KR20050024829A - 텅스텐 와이어의 세척방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텅스텐의 흑화현상을 방지하고, 텅스텐 선경의 균일도를 도모함과 동시에 외관을 향상시키고 양호한 품질과 기능유지에 적합한 텅스텐 와이어의 세척방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 세척공정은 물과 NaOH 또는 KOH를 적정 비율로 배합하고, 전기 세척부 내에 설치된 동판은 -전극에 연결하고, 이송 로울러를 타고 온 텅스텐 와이어는 +전극에 연결하여 전기 세척부 내의 NaOH 또는 KOH수용액을 통과하면서 DC전류를 이용하여 불순물을 세척하고, 세척된 텅스텐 와이어는 물 세척부에서 NaOH 또는 KOH를 물로 세척한 후 전기버너로 구성된 건조부를 통해 건조시키는등 전기세척 공정을 통과하므로서 텅스텐 와이어의 선경을 균일하게 하여 절삭될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

또한 전압조절장치, 변압기, 다이오드로 이루어진 전원공급 장치와; 프레스 및 코일링공정을 거친 텅스텐 와이어를 일정한 회전속도로 공급하는 와이어 공급부와; 전기세척순환부와 순환모터가 마련되고 NaOH또는 KOH수용액이 들어있는 전기세척부와; 전기세척부를 통과한 텅스텐 와이어에서 NaOH 또는 KOH수용액을 세척하기 위하여 물세척 순환부와 순환모터가 마련된 물세척부와; 물로 세척된 텅스텐 와이어를 건조시키기 위한 건조부; 및 건조된 텅스텐 와이어를 권취하는 와이어 회수부로 구성됨을 특징으로 하고 있다.

Description

텅스텐 와이어의 세척방법 및 그 장치{Washing Method and Device of Tungsten Wire}

본 발명은 텅스텐 와이어의 세척방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.

특히 텅스텐의 흑화현상을 방지하고, 텅스텐 선경의 균일도를 도모함과 동시에 외관을 향상시키고 양호한 품질과 기능유지에 적합한 텅스텐 와이어의 세척방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 텅스텐 와이어는 전구나 진공관용 필라멘트, 용접용 전극 또는 전기접점용으로 사용되고, 알루미늄 진공증착용 발열체로서 TV브라운관이나 거울 및 장식용 제품 등에 폭넓게 사용되는 것으로서, 그 제조공정에서 이물질로 인한 피착체의 불량현상이 해소되어야 하고, 선경이 일정하여 전류흐름이 균일하게 유지되어야 할 것을 요구받고 있다.

텅스텐 와이어의 제조공정은 먼저 1㎜ 선경의 텅스텐 와이어를 0.3㎜까지 인발하는 연신공정이 마련되며, 인발한 텅스텐 와이어에 묻어있는 흑연을 전기세척을 통해 제거하므로 흑화현상을 방지하는 전해연마공정, 한가닥의 텅스텐 와이어를 여러가닥으로 연선하여 직선을 잡아주는 연선 및 직선공정, 직선처리된 텅스텐 와이어를 일정길이로 절단하는 절단공정, 연선된 텅스텐 와이어를 다양한 모양으로 만드는 성형 및 권선공정, 프레스와 몰드에 의해 코일을 형성하는 프레스 및 코일링공정, 완성된 제품에서 이물질을 제거하는 세척공정, 수소열처리를 통해 텅스텐 코일의 수명연장과 흑화현상을 방지하는 수소열처리 및 건조공정 그리고 마지막으로 치수, 휨, 갈라짐등을 검사하여 포장하는 검사 및 포장공정의 각 단계가 마련된다.

이러한 종래의 텅스텐 와이어 제조 공정은, 전술한 바와 같이 텅스텐 와이어의 흑화현상을 방지하고 선경의 균일도와 외관의 향상이라는 제 요구사항을 만족하지 못하는 문제점이 있었다.

종래 이와 같은 세척공정에 적용되는 구체적인 수단으로는 전통적으로 바렐연마기에 의한 세척 방법이 사용되어 왔다.

