KR102012617B1 - 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치 - Google Patents

밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치에 관한 것으로, 금속 재질로 이루어지는 도금대상물의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태에서 도금대상물의 내부만을 아노다이징 처리하여 내부면만 산화막을 형성함은 물론 도금대상물의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태여서 전해액의 접촉을 차단하여 도금대상물의 표면을 매끄럽게 유지할 수 있어 외부면의 면삭처리 등의 후가공이 필요없는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 제공한다.

Description

밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치 { Treatment Apparatus for Anodizing the inside of Objects Using Sealed Structure }
본 발명은 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 금속 재질로 이루어지는 도금대상물의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태에서 도금대상물의 내부만을 아노다이징 처리하여 산화막을 형성하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 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. 최근에는 마그네슘과 티타늄 소재의 아노다이징 처리도 점차 그 용도가 늘어나는 추세이다.
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.
양극산화피막의 특성으로서, 피막은 치밀한 산화물로 내식성이 우수하고, 장식성 외관을 개선하며, 양극피막은 상당히 단단하여 내마모성이 우수하고, 도장 밀착력을 향상시키며, 본딩(Bonding) 성능을 개선하고, 윤활성을 향상시키며, 장식목적의 특유한 색상을 발휘하고, 도금의 전처리가 가능하며, 표면손상을 탐색할 수 있다.
특히 양극경질산화(Hard Anodizing)의 특징은 알루미늄의 합금특성에 의한 저온(또는 상온) 전해는 H2SO4용액에 저온 전해방법으로서 보통 양극산화 피막 보다는 내식성, 내마모성, 절연성이 있는 견고한 피막이며, 적어도 30㎛이상이면 경질이라 할 수 있다. 알루미늄 금속표면을 전기, 화학적 방법을 이용하여 알루미나 세라믹으로 변화시켜 주는 공법이다. 이 공법을 적용하게 되면 알루미늄 금속 자체가 산화되어 알루미나 세라믹으로 변화되며 알루미늄 표면의 성질을 철강보다 강하고 경질의 크롬도금보다 내마모성이 우수하다. 도금이나 도장(코팅)처럼 박리되지 않으며 변화된 알루미나 세라믹표면은 전기절연성(1,500V)이 뛰어나지만 내부는 전기가 잘 흐른다. 이러한 알루미늄 금속에 경질-아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리 공법을 이용한 첨단기술이 개발 및 적용되고 있다.
이와 같이 알루미늄 금속에 경질의 아노다이징을 처리하기 위하여 산성용액의 전해액이 담긴 전해조에 알루미늄 금속을 침지한 후에 일정 크기의 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는데, 전해조에 가하는 전압 및 전류에 따라 산화피막의 두께가 달라진다.
이러한 일반적인 아노다이징 처리장치는 통상 전해액이 저수된 전해조 내에 도금대상물을 침지하고, 전해액에 전원을 인가하여 도금대상물을 아노다이징 처리하는 것으로, 이는 일 예로 등록특허 제10-1048041호(참고문헌 1) 등에 제안된 바 있다.
한편, 아노다이징 처리가 필요한 도금대상물의 일 예로서 공개특허 제10-2006-0086333호(참고문헌 2)의 리프트유압장치용 밸브블럭이 제안된 바 있으며, 이는 유압펌프로부터의 작동유를 유압실린더로 절환밸브의 작동에 의해 선택적으로 공급하고 다시 유압실린더의 유압을 유압펌프로 복귀시키도록 하는 기능을 수행하는 부품이다.
이러한 리프트유압장치용 밸브블럭은 내부에 유압펌프의 작동유가 이동가능한 복수의 유로(流路)가 형성되는데, 이러한 내부 유로는 작동유에 의한 리프트유압장치 내부 부식을 방지할 필요가 있으며 이를 위한 도금처리가 필요하다.
