KR20150015100A - 도금방법 및 도금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금방법 및 도금장치에 관한 것으로, 도금액을 채워진 도금욕조에 피-도금물을 투입하되 도금욕조의 노즐유닛 위에 피-도금물을 무작위로 랜덤하게 투입하는 단계, 이후에 펌프를 가동시켜 도금욕조 내부바닥의 노즐유닛의 분사노즐들을 통해 상부로 도금액을 분사시키되 도금액이 지속적이고도 고압으로 분사됨에 따라 노즐유닛 위에서 피-도금물들이 부유되어 자유롭게 유동되고 이렇게 부유된 상태로 도금이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라서 도금욕조의 하부에서 도금액을 고압으로 분사시켜 피-도금물이 자유롭게 부유된 상태, 즉 피-도금물들이 서로 접촉되지 않고 도금액 중에 떠있는 상태에서 도금이 이루어지며, 이로 인하여 피-도금물의 표면 전체에 걸쳐 도금막이 균일하게 이루어지고 고품질의 피-도금물을 얻고자 하는데 유용하게 이용할 수 있다.

Description

도금방법 및 도금장치{method and apparatus for plating}

본 발명은 도금방법 및 도금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도금욕조의 하부에서 도금액을 고압으로 분사시켜 피-도금물이 자유롭게 부유되는 상태에서 도금이 이루어지는 도금방법 및 도금장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도금장치는 도금액이 채워져 있는 도금욕조에 피-도금물을 일정시간 동안 담그거나 담근 상태에서 서서히 통과시켜 도금을 수행한다. 위와 같이 도금을 수행할 때 다수의 피-도금물을 바스켓에 담아 침지시켜 도금하는 방법과, 피-도금물을 걸고리에 매달은 상태에서 도금하는 방법이 있다.

이러한 도금방법들은 피-도금물들이 서로 맞닿은 부위나 걸고리와 맞닿은 부위는 도금이 되더라도 제대로 이루어지지 않아 도금두께가 여타 다른 부위보다 얇거나 다른 부위와 경계가 생김은 물론 심지어는 도금불량이 발생되어 완제품으로서 활용할 수 없게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 아래의 특허문헌1과 같이 도금욕조 내에서 배럴 내에 소형의 피-도금물을 투입하여 상기 배럴을 회전시키면서 도금하는 장치가 제시되어 있으나 이 도금장치는 배럴이 회전됨에 따라 피-도금물들이 상승되었다가 낙하되고 이로 인하여 서로 부딪침이 심하여 균일한 도금두께를 얻을 수 없었으며, 심지어는 충돌로 인한 흠짐이 발생되게 된다는 문제점이 있었다.

KR 100723195 B1

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로, 그 목적은 도금욕조 또는 바스켓의 하부에서 노즐유닛을 통해 도금액을 고압으로 분사시켜 바스켓에 무작위로 랜덤하게 투입된 피-도금물이 자유롭게 부유되는 상태, 즉 피-도금물들이 서로 접촉되지 않고 도금액 중에 떠있는 상태에서 도금이 이루어지며, 이로 인하여 피-도금물의 표면 전체에 걸쳐 도금막이 균일하게 이루어지고 고품질의 피-도금물을 얻을 수 있도록 한 도금방법 및 도금장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도금방법은, 도금액을 채워진 도금욕조에 피-도금물을 투입하되 도금욕조의 노즐유닛 위에 피-도금물을 투입하는 단계, 이후에 펌프를 가동시켜 도금욕조 내부바닥의 노즐유닛을 통해 상부로 도금액을 분사시키되 도금액이 지속적이고도 고압으로 분사됨에 따라 노즐유닛 위에서 피-도금물들이 부유되어 자유롭게 유동되고 이렇게 부유된 상태로 도금이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도금장치는, 도금액을 채워 놓을 수 있는 도금욕조, 이 도금욕조의 내부바닥에 일정간격을 가지고 배열된 다수의 분사노즐이 배열된 노즐유닛, 이 노즐유닛의 분사노즐을 통해 도금액이 분사되도록 노즐유닛과 토출파이프로 연결되고 도금욕조의 도금액을 흡입할 수 있는 흡입파이프와 연결된 펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐유닛의 상부에는 도금액의 고압분사로 인하여 피-도금물이 비산되지 않도록 하면 및 측면에 걸쳐 다수개의 유통공이 천공되어 있는 바스켓이 마련되는 것을 특징으로 한다. 상기 바스켓은 도금욕조에 침지시키거나 꺼낼 수 있도록 승강로드를 갖는 실린더가 도금욕조의 상단에 마련됨이 바람직하다.

