KR20020011274A - Surface roughing apparatus and the roughing method of alluminum sheets - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for continuously roughing the surface of an aluminum sheet is provided to coat on an aluminum kitchenware a fluorocarbon resin which is environmental-friendly and improves corrosion resistance, and a method for roughing the surface of an aluminum sheet is provided in which the surface thereof is uniformed and has superior cohesion, and productivity is improved. CONSTITUTION: The apparatus for roughing the surface of an aluminum sheet comprises a driving motor(5) for rotating a driving pulley(7a); a chain(8) and a driven pulley(7b) for transmitting driving force to a rotation shaft(6) rotated by the driving motor(5); a connection member(4) such as a universal joint which is fixed to one end of the rotation shaft(6) in an axial direction thereof with spaced apart from the rotation shaft(6) in a certain distance so as to transmit power of the driving motor(5); a roughing roller(3) which is fixed to the rotation shaft(6), and on the outer circumferential surface of which irregularities are densely formed on a metallic material such as a brass plate, a steel sheet and a stainless steel sheet in a length direction; and an elastic spring(1) that is equipped at the opposite end of the rotation shaft(6) on which the connection member(4) is installed, and that is vibratingly installed in an axial direction of the rotation shaft(6) inside a vibration case(2) rotationally supporting the rotation shaft(6). The method for roughing the surface of an aluminum sheet comprises the processes of densely forming irregularities on the surface of a metal roller having a metallic material of a brass plate, a steel sheet or a stainless steel sheet; and roughing the surface of the aluminum sheet by rotating rollers and subtle vibration in the average roughness(Ra) ranging from 0.5 to 2.0 microns.

Description

알루미늄 판재 표면의 조면화 장치 및 그 조면화 방법{SURFACE ROUGHING APPARATUS AND THE ROUGHING METHOD OF ALLUMINUM SHEETS}Surface roughening device and surface roughening method of aluminum plate {SURFACE ROUGHING APPARATUS AND THE ROUGHING METHOD OF ALLUMINUM SHEETS}

본 발명은 알루미늄 판재와 불화탄소수지의 밀착력을 향상시키기 위한 전처리공정에서 알루미늄 판재의 표면을 거칠게하는 표면 조면화 장치 및 그 조면화 방법으로서, 특히 환경오염이 거의 없는 저공해 표면조면화 장치에 의해 알루미늄표면에 균일하고 밀착력이 우수하며 생산성이 월등하게 향상되는 알루미늄 판재의 표면 조면화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention provides a surface roughening apparatus and a roughening method thereof, which roughen the surface of the aluminum sheet in a pretreatment step for improving the adhesion between the aluminum sheet and the fluorocarbon resin, and particularly, a low pollution surface roughening apparatus having almost no environmental pollution. The present invention relates to an apparatus and method for surface roughening of an aluminum sheet, which is uniform on the surface, has excellent adhesion, and improves productivity.

일반적으로 불화탄소수지를 코팅하여 알루미늄 주방용품으로 사용하는 제품에는 알루미늄 판재와 불화탄소수지와의 밀착성을 향상시키기 위하여 표면 조면화(거칠기)작업을 실시하는 데, 불화탄소수지와 알루미늄 판재의 경우 화학적 결합보다는 기계적 결합(Mechanical Interlocking)에 의해 그 밀착성이 증대된다.In general, products coated with fluorocarbon resins and used as aluminum kitchen utensils are subjected to surface roughening (roughness) to improve the adhesion between aluminum plates and fluorocarbon resins. In the case of fluorocarbon resins and aluminum plates, The adhesion is increased by mechanical interlocking rather than coupling.

최근의 기술 동향에 의하면, 금속 표면에 코로나 처리나 플라스마 처리를 통하여 금속 표면에 래디컬{radical, 다른 이온이나 기들이 결합할 수 있는 기(基)}을 형성시킴으로서 친수성이 좋아지고, 동시에 밀착성이 증가한다고 알려져 있다. 그러나 이러한 신기술은 고가의 부대 장치비와 그 설비의 운용비가 많이 들기 때문에 실용화하기에 아직 미비한 점이 남아 있다고 할 수 있다.According to the recent technology trend, the hydrophilicity is improved and the adhesion is increased by forming a radical on the metal surface through the corona treatment or the plasma treatment. It is known. However, these new technologies are still inadequate for practical use because of the high cost of auxiliary equipment and operation of the equipment.