그런데 리프트유압장치용 밸브블럭은 내부에 유로 등이 복잡하게 형성되는 구조로서 작동유 이동을 위한 유로만의 도금처리만 필요함에도 불구하고 일반적으로는 참고문헌 1에 제안된 바와 같은 전해조에 저수된 전해액에 침지시킨 상태에서 아노다이징 처리를 수행함에 따라 도금대상물의 외부면에 원하지 않은 도금처리가 이루어진다. 따라서 추후 다른 부품과의 연결시 틈새 발생 등의 원인이 되므로 별도의 표면처리를 수행해야 하는 문제점이 있다.
아울러 이와 같이 도금대상물의 내부면만의 도금처리 즉 아노다이징이 필요한 전기자동차 등의 다양한 부품들 역시 전해조의 전해액에 침지하여 아노다이징 처리를 수행한 후 외부면 면삭 처리 등의 후공정정을 수행함에 따라 도금대상물의 아노다이징 처리비용 역시 상승하게 되는 문제점도 있다.
참고문헌 1 : 등록특허 제10-1048041호 참고문헌 2 : 공개특허 제10-2006-0086333호
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 금속 재질로 이루어지는 도금대상물의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태에서 도금대상물의 내부만을 아노다이징 처리하여 내부면만 산화막을 형성가능한 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 제공하는데 목적이 있다.
특히 본 발명은 도금대상물의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태여서 전해액의 접촉을 차단하여 도금대상물의 표면을 매끄럽게 유지할 수 있어 외부면의 면삭처리 등의 후가공이 필요없는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
전해액이 충전된 전해액 탱크와, 상기 전해액이 유동가능한 내부가 형성되며 양극(+)전원이 가해지는 금속재 도금대상물의 외부면에 밀착되는 밀착수단과, 상기 도금대상물의 외부면에 상기 밀착수단이 밀착 또는 분리되도록 상기 밀착수단을 작동시키는 작동수단과, 상기 밀착수단에 구비되어 상기 도금대상물의 내부로 삽입되되 도금대상물의 내부면에 이격되게 구비되어 음극(-)전원이 가해지는 음극단자와, 상기 전해액 탱크의 전해액을 상기 도금대상물의 내부로 순환시키는 전해액 펌프와, 상기 도금대상물의 내부면에 피막을 형성하도록 산화피막용 전원을 상기 금속재 도금대상물과 음극단자에 투입하는 정류기와, 상기 정류기를 제어하는 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 제공한다.
이때, 상기 밀착수단은 도금대상물의 외부면에 밀착되는 밀착패드와 상기 밀착패드가 고정되는 고정부재로 이루어지며, 상기 작동수단은 상기 도금대상물의 외부면에 상기 밀착수단을 밀착시키거나 분리되도록 상기 밀착수단을 도금대상물의 외부면 방향으로 직선운동시키는 유압실린더인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 밀착수단은 도금대상물이 입체형상으로 이루어지는 경우 육면인 상측면, 하측면, 전면, 후면, 좌측면, 우측면에 각각 밀착시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 도금대상물의 상측 및 하측에 구비되어 도금대상물의 상측면 및 하측면에 밀착되는 상측 및 하측 밀착수단과, 상기 도금대상물의 전방 및 후방에 구비되어 도금대상물의 전면 및 후면에 밀착되는 전방 및 후방 밀착수단과, 상기 도금대상물의 좌측 및 우측에 구비되어 도금대상물의 좌측면 및 우측면에 밀착되는 좌측 및 우측 밀착수단으로 구성되며; 상기 작동수단은 상기 상측 고정판에 고정되어 상측 밀착수단을 도금대상물의 상측 방향으로 직선운동시키는 상측 작동수단과, 상기 하측 고정판의 전방 및 후방에 고정되어 전방 및 후방 밀착수단을 도금대상물의 전방 및 후측 방향으로 직선운동시키는 전방 및 후방 작동수단과, 상기 하측 고정판의 좌측 및 우측에 고정되어 좌측 및 우측 밀착수단을 도금대상물의 좌측 및 우측 방향으로 직선운동시키는 좌측 및 우측 작동수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 작동수단은 조작부의 조작에 따라 구동되며, 상기 조작부는 상측 작동수단의 구동을 제어하기 위한 제1 조절노브, 전방 및 후방 작동수단의 구동을 동시 제어하기 위한 제2 조절노브과, 좌측 및 우측 작동수단의 구동을 동시 제어하기 위한 제3 조절노브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 