KR102017456B1

KR102017456B1 - 경질크롬도금용 원통전극

Info

Publication number: KR102017456B1
Application number: KR1020190045399A
Authority: KR
Inventors: 한정현
Original assignee: 한성테크(주)
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2019-10-21

Abstract

본 발명은 경질크롬도금용 원통전극에 관한 것으로서, 도금조(R)에 설치되는 한쌍의 전극블럭(B)에 고정되는 것으로서, 백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통형태로 말아져 구현되는 원통부(10)와; 원통부(10)의 양측면에 대칭되게 연결되는 것으로서 단면이 사각형을 이루는 한쌍의 부스바(20)(20')와; 부스바(20)(20')에 연결되어 전극블럭(B)에 고정되는 고정브라켓(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

Description

경질크롬도금용 원통전극{Cylinder electrode for hard chromium coatings}

본 발명은 경질크롬도금용 원통전극에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장기간동안 고품질의 경질크롬 도금을 반복해서 수행할 수 있는 경질크롬도금용 원통전극에 관한 것이다.

일반적으로 도금이란 도금대상물의 표면에 금속(순금속 외에 합금도 포함)의 얇은 층을 입히는 것을 의미하는 것으로, 도금대상물의 표면을 매끄럽게 함으로써 마찰 저항을 줄임과 동시에 내마모성을 부여하고, 광택이 발생되게 함으로서 상품성을 높일 수 있어, 차량, 금속가공등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이러한 도금중 경질크롬도금의 경우, 도금대상물의 표면에 비교적 두꺼운 크롬 도금(0.03mm 이상)을 입히는 것이며, 다른 도금에 비하여 큰 내마모성을 부여할 수 있기 때문에 차량 부품 제조분야에서 많이 사용된다.

특히, 자동차 현가장치인 쇽업쇼버에 사용되는 로드의 경우, 피스톤 부의 중심에 위치 왕복운동을 담당하는 부분이기 때문에 내마모성이 우수해야 하고, 오랜 기간 사용해도 치수변화가 없어야 하는데, 이를 가능하게 하기 위하여 쇽업쇼버 로드는 경질크롬 도금되어야 한다. 즉, 경질크롬도금은 현가장치의 성능 및 안전성을 높이는 매우 중요한 요소인 것이다.

한편, 경질크롬도금은, 크롬산 도금액이 수용된 도금조에 여러개의 봉형태의 전극을 매트릭스 형태로 배치되고, 전극을 사이의 도금액에 도금대상물을 담근 상태에서 전극에 + 전원을, 그리고 도금대상물에 ?? 전원을 인가함으로써 진행되었다.

그런데 도금두께의 편차 및 도금 품질은 전류가 흐르는 통로 역할을 하는 전극의 모양, 크기, 위치, 또는 인가되는 전류에 크기에 의하여 달라지기 때문에, 도금두께 편차를 줄일 수 있고 일정한 도금 품질을 구현할 수 있는 전극을 구현하기 위한 연구 개발이 지속적으로 진행되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족하기 위하여 창출된 것으로서, 도금 두께의 편차를 최소화하고 도금 품질을 극대화시킬 수 있는 경질크롬도금용 원통전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 고전압 및 대전류에도 견딜 수 있는 내구성을 가짐으로써, 교체하지 않고 장기간 사용할 수 있는 경질크롬도금용 원통전극을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 경질크롬도금용 원통전극은, 도금조(R)에 설치되는 한쌍의 전극블럭(B)에 고정되는 것으로서, 백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통형태로 말아져 구현되는 원통부(10); 상기 원통부(10)의 양측면에 대칭되게 연결되는 것으로서 단면이 사각형을 이루는 한쌍의 부스바(20)(20'); 및 상기 부스바(20)(20')에 연결되어 상기 전극블럭(B)에 고정되는 고정브라켓(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 고정브라켓(30)은, 상기 부스바(20)(20') 각각의 표면으로부터 비스듬한 배치경사각(A)으로 연결되고, 상기 배치경사각(A)은 37ㅀ ~ 43ㅀ 의 범위이다.

본 발명에 있어서, 상기 부스바(20)(20')의 일측면(20a)과 상기 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제1용접포인트(21)가 형성되고, 상기 부스바(20)(20')의 타측면(20a)과 상기 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제2용접포인트(22)가 형성되며, 상기 제1용접포인트(21)와 제2용접포인트(22)는 상호 엇갈리게 배치된다.

