KR200381299Y1

KR200381299Y1 - 전해 연마 장치

Info

Publication number: KR200381299Y1
Application number: KR20-2005-0000950U
Authority: KR
Inventors: 송완섭
Original assignee: (주)한국마루이
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2005-04-14

Abstract

장척(長尺) 스테인레스 가로등 폴(lighting pole) 등 대형 제품의 전해 연마에 유용한 전해 연마 장치가 개시된다. 상기 전해 연마 장치는 전해액이 충진되어 있는 전해조의 길이 방향을 따라, 상기 전해조의 일 측면에 장착된 음극; 상기 전해조의 내부 양단에 형성되어 있으며, 전해 연마되는 제품을 수평으로 지지하는 둘 이상의 양극; 및 상기 둘 이상의 양극 및 음극에 직류 전류를 인가하기 위한 정류기를 포함한다. 여기서, 상기 양극은 전해 연마되는 제품의 위치가 변동되지 않도록, 제품 고정홈이 형성된 플레이트 형태를 가지며, 상기 전해조 내부에는 상기 전해 연마되는 제품을 지지하면서, 상기 전해 연마되는 제품을 회전시키기 위한 하나 이상의 터닝롤이 더욱 장착되어 있는 것이 바람직하다.

Description

전해 연마 장치 {Electro-polishing apparatus}

본 고안은 전해 연마 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장척(長尺) 스테인레스 가로등 폴(lighting pole) 등 대형 제품의 전해 연마에 유용한 전해 연마 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전해 연마는 일정 조성의 전해액을 채운 전해조에 음극을 설치하고, 연마되는 제품을 양극으로 하여, 연마되는 제품에 직류 전류를 인가함으로서, 제품 표면을 전기 분해시켜, 평활하고 미려한 표면을 얻는 표면처리 방법이다. 이와 같은 전해 연마는 스테인레스, 알루미늄 등 금속 제품의 표면처리에 주로 이용되고 있다. 예를 들어, 스테인레스로 이루어진 제품을 전해 연마시키면, 제품 표면에서 산화를 일으키는 Fe(철) 성분이 용해되어 제거되고, 크롬(Cr) 및 니켈(Ni) 성분이 농축되어, 치밀하고 단단한 부동태 피막을 형성하므로, 내식성이 크게 향상되고 미려한 제품 표면을 얻을 수 있다. 도 1은 통상적인 전해 연마 장치의 개략도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 전해 연마 장치는 전해조(12)의 일 측면에 장착된 음극(14), 전해 연마되는 제품(30)에 연결되는 양극(16), 및 상기 음극(14) 및 양극(16)에 직류 전류를 인가하는 정류기(18)를 포함하며, 상기 전해조(12)에는 전해액(10)이 충진되어 있다. 이와 같은 통상의 전해 연마 장치에 있어서, 연마되는 스테인레스 제품(30)이 강관 등의 장척물인 경우, 연마되는 제품은 도 1에 도시된 바와 같이, 전해조(12)에 수직으로 침적된다. 이와 같이 제품(30)을 전해조(12)에 수직으로 침적시키는 이유는, 전해조(12)를 가로 방향으로 형성하고, 전해조(12)에 수평으로 제품(30)을 침적시킬 경우, 전해 연마시 발생하는 반응 가스(주로, 수소 가스)가 스테인레스 강관 등의 제품(30) 하부에 기포 형태로 부착되어, 제품(30)과 전해액(10)의 접촉을 방해함으로서, 강관 등의 제품(30) 하부에서는 전해 연마가 원활히 수행되지 않아, 미려한 연마 표면을 얻을 수 없기 때문이다. 반면, 도 1에 도시된 바와 같은 수직 침적법을 사용할 경우, 반응 가스가 제품(30) 표면에 부착되지 않고 대기 중으로 쉽게 방출되므로, 균일하고 미려한 전해 연마 표면을 얻을 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같은 수직 침적법 전해 연마 장치의 경우에는, 제품(30)을 권상하기 위한 기중기(40)의 높이를 8m 전후로 높게 형성하더라도, 지면에서 기중기(40) 후크(hook)가 최대로 권상할 수 있는 제품의 높이는 실질적으로 6m 전후에 불과하다. 따라서, 8 내지 12m의 길이를 가지는 장척물인 가로등 폴 등을 수직 침적법으로 전해 연마하기 위해서는 매우 큰 규모의 전해 연마 설비를 필요로 한다. 따라서 통상 6m 이상의 길이를 가지는 가로등 폴 등의 장척물의 경우에는 전해 연마를 수행하지 않고 그대로 사용하고 있으며, 이 경우 부식으로 인해 가로등 폴의 수명이 짧아져 수시로 교체해야 할 뿐 만 아니라, 표면이 불량하여 도시 미관을 해치는 등의 문제점이 있다. 