주지하다시피 바렐연마기는 회전축의 상단에 돌출턱을 형성하고 회전디스크의 고정부를 얹은 다음 덮개로 고정하고, 회전디스크를 고정드럼 하부에서 회전시켜 회전디스크에 투입된 피가공물과 연마제를 와류상으로 혼합하여 피가공물을 연마되게 하고, 이에 따라 피가공물이 회전디스크와 고정드럼 사이로 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 회전디스크와 고정드럼 사이의 접촉면이 대략 수직으로 된 폴리우레탄재질의 내측에 회전링과 외측에 고정링을 착설하고 있는 것이다.

그러나 이와 같은 바렐연마기를 이용한 세척으로는 전반적인 세척시간이 약40분정도로 과다할 뿐만 아니라 텅스텐 와이어를 제조하는 과정에서 기름때나 먼지 등의 이물질을 완전하게 제거할 수 없어 이러한 이물질로 인한 피착제의 불량율을 해소할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

또한 위 공정으로 제조되는 대부분의 텅스텐 와이어는 그 선경이 일정하지 못하여 전류의 흐름이 균일하지 못하였으며, 발열작업의 반복으로 텅스텐선이 단절되어 수명이 단축되는 폐단도 내포하고 있었다.

따라서 상기의 문제점을 효율적으로 해결해야 할 방안의 마련이 제조현장 및 사용자의 입장에서 강하게 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 요구사항을 만족하기 위해 안출되어진 것으로, 짧은 시간 동안의 전기 세척으로 텅스텐 와이어의 제조공정에서 발생되는 각종 이물질을 완벽하게 제거하고 일정한 전기세척을 통해 텡스텐 와이어의 표면광택도를 향상 시키고 일정규격의 선경을 유지케하여 전류의 흐름을 균일하게 함과 동시에 텡스텐 와이어의 수명연장을 구현함에 그 안출된 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품의 시간당 단위생산량의 증가로 인한 경쟁력 향상에 기여할 수 있도록 함에도 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제조방법은 연신; 전해연마; 연선 및 직선; 절단; 성형 및 권선; 프레스 및 코일링; 세척; 수소열처리 및 건조 그리고 검사 및 포장으로 이루어지는 텅스텐 와이어의 제조공정에 있어서,

본 발명 텅스텐 와이어의 세척방법은 상기 세척공정에서 물과 NaOH 또는 KOH를 적정 비율로 배합하고, 전기세척부의 내부에 설치된 동판은 -전극에 연결하고, 이송로울러를 타고온 텅스텐 와이어는 +전극에 연결하여 전기세척부 내의 NaOH 또는 KOH수용액을 통과하면서 DC전류를 이용하여 세척하고, 세척된 텅스텐 와이어는 물세척부에서 NaOH 또는 KOH를 물로 세척한 후 약 600℃의 전기 버너로 구성된 건조부를 통해 건조시키는 등 전기세척 공정을 통과하므로서 텅스텐 와이어의 선경을 일정하게 하여 절삭될 수 있도록 함을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 제조장치로는 전압조절장치, 변압기, 다이오드로 이루어진 전원공급장치와; 프레스 및 코일링공정을 거친 텅스텐 와이어를 일정한 회전속도로 공급하는 와이어 공급부와; 전기세척순환부와 순환모터가 마련되고 NaOH 또는 KOH수용액이 들어있는 전기세척부와; 전기세척부를 통과한 텅스텐 와이어에서 NaOH 또는 KOH수용액을 세척하기 위해 물세척 순환부와 순환모터가 마련된 물세척부와; 물로 세척된 텅스텐 와이어를 약600℃의 온도로 건조시키기 위한 건조부; 와이어 공급부에서 와이어 회수부로 텅스텐 와이어를 이동시키는 이송 로울러; 및 건조된 텅스텐 와이어를 권취하는 와이어 회수부로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

첨부된 도 1은 본 발명 세척장치의 개략적인 구성상태를 도시해보인 것이고, 도 2는 본 발명 세척 장치에 인가되는 전원공급장치를 도시해보인 것이다.

