KR101884148B1 - Anodizing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아노다이징 장치에 관한 것으로서, 산화피막의 품질을 향상시킬 수 있는 아노다이징 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an anodizing apparatus, and more particularly, to an anodizing apparatus capable of improving the quality of an oxide film.
알루미늄(Al) 소재는 치수 정밀도가 높고, 경량(經粮)인 주물 제작에 있어서는 철(Iron)에 비해 짧은 시간에 대량생산이 가능하다. 또한, 높은 주조성, 낮은 밀도, 높은 생산성, 낮은 수축율 및 상대적으로 높은 강도 등의 특성으로 인해 다양한 산업분야에서 폭넓게 사용된다.Aluminum (Al) material is high in dimensional precision and can be mass-produced in a shorter time than iron in the production of lightweight castings. They are also widely used in a variety of industries due to their high castability, low density, high productivity, low shrinkage and relatively high strength.
알루미늄의 사용분야는 항공기, 철도 및 자동차 등의 수송용 장치 분야에서부터 전기, 전자, 일반기계 등에까지 다양하다. 구체적으로는 트랜스미션 하우징, 엔진실린더 및 블럭, 연료 측정 장치 등의 케이스류 및 복잡한 형상의 수송용 기기 부품에서 많이 사용된다. 또한, IT 산업의 발전과 함께 알루미늄은 휴대용 컴퓨터, 태블릿 PC 및 스마트 폰 등 휴대용 전자기기의 케이스에도 많이 사용되고 있다.Aluminum uses range from transportation equipment such as aircraft, railway and automobiles to electricity, electronics, and general machinery. Specifically, it is widely used in cases such as a transmission housing, an engine cylinder and a block, a fuel measuring device, and the like, and a component of a transportation device having a complicated shape. Along with the development of the IT industry, aluminum is also widely used in cases of portable electronic devices such as portable computers, tablet PCs and smart phones.
이러한 장점과 다양한 적용가능성에도 불구하고, 알루미늄은 그다지 가혹하지 않은 환경에서도 부식이 발생하여 기계적 성질이 저하되는 결과를 초래할 수 있기 때문에 내식성을 증대시키고 신뢰성을 보장할 수 있는 방안이 필요하다.Despite these advantages and various applicability, aluminum needs to be improved in corrosion resistance and reliability, since corrosion may occur in less severe environments, resulting in deterioration of mechanical properties.
알루미늄의 단점을 개선하기 위한 방법으로는 알루미늄에 Mn, Mg, Si 및 Cr 등의 원소를 첨가하여 합금으로 사용하는 방법, 알루미늄 합금 표면에 인공적인 양극산화 피막을 생성시키는 아노다이징(Anodizing) 방법, 전기통전이 가능한 화성피막을 생성시키는 크로메이트 코팅(Chromate coating) 방법, 인산염 피막처리 방법 등이 있다. 이 중에서 아노다이징 방법은 알루미늄 합금 재료의 보호피막을 형성하는데 기능성이 높은 방법으로 고려할 수 있다.Methods for improving the disadvantages of aluminum include a method of using aluminum as an alloy by adding elements such as Mn, Mg, Si, and Cr, an anodizing method of producing an artificial anodic oxide coating on the surface of aluminum alloy, A chromate coating method and a phosphate coating treatment method which produce a chemical conversion coating capable of conducting electricity. Of these, the anodizing method can be considered as a method having a high functionality for forming a protective coating of an aluminum alloy material.
아노다이징은 전해시 사용되는 전해질의 종류에 따라 수산법, 황산법, 크롬산법 등이 있다. 표면처리를 하고자 하는 알루미늄 소재를 양극(anode)으로 하고 직류 전원을 인가하여, 양극에서 발생하는 산소에 의하여 알루미늄의 표면이 산화되면서 산화 알루미늄(Al2O3) 피막이 생성되는데, 이 피막은 대단히 단단하고, 내식성이 크며, 직경이 매우 작은 다공성 조직으로 형성된다. 알루미늄의 순도가 높을수록 미려하고 광택 있는 피막을 얻을 수 있다.The anodizing method includes the acid method, the sulfuric acid method, and the chromic acid method depending on the type of electrolyte used in the electrolysis. Aluminum oxide (Al2O3) film is formed by oxidizing the surface of aluminum by the oxygen generated from the anode by applying the direct current power with the aluminum material which is to be surface-treated as the anode. This film is very hard, And is formed into a porous structure having a very small diameter. The higher the purity of aluminum, the more beautiful and glossy the coating can be obtained.
