KR20130047078A - Surface treatment method for nut bore and surface treatment apparatus for nut bore - Google Patents

Surface treatment method for nut bore and surface treatment apparatus for nut bore Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A surface-treatment method for an inner diameter of a nut and a surface-treatment device for the same are provided to improve the uniformity of depositing a nut. CONSTITUTION: A surface-treatment method for an inner diameter of a nut comprises: a first step(S110) for treating the nut of a stainless steel material; a second step(S120) for activating the surface of the nut; a third step(S130) for electroplating the surface plating solution by circulating the surface plating solution from the upper part of the inner diameter of the nut to the lower part of the same or from the lower part of the inner diameter of the nut to the upper part of the same; and a fourth step(S140) of buffing the outer diameter of the nut. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S110) Process nut; (S120) Activate the surface; (S130) Electroplate the inner periphery of the nut with silver; (S140) Buff the outer periphery of the nut

Description

너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치{SURFACE TREATMENT METHOD FOR NUT BORE AND SURFACE TREATMENT APPARATUS FOR NUT BORE}Inner diameter surface treatment method of nut and inner diameter surface treatment apparatus of nut {SURFACE TREATMENT METHOD FOR NUT BORE AND SURFACE TREATMENT APPARATUS FOR NUT BORE}

본 발명은 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 장비 중 고순도 특수 가스 라인 밸브 부품 등에 사용되는 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inner diameter surface treatment method of a nut and an inner diameter surface treatment apparatus of a nut, and more particularly, to an inner diameter surface treatment method of a nut used for high purity special gas line valve parts and the like in semiconductor equipment, and an inner diameter surface treatment apparatus of a nut.

반도체 설비 중 고순도 특수가스 라인에 사용되는 배관 연결 부품인 너트(Female Nut)가 적용되는 배관 라인 내부에 사용되는 고순도 특수 가스는 소량만 외부로 유출되어도 인체에 유해한 유독 가스로 그 위험성이 매우 높다. 따라서 너트 체결시 파생될 수 있는 슬라이드성 향상을 위해 내경의 밀착성 및 피막 균일성이 우수한 은도금 표면 처리가 요구되고 있는 실정이다. 은의 경우 연성이 매우 우수한 금속으로 너트 체결시 나사 요철 가공된 소재의 마찰력을 줄여 반복 체결시 발생하는 불량을 줄여 슬라이드성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.High-purity special gas used inside the piping line where the nut (Female Nut), which is used for the high-purity special gas line, is applied to the semiconductor equipment. Therefore, in order to improve the sliding properties that can be derived when tightening the nut, the silver plating surface treatment excellent in the adhesion and coating uniformity of the inner diameter is required. In the case of silver, it is a very ductile metal, which can reduce the frictional force of the material that is unevenly screwed when tightening the nut, thereby reducing the defects caused by repeated tightening, thereby improving the slideability and durability.

이와 같이, 너트의 불량 체결은 가스 누출에 따른 다수의 인명 손상과 연관이 있기 때문에 고가의 은도금 적용이 가능한 고부가 가치의 표면 처리 분야라고 할 수 있으나, 가격 경쟁력 및 불필요한 손실 예방을 위한 내경만 표면 처리가 요구되고 있다.As such, the fastening of the nut is a high value-added surface treatment field that can be applied to expensive silver plating because it is associated with a large number of human injury due to gas leakage, but only inner diameter surface treatment for price competitiveness and unnecessary loss prevention Is required.

도 1은 종래의 너트의 내경 표면처리 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an inner diameter surface treatment apparatus of a conventional nut.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 너트의 내경 표면처리 장치는, 시안화은 도금액을 수용하는 전해도금조(10)와, 은판으로 구성되는 양극(11)과, 너트(N)를 지지하는 너트 지그(12)와, 너트 지그(12)에 연결되는 음극(13)으로 구성되어, 너트의 내경에 은 도금을 하고 있다.As shown in FIG. 1, the conventional inner diameter surface treatment apparatus of a nut includes an electroplating bath 10 containing a silver cyanide plating solution, an anode 11 formed of a silver plate, and a nut jig supporting a nut N. (12) and the cathode (13) connected to the nut jig (12), the inner diameter of the nut is plated with silver.

