KR102373957B1 - 표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 크기를 가지는 표면처리 대상체를 장착할 수 있는 표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리용 방법의 제공을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은, 상부바디, 상부바디 보다 하측에 배치되는 하부바디, 도금 대상체가 끼워지도록 상기 하부바디 상부에 형성된 하부거치홈, 상기 상부바디에 연결되는 탄성체, 상기 탄성체의 하부에 구비되는 몸체 및 상기 대상체가 끼워지도록 상기 몸체의 하부에 형성된 상부거치홈을 포함한다.

Description

표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법{JIG FOR SURFACE TREATMENT AND SURFACE TREATMENT METHOD USING THE SAME}

본 발명은 표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 크기를 가지는 표면처리 대상체를 장착할 수 있는 표면처리용 지그 장치 및 이를 이용한 표면처리용 방법의 제공을 목적으로 한다.

일반적으로 아노다이징, 도금과 표면처리 공정은 전해액이 수용된 용기에 표면처리 대상체를 침지하여 수행된다.

이러한 표면처리 공정에서 상기 대상체는 용기에 수용된 전해액에 침지할 뿐만 아니라, 수세액 및 각종 화학 약품 용액 등에 추가로 침지된다.

따라서 표면처리 공정은 대상체를 용액, 물 등에 침지하기 위해 지그에 장착하는 락킹(렉킹) 공정을 수행하게 된다.

종래의 기술인 등록특허 제10-1128615호(이하 종래기술)는 전해 도금용 지그 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상단부에 걸쇠가 구비된 제1 기판고정구; 상기 제1 기판고정구에 상단이 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 제2 기판고정구; 상기 제1 기판고정구와 제2 기판고정구 사이에 회동 가능하게 결합된 절연판; 및 상기 제1 기판고정구에 장착되어 상기 제2 기판고정구를 고정시키는 체결수단;을 포함하며, 지그의 양면으로 노출된 기판 일면에 동시에 전해 도금이 이루어짐에 따라 도금 생산성이 향상되는 장점이 있는 것이다.

그러나 이러한 종래기술은 다양한 크기를 가지는 대상체를 장착할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다양한 크기를 가지는 도금 대상체를 장착할 수 있는 도금용 지그 장치 및 이를 이용한 도금 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.

상부바디, 상부바디 보다 하측에 배치되는 하부바디, 도금 대상체가 끼워지도록 상기 하부바디 상부에 형성된 하부거치홈, 상기 상부바디에 연결되는 탄성체, 상기 탄성체의 하부에 구비되는 몸체 및 상기 대상체가 끼워지도록 상기 몸체의 하부에 형성된 상부거치홈을 포함한다.

또한 상기 탄성체는, 상기 상부바디보다 전방에 배치되는 수직부, 상기 수직부의 상단에서 후방으로 만곡 되는 상부만곡부, 상기 상부만곡부의 후단에서 후방으로 연장되어 상기 상부바디에 상에 지지되는 상부판, 상기 수직부의 하단에서 후방으로 만곡 되는 하부만곡부, 및 상기 하부만곡부의 후단에서 후방으로 연장되는 하부판을 포함하고, 상기 상부바디와 상기 하부바디의 단부측에 배치되는 수직프레임, 상기 수직프레임의 길이 방향을 따라 형성된 수직장공, 및 상기 수직장공을 관통하여 상기 하부바디 또는 상부바디와 연결되는 볼트부재를 포함하는 높이조절수단을 포함할 수 있다.