음극단자는 상기 밀착수단에 장착되어 상기 도금대상물의 내부로 삽입되되, 상기 밀착수단에는 전해액 펌프의 구동에 의해 전해액 탱크의 전해액을 도금대상물의 내부로 투입하는 투입관과 도금대상물의 내부를 유동하는 전해액을 전해액 탱크로 회수되는 회수관이 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 작동수단은 지지바에 의해 상측 및 하측에 이격되게 구비되는 상측 및 하측 고정판으로 이루어지는 고정틀에 고정되고, 상기 하측 고정판의 상부에는 상측 고정판 및 도금대상물을 외부와 격리되어 밀폐되도록 감싸는 챔버가 구비되고, 상기 챔버는 제어기에 의해 제어되는 승강구동수단에 의해 승강되며, 상기 하측 고정판에는 에어펌프에서 배출되는 에어가 챔버 내부로 유입될 수 있도록 유입공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 작동수단을 구동하여 도금대상물의 외부면에 밀착수단을 가압한 상태에서 도금대상물의 내부로만 전해액을 순환시키며 아노다이징 처리하여 내부면에만 산화막을 형성할 수 있어 내부에만 피막처리가 필요한 다양한 형상의 도금대상물의 표면처리에 유리하다.
특히 본 발명은 도금대상물의 외부면에는 전해액의 접촉을 차단하여 표면이 매끄러운 상태를 유지할 수 있어 외부면의 면삭 등의 추가공정이 필요없고, 전해액을 이용한 아노다이징 처리를 위한 전해조를 사용하지 않아 전해액의 사용을 최소화하여 전해액 재처리 및 후속처리 비용도 대폭 절감할 수 있다.
아울러 본 발명은 도금대상물을 챔버 내에 밀폐시킨 상태에서 에어를 공급하여 가압된 상태에서 아노다이징 처리를 수행하므로 밀착수단과 도금대상물의 외부면 사이의 틈새로 전해액이 유출되는 것을 더욱 방지할 수 있고, 이는 아노다이징 처리의 신뢰성을 높여줌은 물론 피막처리된 도금대상물의 불량율도 더욱 낮추는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치의 주요 분해도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 아노다이징 처리장치에 도금대상물을 고정하기 전후 상태를 도시한 도면들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 아노다이징 처리장치에 도금대상물을 고정하기 전후 상태를 도시한 도면들이다.
도 7은 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치의 제어 구성도이다.
이하 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 7에 의하면, 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치는, 금속의 아노다이징 처리를 수행하기 위해 도금대상물(P)이 침지되는 전해조를 사용하지 않고, 금속 재질로 이루어지는 도금대상물(P)의 외부를 감싸 밀폐시킨 상태에서 도금대상물(P)의 내부(P1)에만 전해액을 순환시켜 도금대상물(P)의 내부면(또는 내부 벽면)에만 아노다이징 처리하여 산화막을 형성하고 도금대상물의 외부는 전해액의 접촉을 차단하여 도금대상물의 표면을 매끄럽게 유지할 수 있도록 하는 장치이다.
이와 같은 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부의 아노다이징 처리장치는, 전해액이 충전된 전해액 탱크(10)와, 상기 전해액이 유동가능한 내부(P1)가 형성되며 양극(+)전원이 가해지는 금속재 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착되는 밀착수단(20)과, 상기 도금대상물(P)의 외부면에 상기 밀착수단(20)이 밀착 또는 분리되도록 상기 밀착수단(20)을 작동시키는 작동수단(30)과, 상기 밀착수단(20)에 구비되어 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 삽입되되 도금대상물(P)의 내부면에 이격되게 구비되어 음극(-)전원이 가해지는 음극단자(40)와, 상기 전해액 탱크(10)의 전해액을 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 순환시키는 전해액 펌프(50)와, 상기 도금대상물(P)의 내부면에 피막을 형성하도록 산화피막용 전원을 상기 금속재 도금대상물(P)과 음극단자(40)에 투입하는 정류기(60)와, 상기 정류기(60)를 제어하는 제어기(70)로 구성된다.
