KR20090005333A - 전기분해에 의한 금속 표면 처리 설비 - Google Patents

Abstract

처리될 부품들이 침지되는 처리액(20)을 수용하는 전해탱크(1)를 포함하는 금속 부품 표면 처리 설비(100)에 있어서, 처리될 부품들이 탱크 내에서 각 부품에 적어도 일회의 회전운동이 가해지도록 회전드럼(2)에 고정되고, 각 탱크(1)는 적어도 2개의 전극(8a, 8b)을 포함하고, 상기 드럼에는 상기 드럼 구동링에 접촉되는 적어도 하나의 접촉 패드를 통해 상기 전극의 극성과 반대되는 극성의 전원에 의해 전류가 공급된다.

금속, 표면처리, 연속, 전해, 탱크

Description

전기분해에 의한 금속 표면 처리 설비{Surface Treatment Installation For Metallic Parts, Particularly By Electrolysis}

본 발명은 전기분해에 의한 금속부품의 표면처리 공정의 개량에 관한 것으로서, 특히 금속부품의 침지 및 이송의 원리를 이용하는 연속 전해 탱크에 관한 것이다.

전기분해에 의한 부품의 표면처리는 전류를 이용해야 하는 공지의 공정이다.

전해는 알루미늄의 양극산화처리, 알루미늄 상에 페인트의 전착을 위한 양극이동(anaphoresis), 아연도금, 크롬도금, 구리도금, 니켈도금, 전기영동(cataphoresis), 인산염처리(phosphating)와 같은 강의 표면처리, 주석도금과 같은 구리의 표면처리 뿐 아니라 플라스틱 부품의 전기도금과 같은 비금속 부품의 전착처리에 적용될 수 있다.

공지의 전해공정에 따르면, 피처리 부품은:

- 전해탱크 내에 고정설치된 지지체 상에 부착된다. 이 경우, 예를 들면 구리 브이(copper vee)와 같은 전해탱크의 연부에 설치된 전기접촉체는 상기 브이 상에 설치된 지지체 및 피처리 부품에 전류를 송전해 준다. 이 공정에서, 전기접촉체를 일정하게 유지하기 위해, 상기 지지체 및 피처리 부품은 고정상태에 유지되어 야 한다. 따라서, 이 공정은 기포의 형성을 방지할 수 없고, 피처리 부품의 중공부분 내의 처리가 부족해지고, 그 결과 처리의 균일성이 부족해진다.

- 전해탱크 내에 비고정상태로 설치된다. 이 경우, 처리된 부품은 집단으로 탱크 내에 설치된 이동식 전극에 접촉된다. 이 공정의 결점은 집단으로 회전되는 부품들이 상호 마찰에 의해 손상되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 공정 및 가동 설비의 결점의 전부 또는 일부를 완화시켜 주는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 액체를 수용하는 적어도 하나의 처리탱크 내에 부품이 완전히 침지되는, 중공 부품 또는 기타 부품과 같은 부품의 표면처리를 수행하기 위해 설비에 관한 것으로서, 탱크 내에서 생성될 수 있는 기포가 상기 중공 부품의 내벽면으로부터 배출되도록 상기 각 중공 부품은 회전 운동 상태에서 침지되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 금속 부품의 표면처리 설비는 처리될 부품들이 침지되는 처리액을 수용하는 전해탱크를 포함하고, 처리될 부품들은 탱크 내의 각 부품들에 적어도 일회의 회전운동이 가해지도록 회전이 가능한 드럼에 고정되고, 상기 탱크는 적어도 2개의 전극을 포함하고, 상기 드럼에는 상기 드럼을 구동하기 위한 구동링에 접촉되는 적어도 하나의 접촉 패드에 의해 상기 전극들의 극성과 반대되는 극성의 전류가 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 탱크는 예를 들면 드럼을 구동하기 위한 구동링을 협지(sandwiching)하는 2세트의 15개의 패드와 같은 일련의 접촉 패드를 포함한다.

다른 특징에 따르면, 상기 접촉 패드는 상기 링의 플랜지를 향해 병진운동하도록 장착되고, 스프링과 같은 탄성장치에 의해 대응하는 측벽의 대응면에 대해 가압된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 인접하는 2개의 패드들은 상기 드럼의 회전중심에 그 중심을 가지는 원호 형태로 배치되고, 상기 각 접촉 패드는 전원에 접속되는 케이블 또는 구리 브레이드에 연결된다.

상기 드럼의 외주는 처리될 부품을 지지하는데 이용되는 카세트를 슬라이딩 가능하게 수용하기 위한 일련의 슬라이드웨이를 포함하고, 상기 슬라이드웨이에는 대응하는 카세트 및 이 카세트에 고정된 부품들에 상기 슬라이드웨이의 전기접촉을 전달함으로써 전기분해가 수행될 수 있도록 상기 슬라이드웨이에 고정되는 가요성 접촉 블레이드가 장착되는 것에 주목해야 한다.