탈지공정, 에칭공정, 중화공정, 양극산화공정 및 실링공정을 포함하고, 표면처리용 지그 장치를 이용한 표면처리 방법에 있어서, 상기 하부거치홈과 상기 상부거치홈에 상기 대상체를 삽입하여 끼우는 락킹단계(S10)를 포함한다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 탄성체를 포함함으로써, 다양한 크기를 가지는 도금 대상체를 장착할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리용 지그 장치의 정면도이다.
도 2는 탄성체를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 표면처리용 지그 장치의 측면도이다.
도 4는 수직프레임에 상부바디가 설치된 상태를 설명하기 측단면도이다.
도 5는 수직프레임에 하부바디가 설치된 상태를 설명하기 위한 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 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.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(결합)" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결(결합)"되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리용 지그 장치의 정면도이고, 도 2는 탄성체를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리용 지그 장치(J)는 다양한 크기를 가지는 표면처리 대상체(A)(예시적으로 판재)를 장착하기 위한 것으로, 이하에서는 설명의 편의상 '본 장치'라 칭하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 장치(본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리용 지그 장치(J))는 상부바디(1), 하부바디(2), 하부거치홈(3), 탄성체(4), 몸체(5) 및 상부거치홈(6)을 포함한다.

상부바디(1)는 예시적으로 수평 방향과 평행한 길이를 가지는 프레임으로서, 후술하는 수직프레임(71)에 연결될 수 있고, 하부바디(2) 또한 수평 방향과 평행한 길이를 가지는 프레임으로서, 후술하는 수직프레임(71)에 연결될 수 있다.

하부바디(2)는 상부바디(1)보다 하측에 배치된다. 상부바디(1) 및 하부바디(2) 각각이 후술하는 수직프레임(71)에 연결되는 구조는 후술하는 설명에서 보다 자세히 설명하기로 한다.

여기에서 수평 방향은 도 1을 기준으로 좌우 방향을 의미하고, 수직 방향은 도 1을 기준으로 상하 방향을 의미하고, 상측(상부, 상단, 상면 등)은 도 1을 기준으로 상측(상부, 상단, 상면 등)을 의미하고, 하측(하부, 하단, 하면 등)은 도 1을 기준으로 하측(하부, 하단, 하면 등)을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.

하부거치홈(3)은 도금 대상체(A)의 하부가 끼워지도록 하부바디(2) 상부(상면)에서 하측으로 함몰 형성된 것이다.

예시적으로 하부거치홈(3)은 상기 하부바디(2)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 다수 형성될 수 있다.

상기 탄성체(4)는 상기한 상부바디(1)에 연결되는 것이다. 탄성체(4) 또한 상부바디(1)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 다수 구비될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 탄성체(4)는 상부바디(1)보다 전방에 배치되는 수직부(41), 상기 수직부(41)의 상단에서 후방으로 만곡 되는 상부만곡부(42), 상기 상부만곡부(42)의 후단에서 후방으로 연장되어 상부바디(1) 상에 안착 지지되어 상부바디(1)와 연결되는 상부판(43)을 포함할 수 있다.

여기에서 전방(전단 등)은 도 2를 기준으로 우측(우측단 등)을 의미하고, 후방(후단 등)은 도 2를 기준으로 좌측(좌측단 등)을 의미한다. 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.

상부판(43)은 상기한 상부바디(1) 상에 안착 지지되어 볼팅 결합 등 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 방식에 의해 상부바디(1)와 결합될 수 있다.

탄성체(4)는 수직부(41)의 하단에서 후방으로 만곡 되는 하부만곡부(44) 및 상기 하부만곡부(44)의 후단에서 후방으로 연장되는 하부판(45)을 포함할 수 있다.

본 장치는 상기 탄성체(4)의 하부에 구비되는 몸체(5)를 포함할 수 있는데, 몸체(5)는 예시적으로 플레이트 형상일 수 있으며 상단이 상기 탄성체(4)의 하부판(45)에 연결된 것이다.

탄성체(4)가 상부바디(1)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 다수 구비된다고 하였으므로 몸체(5)는 다수의 탄성체(4) 각각의 하부판(45)에 구비될 수 있다.

상부거치홈(6)은 상기 대상체(A)의 상부가 끼워지도록 상기 몸체(5)의 하부에서 상측으로 함몰 형성된 것이다. 몸체(5)가 다수 구비되므로 상부거치홈(6) 또한 수평 방향을 따라 다수 구비될 수 있다.

따라서 대상체(A)는 상단부와 하단부 각각이 상기 상부거치홈(6)과 하부거치홈(3) 각각에 삽입되어 끼워져 본 장치에 장착될 수 있다.