이와 같은 도금대상물 내부의 아노다이징 처리장치는 챔버(200) 내부에 구비되어 도금대상물(P)의 외부에 고압을 형성하여 도금대상물(P)의 내부(P1)를 순환하는 전해액이 도금대상물(P)의 내부(P1)에서 밀착수단(20)과 도금대상물(P)의 외부면(P2) 사이의 틈새로 유출되는 것을 더욱 방지하는데 유용하다.
이하 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
상기 도금대상물(P)는 상기 전해액이 유동가능한 내부(P1)가 형성되며 내부면의 아노다이징 처리를 위한 정류기(60)의 양극(+) 전원이 가해지는 것으로, 일 예로 자동차 등의 제동을 위한 유압장치의 밸브블럭일 수 있다. 이때, 밸브블럭은 복수의 유로가 형성되는 구조이다.
이러한 도금대상물(P)은 알루미늄 또는 이의 합금 등의 금속 재질로 이루어지는 것으로, 전해액이 이동하는 하나 이상의 다양한 형상의 유로, 홈을 포함하는 내부(P1)를 갖는 것으로, 이러한 도금대상물(P)의 내부(P1)의 내부면에 아노다이징 처리를 통한 산화 피막을 형성한다.
이때, 상기 도금대상물(P)은 도시된 바와 같이 직육면체 형상을 이루어진 것이외에도 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 전해액 탱크(10)는 전해액이 충전되는데, 이러한 전해액은 투입관(11)을 통해 도금대상물(P)의 내부(P1)에 전해액을 투입하고, 도금대상물(P)의 내부(P1)를 순환한 전해액은 회수관(12)을 통해 전해액 탱크(10)으로 회수된다.
물론 이러한 전해액 탱크(10)의 전해액은 전해액 펌프(50)의 구동에 의해 투입관(11)을 통해 도금대상물(P)의 내부(P1)에 투입되고 회수관(12)을 통해 회수되며, 이러한 일련의 과정을 연속적으로 수행함으로서 전해액이 순환되며 피막을 형성하게 된다.
이때 상기 전해액에는 황산을 리터당 200±50g 용해시키며, 전해액의 기포활성화를 촉진시키기 위한 계면활성제를 더 투입할 수 있다.
상기 밀착수단(20)은 상기 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착되어 도금대상물(P)의 내부(P1)로 유동(流動)하는 전해액이 도금대상물(P)의 외부면(P2)과 밀착수단(20) 사이의 틈새로 유출되는 것을 방지하기 위해 탄성을 갖는 실리콘 또는 고무 재질로 이루어진다.
이러한 밀착수단(20)은 도시된 바에 의하면, 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착되는 밀착패드(20a)와 상기 밀착패드(20a)가 고정되는 고정부재(20b)로 이루어진다. 물론 도금대상물(P)을 부분적으로 감쌀 수 있도록 패드가 아닌 입체적인 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 본 발명은 복수의 밀착수단(20)이 패드 형상으로 이루진 것만을 설명하지만, 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착될 수 있는 것이라면 다양한 형상으로 변경할 수 있으나 이 역시 동일한 기술적 원리를 이용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 아울러 이러한 정도의 설계변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.
이러한 밀착수단(20)은 도금대상물(P)이 입체형상으로 이루어지는 경우 육면인 상측면, 하측면, 전면, 후면, 좌측면, 우측면에 각각 밀착시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 도금대상물(P)의 상측 및 하측에 구비되어 도금대상물(P)의 상측면 및 하측면에 밀착되는 상측 및 하측 밀착수단(21,22)과, 상기 도금대상물(P)의 전방 및 후방에 구비되어 도금대상물(P)의 전면 및 후면에 밀착되는 전방 및 후방 밀착수단(23,24)과, 상기 도금대상물(P)의 좌측 및 우측에 구비되어 도금대상물(P)의 좌측면 및 우측면에 밀착되는 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)으로 구성된다.
