KR101924561B1

KR101924561B1 - 정전 도장용 레일 고정구 및 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법

Info

Publication number: KR101924561B1
Application number: KR1020170125973A
Authority: KR
Inventors: 남임동
Original assignee: 남임동
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-12-03

Abstract

본 발명은 정전 도장용 레일 고정구 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 왁스 모형 제조 단계, 몰드 코팅 단계, 왁스 모형 제거 단계, 유도부 위치 단계, 솔레노이드부 위치 단계, 전류 인가 단계, 몰드 냉각 단계, 몰드 제거 단계, 고리부 절곡 단계, 제 2 레이어 연마 단계, 차단부 및 주조물 연결 단계, 차단부 및 연결부 연결 단계 및 절연체 코팅 단계를 포함하는 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법과 상기한 제조 방법을 통해 제조한 정전 도장용 레일 고정구를 제공한다. 본 발명에 따르면, 레일 고정구에 도료가 달라붙지 않기 때문에 도료 낭비를 방지할 수 있고, 레일 고정구가 도장 및 건조를 반복 수행하더라도 도료가 달라붙지 않아 새로 도장되는 피도장물의 질을 높일 수 있다.

Description

정전 도장용 레일 고정구 및 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법{RAIL FIXING FASTENER FOR ELECTROSTATIC POWDER PAINTING AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 피도장물을 거치시켜 이동시키는 레일 고정구에 관한 것이다. 보다 자세하게는 정전 도장에 사용되는 레일 고정구와 그 제조 방법에 관한 것이다.

레일 고정구는 피도장물이 거치되고, 하도, 중도 및 상도와 건조 등의 과정을 위해 각 공정으로 피도장물을 레일을 따라 이동시키는 구성이다. 따라서, 피도장물의 경우 각 공정을 1회 수행하는 반면, 피도장물이 거치되는 레일 고정구의 경우 지속적으로 상기한 공정을 반복 수행하기 때문에 정전 도장되어 도료가 달라붙어 도장 및 건조되어 도료 낭비가 심하고, 달라붙은 도료 등이 새로운 피도장물로 떨어져 피도장물의 도장 질이 떨어지거나 불량품이 발생하는 문제가 있다.

선행문헌: 대한민국 등록특허 제10-0209860호(1999.04.22. 등록일자)

본 발명의 기술적 과제는 레일 고정구를 반복하여 도장 및 건조 등에 사용하더라도 도장되지 않아 피도장물을 보호할 수 있는 레일 고정구를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 왁스 모형 제조 단계, 몰드 코팅 단계, 왁스 모형 제거 단계, 유도부 위치 단계, 솔레노이드부 위치 단계, 전류 인가 단계, 몰드 냉각 단계, 몰드 제거 단계, 고리부 절곡 단계, 제 2 레이어 연마 단계, 차단부 및 주조물 연결 단계, 차단부 및 연결부 연결 단계 및 절연체 코팅 단계를 포함하는 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법 및 상기한 방법으로 제조된 정전 도장용 레일 고정구를 제공한다.

