 프레임(300)에 음극(-)의 전압을 인가시킬 수 있다. 정류기는 전선 등에 의해 전해연마 대상물(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 외부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 외측의 연마면과 일정 간격 이격 배치될 수 있다.
음극 프레임(300)은 격자 구조의 판 형상을 포함할 수 있다. 음극 프레임(300)은 전기 전도도가 뛰어난 스테인리스 강 소재일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 음극 프레임(300)은 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상의 플레이트일 수 있다.
음극 프레임(300)은 전해연마 대상물(200)의 연마면을 따라 배치되므로 전해연마 대상물(200)이 상부가 개방된 사각 박스 형상으로 형성될 경우, 그에 대응되도록 다수의 음극 프레임(300)은 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.
음극 프레임(300)은 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 격자 구조로 이루어져 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)는 다수의 플레이트로 구성되어 상하 이격 배치되도록 구성될 수 있다.
제2 음극 플레이트(320)는 긴 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제2 음극 플레이트(320)는 다수의 플레이트로 구성되어 좌우로 이격 배치되도록 구성될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)는 90도를 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 나사 등에 의해 리벳 결합될 수 있다. 제1 음극 플레이트(310)와 제2 음극 플레이트(320)가 교차되는 영역은 C형 클램프에 의해 고정될 수도 있다.
전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 음극 프레임(300)의 무게를 견딜 수 있으며 내산성이 강한 재질로 형성될 수 있다. 전극 이격부재(400)는 PVC, 고무, 우레탄 고무, 백그라이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 전극 이격부재(400)는 절연 재질로 형성됨으로써, 음극 프레임(300)이 양극인 전해대상 대상물(200)과 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 전극 이격부재(400)의 형상은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전극 이격부재(400)는 전해연마 대상물(200)의 측벽 상부에 배치될 수 있다. 음극 프레임(300)의 일측에는 음극 프레임(300)을 지지하기 위해 지지대(700)가 결합될 수 있다.
지지대(700)는 제1 지지대(710)와 제2 지지대(720)를 포함할 수 있다. 제1 지지대(710)는 전해연마 대상물(200)의 내측에 배치되는 음극 프레임(300)을 지지할 수 있다. 제2 지지대(720)는 제1 지지대(710)와 수직을 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 지지대(720)는 바(bar) 형상, L자 형상, 각 형상, 봉 형상, 와이어 메쉬, 익스펜디드 메탈, 라운드 형상으로 형성될 수 있다.
제2 지지대(720)에는 최외곽에 배치된 제2 음극 플레이트(330)의 상부 일측과 결합될 수 있다. 제2 지지대(720)는 제2 음극 플레이트(320)의 일부 또는 전체와 결합될 수 있다.
지지대(700)는 전해연마 대상물(200)과 연결되어 양극을 전달시키기 위한 양극 지지대일 수 있다. 이 경우, 제2 지지대(720)와 제2 음극 플레이트(330) 사이에는 절연 플레이트가 더 배치될 수 있다. 제2 음극 플레이트(330), 절연 플레이트 및 제2 지지대(720)는 중첩된 상태에서 C형 클램프(600)에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 지지대(700)가 전해연마 대상물(200)과 연결되지 않게 되어 일반 지지대로의 역할을 하게 되면 제2 음극 플레이트(330)과 제2 지지대(720) 사이의 절연 플레이트는 제거될 수 있다. 또한, 지지대(700)가 일반 지지대로의 역할을 하게 되면 절연 재질의 소재로 형성될 수 있다.
제4 실시예에 따른 전해연마 장치는 지지대를 이용하여 음극 프레임을 전해연마 대상물의 내측 및 외측에 효과적으로 설치할 수 있는 효과가 있다.
실시예는 음극 프레임 일측에 전극 이격부재를 배치하여 음극 프레임을 전해연마 대상물 상에 배치시킴으로써, 음극 프레임을 별도의 거치대가 없는 전해연마 대상물의 내부 또는 외부에 효과적으로 배치할 수 있고, 이에 따라 음극 프레임을 전해연마 대상물에 신속배치할 수 있어 전해연마의 공정 효율이 향상됨과 근접하게 균일하게 배치할 수 있어서 전해연마의 품질이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 실시예는 전극 이격부재의 하부의 폭을 점차적으로 작아지도록 형성하고 전해연마 대상물의 바닥부에 형성된 홈 또는 홀에 끼워 결합시킴으로써, 음극 프레임의 보다 효과적으로 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예는 전극 이격부재를 전해연마 대상물의 측벽부 상부에 배치시킴으로써, 음극 프레임을 전해연마 대상물의 바닥부로부터 이격시키면서 안정적으로 음극 프레임을 지지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 전극 이격부재를 전해연마 대상물의 바닥부와 접촉되지 않도록 배치시킴으로써, 전극 이격부재와 전해연마 대상물과의 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 지지대를 이용함으로써, 음극 프레임을 전해연마 대상물의 내측 및 외측에 효과적으로 설치할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 전해조
200: 전해연마 대상물
300: 음극 프레임
310: 제1 음극 플레이트
320: 제2 음극 플레이트
400: 전극 이격부재
500: 절연 플레이트
600: C형 클램프
700: 지지대