그러나 상기와 같이 황산법 또는 크롬산법으로 아노다이징하는 경우에는 알루미늄 표면에 형성되는 산화피막층 내에 무수히 많은 미세한 기공(Pore)이 존재하는 다공질 구조가 생성되는 현상이 발생하며, 이러한 다공질 구조는 미관을 장식하기 위한 착색을 위해서는 유리한 점이 있으나, 기계적, 화학적, 전기적 특성이 취약하여 산업용에 사용되기 위한 제품에는 적합하지 못한 단점이 있다. 따라서 이러한 다공질 구조의 미세기공을 메워 주는실링 공정(sealing process)의 후처리 공정이 필수적으로 요구된다.However, in the case of anodizing by the sulfuric acid method or the chromic acid method as described above, there is a phenomenon that a porous structure in which numerous fine pores are present in the oxide film layer formed on the aluminum surface is generated. Such a porous structure, Although it has advantages for coloring, it has a disadvantage in that it is not suitable for a product to be used for industrial use due to its poor mechanical, chemical and electrical characteristics. Therefore, a post-treatment process of a sealing process for filling micropores of the porous structure is indispensably required.
양극 둘레에서 전기 분해에 의해 발생된 산소가 대기로 전달되는 기포를 형성하기 때문에 금속체 상의 산화 기능은 낮아지고, 산소 기포 형성은 금속체 표면 상의 저항을 증가시키고 처리를 위해 더 높은 전압이 요구되어서 큰 전력이 필요하고 따라서 열 손실과 에너지 손실이 크게 된다.Since the oxygen generated by the electrolysis around the anode forms bubbles that are transferred to the atmosphere, the oxidizing function on the metal body is lowered and oxygen bubbling increases the resistance on the metal body surface and requires higher voltage for processing A large power is required and thus heat loss and energy loss are large.
이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로서 일본 공개특허 소60-9600호에서는 0.001 내지 4 mm의 직경을 갖는 다수의 기포가 전해욕 내의 폭기(aeration) 장치에 의해 발생되어서 10 내지 200 Hz 주파수의 진동을 받고 상향 이동하게 되어서 양극 산화 공정의 효율이 개선되도록 하는 양극 산화 처리 방법에 대해 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허 10-0382177호 "양극 산화 처리 방법 및 장치"에서는 더 나아가 처리욕을 진동시키는 기술이 제시된 바 있다.In order to solve these problems, in Japanese Patent Application Laid-open No. 60-9600, a number of bubbles having a diameter of 0.001 to 4 mm are generated by an aeration apparatus in an electrolytic bath, And an efficiency of the anodizing process is improved. In addition, Korean Patent No. 10-0382177 entitled " Anodizing Treatment Method and Apparatus "discloses a technique for further vibrating a treatment bath .
그러나 기포의 크기가 커서 진동이 발생하거나, 위와 같이 진동이 발생하는 경우 산화막의 미세기공이 과도하게 크게 형성될 우려가 있다.However, when the vibration is generated due to the large size of the bubbles, or when the vibration is generated as described above, the fine pores of the oxide film may be excessively large.
본 발명은 진동이 작으면서도 종래 초음파를 이용한 진동방식의 아노다이징 장치에 비하여 산화피막의 품질을 향상시킬 수 있는 아노다이징 장치를 제공한다.The present invention provides an anodizing apparatus capable of improving the quality of an oxide film as compared with an anodizing apparatus of a vibrating type using vibration with a small vibration but using conventional ultrasonic waves.
본 발명에 따른 아노다이징 장치는 전해액을 수용하고 상기 전해액 내에 아노다이징 대상 소재를 침지한 상태에서 아노다이징을 수행하는 공간을 형성하는 배스부; 상기 아노다이징 소재를 고정하는 지그를 상기 전해액에 침지되도록 지지하는 지지부; 상기 배스부의 저면에 일정 간격으로 배열 및 구비되고, 상기 배스부 내로의 유체가 소통가능하도록 하는 복수의 체크밸브; 및 상기 복수의 체크밸브 각각에 유로관들을 통하여 미세기포를 포함하는 전해액을 공급하는 적어도 하나 이상 구비되는 미세기포 공급부;를 포함한다.An anodizing apparatus according to the present invention includes: a bass unit for accommodating an electrolytic solution and forming a space for carrying out anodizing in a state in which an object to be anodized is immersed in the electrolytic solution; A support for supporting the jig for fixing the anodizing material so as to be immersed in the electrolyte solution; A plurality of check valves arranged at regular intervals on a bottom surface of the bass portion and allowing fluid to flow into the bass portion; And at least one fine bubble supplying unit for supplying an electrolyte solution containing fine bubbles to each of the plurality of check valves through flow path pipes.
또한 상기 미세기포 공급부는 상기 체크밸브들에 순차적으로 상기 미세기포를 공급함과 동시에 상기 미세기포의 공급 주기를 제어하여 각 체크밸브를 통하여 불연속적으로 미세기포가 혼입된 전해액을 공급할 수 있다.Further, the fine bubble supplying unit may supply the fine bubbles to the check valves sequentially, and at the same time, control the supply period of the fine bubbles and supply the electrolyte containing the fine bubbles discontinuously through the respective check valves.