본 발명에 따르면, 레일 고정구가 도장 및 건조를 반복 수행하더라도 도료가 달라붙지 않아 새로 도장되는 피도장물의 질을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 레일 고정구에 도료가 달라붙지 않기 때문에 도료 낭비를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 도장용 레일 고정구를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법을 나타낸 블럭도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법은 왁스 모형(100) 제조 단계(S100), 몰드(200) 코팅 단계(S110), 왁스 모형(100) 제거 단계(S120), 용탕(300) 주입 단계(S130), 유도부(400) 위치 단계(S140), 솔레노이드부(500) 위치 단계(S150), 전류 인가 단계(S160), 몰드(200) 냉각 단계(S170), 몰드(200) 제거 단계(S180), 주조물(600) 절곡 단계(S190), 제 2 레이어(L2) 연마 단계(S200), 차단부(800) 및 주조물(600) 연결 단계(S210), 차단부(800) 및 연결부(900) 연결 단계(S220) 및 절연체(C) 코팅 단계(S230)를 포함할 수 있다. 또한, 추가적인 일례로 몰드(200) 제조 단계(S110)는, 몰드(200) 제거를 용이하게 도와주는 균열 발생제가 첨가될 수 있다. 다음으로, 각 도면을 참고하여 각 과정에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3을 참고하면, 원통 형상을 갖되 중심축을 따라 관통하는 원형의 개구부(Z)가 형성되는 관 형상의 왁스 모형(100)을 제조하는 단계(S100)는, 만들고자 하는 주조물(600)을 설계하여 이와 동일한 형태의 왁스 재질의 모형을 제작하는 과정이다. 상세하게, 모형은 사출 성형 등의 방법을 통해 모델링 되어 주조물(600)과 동일한 형상을 갖는 모형일 수 있다. 일반적으로 하나의 코어 보다 전체를 2분할하여 설계 및 제작하는 것이 바람직하다. 또한, 제조되는 주조물(600)에 기포(氣泡), 개재물(介在物)의 혼입, 응고시의 부피감소로 인한 균열의 발생, 유동성(流動性) 부족으로 용탕(300)이 구석구석까지 들아가지 못하여 부분적인 결함 등이 발생하지 않도록 설계되어야 한다. 또한, 주조물(600)과 동일한 형상으로 제조되는 모형이라 설명하였지만, 사용되는 왁스의 화학적 성질 또는 온도 변화에 따른 수축률과 팽창률을 감안하여 주조물(600) 보다 소정 크기 작거나 크도록 설계되어 제조될 수 있다. 본 발명에서는 원통 형상을 갖되 중심축을 따라 원형의 개구부(Z)가 형성되는 관 형상을 갖는 주조물(600)로 제조하는 것으로 일례를 들어 설명한다.

왁스 모형(100)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 몰드(200)를 제조하는 단계(S110)는, 왁스 모형(100)을 슬러리(Slurry)화 된 주물사를 표면에 코팅하는 과정으로서, 침적된 모래에 왁스 모형(100)을 담그었다 빼낸 뒤 코팅하는 것을 복수 회 반복하여 모형을 코팅하는 과정이다. 일반적으로 약 8회의 코팅 작업을 반복하는 것이 바람직하나, 용탕(300), 주물사 또는 제조되는 주조물(600)의 화학적 성질 또는 목적에 따라 가감될 수 있다. 또한, 주물사는 규사, 알루미나 모래, 올리빈 모래, 크로마이트 모래, 지르코늄 모래, 뮬라이트 모래(Mullite Sand) 등과 같은 모래나 각종 인공 모래 또는 인골 골재 등이 사용될 수 있다.

몰드(200)를 가열해 몰드(200)에서 왁스 모형(100)을 제거하는 단계(S120)는, 몰드(200)의 일 부분을 타공하고 몰드(200)를 가열함으로써 왁스가 액화되어 타공된 부분으로 제거되는 과정이다. 상세하게, 왁스 재질의 모형을 몰드(200)에서 제거하는 과정은 탈 왁스 과정으로서 왁스의 녹는점 보다 고온의 열을 가열해 왁스를 몰드(200)의 내에서부터 외부로 배출시켜 왁스를 몰드(200)에서 제거하는 과정이다. 따라서, 왁스가 액화되는 녹는점은 주물사 또는 몰드(200)의 녹는점 보다 낮게 형성하는 것이 바람직하다.

왁스가 제거된 몰드(200)에 용탕(300)을 주입하는 단계(S130)는, 왁스가 제거되어 내부가 주조물(600) 형상의 공간을 갖는 몰드(200)에 용탕(300)을 주입함으로써 용탕(300)이 몰드(200) 내부에 주조물(600)과 동일한 형상으로 차 오르도록 하는 주탕하는 과정이다. 용탕(300)은 사용자가 제조하고자 하는 주조물(600)의 특성에 따라 달리 결정될 수 있으며, 과도한 과열로 인해 용탕(300)이 변질되는 것을 고려하여 적정 온도를 유지하며 몰드(200)에 주입되도록 한다. 상세하게, 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 600도 내지 700도의 온도로 주탕하고, 철 또는 철 합금은 1300도 내지 1400도의 온도로 주탕되며, 청동은 1100도 내지 1300도의 온도로 주탕되고, 황동은 900도 내지 1100도의 온도로 주탕하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 철 또는 철 합금 재질을 사용하는 것을 일례로 한다. 또한, 베이스가 되는 용탕(300) 외에 또 다른 혼합물이 첨가되는 경우나, 작업 환경에 따라 주탕 온도는 가감될 수 있다. 본 발명에서는 전도성 재질을 갖는 주조물(600)이 주탕되는 것을 일례로 하나, 용탕(300) 내에 비 금속 재질이 소량 포함되어 있는 것을 기준으로 설명한다.