하지만, 종래의 경우 너트 내부 코너 부위는 극간 거리가 멀어 도금 피막층이 거의 생성되지 않아, 너트 내경의 도금 두께 불균일의 문제가 있으며, 전기 도금시 기포 발생으로 인한 도금 불량의 문제가 있다. 또한, 너트의 소재인 스테인리스강의 부동태에 의한 도금 피막층 밀착성 부족으로, 배관 부품 체결전 초음파 세척시 도금층이 박리되는 현상이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 은 소재의 사용으로 가격 경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.However, in the conventional case, the inner portion of the nut has a far distance between the poles, so that a plating film layer is hardly generated, and there is a problem of uneven plating thickness of the nut inner diameter, and a problem of plating failure due to bubbles during electroplating. In addition, due to the lack of adhesion of the plating film layer due to the passivation of the stainless steel, which is the material of the nut, there is a problem that the plating layer is peeled off during the ultrasonic cleaning before the fastening of the piping parts. In addition, there is a problem that the price competitiveness is lowered by the use of silver material.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 너트의 도금 균일성을 향상시킬 수 있는 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an inner diameter surface treatment method of the nut and the inner diameter surface treatment apparatus of the nut that can improve the plating uniformity of the nut.

또한, 본 발명은 너트의 도금 밀착성을 향상시킬 수 있는 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an inner diameter surface treatment method of a nut and an inner diameter surface treatment apparatus of a nut that can improve plating adhesion of the nut.

또한, 본 발명은 고가의 은을 대체할 수 있으며 상술한 도금 특성, 예컨대 연성(경도), 도금 균일성을 도모할 수 있는 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is to provide an internal diameter surface treatment method of the nut and the inner diameter surface treatment apparatus of the nut that can replace the expensive silver and can achieve the above-described plating characteristics, such as ductility (hardness), plating uniformity. There is this.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems to be solved by the present invention, which are not mentioned here, As will be appreciated by those skilled in the art.

본 발명에 따른 너트의 내경 표면처리 방법은, 스테인리스강 재질의 너트를 가공하는 제1 단계; 스테인리스강 활성화 전처리와, 니켈 스트라이크 전처리를 통하여 너트의 표면을 활성화하는 제2 단계; 전해도금조에서, 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 배치하고 너트를 음극에 연결한 후, 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 양극을 배치하고, 표면 도금액을 너트 내경의 상측에서 하측 또는 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환시켜 전해도금하는 제3 단계; 및 너트의 외경을 버핑하는 제4 단계를 포함한다.An inner diameter surface treatment method of a nut according to the present invention includes a first step of processing a nut made of stainless steel; A second step of activating the surface of the nut through stainless steel activation pretreatment and nickel strike pretreatment; In the electroplating bath, the inner diameter of the nut is placed in the vertical direction, the nut is connected to the cathode, and the anode is disposed in the vertical direction in the inner diameter space of the nut, and the surface plating solution is lowered from the upper side of the nut inner diameter or the nut inner diameter. A third step of electroplating by circulating from below to above; And a fourth step of buffing the outer diameter of the nut.

또한, 본 발명의 제2 단계에서는, 스테인리스강 활성화 전처리액이, 질산 200ml/L 내지 500ml/L와, 불산 30ml/L 내지 80ml/L를 포함하며, 온도 50℃ 내지 60℃, 처리시간 30초 내지 60초에서 스테인리스강 활성화 전처리를 한 후 수세하고, 니켈 스트라이크 전처리액이, 설파민산 니켈, 황산니켈 또는 염화니켈의 0.5M 내지 3.0M의 니켈 공급원과, 황산 또는 염산의 1.0M 내지 6.0M의 완충제를 포함하며, 전류밀도 1A/dm2 내지 10A/dm2, 전류공급 (+)로 60초 내지 120초 (-)로 60초 내지 120초, 온도 20℃ 내지 50℃에서 니켈 스트라이크 전처리하는 것을 특징으로 한다.Further, in the second step of the present invention, the stainless steel activated pretreatment liquid includes 200 ml / L to 500 ml / L nitric acid and 30 ml / L to 80 ml / L hydrofluoric acid, and has a temperature of 50 ° C. to 60 ° C. and a treatment time of 30 seconds. Stainless steel activated pretreatment in 60 seconds and then washed with water, and the nickel strike pretreatment liquid is 0.5M to 3.0M nickel source of nickel sulfamate, nickel sulfate or nickel chloride and 1.0M to 6.0M of sulfuric acid or hydrochloric acid. Pretreatment with a nickel strike at a current density of 1 A / dm 2 to 10 A / dm 2 , 60 seconds to 120 seconds (-) with current supply (+), 60 seconds to 120 seconds, and temperature of 20 ° C. to 50 ° C. It features.

또한, 본 발명의 제3 단계에서는, 표면 도금액이 은 도금액인 것을 특징으로 한다.In the third step of the present invention, the surface plating solution is a silver plating solution.