또한, 가로등 폴 등의 장척물을 수직 침적법에 의하여 전해 연마하는 경우에는, 전해 연마되는 제품(30) 상단에만 양극(16)을 설치할 수 있어, 제품(30) 하단부에서는 전류 밀도가 낮아 전해 연마가 균일하게 수행되지 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 6m 이상의 장척물을 수평 침적법으로 전해 연마시킬 수 있는 전해 연마 장치를 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 장척물의 전해 연마에 있어서, 전해 연마의 불균일성을 해소하고, 미려한 표면을 형성할 수 있는 전해 연마 장치를 제공하는 것이다. 본 고안의 또 다른 목적은 전해 연마 설비의 높이를 감소시킬 수 있는 전해 연마 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 전해액이 충진되어 있는 전해조의 길이 방향을 따라, 상기 전해조의 일 측면에 장착된 음극; 상기 전해조의 내부 양단에 형성되어 있으며, 전해 연마되는 제품을 수평으로 지지하는 둘 이상의 양극; 및 상기 둘 이상의 양극 및 음극에 직류 전류를 인가하기 위한 정류기를 포함하는 전해 연마 장치를 제공한다. 여기서, 상기 양극은 전해 연마되는 제품의 위치가 변동되지 않도록, 제품 고정홈이 형성된 플레이트 형태를 가지며, 상기 전해조 내부에는 상기 전해 연마되는 제품을 지지하면서, 상기 전해 연마되는 제품을 회전시키기 위한 하나 이상의 터닝롤이 더욱 장착되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 전해 연마 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2a 및 2b는 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 전해 연마 장치의 정면도 및 A-A선 단면도로서, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 전해 연마 장치는 전해조(72)의 일 측면에 장착된 음극(74), 전해 연마되는 제품(50)을 지지하는 둘 이상의 양극(76), 및 상기 음극(74) 및 양극(76)에 직류 전류를 인가하기 위한 정류기(78)를 포함하며, 상기 전해조(72)에는 전해액(70)이 충진되어 있다. 또한 본 고안에 따른 전해 연마 장치의 내부에는, 필요에 따라, 전해액(70)의 온도를 조절할 수 있는 히터(60)가 더욱 장착되어 있을 수도 있다. 본 고안에 사용되는 전해조(72)는 일 방향으로 긴 길이를 가지는 장척물, 예를 들면 가로등 폴 등의 제품(50)을 길이 방향에 대하여 수평으로 수용할 수 있는 구조를 가지며, 그 내부에는 H₂SO₄, H₃PO₃ 수용액 등의 통상의 전해액(70)이 수용되어 있다. 또한, 상기 전해조(72)의 길이 방향, 즉 장(長)방향을 따라, 상기 전해조(72)의 일 측면 또는 양 측면에는 음극(74)이 장착되어 있으며, 상기 전해조(72)의 내부 양단에는 전해 연마되는 제품(50)을 지지하는 둘 이상의 양극(76)이 형성되어 있다. 상기 둘 이상의 양극(76)은 전해 연마되는 제품(50)의 양단을 수평으로 지지하면서, 상기 정류기(78)로부터 전해 연마되는 제품(50)으로 직류 전원을 공급하는 기능을 한다. 이와 같이, 상기 양극(76)을 통하여 전해 연마되는 제품(50)의 양단으로 전류를 공급함으로서, 장척 제품(50)의 길이에 따른 전류 밀도 차이를 감소시켜, 제품(50) 전체에 대하여 균일한 전해 연마를 수행할 수 있다. 상기 양극(76)이 한 쌍으로 설치될 경우, 상기 양극(76)의 설치 위치는 장척 제품(50)의 말단으로부터 장척 제품(50) 길이의 1/4 지점에 각각 설치되는 것이 전류의 균일한 공급을 위하여 바람직하다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 양극(76)은 전해 연마되는 제품(50)의 위치가 변동되지 않도록, "V"형, "U"형 등의 제품 고정홈이 형성된 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 양극(76)은 "Y"형 파이프의 형태를 가질 수도 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 전해 연마 장치의 동작을 설명하면, 전해 연마되는 제품(30)의 양단을 기중기(미도시)를 이용하여 권상하여, 전해조(72)의 내부 양단에 장착된 상기 둘 이상의 양극(76) 상부에 위치시킨다. 이때, 전해조(72) 내부에는 전해 연마되는 제품(50)이 완전히 잠길 수 있을 정도로 충분한 양의 전해액(70)이 충진되어 있다. 이와 같이, 전해액(70) 내부에 제품(50)을 장착한 후, 정류기(78)를 통하여 전해조(72)의 일 측면에 장착된 음극(74) 및 상기 둘 이상의 양극(76)으로 전류를 공급하면, 전해조(72) 내의 전해액(70)이 제품(50)의 내외면과 접촉되는 과정에서 금속의 용출이 발생하면서, 제품 표면의 돌출부를 선택적으로 용해시켜 제품(50)의 전해 연마가 수행된다. 이때, 상기 둘 이상의 양극(76) 및 음극(74)을 통하여 장척 제품(50) 전체에 균일한 전류 밀도가 인가되므로, 제품(50)의 전체 길이에 걸쳐 균일한 전해 연마가 수행된다.