개구부(Z)에 도전성 재질을 갖는 원통 형상의 유도부(400)를 위치시키는 단계(S140)는, 후술되는 전류 인가 및 자력 부여 과정에 의해 용탕(300)을 제 1 레이어(L1) 및 제 2 레이어(L2)로 구획하기 위한 선행 과정이다. 여기서, 유도부(400)는 후술되는 솔레노이드부(500)에 의해 자력(M)을 부여받아 전자석이될 수 있다. 따라서, 유도부(400)는 도전성(전도성) 재질로 구비되어야 한다. 상세하게, 유도부(400)는 강자성체(Ferromagnetic Substance, 强磁性體)로 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 유도부(400)는 연자성체(Soft Ferrite, 軟磁性體)로 구비될 수 있다. 또한, 유도부(400)는 개구부(Z) 내부로 삽입될 수 있는 원통 형상으로 구비되는 것을 일례로 한다. 여기서, 원통 형상의 유도부(400)는 개구부(Z)의 내측 방향에 위치되되, 개구부(Z)는 내주면이 주물사로 코팅되기 때문에 몰드(200) 내부에 위치될 수 있다.

몰드(200)의 외측을 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부(500)를 위치시키는 단계(S150)는, 유도부(400)에 자력을 부여하기 위해 선행되는 과정으로서, 몰드(200)의 외측을 권취하여 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부(500)를 위치시키는 과정이다. 솔레노이드부(500)는 나선형 코일이 원통형으로 구비되는 솔레노이드(Solenoid)일 수 있다. 솔레노이드부(500)의 나선형 코일의 직경은 몰드(200)를 감싸도록 몰드(200)의 직경 보다 큰 직경을 갖도록 구비될 수 있다. 솔레노이드부(500)는 일단 및 타단에 음극 및 양극 극성을 갖고, 전류가 인가됨으로써 일 방향으로 전류가 흐를 수 있다.