이때 대상체(A)의 상하 길이가 상부거치홈(6)의 바닥(상단 바닥)과 하부거치홈(3)의 바닥의 거리보다 큰 경우, 상기 대상체(A)가 상부거치홈(6)에 끼워져 탄성체(4)에 연결된 몸체(5)를 상측으로 이동시키고, 상기한 몸체(5)와 연결된 하부판(45)의 적어도 일부가 상부바디(1)에 연결된 상부판(43)에 대하여 상측으로 이동하여 상부거치홈(6)과 하부거치홈(3)의 이격 거리가 커지게 되고, 따라서 큰 크기를 가지는 대상체(A)가 본 장치에 장착될 수 있다.

즉, 보다 다양한 크기(상하 길이)를 가지는 대상체(A)를 본 장치에 장착할 수 있다는 이점이 있는 것이다.

뿐만 아니라, 탄성체(4)가 탄성 변형되어 압축된 상태로 유지됨에 따라 상기 몸체(5)가 상기 대상체(A)를 하측으로 가압하게 되고, 따라서 본 장치의 대상체(A)의 고정력은 보다 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 탄성체(4)는 상부만곡부(42) 및 하부만곡부(44)를 포함함으로써, 하부판(45)에 전달되는 외력을 다양한 방향으로 분산 시킬 수 있어, 탄성체(4)의 내구성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한 탄성체(4)가 상부만곡부(42) 및 하부만곡부(44)를 포함함으로써, 하부판(45)과 상부판(43) 각각이 수직부(41)에 바로 연결됐을 때와 비교하여, 하부판(45)에 전달된 외력이 하부만곡부(44)로 전달되어 수직부(41)의 하단을 전방으로 이동시킬 수 있기 때문에 하부판(45)과 상부판(43)의 이격 거리를 보다 좁게 할 수 있고, 상부만곡부(42)가 탄성 변형되기 때문에 탄성체(4)의 탄성 변형이 보다 크게 이루어질 수 있다는 이점이 있다. 즉, 보다 다양한 크기를 가지는 대상체(A)를 본 장치에 장착할 수 있게 된다는 이점이 있는 것이다.

도 3은 표면처리용 지그 장치의 측면도이고, 도 4는 수직프레임에 상부바디가 설치된 상태를 설명하기 측단면도이고, 도 5는 수직프레임에 하부바디가 설치된 상태를 설명하기 위한 평단면도이다.

도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 장치는 상부바디(1) 및 하부바디(2) 각각의 단부측에 배치되는 수직프레임(71)을 포함하는 높이조절수단(7)을 포함할 수 있다. 높이조절수단(7)은 예시적으로 상부바디(1)와 하부바디(2) 각각의 양단부 측에 배치되는 한 쌍의 수직프레임(71)을 포함할 수 있다.

또한 높이조절수단(7)은 수직프레임(71)의 길이 방향을 따라 일 측(도 3을 기준으로 평면측)과 타 측(도 3을 기준으로 저면측)을 관통하도록 형성된 수직장공(72) 및 상기 수직장공(72)을 관통하여 상기 상부바디(1) 또는 하부바디(2)와 연결되는 볼트부재(73)를 포함할 수 있다.

볼트부재(73)는 나사산이 구비된 봉체와 봉체의 단부에 구비되어 봉체의 폭보다 큰 폭을 가지는 헤드를 포함할 수 있고, 볼트부재(73)의 봉체가 수직장공(72)을 관통하되 헤드는 상기 수직장공(72)을 관통되지 않도록 큰 폭을 가질 수 있다.

도 5를 참조하면, 예시적으로 상부바디(1)의 단부에 결합되어 수직 방향으로 연장되는 결합플레이트(B1)를 매개로 수직프레임(71)과 결합될 수 있다. 상부바디(1)와 결합플레이트(B1)는 용접, 볼팅 결합 등 통상의 방법에 의해 상호 결합될 수 있다.

