KR102430630B1 - Appararus for electroplating of metal powder - Google Patents

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이동욱
허성훈
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Abstract

The present invention relates to an electroplating apparatus for metal powder which is capable of plating a small object to be plated and has excellent plating quality. According to one embodiment of the present invention, the electroplating apparatus for metal powder comprises: a plating bath; a reactor of a hollow ring shape provided in the plating bath; an anode arranged on one side of the plating bath; and a cathode coming in contact with a material circulating in the reactor. A mesh unit for discharging and introducing a plating solution to the inside and preventing metal powder in the reactor from leaking is provided on the upper surface of the reactor. The reactor includes a first inlet and a second inlet introducing air thereinto, and a first outlet and a second outlet discharging air to the outside. The first inlet and the second inlet and the first outlet and the second outlet are at positions facing each other. At least one between the first inlet and the second inlet is connected to a pump to pump air into the reactor.

Description

금속파우더 전해도금장치 {APPARARUS FOR ELECTROPLATING OF METAL POWDER}Metal powder electroplating device {APPARARUS FOR ELECTROPLATING OF METAL POWDER}

본 발명은 금속파우더 전해도금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a metal powder electroplating apparatus.

전해도금(electroplating)은 전위를 인가하여 도전성 소재(피도금체) 표면에 도금층을 형성하는 방법으로 소재 표면에 기능성을 부여하거나 외관을 미려하게 개선한다. 구체적으로 전해도금은 금속 이온을 포함하는 도금액에 소재(환원전극)와 양극(산화전극)을 침적시키고 전원을 가하여 일정 수준의 전위(과전위)를 인가하여, 전기화학적 환원 반응에 의해 소재 표면에 도금층을 형성하게 된다.Electroplating is a method of forming a plating layer on the surface of a conductive material (subject to be plated) by applying an electric potential to give functionality to the surface of the material or to improve appearance. Specifically, in electrolytic plating, a material (reduction electrode) and an anode (oxidation electrode) are immersed in a plating solution containing metal ions, and a certain level of potential (overpotential) is applied by applying power to the surface of the material by an electrochemical reduction reaction. A plating layer is formed.

전해도금의 종류로 바렐(barrel)도금 방법이 널리 사용되고 있다. 바렐도금은 소재를 바렐 속에 소재를 투입하고 전해도금하는 방법으로 바렐도금은 도금 속도가 빠르고 한번에 여러 소재의 도금이 가능하여 대량 생산이 가능하며, 비용이 상대적으로 낮은 장점이 있다.As a type of electroplating, a barrel plating method is widely used. Barrel plating is a method of electroplating a material by putting a material into a barrel. Barrel plating has a fast plating speed and allows plating of several materials at once, enabling mass production and relatively low cost.

구체적으로 바렐도금은 도금조 내부에 원통 형태를 가지며, 메쉬(mesh) 구조를 갖는 바렐을 장착한 다음 바렐 내부에 전극봉(양극봉 및 음극봉)을 배치한 다음, 피도금체를 투입하고 도금액을 공급하여 도금하게 된다. 이때 바렐은 회전하면서 내부의 피도금체가 서로 접촉되어 마찰에 의한 연마가 발생하고, 내부에 전원이 인가되어 전극봉과 접촉하여 피도금체의 표면에 도금층이 형성된다.Specifically, barrel plating has a cylindrical shape inside the plating bath, and after mounting a barrel having a mesh structure, electrode rods (positive electrode and negative electrode rod) are placed inside the barrel, and then the body to be plated is put in and the plating solution is applied. supplied and plated. At this time, as the barrel rotates, the objects to be plated inside are in contact with each other, and grinding by friction occurs.

그러나 전해도금 및 바렐도금은 마이크로 미터(㎛)등 작은 사이즈의 파우더 형태의 피도금체의 경우 음극과의 접촉이 제대로 되지 않아 도금되지 않으며, 마이크론 사이즈의 피도금체는 메쉬 구조의 바렐 벽을 통과하여 빠져나가게 되어 수득률이 저하된다.However, in case of electrolytic plating and barrel plating, small-sized powder-type objects such as micrometers (㎛) cannot be plated due to poor contact with the cathode, and micron-sized objects pass through the mesh structure of the barrel wall As a result, the yield is reduced.

이와 관련하여 바렐 내부를 임펠러로 교반하여 바렐 도금을 실시하는 전해도금 장치가 사용되고 있으나, 금속파우더 입자를 임펠러로 교반하는 과정에서, 양극과 금속파우더 입자가 접촉시 스파크(spark)가 발생하고 금속파우더 입자가 타버리는(dendrite) 현상이 발생하는 문제가 있었다.In this regard, an electrolytic plating device that performs barrel plating by stirring the inside of the barrel with an impeller is used, but in the process of stirring the metal powder particles with the impeller, a spark is generated when the anode and the metal powder particles come into contact with the metal powder. There was a problem that the phenomenon of burning (dendrite) particles occurred.

또한 바렐도금은 낮은 회전속도(RPM)로 바렐 회전시, 파우더 사이즈의 피도금체의 응집이 증가하여 도금 품질이 저하되기 때문에 파우더 사이즈의 피도금체 도금에 부적합하며 최고 수 센티미터(cm) 사이즈의 피도금체에만 실시가 가능하였으며, 전해도금은 음극에 흡착된 입자를 제거하기 어려워 생산성이 저하되고 유지 보수 비용이 증가하는 문제가 있었다.In addition, when the barrel is rotated at a low rotation speed (RPM), the aggregation of the powder-sized object increases and the plating quality deteriorates. It could be performed only on the body to be plated, and electrolytic plating had problems in that it was difficult to remove the particles adsorbed on the cathode, resulting in decreased productivity and increased maintenance cost.

본 발명과 관련한 배경기술은 일본 공개특허공보 제1993-044083호(1993.02.23. 공개, 발명의 명칭: 분말의 전기 도금법)에 개시되어 있다.Background art related to the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1993-044083 (published on February 23, 1993, title of the invention: powder electroplating method).

본 발명의 하나의 목적은 작은 사이즈의 피도금체의 도금이 가능하며, 도금 품질이 우수한 금속파우더 전해도금장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a metal powder electroplating apparatus capable of plating a small-sized object to be plated and having excellent plating quality.

본 발명의 다른 목적은 피도금체의 분산 및 응집을 방지하고, 미도금 현상을 방지하여 수득률이 우수한 금속파우더 전해도금장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a metal powder electroplating apparatus having excellent yield by preventing dispersion and agglomeration of a plated body and preventing non-plating.