가장 보편적으로 사용되는 모래분사(sand blasting)나, 화학 에칭, 전기화학 에칭에 의한 표면 조면화 작업은 지속되어 오고 있지만, 모래분사의 경우 밀착성과 내구성이 약한 단점과 많은 분진을 발생해서 공해 문제를 야기 시키고, 화학 에칭이나 전기화학 에칭의 경우에는 밀착성은 가장 우수한 것으로 나타나 있는 반면, 공정 라인이 매우 길기 때문에 장소의 제약성과 아울러 산과 알칼리, 염화물 등 화공약품을 사용하며, 사용빈도가 많아지면 노화되어 폐기해야 함으로 수질오염등 공해 문제를 유발시킨다. 또한 공정 설비의 완벽한 흡기설비나 집진설비등의 환경공해 방지 설비를 갖추지 않으면 미스트(mist) 발생으로 인하여 작업자에게 매우 유해한 환경을 제공하게 된다.Surface roughening by sand blasting, chemical etching, and electrochemical etching has been continued, but sand spraying has many disadvantages due to poor adhesion and durability and many dusts. In the case of chemical etching or electrochemical etching, the adhesion is shown to be the best, while the process line is very long, so it uses chemicals such as acid, alkali, chloride, etc. It must be disposed of, causing pollution problems such as water pollution. In addition, if there is no environmental pollution prevention equipment such as perfect intake equipment or dust collection equipment of the process equipment, a very harmful environment is provided to workers due to mist generation.

따라서 본 발명에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여 알루미늄 주방용품에 내식성과 이형성을 향상시키고 환경친화적인 불화탄소수지 코팅이 되도록 연속 표면 조면화장치를 제공하며,Therefore, the present invention provides a continuous surface roughening device to improve the corrosion resistance and releasability to the aluminum kitchen utensils and to be environmentally friendly fluorocarbon resin coating in order to solve these disadvantages,

또한 상기의 연속 표면 조면화장치에 의한 알루미늄 표면에 균일하고 밀착력이 우수하며 생산성이 월등하게 향상되는 알루미늄 판재의 표면 조면화방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a surface roughening method of an aluminum plate that is uniform and excellent in adhesion to the aluminum surface by the continuous surface roughening device, the productivity is significantly improved.

도 1은 본 발명의 알루미늄 판재의 표면 조면화공정 개략도,1 is a schematic view of the surface roughening process of the aluminum plate of the present invention,

도 2는 본 발명의 표면 조면화장치 개략도,2 is a schematic view of the surface roughening apparatus of the present invention;

도 3은 표면 조면화 방법에 따른 표면형상을 비교한 사진.Figure 3 is a photograph comparing the surface shape according to the surface roughening method.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 강탄성스프링, 2 : 진동케이스, 3 : 조면화롤러,1: high elastic spring, 2: vibration case, 3: roughing roller,

4 : 연결부재, 5 : 구동모터, 6 : 회전샤프트,4: connecting member, 5: driving motor, 6: rotating shaft,

8 : 체인, 9 : 종동샤프트. 10 : 알루미늄 판재8: chain, 9: driven shaft. 10: aluminum plate

11 : 조면화롤러 대향 가이드롤러11: roughening roller, opposing guide roller

12 : 가이드롤러 13 : 집진장치12: guide roller 13: dust collector

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여The present invention to achieve the above object

구동모터(5)와; 상기 구동모터(5)에 의해 회전되는 회전샤프트(6)와;A drive motor 5; A rotary shaft 6 rotated by the drive motor 5;

상기 회전샤프트(6)에 고정되며 그 외주연에는 길이방향을 따라 황동판, 강판, 스테인레스강판과 같은 금속소재에 조밀하게 요철이 형성된 조면화롤러(3)와;A roughening roller 3 fixed to the rotary shaft 6, the outer periphery of which is roughly formed with irregularities on a metal material such as a brass plate, a steel plate, or a stainless steel plate along a longitudinal direction thereof;

상기 회전샤프트(6)의 일단에 이와 그 축방향으로 유격을 갖고 고정되어 상기 구동모터(6)의 동력을 전달할 수 있도록 설치된 유니버셜조인트와 같은 연결부재(4)와;A connection member 4 such as a universal joint installed at one end of the rotary shaft 6 and having a clearance therebetween so as to transmit power of the drive motor 6;

