KR20020076360A - 전기이온도금용 부스바의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기이온도금용 부스바의 제작방법에 관한 것으로,

본 발명의 목적은 열간압출및 인발공정을 통해 적정칫수로 가공되는 직사각봉체 동 슬래브를 인발공정을 통해 직사각파이프로 성형되는 티타늄 파이프의 내경으로 삽입한 후, 재차 인발공정을 거치도록하므로서 티타늄자체가 양호한 표면을 갖도록함은 물론 동과 티타늄의 밀착도를 향상할 수 있어 그만큼 통전량을 향상할 수 있으며, 이에따라 도금작업의 생산효율또한 향상시킬 수 있는 전기이온도금용 부스바의 제작방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 구현하기 위해 본 발명에서는 동을 열간압출하여 형성된 1차 슬래브를 인발공정을 통해 직사각판상체 2차 슬래브로 성형하는 1 과정과;

봉상체 티타늄관을 열처리한 후, 인발공정을 통해 상기 2차 슬래브가 내경으로 끼움될 수 있도록 직사각관체 파이프로 성형하는 2과정과;

상기 2차 슬래브를 티타늄파이프에 삽입한 상태로 인발공정을 통해 접촉면을 일체화한 후, 부스바형태로서 절곡성형하는 3과정으로 이루어지는 부스바 제작방법을 구비하므로서 달성된다.

Description

전기이온도금용 부스바의 제작방법{ELECTROPLATING BOOSBAR MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 전기이온도금용 부스바의 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기이온도금장치의 도금조로 설치되는 부스바를 제조함에 있어, 열간압출 및 인발공정을 통해 적정칫수로 가공되는 동 슬래브를, 인발공정을 통해 직사각체 파이프로 성형되는 티타늄 파이프의 내경으로 삽입한 후, 재차 인발공정을 거치도록하므로서 동과 티타늄의 밀착도를 향상할 수 있어 그만큼 통전량을 향상할 수 있으며, 이에따라 도금작업의 생산효율또한 향상시킬 수 있는 전기이온도금용 부스바의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기이온장치는 반도체 결정에 불순물 원자를 도입하여 전도형의 비저항을 갖는 반도체를 만들기 위해 불순물 원자를 이온화하여 고전압에 의한 고속 가속기에 의해 고속으로 반도체결정 표면에 주입하는 이온주입법에 사용되는 장치인바, 이와같은 전기이온장치는 실제 니켈,아연과 같은 도금작업과 함께 인쇄회로기판도금과 반도체부품의 도금작업 등에 사용되고 있다.

이때, 상기와 같이 인쇄회로기판의 도금작업에 사용되는 전기이온장치(100)는 도 1에서와 같이 동(Cu)조각이 담겨지며 복수조로 설치되는 바스켓(110)을 '+ ,- '전극이 연결되는 부스바(120)에 걸림고정한 상태로서 산성 수용액(130)이 충진되는 도금조(140)에 담그고, 도금할 대상물을 도금조(140)에 담근후, 부스바(120)로 전원을 공급하여, 대상물(기판)의 표면으로 용액중에 이온화 된 금속을 석출하도록 작동되는 것이다.

여기서, 상기한 부스바(120)는 도금조의 담겨지도록 한 구조로 "" 형태를 갖는 것으로서, 높은 전도율의 동을 그 구성재질로 사용하였는데, 이와같은 부스바(120)는 바스켓(110) 또는 도금대상물와 함께 대부분의 부위가 산성수용액(130)에 담겨지게 되므로 쉽게 산화됨에 따라 그 사용수명이 짧은 단점을 갖는 것이었다.

따라서, 근래에는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 동(Cu)의 외둘레를 티타늄으로 감싸므로서 내부식성을 향상되도록 한 부스바를 개발,사용하고 있는데,

이와같이 강자성체인 티타늄을 동의 외둘레로 감싸기 위한 종래 부스바 제조방법으로는 판상체를 취하는 동판의 상,하면으로 티타늄판을 폭발접착한 후, 동판의 양측면에 티타늄판을 덧대는 형태로서 용접하는 방법 또는 동관이 티타늄관에 의해 감싸여지도록 인발압출성형하는 방법이 사용되었는데,

전자인 폭발접착방법은 표면접착력은 우수하기는 하지만 폭발접착공정이 매우 번거롭고 부스바를 수용액에 담글경우 용접부위가 쉽게 부식되는 문제점을 갖는 것이며,

후자인 인발압출방식은 동관과 티타늄과의 접합부위가 불규칙적으로 형성되므로 그만큼 전기 전도성이 저하됨에 따라 도금두께의 조절에 상당한 어려움과 함께, 그만큼 불량율이 증가하게 되는 문제점을 갖는 것이었다.