이때 상기 상측 및 하측 밀착수단(21,22)과, 전방 및 후방 밀착수단(23,24) 그리고 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)은 도금대상물(P)의 형상이나 밀착 면적 등에 따라 사이즈를 달리할 수 있으나, 이들 모두 밀착패드(20a)의 후면부가 고정부재(20b)의 전방에 고정되는 구조는 모두 동일하다. 이때 상기 고정부재(20b)의 형상은 도시된 바에 의하면 판 형상으로 이루어질 수 있으나, 도금대상물의 형상에 따른 밀착패드의 형상과 유사한 형태를 이루는 것이 바람직하다.
그리고 상기 작동수단(30)은 상기 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 상기 밀착수단(20)을 밀착시키거나 분리되도록 상기 밀착수단(20)을 도금대상물(P)의 외부면(P2) 방향으로 직선운동시키는 것으로, 일 예로 유압장치의 구동에 따라 실린더로드(30a)를 전후진 시키는 작동하는 유압실린더(30b)로 구성될 수 있으나, 필요에 따라 공압 실린더로 이루어질 수 있으며 그외에도 전동 스크류 방식으로 밀착수단(20)을 직선운동시킬 수 있다.
이러한 작동수단(30)은 지지바(110)에 의해 상측 및 하측에 이격되게 구비되는 상측 및 하측 고정판(120,130)으로 이루어지는 고정틀(100)에 고정된다. 이때 도금대상물(P)은 상측 및 하측 고정판(120,130) 사이에 구비되는 것으로, 좀 더 구체적으로는 하측 고정판(130)에 상향하도록 구비되는 하측 밀착수단(22)에 하부면이 지지된 상태로 놓여진다.
이와 같은 작동수단(30)은 상기 상측 고정판(120)에 고정되어 상측 밀착수단(21)을 도금대상물(P)의 상측 방향으로 직선운동시키는 상측 작동수단(31)과, 상기 하측 고정판(130)의 전방 및 후방에 고정되어 전방 및 후방 밀착수단(23,24)을 도금대상물(P)의 전방 및 후측 방향으로 직선운동시키는 전방 및 후방 작동수단(33,34)과, 상기 하측 고정판(130)의 좌측 및 우측에 고정되어 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)을 도금대상물(P)의 좌측 및 우측 방향으로 직선운동시키는 좌측 및 우측 작동수단(35,36)으로 구성된다.
좀 더 구체적으로 설명하면 상기 상측 작동수단(31)은 실린더로드가 하향돌출되도록 상측 고정판(120)의 상면 중앙에 실린더 몸체가 고정되어 실린더로드가 상측 고정판(120)을 관통하여 도금대상물(P)의 상측으로 하향 돌출 구비되고 이러한 실린더로드의 단부에 상측 밀착수단(21)이 고정되며, 상기 전방 및 후방 작동수단(33,34)은 상기 하측 고정판(130)의 상면 전방 및 후방에 실린더 몸체가 각각 고정되어 실린더로드가 도금대상물(P)의 전방 및 후방으로 돌출되게 구비되고 이러한 실린더로드의 단부에 전방 및 후방 밀착수단(23,24)이 고정되며, 상기 좌측 및 우측 작동수단(35,36)은 상기 하측 고정판(130)의 상면 좌측 및 우측에 실린더 몸체가 각각 고정되어 실린더로드가 도금대상물(P)의 좌측 및 우측으로 돌출되게 구비되고 이러한 실린더로드의 단부에 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)이 고정된다.
한편, 상기 음극단자(40)는 상기 밀착수단(20)에 장착되어 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 삽입되는 것으로, 도금대상물(P)의 내부(P1)에 삽압시 내부면에 직접 접촉되지 않고 이격될 수 있도록 밀착수단(20)에 장착된다.
이때, 상기 음극단자(40)는 상기 밀착수단(20)을 구성하는 복수의 상측 및 하측 밀착수단(21), 전방 및 후방 밀착수단(23,24), 좌측 및 우측 밀착수단(25,26) 중에 하나 이상 선택된 곳에 설치된다.