도 4a 및 4b는 각각 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전해 연마 장치의 정면도 및 B-B선 단면도로서, 도 4a 및 4b에 도시된 전해 연마 장치는 전해 연마되는 제품(50)을 지지하면서, 동시에 전해 연마되는 제품(50)을 회전시키기 위한 하나 이상의 터닝롤(80, turing roll)이 상기 전해조(72) 내부에 더욱 장착된 점이 도 2a에 도시된 전해 연마 장치와 상이한 점이다. 도 4a 및 4b에 도시된 전해 연마 장치는, 터닝롤(80)을 이용하여 전해 연마되는 제품(50)을 회전시키면서, 전해 연마를 수행할 수 있으므로, 전해 연마시 발생하는 반응 가스가 전해 연마되는 제품(50) 하부에 기포 형태로 부착되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 터닝롤(80)은 전해조(72)에 장착된 터닝롤 회전축(82)에 고정 결합되어 있을 수 있으며, 상기 터닝롤 회전축(82)은 그 높이가 가변되는 구조를 가질 수도 있다. 상기 터닝롤 회전축(82)은 통상의 회전 수단에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들러, 상기 회전 수단은 공급되는 전류에 따라서 정?역회전하는 구동 모터(90), 상기 구동 모터(90)의 모터축(92) 말단에 결합되어 있는 제1 풀리(94), 상기 터닝롤 회전축(82)의 말단에 결합되어 있는 제2 풀리(96), 및 상기 제1 및 제2 풀리(94, 96)에 감겨져 있으며, 제1 풀리(94)로부터 전달되는 구동 모터(90)의 회전력을 제2 풀리(96)를 개재하여 상기 터닝롤 회전축(82)으로 전달하여 전해 연마되는 제품(50)을 회전시키는 구동벨트(98)로 이루어져 있다. 따라서, 상기 구동 모터(90)에 전원이 인가되면, 모터축(92)에 고정된 제1 풀리(94)가 회전하면서 구동 벨트(98)를 매개하여, 제2 풀리(96)가 회전하게 된다. 제2 풀리(96)의 회전으로 상기 터닝롤 회전축(82)이 회전하면, 상기 터닝롤 회전축(82)에 고정된 터닝롤(80)이 회전하면서 전해 연마되는 제품(50)을 회전시킨다. 이와 같이 구동 모터(90)를 구동하여 전해 연마되는 제품(50)을 회전시키면서, 전해 연마를 수행하면, 반응가스가 제품(50) 하부에 부착되는 것을 방지하여, 전해 연마되는 제품(50)의 전체 둘레에 걸쳐 균일한 전해 연마, 즉 평활화 및 광택화를 수행할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 전해 연마 장치는 제품 고정홈이 형성된 한 쌍의 양극을 이용하여, 전해조 내에 제품을 수평으로 장착하고, 전류를 인가하여 전해 연마를 수행함으로서, 장척 제품을 수평 침적법으로도 균일하고 양호하게 전해 연마시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전해 연마 설비의 높이를 감소시켜 설비비를 절약할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 통상적인 전해 연마 장치의 개략도.

도 2a 및 2b는 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 전해 연마 장치의 정면도 및 A-A선 단면도.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 전해 연마 장치의 A-A선 단면도.

도 4a 및 4b는 각각 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전해 연마 장치의 정면도 및 B-B선 단면도.

Claims

전해액이 충진되어 있는 전해조의 길이 방향을 따라, 상기 전해조의 일 측면에 장착된 음극;

상기 전해조의 내부 양단에 형성되어 있으며, 전해 연마되는 제품을 수평으로 지지하는 둘 이상의 양극; 및

상기 둘 이상의 양극 및 음극에 직류 전류를 인가하기 위한 정류기를 포함하는 전해 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 양극은 전해 연마되는 제품의 위치가 변동되지 않도록, 제품 고정홈이 형성된 플레이트 형태를 가지는 것인 전해 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 전해조 내부에는 상기 전해 연마되는 제품을 지지하면서, 상기 전해 연마되는 제품을 회전시키기 위한 하나 이상의 터닝롤이 더욱 장착되어 있는 것인 전해 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 터닝롤은 상기 전해조에 장착된 터닝롤 회전축에 고정 결합되어 있으며, 상기 터닝롤 회전축은 회전 수단에 의하여 회전 구동되는 것인 전해 연마 장치.