솔레노이드부(500)에 전류를 인가시켜 유도부(400)를 전자석으로 성질을 변화시킴으로써, 자력을 갖는 유도부(400)에 의해 용탕(300)의 금속 재질은 유도부(400) 방향으로 이동되어 제 1 레이어(L1)를 형성하고, 비 금속 재질은 외주면 방향으로 이동되어 제 2 레이어(L2)를 형성하는 단계(S160)는, 먼저, 솔레노이드부(500)에 전류를 인가시킴으로써 솔레노이드부(500)의 내측에 위치되는 도전성 재질의 유도부(400)에 자력을 부여하고, 부여된 자력에 의해 용탕(300)을 제 1 레이어(L1) 및 제 2 레이어(L2)로 구획하는 과정이다. 상기한 바와 같이 솔레노이드부(500)는 일단 및 타단에 음극 및 양극 극성을 갖는다. 즉, 일단 및 타단에 전류가 인가됨으로써 일 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 전류가 인가되어 솔레노이드부(500)를 따라 전류가 흐르게 되면 패러데이(Michael Faraday, 1791~1867)의 전자기 유도법칙에 따라 솔레노이드부(500)의 도선 주의에 자기장이 형성된다. 상세하게, 도선을 나선형으로 촘촘하고 균일하게 원통형으로 길게 감은 나선형 솔레노이드부(500)는 전류가 흐르게 되면 솔레노이드부(500)의 외부에서는 자기장이 0이되고 내부에 비교적 균일한 크기의 자기장이 형성된다. 상기한 기술을 기초로 솔레노이드부(500)는 권취되는 내측 방향에 위치되는 유도부(400)는 유도 전류을 통해 전류가 흐르게 되고, 이를 통해 유도부(400)는 자력을 갖게 된다. 따라서, 솔레노이드부(500)에 전류가 인가되면 유도부(400)는 전자석으로 성질이 변화되고, 자력을 갖는 유도부(400)에 의해 용탕(300)에 포함된 금속 재질은 유도부(400)가 위치되는 내측 방향으로 이동되고, 용탕(300)에 포함된 비 금속 재질은 외측 방향으로 이동된다. 즉, 솔레노이드부(500)에 전류를 공급함으로써 유도부(400)는 자성을 갖게 되고, 이로 인해 용탕(300)에 포함된 금속 재질은 내측 방향으로 이동되어 제 1 레이어(L1)를 형성하고, 용탕(300)에 포함된 비 금속 재질은 외측 방향으로 이동되어 제 2 레이어(L2)를 형성한다. 이때, 금속 재질의 용탕(300)은 유도부(400)가 위치되는 내측 방향으로 자력에 의해 이끌려 고루 분사 또는 분포된다. 용탕(300)에 포함되는 불순물은 용탕(300)의 주탕 온도로 인해 대게 녹아 제거되는데, 주탕 온도보다 녹는점이 높은 성질을 갖는 불순물이나, 녹아 제거된 그을음 또는 슬러지 등이 잔존하는 경우가 있다. 다만, 이를 제거하기 위해 주탕 온도를 높이는 경우 용탕(300)의 화학적 성질이 변화되기 때문에 불순물을 제거하지 않고 유도부(400) 방향인 용탕(300)의 내측 방향으로 금속 재질의 베이스 용탕(300)을 이동시키되, 비 금속 재질은 이와 반대되는 외측 방향으로 이동시킴으로써 이를 구획할 수 있다. 여기서, 용탕(300)의 녹는점은 불순물의 녹는점 보다 낮은 녹는점을 갖도록 함으로써 불순물이 고체 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 상술한 방법에 따르면, 몰드(200)의 내측 방향에는 금속 재질의 순도 높은 용탕(300)이 위치되고, 몰드(200)의 외측 방향에는 비 금속 재질이 이동된다. 즉, 제조되는 주조물(600)의 내측 방향은 비교적 내구성이 강하고 매끄러운 표면을 갖게 되어 완성되는 주조물(600)의 후가공 과정을 줄일 수 있다. 상세하게, 순도 높은 금속 재질이 자력(M)을 통해 저면 방향으로 고루 분포되기 때문에 무게 중심이 일 방향으로 쏠리지 않는다. 보다 상세하게, 용탕(300) 내부에 불규칙적으로 분포된 불순물 및 금속 재질의 용탕(300)은 위치된 각도나 중력에 의해 일 방향으로 일제히 쏠린 채로 냉각되는 반면, 본 발명과 같이 자력을 통해 제 1 레이어(L1) 및 제 2 레이어(L2)를 형성하는 경우 무게 중심이 불균형한 문제점을 해결할 수 있다.