본 발명에 있어서, 상기 고정브라켓(30)에 적용되는 것으로서 상기 전극블럭(B)과의 밀착면적을 증대시키기 위한 밀착부(40)를 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 밀착부(40)는, 상기 고정브라켓(30)의 표면에 구리분말이 융착되어 구현되는 구리용사층(41)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 밀착부(40)는, 상기 구리용사층(41)의 주변을 감싸도록 상기 고정브라켓(30)에 설치되는 브라켓실링(42)을 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 밀착부(40)는, 상기 고정브라켓(30)의 가장지리측에 형성된 테두리홈(43)과, 상기 브라켓살링(42)의 배면에 형성되어 상기 테두리홈(43)에 끼어지는 테두리돌기(44)를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통부를 형성하고, 원통부의 양측에 한쌍의 부스바 설치됨으로써, 장기간 동안 고전압 및 대전류(380V, 5,000A 이상)에도 손상되지 않고 안정적인 전기도금을 진행할 수 있다.

또한 한쌍의 부스바에 연결되는 고정브라켓(30)에 밀착부를 적용시킴으로서, 전극블럭을 통하여 안정적인 전류 공급이 가능하고, 이에 따라 도금대상물에 고품질의 경질크롬 도금을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 경질크롬도금용 원통전극이 도금조에 매트릭스 형태로 배치된 것을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 원통전극의 사시도,
도 3은 도 2의 원통전극이 도금조에서 설치되는 한쌍의 전극블럭에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 2의 원통전극에 부스바를 연결하는 제1,2용접포인트를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 2의 브라켓에 전극블럭과의 밀착도를 높이기 밀착부가 적용된 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 VI-VI' 을 따른 단면도,
도 7은 도 6의 구리용사층의 주위를 감사는 브라켓실링을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 7의 브라켓실링이 고정브라켓에서 분리되는 것을 설명하기 위한 도면.

이하 본 발명에 따른 경질크롬도금용 원통전극을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 경질크롬도금용 원통전극이 도금조에 매트릭스 형태로 배치된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 원통전극의 사시도이며, 도 3은 도 2의 원통전극이 도금조에서 설치되는 한쌍의 전극블럭에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2의 원통전극에 부스바를 연결하는 제1,2용접포인트를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 경질크롬도금용 원통전극(100)은, 도금액이 수용된 도금조(R)에 설치되는 한쌍의 전극블럭(B)에 고정되는 것으로서, 백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통형태로 말아져 구현되는 원통부(10)와; 원통부(10)의 양측면에 대칭되게 연결되는 것으로서, 단면이 사각형을 이루는 한쌍의 부스바(20)(20')와; 부스바(20)(20')에 연결되어 상기 전극블럭(B)에 고정되는 고정브라켓(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

원통부(10)는 백금도금된 티타늄 메쉬망이 원통형태로 말아져 양측이 관통되며, 표면에 도금액이 출입되는 수많은 메쉬(10a)가 형성된 구조를 가진다. 원통부(10)에는 경질크롬도금시 로드 형태의 도금대상물이 진입된다.

원통부(10)는 크롬액과 반응하지 않는 티타늄을 모재로 사용하고 있다. 그러나 티타늄은 특성상 저항이 높기 때문에 많은 양의 전류를 흐르지 못하며, 따라서 원통부(10)가 많은 전류를 흐를 수 있도록 표면이 백금이 도금된 것이다.

이때 원통부(10) 표면에 형성된 백금 도금의 두께는 0.1 ~ 5 ㎛ 의 범위를 가진다. 백금 도금의 두께가 0.1㎛ 이하의 경우 전류를 충분히 흐르지 못하게 되고, 5 ㎛ 이상일 경우 원통부(10) 표면이 거칠어지거나 크랙이 발생할 우려가 있다.

원통부(10)에 형성되는 메쉬(10a)는, 도금대상물로 전류를 빠르게 전달함으로서 도금속도를 향상시키는데 큰 영향을 미친다. 이때 도금 효율성을 높이기 위하여 메쉬(10a)의 모서리 부분을 샌딩처리하여 도금액과 접촉되는 표면적을 극대화시킨다.

부스바(20)(20')는 단면이 사각형을 이루며 원통부(10)의 양측면에 대칭되게 밀착된 상태에서 용접되어 연결된다. 부스바(20)(20')는 많은 전류가 흐를 수 있도록 전기저항이 작은 동재질로 되며, 표면에는 크롬 도금액에 반응하지 않도록 티타늄으로 도금되어 있다.