상기 연결부재(4)가 설치된 회전샤프트(6)의 대향단에 구비되고 상기 회전샤프트(6)를 회전가능하게 지지하는 진동케이스(2) 내부에서 회전샤프트(6)의 축방향으로 진동가능하게 탄설되는 강탄성스프링(1)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재 표면의 조면화 장치를 제공한다.The connecting member 4 is provided on the opposite end of the rotary shaft 6 is installed in the vibration case (2) to support the rotary shaft 6 rotatably in the axial direction of the rotary shaft (6) It provides a roughening device for the surface of the aluminum plate, characterized in that it comprises a strong elastic spring (1) to be carbonized.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 알루미늄 판재와 불화탄소수지와의 밀착력을 향상시키는 조면화 방법에 있어서, 황동판, 강판, 스텐레스강판을 주체로 하는 금속롤러 표면에 요철을 주고, 회전하는 롤러와 미세한 진동에 의해 알루미늄 판재표면에 평균조도(Ra) 0.5∼2.0㎛ 사이에서 조면화 하는 것을 특징으로 하는 저공해 표면조면화 방법을 제공한다.In the roughening method for improving the adhesion between the aluminum sheet and the fluorocarbon resin of the present invention for achieving the above another object, the roller and the roller to give the concave-convex, mainly to the surface of the metal roller mainly made of brass plate, steel plate, stainless steel plate and A low pollution surface roughening method is characterized by roughening the surface of an aluminum sheet by an average vibration between 0.5 to 2.0 µm in average roughness (Ra).

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

도 1은 본 발명의 알루미늄 판재의 표면 조면화공정 개략도로서 공정의 원리는 알루미늄 판재(10)가 상하 가이드 롤러(12) 사이를 지나 상기 상하 가이드 롤러(12)보다 직경이 큰 다수개의 가이드 롤러(11)가 하부에 배열되며, 또 상기 가이드 롤러(11) 직상부에 본 발명의 장치인 조면화 롤러(3)가 각각 배치되어 알루미늄 판재(10)의 상부면에 일정한 압력을 가하여 조면화가 이루어지면 집진장치(13)에 의해 집진을 하고, 계속해서 상기 가이드 롤러(11)와 조면화 롤러(3)가 상하 반대 방향으로 배치되어 알루미늄 판재(1)의 하부면이 조면화가 된다. 연속해서 상기 알루미늄 판재(10)는 일반적인 수세.탈지공정과 건조공정을 거처서 조면화된 알루미늄 판재(10)가 완성되어 얻어진다.1 is a schematic view of the surface roughening process of the aluminum plate of the present invention, the principle of the process is that the aluminum plate 10 passes between the upper and lower guide rollers 12, a plurality of guide rollers having a larger diameter than the upper and lower guide rollers 12 ( 11) is arranged at the lower side, and roughening rollers 3, which are the apparatus of the present invention, are disposed directly above the guide rollers 11, and roughening is performed by applying a constant pressure to the upper surface of the aluminum plate 10. The dust is collected by the dust collector 13, and then the guide roller 11 and the roughening roller 3 are arranged in the vertically opposite direction so that the lower surface of the aluminum plate 1 is roughened. The aluminum plate 10 is successively obtained by completing a roughened aluminum plate 10 through a general washing and degreasing step and a drying step.

한편, 모래 분사나 화학에칭에서는 소재 표면에 산(BOSS)이 높게 형성이 되어 밀착성측면에서는 최적 조건하에서는 우수하나, 내구성에 있어서는 문제점이 있다. 또 내마모성의 경우 약한 불화탄소수지가 금속 표면의 산 부분에서 소지 금속이 쉽게 노출이 되어 핀홀(pin hole)이 쉽게 발생이 될 수 있다. 그러나 알루미늄이 염소 이온에 대한 특성에 따라 전기를 걸어주는 전기화학 에칭의 경우 에칭 피트(Pit)가 특정한 방향(110)으로 ??에칭(Dip-Etching, 두께방향으로 깊게 되는 에칭)이 되려는 경향이 있다. 결국 최적 조건에서의 표면은 소재 표면에 산이 형성되지 않고 앵커(anchor, 닻모양으로 안쪽이 깊이 들어가고 바깥쪽은 좁게 형성되어 안쪽에 들어간 수지가 잘빠지지 않게 되는것)효과를 줄 수가 있다.On the other hand, in sand spraying or chemical etching, the acid (BOSS) is formed high on the surface of the material, which is excellent under the optimum conditions in terms of adhesion, but has a problem in durability. In the case of wear resistance, the weak fluorocarbon resin is easily exposed to the base metal in the acid portion of the metal surface, so pin holes may be easily generated. However, in the case of electrochemical etching in which aluminum is charged according to the properties of chlorine ions, the etching pits tend to be dip-etched in a specific direction 110. have. As a result, the surface of the material under optimum conditions may not have an acid on the surface of the material, but may have an anchor (anchor shape, deep inside and narrow outside), so that the resin does not fall out.