본 발명의 또 다른 목적은 전극 손상 및 도금 결함을 방지하며, 안정성이 우수하고, 공정 자동화가 가능하여 생산성 및 경제성이 우수한 금속파우더 전해도금장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a metal powder electroplating apparatus that prevents electrode damage and plating defects, has excellent stability, and has excellent productivity and economic feasibility because process automation is possible.

본 발명의 하나의 관점은 금속파우더 전해도금장치에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 금속파우더 전해도금장치는 도금조; 상기 도금조 내 구비된 중공의 링 형태의 반응기; 상기 도금조의 일측에 배치되는 양극; 및 상기 반응기 내부에서 순환하는 물질과 접촉하는 음극;을 포함하되, 상기 반응기 상부 면에는 내부로 도금액이 유입 및 배출되며, 반응기 내부의 금속파우더의 유출을 방지하는 메쉬부가 구비되고, 상기 반응기에는, 내부로 공기가 유입되는 제1 유입구 및 제2 유입구와, 외부로 공기를 배출하는 제1 토출구 및 제2 토출구를 포함하고, 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 서로 대향하는 위치에 있으며, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구 중 하나 이상은 펌프와 연결되어 상기 반응조 내부에 공기를 펌핑한다.One aspect of the present invention relates to a metal powder electroplating apparatus. In one embodiment, the metal powder electroplating apparatus includes a plating bath; a hollow ring-shaped reactor provided in the plating bath; an anode disposed on one side of the plating bath; and a cathode in contact with the material circulating in the reactor; but, the upper surface of the reactor is provided with a mesh portion for introducing and discharging the plating solution into and from the inside, and preventing the metal powder from flowing out of the reactor, the reactor includes, a first inlet and a second inlet through which air is introduced, and a first outlet and a second outlet through which air is discharged to the outside, wherein the first inlet and the second inlet and the first outlet and the second outlet are provided. are positioned opposite to each other, and at least one of the first inlet and the second inlet is connected to a pump to pump air into the reactor.

본 발명의 금속파우더 전해도금장치를 이용하여 전해도금시 마이크론 사이즈의 피도금체 도금이 가능하며, 도금 품질이 우수하고, 도금 공정시 피도금체의 분산 및 응집을 방지하고, 미도금 현상을 방지하여 수득률이 우수하고, 전극 손상 및 덴드라이트 등의 도금 결함을 방지하며, 안정성이 우수하고, 공정 자동화가 가능하여 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.Using the metal powder electroplating apparatus of the present invention, micron-sized objects can be plated during electrolytic plating, and the plating quality is excellent, and dispersion and aggregation of the objects to be plated during the plating process are prevented, and the non-plating phenomenon is prevented. Thus, the yield is excellent, electrode damage and plating defects such as dendrites are prevented, stability is excellent, and process automation is possible, so productivity and economy can be excellent.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 금속파우더 전해도금장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 금속파우더 전해도금장치의 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 전해도금장치의 반응기 단면을 나타낸 것이다.
도 4(a)는 비교예의 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 4(b)는 실시예 SEM 사진이다.
도 5(a)는 비교예의 SEM 사진이며, 도 5(b)는 실시예 SEM 사진이다.
도 6(a)는 실시예 도금제품의 단면을 나타낸 SEM 사진이며, 도 6(b)는 상기 도 6(a) 실시예 단면을 확대한 SEM 사진이다.
1 shows a metal powder electroplating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a metal powder electroplating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 shows a cross-section of a reactor of an electrolytic plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the comparative example, Figure 4 (b) is an example SEM photograph.
Fig. 5 (a) is a SEM photograph of a comparative example, and Fig. 5 (b) is an SEM photograph of an embodiment.
Figure 6 (a) is a SEM photograph showing the cross section of the plating product of the embodiment, Figure 6 (b) is an enlarged SEM photograph of the cross section of the embodiment of Figure 6 (a).

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.And the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definition should be made based on the content throughout this specification describing the present invention.

금속파우더 전해도금장치Metal powder electroplating device

본 발명의 하나의 관점은 금속파우더 전해도금장치에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a metal powder electroplating apparatus.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 금속파우더 전해도금장치를 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면 전해도금장치(1000)는 도금조(100); 도금조(100) 내 구비된 중공의 링 형태의 반응기(200); 도금조(100)의 일측에 배치되는 양극(310); 및 반응기(200) 내부에서 순환하는 물질과 접촉하는 음극(320);을 포함한다.1 shows a metal powder electroplating apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the electrolytic plating apparatus 1000 includes a plating bath 100 ; A hollow ring-shaped reactor 200 provided in the plating bath 100; an anode 310 disposed on one side of the plating bath 100; and a cathode 320 in contact with the material circulating inside the reactor 200 .

도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 금속파우더 전해도금장치의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 반응기(200)에는 내부로 공기가 유입되는 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220)와, 외부로 공기를 배출하는 제1 토출구(212) 및 제2 토출구(222)를 포함한다. 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220)와, 제1 토출구(212) 및 제2 토출구(222)는 서로 대향하는 위치에 있다. 상기 조건에서 반응기 내부에 서로 반대 방향으로 공기가 유입되어, 내부의 도금액과 금속파우더가 용이하게 순환하고, 금속파우더가 반응기 내부에서 일 방향으로 적층되어 뭉치거나, 미분산되는 현상을 방지하여 전해도금시 수율이 우수할 수 있다.2 is a cross-sectional view showing a metal powder electroplating apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the reactor 200 has a first inlet 210 and a second inlet 220 through which air is introduced, and a first outlet 212 and a second outlet through which air is discharged to the outside. 2 outlets 222 are included. The first inlet 210 and the second inlet 220 , and the first outlet 212 and the second outlet 222 are positioned to face each other. Under the above conditions, air is introduced into the reactor in opposite directions, so that the plating solution and the metal powder inside circulate easily, and the metal powder is stacked in one direction inside the reactor to prevent agglomeration or micro-dispersion. The yield may be excellent.

한 구체예에서 상기 제1 유입구 및 제2 유입구 중 하나 이상은 펌프와 연결되어 상기 반응조 내부에 공기를 펌핑한다. 상기 공기를 펌핑시 반응기 내부의 금속파우더의 순환 속도가 향상되어, 응집을 방지하여 전해도금시 수율이 우수할 수 있다. 상기 펌핑시 압력 조건은 금속파우더의 입자 크기 및 비중을 고려하여 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 2와 같이 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220)는 각각 제1 펌프(240) 및 제2 펌프(242)와 연결될 수 있다.In one embodiment, at least one of the first inlet and the second inlet is connected to a pump to pump air into the reactor. When the air is pumped, the circulation speed of the metal powder inside the reactor is improved to prevent agglomeration, so that the yield during electroplating can be excellent. The pumping pressure conditions may be adjusted in consideration of the particle size and specific gravity of the metal powder. For example, as shown in FIG. 2 , the first inlet 210 and the second inlet 220 may be connected to the first pump 240 and the second pump 242 , respectively.

