KR20170041942A - 홀 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 홀 가공방법은 전원공급부를 통해 양의 전압을 인가받는 가공물에 복수개의 홀을 동시에 가공하는 홀 가공방법에 있어서, 상기 가공물의 양측면에 상기 복수개의 성형홀이 형성된 코팅층을 각각 형성하는 코팅층 형성단계; 상기 코팅층의 양측으로, 상기 가공물과 가공간극만큼 이격되도록 한 쌍의 전극부를 설치하는 전극부 설치단계; 상기 가공물과 상기 한 쌍의 전극부를 전해액에 침지시키는 전해액침지단계; 및 상기 전원공급부를 통해 상기 한 쌍의 전극부에 음의 전압을 공급하고, 상기 가공물에 양의 전압을 공급하여, 상기 가공물에 상기 복수개의 홀을 가공하는 홀 가공단계를 포함한다.
상기한 바와 같은 홀 가공방법에 의하면, 한 쌍의 전극부를 이용하여 내주면이 균일한 복수개의 홀을 동시에 가공가능하다. 따라서 가공효율이 높으며, 가공시간이 단축되어 생산효율이 향상된다.
더불어 홀의 내주면의 경사도 조절이 가능하여, 기준각도에 대응하도록 경사도를 조절할 수 있다. 이를 통해 불량품을 감소시키고, 목적과 용도에 맞추어 다양한 경사도를 가진 홀을 제작할 수 있다.

Description

홀 가공방법{Machining method of hole}

본 발명은 홀을 가공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박판인 가공물에 홀을 가공하는 방법으로 균일한 내주면의 복수개의 홀을 동시에 가공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 박판은 열간압연 또는 냉간 압연한 판으로, 박판에 홀(Hole)을 가공하기 위해서는 에칭(Etching)공정을 이용한다. 에칭공정은 가공물의 양면에 자외선에 반응하는 포토레지스트(Photoresist) 소재를 도포하고, 가공할 형상이 형성된 마스크(Mask)를 포토레지스트 소재 위에 밀착시킨 후 자외선을 입사하여 포토레지스트를 광반응시켜 제거한다. 그리고 가공할 형상이 노출된 부위에 부식성이 강한 염화제이철 및 기타 부식약품을 이용하여 가공물을 부식시킴으로써 홀 형상을 가공한다.

종래와 같은 홀 가공방법에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제10-2014-0041277호가 개시되어 있다.

하지만 종래의 홀 가공방법은 복수개의 홀의 내주면이 균일하지 못하다는 단점이 있다. 따라서 불균일한 홀의 내주면을 후가공하기 위한 추가공정 시행하거나, 재공정함으로써 홀의 내주면을 가공해야 한다. 따라서 가공시간이 오래 걸릴 수 있으며, 가공효율이 저하된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 내주면이 균일한 복수개의 홀을 동시에 가공할 수 있어 가공효율이 높고 단시간에 가공이 가능하여 생산효율을 향상시킨 홀 가공방법을 제공하기 위한 것에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 홀 가공방법은, 전원공급부를 통해 양의 전압을 인가받는 가공물에 복수개의 홀을 동시에 가공하는 홀 가공방법에 있어서, 상기 가공물의 양측면에 상기 복수개의 성형홀이 형성된 코팅층을 각각 형성하는 코팅층 형성단계; 상기 코팅층의 양측으로, 상기 가공물과 가공간극만큼 이격되도록 한 쌍의 전극부를 설치하는 전극부 설치단계; 상기 가공물과 상기 한 쌍의 전극부를 전해액에 침지시키는 전해액침지단계; 및 상기 전원공급부를 통해 상기 한 쌍의 전극부에 음의 전압을 공급하고, 상기 가공물에 양의 전압을 공급하여, 상기 가공물에 상기 복수개의 홀을 가공하는 홀 가공단계를 포함한다.

여기서 상기 코팅층 형성단계는, 상기 가공물의 양측면에 각각 포토레지스트(Photoresist) 소재의 코팅재를 도포하는 도포단계와, 상기 코팅재가 도포된 양측면에 각각 상기 복수개의 성형홀이 형성된 차광마스크를 밀착시키는 마스크밀착단계와, 밀착된 상기 차광마스크의 상측으로 빛을 입사함으로써, 상기 성형홀의 형상으로 상기 코팅재를 제거하는 코팅재 제거단계 및 상기 차광마스크를 상기 코팅재로부터 제거하는 마크스 제거단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 코팅재 제거단계는, 자외선 빛을 입사하여 상기 성형홀의 형상으로 상기 코팅재를 제거할 수 있다.