본 발명은 공지의 일반화 된 텅스텐 와이어의 제조공정에 있어서의 그 세척공정에 관한 것인바, 먼저 일반화 된 제조공정을 설명하면 제 1단계의연신공정은 약 1㎜ 선경의 텅스텐 와이어를 대략 0.3㎜까지 인발하는 공정을 지칭하며,제 2단계의 전해연마공정은 인발한 텅스텐 와이어를 전기세척하여 흑화현상을 방지하게 된다.

이후, 제 3단계의 연선 및 직선공정은 텅스텐 와이어 여러가닥을 연선하고 직선을 잡아주게 되며, 제 4단계의 절단공정은 직선처리된 텅스텐 와이어를 미리 설정된 일정길이로 절단하게 된다.

이후, 제 5단계의 성형 및 권선공정은 여러가닥으로 연선된 텅스텐 와이어가 다양한 모양으로 만들어 지는 것이며, 제 6단계의 프레스 및 코일링공정은 프레스와 몰드에 의해 소정의 성형작업이 이루어지고, 제 7단계의 세척공정(바렐연마)으로 넘어가게 된다.

세척공정은 성형작업이 끝난 완성된 제품에서 기름때나 이물질을 제거하는 것이며, 제 8단계의 수소열처리 및 건조공정은 약1560℃의 수소열처리를 통해 미세한 이물질까지 완전하게 제거하여 흑화현상을 방지하는 것이며, 제 9단계의 검사 및 포장공정은 건조된 완제품에 대하여 치수, 휨 및 갈라짐 등을 검사한 후 소정의 포장작업이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 종래의 각 단계 공정에서 본 발명이 적용되는 세척 방법은 바렐연마기를 대체하여 전기세척공법이 채택되는 것인데, 상기 전기 세척 공법은 NaOH 또는 KOH수용액을 제조하기 위하여 물과 NaOH 또는 KOH를 적정 비율로 맞춘 후 전기 세척부의 내부에 설치된 동판은 -전극에 연결하고, 이송로울러를 타고온 텅스텐 와이어는 +전극에 연결하여 전기세척부 내의 NaOH 또는 KOH수용액을 통과하면서 DC전류를 이용한 소정의 세척이 이루어지도록 하는 것이다.

이때 세척중 텅스텐와이어의 표피에 묻어있는 불순물이 떨어져 나가게 되므로 와이어의 표면은 매끄럽게 되고 광택도가 향상된다. 또한 이때 전기 세척 순환부 순환 모터의 강력한 수용액의 펌핑작용으로 텅스텐 와이어의 외피가 깎여 나가게 되는데 그 범위는 0.03%를 넘지 아니하므로 텅스텐 와이어의 굵기는 균일하게 되어 전류가 일정하게 흐르게 되므로 텅스텐 와이어의 수명이 연장되는 것이다.

이때 세척시간으로는 5/sec를 초과하지 않도록 제어한다. 이후 세척된 텅스텐 와이어는 깨끗한 물을 이용하여 물세척부에서 NaOH 또는 KOH수용액을 세척하게 되고, 약 600℃의 전기버너로 구성된 건조기를 통해 건조시키는 등 일련의 전기세척과정을 통과한 다음 텅스텐 와이어는 와이어 회수부에 순차적으로 권취된다.

한편, 이러한 본 발명을 구현하기 위한 세척장치는 전압조절장치와 변압기 그리고 다이오드로 이루어진 전원공급장치(1); 프레스 및 코일링공정을 거친 텅스텐 와이어를 일정한 회전속도로 공급하기 위한 와이어공급부(2); NaOH 또는 KOH수용액중에 텅스텐 와이어가 통과되면서 일정 시간동안 세척될 수 있도록 한 전기세척부(3); 전기세척부(3)를 거친 텅스텐 와이어에서 NaOH 또는 KOH수용액을 세척하기 위한 물세척부(4); 이동되는 텅스텐 와이어를 안내 지지하여 주는 이송로울러(5); 세척된 텅스텐 와이어를 약600℃의 전기버너를 이용하여 건조시키는 건조부(6) 및 건조된 텅스텐 와이어를 순차적으로 권취시키는 와이어회수부(7)로 이루어진다.

