KR20180080090A

KR20180080090A - 지그를 이용한 용융아연도금 방법

Info

Publication number: KR20180080090A
Application number: KR1020170103368A
Authority: KR
Inventors: 오수복
Original assignee: 오수복
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-07-11

Abstract

용융아연도금 방법은 금속 제품 표면의 이물질에 대한 소둔로 공정 단계, 소둔로 공정 후의 상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거하기 위한 산세 공정 단계, 상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거한 후 불순물을 제거하기 위한 산수세 공정 단계, 산수세 공정 후 상기 금속 제품의 표면의 아연 도금 반응을 원활하게 하기 위한 플럭스 공정 단계, 플럭스 공정 후 미리 설정된 각도를 유지하며 상기 금속 제품을 아연 도금조에 침지하고 상기 아연 도금조로부터 인양하여 상기 금속 제품의 표면에 아연 도금을 하는 용융아연도금 공정 단계 및 아연 도금이 된 상기 금속 제품을 냉각 수조에 침지하여 냉각하는 냉각 공정 단계를 포함할 수 있다.

Description

지그를 이용한 용융아연도금 방법{METHOD FOR HOT DIP GALVANIZING USING JIG}

본원은 지그를 이용한 용융아연도금 방법에 관한 것이다.

조선기자재 등의 각종 철강구조물의 내식성 향상을 위하여 행하는 표면처리 방법으로 용융아연도금(Hot Dip Galvanizing) 방법이 행해지고 있으며, 용융아연도금 방법은 장수명의 내식성으로 인해 경제적인 장점이 있는바, 최근 용융아연도금의 수요가 증가하고 있는 실정이다.

용융아연도금은 원자재인 철의 부식을 방지하기 위해 사용되는 여러 방법 중 아연 도금의 종류 중 하나이며, 주로 철 구조물 또는 시설재 등에 사용된다. 철강재 표면과 아연이 합금화 되어 치밀하고 단단한 보호피막을 형성하고 제품의 부식을 방지 한다. 이러한 용융아연도금 공정에 있어서 목표로 하는 공정 효율 및 품질을 유지하기 어려운 문제점이 있으며, 공정 효율 및 품질 향상을 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1187354호(등록일: 2012.09.25)에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용융아연도금의 공정 효율 및 품질을 향상시키기 위해 지그를 이용하여 금속 제품 표면의 아연 도금 시 소정의 각도를 유지하며 도금하는 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 용융아연도금 방법은, 금속 제품의 표면의 이물질에 대한 소둔로 공정 단계, 소둔로 공정 후의 상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거하기 위한 산세 공정 단계, 상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거한 후 불순물을 제거하기 위한 산수세 공정 단계, 산수세 공정 후 상기 금속 제품의 표면의 야연 도금 반응을 원활하게 하기 위한 플럭스 공정 단계, 플럭스 공정 후 미리 설정된 각도를 유지하며 상기 금속 제품을 아연 도금조에 침지하고 상기 아연 도금조로부터 인양하여 상기 금속 제품의 표면에 아연 도금을 하는 용융아연도금 공정 단계 및 아연 도금이 된 상기 금속 제품을 냉각 수조에 침지하여 냉각하는 냉각 공정 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 용융아연도금 방법은 지그를 이용하되, 상기 지그에는 금속 제품을 지지하기 위한 복수의 고리부 및 상기 복수의 고리부가 형성된 틀 부재가 구비되고, 상기 용융아연도금 공정 단계는, 상기 틀 부재의 제1영역에 호이스트의 제1체인을 체결하고 상기 틀 부재의 제1영역에 대칭되는 제2영역에 상기 호이스트의 제2체인을 체결하되, 상기 제1체인의 길이보다 상기 제2체인의 길이를 더 크게 하여 상기 제1영역 보다 먼저 상기 제2 영역이 상기 아연 도금조에 침지되도록 소정의 각도를 유지하며 도금할 수 있다.