Claims (13)

  1. 전해연마 대상물과 전해액이 수용되는 수용공간이 내부에 마련된 전해조에 이용되는 전극 프레임에 있어서,
    상기 전해연마 대상물의 연마면의 일측에 배치된 음극 프레임; 및
    상기 음극 프레임에 결합되어 상기 음극 프레임을 상기 전해연마 대상물의 바닥면으로부터 이격시키는 전극 이격부재;를 포함하며,
    상기 전극 이격부재는, 상기 전해연마 대상물의 바닥면에 접하면서 상기 음극 프레임을 지지하는 제1 전극 이격부재를 포함하고,
    상기 제1 전극 이격부재는, 탭홀을 이용하지 않고도 상기 음극 프레임을 지지하는 전극 프레임.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 프레임 및 상기 전극 이격부재는 중첩 배치되고,
    상기 음극 프레임 및 전극 이격부재는 제1 클램프에 의해 고정되는 전극 프레임.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 이격부재는 스테인리스 강 소재를 포함하고, 상기 전극 이격부재의 표면에 절연 물질이 코팅되며, 상기 전극 이격부재는 상기 음극 프레임과 중첩 배치되어 제1 클램프에 의해 고정되는 전극 프레임.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해연마 대상물은 측벽부를 포함하고,
    상기 전극 이격부재는 상기 전해연마 대상물의 측벽부의 상부에 배치되는 전극 프레임.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 프레임의 상부에는 지지대가 더 결합되고,
    상기 지지대의 일측에 상기 전극 이격부재가 결합되는 전극 프레임.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전해연마 대상물은 측벽부를 포함하고,
    상기 전극 이격부재는 상기 전해연마 대상물의 측벽부의 상부에 배치되는 전극 프레임.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 음극 프레임은 상기 전해연마 대상물의 내측 또는 외측에 배치되고, 상기 전해연마 대상물의 외측에 배치된 음극 프레임은 상기 지지대의 일측과 결합되는 전극 프레임.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 프레임은 제1 방향으로 배치되어 다수의 지지대로 이루어진 제1 음극 플레이트와, 상기 제1 방향과 일정 각도를 이루는 제2 방향으로 배치되어 다수의 지지대로 이루어진 제2 음극 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 음극 플레이트는 제1 지지대와 제2 지지대를 포함하고, 상기 제1 지지대는 상기 제2 지지대에 일부가 중첩된 상태에서 상기 제2 지지대로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동되는 전해연마용 전극 프레임.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대의 중첩된 영역은 제2 클램프에 의해 지지되는 전해연마용 전극 프레임.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 클램프는 대향 배치된 절연부를 더 포함하는 전해연마용 전극 프레임.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연부의 일면에는 돌기가 더 형성되는 전해연마용 전극 프레임.
  13. 제1항, 제2항 및 제4 항 내지 제12 항 중 어느 하나의 전극 프레임을 포함하는 전해연마 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102478175B1 (ko) * 2022-04-14 2022-12-14 김태수 정렬지그를 이용한 전해연마 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200430129Y1 (ko) 2006-08-04 2006-11-02 장관섭 대형 아노다이징용 지그
KR101183218B1 (ko) 2011-08-30 2012-09-14 (주)한국마루이 전해연마 장치
KR101769924B1 (ko) * 2017-04-24 2017-08-21 황재상 전해연마장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200430129Y1 (ko) 2006-08-04 2006-11-02 장관섭 대형 아노다이징용 지그
KR101183218B1 (ko) 2011-08-30 2012-09-14 (주)한국마루이 전해연마 장치
KR101769924B1 (ko) * 2017-04-24 2017-08-21 황재상 전해연마장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102478175B1 (ko) * 2022-04-14 2022-12-14 김태수 정렬지그를 이용한 전해연마 시스템

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