상기 바스켓이 구비되는 경우엔, 그 바닥이나 하면에 도금이 분사되는 노즐유닛을 마련할 수도 있다. 이때, 토출파이프의 일부를 자유롭게 구부릴 수 있는 고압호스로 마련되어야 한다.

상기 토출파이프에는 펌프에서 토출되는 도금액이 토출파이에서 분기되어 도금욕조로 토출되도록 하는 분기파이프가 마련되며, 상기 토출파이프에는 제1전자개폐밸브가 마련되고, 분기파이프에는 제2전자개폐밸브가 마련됨이 바람직하다. 이때, 상기 토출파이프의 제1전자개폐밸브를 차단시 토출파이프의 급격한 압력상승을 방지할 수 있도록 토출파이프상의 제1전자개폐밸브는 차단됨과 동시에 분기파이프상의 제2전자개폐밸브는 개방되어야 한다.

본 발명의 도금방법 및 도금장치에 따르면, 도금욕조나 바스켓의 하부에서 도금액을 고압으로 분사시켜 피도금물이 자유롭게 부유된 상태, 즉 피-도금물들이 서로 접촉되지 않고 도금액 중에 떠있는 상태에서 도금이 이루어지며, 이로 인하여 피-도금물의 표면 전체에 걸쳐 도금막이 균일하게 이루어지고 고품질의 피-도금물을 얻을 수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 도금욕조의 도금액이 노즐유닛을 통해 지속적으로 분사시켜 유동시킴으로써 피-도금물 주위의 도금액 농도, 온도 및 pH 등이 균일해지기 때문에 고품질의 피-도금물을 얻을 수 있으며, 소형의 피-도금물을 바스켓에 무작위로 랜덤하게 투입하므로 피-도금물의 적재가 간단하고 시간이 절약됨은 물론 이로 인한 비용절감을 꾀할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 도금장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도금장치를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 요부인 도금욕조와 그 바닥의 노즐유닛 및 펌프 등을 발췌하여 나타낸 일부 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 도금장치를 이용하여 도금하는 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 도금방법 및 도금장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현될 수 있고, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 상기 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅할 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 도금장치를 설명하기 위하여 나타낸 도면들이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 프레임(10)에는 도금액을 채워 놓을 수 있는 도금욕조(20)가 마련되고, 상기 도금욕조(20)의 내부바닥에는 일정간격을 가지고 배열된 다수의 분사노즐(32)을 갖는 노즐유닛(30)이 마련되어 있으며, 상기 노즐유닛(30)의 분사노즐(32)을 통해 도금액이 고압으로 분사되도록 노즐유닛(30)과 토출파이프(42)로 연결되고 도금욕조(20)의 도금액을 흡입할 수 있는 흡입파이프(44)와 연결된 펌프(40)를 포함하여 구성된다.

상기 노즐유닛(30)의 분사노즐(32)에서 분사되는 도금액의 토출압력은 피-도금물의 중량에 따라 튕겨나가지 않음은 물론 노즐유닛(30)의 바닥에 가라앉아 피-도금물들이 쌓여있지 않는 상태, 즉 도금액 중에 자유롭게 부유된 상태로 유지되도록 조절될 수 있어야 한다.

또한, 상기 도금욕조(20)의 중앙상부인 프레임(10)의 상단에는 바스켓(60)을 걸어 도금욕조(20)에 침지시키거나 꺼낼 수 있도록 승강로드(52)를 갖는 실린더(50)가 마련될 수 있다. 상기 실린더(50)는 프레임(10)의 상단에 마련한 것으로 도시하였으나 도금욕조(20)의 중앙상단에 마련할 수도 있다.

상기 바스켓(60)은 상단이 개방된 통형으로 하면 및 측면이 모두 다수의 유통공이 천공되어 있는 구조이며, 상기 바스켓(60)은 실린더(50)의 승강로드(52) 단부에 설치되어 도금욕조(20) 내의 하방으로 내려가 노즐유닛(30) 상부에 위치시킨 상태에서 도금을 수행하기 위함이다.