또한 상기 미세기포 공급부는 상기 일정하게 배열된 체크밸브들을 통한 미세기포가 혼입된 전해액의 공급 순서를 일정한 방향성을 갖도록 제어할 수 있다.The fine bubble supplying unit may control the supply order of the electrolyte containing fine bubbles through the uniformly arranged check valves to have a predetermined directionality.
또한 상기 미세기포 공급부는, 외형을 형성하고, 중심축을 기준으로 방사상에 일정각도마다 상기 중심축 방향으로 관통되는 배출유로가 형성되고, 전해액 및 에어가 상기 배출유로 내로 유입되도록 유입유로가 형성되는 하우징; 상기 유로의 배출구측에 구비되는 미세기포 형성노즐; 상기 배출유로를 중심축 방향으로 왕복운동하는 복수의 피스톤; 상기 하우징 중심축 방향으로 구비되고, 외부 동력을 전달받아 회전하는 회전축; 및 상기 회전축에 상기 중심축에 대하여 경사진 상태로 고정되고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 복수의 피스톤 각각을 순차적으로 왕복시키는 경사판;을 포함할 수 있다.The fine bubble supplying unit may include a housing which forms an outer shape and has a discharge flow passage radially passing through the center axis direction at a predetermined angle in a radial direction with respect to the central axis, ; A fine-bubble forming nozzle provided on an outlet side of the flow path; A plurality of pistons reciprocating in the direction of the central axis of the discharge passage; A rotating shaft provided in the housing center axis direction and rotated by receiving external power; And a swash plate fixed to the rotating shaft in an inclined state with respect to the central axis and rotating together with the rotating shaft to sequentially reciprocate each of the plurality of pistons.
또한 상기 미세기포 형성노즐은, 중공 형상으로 형성되어 상기 배출유로 내에 삽입되는 노즐 몸체부; 상기 노즐 몸체부의 내측에 고정되고, 상기 에어 및 상기 전해액의 유로를 제어하여 미세기포를 형성하는 유로 제어부; 및 상기 미세기포 형성노즐은 상기 유입 유로측에 모세관 현상을 이용하기 위한 다공성 부재;를 포함할 수 있다.The fine bubble forming nozzle may include a nozzle body formed into a hollow shape and inserted into the discharge passage; A flow control unit fixed to the inside of the nozzle body to control the air and the flow path of the electrolyte to form fine bubbles; And the micro-bubble forming nozzle may include a porous member for utilizing a capillary phenomenon on the inflow channel side.
또한 상기 다공성부재에는 상기 유입 유로측에 상기 전해액의 흐름에 따라 회전하는 회전부가 더 구비될 수 있다.The porous member may further include a rotating portion that rotates in accordance with the flow of the electrolytic solution on the inlet flow path side.
또한 상기 유로 제어부는, 상기 노즐 몸체부에 고정된 지점으로부터 상기 전해액의 흐름 방향의 역방향으로 직경이 감소하도록 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 내측에는 상기 노즐 몸체부에 고정된 지점으로부터 중심축 방향으로 일정한 깊이의 공간으로 정의되는 기포 형성공간이 형성되며, 상기 노즐 몸체부 사이의 공간과 상기 기포 형성공간을 연통시키는 유로 전환구멍이 형성되되, 상기 유로 전환구멍은 상기 전해액과 공기의 흐름 방향과 반대가 되도록 상기 유로 제어부의 중심축에 대하여 경사지도록 형성될 수 있다.In addition, the flow control unit may include a protrusion formed so as to decrease in diameter in a direction opposite to the flow direction of the electrolyte from a point fixed to the nozzle body, and a protrusion is formed inside the protrusion from a point fixed to the nozzle body Wherein a bubble forming space defined by a predetermined depth of space is formed and a flow path switching hole for communicating a space between the nozzle body and the bubble forming space is formed and the flow path switching hole is formed so as to be opposed to the flow direction of the electrolyte and air The flow control unit may be formed to be inclined with respect to the center axis of the flow control unit.
또한 상기 유로 제어부는, 상기 돌출부 및 상기 노즐 몸체부 사이에 형성되는 제1 경로와, 상기 유로 전환구멍을 통하여 상기 기포 형성공간에 이르는 제2 경로와, 상기 기포 형성공간으로부터 상기 노즐 몸체부의 배출측에 이르는 제3 경로를 형성할 수 있다.The flow control unit may include a first path formed between the protruding portion and the nozzle body portion, a second path leading to the bubble forming space through the flow path switching hole, and a second path extending from the bubble forming space to the discharge side The third path can be formed.