또한, 본 발명의 제3 단계에서는, 표면 도금액이 구리 주석 합금 도금액인 것을 특징으로 한다.In the third step of the present invention, the surface plating solution is a copper tin alloy plating solution.

또한, 본 발명은, 구리 주석 합금 도금액이, 황산주석 또는 염화주석의 0.1M 내지 0.3M의 주석 공급원과, 황산구리 또는 염화구리의 0.05M 내지 0.4M의 구리 공급원과, 황산 50g/L 내지 150g/L의 전도성향상 첨가제와, DL-메타오닌, 구연산 또는 타르타르산 중 어느 하나의 50g/L 내지 150g/L의 균일성향상 첨가제를 포함하며, 전류밀도 1A/dm2 내지 30A/dm2, 온도 30℃ 내지 40℃에서 전해 도금하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a copper tin alloy plating solution comprising a tin source of 0.1M to 0.3M of tin sulfate or tin chloride, a copper source of 0.05M to 0.4M of copper sulfate or copper chloride, and 50g / L to 150g / of sulfuric acid. L-conductivity enhancing additive, and 50g / L to 150g / L uniformity improving additive of any one of DL-methionine, citric acid or tartaric acid, the current density of 1A / dm 2 to 30A / dm 2 , temperature 30 ℃ It is characterized in that the electroplating at ~ 40 ℃.

본 발명의 너트의 내경 표면처리 장치는, 표면 도금액을 수용하는 전해도금조; 전해도금조 상에 마련되며, 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 위치시키는 너트 지그; 너트에 연결되는 음극; 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 배치되는 양극; 음극과 양극에 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원공급원; 및 표면 도금액이 너트 내경의 상측에서 하측 또는 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환하도록, 전해도금조의 표면 도금액을 너트 지그에 공급하는 여과기 펌프를 포함한다. The inner diameter surface treatment apparatus of the nut of this invention is an electroplating tank which accommodates a surface plating liquid; A nut jig provided on the electroplating tank and positioned so that the inner diameter of the nut faces the vertical direction; A cathode connected to the nut; An anode disposed in a vertical direction in an inner diameter empty space of the nut; A power supply source connected to the cathode and the anode to supply power; And a filter pump for supplying the surface plating liquid of the electroplating bath to the nut jig so that the surface plating liquid circulates from the upper side to the lower side of the nut inner diameter or the lower side to the upper side of the nut inner diameter.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치는, 전해도금조의 구성을 개선하여 너트의 도금 균일성을 향상시킬 수 있으며, 기포 발생에 의한 불량 방지를 도모할 수 있는 효과가 있다.By the means for solving the above problems, the inner diameter surface treatment method of the nut of the present invention and the inner diameter surface treatment apparatus of the nut can improve the configuration of the electroplating bath to improve the plating uniformity of the nut, preventing the defect caused by bubbles There is an effect that can be planned.

또한, 본 발명의 너트의 내경 표면처리 방법 및 너트의 내경 표면처리 장치는, 스테인리스강 활성화 전처리와, 니켈 스트라이크 전처리를 통하여, 너트의 도금 밀착성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the inner diameter surface treatment method of the nut of the present invention and the inner diameter surface treatment apparatus of the nut have an effect of improving plating adhesion of the nut through stainless steel activation pretreatment and nickel strike pretreatment.

또한, 본 발명은 구리 주석 합금을 이용하는 한편, 각종 첨가제를 포함시킴으로써, 고가의 은을 대체할 수 있으며 상술한 도금 특성, 예컨대 연성(경도), 도금 균일성을 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention utilizes a copper tin alloy and, by including various additives, can replace expensive silver and has the effect of achieving the above-described plating characteristics such as ductility (hardness) and plating uniformity.

도 1은 종래의 너트의 내경 표면처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치의 다른예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
1 is a view showing an inner diameter surface treatment apparatus of a conventional nut.
2 is a flow chart for explaining the inner diameter surface treatment method of the nut according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing an inner diameter surface treatment apparatus of a nut according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing another example of the inner diameter surface treatment apparatus of the nut according to the first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart for explaining a method for treating the inner diameter of the nut according to the second embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

<제1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. 2 is a flow chart for explaining the inner diameter surface treatment method of the nut according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법은, 다음의 단계에 따라 이루어진다. As shown in FIG. 2, the inner diameter surface treatment method of the nut according to the first embodiment of the present invention is performed by the following steps.