상기 세척장치에 포함되는 감속모터(8)는 텅스텐 와이어의 이동속도를 조절하여 주는 것으로 1,800rpm, 90:1의 속도로 분당 20회전을 하도록 설정된다.

전기세척순환부(9)는 전기 작용에 의해 뜨거워진 고온의 KOH수용액을 차가운 저온의 수용액으로 순환시켜주는 수단으로 마련되며, 순환모터(10)를 포함한다.

물세척순환부(11) 역시 별도의 순환모터(12)를 포함하고 와류작용에 의하여 세척이 가능할 수 있도록 구비되는 것이며, 기타 본 발명 장치의 안정적인 운전을 위하여 스위치, 속도조절계, 표시수단 등으로 구성되는 콘트롤부(13)가 일체로 제공된다.

한편, 본 발명은 그에 관한 최선의 실시예만을 언급하였으나, 굳이 이에 한정되지 않으며 본 발명의 목적범위내에서 청구범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있는 것이라면 본 발명의 권리범위에 속하는 것임은 자명한 것이라 하겠다.

이러한 방법 및 장치를 갖는 본 발명에 따르면, 약 3/sec의 짧은 작업시간 동안에 이물질의 완벽한 제거가 가능해져 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 제품의 원가 역시 종래 대비 약 13%정도를 절감할 수 있게 되어 경제적 유용성이 매우 우수한 장점을 갖는다.

또한, 세척과정을 통해 제품의 하자를 용이하게 발견할 수 있으며, 매끄럽고 우수한 광택도를 가지며 선경을 일정하게 유지될 수 있어 전류의 흐름을 균일하게 하므로 텅스텐 와이어의 수명 및 작업시 그 교체주기를 연장시킬 수 있게 된다.

아울러, 각종의 기름때와 먼지 등이 완벽하게 제거되므로 흑화 현상이 방지되고 피착체의 불량이 방지되므로 제조 및 사용자 모두의 만족감을 구현할 수 있는 효용성을 부여받는다.

도 1은 본 발명에 적용되는 세척장치의 개략적 구성도.

도 2는 본 발명 세척장치에 인가되는 전원공급 장치의 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 전원공급장치 2 : 와이어 공급부

3 : 전기세척부 4 : 물세척부

5 : 이송로울러 6 : 건조부

7 : 와이어회수부 8 : 감속모터

9 : 전기세척순환부 10,12 : 순환모터

11 : 물세척순환부 13 : 콘트롤부

Claims (2)

1. 압연; 전해연마; 연선 및 직선; 절단; 성형 및 권선; 프레스 및 코일링; 세척; 수소열처리 및 건조 그리고 검사 및 포장으로 이루어지는 텅스텐 와이어의 제조공정에 있어서,

   상기 세척공정은 물과 NaOH 또는 KOH를 적정 비율로 배합하고, 전기 세척부의 내부에 설치된 동판은 -전극에 연결하고, 이송 로울러를 타고 온 텅스텐 와이어는 +전극에 연결하여 전기 세척부 내의 NaOH 또는 KOH수용액을 통과하면서 DC전류를 이용하여 세척하고, NaOH 또는 KOH 수용액으로 세척된 텅스텐 와이어는 물 세척부 내에서 물로 세척한 후 전기 버너로 구성된 건조기를 통해 건조시키는 등의 전기세척 과정을 통과하여 선경이 균일한 텅스텐 와이어를 얻어 절삭할 수 있음을 특징으로 하는 텅스텐 와이어의 세척방법.
2. 전압조절장치, 변압기, 다이오드로 이루어진 전원 공급장치와; 프레스 및 코일링공정을 거친 텅스텐 와이어를 일정한 회전속도로 공급하는 와이어 공급부와;

   텅스텐 와이어가 통과 될 수 있고 전기세척순환부가 마련되고 NaOH 또는 KOH수용액이 담긴 전기 세척부와;

   전기세척부를 거친 텅스텐 와이어에서 NaOH 또는 KOH수용액을 세척하기 위한 물세척부와; 세척된 텅스텐 와이어를 건조시키기 위한 건조부; 및

   건조된 텅스텐 와이어를 권취하는 와이어 회수부로 구성됨을 특징으로 하는 텅스텐 와이어의 세척장치.