또한 상기 유로 제어부는 상기 제3 경로를 따라 형성되는 유로의 직경이 점차 증가되도록 형성될 수 있다.Also, the flow path control unit may be formed such that the diameter of the flow path formed along the third path gradually increases.
또한 상기 유로 제어부는 상기 제2 경로를 통한 전해액 및 에어의 이동과 제3 경로를 통한 전해액 및 에어의 이동을 충돌시킴으로써 미세기포를 형성할 수 있다.In addition, the flow control unit can form fine bubbles by colliding the movement of the electrolyte and the air through the second path and the movement of the electrolyte and the air through the third path.
본 발명에 따르면 별도의 진동을 유발하는 장치를 이용하지 않으면서도 미세기포를 특정 위치에서 펄스타입, 즉 특정 위치에서 미세기포의 공급 주기를 불연속적으로 함으로써 진동이 작으면서도 종래 초음파를 이용한 진동방식의 아노다이징 장치에 비하여 산화피막의 품질을 향상시킬 수 있는 아노다이징 장치를 제공한다.According to the present invention, fine bubbles can be discretely pulsed at a specific position, that is, by discontinuously supplying the minute bubbles at a specific position, without using a separate vibration inducing device, An anodizing apparatus capable of improving the quality of an oxide film as compared with an anodizing apparatus is provided.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 아노다이징 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3 내지 도 4는 각각 일 실시예에 따른 미세기포 공급부의 모습을 나타내는 사시도, 단면도 및 분해사시도이다.
도 6은 상기 미세기포 공급부 중 피스톤 관련 구성부들을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 미세기포 형성노즐을 나타내는 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 미세기포 형성노즐을 나타내는 단면도이다.1 and 2 are schematic views for explaining an anodizing apparatus according to the present invention.
FIGS. 3 to 4 are a perspective view, a cross-sectional view, and an exploded perspective view, respectively, of a fine bubble supplying unit according to an embodiment.
6 is a schematic view for explaining piston-related constituent parts of the minute bubble supplying part.
7 is a cross-sectional view showing a micro-bubble forming nozzle according to an embodiment.
8 is a cross-sectional view showing a micro-bubble forming nozzle according to another embodiment.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the absence of special definitions or references, the terms used in this description are based on the conditions indicated in the drawings. The same reference numerals denote the same members throughout the embodiments. For the sake of convenience, the thicknesses and dimensions of the structures shown in the drawings may be exaggerated, and they do not mean that the dimensions and the proportions of the structures should be actually set.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아노다이징 장치를 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 아노다이징 장치를 설명하기 위한 개략도이다. An anodizing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 and 2 are schematic views for explaining an anodizing apparatus according to the present invention.
본 실시예에 따른 아노다이징 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 전해액을 수용하고 상기 전해액 내에 아노다이징 대상 소재를 침지한 상태에서 아노다이징을 수행하는 공간을 형성하는 배스부(20)와, 아노다이징 소재를 고정하는 지그(25)를 전해액에 침지되도록 지지하는 지지부(21)를 포함한다. 지그(25)는 고정부재(23)를 통하여 지지부에 거치된다.As shown in FIG. 1, the
도 2를 참조하여 설명하면, 배스부(20)의 저면에는 복수의 체크 밸브(29)들이 구비된다. 체크 밸브(29)들은 후술할 미세기포 공급부로부터 개별의 호스 또는 파이프 타입의 유로관을 통하여 미세기포가 혼입된 전해액이 배스부(20) 내로 유입되도록 한다.Referring to FIG. 2, a plurality of
체크 밸브(29)들은 배스부(20)의 내측 공간의 저면에 일정 간격으로 배열 및 구비된다. 후술할 미세기포 공급부는 체크밸브들에 순차적으로 미세기포를 공급함과 동시에 미세기포의 공급 주기를 제어하여 각 체크밸브를 통하여 불연속적으로 미세기포가 혼입된 전해액을 공급하도록 한다. 이 때 미세기포 공급부는 일정하게 배열된 체크밸브(29)들을 통하여 미세기포가 혼입된 전해액을 일정한 방향성을 갖고 공급되도록 제어할 수 있다.The
아노다이징(Anodizing; 양극산화)은 금속이나 부품 등을 양극에 걸고 희석-산의 전해액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 가진 산화피막(산화알미늄: Al2O3)이 형성된다. 양극산화라고 하는 것은 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어(Ano-dizing)이다. 또한, 전기도금에서 금속부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고, 그 외에 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등의 금속소재에도 아노다이징 처리를 하고 있다. 알루미늄 소재의 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징(Anodizing on Aluminum Alloys)은 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면이 반은 침식이 되고, 반은 산화알루미늄 피막이 형성된다. 알루미늄 아노다이징(양극산화)은 다양한 전해(처리)액의 조성과 농도, 첨가제, 전해액의 온도, 전압, 전류 등에 따라 성질이 다른 피막을 형성시킬 수 있다.Anodizing is an anodizing process in which a metal or a component is placed on an anode and electrolyzed in an electrolytic solution of a dilute acid to form an oxide film (aluminum oxide: Al 2 O 3) having a strong adhesion to the base metal by oxygen generated from the anode . Anodic oxidation is an anodizing of anode and oxidation. In addition, there is a difference from electroplating in which metal parts are plated on a negative electrode. The most typical material of the anodic oxidation is aluminum (Al), and anodizing is also performed on metallic materials such as magnesium (Mg), zinc (Zn), titanium (Ti), tantalum (Ta), hafnium (Hf), and niobium Processing. Anodizing on Aluminum Alloys, which treats the surface of aluminum materials on an anodic surface, is half-eroded and half of the aluminum surface is formed by electrolysis of aluminum on the anode. Aluminum anodizing (anodic oxidation) can form films with different properties depending on the composition and concentration of various electrolytic (processing) liquids, additives, electrolyte temperature, voltage, current and so on.