그리고 상기 밀착수단(20)을 구성하는 복수의 상측 및 하측 밀착수단(21), 전방 및 후방 밀착수단(23,24), 좌측 및 우측 밀착수단(25,26) 중에 하나 이상 선택된 곳에는 전해액 탱크(10)의 투입관(11)과 회수관(12)의 단부가 연결되어 전해액 펌프(50)의 구동에 의해 전해액 탱크(10)의 전해액이 투입관(11)을 통해 도금대상물(P)의 내부(P1)로 투입되고 회수관(12)을 통해 전해액 탱크(10)로 전해액이 회수되는 과정을 통해 전해액을 순환시킴으로서 도금대상물(P)의 내부면에 피막을 형성한다. 이때, 상기 투입관(11)과 회수관(12)은 도금대상물(P)의 내부(P1)와 연통되는 고정구(11a,12b)에 연결된 상태로서, 고정구(11a,12b)는 상기 밀착수단(20)에 고정되며, 구획판(13)에 의해 구획되게 구비된다.
그리고, 상기 정류기(60)는 10 ~ 50V 범위 내에서 예를 들어 20V, 25V, 40V 등의 서로 다른 다양한 산화피막용 전원을 투입할 수 있다. 이와 같은 다양한 산화피막용 전원의 투입을 통해 다양한 두께의 산화 피막을 도금대상물(P)의 내부면에 형성이 가능하다. 이때 정류기(60)의 양극전원은 도금대상물에 직접 투입하고 음극전원은 음극단자(40)를 통해 전해액에 공급되어 도금대상물(P)의 도금을 처리할 수 있다.
한편, 상기 제어기(70)는 전해액 펌프(50)의 구동 제어는 물론 상기 정류기(60)의 구동을 제어하는 것으로, 다양한 형태의 산업용 컴퓨터로 구성될 수 있으며, 일 예로 PLC(programmable logic controller)로 구성될 수 있으며 작업자의 조작이 용이하도록 조작패널이 구비됨은 당연하다.
그리고 상기 작동수단(30)은 고정틀(100) 특히 상측 고정판(120)의 상측에 구비되는 조작부(80)를 작업자가 조작함으로서 작동수단(30)을 구동시키고 이를 통해 밀착수단(20)을 직선운동을 시킴으로서 밀착수단(20)을 도금대상물(P)의 외부면에 밀착시킬 수 있다. 물론 상기 조작부(80) 역시 제어기(70)에 구비되거나 제어기(70)와 연동 운영되게 함도 가능하다.
이러한 조작부(80)는 상측 작동수단(31)의 구동을 제어하기 위한 제1 조절노브(81), 전방 및 후방 작동수단(33,34)의 구동을 동시 제어하기 위한 제2 조절노브(83)과, 좌측 및 우측 작동수단(35,36)의 구동을 동시 제어하기 위한 제3 조절노브(85)로 구성된다. 따라서, 작업자는 상기 제1 조절노브(81)를 조작하여 상측 작동수단(31)을 제어하여 상측 밀측수단(21)을 도금대상물(P)의 상측에서 승강시키고, 상기 제2 조절노브(83)를 조작하여 전방 및 후방 작동수단(33,34)을 제어하여 전방 및 후방 밀측수단(23,24)을 도금대상물(P)의 전방 및 후방으로 이동시키며, 상기 제3 조절노브(85)를 조작하여 좌측 및 우측 작동수단(35,36)을 제어하여 좌측 및 우측 밀측수단(25,26)을 도금대상물(P)의 좌측 및 우측 방향으로 이동시킬 수 있다.
그리고 상기 하측 고정판(130)의 상부에는 상측 고정판(120) 및 도금대상물(P)을 외부와 격리되어 밀폐되도록 감싸는 챔버(200)가 구비되고, 상기 챔버(200)는 승강구동수단(210)에 의해 승강이 가능하다. 이때 상기 챔버(200)는 하부가 개구된 구조로서 하단 테두리를 따라 하측 고정판(130)에 밀착시 공기 유출을 막기 위한 고무 등의 재질로 이루어지는 패킹(201)이 구비된다.