몰드(200)를 냉각하는 단계(S170)는, 용탕(300)이 제 1 레이어(L1) 및 제 2 레이어(L2)를 형성한 다음, 몰드(200)를 냉각하여 용탕(300)을 고체화 시키는 과정이다. 여기서, 냉각 방법 중 급속 냉각은 몰드(200)에 과도한 균열이 발생하거나 팽창 수축이 발생할 수 있기 때문에 가급적 상온에서 자연 냉각하는 것이 바람직하다. 또한, 솔레노이드부(500)에 인가된 전류는 냉각 직전, 냉각 도중 또는 냉각 후에 정지되도록 하는 인가된 전류를 제어하는 것이 바람직하다. 또는, 솔레노이드부(500)에 인가된 전류량에 따라 자력이 변화되는 사실을 기초로, 몰드(200) 냉각 시작 후 솔레노이드부(500)에 인가된 전류량은 점차적으로 줄여 부여된 자력을 점차적으로 줄임으로써 솔레노이드부(500)를 정지시킬 수 있다. 이는 순간적으로 솔레노이드부(500)가 정지되어 자력에 의해 이끌려 이동되던 불순물이 순간적으로 낙하하거나 이동되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 솔레노이드부(500)에 전류 공급을 유지한 상태로 냉각 과정을 거치기 때문에 몰드(200)를 제거한 뒤 얻는 주조물(600)은 제 1 레이어(L1) 및 제 2 레이어(L2)로 구획된 상태로 얻을 수 있다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 몰드(200)를 제거하여 관 형상의 주조물(600)을 얻는 단계(S180)는, 몰드(200)의 외면에 충격을 가하거나 연마함으로써 몰드(200) 내부에 주탕되어 냉각된 주조물(600)을 최종적으로 얻는 과정이다. 여기서, 알루미늄 등과 같이 비교적 주탕 온도가 낮은 경우 몰드(200)에 충격을 주는 경우 주조물(600)가 손상될 수 있기 때문에 주조물(600)의 재질에 따라 바람직한 다양한 방법으로 몰드(200)를 제거해야 한다. 몰드(200)를 제거함으로써 몰드(200) 내부의 관 형상을 갖는 주조물(600)을 얻을 수 있다.

도 5를 참고하면, 주조물(600)의 양 끝단이 상측을 향하도록 단면이 “

”형상을 갖는 고리부(700)로 절곡시키는 단계(S190)는, 관 형상으로 구비되는 주조물(600)을 소정의 각도로 절곡시켜 단면이 “

”형상을 갖도록 함으로써 고리부(700)를 형성하는 과정이다. 또한, 절곡 형성된 고리부(700)는 양 끝단이 동일한 방향을 향하고, 동일한 길이로 구비되도록 절곡 형성될 수 있다. 한편, 고리부(700)는 단면이 "U" 또는 "V" 등의 다양한 형상으로 절곡되도록 구비될 수 있다.

도 6을 참고하면, 고리부(700) 중 피도장물(P)이 연결되는 거치 영역(A)의 제 2 레이어(L2)를 제거해 제 1 레이어(L1)가 외부로 노출되도록 연마하는 단계(S200)는, 피도장물(P)이 고리부(700)에 거치되는 거치 영역(A)과 양 끝단에 위치되는 제 2 레이어(L2)를 제거하는 과정이다. 상세하게, 고리부(700)는 단면이 “

”형상을 갖고 갈고리 형상을 갖는 걸이 부재를 통해 피도장물(P)이 고리부(700)에 연결될 수 있다. 걸이 부재는 고리부(700)의 중심 방향의 내면에 걸리게 되는데, 이때, 고리부(700)가 걸이 부재와 접하는 위치를 거치 영역(A)이라 정의하며, 거치 영역(A)은 연마를 통해 제 2 레이어(L2)가 제거됨으로써 제 1 레이어(L1)가 외부로 노출된다. 또한, 고리부(700)의 양 끝단은 후술하는 차단부(800)에 연결되고, 차단부(800)와 서로 전기적으로 연결되어야 하기 때문에 양 끝단의 면도 제 1 레이어(L1)가 외부로 노출되어 통전될 수 있도록 제 2 레이어(L2)를 연마하여 제거해야 한다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 도장 시 도료(D)가 상측 방향으로 이동되지 않도록 차단하는 판 형상을 갖고 전도체 재질로 구비되는 차단부(800)의 저면에 고리부(700)의 양 끝단을 연결하는 단계(S210)는, 도장 시 하측 방향에 위치되는 피도장물(P)로 분사되는 도료(D)가 상측 방향으로 이동되어 레일(1000) 및 연결부(900) 등이 도장되지 않도록 판 형상을 갖는 차단부(800)에 고리부(700)를 연결하는 과정이다. 차단부(800)는 판 형상으로 구비되나, 원판, 사각판 및 그 밖의 다양한 판 형상으로 구비될 수 있고, 필요에 따라 깔때기와 같은 형상으로 구비될 수 있다. 차단부(800)는 저면이 고리부(700)의 양 끝단과 연결된다. 즉, 고리부(700)의 양 끝단은 차단부(800)의 저면과 연결되고, 차단부(800)는 전도체 재질로 구비되며 고리부(700)의 양 끝단은 제 1 레이어(L1)가 노출되도록 연마되어 있기 때문에 차단부(800)와 고리부(700)의 양 끝단은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 차단부(800)와 고리부(700)의 연결방법은 나사를 통해 연결될 수 있고, 차단부(800)에 소정 깊이 홈이 형성되고 홈에 고리부(700)의 양 끝단이 삽입되어 서로 연결될 수 있다.