본 실시예에에 따른 아노다이징 장치(10)는 설명의 편의를 위하여 이러한 전기 공급관련 장치들은 생략한다.The anodizing
도 3 내지 도 8을 참조하여 일 실시예에 따른 미세기포 공급부를 설명한다. 도 3 내지 도 4는 각각 일 실시예에 따른 미세기포 공급부의 모습을 나타내는 사시도, 단면도 및 분해사시도이고, 도 6은 상기 미세기포 공급부 중 피스톤 관련 구성부들을 설명하기 위한 개략도이다. 또한 도 7은 일 실시예에 따른 미세기포 형성노즐을 나타내는 단면도이고, 도 8은 다른 실시예에 따른 미세기포 형성노즐을 나타내는 단면도이다.3 to 8, a micro-bubble supplying unit according to an embodiment will be described. FIGS. 3 to 4 are a perspective view, a cross-sectional view, and an exploded perspective view, respectively, of the fine bubble supplying unit according to the embodiment, and FIG. 6 is a schematic view for explaining the piston-related constituent units of the fine bubble supplying unit. 7 is a cross-sectional view showing a micro-bubble forming nozzle according to an embodiment, and Fig. 8 is a sectional view showing a micro-bubble forming nozzle according to another embodiment.
본 실시예에 따른 미세기포 공급부(100)는 배스부에 미세기포가 혼입된 전해액을 공급하기 위한 장치이다. 본 실시예에 따른 미세기포 공급부(100)는 하우징(110), 회전축(111), 공급부(190), 피스톤(130), 미세기포 형성노즐(120)를 포함한다.The fine
하우징(110)은 미세기포 공급부(100)의 외형을 형성하고, 또한 하우징(110)은 중심축을 기준으로 방사상에 일정각도마다 기통부(101)가 형성된다. 기통부(101)는 중심축 방향으로 하우징(110)을 관통한다. 유입유로(190)는 전해액 및 에어가 배출유로 내로 유입되도록 유로를 형성한다. 이 때 유입유로(190)를 통하여 유입되는 전해액 및 에어는 각각 별개의 관을 통하여 공급되는 것도 가능하나, 전처리를 통하여 전해액 및 에어를 미리 혼합하여 공급하는 것도 가능하다.The
미세기포 형성노즐(120)은 기통부(101) 내에 구비되어 기통부(101)를 통하여 배출되는 전해액 및 에어를 혼합하여 미세기포를 형성한다. 피스톤(130)은 배출유로를 중심축 방향으로 왕복운동한다. 피스톤(130)은 유입유로(190)를 통하여 기통부(101) 측으로 유입되는 전해액 및 에어를 미세기포 형성노즐(120) 측으로 밀어내는 기능을 한다.The fine
회전축(111)은 하우징(110)의 중심축 방향으로 관통하도록 구비되고, 외부 동력을 전달받아 회전한다. 회전축(111)의 중앙측에는 경사판(112)이 구비된다. 경사판(112)은 중심축에 대하여 경사진 상태로 회전축(111)에 고정되고, 회전축(111)과 함께 회전하여 복수의 피스톤(130) 각각을 순차적으로 왕복시킨다. The
구체적으로 피스톤(130)은 도 6에 도시된 바와 같이 양 단부에 패킹부(131)가 형성되어 앞서 설명한 기통부(101)의 기밀을 형성한다. 패킹부(131)들의 사이를 연결하는 연결부(135)에는 일정 깊이 함몰된 형태의 단차부(1351)가 형성되어 상술한 경사판의 측부 모서리가 수용된다. 경사판(112)은 회전축(111)이 회전함에 따라 모서리 부분이 중심축 방향으로 오르내리게 된다. 이 때 경사판의 모서리가 단차부(1351)에 수용된 상태에서 피스톤(130)도 경사판(112)을 따라 기통부(101)를 왕복이동하게 된다. 한편, 경사판(112)이 회전함에 따라 각각의 피스톤(130)은 순차적으로 기통부(101)를 따라 전진 및 후퇴를 반복한다.Specifically, as shown in FIG. 6, the
미세기포 형성노즐(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 노즐 몸체부(120) 및 유로 제어부(121)를 포함한다.The fine
노즐 몸체부(120)는 중공 형상으로 형성되어 배출유로 내에 삽입된다. 유로 제어부(121)는 노즐 몸체부(120)의 내측에 고정되어 에어 및 전해액의 유로를 제어함으로써 미세기포를 형성한다.The