다른 예를 들면, 상기 제1 토출구 및 제2 토출구 중 하나 이상에도 펌프가 연결될 수 있다. 상기 조건에서 반응기 내 금속파우더의 순환 속도가 향상되어, 응집을 방지하여 전해도금시 수율이 우수할 수 있다.As another example, the pump may also be connected to one or more of the first outlet and the second outlet. Under the above conditions, the circulation speed of the metal powder in the reactor is improved, and aggregation is prevented, so that the yield during electroplating can be excellent.

상기 도 1을 참조하면, 도금액의 순환 효율을 향상시키기 위해 도금조의 양 측면에 각각 제3 유입구(120) 및 상기 도금조 내부의 공기를 외부로 배출하는 제3 토출구(122)가 구비될 수 있다. 상기 제3 유입구(120)는 펌프와 연결되어 도금액 내부로 공기를 펌핑할 수 있다. 상기 조건에서 도금액의 순환이 용이할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a third inlet 120 and a third outlet 122 for discharging air inside the plating bath to the outside may be provided on both sides of the plating bath, respectively, in order to improve circulation efficiency of the plating solution. . The third inlet 120 may be connected to a pump to pump air into the plating solution. The circulation of the plating solution may be easy under the above conditions.

도금조(100)는 통상의 것을 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 도금조는 일측에 도금액 및 반응기에 음파 및 초음파를 인가하기 위한, 음파가진부 또는 초음파가진부가 더 포함될 수 있다. 상기 음파 및 초음파 인가시 반응기 내부의 금속파우더의 미분산과 뭉침 현상을 방지할 수 있다.As the plating bath 100, a normal one may be used. In one embodiment, the plating bath may further include a sound wave excitation unit or an ultrasonic excitation unit for applying sound waves and ultrasonic waves to the plating solution and the reactor on one side. It is possible to prevent micro-dispersion and agglomeration of the metal powder inside the reactor when the sound waves and ultrasonic waves are applied.

반응기(200)는 투명 소재로 형성된다. 상기 투명은 광투과율 70% 이상인 소재를 포함할 수 있다. 종래 전해도금은 불투명한 금속 소재의 반응기를 사용하여 내부 확인이 불가능하였으나, 본 발명은 투명 소재의 반응기를 적용하여 반응기 내부의 전해 도금 과정을 확인할 수 있다. 예를 들면 상기 반응기는 유리를 포함할 수 있다. 상기 조건에서 투명성이 우수하여 내부 전해도금 과정을 확인 가능하고, 내식성 및 내알칼리성이 우수하여, 도금액에 대한 부식을 방지할 수 있다.The reactor 200 is formed of a transparent material. The transparent material may include a material having a light transmittance of 70% or more. Conventional electrolytic plating was impossible to check the inside using a reactor made of an opaque metal material, but in the present invention, the electrolytic plating process inside the reactor can be confirmed by applying a reactor made of a transparent material. For example, the reactor may comprise glass. Under the above conditions, it is possible to check the internal electrolytic plating process due to excellent transparency, and excellent corrosion resistance and alkali resistance, thereby preventing corrosion to the plating solution.

상기 도 2를 참조하면, 반응기(200)는 전체 길이(L)가 20~50cm 일 수 있다. 상기 조건에서 도금액과 금속파우더가 용이하게 순환하여 전해도금이 용이하게 진행될 수 있다. 예를 들면 20~30cm일 수 있다.Referring to FIG. 2 , the reactor 200 may have an overall length L of 20 to 50 cm. Under the above conditions, the plating solution and the metal powder easily circulate, so that the electrolytic plating can be easily performed. For example, it may be 20-30 cm.

한 구체예에서 반응기(200)는 내부 단면이 원형 또는 타원형일 수 있다. 예를 들면 원형일 수 있다. 상기 조건에서 금속 파우더의 뭉짐과 미분산을 방지하여 전해도금시 수율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the reactor 200 may have a circular or elliptical internal cross-section. For example, it may be circular. Under the above conditions, agglomeration and micro-dispersion of the metal powder may be prevented, so that the yield during electroplating may be excellent.

상기 도 1을 참조하면, 반응기(200) 상부 면에는 내부로 도금액(P)이 유입 및 배출되며, 반응기 내부의 금속파우더의 유출을 방지하는 메쉬부(230)가 구비된다. 예를 들면 상기 도금조 내부에 도금액을 상기 반응기의 메쉬부가 형성된 부위까지 충전하여 반응기 내부로 도금액을 유입할 수 있다. 상기 구조의 반응기를 적용시 반응기의 하부에서 도금액과 금속파우더가 순환하면서 도금층이 형성되면서, 배출시 반응기내 금속파우더의 유출을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the upper surface of the reactor 200 is provided with a mesh portion 230 for introducing and discharging a plating solution P to and from the inside of the reactor 200 and preventing the metal powder from flowing out of the reactor. For example, the plating solution may be introduced into the reactor by charging the plating solution up to the portion of the reactor where the mesh portion is formed. When the reactor of the above structure is applied, a plating layer is formed while the plating solution and the metal powder are circulated in the lower part of the reactor, and the outflow of the metal powder in the reactor can be prevented when discharged.

상기 메쉬부는 복수 개의 기공을 포함할 수 있다. 상기 기공 크기는 상기 금속파우더보다 작은 크기일 수 있다. 상기 조건에서 도금액이 응기 내부로 유입되면서, 반응기 내부의 금속파우더가 반응기 외부의 도금액으로 유출되어 도금제품 수득률 저하를 방지할 수 있다. 예를 상기 메쉬부는 기공 크기가 30㎛ 이하일 수 있다. 예를 들면 상기 메쉬부는 기공 크기가 0~1~30㎛일 수 있다.The mesh portion may include a plurality of pores. The pore size may be smaller than that of the metal powder. As the plating solution flows into the coagulator under the above conditions, the metal powder inside the reactor flows out into the plating solution outside the reactor, thereby preventing a decrease in the yield of the plating product. For example, the mesh portion may have a pore size of 30 μm or less. For example, the mesh portion may have a pore size of 0 to 1 to 30 μm.

도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 전해도금장치의 반응기 단면(도 2의 A-A')을 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 반응기(200)는 단면의 내경(또는 높이, H)가 1~10cm일 수 있다. 상기 조건에서 도금액과 금속파우더가 용이하게 순환하여 전해도금이 용이하게 진행될 수 있다. 예를 들면 2~3cm 일 수 있다.3 is a cross-section of a reactor (A-A' in FIG. 2) of an electrolytic plating apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the reactor 200 may have an inner diameter (or height, H) of 1 to 10 cm in cross section. Under the above conditions, the plating solution and the metal powder easily circulate, so that the electrolytic plating can be easily performed. For example, it may be 2-3 cm.