상기 탱크는 치차와 상기 드럼의 측벽 중의 하나의 측벽의 2개의 플랜지의 사이에서 상호 평행하게 장착되는 일련의 페그와의 협동에 의해 상기 회전 드럼을 회전시키기 위한 모터를 포함하는 것에 주목해야 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 탱크는 음극성 또는 양극성에 접속되는 2개의 전극을 구비하고, 상기 드럼에는 그 반대 극성이 공급되고, 상기 전극은 알루미늄 플레이트로 구성된다.

본 발명의 기타의 특징 및 장점은 단지 일례로서 제공된 첨부한 도면을 참조한 하기의 설명에 의해 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 탱크의 단부도이다.

도 2는 평면도이다.

도 3은 측면도이다.

도 4는 도 1의 탱크의 드럼을 제거한 상태의 단부도이다.

본 발명의 처리설비를 채용하는 공정에 따르면, 각 부품들은 탱크 내에서 생성될 가능성이 있는 기포가 부품의 내벽면으로부터 방출되도록 회전 운동 상태에서 적어도 하나의 탱크 내에 침지된다.

도시된 실시예에 따르면, 각 부품은 최소 90도, 바람직하게는 360도의 회전운동이 수행된다.

도시된 실시예에 따르면, 특정한 개수의 부품들은 사전에 이 부품들을 고정하기 위한 적어도 하나의 홀딩부재를 포함하는 지지체 또는 카세트(4) 상에 설치된다.

이 실시예에 따르면, 부품의 처리 설비(100)에는 수평축(X, X')을 중심으로 상기 탱크 내에서 회전되도록 장착되는 드럼(2)이 포함되어 있다. 처리될 부품들은 상기 드럼에 고정된다.

도시된 실시예에 따르면, 드럼(2)은 그 외주 상에 드럼의 회전축선에 평행한 축선을 가지는 일련의 슬라이드웨이(slideway; 3)를 포함한다. 이 슬라이드웨이는 처리될 부품을 지지하는 역할을 하는 카세트(4)를 예를 들면 슬라이딩에 의해 수용 하도록 설계된 것이다.

상기 카세트는 예를 들면 유럽특허출원 EP-A-1 433 537에 기재된 것으로서, 단일의 카세트 상에 다수의 부품들을 고정할 수 있는 일련의 부품 지지체를 포함하는 것이다.

본 발명의 탱크(1)는 치차(6)와 일련의 페그(pegs; 7)의 공동작용에 의해 회전 드럼(2)을 회전시키는 모터를 포함한다. 상기 페그는 드럼의 측벽(10)의 2개의 플랜지(10a, 10b)의 사이에서 상호 평행하게 장착되어 구동 링을 형성한다.

상기 탱크(1)는 예를 들면 알루미늄 부품의 전해를 위한 음극성(negative polarity)에 접속되는 2개의 전극(8a, 8b)을 구비한다. 이들 전극(8a, 8b)은 강이나 구리 부품의 전해하기 위한 경우에는 양극성(positive polarity)에 접속된다.

상기 드럼(2)은 티타늄으로 제작되는 것이 유리하다. 그러나, 아연도금과 같은 금속코팅 표면처리가 필요한 경우에는 예를 들면 플라스틱과 같은 다른 재료로 제작될 수도 있다.

양극처리의 경우, 상기 드럼(2)은 반대 극성, 즉 양극성을 공급받는다.

전류는 드럼을 구동하는 구동링(10)과 접촉하는 적어도 하나의 접촉패드(contact pad; 9)를 이용하여 드럼에 송전된다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 상기 탱크는 도 4에 더욱 상세히 도시된 바와 같이 예를 들면 2세트의 15개의 패드(9a, 9b, 9c, ..., 9o)와 같은 일련의 접촉 패드(9)를 포함한다.

도시된 실시예에 따르면, 상기 드럼의 전기접촉은 상기 2세트의 15개의 패드 들 사이에 구동링(10)을 개재(sandwiching)시키는 것에 의해 형성된다.

상기 접촉 패드(9)는 예를 들면, 흑연으로 제작된다. 그러나, 다른 처리를 위해 다른 재료로 제작될 수도 있다.

각 패드(9)는 상기 링의 플랜지(10a, 10b)를 향해 병진운동하도록 장착되고, 스프링과 같은 탄성장치에 의해 대응하는 측벽의 대응면에 가압된다.

물론, 인접하는 2개의 패드는 도 1 및 도 4에 명확하게 도시된 바와 같이 드럼의 회전중심을 중심으로 하는 원호 형태로 배치된다.

따라서, 흑연 패드들은 이동하는 측벽들에 대해 마찰됨으로써 드럼 전체 구조, 특히 카세트(4)들이 유지되어 있는 슬라이드웨이(3)에 전류를 송전한다.