유로 제어부(121)는, 노즐 몸체부(120)에 고정된 지점(1211)으로부터 전해액의 흐름 방향, 즉 배출구(119) 측의 역방향으로 직경이 감소하도록 돌출부(1213)가 형성된다.The
돌출부(1213)의 내측에는 노즐 몸체부(120)에 고정된 지점(1211)으로부터 중심축 방향으로 일정한 깊이의 공간으로 정의되는 기포 형성공간(1213)이 형성된다. 돌출부(1213)에는 돌출부(1213)의 외측의 고정지점(1211)에 인접한 지점으로부터 기포 형성공간(1213)를 연통시키는 유로 전환구멍(1212)이 형성된다. 유로 전환구멍(1212)은 배출구(119)측 방향의 반대 방향으로 유로를 형성한다. 즉, 유로 전환구멍(1212)은 전해액과 공기의 전체적인 흐름 방향을 반대가 되도록 유로 제어부(121)의 중심축에 대하여 경사지도록 형성될 수 있다.A
유로 제어부(121)는 돌출부 및 상기 노즐 몸체부 사이에 형성되는 제1 경로(st1)와, 유로 전환구멍(1212)을 통하여 기포 형성공간(1213)에 이르는 제2 경로와, 기포 형성공간(1213)으로부터 배출구(119)에 이르는 제3 경로(st3)를 형성할 수 있다. 이 때 유로 제어부(121)는 제3 경로(st3)를 따라 형성되는 유로의 직경이 점차 증가되도록 형성될 수 있다. 전해액 및 에어는 제2 경로(1212)를 통하여 기포 형성공간(1213) 내로 유입되는 흐름과 기포 형성공간(1213) 내에 유입되어 있던 전해액 및 에어를 충돌시켜 기포를 형성시키고, 이러한 기포가 혼입된 전해액이 제3 경로(st3)를 통하여 이동하는 과정에서 압력이 증가됨으로써 기포가 미세화되도록 하게 된다.The
한편, 돌출부(1213)에 인접하여 다공성 부재(123)를 구비한다. 유로 제어부(121)에 공급되는 전해액 및 에어는 유입 전 혼합되는 경우라도 분리가 됨으로써 중력 방향을 기준으로 하부에는 전해액이 위치하고, 전해액의 상부에는 분리된 에어가 위치할 수 있다. 이 경우 피스톤에 의하여 전해액과 에어가 유로 제어부(121) 측으로 공급되는 경우 일시적으로 전해액만 제1 경로(st1)를 통하여 공급되거나 에어만 제1 경로(st1)를 통하여 공급되는 현상이 발생함으로써 미세기포의 형성효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 다공성 부재(123)는 모세관 현상을 이용하여 에어 및 전해액의 분리현상을 방지하는 작용을 한다.On the other hand, the
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 다공성부재(123)에 인접한 상태로 회전부(124)를 구비한다. 회전부(124)는 전해액의 흐름에 따라 회전하면서 다공성부재(123)에 전해액과 에어가 분리된 상태가 아닌 일시적으로라도 혼합된 상태로 공급하는 작용을 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the
이와 같이 미세기포 공급부는 복수의 피스톤의 작용으로 복수개의 유로관을 통해 미세기포가 혼입된 전해액을 배스부로 공급한다. 또한 경사판의 작용에 의하여 복수의 유로관에 순차적으로 미세기포가 혼입된 전해액을 공급함으로써 체크 밸브의 배열에 따라 일정한 방향성을 갖도록 미세기포가 공급될 수 있다. 한편, 피스톤이 후퇴하는 경우 미세기포의 공급이 중단됨으로써 미세기포의 공급이 불연속적으로 공급될 수 있다.As described above, the fine bubble supplying section supplies the electrolytic solution containing the fine bubbles through the plurality of the flow pipe to the bass section by the action of the plurality of pistons. Further, by supplying the electrolytic solution in which the minute bubbles are mixed in succession to the plurality of the flow pipe by the action of the swash plate, the minute bubbles can be supplied so as to have a certain direction according to the arrangement of the check valves. On the other hand, when the piston is retracted, the supply of the minute bubbles is interrupted, so that the supply of the fine bubbles can be discontinuously supplied.
