KR200181146Y1 - 도금조내의 용융물 온도 균일화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 여러가닥의 와이어를 연속적으로 통과시키면서 외주면에 피막이 형성되도록 용융물이 담겨지는 도금조의 용융물 온도 균일화장치에 관한 것으로, 탱크내에 담겨지는 용융물이 유동되도록 하여 용융물의 온도 산포가 균일해지도록함과 동시에 용융물의 양이 줄어들어 잉곳을 탱크내에 투입하더라도 도금이 이루어지는 부위의 용융물 온도가 저하되지 않도록 한 것이다.

이를 위해, 탱크(1)에 매몰된 히터(3)의 가열에 의해 용융물(2)의 온도를 유지함과 동시에 인출측에는 와이어(4)에 도금되는 피막의 두께를 결정하는 복수개의다이스(7)가 설치된 도금조에 있어서, 상기 탱크(1)내에 이중으로 설치되어 탱크의내부가 구획되도록 상면과 같거나, 높은 격벽(8a)으로 이루어지고, 다른 양측면은탱크의 상면보다 낮게 형성되며 저면에는 용융물의 통로인 절결부(8b)가 형성된 내조(8)와, 상기 탱크와 격벽사이에 위치되게 축(10)으로 지지되어 탱크(1)내에 담겨진 용융물(2)을 내조(8)에 형성된 절결부(8b)측으로 유동시키는 프로펠러(9)와, 상기 탱크의 일측에 설치되어 프로펠러가 지지된 축(10)의 구동원인 모터(11)로 구성된 것이다.

Description

도금조내의 용융물 온도 균일화장치

본 고안은 여러가닥의 와이어를 연속적으로 통과시켜 외주면에 피막이 형성되도록 용융물이 담겨지는 도금조에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 도금조내에 담겨진 용융물의 온도분포가 전체적으로 균일하게 유지되도록 하는 도금조내의용융물 온도 균일화장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속재질의 와이어(점퍼 와이어 : Jumper Wire)에 피막(주석 +납)을 형성하는 과정에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

와이어 공급부의 보빈으로부터 여러 가닥(대략 15 - 20개 정도)의 와이어가동시에 공급되어 연화로를 통과하면서 열처리(풀림)되고 나면 상기 와이어는 냉각탱크를 통과하면서 냉각된다.

이렇게 열처리된 여러 가닥의 와이어는 전처리공정을 차례로 통과하면서 산세(염산세) 및 수세된 다음 액체 플럭스(Flux) 탱크에서 와이어의 외주면에 균일하게 피막이 형성되도록 플럭스를 도포하게 된다.

그 후, 계속되는 이동으로 와이어가 용융물이 담겨진 도금조의 내부를 통과하면서 대략 3 - 4㎛ 두께의 피막이 형성되는데, 상기 피막의 두께는 도금조에 장착된 다이스에 의해 결정되어 권취부에서 권취되므로써 피막의 형성작업이 완료된다.

도 1은 와이어의 외주면에 피막이 형성되도록 용융물이 담겨지는 종래의 도금조를 개략적으로 나타낸 종단면도로서, 그 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상부가 개방된 함체형상의 탱크(1)와, 상기 탱크에 매몰되어 용융물(2)을 용융시킴과 동시에 용융물을 일정 온도로 유지시키는 여러개의 히터(3)와, 상기 탱크의 인입측 상부에 설치되어 이송되는 여러 가닥의 와이어(4)를 안내하는 로울러(5)와, 상기 와이어(4)가 용융물(2)에 잠겨지도록 탱크(1)의 내부에 설치되어 와이어의 이송방향을 절환하는 아이들 로울러(6)와, 상기 와이어의 외주면에 도금되는 용융물의 피막두께를 결정하는 복수개의 다이스(7)로 구성되어 있다.

따라서 와이어 공급부의 보빈으로부터 공급된 와이어(4)가 전처리공정을 통과하면서 산세 및 수세된 다음 플럭스가 도포된 상태에서 로울러(5)의 회전에 따라안내되어 탱크(1)의 내부로 인입되면 상기 탱크(1)내에 용융된 용융물(2)이 채워져있어 와이어(4)의 외주면에 피막이 형성된다.

이렇게 와이어(4)의 외주면에 피막이 형성되면 탱크(1)의 인출측에 설치된 다이스(7)를 통과하면서 피막두께가 결정되어 권취부측으로 이동하게 된다.

그러나 이러한 와이어의 도금조는 다음과 같은 문제점이 발생된다.

첫째, 도금작업시 탱크(1)내에 담겨진 용융물(2)이 정체되어 있어 위치에 따라 용융물의 온도분포가 불균일하게 되므로 여러가닥의 와이어가 동시에 이송되는과정에서 피막될 때 와이어에 피막되는 두께가 각각 달라져 품질의 균일성을 유지할 수 없게 된다.

즉, 용융물(2)을 가열시키는 히터(3)가 탱크(1)의 둘레면에 매몰되어 있어 탱크(1)의 중심부 온도가 외측의 온도보다 상대적으로 낮기 때문이다.