본 발명의 저공해 표면 조면화 장치는 화학 약품과 전기화학적인 영향과는 달리 단순히 표면의 거칠음 정도가 다른 금속롤러와 소재 표면에 압력을 조절 할 수 있는 장치 그리고 회전을 부가할 수 있는 장치가 조화롭게 작동이 되어, 표면이 매끈하면서도 앵커 효과를 줄 수 있는 미세 딤펄(dimple,잔물결)을 형성시킨다.Unlike the chemical and electrochemical effects, the low-pollution surface roughening device of the present invention operates in harmony with the metal roller and the device capable of adjusting the pressure on the surface of the material, and the device capable of adding rotation, in which the roughness of the surface is simply different. This results in the formation of fine dimples ( ripples ) that can give an anchoring effect while the surface is smooth.

도2는 본 발명의 표면 조면화장치의 개략도로서 조면화 롤러(3)의 외주연에는 요철이 조밀하게 형성되며, 상기 롤러의 재료로는 황동판, 강판, 스테인레스강판과 같은 금속 소재를 사용하였다.Fig. 2 is a schematic view of the surface roughening apparatus of the present invention, wherein irregularities are densely formed on the outer circumference of the roughening roller 3, and a metal material such as a brass plate, a steel plate, or a stainless steel plate is used as the material of the roller.

도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 표면 조면화장치는 회전샤프트(6)에 고착된 조면화롤러(3)와, 상기 조면화롤러(3)를 구동시키기 위한 구동모터(5) 및 상기 조면화롤러(3)에 미세진동을 부여하기 위해 상기 회전샤프트(6)의 일단에 설치된 강탄성스프링(1)을 포함하여 구성된다.As shown, the surface roughening apparatus used in the present invention includes a roughening roller 3 fixed to the rotary shaft 6, a driving motor 5 for driving the roughening roller 3 and the roughening surface. It comprises a rigid elastic spring (1) installed at one end of the rotary shaft (6) to impart fine vibration to the roller (3).

회전샤프트(6)는 그 양단에는 각각 연결부재(4)와 진동케이스(2)가 설치되어 상기 회전샤프트(6)의 원활한 구동을 가이드한다.The rotary shaft 6 is provided at both ends thereof with a connecting member 4 and a vibrating case 2 to guide the smooth driving of the rotary shaft 6.

연결부재(4)는 종동샤프트(9)의 일단과 회전샤프트(6)의 일단을 연결시키는 부재로서, 예컨대 유니버셜조인트와 같은 것이며 상기 회전샤프트(6)의 축 방향으로 유동성(유격)을 가진다.The connecting member 4 is a member that connects one end of the driven shaft 9 and one end of the rotary shaft 6, for example, is a universal joint and has fluidity (gap) in the axial direction of the rotary shaft 6.

종동샤프트(9)의 타단에는 종동풀리(7b)가 고정되고, 종동풀리(7b)는체인(8)에 의해 구동풀리(7a)와 연결된다.A driven pulley 7b is fixed to the other end of the driven shaft 9, and the driven pulley 7b is connected to the drive pulley 7a by a chain 8.

구동풀리(7a)는 구동모터(5)의 회전축에 고정된다.The drive pulley 7a is fixed to the rotation shaft of the drive motor 5.

따라서, 상기 구동모터(5)에 의해 발생된 구동력은 상기 구동풀리(7a), 체인(8), 종동풀리(7b)를 통해 회전샤프트(6)에 전달되어 상기 조면화롤러(3)를 구동시킬 수 있게 된다.Therefore, the driving force generated by the drive motor 5 is transmitted to the rotary shaft 6 through the drive pulley 7a, the chain 8, and the driven pulley 7b to drive the roughening roller 3. You can do it.

진동케이스(2)는 상기 연결부재(4)가 연결설치된 회전샤프트(6)의 타단에 고정되는 것으로, 그 내부에는 강탄성스프링(1)이 설치된다.The vibrating case 2 is fixed to the other end of the rotary shaft 6 to which the connecting member 4 is connected, and a rigid elastic spring 1 is installed therein.