즉, 본 실시예에 따른 미세기포 공급부는 특정 위치에서 펄스식으로 미세기포를 공급할 수 있으며, 복수의 배열된 체크 밸브를 통하여 일정한 방향성을 갖도록 미세 기포를 공급할 수 있다. 펄스방식으로 미세기포를 공급하거나 일정한 방향성을 갖도록 공급하는 경우 진동은 없거나 매우 작은 강도로 발생하게 된다. 반면, 펄스식 및 방향성을 갖는 미세 기포를 공급함으로써 산화면에서 발생하는 산소를 필요에 따라 포획할 수 있도록 한다. 이러한 작용으로 인하여 별도의 진동을 발생시키는 장치가 없는 경우에도 단순히 기포만을 공급하는 아노다이징 장치에 비하여 산화피막의 품질을 향상시킬 수 있다.That is, the minute bubble supplying unit according to the present embodiment can supply minute bubbles in a pulsed manner at specific positions, and can supply fine bubbles with a certain directionality through a plurality of arranged check valves. When supplying fine bubbles in a pulsed manner or supplying them with a certain directionality, there is no vibration or very small intensity. On the other hand, by supplying minute bubbles having pulse and directionality, it is possible to capture oxygen generated from the acid screen as needed. Due to such an action, even when there is no apparatus for generating a separate vibration, the quality of the oxide film can be improved as compared with an anodizing apparatus which simply supplies bubbles.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. have.
29: 체크 밸브
100: 미세기포 공급부
112: 경사판
119: 배출구
120: 미세기포 형성노즐
130: 피스톤29: Check valve
100: fine bubble supplying unit
112: swash plate
119: Outlet
120: fine bubble forming nozzle
130: Piston
Claims (10)
상기 아노다이징 소재를 고정하는 지그를 상기 전해액에 침지되도록 지지하는 지지부;
상기 배스부의 저면에 일정 간격으로 배열 및 구비되고, 상기 배스부 내로의 유체가 소통가능하도록 하는 복수의 체크밸브; 및
상기 복수의 체크밸브 각각에 유로관들을 통하여 미세기포를 포함하는 전해액을 공급하는 적어도 하나 이상 구비되는 미세기포 공급부;를 포함하고,
상기 미세기포 공급부는,
외형을 형성하고, 중심축을 기준으로 방사상에 일정각도마다 상기 중심축 방향으로 관통되는 배출유로가 형성되고, 전해액 및 에어가 상기 배출유로 내로 유입되도록 유입유로가 형성되는 하우징;
상기 유로의 배출구측에 구비되는 미세기포 형성노즐;
상기 배출유로를 중심축 방향으로 왕복운동하는 복수의 피스톤;
상기 하우징 중심축 방향으로 구비되고, 외부 동력을 전달받아 회전하는 회전축; 및
상기 회전축에 상기 중심축에 대하여 경사진 상태로 고정되고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 복수의 피스톤 각각을 순차적으로 왕복시키는 경사판;을 포함하 는 아노다이징 장치.A bath portion for accommodating the electrolyte solution and forming a space for anodizing in a state of immersing the material to be anodized in the electrolyte solution;
A support for supporting the jig for fixing the anodizing material so as to be immersed in the electrolyte solution;
A plurality of check valves arranged at regular intervals on a bottom surface of the bass portion and allowing fluid to flow into the bass portion; And
And at least one fine bubble supplying unit for supplying an electrolyte solution containing fine bubbles to the plurality of check valves through flow path pipes,
The fine bubble supplying unit may include:
A housing which forms an outer shape and in which a discharge path is formed radially through the central axis direction at a predetermined angle in a radial direction with respect to a central axis and in which an electrolyte and air flow into the discharge path;
A fine-bubble forming nozzle provided on an outlet side of the flow path;
A plurality of pistons reciprocating in the direction of the central axis of the discharge passage;
A rotating shaft provided in the housing center axis direction and rotated by receiving external power; And
And an inclined plate fixed to the rotating shaft in an inclined state with respect to the central axis and rotating together with the rotating shaft to sequentially reciprocate each of the plurality of pistons .
상기 미세기포 공급부는 상기 체크밸브들에 순차적으로 상기 미세기포를 공급함과 동시에 상기 미세기포의 공급 주기를 제어하여 각 체크밸브를 통하여 불연속적으로 미세기포가 혼입된 전해액을 공급하는 아노다이징 장치.The method according to claim 1,
Wherein the minute bubble supplying unit sequentially supplies the fine bubbles to the check valves and at the same time controls the supply period of the minute bubbles to supply an electrolyte solution containing fine bubbles discontinuously through each check valve.