또한 상기 하측 고정판(130)에는 에어펌프(220)에서 배출되는 에어가 챔버(200) 내부로 유입될 수 있도록 유입공(132)이 형성된다. 이때 상기 에어펌프(220)는 제어기(70)의 구동제어에 의해 에어를 챔버(200) 내부로 투입함으로서 압력을 높여주게 되며, 이를 통해 밀착수단(20)이 밀착된 상태의 도금대상물(P) 내부(P1)를 순환하는 전해액이 도금대상물(P)의 외부면(P2)과 밀착수단(20) 사이로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 승강구동수단(210)은 유압 또는 공압용 실린더로 구성되거나, 모터 방식을 이용할 수도 있다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참고로 본 발명에 따른 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치의 구동 예를 설명한다.
우선 도금대상물(P)을 지지틀(100)의 하부 지지판(130)의 중앙에 고정된 하측 밀측수단(22)에 하부를 지지한 상태에서 작동수단(80)인 제1 내제 제3 조절노브(81,83,85)를 순차적으로 조작하여 작동수단인 상측 작동수단(31), 전방 및 후방 작동수단(32,33), 좌측 및 우측 작동수단(34,35)을 구동시켜 도금대상물(P)의 상하와 전후 및 좌우측 외부면을 상측 밀착수단(21), 전방 및 후방 밀착수단(23,24), 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)을 전진시켜 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착시켜 고정한다.
이후 작업자는 제어기(70)를 통해 승강구동수단(210)을 제어함으로서 챔버(200)를 하강시켜 밀폐시키고, 에어펌프(220)를 구동하여 에어를 챔버(200) 내부로 투입하여 챔버(200) 내부의 압력을 상승시킨다.
그리고 작업자는 제어기(70)를 통해 전해액 펌프(50)를 구동시켜 전해액 탱크(10)의 전해액을 순환시킴과 동시에 정류기(60)를 제어하여 도금대상물(P)과 음극단자(40)에 양극 및 음극 전원을 투입하여 산화피막을 도금대상물(P)의 내부면에 형성한다.
이와 같은 아나다이징 처리과정을 마친 후, 제어기(70)를 통해 전해액 펌프(50)와 정류기(60) 구동을 정지하고, 에어펌프(220)를 정지하고 승강구동수단(210)을 제어함으로서 챔버(200)를 상승 시키고, 제1 내제 제3 조절노브(81,83,85)를 조작하여 작동수단인 상측 작동수단(31), 전방 및 후방 작동수단(33,34), 좌측 및 우측 작동수단(35,36)을 구동시켜 상측 밀착수단(21), 전방 및 후방 밀착수단(23,24), 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)을 후진시켜 도금대상물(P)의 상하와 전후 및 좌우측 외부면에서 분리시키며, 이후 마지막으로 도금대상물(P)을 지지틀에서 분리할 수 있다.
이러한 일련의 아노다이징 처리 과정을 통해 도금대상물(P)의 내부면에만 산화피막을 형성할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
10: 전해액 탱크 20: 밀착수단
21: 상측 밀착수단 22: 하측 밀착수단
23: 전방 밀착수단 24: 후방 밀착수단
25: 좌측 밀착수단 26: 우측 밀착수단
30: 작동수단 31: 상측 작동수단
32: 하측 작동수단 33: 전방 작동수단
34: 후방 작동수단 35: 좌측 작동수단
36: 우측 작동수단 40: 음극단자
50: 전해액 펌프 60: 정류기
70: 제어기 80: 조작부
81: 제1 조절노브 82: 제2 조절노브
83: 제3 조절노브 100: 고정틀
110: 지지바 120: 상측 고정판
130: 하측 고정판 200: 챔버
210: 승강구동수단 P: 도금대상물
P1: 내부 P2: 외부면

Claims (6)

  1. 전해액이 충전된 전해액 탱크(10)와, 상기 전해액이 유동가능한 내부(P1)가 형성되며 양극(+)전원이 가해지는 금속재 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착되는 밀착수단(20)과, 상기 도금대상물(P)의 외부면에 상기 밀착수단(20)이 밀착 또는 분리되도록 상기 밀착수단(20)을 작동시키는 작동수단(30)과, 상기 밀착수단(20)에 구비되어 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 삽입되되 도금대상물(P)의 내부면에 이격되게 구비되어 음극(-)전원이 가해지는 음극단자(40)와, 상기 전해액 탱크(10)의 전해액을 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 순환시키는 전해액 펌프(50)와, 상기 도금대상물(P)의 내부면에 피막을 형성하도록 산화피막용 전원을 상기 금속재 도금대상물(P)과 음극단자(40)에 투입하는 정류기(60)와, 상기 정류기(60)를 제어하는 제어기(70)로 구성되고;