이때 결합플레이트(B1)는 상기 볼트부재(73)의 봉체가 관통되는 볼트공이 형성될 수 있고, 상기 수직장공(72)을 관통하는 볼트부재(73)의 봉체가 상기 결합플레이트(B1)의 볼트공에 관통된 상태로 볼트부재(73)가 너트부재(74)에 체결되어 수직프레임(71)과 상부바디(1)가 상호 결합될 수 있다.

즉, 높이조절수단(7)은 상기 볼트부재(73)와 체결되는 너트부재(74)를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 예시적으로 하부바디(2)는 브라켓(B2)을 매개로 상기 수직프레임(71)과 결합될 수 있다. 브라켓(B2)은 예시적으로 상기 수직프레임(71)의 후술하는 내측에 배치되되 상기 볼트부재(73)의 봉체가 관통되는 체결공이 형성된 맞댐판(B21), 상기 맞댐판(B21)에서 내측 방향(도 6을 기준으로 상측 방향, 도 1을 기준으로 한 쌍의 수직프레임(71)의 사이 방향)으로 돌출 구비되는 한 쌍의 다리(B23) 및 상기 한 쌍의 다리(B22)와 맞댐판(B21)이 형성하는 설치홈(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 설치홈(미도시)은 상기 하부바디(2)의 단부가 내삽 되는 홈으로서, 도 6에서는 상기 설치홈(미도시)에 하부바디(2)의 단부가 삽입되어 도시되지 않았다.

이와 같이, 하부바디(2)의 단부가 끼워진 브라켓(B2)의 맞댐판(71)에 볼트부재(73)가 관통된 상태로 상기 수직장공(72)을 관통하고, 상기 볼트부재(73)에 너트부재(74)가 체결됨에 따라 하부바디(2)와 수직프레임(71)은 상호 결합(연결)될 수 있다.

이때 본 장치는 수직장공(72)을 포함하는 높이조절수단(7)을 포함한다고 하였는데, 너트부재(74)와 볼트부재(73)의 체결이 해제되는 경우, 볼트부재(73)가 수직장공(72)을 따라 승강 이동할 수 있고, 볼트부재(73)와 연결되는 상부바디(1) 또는 하부바디(2)가 승강 이동할 수 있게 된다.

따라서 상부거치홈(6)과 하부거치홈(3)의 이격 거리를 조절할 수 있으므로 다양한 크기(높이)를 가지는 대상체(A)를 본 장치에 장착할 수 있다는 이점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.

한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법('본 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 방법은 상술한 본 장치를 이용한 표면처리 방법에 관한 것으로서, 본 장치와 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하므로, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 방법은 탈지단계(S20)(탈지공정), 에칭단계(S30)(에칭공정), 중화단계(S40)(중화공정), 양극산화단계(S50)(양극산화공정, 전해공정) 및 실링단계(S60)(실링공정)를 포함하는 표면처리 방법(아노다이징)에 관한 것이다.

상기한 탈지단계(S20), 에칭단계(S30), 중화단계(S40), 양극산화단계(S50) 및 실링단계(S60)는 표면처리 공정(아노다이징) 분야에서 통상적으로 수행되는 공정(등록특허 제10-1433831호 참조)으로 각 단계(공정)에 대해서 간략히 설명하면, 탈지단계(S20)는 대상체의 표면의 이물질(예시적으로 유지, 유기오염물 등)을 제거하는 공정이다. 예시적으로 계면활성제를 함유하는 알칼리성 수용액에 표면처리 대상체를 침지하여 수행될 수 있다.

에칭단계(S30)는 대상체 표면의 편석물, 산화물, 이형제 중 적어도 하나 이상을 제거하는 단계로서, 에칭용액(예시적으로 수산화 나트륨 용액)에 상기 대상체를 침지하여 수행될 수 있다.

중화단계(S40)는 에칭단계(S30)를 수행함에 따라 대상체 표면에 잔존하는 산화물을 제거하는 것으로, 중화액(예시적으로 질산 등을 포함)에 상기 대상체를 침지하여 수행할 수 있다.