한편, 부스바(20)(20')로 대전류가 인가되기 때문에, 부스바(20)(20')와 원통부(10) 사이의 연결면에서 어느정도 열이 발생되는데, 이때 발생되는 열의 분포가 균일해야만 시간이 지나더라도 부스바(20)(20')와 원통부(10) 사이의 결합 내구성이 유지될 수 있다. 이를 위하여, 각각의 부스바(20)(20')의 일측면(20a)과 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제1용접포인트(21)가 형성되고, 부스바(20)(20')의 타측면(20a)과 상기 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제2용접포인트(22)가 형성되며, 이때 제1용접포인트(21)와 제2용접포인트(22)는 상호 엇갈리게 배치된다.

고정브라켓(30)은 한쌍의 전극블럭(B) 사이면에 근접되도록 원통부(10)를 배치시킨다. 이를 위하여, 고정브라켓(30)은 부스바(20)(20') 각각의 표면으로부터 비스듬한 배치경사각(A)으로 연결되어야 하며, 고정브라켓(30)과 부스바(20)(20') 사이의 배치경사각(A)은 37ㅀ ~ 43ㅀ, 본 실시예에서는 40ㅀ 이다. 만약 배치경사각(A)이 37ㅀ 이하이면 고정브라켓(30)은 전극블럭(B)에서 부분적으로 이격되게 되고, 43ㅀ 이상이면 원통부(10)가 전극블럭(B)에서 과도하게 이격된다.

각각의 고정브라켓(30)에는 다수, 본 실시예에서는 3개의 관통공(31)이 형성된다. 이러한 고정브라켓(30)은, 관통공(31)을 관통하는 체결볼트가 전극블럭(B)에 형성된 체결공에 직간접적으로 체결됨으로서 결합되는 것이다.

도 5는 도 2의 브라켓에 전극블럭과의 밀착도를 높이기 밀착부가 적용된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 VI-VI' 을 따른 단면도이며, 도 7은 도 6의 구리용사층의 주위를 감사는 브라켓실링을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 7의 브라켓실링이 고정브라켓에서 분리되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도금을 위하여 원통전극(100)으로 많은 양의 전류를 공급하는데, 전류는 전극블럭(B)을 통하여 고정브라켓(30), 부스바(20)(20') 및 원통부(10)로 순차적으로 흐르게 된다.

그런데 상호 독립적인 구성인 고정브라켓(30)과 전극블럭(B)은 체결볼트에 의하여 연결되기 때문에, 미시적으로 보았을 때 고정브라켓(30)과 전극블럭(B) 사이에는 밀착된 부분과 밀착되지 않는 부분이 공존하고, 이에 따라 전류는 밀착된 부분으로만 흐르게 된다. 따라서 많은 전류가 인가되었을 때, 고정브라켓(30)과 전극블럭(B)의 밀착면에서 발열 현상이 발생되고, 이러한 발열 현상은 도금액을 가열시킴으로써 도금 풀질을 저하시키는 원인이 되고, 또한 백금 도금이 벗겨지는 원인이 되었다.

이를 방지하기 위하여, 고정브라켓(30)에는 전극블럭(B)과의 밀착면적을 증대시키기 위한 밀착부(40)가 적용되며, 이러한 밀착부(40)는 고정브라켓(30)의 표면에 구리분말이 융착되어 구현되는 구리용사층(41)과, 구리용사층(41)의 주변을 감싸도록 고정브라켓(30)에 설치되는 브라켓실링(42)과, 고정브라켓(30)의 가장자리측에 형성된 테두리홈(43)과, 브라켓살링(42)의 배면에 형성되어 상기 테두리홈(43)에 끼어지는 테두리돌기(44)를 포함한다.

구리용사층(41)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 브라켓실링(42)의 상부측으로 돌출되게 형성되며, 이에 따라 구리분말 내측에는 수많은 미세틈새가 형성되어 있다. 이러한 구리용사층(41)은, 체결볼트에 의하여 고정브라켓(30)과 전극블럭(B)이 밀착될 때 압착되면서 고정브라켓(30)과 전극블럭(B) 사이에서 분리되는 부분이 없도록 밀착면적을 높인다.