상기 강탄성스프링(1)은 진동케이스(2)의 내벽면에 그 일단이 고정되고 그 타단은 상기 회전샤프트(6)의 단부에 고정된다.One end of the rigid elastic spring 1 is fixed to the inner wall surface of the vibration case 2 and the other end thereof is fixed to the end of the rotary shaft 6.

따라서, 상기 회전샤프트(6)는 상기 강탄성스프링(1)에 의해 그 축방향으로 유동, 즉 진동가능하게 된다.Thus, the rotary shaft 6 is made to flow, i.e., vibrate, in the axial direction by the rigid elastic spring 1.

특히, 상기 구동모터(5)에 의해 회전되는 회전샤프트(6)의 회전력은 상기 탄성스프링(1)과 직교되게 작용하고 그 영향에 의해 상기 강탄성스프링(1)은 상기 회전샤프트(6)의 회전방향과 간섭되면서 발생되는 외력에 의해 상기 회전샤프트(6)의 축방향으로 인장,압축되면서 회전샤프트(6)를 상기 연결부재(4) 내부의 종동샤프트(9)와의 유격의 범위 내에서 진동시키게 된다.In particular, the rotational force of the rotary shaft 6 rotated by the drive motor 5 acts orthogonally to the elastic spring 1, and the rigid elastic spring 1 is influenced by the influence of the rotary shaft 6. The rotary shaft 6 vibrates within the range of play with the driven shaft 9 in the connecting member 4 while being tensioned and compressed in the axial direction of the rotary shaft 6 by an external force generated while interfering with the rotational direction. Let's go.

이때, 상기 강탄성스프링(1)은 상기 회전샤프트(6)를 미세진동시킬 수 있도록 그 스프링계수를 조절함으로써 원한는 진동정도를 충분히 조절할 수 있다.At this time, the rigid elastic spring (1) by adjusting the spring coefficient to finely oscillate the rotary shaft 6 can be adjusted sufficiently the degree of vibration.

본 발명의 장치에 있어서도 미세한 진동을 부여하지 않으면 일정한 방향으로 조면화 됨으로서 한 방향으로만 줄모양의 조면화 현상이 나타나 밀착불량의 원인이되는 문제점이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 회전하면서 주기적인 진동에 의하여 롤러를 흔들어 주어야 조면화되면서 알루미늄 판재에 압력이 가해져 밀착력이 향상되어진다. 미세한 진동이 아닌 주기적인 진동의 경우에도 일정 간격을 흔들어주면 한 방향으로만 줄모양의 조면화 현상이 일어나므로, 미세한 진동에 의해 조금씩 흔들어 주어야 한다. 이를 해결하기 위하여 상기에서 설명한 바와 같이 강탄성 스프링 장치에 의해 자동으로 흔들어 주었을 때 줄모양의 조면화가 생성되지 않고 낼리드(약간 밀리면서 비늘모양의 형상이 발생하는)현상이 나온다. 이러한 현상에 의해 각 방향으로의 접착력이 생겨 밀착력이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.Even in the apparatus of the present invention, if the fine vibration is not applied, roughening occurs in a certain direction, so that a string-like roughening phenomenon appears in only one direction, causing a problem of poor adhesion. In order to prevent this, the rollers are shaken by periodic vibrations while rotating to roughen them, and pressure is applied to the aluminum plate to improve adhesion. Even in the case of periodic vibrations rather than minute vibrations, if a certain interval is shaken, a string-like roughening phenomenon occurs in only one direction, so it must be shaken little by little. In order to solve this problem, when it is automatically shaken by the highly elastic spring device, a string-shaped roughening is not generated, but a nalide (a slight push and a scaly shape) occurs. As a result of this phenomenon, the adhesive force in each direction was generated, resulting in excellent adhesion.