먼저, 제1 단계(S110)에서는, 스테인리스강 재질의 너트를 가공한다. 구체적으로, 스테인리스강 부재로 내부가 관통되는 암너트(Female Nut) 형상의 너트를 제작하고, 탈지하고 수세한다.First, in a first step (S110), a nut made of stainless steel is processed. Specifically, a nut made of a female nut shape penetrated by a stainless steel member is manufactured, degreased, and washed with water.

다음으로, 제2 단계(S120)에서는, 스테인리스강 활성화 전처리와, 니켈 스트라이크(Ni strike) 전처리를 통하여 너트의 표면을 활성화한다. 구체적으로, 스테인리스강 활성화 전처리는 산화층을 제거하여 표면개질을 개선하는 공정으로, 스테인리스강 활성화 전처리액이, 질산 200ml/L 내지 500ml/L와, 불산 30ml/L 내지 80ml/L를 포함하며, 온도 50℃ 내지 60℃, 처리시간 30초 내지 60초에서 스테인리스강 활성화 전처리를 행하고 수세한다. 이때, 불산의 함량이나 온도가 기준보다 낮을 시에는 표면 활성화 되지 않아 밀착성이 나빠지고, 불산의 농도 및 온도가 높고, 처리 시간이 길어 지면 외관의 표면 광택이 나빠지므로, 상기의 농도 및 온도를 유지하는 것이 중요하다.Next, in the second step (S120), the surface of the nut is activated through the stainless steel activation pretreatment and the nickel strike pretreatment. Specifically, the stainless steel activation pretreatment is a process of improving the surface modification by removing the oxide layer, the stainless steel activation pretreatment solution, 200ml / L to 500ml / L nitric acid, 30ml / L to 80ml / L, and the temperature Stainless steel activation pretreatment is performed and washed with water at 50 degreeC-60 degreeC, and processing time 30 second-60 second. At this time, when the content or temperature of the hydrofluoric acid is lower than the standard, the surface is not activated and the adhesion is deteriorated, and when the concentration and temperature of the hydrofluoric acid are high and the treatment time is long, the surface gloss of the exterior becomes poor, thus maintaining the above concentration and temperature. It is important to do.

또한, 니켈 스트라이크 전처리는 얇은 피막 형성으로 이후 도금층의 점착성을 향상시키는 공정으로, 니켈 스트라이크 전처리액이, 설파민산 니켈, 황산니켈 또는 염화니켈의 0.5M 내지 3.0M의 니켈 공급원과, 황산 또는 염산의 1.0M 내지 6.0M의 완충제를 포함하며, 전류밀도 1A/dm2 내지 10A/dm2, 전류공급 (+)로 60초 내지 120초 (-)로 60초 내지 120초, 온도 20℃ 내지 50℃에서 니켈 스트라이크 전처리를 행하고 수세한다.In addition, the nickel strike pretreatment is a process of improving the adhesion of the plated layer by forming a thin film, wherein the nickel strike pretreatment liquid is formed of a nickel source of 0.5M to 3.0M of nickel sulfamate, nickel sulfate or nickel chloride, and sulfuric acid or hydrochloric acid. It contains a buffer of 1.0M to 6.0M, the current density of 1A / dm 2 to 10A / dm 2 , 60 seconds to 120 seconds (+) in the current supply (+), 60 seconds to 120 seconds, the temperature 20 ℃ to 50 ℃ Nickel strike pretreatment is performed at and washed with water.

이와 같이, 너트 표면에 도금을 하기 위해 안정적인 표면 개질이 필요하며, 제2 단계(S120)를 통하여, 표면 밀착성을 향상시키는 표면 활성화 처리를 통한 도금 밀착성을 향상시킴으로써, 제품 사용시 발생할 수 있는 박리 문제를 해결할 수 있다. As such, stable surface modification is required to plate the surface of the nut, and through the second step (S120), by improving the plating adhesion through the surface activation treatment to improve the surface adhesion, it is possible to eliminate the peeling problem that may occur when using the product. I can solve it.