상기 도 3을 참조하면, 반응기(200)는 하부에 도금층이 형성된 도금제품을 회수하기 위한 배출구(230)가 더 구비될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the reactor 200 may further include an outlet 230 for recovering a plating product having a plating layer formed thereon.

상기 양극 및 음극은 통상적인 금속 소재를 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 양극은 판형, 봉형 또는 막대형일 수 있다.The anode and the cathode may use a conventional metal material. In one embodiment, the positive electrode may have a plate shape, a rod shape, or a rod shape.

한 구체예에서 양극은 도금조 내부에 배치되어 도금액에 침지하여 전해도금을 실시하며 인가되는 전압 등의 전해도금 조건에 따라, 도금액에 침지되는 깊이를 조절하여 전해도금을 실시할 수 있다.In one embodiment, the anode is disposed inside the plating bath and immersed in the plating solution to perform electroplating, and according to electroplating conditions such as applied voltage, the depth of immersion in the plating solution may be adjusted to perform electroplating.

상기 도 3을 참조하면, 음극(320)은 반응기(200) 상부에 삽입되되, 반응기 내경(H)과 상기 음극의 삽입 깊이(D)는 하기 식 1을 만족할 수 있다:Referring to FIG. 3 , the negative electrode 320 is inserted into the upper part of the reactor 200 , and the reactor inner diameter (H) and the insertion depth (D) of the negative electrode may satisfy Equation 1 below:

[식 1][Equation 1]

0.5H ≤ D ≤ 0.85H0.5H ≤ D ≤ 0.85H

(상기 식 1에서, D는 상기 음극의 삽입되는 깊이(mm) 이고, H는 반응기의 내경(mm) 이다).(In Equation 1, D is the insertion depth (mm) of the cathode, and H is the inner diameter (mm) of the reactor).

상기 식 1의 조건을 만족시 반응기 내부를 순환하는 금속파우더와 용이하게 접촉하여, 전해도금 수율이 우수할 수 있다. 상기와 같이 반응기에 삽입된 음극은, 탈착이 가능하여 전해도금 후 반응기 내부의 음극에 흡착된 금속파우더를 용이하게 제거가능하여 유지/보수가 용이할 수 있다. 예를 들면 상기 식 1은 0.55H ≤ D ≤ 0.65H일 수 있다.When the condition of Equation 1 is satisfied, the electrolytic plating yield can be excellent by easily contacting the metal powder circulating inside the reactor. The anode inserted into the reactor as described above is detachable, so that the metal powder adsorbed to the cathode inside the reactor can be easily removed after electroplating, so that maintenance/repair can be easy. For example, Equation 1 may be 0.55H ≤ D ≤ 0.65H.

상기 도 3을 참조하면, 상기 반응기는 종단면이 원 형태인 링 형태의 구조를 가지며, 반응기 상부에서 삽입되는 음극(320)의 너비(W)와 반응기 내경(H)은 하기 식 2를 만족할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the reactor has a ring-shaped structure having a circular longitudinal cross-section, and the width W and the reactor inner diameter H of the cathode 320 inserted from the top of the reactor may satisfy Equation 2 below. .

[식 2][Equation 2]

0.1H ≤ W ≤ 0.7H0.1H ≤ W ≤ 0.7H

(상기 식 1에서, W는 상기 음극의 너비(mm) 이고, H는 반응기의 내경(mm) 이다).(In Equation 1, W is the width (mm) of the cathode, and H is the inner diameter (mm) of the reactor).

상기 식 2의 조건을 만족시 반응기 내부를 순환하는 도금액 및 금속파우더의 순환을 방해하지 않으면서, 상기 금속파우더와 음극이 용이하게 접촉하며 전해도금 수율이 우수할 수 있다. 상기와 같이 반응기에 삽입된 음극은, 탈착이 가능하여 전해도금 후 반응기 내부의 음극에 흡착된 금속파우더를 용이하게 제거가능하여 유지/보수가 용이할 수 있다. 예를 들면 상기 식 2는 0.15H ≤ W ≤ 0.45H 일 수 있다.When the condition of Equation 2 is satisfied, the metal powder and the cathode easily contact without disturbing the circulation of the plating solution and the metal powder circulating inside the reactor, and the electrolytic plating yield can be excellent. The anode inserted into the reactor as described above is detachable, so that the metal powder adsorbed to the cathode inside the reactor can be easily removed after electroplating, so that maintenance/repair can be easy. For example, Equation 2 may be 0.15H ≤ W ≤ 0.45H.

한 구체예에서 상기 음극은 상기 반응기 내부에 삽입되는 부위를 제외하고 표면에 절연 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 절연 코팅층 형성시 음극 표면에 도금액 등에 포함된 금속이 석출되는 현상을 방지할 수 있다.In one embodiment, an insulating coating layer may be formed on the surface of the negative electrode except for a portion inserted into the reactor. When the insulating coating layer is formed, it is possible to prevent the metal contained in the plating solution from being deposited on the surface of the anode.

한 구체예에서 상기 음극은 판형, 봉형 또는 막대형일 수 있다. In one embodiment, the negative electrode may have a plate shape, a rod shape, or a rod shape.

본 발명의 전해도금장치는 반응기 내부에 금속파우더가 외부의 도금액으로 배출되지 않기 때문에, 양극과 금속파우더가 접촉할 수 없는 구조이며, 양극과 금속파우더 입자가 접촉하여 스파크가 발생하거나, 금속파우더 입자가 타버리는(dendrite) 현상이 발생하지 않는다.The electrolytic plating apparatus of the present invention has a structure in which the anode and the metal powder cannot contact because the metal powder inside the reactor is not discharged to the external plating solution, and the anode and the metal powder particles come into contact to generate sparks, or metal powder particles There is no dendrite phenomenon.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 평균크기가 1~50㎛일 수 있다. 상기 크기는 상기 금속파우더의 최대길이를 의미할 수 있다. 상기 평균크기에서 전해도금 반응성 및 수율이 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 금속파우더는 평균입경(d50)이 1~50㎛일 수 있다.In one embodiment, the metal powder may have an average size of 1-50 μm. The size may mean the maximum length of the metal powder. In the above average size, electrolytic plating reactivity and yield may be excellent. For example, the metal powder may have an average particle diameter (d50) of 1 to 50 µm.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 통상의 금속을 포함하거나, 2 이상의 금속의 합금 형태로 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal powder may include a conventional metal or an alloy of two or more metals.