도 1 및 도 8을 참고하면, 일단이 레일(1000)에 연결되어 레일(1000)을 따라 이동되고 막대 형상을 갖는 전도체 재질의 연결부(900)의 타단에 차단부(800)의 상면을 연결하는 단계(S220)는, 고리부(700)가 레일(1000)을 따라 이동할 수 있도록 차단부(800)의 상면을 연결부(900)와 연결시키는 과정이다. 여기서, 레일(1000)은 자동화 공정을 위해 일 방향으로 일정 속도로 지속 이동되는 레일(1000)일 수 있다. 또한, 레일(1000)은 정전 도장을 위해 지면에 접지(G)(earth, grounding)된다. 연결부(900)는 전도체 재질로 구비되고, 막대 형상을 가질 수 있다. 연결부(900)는 막대 형상 외에 탈 부착 가능한 두 개의 고리로 구비될 수 있으나, 서로 전기적으로 연결되도록 구비하는 것이 바람직하다. 막대 형상으로 구비되는 연결부(900)는 일단이 레일(1000)에 연결되고, 타단은 차단부(800)의 상면과 연결된다. 연결부(900)와 차단부(800)는 서로 나사를 통해 연결되거나, 차단부(800)에 소정 깊이 홈이 형성되고 홈에 연결부(900)의 타단이 삽입되어 고정됨으로써 서로 연결될 수 있다. 또한, 고리부(700)는 차단부(800) 및 연결부(900)를 통해 레일(1000)과 연결된다. 즉, 고리부(700)의 제 1 레이어(L1), 차단부(800), 연결부(900) 및 레일(1000)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

차단부(800)와 연결부(900)의 각 외면을 절연체(C) 재질로 코팅하는 단계(S230)는, 도장 시 도료(D)가 차단부(800)나 연결부(900)의 외면에 달라붙어 도장되는 것을 방지하기 위해 차단부(800)의 외면과 연결부(900)의 외면을 절연체(C) 재질로 코팅하는 과정이다. 정전 도장은 전위차를 통해 음전하를 띄는 도료(D)를 접지(G)된 상태의 피도장물(P)에 도장하는 방식이다. 즉, 음이온을 갖는 도료(D)가 피도장물(P) 외에 연결부(900)나 차단부(800)에 도장되지 않도록 차단부(800)와 연결부(900)의 각 외면을 절연체(C) 재질로 코팅하는 과정이다.