양극산화단계(S5)는 전해액(예시적으로 황산을 포함)에 상기 대상체를 침지하여 전압을 인가하는 단계로, 예시적으로 상기 전해액에 양극과 음극을 삽입하고, 대상체에는 (+)전극을 인가하고 전해액(전해조)에 (-)전극을 인가하여 양극과 전기적으로 연결된 대상체(예시적으로 알루미늄, 마그네슘, 아연, 티타늄 등의 재질일 수 있음)를 산화시켜 상기 대상체 표면에 산화피막층을 형성하는 공정이다.

실링단계(S60)(실링공정, 봉공공정)은 다공성의 산화피막층의 기공을 막는 단계로 상기 대상체에 니켈 등을 포함하는 약품을 첨가하는 단계일 수 있다.

상기한 탈지단계(S20), 에칭단계(S30), 중화단계(S40), 양극산화단계(S50) 및 실링단계(S60) 등은 아노다이징 공법에서 공지된 기술로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 방법은 상기 하부거치홈(3)과 상기 상부거치홈(6)에 상기 대상체(A)를 삽입하여 끼우는 락킹단계(S10)를 포함한다.

락킹단계(S10)는 대상체(A)의 상단부를 상기 상부거치홈(6)에 삽입하여 끼우고, 대상체(A)의 하단부를 하부거치홈(3)에 삽입하여 끼우는 단계일 수 있다.

락킹단계(S10)는 예시적으로 상기 탈지단계(S20) 이전에 수행되거나, 본 방법의 각 공정(탈지단계(S20), 에칭단계(S30), 중화단계(S40), 양극산화단계(S50) 및 실링단계(S60)) 이전에 각각 수행될 수 있다.

락킹단계(S10)는 예시적으로 수직프레임(71)에 대하여 상기 상부바디(1) 및 하부바디(2) 중 적어도 하나의 높이를 변경하는 공정을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 탄성체(4)는 상기 상부판(43)의 상부에 구비되는 방수제(GS) 및 결로억제제(G)를 포함할 수 있다.

방수제(GS)는 상기 설치프레임(1)의 상부에 구비되고 우레탄 10 중량부를 포함할 수 있다. 방수제(GS)는 우레탄을 포함하여 상기 설치프레임(1)에 방수성을 부가한다.

상기 결로억제제(G)는, 아세트산나트륨을 0.2 중량부를 포함하는 충격발열제(G1), 톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea) 0.1 중량부를 포함하는 내피제(G2), 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함하는 외피제(G3), 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하는 양이온제(G4), 종횡비가 20 이상이고 탄소섬유 0.4 중량부를 포함하는 열전도이격제(G5), 철(fe) 0.3 중량부를 포함하는 가압제(G6)를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하여, 결로억제제(G)를 보다 구체적으로 설명하면, 충격발열제(G1)는 아세트산나트륨을 포함하는 수용액으로 용매는 예시적으로 물일 수 있으며, 상기 아세트산나트륨은 상기 용매에 과포화된 상태로 용해되어 있을 수 있다.

상기 충격발열제(G1)의 아세트산나트륨은 용매에 과포화 상태로서, 매우 불안정한 상태여서 약간의 충격에도 쉽게 굳어버리며, 액체 상태일 때 품고 있던 열을 방출 시킬 수 있다. 충격발열제(G1)는 후술하는 가압제(G6)에 의해 충격을 받아 발열할 수 있다.

아세트산나트륨은 0.2 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 충격발열제(G1)에서 아세트산나트륨이 0.2 중량부 미만인 경우 발열 효과가 크지 않으며, 0.2 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게가 증가하여 방수제(GS)에서 아래로 가라 앉아 결로를 억제하는 효과가 저감되는 문제가 있다.

내피제(G2)는 상기 충격발열제(G1)를 둘러싸는 것으로, 상술하였듯이 톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea)를 포함할 수 있다.

톨릴렌디이소시아네이와 에틸렌디아민은 교반될 경우 계면중축합되어 쉘(내피)을 형성하되, 미반응 아민(amine)의 존재와 산소와 질소 원자의 혼합 과정 또는 방수제(GS)에서 다른 분자에 존재하는 양으로 하전 된 수소 등을 쌍극자 상호 작용을 통해 끌어당김으로써 양전하를 형성할 수 있다.