한 구체예에서 상기 도금액은 금속염 및 물을 포함할 수 있다. 상기 도금액 구성 성분의 함량은, 사용 목적과 용도에 따라 통상의 기술자가 용이하게 조절할 수 있다.In one embodiment, the plating solution may include a metal salt and water. The content of the components of the plating solution can be easily adjusted by those skilled in the art according to the purpose and purpose of use.

상기 도금액은 상기 반응조의 메쉬부를 통해 유입할 수 있다.The plating solution may be introduced through the mesh portion of the reaction tank.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 상기 반응조 내경(H)을 기준으로 0.5~20%의 높이까지 충전될 수 있다. 상기 조건에서 전해도금 효율성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 도금액과 금속 파우더의 혼합물은 상기 반응조 내경(H)을 기준으로 30~85%의 높이까지 충전될 수 있다. 상기 조건에서 전해도금 효율성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal powder may be filled to a height of 0.5 to 20% based on the inner diameter (H) of the reaction tank. Under the above conditions, the electroplating efficiency may be excellent. In addition, the mixture of the plating solution and the metal powder may be filled to a height of 30 to 85% based on the inner diameter (H) of the reaction tank. Under the above conditions, the electroplating efficiency may be excellent.

한 구체예에서 상기 반응기 내부의 금속파우더 및 도금액은 1:2~1:6 중량비로 포함될 수 있다. 상기 조건에서 금속파우더의 분산성이 우수하여 뭉침을 방지하고, 공기를 펌핑하여 반응기 내부로 유입시 도금액 및 금속파우더가 반응기 내부를 순환하여 상기 음극과 용이하게 접촉하여, 도금제품 수율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal powder and the plating solution in the reactor may be included in a weight ratio of 1:2 to 1:6. Under the above conditions, the metal powder has excellent dispersibility to prevent agglomeration, and when air is pumped into the reactor, the plating solution and the metal powder circulate inside the reactor and easily contact the cathode, so the plating product yield can be excellent. have.

전해도금장치를 이용한 금속파우더의 전해도금방법Electrolytic plating method of metal powder using electrolytic plating device

본 발명의 다른 관점은 상기 전해도금장치를 이용한 금속파우더의 전해도금방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 전해도금방법은 도금조; 상기 도금조 내 구비된 중공의 링 형태의 반응기; 상기 도금조의 일측에 배치되는 양극; 및 상기 반응기 내부에서 순환하는 물질과 접촉하는 음극;을 포함하되, 상기 반응기 상부 면에는 내부로 도금액이 유입 및 배출되며, 반응기 내부의 금속파우더의 유출을 방지하는 메쉬부가 구비되고, 상기 반응기에는, 내부로 공기가 유입되는 제1 유입구 및 제2 유입구와, 외부로 공기를 배출하는 제1 토출구 및 제2 토출구를 포함하고, 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 서로 대향하는 위치에 있으며, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구중 하나 이상은 펌프와 연결되어 상기 반응조 내부에 공기를 펌핑하는 전해도금장치를 이용한 금속파우더 전해도금방법이며, (S10) 상기 반응기 내부에 금속파우더를 수용하고, 상기 메쉬부로부터 도금액을 유입하는 단계; 및 (S20) 상기 양극 및 음극에 전원을 인가하여 전해도금을 실시하는 단계;를 포함한다.Another aspect of the present invention relates to an electrolytic plating method of metal powder using the electrolytic plating apparatus. In one embodiment, the electrolytic plating method includes a plating bath; a hollow ring-shaped reactor provided in the plating bath; an anode disposed on one side of the plating bath; and a cathode in contact with the material circulating in the reactor; but, the upper surface of the reactor is provided with a mesh portion for introducing and discharging the plating solution into and from the inside, and preventing the metal powder from flowing out of the reactor, the reactor includes, a first inlet and a second inlet through which air is introduced, and a first outlet and a second outlet through which air is discharged to the outside, wherein the first inlet and the second inlet and the first outlet and the second outlet are provided. is a metal powder electroplating method using an electrolytic plating device in which at least one of the first inlet and the second inlet is connected to a pump to pump air into the reactor, (S10) inside the reactor accommodating the metal powder in the, and introducing a plating solution from the mesh portion; and (S20) applying power to the anode and the cathode to perform electrolytic plating.

(S10) 금속파우더 및 도금액 유입 단계(S10) Step of introducing metal powder and plating solution

상기 단계는 상기 반응기 내부에 금속파우더를 수용하고, 상기 메쉬부로부터 도금액을 유입하는 단계이다.The step is a step of accommodating the metal powder inside the reactor, and introducing a plating solution from the mesh part.

한 구체예에서 금속파우더(10)는 다면체형, 타원체형 또는 구형일 수 있다. 예를 들면 구형일 수 있다.In one embodiment, the metal powder 10 may be polyhedral, ellipsoidal, or spherical. For example, it may be spherical.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 평균크기가 1~50㎛일 수 있다. 상기 크기는 상기 금속파우더의 최대길이를 의미할 수 있다. 상기 평균크기에서 전해도금 반응성 및 수율이 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 금속파우더는 평균입경(d50)이 1~50㎛일 수 있다.In one embodiment, the metal powder may have an average size of 1-50 μm. The size may mean the maximum length of the metal powder. In the above average size, electrolytic plating reactivity and yield may be excellent. For example, the metal powder may have an average particle diameter (d50) of 1 to 50 µm.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 통상의 금속을 포함하거나, 2 이상의 금속의 합금 형태로 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal powder may include a conventional metal or an alloy of two or more metals.

한 구체예에서 상기 도금액은 금속염 및 물을 포함할 수 있다. 상기 도금액 구성 성분의 함량은, 사용 목적과 용도에 따라 통상의 기술자가 용이하게 조절할 수 있다.In one embodiment, the plating solution may include a metal salt and water. The content of the components of the plating solution can be easily adjusted by those skilled in the art according to the purpose and purpose of use.

상기 도금액은 상기 반응조의 메쉬부를 통해 유입할 수 있다.The plating solution may be introduced through the mesh portion of the reaction tank.

한 구체예에서 상기 금속파우더는 상기 반응조 내경(H)을 기준으로 0.5~20%의 높이까지 충전될 수 있다. 상기 조건에서 전해도금 효율성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 도금액과 금속 파우더의 혼합물은 상기 반응조 내경(H)을 기준으로 30~85%의 높이까지 충전될 수 있다. 상기 조건에서 전해도금 효율성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal powder may be filled to a height of 0.5 to 20% based on the inner diameter (H) of the reaction tank. Under the above conditions, the electroplating efficiency may be excellent. In addition, the mixture of the plating solution and the metal powder may be filled to a height of 30 to 85% based on the inner diameter (H) of the reaction tank. Under the above conditions, the electroplating efficiency may be excellent.