또한 상기 홀 가공단계는, 상기 가공물에 가공되는 홀의 내주면의 경사도를 조절하는 경사도 조절단계를 더 포함 할 수 있다.

여기서 상기 경사도 조절단계는, 상기 전원공급부의 전류를 제어하여, 가공되는 상기 홀의 내주면의 경사도를 기준각도에 상응하도록 조절할 수 있다.

또한 상기 경사도 조절단계는, 상기 가공간극을 제어하여, 가공되는 상기 홀의 내주면의 경사도를 기준각도에 상응하도록 조절할 수 있다.

또한 상기 경사도 조절단계는, 상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 크면, 전류를 기존전류보다 감소시키고, 상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 작으면, 전류를 기존전류보다 증가시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 경사도 조절단계는, 상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 크면, 상기 가공간극을 기존 가공간극보다 증가시키고, 상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 작으면, 상기 가공간극을 기존 가공간극보다 감소시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 홀 가공방법에 의하면, 한 쌍의 전극부를 이용하여 내주면이 균일한 복수개의 홀을 동시에 가공가능하다. 따라서 가공효율이 높으며, 가공시간이 단축되어 생산효율이 향상된다.

더불어 홀의 내주면의 경사도 조절이 가능하여, 기준각도에 대응하도록 경사도를 조절할 수 있다. 이를 통해 불량품을 감소시키고, 목적과 용도에 맞추어 다양한 경사도를 가진 홀을 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공방법의 공정도,
도 2는 도 1에 나타낸 홀 가공방법의 코팅층 형성단계를 나타낸 공정도,
도 3은 도 1에 나타낸 홀 가공방법의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 4는 도 1에 나타낸 홀 가공방법으로 가공된 홀의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공방법은 전해가공을 통하여 가공물(P)에 홀(h)을 가공하는 것으로, 전원공급부(V)를 통해 양의 전압을 인가받는 가공물(P)에 복수개의 홀(h)을 동시에 가공한다. 여기서 상기 가공물(P)은 얇은 판인 박판이 적합할 수 있지만, 이는 예시적인 것으로서 다른 형태의 가공물(P)을 적용시킬 수도 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 상기 홀 가공방법은, 코팅층 형성단계(S100), 전극부 설치단계(S200), 전해액침지단계(S300), 홀 가공단계(S400)를 포함한다.

상기 코팅층 형성단계(S100)는, 상기 가공물(P)의 양측면에 상기 복수개의 성형홀(100H)이 형성된 코팅층(100)을 각각 형성하는 단계이다. 도 2를 참조하면 상기 코팅층 형성단계(S100)는, 도포단계(S110), 마스크밀착단계(S120), 코팅재 제거단계(S130) 및 마크스 제거단계(S140)를 포함한다.

상기 도포단계(S110)는 상기 가공물(P)의 양측면에 각각 포토레지스트(Photoresist) 소재의 코팅재를 도포하는 단계이다. 포토레지스트는 빛을 조사하면 화학 변화를 일으키는 수지로, 상기 코팅재는 포토레지스트에 한정하는 것은 아니며, 빛에 반응하여 형상제거가 가능한 전자선 레지스트(Resist), X선 레지스트와 같은 다른 소재로도 적용가능하다.

상기 마스크밀착단계(S120)는 상기 코팅재가 도포된 양측면에 마스크(Mask)를 밀착시키는 단계이다. 상기 마스크는 상기 코팅재의 상면에 각각 밀착되며, 복수개의 성형홀(100H)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 마스크는 빛에 반응하지 않는 차광마스크로, 네거티브 필름(Negative film) 또는 유리와 같은 소재인 것이 바람직하다.