한편, 상기와 같은 기존의 부스바 제작방법의 제반적인 문제점을 해결하고자 본 출원인에 의해 특허출원 제 2000-2585호로 출원된 부스바 제작방법은 동의 열연과 인발공정 후, 압연공정을 동시에 행함에 따라 동과 티타늄의 밀착력을 향상시켜 제품의 수명연장은 물론 투입 애노드량을 일정하게 조절하여 균일한 두께로 도금작업을 행하도록 한 것인데,

이와같은 선출원 발명을 통해 기존의 문제점을 해결할 수 있었으나, 동이 내경으로 압출되어진 봉상체 티타늄관을 프레스를 이용하여 압연성형하는 과정에서 티타늄표면이 거칠어지거나 또는 파손되는 등의 문제점이 발생되어, 이에따른 통전량의 부정확성과 부스바자체의 수명이 저하되는 또 다른 문제점이 야기되었다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 부스바 제작방법의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,

본 발명의 목적은 열간압출및 인발공정을 통해 적정칫수로 가공되는 직사각봉체 동 슬래브를 인발공정을 통해 직사각파이프로 성형되는 티타늄 파이프의 내경으로 삽입한 후, 재차 인발공정을 거치도록하므로서 티타늄자체가 양호한 표면을 갖도록함은 물론 동과 티타늄의 밀착도를 향상할 수 있어 그만큼 통전량을 향상할 수 있으며, 이에따라 도금작업의 생산효율또한 향상시킬 수 있는 전기이온도금용 부스바의 제작방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 구현하기 위해 본 발명에서는 동을 열간압출하여 형성된 1차 슬래브를 인발공정을 통해 직사각판상체 2차 슬래브로 성형하는 1 과정과;

봉상체 티타늄관을 열처리한 후, 인발공정을 통해 상기 2차 슬래브가 내경으로 끼움될 수 있도록 직사각관체 파이프로 성형하는 2과정과;

상기 2차 슬래브를 티타늄파이프에 삽입한 상태로 인발공정을 통해 접촉면을 일체화한 후, 부스바형태로서 절곡성형하는 3과정으로 이루어지는 부스바 제작방법을 구비하므로서 달성된다.

도 1은 기존 전기이온도금장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 전기이온도금용 부스바의 제조방법을 나타낸 공정도

<도면주요부위에 대한 부호의 설명>

S1-S3 : 1 - 3과정 1 : 부스바 2 : 1차 슬래브

3 : 2차 슬래브 4 : 티타늄파이프

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

<실시예>

도 2는 본 발명에 따른 부스바의 제작공정도로서, 이에 도시된 바와같이 본 발명의 제작공정은 열간압출 및 인발공정을 통해 2차 슬래브를 성형하는 1 과정과, 열처리 및 인발공정을 통해 직사각체 티타늄 파이프를 성형하는 2 과정과, 2차 슬래브를 티타늄파이프에 삽입한 후 재차 인발공정을 행한 후 부스바 형태로 절곡성형하는 3과정으로 이루어진다.

여기서, 상기 1과정(S1)은 도 2에서와 같이 동 빌릿(BILLET)을 열간압출하여 1차 슬래브(SLAB)를 성형한 후, 이러한 1차 슬래브(SLAB)를 인발하여 2차 슬래브(SLAB)를 성형하는 과정으로서,

이는 사각봉체 동 빌릿(BILLET)을 열연하여 다이 오리피스를 통해 고압으로 압출하므로서 1차 슬래브(SLAB)가 성형되는 것이며, 1차 슬래브(SLAB)는 인발공정을 통해 후술하게 되는 티타늄 파이프에 삽입될 수 있는 칫수로서 2차 슬래브(SLAB)를 성형하게 된다.