다음으로, 제3 단계(S130)에서는 전해도금조에서, 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 배치하고 너트를 음극에 연결한 후, 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 양극을 배치하고, 은 도금액의 표면 도금액을 너트 내경의 상측에서 하측 또는 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환시켜 전해도금한다. 이때, 은 도금액은 시안화은 도금액을 사용하도록 하며, 도금 후 너트는 수세하도록 한다. 제3 단계(S130)의 전해도금을 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치에 관한 보다 상세한 설명은 다음의 도 3 및 도 4를 통해 후술하기로 한다.Next, in the third step (S130), in the electroplating bath, the inner diameter of the nut is disposed in the vertical direction, and after connecting the nut to the negative electrode, the positive electrode is disposed in the vertical direction in the inner diameter empty space of the nut, silver plating solution The electroplating is carried out by circulating the surface plating liquid of circulating from the upper side of the nut inner diameter to the lower side or the lower side of the nut inner diameter to the upper side. At this time, the silver plating solution is to use the silver cyanide plating solution, and after plating the nut is washed with water. The inner diameter surface treatment apparatus of the nut according to the first embodiment of the present invention for the electroplating of the third step (S130) will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing an inner diameter surface treatment apparatus of a nut according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치는, 표면 도금액인 은 도금액을 수용하는 전해도금조(110)와, 전해도금조(110) 상에 마련되며, 너트(N)의 내경이 상하 방향을 향하도록 위치시키는 너트 지그(120)와, 너트(N)에 연결되는 음극(130)과, 너트(N)의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 배치되는 양극(140)과, 음극(130)과 양극(140)에 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원공급원(150)과 은 도금액이 너트(N) 내경의 상측에서 하측으로 순환하도록 전해도금조(110)의 은 도금액을 너트 지그(120)에 공급하는 여과기 펌프(160)를 포함한다.As shown in FIG. 3, an inner diameter surface treatment apparatus for a nut according to a first embodiment of the present invention includes an electroplating tank 110 for receiving a silver plating solution as a surface plating solution, and an electroplating tank 110. It is disposed in the vertical direction in the nut jig 120 to position the inner diameter of the nut (N) in the vertical direction, the cathode 130 connected to the nut (N), and the inner diameter empty space of the nut (N) The electroplating bath 110 is connected to the positive electrode 140, the negative electrode 130, and the positive electrode 140 to supply power, and the silver plating solution circulates from the upper side to the lower side of the nut N. And a strainer pump 160 for supplying the silver plating solution to the nut jig 120.

참고로, 도 3에서 너트(N)는 총 4개가 수평하게 배치되며, 음극(130)은 이들 각각에 연결되지만, 도 3에서는 너트(N)에 너트 지그(120)가 체결된 구조 및 형상을 나타내기 위해 우측 2개의 너트(N)에 연결되는 음극(130)은 삭제하였다. 다음 도 4에서도 마찬가지이다. For reference, a total of four nuts N are horizontally arranged in FIG. 3, and the cathode 130 is connected to each of them, but in FIG. 3, the structure and shape of the nut jig 120 fastened to the nut N are illustrated. For the sake of illustration, the cathode 130 connected to the two right nuts N is omitted. The same applies to FIG. 4.

이와 같은 구성에 의해, 너트(N) 내경에서 음극(130)과 양극(140)의 극간 거리의 편차 문제를 개선하여 은 도금층이 균일하게 형성된다. 또한, 너트(N)의 내경 빈 공간이 상하 방향으로 배치되기 때문에, 전기 도금시 발생되는 기포는 너트(N) 내경에 부착 없이 상방으로 이동하여, 기포 발생으로 인한 도금 불량의 문제를 해결할 수 있다. By such a configuration, the silver plating layer is uniformly formed by improving the problem of deviation of the gap between the cathode 130 and the anode 140 at the nut N inner diameter. In addition, since the inner diameter empty space of the nut N is disposed in the vertical direction, bubbles generated during electroplating move upwards without being attached to the inner diameter of the nut N, thereby solving the problem of plating failure due to bubble generation. .

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 장치의 다른예를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing another example of the inner diameter surface treatment apparatus of the nut according to the first embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 구조의 너트의 내경 표면처리 장치는, 표면 도금액인 은 도금액을 수용하는 전해도금조(210)와, 전해도금조(210) 상에 마련되며, 너트(N)의 내경이 상하 방향을 향하도록 위치시키는 너트 지그(220)와, 너트(N)에 연결되는 음극(230)과, 너트(N)의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 배치되는 양극(240)과, 음극(230)과 양극(240)에 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원공급원(250)과 은 도금액이 너트(N) 내경의 하측에서 상측으로 순환하도록 전해도금조(210)의 은 도금액을 너트 지그(220)에 공급하는 여과기 펌프(260)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the inner diameter surface treatment apparatus of the nut of another structure according to the first embodiment of the present invention includes an electroplating tank 210 for receiving a silver plating liquid as a surface plating liquid, and an electroplating tank 210. It is provided on the top, and the nut jig 220 to position the inner diameter of the nut (N) in the vertical direction, the cathode 230 connected to the nut (N), and the inner diameter of the nut (N) in the vertical direction An electrolytic plating bath connected to the anode 240, the cathode 230, and the anode 240, respectively, to supply power and the silver plating solution to circulate from the lower side of the nut N to the upper side. And a strainer pump 260 for supplying the silver plating liquid of 210 to the nut jig 220.