상기 코팅재 제거단계(S130)는 밀착된 상기 차광마스크의 상측으로 빛을 입사함으로써, 상기 코팅재를 제거하는 단계이다. 즉 상기 차광마스크에 형성된 상기 성형홀(100H)의 형상에 대향하여 상기 코팅재가 노출되고, 상기 노출된 부위로 빛이 입사되어 빛에 반응하는 코팅재가 제거된다. 상기 코팅재를 상기 성형홀(100H)의 형상으로 제거시킬 때, 자외선 빛을 입사하는 것이 바람직하다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니며, 전자빔, 이온빔, X선 등 상기 코팅재의 소재에 따라 다양하게 변경 가능하다.

상기 마크스 제거단계(S140)는 빛을 입사하여 상기 코팅재의 일부를 제거한 후, 밀착시켰던 상기 차광마스크를 상기 코팅재로부터 제거하는 단계이다. 상기 마스크를 제거하면, 상기 가공물(P)의 표면에는 복수개의 성형홀(100H)이 형성된 코팅층(100)이 형성되어 남게된다.

상기 전극부 설치단계(S200)는 한 쌍의 전극부(200)를 상기 코팅층(100)의 양측에 각각 설치하는 단계이다. 도 3에 도시하 바와 같이 상기 한 쌍의 전극부(200)는, 상기 가공물(P)과 기 설정된 가공간극(G)만큼 이격되어 설치된다. 상기 가공간극(G)은 상기 가공물(P)의 두께, 소재 및 가공형상 등에 대응하여 적절하게 변경될 수 있다.

상기 전해액침지단계(S300)는 상기 가공물(P)과 상기 한 쌍의 전극부(200)를 전해액(E)에 침지시키는 단계이다. 상기 가공물(P)과 상기 한 쌍의 전극부(200)를 전해액(E)에 침지시킴으로써 상기 전극부(200)와 상기 가공물(P)의 사이인 가공간극(G)에 전해액(E)이 유입될 수 있다. 상기 전해액(E)은 상기 전극부(200)와 상기 가공물(P)의 사이에서 전기화학적 작용을 함으로써 상기 가공물을 제거할 수 있다.

상기 홀 가공단계(S400)는 상기 가공물(P)에 복수개의 홀(h)을 가공하는 단계이다. 상기 전원공급부(V)를 통해 상기 한 쌍의 전극부(200)에 음의 전압을 인가하고, 상기 전원공급부(V)를 통해 상기 가공물(P)에 양의 전압을 인가하면, 상기 가공물(P)과 상기 한 쌍의 전극부(200) 사이에 유입된 상기 전해액(E)이 대전류 밀도로 상기 가공물(P)을 제거한다. 여기서 상기 가공물(P)이 가공되는 홀(h)의 형상은 코팅층(100)에 형성된 복수개의 성형홀(100H)에 대향하여 형성된다. 즉 상기 코팅층(100)에 형성된 복수개의 성형홀(100H)에 대향하여 상기 가공물(P)이 전해액(E)에 노출되고, 노출된 부위의 가공물(P)이 제거됨으로써 상기 복수개의 홀(h)이 형성된다.

상기 홀 가공단계(S400)는 경사도 조절단계(S410)를 더 포함할 수 있다.

상기 경사도 조절단계(S410)는, 상기 가공물(P)에 가공되는 홀(h)의 내주면의 경사도(α)를 조절하는 단계이다. 홀(h)의 내주면의 경사도(α)는 도 4를 참조하여 살펴볼 수 있다.

상기 경사도 조절단계(S410)는 상기 전원공급부(V)의 전류를 제어하여, 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)를 기설정된 기준각도에 상응하도록 조정할 수 있다. 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)가 기준각도보다 클 경우, 상기 전원공급부(V)를 제어하여 전류를 기존전류보다 감소시킨다. 전류를 감소시킴으로써 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)를 작아지도록 조절하여 상기 경사도(α)가 기준각도에 상응되도록 한다. 또한 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)가 기준각도보다 작을 경우, 전원공급부(V)를 제어하여 전류를 기존전류보다 증가시킨다. 전류를 증가시킴으로써 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)를 커지도록 조절하여 상기 경사도(α)가 기준각도에 상응되도록 한다.