예시적으로 상기 충격발열제(G1)는 고체 상태에서 톨릴렌디이소시아네이 및 에틸렌디아민과 교반된 후 가열되어 액체 상태로 상기 내피제(G2) 내에 수용될 수 있는데, 충격발열제(G1)가 상기 내피제(G2) 내부에 존재하는 공정은 상기한 방식에 한정하지 않으며 다양할 수 있다.

상기 내피제(G2)의 폴리 우레아(polyurea)는 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 폴리 우레아(polyurea)가 0.1 중량부 미만일 경우 0.2 중량부가 포함되는 충격발열제(G1)를 충분한 두께로 충분히 감싸지 못해 액체 상태의 충격발열제(G1)가 소실될 우려가 있으며, 0.1 중량부를 초과하는 경우 충격발열제(G1)가 발생시키는 열이 결로억제제(G) 외부로 용이하게 전달되지 않는다는 문제점이 있다.

외피제(G3)는 도 7과 같이 상기 내피제(G2)를 둘러싸며 내피제(G2)보다 외측에 배치되는 것으로, 상술한 바와 같이, 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함할 수 있다. 상기한 외피제(G3)는 내피제(G2)와 후술하는 열전도이격제(G5)를 둘러싸며 상기한 방수제(GS)에서 분산 배치 될 수 있다.

에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(EPDM)는 에틸렌과 프로필렌의 혼성 중합시에 비공액의 디엔을 더한 것으로, 방수성과 함께 내오존성이 우수한 특성을 가지고 있다.

예시적으로 EPDM은 에틸렌-프로필렌 공중합체, 처리된 소성 카올린 비닐 실란, 스테아르산, 산화아연, 트리메틸퀴놀린, 파라핀계 가소제, 처리 보조제, 및 전도성 카본 블랙을 포함할 수 있다.

EPDM은 과산화물이나 황 가황이 가능한 혼성 중합체인데, 황이 첨가된 EPDM이 과산화물이 첨가된 EPDM보다 이 5℃ 이하의 저온에서 수축 속도가 빨라 채용되었다.

즉, 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체는 상기 EPDM에 황이 첨가된 것으로, 황 이외에 디티오모르폴린, 테트라메틸티우람 이황화물, 디부틸디티오탄산아연, 및 에틸렌 티오우레아를 추가적으로 포함할 수 있다.

외피제(G3)에서 황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체는 0.3 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.3 중량부 미만이 사용되는 경우 후술하는 내피제(G2)와 후술하는 열전도이격제를 충분한 두께로 충분히 감싸지 못하며, 0.3 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게가 증가하여 방수제(GS)에서 가라앉기 때문에 결로억제제(G)의 기능상에 문제점이 발생할 수 있다.

양이온제(G4)는 외피제(G3)의 외측면과 내측면에 각각 구비되는 것으로, 상술한 바와 같이, 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)을 포함하여 외피제(G3)의 양극성을 부가하기 위해 사용되었다.

마그네타이트는 외부 자기장을 받았을 때 자성을 띠다가 외부 자기장을 제거하면 잔류된 자기가 사라지면서 잔류자기로 인한 부작용이 없어 사용되었다. 마그네타이트는 상기한 외피제(G3)의 외면 및 내면에 각각 박혀 구비될 수 있다.

폴리메타크릴산은 상기 마그네타이트의 표면에 코팅되는 것으로, 다수의 카복실기를 함유하여 마그네타이트와 다중 결합점에서 배위결합을 형성하므로 코팅 안정성을 높일 수 있다.

폴리옥시에틸렌은 폴리메타크릴산의 표면에서 마그네타이트와 배위결합을 형성하지 않은 카복실기와 반응하여 아마이드 결합을 통해 안정적인 결합을 이루어 상기 마그네타이트에 양전하 특성을 부여할 수 있다. 상기한 양이온제(G4)의 표면 양전하는 +30 mV 이상의 표면 제타전위를 가질 수 있다.