    상기 밀착수단(20)은 도금대상물(P)이 입체형상으로 이루어지는 경우 육면인 상측면, 하측면, 전면, 후면, 좌측면, 우측면에 각각 밀착시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 도금대상물(P)의 상측 및 하측에 구비되어 도금대상물(P)의 상측면 및 하측면에 밀착되는 상측 및 하측 밀착수단(21,22)과, 상기 도금대상물(P)의 전방 및 후방에 구비되어 도금대상물(P)의 전면 및 후면에 밀착되는 전방 및 후방 밀착수단(23,24)과, 상기 도금대상물(P)의 좌측 및 우측에 구비되어 도금대상물(P)의 좌측면 및 우측면에 밀착되는 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)으로 구성되며;
    상기 작동수단(30)은 상측 고정판(120)에 고정되어 상측 밀착수단(21)을 도금대상물(P)의 상측 방향으로 직선운동시키는 상측 작동수단(31)과, 하측 고정판(130)의 전방 및 후방에 고정되어 전방 및 후방 밀착수단(23,24)을 도금대상물(P)의 전방 및 후측 방향으로 직선운동시키는 전방 및 후방 작동수단(33,34)과, 하측 고정판(130)의 좌측 및 우측에 고정되어 좌측 및 우측 밀착수단(25,26)을 도금대상물(P)의 좌측 및 우측 방향으로 직선운동시키는 좌측 및 우측 작동수단(35,36)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밀착수단(20)은 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 밀착되는 밀착패드(20a)와 상기 밀착패드(20a)가 고정되는 고정부재(20b)로 이루어지며,
    상기 작동수단(30)은 상기 도금대상물(P)의 외부면(P2)에 상기 밀착수단(20)을 밀착시키거나 분리되도록 상기 밀착수단(20)을 도금대상물(P)의 외부면(P2) 방향으로 직선운동시키는 유압실린더(30b)인 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 작동수단(30)은 조작부(80)의 조작에 따라 구동되며,
    상기 조작부(80)는 상측 작동수단(31)의 구동을 제어하기 위한 제1 조절노브(81), 전방 및 후방 작동수단(33,34)의 구동을 동시 제어하기 위한 제2 조절노브(83)과, 좌측 및 우측 작동수단(35,36)의 구동을 동시 제어하기 위한 제3 조절노브(85)로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 음극단자(40)는 상기 밀착수단(20)에 장착되어 상기 도금대상물(P)의 내부(P1)로 삽입되되,
    상기 밀착수단(20)에는 전해액 펌프(50)의 구동에 의해 전해액 탱크(10)의 전해액을 도금대상물(P)의 내부(P1)로 투입하는 투입관(11)과 도금대상물(P)의 내부(P1)를 유동하는 전해액을 전해액 탱크(10)로 회수되는 회수관(12)이 연결되는 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작동수단(30)은 지지바(110)에 의해 상측 및 하측에 이격되게 구비되는 상측 및 하측 고정판(120,130)으로 이루어지는 고정틀(100)에 고정되고,
    상기 하측 고정판(130)의 상부에는 상측 고정판(120) 및 도금대상물(P)을 외부와 격리되어 밀폐되도록 감싸는 챔버(200)가 구비되고, 상기 챔버(200)는 제어기(70)에 의해 제어되는 승강구동수단(210)에 의해 승강되며, 상기 하측 고정판(130)에는 에어펌프(220)에서 배출되는 에어가 챔버(200) 내부로 유입될 수 있도록 유입공(132)이 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐구조를 이용한 도금대상물 내부 아노다이징 처리장치.
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