또한 상기 경사도 조절단계(S410)는 상기 가공물(P)과 상기 전극부(200) 사이의 가공간극(G)을 제어하여 가공되는 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)를 기준각도에 상응하도록 조정할 수 있다. 상기 가공간극(G)은 상기 한 쌍의 전극부(200)의 위치를 조정하여 조절가능하다. 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)가 기준각도보다 클 경우, 상기 한 쌍의 전극부(200)를 상기 가공물(P)에서 멀어지도록 조정하여, 상기 가공간극(G)을 기존 가공간극보다 증가시킨다. 상기 가공간극(G)을 증가시킴으로써 상기 홀(h)의 내주면의 경사도가 작아지도록 조절하여 상기 경사도(α)가 기준각도에 상응되도록 한다. 또한 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)가 기준각도보다 작을 경우, 상기 한 쌍의 전극부(200)를 상기 가공물(P)에서 가까워지도록 조절하여, 상기 가공간극(G)을 기존 가공간극보다 감소시킨다. 가공간극(G)을 감소시킴으로써 상기 홀(h)의 내주면의 경사도(α)가 커지도록 조절하여 상기 경사도(α)가 기준각도에 상응되도록 한다.

본 발명에 따른 홀 가공방법에 의하면, 한 쌍의 전극부(200)를 이용하여 내주면이 균일한 복수개의 홀(h)을 동시에 가공가능하다. 따라서 가공효율이 높으며, 가공시간이 단축되어 생산효율이 향상된다.

더불어 홀(h)의 내주면의 경사도(α) 조절이 가능하여, 기준각도에 대응하도록 경사도(α)를 조절할 수 있다. 이를 통해 불량품을 감소시키고, 목적과 용도에 맞추어 다양한 경사도(α)를 가진 홀(h)을 제작할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 코팅층 100H : 성형홀
200 : 한 쌍의 전극부 E :전해액
G : 가공간극 h : 홀
P : 가공물 V : 전원공급부
α : 경사도

Claims (8)

1. 전원공급부를 통해 양의 전압을 인가받는 가공물에 복수개의 홀을 동시에 가공하는 홀 가공방법에 있어서,
   상기 가공물의 양측면에 상기 복수개의 성형홀이 형성된 코팅층을 각각 형성하는 코팅층 형성단계;
   상기 코팅층의 양측으로, 상기 가공물과 가공간극만큼 이격되도록 한 쌍의 전극부를 설치하는 전극부 설치단계;
   상기 가공물과 상기 한 쌍의 전극부를 전해액에 침지시키는 전해액침지단계; 및
   상기 전원공급부를 통해 상기 한 쌍의 전극부에 음의 전압을 공급하고, 상기 가공물에 양의 전압을 공급하여, 상기 가공물에 상기 복수개의 홀을 가공하는 홀 가공단계를 포함하는 홀 가공방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 코팅층 형성단계는,
   상기 가공물의 양측면에 각각 포토레지스트(Photoresist) 소재의 코팅재를 도포하는 도포단계와,
   상기 코팅재가 도포된 양측면에 각각 상기 복수개의 성형홀이 형성된 차광마스크를 밀착시키는 마스크밀착단계와,
   밀착된 상기 차광마스크의 상측으로 빛을 입사함으로써, 상기 성형홀의 형상으로 상기 코팅재를 제거하는 코팅재 제거단계 및
   상기 차광마스크를 상기 코팅재로부터 제거하는 마크스 제거단계를 포함하는 홀 가공방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 코팅재 제거단계는,
   자외선 빛을 입사하여 상기 성형홀의 형상으로 상기 코팅재를 제거하는 홀 가공방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 홀 가공단계는,
   상기 가공물에 가공되는 홀의 내주면의 경사도를 조절하는 경사도 조절단계를 더 포함하는 홀 가공방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 경사도 조절단계는,
   상기 전원공급부의 전류를 제어하여, 가공되는 상기 홀의 내주면의 경사도를 기준각도에 상응하도록 조절하는 홀 가공방법.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 경사도 조절단계는,
   상기 가공간극을 제어하여, 가공되는 상기 홀의 내주면의 경사도를 기준각도에 상응하도록 조절하는 홀 가공방법.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 경사도 조절단계는,
   상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 크면, 전류를 기존전류보다 감소시키고,
   상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 작으면, 전류를 기존전류보다 증가시키는 홀 가공방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 경사도 조절단계는,
   상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 크면, 상기 가공간극을 기존 가공간극보다 증가시키고,
   상기 홀의 내주면의 경사도가 기준각도보다 작으면, 상기 가공간극을 기존 가공간극보다 감소시키는 홀 가공방법.

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