한 구체예에서 상기 반응기 내부의 금속파우더 및 도금액은 1:2~1:6 중량비로 포함될 수 있다. 상기 조건에서 금속파우더의 분산성이 우수하여 뭉침을 방지하고, 공기를 펌핑하여 반응기 내부로 유입시 도금액 및 금속파우더가 반응기 내부를 순환하여 상기 음극과 용이하게 접촉하여, 도금제품 수율이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal powder and the plating solution in the reactor may be included in a weight ratio of 1:2 to 1:6. Under the above conditions, the metal powder has excellent dispersibility to prevent agglomeration, and when air is pumped into the reactor, the plating solution and the metal powder circulate inside the reactor and easily contact the cathode, so the plating product yield can be excellent. have.

(S20) 전해도금단계 (S20) electrolytic plating step

상기 단계는 상기 양극 및 음극에 전원을 인가하여 전해도금을 실시하는 단계이다. 상기 전해도금은 통상의 조건으로 실시할 수 있다.The step is a step of performing electroplating by applying power to the anode and the cathode. The electrolytic plating may be carried out under normal conditions.

상기 전해도금시 상기 제1 유입구 및 제2 유입구를 통해 반응기 내부로 공기가 서로 반대 방향으로 펌핑되어 유입되고, 상기 금속파우더는 상기 유입된 공기 및 도금액에 의해 상기 반응기 내부를 순환하면서, 상기 반응기 내부에 돌출된 음극과 접촉하여 표면에 도금층이 형성될 수 있다.During the electroplating, air is pumped into the reactor in opposite directions through the first inlet and the second inlet and is introduced, and the metal powder is circulated inside the reactor by the introduced air and the plating solution, and the inside of the reactor A plating layer may be formed on the surface in contact with the protruding cathode.

상기 도 3을 참조하면, 금속파우더(10) 입자는 음극(320)과 접촉하여 표면에 음전하(-)가 대전될 수 있다. 음전하로 대전된 금속파우더 입자가 도금액(P) 중의 금속 이온(M+)과 접촉하여 금속파우더(10) 표면에 도금층(12)이 형성된 도금제품(20)이 제조될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the particles of the metal powder 10 may be in contact with the negative electrode 320 and negatively charged (-) on the surface thereof. The plated product 20 in which the plating layer 12 is formed on the surface of the metal powder 10 by contacting the negatively charged metal powder particles with the metal ions (M + ) in the plating solution P may be manufactured.

한 구체예에서 상기 전해도금시 제1 유입구 및 제2 유입구를 통해 공기를 유입하여, 도금액 및 금속파우더는 반응기 내부를 1~1000rpm의 속도로 순환할 수 있다. 상기 조건에서 금속파우더의 뭉침 및 미분산을 방지하며, 도금층이 균일한 두께로 형성되어 도금 품질이 우수하고, 도금제품 수율이 증가할 수 있다. 예를 들면 200~500rpm으로 순환할 수 있다.In one embodiment, by introducing air through the first inlet and the second inlet during the electrolytic plating, the plating solution and the metal powder may circulate in the reactor at a speed of 1 to 1000 rpm. In the above conditions, aggregation and micro-dispersion of the metal powder is prevented, and the plating layer is formed with a uniform thickness, so that the plating quality is excellent, and the plating product yield can be increased. For example, it can cycle at 200-500 rpm.

한 구체예에서 상기 도금층(12)은 두께가 0.001~10㎛로 형성될 수 있다.In one embodiment, the plating layer 12 may have a thickness of 0.001 to 10 μm.

본 발명의 금속파우더 전해도금장치를 이용하여 전해도금시 마이크론 사이즈의 피도금체 도금이 가능하며, 도금 품질이 우수하고, 도금 공정시 피도금체의 분산 및 응집을 방지하고, 미도금 현상을 방지하여 수득률이 우수하고, 전극 손상 및 덴드라이트 등의 도금 결함을 방지하며, 안정성이 우수하고, 공정 자동화가 가능하여 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.Using the metal powder electroplating apparatus of the present invention, micron-sized objects can be plated during electrolytic plating, and the plating quality is excellent, and dispersion and aggregation of the objects to be plated during the plating process are prevented, and the non-plating phenomenon is prevented. Thus, the yield is excellent, electrode damage and plating defects such as dendrites are prevented, stability is excellent, and process automation is possible, so productivity and economy can be excellent.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, these are presented as preferred examples of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense. Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by those skilled in the art.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

실시예Example

(1) 전해도금장치 준비: 도 1 내지 도 3와 같이, 도금액(P)이 충전되는 도금조(100); 도금조(100)에 구비된 중공의 링 형태의 반응기(200); 도금조(100)의 일측에 배치되는 양극(310); 및 반응기(200) 상부에 삽입되되, 단부가 상기 반응기 내부에 돌출되도록 삽입되어 내부에서 순환하는 물질과 접촉하는 음극(320);을 포함하는 전해도금장치(1000)를 준비하였다.(1) Preparation of electroplating apparatus: as shown in FIGS. 1 to 3 , a plating bath 100 in which a plating solution P is filled; A hollow ring-shaped reactor 200 provided in the plating bath 100; an anode 310 disposed on one side of the plating bath 100; and a cathode 320 which is inserted into the reactor 200 and is inserted so that the end protrudes into the reactor and is in contact with the material circulating therein; an electroplating apparatus 1000 comprising a.

반응기(200)는 길이(L): 30cm 및 종단면 직경(H): 3cm인 투명 유리 소재로 형성되되, 상기 반응기 상부에는 내부로 도금액이 유입 및 배출되며, 반응기 내부로부터 금속파우더의 유출을 방지하는 메쉬부(230)가 구비되었다.The reactor 200 is formed of a transparent glass material having a length (L): 30 cm and a longitudinal cross-sectional diameter (H): 3 cm, and the plating solution is introduced and discharged inside the upper part of the reactor, and the metal powder is prevented from flowing out from the inside of the reactor A mesh unit 230 was provided.