또한, 2과정(S2)은 인발다이를 통해 티타늄 파이프(1)를 성형하는 공정인데,

통상적으로 티타늄은 주기율표 4족에 속하는 은백색 금속원소. 원소기호 Ti, 원자번호 22, 원자량 47.90. 녹는점 1,.675℃. 비중 4.5.을 갖는 것으로 알려져 있으며, 강도가 크고 밀도가 작으며 내식성이 뛰어나 항공기, 선박의 부품에 널리사용되고 있는바,

이와같은 티타늄은 도 2에서와 같이 용접에 의해 원형 봉상체를 취하게 되는 파이프를 열처리(HEAT TREATMENT)하되, 균열을 방지하기 위해 750 - 850℃로 가열하게 되며, 인발다이를 통해 직사각체 파이프로 인발성형되는 것이다.

이때, 티타늄 파이프의 인발작업에서는 전술한 2차 슬래브(SLAB)가 내부로 끼움될 수 있도록 내경칫수를 고려해야한다.

한편, 3과정(S3)에서는 직사각체를 취하는 티타늄 파이프의 내경으로 2차 슬래브(SLAB)를 삽입한 상태에서 인발하여, 티타늄 파이프의 내경으로 삽입된 동 슬래브의 맞 닿는 면을 맞붙히므로서 일체화되며, 이렇게 성형된 티타늄 + 동 클래드 바(CLAD BAR)는 용접가공 및 기계가공을 통해 "" 같은 형태로서 절곡성형하여 완제품으로서의 부스바를 제작하게 된다.

이와같이 경계면을 일체화함에 따라 동을 통해 공급되는 외부전원이 티타늄에 균일하게 전달되므로, 투입되는 전원량을 일정하게 조절할 수 있으며, 균일한 양극면적을 유지할 수 있어, 도금두께를 균일하게 책정할 수 있으며, 고속도금을 행할 수 있게 된다.

특히, 위와같은 제작공정을 통해 완성된 부스바는 결과적으로 볼 때, 티타늄 파이프와 동 슬래브를 별도로 제작한 후 인발가공을 통해 일체화하므로서 동과 티타늄의 밀착도가 우수하여 그만큼 상승된 통전량을 얻을 수 있으며, 티타늄 파이프의 표면또한 상당히 양호한 상태를 유지할 수 있어 제작시 티타늄 파이프가 파손 또는 손상되는 등의 기존 문제점을 원천적으로 방지함과 동시에 내구성또한 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 별도로 제작되는 티타늄 파이프는 필요에 따라 두께의 조절이 자유로움에 따라 피도금제에 따라 티타늄관의 두께를 조절할 수 있어, 그만큼 부스바의 원가를 절감할 수 있으며, 정확한 통전량을 얻을 수 있어 피도금제와의 대비를 통해 고품질의 도금작업을 행할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 전기이온도금용 부스바 제조방법은 열간압출 및 인발공정을 통해 적정칫수로 가공되는 직사각판체 동 슬래브를, 인발공정을 통해 직사각파이프로 성형되는 티타늄관의 내경으로 삽입한 후, 재차 인발공정을 거쳐 일체화시키므로서, 궁극적으로 동과 티타늄의 밀착도를 향상할 수 있어 그만큼 통전량을 향상할 수 있으며,

또한, 부스바로 제작시 외부면인 티타늄면이 양호한 표면을 유지할 수 있어 내구성또한 향상된 제품을 양산할 수 있는 효과를 갖게 된다.

아울러, 상기와 같이 부스바의 통전량을 향상시킨 부스바는 실제 도금작업에 적용시 생산효율또한 향상시킬 수 있는 기대효과와 함께 정확한 칫수로 동과 티타늄을 제작할 수 있어, 필요에 따른 칫수변경으로 제작원가를 절감할 수 있는효과가 제공된다.

Claims (1)

1. 동을 열간압출하여 형성된 1차 슬래브를 인발공정을 통해 직사각판상체 2차 슬래브로 성형하는 1 과정과;

   봉상체 티타늄관을 열처리한 후, 인발공정을 통해 상기 2차 슬래브가 내경으로 끼움될 수 있도록 직사각관체 파이프로 성형하는 2과정과;

   상기 2차 슬래브를 티타늄파이프에 삽입한 상태로 인발공정을 통해 접촉면을 일체화한 후, 부스바형태로서 절곡성형하는 3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전기이온도금용 부스바의 제작방법.