도3은 여러 가지 표면조면화 공정에서 작업한 알루미늄 판재 표면을 전자현미경(SEM) 사진으로 관찰한 것이다. (a)는 황동브러시(Brass brush)로 연마한 표면 사진을 나타낸 것이고, (b)는 상기 (a)의 황동브러시로 브러싱한 표면을 가성소다에서 약하게 에칭한 표면을 나타낸 것이며, (C)는 본 발명의 저공해 표면 조면화 장치에 강탄성 스프링을 장착하지 않은 상태에서 형성된 표면 사진을 나타 냈으며, (d)는 본 발명의 강탄성 스프링 장착에 의해 미세진동을 부여한 조건에서의 표면 사진을 나타내고 있다. 그리고 이때의 표면 조도(Ra) 및 밀착력 시험결과를 표1에 나타내고 있다. 상기 도3과 표1의 결과에 의하면 황동 브러싱후 가성소다 에칭 공정을 거치면 황동 브러싱한 표면에 비해 평균 조도값이 많이 떨어진다.Figure 3 is an electron microscope (SEM) photograph of the surface of the aluminum plate worked in various surface roughening process. (a) shows a photograph of the surface polished with a brass brush, (b) shows a surface of the brushed surface of the brush (a) with a slight etching of caustic soda, (C) The surface photograph formed in the state in which the low-elasticity surface roughening apparatus of this invention is not equipped with the rigid elastic spring was shown, (d) has shown the surface photograph in the conditions which gave micro vibration by the installation of the highly elastic spring of this invention. . Table 1 shows the surface roughness Ra and the adhesion test results at this time. According to the results of FIG. 3 and Table 1, the average roughness value is much lower than that of the brass brushed surface after the caustic soda etching process after the brass brushing.

표면조면화 방법에 따른 표면조도 및 밀착력Surface Roughness and Adhesion According to Surface Roughness Method 소 재Material 측정방향Measuring direction Ra(㎛)Ra (μm) 밀착력Adhesion 황동 브러싱한 표면Brass brushed surface 수 직Perpendicular 2.2272.227 100/100100/100 수 평Horizontal 1.9891.989 황동 브러싱후 가성소다 에칭한 표면Caustic soda-etched surface after brass brushing 수 직Perpendicular 1.0231.023 100/100100/100 수평level 0.5560.556 전기화학 에칭 표면Electrochemical etching surface 수평/수직horizontal Vertical 0.9730.973 100/100100/100 본 발명에 의한 진동을 부여하지 않은 조면화 표면Roughening surface without imparting vibration according to the present invention 수 직Perpendicular 2.2062.206 98/10098/100 수 평Horizontal 1.3331.333 본 발명에 의해 진동을 부여한 조면화 표면Roughening surface vibrated by the present invention 수 직Perpendicular 1.2731.273 100/100100/100 수 평Horizontal 0.5670.567

이는 브러싱후 형성된 많은 산들이 알칼리 용액에서 우선적으로 화학적 용해가 일어나 무디어 지기 때문이다. 실질적으로 표면에 접촉해 보면 매우 부드럽고 매끈한 감촉을 준다. 이와 같이 표면의 감촉과 조도값에 있어서 본 발명에 의한 진동을 부여하지 않은 조면화 표면의 경우에는 황동 브러싱한 표면과 표면조도나 감촉이 유사하였으나, 본 발명에 의한 조면화 표면은 황동 브러싱한 표면과는 큰 차이를 보이는데, 표1의 조도 값과 도3(d)에서 보는 바와 같이 매우 낮은 값을 보이고 또한 매우 매끈한 감촉을 표면으로부터 느끼게 한다. 이는 본 발명에 의한 표면 조면화 공정에서 산모양을 형성하지 않음을 나타내고 있다. 그러나 밀착력에 있어서는 진동을 부여하지 않은 조면화 표면에서만 밀착력이 약간 떨어지는 것으로 나타내고 있는데, 이것은 일정 간격으로 한 방향으로만 줄모양의 조면화 현상이 일어나기 때문으로 사료되며, 기타 다른 표면들은 본 발명에 의한 조면화 표면과 동등수준으로 양호하게 나타났다. 이는 알루미늄 소재 자체 표면에서의 결과이다.This is because many of the acids formed after brushing are preferentially chemically dissolved in the alkaline solution, causing them to become dull. In actual contact with the surface it gives a very soft and smooth texture. As described above, in the case of the roughened surface which is not subjected to the vibration according to the present invention in the texture and roughness value of the surface, the brass brushed surface and the surface roughness or the texture are similar, but the roughened surface according to the present invention is a brass brushed surface. It shows a big difference from, which shows the roughness value of Table 1 and the very low value as shown in Fig. 3 (d), and also makes the surface feel very smooth. This indicates that no acid is formed in the surface roughening process according to the present invention. However, in terms of adhesion, the adhesion is slightly decreased only on the roughening surface which is not vibrated. This is considered to be due to the fact that the row-shaped roughening phenomenon occurs only in one direction at regular intervals. It was good at the same level as roughening surface. This is the result on the surface of the aluminum material itself.