이와 같은 구성에 의해, 은 도금층을 균일하게 형성하며, 기포 발생으로 인한 도금 불량의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 너트 지그(220)에서 은 도금액을 하측으로부터 천천히 채워서 상측으로 넘치게 하는 순환 방식으로 너트 지그(220)에서 은 도금액을 충분히 공급하여 도금 효율을 향상시킬 수 있다.By such a configuration, the silver plating layer is formed uniformly, and the problem of plating failure due to bubble generation can be solved. In addition, the nut jig 220 slowly fills the silver plating solution from the lower side to overflow the nut in a circular manner. The jig 220 may improve the plating efficiency by sufficiently supplying the silver plating solution.

다음으로, 제4 단계(S140)에서는 너트의 외경을 버핑(buffing)하여, 도금시 외경에 부착된 잔존 은 도금층을 제거하고 외경의 광택을 도모한다. 이후, 건조와 포장을 통해 너트 완제품을 완성한다. 덧붙여, 버핑 공정의 전후에는 은 도금층의 변색 방지 공정을 더 포함함으로써, 외관상 광택 효과와 변색방지를 도모할 수 있다.Next, in the fourth step S140, the outer diameter of the nut is buffed to remove the remaining silver plating layer attached to the outer diameter at the time of plating, thereby achieving gloss of the outer diameter. The nut is then finished by drying and packaging. In addition, before and after the buffing step, the discoloration prevention step of the silver plating layer is further included, whereby the appearance of gloss effect and discoloration prevention can be achieved.

<제2 실시예>Second Embodiment

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. 5 is a flowchart for explaining a method for treating the inner diameter of the nut according to the second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법은, 도 2를 통해 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법의 제1 단계(S110), 제2 단계(S120) 및 제4 단계(S140)와 동일 또는 유사하므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. As shown in FIG. 5, the inner diameter surface treatment method of the nut according to the second embodiment of the present invention is the first step of the inner diameter surface treatment method of the nut according to the first embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2. Since it is the same as or similar to the step S110, the second step S120, and the fourth step S140, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 너트의 내경 표면처리 방법은, 제3 단계(S230)에서 도 3의 너트의 내경 표면처리 장치 또는 도 4의 너트의 내경 표면처리 장치 중 어느 하나를 사용하여, 전해도금조에서 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 배치하고 너트를 음극에 연결한 후, 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 양극을 배치하고, 구리 주석 합금 도금액의 표면 도금액을 너트 내경의 상측에서 하측 또는 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환시켜 전해도금한다. In addition, the inner diameter surface treatment method of the nut according to the second embodiment of the present invention, using either the inner diameter surface treatment apparatus of the nut of Figure 3 or the inner diameter surface treatment apparatus of the nut of Figure 4 in the third step (S230). In the electroplating bath, the inner diameter of the nut is placed in the up and down direction, the nut is connected to the cathode, and the anode is disposed in the up and down direction in the inner diameter space of the nut, and the surface plating liquid of the copper tin alloy plating liquid is Electrolytic plating is performed by circulating from the upper side to the lower side or the lower side of the nut inner diameter to the upper side.

이때, 본 발명의 제2 실시예에서는, 표면 도금액을 은 도금액 대신 구리 주석 합금 도금액을 사용한다. 구체적으로, 구리 주석 합금 도금액이, 황산주석 또는 염화주석의 0.1M 내지 0.3M의 주석 공급원과, 황산구리 또는 염화구리의 0.05M 내지 0.4M의 구리 공급원과, 황산 50g/L 내지 150g/L의 전도성향상 첨가제와, DL-메타오닌, 구연산 또는 타르타르산 중 어느 하나의 50g/L 내지 150g/L의 균일성향상 첨가제를 포함하며, 전류밀도 1A/dm2 내지 30A/dm2, 온도 30℃ 내지 40℃에서 전해 도금하도록 한다. In this case, in the second embodiment of the present invention, the copper plating solution is used instead of the silver plating solution. Specifically, the copper tin alloy plating solution comprises 0.1M to 0.3M tin source of tin sulfate or tin chloride, 0.05M to 0.4M copper source of copper sulfate or copper chloride, and 50g / L to 150g / L sulfuric acid conductivity. An enhancement additive, and a uniformity improving additive of 50 g / L to 150 g / L of any one of DL-methionine, citric acid or tartaric acid, and having a current density of 1 A / dm 2 to 30 A / dm 2 and a temperature of 30 ° C. to 40 ° C. Electrolytic plating at