양극 및 음극은 금속 소재로 형성되며, 음극(320)은 너비(W, 또는 직경) 1cm의 봉 형태이며, 반응기 종단면 기준 2cm 길이로 돌출되도록 삽입되었다. 음극은 상기 돌출되는 부위를 제외하고 표면에 절연코팅층이 형성되었다. 반응기(200)는 상부에 서로 대각선으로 대칭 형성되어 내부로 공기가 유입되는 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220) 및 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220)와 각각 대향하여 형성되며 외부로 공기를 배출하는 제1 토출구(212) 및 제2 토출구(222)를 포함하고, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구는 각각 제1 펌프(240) 및 제2 펌프(242)와 연결되어 상기 반응조 내부에 공기를 펌핑하였다. 또한 도 1과 같이 도금조(100)는 음파가진부와 연결되어 도금액 및 반응기에 음파를 인가하였으며, 양 측면에 펌프와 연결된 제3 유입구와, 제3 토출구가 각각 형성되어 도금액이 순환되도록 하였다. 상기 도금액은 금속염 및 증류수를 포함하였다.The positive electrode and the negative electrode are formed of a metal material, and the negative electrode 320 is in the form of a rod having a width (W, or diameter) of 1 cm, and is inserted to protrude to a length of 2 cm based on the longitudinal cross-section of the reactor. An insulating coating layer was formed on the surface of the negative electrode except for the protruding portion. The reactor 200 is formed diagonally symmetrically with each other on the upper side to face the first inlet 210 and the second inlet 220 and the first inlet 210 and the second inlet 220 through which air is introduced into the interior, respectively. It is formed and includes a first outlet 212 and a second outlet 222 for discharging air to the outside, wherein the first inlet and the second inlet are respectively connected to the first pump 240 and the second pump 242 to pump air into the reactor. In addition, as shown in FIG. 1 , the plating bath 100 was connected to a sound wave excitation unit to apply sound waves to the plating solution and the reactor, and a third inlet and a third outlet connected to a pump were formed on both sides of the plating solution to circulate the plating solution. The plating solution contained a metal salt and distilled water.

(2) 전해도금: 반응기(100) 내부에 금속파우더(평균입경(d50) 16~45㎛인 금속분말)를 수용하고, 도금액을 상기 반응기의 메쉬부가 형성된 부위까지 충전하여 상기 반응기 내부에 상기 도금액을 유입하였다. 상기 반응기 내부의 금속파우더와 도금액은 1:4~1:6 중량비를 유지하도록 유입되었으며, 상기 금속파우더와 도금액의 총합이 반응기 종단면 직경 기준 60~75% 높이를 만족하도록 유입하였다.(2) Electrolytic plating: accommodating metal powder (metal powder having an average particle diameter (d50) of 16 to 45 μm) in the reactor 100, and filling the plating solution up to the portion where the mesh part of the reactor is formed, and the plating solution inside the reactor was introduced. The metal powder and the plating solution inside the reactor were introduced to maintain a weight ratio of 1:4 to 1:6, and the total amount of the metal powder and the plating solution was introduced to satisfy a height of 60 to 75% based on the diameter of the reactor longitudinal section.

그 다음에, 상기 양극 및 음극에 전원을 인가하여 전해도금을 실시하였다. 상기 전해도금시, 제1 유입구(210) 및 제2 유입구(220)를 통해 반응기 내부로 공기가 서로 반대 방향으로 펌핑하여 유입하고, 상기 금속파우더는 상기 유입된 공기 및 도금액에 의해 상기 반응기 내부를 순환하였다. 금속파우더와 도금액은, 반응기 내부를 200~500rpm 조건으로 순환하면서, 상기 반응기 내부에 돌출된 음극과 접촉하여 표면에 두께 0.01~10㎛인 도금층을 형성하여 도금제품을 제조하였다. 제조된 도금제품은 반응기 하부에 형성된 배출구(230)를 통해 회수하였다.Then, power was applied to the anode and the cathode to perform electrolytic plating. During the electroplating, air is pumped into the reactor in opposite directions through the first inlet 210 and the second inlet 220 and introduced into the reactor, and the metal powder flows into the reactor by the introduced air and the plating solution. cycled. The metal powder and the plating solution were circulated inside the reactor at 200 to 500 rpm, and contacted with the anode protruding inside the reactor to form a plating layer having a thickness of 0.01 to 10 μm on the surface to prepare a plating product. The manufactured plating product was recovered through the outlet 230 formed at the bottom of the reactor.

비교예comparative example

상기 도금조 내부에 양극 및 음극을 서로 대향하여 배치하고, 상기 양극과 음극 사이에 임펠러를 개재한 전해도금장치를 준비하였다. 그 다음에 도금조에 상기 실시예와 동일한 금속파우더를 수용하고, 양극과 음극의 일부가 침지되도록 도금액을 유입하였다. 그 다음에 상기 임펠러를 200~500rpm으로 회전하면서, 양극 및 음극에 상기 실시예와 동일한 조건의 전원을 인가하여 전해도금을 실시하여 금속파우더 표면에 도금층을 형성하여 도금제품을 제조하였다.An electrolytic plating apparatus was prepared in which an anode and a cathode were disposed to face each other in the plating bath, and an impeller was interposed between the anode and the cathode. Then, the same metal powder as in the above example was accommodated in the plating bath, and a plating solution was introduced so that a part of the anode and the cathode were immersed. Then, while rotating the impeller at 200 to 500 rpm, power was applied to the anode and the cathode under the same conditions as in the above embodiment, and electrolytic plating was performed to form a plating layer on the surface of the metal powder to prepare a plating product.

실험예Experimental example

상기 실시예 및 비교예의 전해도금된 도금제품의 분산성, 도금제품의 수율과, 전해도금시 전극(양극 또는 음극) 손상여부를 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The dispersibility of the electrolytically plated plated products of the Examples and Comparative Examples, the yield of the plated products, and whether the electrodes (anode or cathode) were damaged during electroplating were evaluated, and the results are shown in Table 1 below.

(1) 분산성: 실시예 및 비교예 도금제품을 주사전자현미경으로 관찰하여 분산성을 평가하였다(◎: 분산성 매우 양호함, ○: 일부 미분산 및 뭉침 발생, △: 심각한 미분산 및 뭉침 발생, X: 거의 분산되지 않으며 심각한 뭉침 발생).(1) Dispersibility: Dispersibility was evaluated by observing the plating products of Examples and Comparative Examples with a scanning electron microscope (◎: very good dispersibility, ○: some fine dispersion and agglomeration, △: severe fine dispersion and agglomeration Occurrence, X: hardly dispersed and severe agglomeration occurs).

(2) 도금품질: 실시예 및 비교예 도금제품을 주사전자현미경으로 관찰하여 표면 도금층의 품질을 평가하였다(◎: 표면 품질 양호함, ○: 일부 표면 스크래치 및 일부 미도금 발생, △: 일부 미도금, 도금층 표면 형상 불량, X: 대부분의 입자가 도금되지 않음).(2) Plating quality: The quality of the surface plating layer was evaluated by observing the plating products of Examples and Comparative Examples with a scanning electron microscope (◎: good surface quality, ○: some surface scratches and some non-plating occurred, △: some non-plating Plating, poor surface shape of the plating layer, X: most of the particles are not plated).