도3(a)의 표면 형상을 보면 황동 브러싱의 경우 고속 회전하는 브러시로 알루미늄 표면을 브러싱 하기 때문에 매우 예민한 표면이 형성되어진다. 또한 표면이 가공경화가 일어나 매우 강하고 예민한 산모양이 형성하게 된다. 이것을 알카리 용액에 녹이게 되면 표면의 높은 산모양은 도3(b)와 같이 무디어지게 된다. 이에 비해 도3(d)와 같이 본 발명의 표면 조면화 장치를 통하여 형성된 알루미늄 표면은 메카니즘상 산모양이 형성되지 않고, 표면으로부터 안으로만 금속롤러에 의해 요철이 생김으로서 점착 결합(adhesive bonding)에 필요한 앵커효과를 가장 효율적으로 부여할 수 있는 표면 전처리(불화탄소수지 코팅전 처리)가 될 수 있는 것이다.Referring to the surface shape of FIG. 3 (a), in the case of brass brushing, the aluminum surface is brushed with a brush that rotates at a high speed, thereby forming a very sensitive surface. In addition, the surface is hardened to form a very strong and sensitive acid shape. When this is dissolved in the alkaline solution, the surface of the high acid becomes dull as shown in FIG. 3 (b). On the other hand, the aluminum surface formed through the surface roughening apparatus of the present invention, as shown in FIG. 3 (d), does not have an acidic shape on the mechanism, and is formed by the metal roller only inward from the surface. It can be a surface pretreatment (pretreatment of fluorocarbon resin coating) that can most effectively impart the necessary anchor effect.

표2는 상기와 같이 전처리 한 알루미늄 소재 상에 불화탄소수지 코팅을 한 후, 그때의 내식성을 염수분무시험을하여 그 결과를 나타낸 것이다. 브러싱만한 소재는 다른 소재에 비해 내식성이 좋지 않은 것을 나타내고 있다.Table 2 shows the results of the salt spray test for corrosion resistance at that time after the fluorocarbon resin coating on the pretreated aluminum material as described above. Brush-only materials show poor corrosion resistance compared to other materials.

표면조면화 방법에 따른 불화탄소수지 코팅층의 내식성Corrosion resistance of fluorocarbon resin coating layer by surface roughening method 구 분division 내식성(염수분무)시험,KS D 9502Corrosion resistance (salt spray) test, KS D 9502 브러싱 한 판재Brushed plate 99 브러싱한 후 가성소다 에칭한 판재Caustic soda-etched plate after brushing 1010 화학 및 전기화학 에칭한 판재Chemical and Electrochemical Etched Plates 1010 본 발명의 표면조면화 처리한 판재Surface roughening of the present invention 1010

그에 비해 브러싱한 소재를 가성소다 에칭 한 판재의 경우에는 화학 및 전기화학 에칭한 판재와 본 발명의 표면 조면화 처리한 판재의 내식성과 유사한 결과를 얻었다. 이것은 판재를 성형하지 않은 경우에 염수분무 시험에 의한 내식성시험 결과로서 모두 우수한 결과를 나타내었다.On the other hand, in the case of caustic soda etching the brushed material, the results were similar to the corrosion resistance of the chemically and electrochemically etched plate and the surface roughened plate of the present invention. This resulted in excellent corrosion resistance test results by the salt spray test when the plate was not molded.

그러나 판재를 성형한 후 밀착력 및 내식성 시험한 결과는 표3과 같다.However, the results of the adhesion and corrosion resistance test after forming the plate is shown in Table 3.

성형 후 표면조면화 방법에 따른 불화탄소수지 코팅층의 밀착력 및내식성Adhesion and Corrosion Resistance of Carbon Fluorocarbon Coating Layers by Surface Roughening Method after Forming 시 편 구 분Psalm Classification 밀착력(바둑판)시험, KS D 8303Adhesion (checkerboard) test, KS D 8303 내식성(염수분무)시험, KS D 9502Corrosion resistance test, KS D 9502 브러싱 한 판재Brushed plate 97/10097/100 77 브러싱한 후 가성소다 에칭한 판재Caustic soda-etched plate after brushing 98/10098/100 8.68.6 화학 및 전기화학 에칭 판재Chemical and Electrochemical Etching Plates 100/100100/100 1010 본 발명의 표면조면화 처리한 판재Surface roughening of the present invention 100/100100/100 1010