이에 따라, 상기 바스켓(60)은 기본적으로 도금욕조(20)의 도금액 중에 피-도금물을 용이하게 침지 내지 꺼내기 위함이나 특히 노즐유닛(30)에서 고압 분사되는 도금액으로 인하여 피-도금물이 비산됨을 방지하는 역할도 한다.

상기 펌프(40)에서 노즐유닛(30)에 이르기까지 연결된 토출파이프(42)에는 제1전자개폐밸브(45)가 마련되어 있으며, 상기 토출파이프(42)에는 펌프(40)에서 토출되는 도금액이 도금욕조(20)로 토출되도록 분기파이프(46)가 마련되고 이 분기파이프(46)엔 제2전자개폐밸브(47)가 마련되어 있다. 상기 토출파이프(42)상의 제1전자개폐밸브(45)는 차단함으로 인한 토출파이프(42)내의 급격한 압력상승을 방지할 수 있도록 토출파이프(42)상의 제1전자개폐밸브(45)가 차단됨과 동시에 분기파이프(46)상의 제2전자개폐밸브(47)는 개방되어야 한다.

또한, 상기 도금욕조(20)의 상부에는 사용도중 도금욕조(20)내의 도금액이 일정수위이상으로 되면 도금액을 배출시키기 위한 오버플로우(22)가 마련되어 있다.

상기 프레임(10)의 상단에는 펌프(40)와 제1 및 제2전자개폐밸브(45,47)는 물론 실린더(50) 등을 제어하기 위한 컨트롤박스(70)가 마련되어 있다.

상기 도금욕조(20)의 바닥에 마련되는 노즐유닛(30)을 바스켓(60)의 내부바닥이나 하면에 이동시켜 마련할 수 있으며, 이렇게 바스켓(60)의 바닥이나 하면에 노즐유닛(30)을 마련하는 경우에는 바스켓(60)이 도금욕조(20)에서 승강되기 때문에 토출파이프(42)를 자유롭게 구부러지는 고압호스로 마련하여야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 도금장치를 참고로 하여 도금방법을 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 프레임(10)상의 도금욕조(20)에 도금에 알맞은 일정농도의 도금액을 채워 넣는다. 이때, 도금액의 수위는 노즐유닛(30)의 분사노즐(32)로부터 고압분사를 하더라도 도금욕조(20)에서 넘치지 않으면 충분하다. 예를 들어, 도금욕조(20) 높이의 80%이하로 유지됨이 바람직하다. 그 이유는 펌프(40)가 가동되어 도금액이 고압으로 분사됨으로 인한 도금액 수위가 높이질 수 있기 때문이다.

이러한 상태에서 도금하고자 하는 피-도금물을 바스켓(60)에 무작위로 랜덤하게 적당량 담고, 상기 바스켓(60)의 상단 걸고리부분을 실린더(50)의 승강로드(52) 하단에 걸은 후 실린더(50)의 승강로드(52)가 하강되게 작동시켜 도금욕조(20)의 도금액 중에 잠기도록 침지시킨다.

위와 같이 도금준비를 완료한 후, 컨트롤박스(70)를 조작하여 펌프(40)에 전원을 인가함으로써 펌프(40)가 가동되게 된다. 이렇게 펌프(40)가 가동되게 되면 도금욕조(20)의 하부에서 연장된 흡입파이프(44)로부터 도금욕조(20)의 도금액을 흡입하여 펌프(40)에 의해 고압으로 토출파이프(42)를 따라 토출됨으로써 노즐유닛(30) 상에 균일하게 배열된 다수의 분사노즐(32)을 통해 고압으로 분사되게 된다.

이렇게 펌프(40)에 의해 도금액이 노즐유닛(30)의 분사노즐(32)을 통해 고압으로 분사되면 도금욕조(20)의 도금액은 강력한 상승층류가 발생되게 되고, 이로 인하여 노즐유닛(30) 위에 침지되어 있는 바스켓(60) 내의 피-도금물이 도금액 중에서 소정높이만큼 상승되어 부유된 상태로 유지되게 된다.

상기 피-도금물의 부유는 노즐유닛(30)의 분사노즐(32)을 통해 도금액의 분사유속 또는 분사압력이 크고 상부로 올라갈수록 도금액의 분사유속 또는 유동압력이 낮아지므로 피-도금물은 소정높이로 상승되었다가 소정높이까지 하강되는 과정을 자유롭게 반복하면서 도금이 이루어지게 된다.