(3) 전극손상여부: 실시예 및 비교예를 이용하여 전해도금 후 양극과 음극의 손상 여부를 육안으로 평가하였다.(3) Whether or not the electrode is damaged: After electroplating, the damage of the anode and the cathode was visually evaluated using Examples and Comparative Examples.

Figure 112022068057352-pat00001
Figure 112022068057352-pat00001

상기 표 1의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예는 금속파우더의 분산성이 우수하여, 도금제품의 뭉침이 발생하지 않고 균질한 도금층이 형성되었으며, 도금층의 표면 품질이 우수하여 도금제품을 고수율로 수득하였다. 또한, 반응기에 금속파우더가 외부로 유출되어 양극과의 접촉되지 않기 때문에, 전해도금시 양극 손상이 발생하지 않았다.Referring to the results of Table 1, the example of the present invention has excellent dispersibility of the metal powder, so that agglomeration of the plating product does not occur and a homogeneous plating layer is formed, and the surface quality of the plating layer is excellent, which makes the plating product high It was obtained in yield. In addition, since the metal powder flows out of the reactor and does not come into contact with the anode, damage to the anode did not occur during electroplating.

반면 반응기를 적용하지 않은 비교예의 경우 전해도금시 도금액 중 금속파우더의 뭉침과 미분산이 발생하였으며, 도금제품에 심각한 뭉침이 발생하고 도금층 형상이 불량하거나, 미도금이 발생하여 도금제품 수율이 현저히 저하됨을 알 수 있었다. 또한, 전해도금시 금속파우더가 양극과 접촉하여 스파크가 발생하고 덴트라이트 도금층이 형성되었으며, 이로 인해 양극 손상이 발생함을 알 수 있었다.On the other hand, in the case of the comparative example in which no reactor was applied, aggregation and micro-dispersion of metal powder in the plating solution occurred during electrolytic plating. Could know. In addition, it was found that during electroplating, metal powder came into contact with the anode to generate sparks and a dentrite plating layer was formed, thereby causing damage to the anode.

또한 상기 실시예 및 비교예 도금 제품을 주사전자현미경으로 분석하여 그 결과를 하기 도 4 내지 도 6에 나타내었다. 하기 도 4(a)는 비교예 도금제품의 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 4(b)는 실시예 도금제품의 SEM 사진이며, 도 5(a)는 비교예 도금제품의 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 5(b)는 실시예 도금제품의 SEM 사진이다. 상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예는 음극과 금속파우더가 접촉하여 금속파우더 표면에 균질한 도금층이 형성되어 도금 품질이 우수한 반면, 비교예는 음극 전극에 금속파우더가 용이하게 접촉되지 않아 금속파우더 표면에 도금층이 제대로 형성되지 않는 미도금 현상이 발생하여 도금제품 수율이 저하되었다.In addition, the plating products of the Examples and Comparative Examples were analyzed with a scanning electron microscope, and the results are shown in FIGS. 4 to 6 below. 4(a) is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plated product of Comparative Example, FIG. 4(b) is a SEM photograph of the plated product of Example, and FIG. 5(a) is a scanning electron microscope (SEM) of the plated product of Comparative Example (SEM) is a photograph, Figure 5 (b) is a SEM photograph of the plating product of Example. Referring to FIG. 4, in the embodiment of the present invention, the negative electrode and the metal powder come into contact with the metal powder to form a homogeneous plating layer on the surface of the metal powder, so the plating quality is excellent, whereas in the comparative example, the metal powder does not easily contact the negative electrode The non-plating phenomenon occurred in which the plating layer was not properly formed on the surface of the metal powder, and the yield of the plated product was lowered.

상기 도 5를 참조하면, 실시예는 금속파우더의 분산성이 우수하여 도금제품의 뭉침이 발생하지 않은 반면 비교예는 입자 뭉침 현상이 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한 도 6(a)는 실시예 도금제품의 단면을 나타낸 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 6(b)는 상기 도 6(a) 실시예 도금제품의 단면을 확대한 SEM 사진이다. 상기 도 6을 참조하면, 실시예 도금제품은 표면에 균질한 두께의 도금층이 형성되었으며 도금품질이 우수한 것을 알 수 있었다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the Example has excellent dispersibility of the metal powder, so that the agglomeration of the plated product does not occur, whereas in the Comparative Example, particle agglomeration occurs. In addition, FIG. 6(a) is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a cross section of the plating product of Example, and FIG. 6(b) is an enlarged SEM photograph of the cross-section of the plating product of the example of FIG. 6(a). Referring to FIG. 6 , it can be seen that the plating product of Example had a plating layer having a uniform thickness formed on the surface, and the plating quality was excellent.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Up to now, the present invention has been looked at focusing on examples. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

10: 금속파우더 12: 도금층
20: 도금제품 100: 도금조
120: 제3 유입구 122: 제3 토출구
200: 반응기 210: 제1 유입구
212: 제1 토출구 220: 제2 유입구
222: 제2 토출구 230: 배출구
240: 제1 펌프 242: 제2 펌프
310: 양극 320: 음극
10: metal powder 12: plating layer
20: plating product 100: plating tank
120: third inlet 122: third outlet
200: reactor 210: first inlet
212: first outlet 220: second inlet
222: second outlet 230: outlet
240: first pump 242: second pump
310: anode 320: cathode

Claims (1)

도금조; 상기 도금조 내 구비된 중공의 링 형태의 반응기; 상기 도금조의 일측에 배치되는 양극; 및 상기 반응기 내부에서 순환하는 물질과 접촉하는 음극;을 포함하되,
상기 반응기 상부 면에는 내부로 도금액이 유입 및 배출되며, 반응기 내부의 금속파우더의 유출을 방지하는 메쉬부가 구비되고,
상기 반응기에는, 내부로 공기가 유입되는 제1 유입구 및 제2 유입구와, 외부로 공기를 배출하는 제1 토출구 및 제2 토출구를 포함하고, 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 서로 대향하는 위치에 있으며,
상기 제1 유입구 및 제2 유입구 중 하나 이상은, 펌프와 연결되어 상기 반응기 내부에 공기를 펌핑하는, 전해도금장치.
plating bath; a hollow ring-shaped reactor provided in the plating bath; an anode disposed on one side of the plating bath; and a cathode in contact with the material circulating inside the reactor;
The upper surface of the reactor is provided with a mesh portion for introducing and discharging the plating solution into and out of the reactor, and preventing the metal powder from flowing out of the reactor,
The reactor includes a first inlet and a second inlet through which air is introduced, and a first outlet and a second outlet through which air is discharged to the outside, the first inlet and the second inlet and the first outlet and the second outlet is located opposite to each other,
At least one of the first inlet and the second inlet is connected to a pump to pump air into the reactor.
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