브라켓실링(42)은, 고정브라켓(30)의 표면에 상기 구리용사층(41)의 주위를 감싸게 설치되며, 도금 과정에서 구리용사층(41)에서 분리될 수 있는 구리분만이 도금액으로 배출되는 것을 방지함과 동시에, 도금액이 구리용사층(41)으로 침투되는 것을 방지한다. 이에 따라 구리분말이 도금액 성분과 반응하는 것을 방지하여, 일정하면서 고품질인 도금 품질을 유지할 수 있다.

한편, 원통전극(100)은 수개월 단위로 백금 도금을 하여야 하는데, 이를 위하여 전극블럭(B)에서 고정브라켓(30)을 분리한 후 다시 재결합시켜야 한다.

그런데 고정브라켓(30)에 설치된 브라켓실링(42)은 도금액에 직접 노출되기 때문에, 도금액과 접하는 가장자리 부분에서 서서히 소진 현상이 발생되어 고정브라켓(30)을 재결합시킬 때 교체하여야 한다. 따라서 브라켓실링(42)은 고정브라켓(30)에서 분리되어야 하며. 이러한 분리를 위하여 고정브라켓(30)의 가장지리측에 테두리홈(43)이 형성되고, 브라켓실링(42)의 배면에 테두리홈(43)에 끼어지는 테두리돌기(44)가 형성된 것이다.

이때 테두리돌기(44)가 테두리홈(43)에서 용이하게 분리될 수 있도록, 테두리홈(43)에는 경사면(43a)이 형성되고, 테두리돌기(44)에는 경사면(43a)에 대응되는 역경사면(44a)이 형성된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통부(10)를 형성하고, 원통부(10)의 양측에 한쌍의 부스바(20)(20')가 설치됨으로써, 장기간 동안 고전압 및 대전류(380V, 5,000A 이상)에도 손상되지 않고 안정적인 전기도금을 진행할 수 있다.

또한 고정브라켓(30)에 밀착부(40)를 적용시킴으로서, 전극블럭(B)을 통하여 안정적인 전류 공급이 가능하고, 이에 따라 도금대상물에 고품질의 경질크롬 도금을 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 ... 원통전극
10 ... 원통부 10a ... 메쉬
20, 20' ... 부스바 21 ... 제1용접포인트
22 ... 제2용접포인트 30 ... 고정브라켓
40 ... 밀착부 41 ... 구리용사층
42 ... 브라켓실링 43 ... 테두리홈
43a ... 경사면 44 ... 테두리돌기
44a ... 역경사면

Claims

도금조(R)에 설치되는 한쌍의 전극블럭(B)에 고정되는 것으로서,
백금이 도금된 티타늄 메쉬망이 원통형태로 말아져 구현되는 원통부(10);
상기 원통부(10)의 양측면에 대칭되게 연결되는 것으로서 단면이 사각형을 이루는 한쌍의 부스바(20)(20'); 및
상기 부스바(20)(20')에 연결되어 상기 전극블럭(B)에 고정되는 고정브라켓(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제1항에 있어서, 상기 고정브라켓(30)은,
상기 부스바(20)(20') 각각의 표면으로부터 비스듬한 배치경사각(A)으로 연결되고,
상기 배치경사각(A)은 37도 ~ 43도 의 범위인 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제1항에 있어서,
상기 부스바(20)(20')의 일측면(20a)과 상기 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제1용접포인트(21)가 형성되고,
상기 부스바(20)(20')의 타측면(20a)과 상기 원통부(10) 사이에는 일정한 간격으로 다수의 제2용접포인트(22)가 형성되며,
상기 제1용접포인트(21)와 제2용접포인트(22)는 상호 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제1항에 있어서,
상기 고정브라켓(30)에 적용되는 것으로서 상기 전극블럭(B)과의 밀착면적을 증대시키기 위한 밀착부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제4항에 있어서, 상기 밀착부(40)는,
상기 고정브라켓(30)의 표면에 구리분말이 융착되어 구현되는 구리용사층(41)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제5항에 있어서, 밀착부(40)는,
상기 구리용사층(41)의 주변을 감싸도록 상기 고정브라켓(30)에 설치되는 브라켓실링(42)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.
제6항에 있어서, 상기 밀착부(40)는,
상기 고정브라켓(30)의 가장지리측에 형성된 테두리홈(43)과,
상기 브라켓실링(42)의 배면에 형성되어 상기 테두리홈(43)에 끼어지는 테두리돌기(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경질크롬도금용 원통전극.