위와 같이 도금을 수행하는 중에 도금욕조(20)의 도금액 수위가 일시적으로나 급격하게 상승되어 도금욕조(20) 상단부의 오버플로우(22)에 도달되면서 도금액은 오버플로우(22)를 통하여 배출되므로 도금욕조(20)의 상단을 통해 넘치는 사례는 발생되지 않는다.

이와 같이 소정시간동안 도금을 수행하여 도금이 완료되고 나면 컨트롤박스(70)가 제1 및 제2전자개폐밸브(45, 47)를 오프(off)상태나 온(on)상태로 작동시킨다. 구체적으로 설명하자면, 토출파이프(44)의 제1전자개폐밸브(45)를 오프(off)시켜 차단함으로써 토출파이프(42) 끝단의 노즐유닛(30)으로 토출되는 도금액을 차단하면 된다. 이때, 토출파이프(42)의 제1전자개폐밸브(45)가 차단되면 펌프(40)의 토출압력으로 인하여 토출파이프(42)내의 압력이 급상승하게 된다.

따라서 토출파이프(42)의 안전을 고려하여 토출파이프(42)의 제1전자개폐밸브(45)가 차단됨과 동시에 토출파이프(42)에서 도금욕조(20)로 분리된 분기라인(46) 상의 제2전자개폐밸브(47)를 온(on)상태로 개방시켜 펌프(40)에서 토출되는 도금액이 분기라인을 통해 도금욕조로 토출되게 된다. 이로 인하여 토출파이프(42)의 압력은 어느 정도 순간적으로 상승되다가 원래상태로 떨어지기 때문에 안전하게 유지된다.

이러한 상태에서 실린더(50)의 승강로드(52)를 작동시켜 상승시키면 바스켓(60)은 도금액으로부터 꺼내어지고, 이후에 곧바로 도금이 완료된 피-도금물을 세척함으로써 완제품을 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 바스켓에 소형의 피-도금물을 무작위로 랜덤하게 투입하고 고압이거나 유속이 빠르게 분사되는 도금액을 이용하여 피-도금물이 도금욕조의 도금액 중에서 자유롭게 부유되는 상태에서 도금하며, 이로 인하여 도금두께가 균일한 고품질의 도금은 물론, 특히 비교적 중량이 가벼운 소형제품을 도금하는 도금분야에 유용하게 이용할 수 있다.

10: 프레임 20: 도금욕조
22: 오버플로우 30: 노즐유닛
32: 분사노즐 40: 펌프
42: 토출파이프 44: 흡입파이프
45: 제1전자개폐밸브 46: 분기파이프
47: 제2전자개폐밸브 50: 실린더
52: 승강로드 60: 바스켓

Claims (4)

1. 도금액을 채워진 도금욕조에 피-도금물을 투입하되 도금욕조의 노즐유닛 위에 피-도금물을 투입하는 단계, 이후에 펌프를 가동시켜 도금욕조 내부바닥의 노즐유닛의 분사노즐들을 통해 상부로 도금액을 분사시키되 도금액이 지속적이고도 고압으로 분사됨에 따라 노즐유닛 위에서 피-도금물들이 부유되어 자유롭게 유동되고 이렇게 부유된 상태로 도금이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금방법.
2. 도금액을 채워 놓을 수 있는 도금욕조,
   이 도금욕조의 내부바닥에 일정간격을 가지고 배열된 다수의 분사노즐이 배열된 노즐유닛,
   이 노즐유닛의 분사노즐을 통해 도금액이 분사되도록 노즐유닛과 토출파이프로 연결되고 도금욕조의 도금액을 흡입할 수 있는 흡입파이프와 연결된 펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도금장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 노즐유닛의 상부에는 도금액의 고압분사로 인하여 피-도금물이 비산되지 않도록 상단이 개방된 통형이고 하면 및 측면이 다수의 유통공이 천공되어있는 바스켓이 구비되며,
   상기 도금욕조의 상단에는 바스켓을 설치하여 승강시킬 수 있도록 승강로드를 갖는 실린더가 마련되는 것을 특징으로 하는 도금장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 바스켓의 바닥에는 도금욕조 바닥에 설치되는 노즐유닛으로 대체하여 마련하고, 상기 노즐유닛은 토출파이프를 자유롭게 구부릴 수 있는 고압호스로 대체하여 연결시킨 것을 특징으로 하는 도금장치.

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