이는, 전류 밀도 편차 없는 우수한 2원계 합금 도금으로 도금 밀착성 및 도금 균일성이 우수한 도금층을 형성하는 구리 주석 합금 전해 도금 방법으로, 특히 안정적인 첨가제 공급을 통한 전류 밀도 편차에 따른 도금두께 편차를 최소화하여 도금 두께 균일성을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 구리 주석 합금 도금을 위한 구리 공급원 및 주석 공급원과, 전도성 향상을 위한 전도성향상 첨가제와, 도금 균일성을 향상하는 균일성향상 첨가제를 포함시킨다.This is a copper tin alloy electrolytic plating method that forms a plating layer with excellent adhesion and plating uniformity with excellent binary alloy plating without current density variation, and in particular, minimizes plating thickness variation due to current density variation through stable additive supply. Thickness uniformity can be kept constant. That is, a copper source and a tin source for copper tin alloy plating, a conductivity enhancing additive for improving conductivity, and a uniformity improving additive for improving plating uniformity are included.

다음의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 은 도금 너트와, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구리 주석 합금 도금 너트의 주요 특성을 측정하여 나타낸 것이다. 이와 같이, 반도체 장비 중 고순도 특수 가스 라인 밸브 부품 등에 사용되는 너트에서 중요하게 작용하는 경도(연성 측정을 위함), 두께 균일성, 열 전도도, 전기 전도도 등이 구리 주석 합금 도금 너트의 경우에도 은 도금 너트와 유사하게 나타남을 확인할 수 있다. Table 1 below shows the measured characteristics of the silver plated nut according to the first embodiment of the present invention, and the copper tin alloy plated nut according to the second embodiment of the present invention. As such, silver plating is performed even in the case of copper tin alloy plated nuts such as hardness (for ductility measurement), thickness uniformity, thermal conductivity, and electrical conductivity, which are important for nuts used in high purity special gas line valve parts and the like in semiconductor equipment. It can be seen that it looks similar to a nut.

구분division 경도(Hv)Hardness (Hv) 두께균일성
(㎛)
Thickness uniformity
(Μm)
열 전도도
(W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
전기 전도도
(mhos/m)
Electrical conductivity
(mhos / m)
제1 실시예First Embodiment 25~5025-50 15%이내Within 15% 419419 6.3107 6.310 7 제2 실시예Second Embodiment 40~6040-60 5%이내Within 5% 330330 5.4107 5.410 7

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, All changes or modifications that come within the scope of the equivalent concept are to be construed as being included within the scope of the present invention.

10, 110, 210 : 전해도금조
11, 140, 240 : 양극
12, 120, 220 : 너트 지그
13, 130, 230 : 음극
150, 250 : 전원공급원
160, 260 : 여과기 펌프
N : 너트
10, 110, 210: Electrolytic plating tank
11, 140, 240: anode
12, 120, 220: Nut Jig
13, 130, 230: cathode
150, 250: power supply
160, 260: Strainer Pump
N: Nut

Claims (6)