즉, 상기한 과정을 통해 설명하였듯이, 레일(1000)은 지면에 접지(G)되어 서로 전기적으로 연결된 레일(1000), 연결부(900), 차단부(800) 및 고리부(700)의 거치 영역(A)을 순차적으로 통해 피도장물(P)이 접지(G)되기 때문에 피도장물(P)은 음전하를 띄는 도료(D)에 의해 정전 도장이 수행된다. 반면, 피도장물(P)을 제외한 외면을 절연체(C) 재질로 코팅되거나, 제 2 레이어(L2)로 이루어지기 때문에 음전하를 띄는 도료(D)에 의해 정전 도장이 이루어지지 않는다. 일반적인 자동 공정은 레일(1000) 고정구에 피도장물(P)을 거치된 채로 하도, 중도 및 상도와 가열 및 건조 과정까지 모두 수행된다. 이때, 피도장물(P)은 1회의 공정만 수행되는 반면, 피도장물(P)을 거치하는 레일(1000) 고정구는 반복적으로 다른 피도장물(P)이 거치되어 위 과정이 수행되기 때문에 레일(1000) 고정구에 불필요한 도료(D)가 부착 및 건조가 반복됨으로써, 레일(1000) 고정구의 하측 방향에 위치된 피도장물(P)에 불필요한 도료(D)나 건조된 가루 등이 떨어져 피도장물(P)의 도장을 방해하거나 제품의 질을 저하시키는 문제가 있었다. 다만, 상기 본 발명과 같이 레일(1000) 고정구를 구성하는 경우, 피도장물(P)이 레일(1000)과 서로 전기적으로 연결되어 접지(G) 상태를 유지함으로써 정전 도장을 수행할 수 있고, 피도장물(P)을 제외한 모든 구성의 면은 도료(D)가 부착되지 않기 때문에 레일(1000) 고정구를 반복적으로 도장 및 건조를 수행하더라도 항상 청결을 유지할 수 있으며, 이에 따라 피도장물(P)의 도장 및 건조 품질 또한 높아질 수 있다.

여기서 추가적인 일례로, 왁스 모형(100)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 몰드(200)를 제조하는 단계(S110)는, 주물사에 열 팽창률이 상이한 두 종의 부재를 접한 균열 발생제가 첨가되어 몰드(200)에 포함될 수 있다. 상세하게, 균열 발생제는 “ㅗ”형상의 제 1 부재 및 제 1 부재와 열 팽창률이 상이한 “ㅜ”형상의 제 2 부재의 각 평면 부분을 접하여 십자 형상으로 구비될 수 있다. 균열 발생제는 온도가 변화됨에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 구부러질 수 있다. 상세하게, 균열 발생제는 온도가 변화됨에 따라 형상 및 부피가 변화되는 바이메탈(biemetal)로 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 균열 발생제는 제 1 부재 및 제 1 부재와 열 팽창률이 상이한 제 2 부재가 서로 접하도록 구비될 수 있다. 보다 더 상세하게, 균열 발생제는 “ㅗ”형상의 제 1 부재 및 제 1 부재와 열 팽창률이 상이한 “ㅜ”형상의 제 2 부재의 각 평면 부분을 접하여 십자 형상으로 구비될 수 있다. 보다 더 상세하게, 균열 발생제는 금속 재질로 구비될 수 있다. 보다 더 상세하게, 제 1 부재와 제 2 부재는 각각 서로 열 팽창률이 상이한 서로 다른 금속으로 구비될 수 있다. 따라서, 십자 형상으로 구비되는 균열 발생제는 열 팽창률이 상이한 제 1 부재 및 제 2 부재의 평면 부분을 서로 접하도록 구비되기 때문에 온도 변화 시, 사방으로 휘어지고 부피가 변화되어 몰드(200)에 균열을 발생시킬 수 있다. 즉, 특정 열 팽창률을 갖는 제 1 부재 및 제 2 부재가 구비되기 때문에 몰드(200)가 소정의 온도일 경우 몰드(200)에 균열을 발생시킬 수 있고, 균열 발생제로 인해 몰드(200)에 균열이 발생하기 때문에 몰드(200) 제거가 손쉽다. 또한, 균열 발생제로 인해 몰드(200)에 미세 균열을 고루 분산시키기 때문에 몰드(200) 제거 후 얻을 수 있는 주조물(600)의 표면 또는 내면이 균일하여 후가공이 필요하지 않아 제조 공정이 간소화될 수 있다.