양이온제(G4)에서 마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물은 0.2 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 0.2 중량부 미만인 경우 양전하가 충분하지 않으며, 0.2 중량부가 초과되는 경우 결로억제제(G)에 무게를 지나치게 증대시켜 결로억제제(G)가 방수제(GS)에서 가라앉게 되는 문제점이 있다.

열전도이격제(G5)는 내피제(G2)와 외피제(G3)의 사이에 구비되어 내피제(G2)와 외피제(G3)를 분리시키는 것으로, 시너지 열전달 효과를 갖기 위해 종회비가 20인 이상인 탄소섬유가 사용되었다. 상기한 탄소섬유는 열전도도가 약 200 W/mK일 수 있으며, 상기한 충격발열제(G1)에서 발생시키는 열을 외피제(G3)측으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

열전도이격제(G5)는 상기 탄소섬유가 0.4 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.4 중량부 미만인 경우 열전도가 충분하지 않으며, 0.4 중량부를 초과하는 경우 외피제(G3)를 더 많이 사용해야 하므로 결로억제제(G)의 무게를 증대시키는 문제점이 있다.

가압제(G6)는 철을 포함하는데, 외피제(G3)의 내면에 구비되어 내측으로 돌출 연장되고, 외피제(G3)의 내면에서 간격을 두고 다수 구비될 수 있다.

가압제(G6)는 상기한 외피제(G3)가 수축함에 따라 충격발열제(G1)를 가압하여 충격발열제(G1)에 충격을 가하는 것으로, 상기 철은 0.3 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.3 중량부 미만이 포함되는 경우 충격발열제(G1)를 충분한 충격을 가할 수 없고, 0.3 중량부를 초과하는 경우 결로억제제(G)의 무게를 지나치게 증대시키는 문제점이 있다.

도 7의 [A]는 5℃를 초과하는 온도에서 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태를 도시한 것이다. 외피제(G3)와 내피제(G2)는 열전도이격제(G5)에 의해 이격되어 있고, 상기한 가압제의 5℃를 초과하는 온도와 같이 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서 그 길이가 외피제(G3)와 내피제(G2)의 이격 거리보다 짧아, 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서는 가압제(G6)가 충격발열제(G1)를 가압하지 못한다.

상술한 바와 같이, 외피제(G3)와 내피제(G2)는 양전하를 띄므로, 내피제(G2)와 외피제(G3)는 척력이 발생하여 외피제(G3)가 수축되지 않은 상태에서 외피제(G3)의 내면에 구비되는 가압제가 내피제(G2)를 가압하는 것을 억제한다.

뿐만 아니라 결로억제제(G)의 단위체(GU)가 다수일 경우, 이웃하는 단위체(GU)가 양전하를 띄는 외피제(G3)간 척력에 의해 상호 이격되도록 하기 때문에 방수제(GS)에서 결로억제제(G)의 분산성이 향상될 수 있다.

도 7의 [B]는 5℃ 이하의 온도에서 외피제(G3)가 수축된 상태를 도시한 도면이다. 만약 결로억제제(G)와 방수제(GS)가 도포된 상태에서, 방수제(GS)의 온도가 5℃ 이하로 떨어지는 경우, 상술한 바와 같이, 외피제(G3)는 수축하게 되어, 외피제(G3)와 내피제(G2)의 이격거리는 감소하게 되고, 외피제(G3)의 내측면에 구비되는 가압제(G6)는 탄소섬유 간 거리 또는 탄소섬유의 공극 사이를 침투하여 상기 내피제(G2)를 가압함으로써, 내피제(G2) 내측에 구비되는 충격발열제(G1)에 충격을 가할 수 있다.

충격발열제(G1)는 충격이 가해짐에 따라 열을 발생시키고, 상기한 열은 열전도이격제(G5)를 통해 외피제(G3)로 전달되고, 외피제(G3)를 통해 방수제(GS)의 온도가 증대되어 방수제(GS)의 표면에 이슬이 맺히는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

이를 통해 대기 중의 수증기가 액화 되는 것 자체를 억제하여 방수성을 향상시키고, 겨울과 같이 추운 날씨에 설치프레임(1)의 표면에 맺힌 이슬이 어는 것을 억제(결로 억제)할 수 있다는 이점이 있다.