각 접촉 패드(9)는 전원(13)에 접속되는 케이블 또는 구리 브레이드(copper braid; 12)에 연결된다.

상기 흑연 접촉 패드는 드럼 구동용 구동링의 플랜지(10a, 10b) 상에 마찰됨으로써 카세트를 지지하는 역할을 하는 슬라이드웨이(3)를 포함하는 드럼 전체 구조에 전류를 송전한다.

상기 슬라이드웨이(3)에는 가요성 접촉 블레이드(blades)가 장착되어 있다. 상기 가요성 접촉 블레이드는 대응하는 카세트(4)에 상기 슬라이드웨이의 전기접촉을 전달하고, 그 결과 카세트에 고정되어 있는 부품들에 전기접촉을 전달함으로써 본 실시예의 경우 양극 및 전극(8a, 8b)에 접속되는 부품들 사이에서 전해반응이 발생될 수 있게 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 전극(8a, 8b)은 음극에 접속되는 알루미늄 플레이트로 구성되는 것이 유리하다.

또, 상기 전극을 구성하는 알루미늄 플레이트는 예를 들면 탱크의 벽면에 근접하는 드럼의 양측에 설치되고, 드럼의 회전축선에 평행하게 배치된다.

따라서, 알루미늄의 양극산화처리의 경우 황산과 같은 전해액으로 충만된 상기 탱크(1)는 카세트 상에 고정된 알루미늄 부품을 양극산화처리할 수 있다. 이 장치를 이용하면, 드럼 상에서 횡방향 운동 및 회전운동이 행해지는 카세트 상에 고정된 부품들에 전기분해가 수행된다. 그 결과 처리탱크 내에서 이동하는 부품 상에서 연속적인 전기분해가 가능해진다.

물론, 본 발명은 실시예 및 도면에 도시된 것에 제한되지 않고, 이 실시예의 모든 기술적 등가물 및 조합물도 포함한다.

Claims (11)

1. 처리될 부품들이 침지되는 처리액(20)을 수용하는 전해탱크를 포함하는 금속 부품의 표면처리 설비(100)에 있어서,

   상기 처리될 부품들은 탱크 내의 각 부품들에 적어도 일회의 회전운동이 가해지도록 회전이 가능한 드럼(2)에 고정되고, 상기 탱크(1)는 적어도 2개의 전극(8a, 8b)을 포함하고, 상기 드럼에는 상기 드럼을 구동하기 위한 구동링(10)에 접촉되는 적어도 하나의 접촉 패드(9)에 의해 상기 전극들의 극성과 반대되는 극성의 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
2. 제1항에 있어서, 상기 탱크는 예를 들면 2세트의 15개의 패드(9a, 9b, 9c, ... 9o)와 같은 일련의 접촉 패드(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
3. 제2항에 있어서, 상기 드럼과의 전기접촉은 상기 2세트의 15개의 패드의 사이에 상기 구동링(10)을 개재시키는 것에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
4. 제3항에 있어서, 상기 접촉 패드(9)는 흑연으로 제작되고, 상기 링의 플랜지(10a, 10b)를 향해 병진운동하도록 장착되고, 스프링과 같은 탄성장치에 의해 대 응하는 측벽의 대응면에 가압되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
5. 제4항에 있어서, 상기 인접하는 2개의 패드들은 상기 드럼의 회전중심에 그 중심을 가지는 원호 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
6. 제5항에 있어서, 상기 각 접촉 패드(9)는 전원(13)에 접속되는 케이블 또는 구리 브레이드(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 드럼의 외주는 처리될 부품을 지지하는데 이용되는 카세트(4)를 슬라이딩 가능하게 수용하기 위한 일련의 슬라이드웨이(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 슬라이드웨이(3)에는 대응하는 카세트(4) 및 이 카세트(4)에 고정된 부품들에 상기 슬라이드웨이의 전기접촉을 전달함으로써 전기분해가 수행될 수 있도록 상기 슬라이드웨이에 고정되는 가요성 접촉 블레이드(14)가 장착되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 탱크(1)는 치차(6)와 상기 드럼의 측벽(10) 중의 하나의 측벽의 2개의 플랜지(10a, 10b)의 사이에서 상호 평행하 게 장착되는 일련의 페그(7)와의 협동에 의해 상기 회전 드럼(2)을 회전시키기 위한 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
10. 제1항 내지 제9항 중 한 항에 있어서, 상기 탱크(1)는 음극성 또는 양극성에 접속되는 2개의 전극(8a, 8b)을 구비하고, 상기 드럼(2)에는 그 반대 극성이 공급되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.
11. 제10항에 있어서, 상기 전극(8a, 8b)은 알루미늄 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 부품의 표면처리 설비.

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