둘째, 계속되는 도금작업으로 탱크(1)내에 담겨진 용융물(2)의 양이 줄어들면 용융물의 원재료인 잉곳(Ingot)을 단일 함체인 탱크(1)내에 투입하여 용융시키게 되어 있어 잉곳의 투입후 용융물의 온도가 급격히 하강하게 되므로 피막의 두께를 일정하여 유지시킬 수 없게 된다.

셋째, 합금으로 이루어진 용융물(2)이 정체된 상태에서 도금작업이 이루어지게 되므로 용융물의 원재료가 되는 각각의 조성물이 골고루 섞이지 않고 일측으로쏠리는 편석이 발생되었고, 이에 따라 도금층의 조성물 비균일로 인해 부분 변색이발생되었다.

본 고안은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 도금작업시 탱크내에 담겨지는 용융물이 유동되도록 하여 용융물의 온도 산포가 균일해지도록 하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 용융물의 양이 줄어들어 잉곳을 탱크내에 투입하더라도 도금이 이루어지는 부위의 용융물 온도가 저하되지 않도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 도금조를 개략적으로 나타낸 종단면도

도 2는 본 고안을 나타낸 사시도

도 3은 도금조내에 담겨진 용융물의 흐름을 설명하기 위한 도 2의 종단면도

도 4는 도 3의 A - A선 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 탱크 3 : 히터

7 : 다이스 8 : 내조

8a : 격벽 8b : 절결부

9 : 프로펠러 10 : 축

11 : 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 탱크에 매몰된 히터의가열에 의해 용융물의 온도를 유지함과 동시에 인출측에는 와이어에 도금되는 피막의 두께를 결정하는 복수개의 다이스가 설치된 도금조에 있어서, 상기 탱크내에 이중으로 설치되어 일측면은 탱크의 상면과 같거나, 높은 격벽으로 이루어지고, 다른양측면은 탱크의 상면보다 낮게 형성되며 저면에는 길이방향을 따라 절결부가 길게형성된 내조와, 상기 탱크와 격벽사이에 위치되게 축으로 지지되어 탱크내에 담겨진 용융물을 내조에 형성된 절결부측으로 유동시키는 프로펠러와, 상기 탱크의 일측에 설치되어 프로펠러가 지지된 축의 구동원인 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 도금조내의 용융물 온도 균일화장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 2 내지 도 4를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안을 나타낸 사시도이고 도 3은 도금조내에 담겨진 용융물의 흐름을 설명하기 위한 도 2의 종단면도이며 도 4는 도 3의 A - A선 단면도로서, 본 고안의 구성중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 고안은 용융물(2)이 담겨지는 탱크(1)내에 내조(8)를 이중으로 설치하고상기 탱크(1)와 내조사이에는 상기 내조(8)내의 용융물(2)이 탱크(1)측으로 오버 플로우(Over Flow)되도록 유동시키는 프로펠러(9)가 설치된 구조를 특징으로 한다.

상기 탱크(1)내에 이중으로 고정 설치되는 내조(8)는 일측면이 탱크(1)의 상면과 같거나, 높은 격벽(8a)으로 이루어져 있고, 다른 양측면은 탱크의 상면보다 낮게 형성되어 있으며 저면에는 탱크(1)내의 용융물(2)이 내조(8)의 내부로 유입되도록 절결부(8b)가 형성되어 있다.

이 때, 상기 절결부(8b)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 내조(8)의 저면중심부에 길이방향을 따라 길게 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 고온의 용융물(2)이 내조(8)의 길이방향을 따라 중심부로부터 유입되어 동일한 유속으로 내조(8)의 양측을 통해 탱크(1)측으로 오버 플로우되도록 하기위함이다.

그리고 상기 탱크(1)와 격벽(8a)사이에 위치되게 지지된 축(10)의 하단에 용융물(2)에 유동을 가하는 프로펠러(9)가 고정되어 있고 상기 탱크(1)의 상부 일측에는 축(10)의 구동원인 모터(11)가 설치되어 있으며 상기 모터축(12)과 축(10)의상단에 고정된 풀리(13a)(13b)에는 모터(11)의 동력을 프로펠러(9)측으로 전달하는타이밍벨트(14)가 감겨져 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에서 와이어 공급부의 보빈에 감겨진 와이어(4)가도금조측으로 이송되는 과정은 종래와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 도금조인 탱크(1)내의 용융물(2)이 유동하는 과정에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 탱크(1)내에 담겨지는 용융물(2)의 양은 와이어(4)의 외주면에 피막을형성하는 동안 격벽(8a)의 직각 방향에 위치한 상단보다 높게 설정되어야 한다.

이러한 상태에서 전원의 인가로 모터(11)가 구동하면 상기 모터의 구동력이타이밍벨트(14)를 통해 축(10)으로 전달되어 상기 축(10)을 회전시키게 되므로 상기 축의 하단에 고정된 프로펠러(9)가 탱크(1)내의 용융물(2)을 휘젖게 된다.