추후에 외피제(G3)는 충격발열제(G1) 또는 외부에서 가해지는 열 등에 의해 다시 충격발열제(G1)가 액화되어 재사용이 가능한 상태로 복원될 수 있음은 물론이다. 외부에서 외피제(G3)에 열을 가하는 것은 공지된 다양한 기술이 사용될 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

표면처리용 지그 장치: J
상부바디: 1 하부바디: 2
하부거치홈: 3 탄성체: 4
수직부: 41 상부만곡부: 42
상부판: 43 하부만곡부: 44
하부판: 45 몸체: 5
상부거치홈: 6 높이조절수단: 7
수직프레임: 71 수직장공: 72
볼트부재: 73 너트부재: 74
대상체: A

Claims (4)

1. 상부바디;
   상부바디 보다 하측에 배치되는 하부바디;
   도금 대상체가 끼워지도록 상기 하부바디 상부에 형성된 하부거치홈;
   상기 상부바디에 연결되는 탄성체;
   상기 탄성체의 하부에 구비되는 몸체; 및
   상기 대상체가 끼워지도록 상기 몸체의 하부에 형성된 상부거치홈;
   을 포함하고,
   상기 탄성체는, 상기 상부바디보다 전방에 배치되는 수직부, 상기 수직부의 상단에서 후방으로 만곡 되는 상부만곡부, 상기 상부만곡부의 후단에서 후방으로 연장되어 상기 상부바디에 상에 지지되는 상부판, 상기 수직부의 하단에서 후방으로 만곡 되는 하부만곡부, 및 상기 하부만곡부의 후단에서 후방으로 연장되는 하부판을 포함하고,
   상기 상부바디와 상기 하부바디의 단부측에 배치되는 수직프레임, 상기 수직프레임의 길이 방향을 따라 형성된 수직장공, 및 상기 수직장공을 관통하여 상기 하부바디 또는 상부바디와 연결되는 볼트부재를 포함하는 높이조절수단을 더 포함하고,
   상기 탄성체는 상기 상부판의 상부에 구비되는 방수제(GS) 및 결로억제제(G)를 포함하되,
   상기 방수제(GS)는 우레탄 10 중량부를 포함하고, 상기 바디의 상부에 구비되고,
   상기 결로억제제(G)는, 상기 우레탄 10 중량부 대비, 아세트산 나트륨 0.2 중량부를 포함하는 충격발열제(G1);
   톨릴렌디이소시아네이트(tolylene diisocyanate)와 에틸렌디아민(ethylenediamine)의 계면중축합을 통해 형성된 폴리 우레아(polyurea) 0.1 중량부를 포함하고, 상기 충격발열제를 감싸는 내피제(G2);
   황 경화 에틸렌-프로필렌 디엔 단량체(Ethylene Propylene Diene Rubber) 0.3 중량부를 포함하고, 상기 내피제(G2)를 둘러싸고, 5℃ 이하의 온도에서 수축하고, 상기 방수제(GS)에 분산 배치되는 외피제(G3);
   마그네타이트(magnetite), 폴리메타크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)의 혼합물 0.2 중량부를 포함하고, 상기 외피제(G3)의 외면 및 내면 각각에 구비되는 양이온제(G4);
   종횡비가 20 이상인 탄소섬유 0.4 중량부를 포함하고, 상기 내피제(G2)와 상기 외피제(G3) 사이에 구비되는 열전도이격제(G5);
   철(fe) 0.3 중량부를 포함하고, 상기 외피제(G3)의 내면에 간격을 두고 다수 구비되고, 그 길이가 상기 내피제(G2)와 외피제(G3)의 이격 거리보다 짧은 가압제(G6);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면처리용 지그 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 탈지공정, 에칭공정, 중화공정, 양극산화공정 및 실링공정을 포함하고, 청구항 1에 기재된 표면처리용 지그 장치를 이용한 표면처리 방법에 있어서,
   상기 하부거치홈과 상기 상부거치홈에 상기 대상체를 삽입하여 끼우는 락킹단계(S10);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면처리 방법.

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