상기 미세기포 공급부는 상기 일정하게 배열된 체크밸브들을 통한 미세기포가 혼입된 전해액의 공급 순서를 일정한 방향성을 갖도록 제어하는 아노다이징 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the fine bubble supplying unit controls the supply order of the electrolyte containing fine bubbles through the uniformly arranged check valves to have a predetermined directionality.
상기 미세기포 형성노즐은,
중공 형상으로 형성되어 상기 배출유로 내에 삽입되는 노즐 몸체부;
상기 노즐 몸체부의 내측에 고정되고, 상기 에어 및 상기 전해액의 유로를 제어하여 미세기포를 형성하는 유로 제어부; 및
상기 미세기포 형성노즐은 상기 유입 유로측에 모세관 현상을 이용하기 위한 다공성 부재;를 포함하는 아노다이징 장치.The method according to claim 1,
The fine-bubble forming nozzle may include:
A nozzle body formed in a hollow shape and inserted into the discharge passage;
A flow control unit fixed to the inside of the nozzle body to control the air and the flow path of the electrolyte to form fine bubbles; And
Wherein the micro-bubble forming nozzle includes a porous member for utilizing a capillary phenomenon on the inflow channel side.
상기 다공성부재에는 상기 유입 유로측에 상기 전해액의 흐름에 따라 회전하는 회전부가 더 구비되는 아노다이징 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the porous member is further provided with a rotating portion that rotates in accordance with the flow of the electrolytic solution on the inlet flow path side.
상기 유로 제어부는,
상기 노즐 몸체부에 고정된 지점으로부터 상기 전해액의 흐름 방향의 역방향으로 직경이 감소하도록 돌출부가 형성되고,
상기 돌출부의 내측에는 상기 노즐 몸체부에 고정된 지점으로부터 중심축 방향으로 일정한 깊이의 공간으로 정의되는 기포 형성공간이 형성되며,
기 노즐 몸체부 사이의 공간과 상기 기포 형성공간을 연통시키는 유로 전환구멍이 형성되되, 상기 유로 전환구멍은 상기 전해액과 공기의 흐름 방향과 반대가 되도록 상기 유로 제어부의 중심축에 대하여 경사지도록 형성되는 아노다이징 장치.6. The method of claim 5,
The flow-
A protrusion is formed to decrease in diameter in a direction opposite to a flow direction of the electrolyte from a point fixed to the nozzle body,
A bubble forming space defined by a space having a predetermined depth in a central axis direction from a point fixed to the nozzle body is formed on the inner side of the protrusion,
Wherein the flow path switching hole is formed so as to be inclined with respect to the central axis of the flow path control portion so as to be opposite to the flow direction of the electrolyte solution and air Anodizing device.
상기 유로 제어부는, 상기 돌출부 및 상기 노즐 몸체부 사이에 형성되는 제1 경로와, 상기 유로 전환구멍을 통하여 상기 기포 형성공간에 이르는 제2 경로와, 상기 기포 형성공간으로부터 상기 노즐 몸체부의 배출측에 이르는 제3 경로를 형성하는아노다이징 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the flow control portion includes a first path formed between the protruding portion and the nozzle body portion, a second path leading to the bubble forming space through the flow path switching hole, and a second path extending from the bubble forming space to the discharge side of the nozzle body portion Thereby forming a third path leading to the anodizing device.
상기 유로 제어부는 상기 제3 경로를 따라 형성되는 유로의 직경이 점차 증가되도록 형성되는 아노다이징 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the flow path control portion is formed to gradually increase the diameter of the flow path formed along the third path.
상기 유로 제어부는 상기 제2 경로를 통한 전해액 및 에어의 이동과 제3 경로를 통한 전해액 및 에어의 이동을 충돌시킴으로써 미세기포를 형성하는 아노다이징 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the flow control unit collides the movement of the electrolyte and the air through the second path and the movement of the electrolyte and air through the third path to form fine bubbles.
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---|---|---|---|---|
KR20230126250A (en) * | 2022-02-21 | 2023-08-30 | 주식회사 영광와이케이엠씨 | Automatic analytic system for electrolyte concentration analysis used for anodic oxidation treatment process and analytic method for multi component electrolyte concentration used for anodic oxidation treatment process |
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KR20110000768U (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-24 | 박재영 | Micro bubble nozzle |
-
2018
- 2018-01-05 KR KR1020180001660A patent/KR101884148B1/en active IP Right Grant
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KR102670334B1 (en) * | 2022-02-21 | 2024-06-03 | 주식회사 영광와이케이엠씨 | Automatic analytic system for electrolyte concentration analysis used for anodic oxidation treatment process and analytic method for multi component electrolyte concentration used for anodic oxidation treatment process |
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