도 1 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 도장용 레일 고정구는 상기한 왁스 모형(100) 제조 단계(S100), 몰드(200) 코팅 단계(S110), 왁스 모형(100) 제거 단계(S120), 용탕(300) 주입 단계(S130), 유도부(400) 위치 단계(S140), 솔레노이드부(500) 위치 단계(S150), 전류 인가 단계(S160), 몰드(200) 냉각 단계(S170), 몰드(200) 제거 단계(S180), 고리부(700) 절곡 단계(S190), 제 2 레이어(L2) 연마 단계(S200), 차단부(800) 및 주조물(600) 연결 단계(S210), 차단부(800) 및 연결부(900) 연결 단계(S220) 및 절연체(C) 코팅 단계(S230)를 통해 제조될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 왁스 모형 200: 몰드
300: 용탕 400: 유도부
500: 솔레노이드부 600: 주조물
700: 고리부 800: 차단부
900: 연결부 1000: 레일
L1: 제 1 레이어 L2: 제 2 레이어
A: 거치 영역 D: 도료
C: 절연체 G: 접지
P: 피도장물 Z: 개구부

Claims

원통 형상을 갖되 중심축을 따라 관통하는 원형의 개구부(Z)가 형성되는 관 형상의 왁스 모형(100)을 제조하는 단계(S100);
상기 왁스 모형(100)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 몰드(200)를 제조하는 단계(S110);
상기 몰드(200)를 가열해 상기 몰드(200)에서 상기 왁스 모형(100)을 제거하는 단계(S120);
왁스가 제거된 상기 몰드(200)에 용탕(300)을 주입하는 단계(S130);
상기 개구부(Z)에 도전성 재질을 갖는 원통 형상의 유도부(400)를 위치시키는 단계(S140);
상기 몰드(200)의 외측을 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부(500)를 위치시키는 단계(S150);
상기 솔레노이드부(500)에 전류를 인가시켜 상기 유도부(400)를 전자석으로 성질을 변화시킴으로써, 자력을 갖는 상기 유도부(400)에 의해 상기 용탕(300)의 금속 재질은 상기 유도부(400) 방향으로 이동되어 제 1 레이어(L1)를 형성하고, 비 금속 재질은 외주면 방향으로 이동되어 제 2 레이어(L2)를 형성하는 단계(S160);
상기 몰드(200)를 냉각하는 단계(S170);
상기 몰드(200)를 제거하여 관 형상의 주조물(600)을 얻는 단계(S180);
상기 주조물(600)을 양 끝단이 상측을 향하도록 단면이 “
”형상을 갖는 고리부(700)로 절곡시키는 단계(S190);
상기 고리부(700) 중 피도장물(P)이 연결되는 거치 영역(A)의 제 2 레이어(L2)를 제거해 상기 제 1 레이어(L1)가 외부로 노출되도록 연마하는 단계(S200);
도장 시 도료(D)가 상측 방향으로 이동되지 않도록 차단하는 판 형상을 갖고 전도체 재질로 구비되는 차단부(800)의 저면에 상기 고리부(700)의 양 끝단을 연결하는 단계(S210);
일단이 레일(1000)에 연결되어 상기 레일(1000)을 따라 이동되고 막대 형상을 갖는 전도체 재질의 연결부(900)의 타단에 상기 차단부(800)의 상면을 연결하는 단계(S220);
차단부(800)와 연결부(900)의 각 외면을 절연체(C) 재질로 코팅하는 단계(S230);를 포함하고,
상기 레일(1000)은 지면에 접지(G)(earth, grounding)되고, 서로 전기적으로 연결된 상기 레일(1000), 상기 연결부(900), 상기 차단부(800) 및 상기 고리부(700)의 상기 거치 영역(A)을 순차적으로 통해 상기 피도장물(P)이 접지(G)되어 상기 피도장물(P)은 정전 도장이 수행되고, 상기 피도장물(P)을 제외한 외면은 절연체(C) 재질로 코팅되거나 제 2 레이어(L2)로 이루어져 정전 도장이 이루어지지 않는 것을 특징으로 하는 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 왁스 모형(100)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 몰드(200)를 제조하는 단계(S110)는, 상기 주형용 모래에 열 팽창률이 상이한 두 종의 부재를 접한 균열 발생제가 첨가되어 상기 몰드(200)에 포함되고,
상기 균열 발생제는 “ㅗ”형상의 제 1 부재 및 상기 제 1 부재와 열 팽창률이 상이한 “ㅜ”형상의 제 2 부재의 각 평면 부분을 서로 접하여 십자 형상으로 구비되며, 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재는 금속 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 정전 도장용 레일 고정구 제조 방법.
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