이에 따라, 탱크(1)내의 용융물(2)이 도 3에 나타낸 바와 같이 프로펠러(9)의 회전으로 화살표방향으로 유동하면 내조(8)의 저면에 길이방향을 따라 절결부(8b)가 길게 형성되어 있어 상기 절결부(8b)를 퉁해 도 4와 같이 내조(8)의 중심부로 상승하게 되므로 내조(8)내의 용융물이 탱크(1)로부터 유입되는 용융물의 양만큼 격벽(8a)의 직각방향으로 오버 플로우된다.

즉, 탱크(1)에서 히터(3)에 의해 가열된 용융물(2)이 프로펠러(9)의 회전으로 내조(8)의 내부로 유입되면 내조내에서 사방으로 유동한 다음 다시 탱크(1)측으로 이동하게 되므로 내조(8)내에 위치된 용융물(2)의 온도를 전체적으로 균일하게분포시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 내조(8)내의 용융물(2)이 탱크(1)측으로 오버 플로우되는상태에서 종래의 장치와 마찬가지로 복수개의 와이어(4)가 내조(8)에 저장된 용융물(2)에 잠겨지도록 이송되면 와이어(4)의 외주면에 용융물(2)이 피막된다.

이와 같이 와이어(4)의 외주면에 용융물(2)이 피막된 상태에서 내조(8)의 인출측에 설치된 다이스(7)를 통과하면 피막두께가 결정되어 권취부측으로 이동하게된다.

한편, 계속되는 도금작업으로 탱크(1)내의 용융물(2)이 와이어(4)에 피막되어 용융물(2)의 양이 줄어 들면 프로펠러(9)가 회전하더라도 내조(8)내의 용융물(2)이 탱크(1)측으로 오버 플로우되지 않아 소정의 목적을 달성할 수 없으므로 용융물(2)의 양이 줄어들면 용융물(2)의 양이 초기 상태가 되도록 탱크(1)내에 잉곳을 투입하여야 된다.

이 경우 본 고안에서는 프로펠러(9)가 위치된 탱크(1)와 격벽(8a)사이에 프로펠러(9)와 간섭을 일으키지 않고도 잘게 분쇄된 잉곳을 투입하면 내조(8)의 외측에서 잉곳이 용융되어 소정의 온도로 가열된 다음 절결부(8b)를 통해 내조(8)의 내부로 유입되므로 잉곳의 투입후 내조(8)내의 온도가 급격히 하강하지 않게 됨은 이해 가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 종래의 도금조에 비하여 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째, 와이어(4)에 피막을 형성하는 동안 내조(8)내에 위치하고 있는 용융물(2)이 탱크(1)측으로 계속해서 오버 플로우되어 내조의 위치에 구애받지 않고 용융물의 온도분포를 균일하게 유지할 수 있게 되므로 여러 가닥의 와이어가 동시에 피막되더라도 각각의 와이어에 피막되는 두께를 항상 일정하게 유지하게 되고, 이에 따라 사용자들에게 품질이 균일한 점퍼 와이어를 제공할 수 있게 된다.

둘째, 계속되는 도금작업으로 탱크(1)내에 담겨진 용융물(2)의 양이 줄어들어 용융물의 원재료인 잉곳(Ingot)을 투입할 때 피막이 이루어지는 내조(8)내에 투입하지 않고 피막이 이루어지지 않는 탱크(1)와 격벽(8a)사이에 투입하여 완전히 용융시킨 상태에서 내조(8)의 내부로 유동시키게 되므로 잉곳의 투입후 내조(8)내의 용융물 온도가 급격히 하강하는 현상을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 피막의 두께를 일정하여 유지시키게 된다.

셋째, 합금으로 이루어진 용융물(2)이 유동하는 상태에서 도금작업이 이루어지게 되므로 용융물을 이루는 조성물이 골고루 섞이게 되고, 이에 따라 도금층의 조성물 비균일로 인한 부분 변색을 미연에 방지하게 된다.

Claims (2)

1. 탱크에 매몰된 히터의 가열에 의해 용융물의 온도를 유지함과 동시에 인출측에는 와이어에 도금되는 피막의 두께를 결정하는 복수개의 다이스가 설치된 도금조에 있어서, 상기 탱크내에 이중으로 설치되어 양측면은 탱크의 상면과 같거나, 높은 격벽으로 이루어지고, 다른 양측면은 탱크의 상면보다 낮게 형성되며 저면에는용융물의 통로인 절결부가 형성된 내조와, 상기 탱크와 격벽사이에 위치되게 축으로 지지되어 탱크내에 담겨진 용융물을 내조에 형성된 절결부측으로 유동시키는 프로펠러와, 상기 탱크의 일측에 설치되어 프로펠러가 지지된 축의 구동원인 모터로구성된 것을 특징으로 하는 도금조내의 용융물 온도 균일화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   절결부가 내조의 저면 중심부에 길이방향을 따라 길게 형성된 것을 특징으로하는 도금조내의 용융물 온도 균일화장치.