스테인리스강 재질의 너트를 가공하는 제1 단계;
스테인리스강 활성화 전처리와, 니켈 스트라이크 전처리를 통하여 상기 너트의 표면을 활성화하는 제2 단계;
전해도금조에서, 상기 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 배치하고 상기 너트를 음극에 연결한 후, 상기 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 양극을 배치하고, 표면 도금액을 상기 너트 내경의 상측에서 하측 또는 상기 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환시켜 전해도금하는 제3 단계; 및
상기 너트의 외경을 버핑하는 제4 단계;
를 포함하는 너트의 내경 표면처리 방법.
A first step of processing a nut made of stainless steel;
A second step of activating the surface of the nut through stainless steel activation pretreatment and nickel strike pretreatment;
In the electroplating bath, the inner diameter of the nut is disposed in the vertical direction, the nut is connected to the negative electrode, and the positive electrode is disposed in the vertical direction in the inner diameter empty space of the nut, and the surface plating solution is placed above the inner diameter of the nut. A third step of circulating from the lower side or the lower side of the nut inner diameter to the upper side to electroplat; And
A fourth step of buffing an outer diameter of the nut;
Inner diameter surface treatment method of a nut comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제2 단계에서는,
스테인리스강 활성화 전처리액이, 질산 200ml/L 내지 500ml/L와, 불산 30ml/L 내지 80ml/L를 포함하며, 온도 50℃ 내지 60℃, 처리시간 30초 내지 60초에서 상기 스테인리스강 활성화 전처리를 한 후 수세하고,
니켈 스트라이크 전처리액이, 설파민산 니켈, 황산니켈 또는 염화니켈의 0.5M 내지 3.0M의 니켈 공급원과, 황산 또는 염산의 1.0M 내지 6.0M의 완충제를 포함하며, 전류밀도 1A/dm2 내지 10A/dm2, 전류공급 (+)로 60초 내지 120초 (-)로 60초 내지 120초, 온도 20℃ 내지 50℃에서 상기 니켈 스트라이크 전처리하는 것을 특징으로 하는 너트의 내경 표면처리 방법.
The method of claim 1,
In the second step,
The stainless steel activation pretreatment liquid contains 200 ml / L to 500 ml / L nitric acid and 30 ml / L to 80 ml / L hydrofluoric acid, and the stainless steel activation pretreatment is performed at a temperature of 50 ° C. to 60 ° C. and a treatment time of 30 seconds to 60 seconds. After washing,
The nickel strike pretreatment solution contains a 0.5M to 3.0M nickel source of nickel sulfamate, nickel sulfate or nickel chloride, and a buffer of 1.0M to 6.0M of sulfuric acid or hydrochloric acid, and has a current density of 1 A / dm 2 to 10 A / dm 2 , 60 seconds to 120 seconds with current supply (+), 60 seconds to 120 seconds, the nickel strike pre-treatment at a temperature of 20 ℃ to 50 ℃ characterized in that the nut surface treatment method.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계에서는,
상기 표면 도금액이 은 도금액인 것을 특징으로 하는 너트의 내경 표면처리 방법.
The method of claim 1,
In the third step,
An inner diameter surface treatment method of a nut, wherein the surface plating solution is a silver plating solution.
제1항에 있어서,
상기 제3 단계에서는,
상기 표면 도금액이 구리 주석 합금 도금액인 것을 특징으로 하는 너트의 내경 표면처리 방법.
The method of claim 1,
In the third step,
And the surface plating solution is a copper tin alloy plating solution.
제4항에 있어서,
상기 구리 주석 합금 도금액이, 황산주석 또는 염화주석의 0.1M 내지 0.3M의 주석 공급원과, 황산구리 또는 염화구리의 0.05M 내지 0.4M의 구리 공급원과, 황산 50g/L 내지 150g/L의 전도성향상 첨가제와, DL-메타오닌, 구연산 또는 타르타르산 중 어느 하나의 50g/L 내지 150g/L의 균일성향상 첨가제를 포함하며,
전류밀도 1A/dm2 내지 30A/dm2, 온도 30℃ 내지 40℃에서 전해 도금하는 것을 특징으로 하는 너트의 내경 표면처리 방법.
5. The method of claim 4,
The copper tin alloy plating solution is a tin source of 0.1M to 0.3M of tin sulfate or tin chloride, a 0.05M to 0.4M copper source of copper sulfate or copper chloride, and a 50g / L to 150g / L sulfuric acid conductivity additive And a uniformity improving additive of 50 g / L to 150 g / L of any one of DL-methionine, citric acid or tartaric acid,
An inner diameter surface treatment method of a nut, which is electroplated at a current density of 1 A / dm 2 to 30 A / dm 2 and a temperature of 30 ° C. to 40 ° C.
표면 도금액을 수용하는 전해도금조;
상기 전해도금조 상에 마련되며, 너트의 내경이 상하 방향을 향하도록 위치시키는 너트 지그;
상기 너트에 연결되는 음극;
상기 너트의 내경 빈 공간에 상하 방향으로 배치되는 양극;
상기 음극과 상기 양극에 각각 연결되어 전원을 공급하는 전원공급원; 및
상기 표면 도금액이 상기 너트 내경의 상측에서 하측 또는 상기 너트 내경의 하측에서 상측으로 순환하도록, 상기 전해도금조의 표면 도금액을 상기 너트 지그에 공급하는 여과기 펌프;
를 포함하는 너트의 내경 표면처리 장치.
An electroplating bath containing a surface plating solution;
A nut jig provided on the electroplating tank and positioned so that an inner diameter of the nut faces in a vertical direction;
A cathode connected to the nut;
An anode disposed in an up and down direction in an inner diameter empty space of the nut;
A power supply source connected to the cathode and the anode to supply power; And
A filter pump for supplying the surface plating liquid of the electroplating bath to the nut jig so that the surface plating liquid circulates from the upper side to the lower side of the nut inner diameter or the lower side to the upper side of the nut inner diameter;
Inner diameter surface treatment apparatus of a nut comprising a.
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