표3에서 보는 바와 같이 저공해 표면 조면화 처리한 판재는 성형 후에도 브러싱한 판재나 브러싱한 후 가성소다 에칭한 판재보다는 밀착력이나 내식성이 월등하게 우수하고, 화학 및 전기화학 에칭한 판재와 동일한 수준의 밀착력과 내식성을 나타내고 있다. 그러나 본 발명의 표면 조면화 처리한 판재는 화학 및 전기화학 에칭 판재와 비교하면 생산성과 공정간소화에 따른 원가절감 효과는 약 50% 정도의 절감효과을 가져올 수 있다.As shown in Table 3, the low-pollution surface roughened plate has better adhesion and corrosion resistance than the brushed or brushed and caustic soda-etched plate even after molding, and the same level of adhesion as the chemical and electrochemically-etched plate. And corrosion resistance. However, the surface roughening plate of the present invention can reduce the cost reduction effect of productivity and process simplification compared to chemical and electrochemical etching plate, which can bring about 50% savings.

본 발명의 연속 표면 조면화 장치를 이용하여 알루미늄 판재의 표면에 요철을 형성(조면화)하여 종전의 모래분사나 화학 및 전기화학 에칭에 의한 환경공해 발생를 극력 억제하고 생산성과 공정간소화에 따른 원가절감 효과를 기할 수 있으며, 불화탄소수지 코팅시 밀착력과 내식성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.By using the continuous surface roughening device of the present invention, irregularities are formed on the surface of the aluminum sheet (roughening) to minimize the environmental pollution caused by conventional sand spraying or chemical and electrochemical etching, and to reduce the cost due to productivity and process simplicity. It can achieve the effect, and when the fluorocarbon resin coating can be obtained an effect of excellent adhesion and corrosion resistance.

Claims (2)

알루미늄 판재와 불화탄소수지와의 밀착력을 향상시키는 표면 조면화 장치에 있어서, 구동풀리(7a)를 회전시키는 구동모터(5)와;1. A surface roughening apparatus for improving the adhesion between an aluminum sheet and a fluorocarbon resin, comprising: a drive motor 5 for rotating a drive pulley 7a; 상기 구동모터(5)에 의해 회전되는 회전샤프트(6)에 구동력을 전달하는 체인(8) 및 종동풀리(7b)와;A chain (8) and a driven pulley (7b) for transmitting a driving force to the rotary shaft (6) rotated by the drive motor (5); 상기 회전샤프트(6)의 일단에 이와 그 축방향으로 유격을 갖고 고정되어 상기 구동모터(6)의 동력을 전달할 수 있도록 설치된 유니버셜조인트와 같은 연결부재(4)와;A connection member 4 such as a universal joint installed at one end of the rotary shaft 6 and having a clearance therebetween so as to transmit power of the drive motor 6; 상기 회전샤프트(6)에 고정되며 그 외주연에는 길이방향을 따라 황동판, 강판, 스테인레스강판과 같은 금속소재에 조밀하게 요철이 형성된 조면화롤러(3)와;A roughening roller 3 fixed to the rotary shaft 6, the outer periphery of which is roughly formed with irregularities on a metal material such as a brass plate, a steel plate, or a stainless steel plate along a longitudinal direction thereof; 상기 연결부재(4)가 설치된 회전샤프트(6)의 대향단에 구비되고 상기 회전샤프트(6)를 회전가능하게 지지하는 진동케이스(2) 내부에서 회전샤프트(6)의 축방향으로 진동가능하게 탄설되는 탄성스프링(1)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재 표면의 조면화 장치.The connecting member 4 is provided on the opposite end of the rotary shaft 6 is installed in the vibration case (2) to support the rotary shaft 6 rotatably in the axial direction of the rotary shaft (6) Surface roughening apparatus of the aluminum plate surface, characterized in that it comprises an elastic spring (1) to be carbonized. 알루미늄 판재와 불화탄소수지와의 밀착력을 향상시키는 표면 조면화 방법에 있어서, 황동판, 강판, 스텐레스강판을 금속소재로 하는 금속롤러의 표면에 조밀하게 요철을 주고, 회전하는 롤러와 미세한 진동에 의해 알루미늄 판재표면에 평균조도(Ra) 0.5∼2.0㎛ 사이에서 조면화 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 판재 표면의 조면화 방법.In the surface roughening method for improving the adhesion between the aluminum plate and the fluorocarbon resin, the surface of the metal roller made of a brass plate, a steel plate, or a stainless steel sheet is densely provided, and the aluminum is formed by a rotating roller and minute vibration. A roughening method on the surface of an aluminum sheet, wherein the surface of the sheet is roughened between an average roughness Ra of 0.5 to 2.0 µm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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