또한, 상기 용융아연도금 공정 단계는, 상기 금속 제품을 상기 아연 도금조에 침지할 때 제1각도를 유지하고, 상기 금속 제품을 상기 아연 도금조로부터 인양할 때 제2각도를 유지하되, 상기 제2각도는 상기 제1각도보다 큰 것일 수 있다.

또한, 상기 용융아연도금 공정 단계는, 상기 금속 제품의 형상에 따라 상기 미리 설정된 각도를 다르게 유지하되, 상기 금속 제품의 내부에 형성된 공간이 클 수록 각도를 크게 유지하여 상기 아연 도금조에 상기 금속 제품을 침지할 수 있다.

또한, 상기 용융아연도금방법은 상기 금속 제품이 제품 특성이 다른 복수의 부재를 포함하는 경우, 상기 냉각 공정 단계 이전에 상기 아연 도금이 된 금속 제품을 미리 설정된 시간 동안 자연 건조하는 공냉 공정 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 지그를 이용하여 소정의 각도를 유지하며 용융아연도금 공정 단계를 진행함으로써 공정 효율성 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법의 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 금속 제품을 아연 도금조에 침지하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 금속 제품을 아연 도금조에서 인양하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 금속 제품의 형상에 따라 미리 설정된 각도를 다르게 유지하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 소둔로 공정을 나타낸 도면이다.
도 6는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 산세 공정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 산수세 공정을 나타낸 도면이다.
도 8는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 플럭스 공정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 용융아연도금 공정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 냉각 공정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 사상포장 공정을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도1은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법의 흐름도이고, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 소둔로 공정을 나타낸 도면이고, 도 6는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 산세 공정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 산수세 공정을 나타낸 도면이고, 도 8는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 플럭스 공정을 나타낸 도면이고, 도 9는 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 용융아연도금 공정을 나타낸 도면이고, 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 냉각 공정을 나타낸 도면이고, 도 11은 본원의 일 실시예에 따른 용융아연도금 방법에서 사상포장 공정을 나타낸 도면이다.

도1을 참조하면, 상술할 설명에서, 단계 S110 내지 S160은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

도5를 참조하면, 금속 제품(20)의 표면의 이물질에 대한 소둔로 공정 단계(S110)는 도금 작업의 전 처리로서 금속 표면의 코팅제품에 대하여 소둔을 목적으로 할 수 있다. 소둔 공정은 금속 제품의 연화, 결정 조직의 조정 또는 내부 응력(변형력) 제거를 위해 적당한 온도로 가열한 후 천천히 냉각하는 단계를 의미할 수 있다.

소둔로 공정 단계(S110)에서는, 부재를 철재 PALLET에 넣어 소둔로 기계에 넣는 1단계, 적정온도 및 적정시간에 맞춰 소둔하는 2단계 및 소둔이 완료된 이후에 자연냉각 후 후속공정 진행을 수행하는 3단계를 포함할 수 있다. 이때, 2단계 작업 단계에서 적정 온도는 620±30℃이고, 적정시간은 2시간±20분일 수 있다. 또한, 관리 방법을 살펴보면, 1단계에서는 제품 적재시 열에 의한 변형이 발생되지 않도록 적재할 수 있고, 2단계에서는 고온 및 집중 화력이 발생되지 않게 하며 열 전달이 균일하게 되도록 할 수 있다. 또한, 3단계에서는 Scale 육안 확인 후 이상유무를 확인할 수 있다.

소둔로 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는, L13M*W2.2M*H2.2M의 소둔로 1대가 이용될 수 있고, 160,000 Kcal/hr의 가스 설비 10조가 이용될 수 있고, 13 M × 10 TON의 대차 1대가 이용될 수 있으며, 표준 작업량은 ‘100TON/일일 처리량’일 수 있다.

도면에 도시되어 있지는 않지만, 소둔로 공정 단계(S110) 다음으로 금속 표면에 묻은 구리스나 기름 등을 제거하기 위한 알칼리 탈지 작업을 수행할 수 있다.

알칼리 탈지 작업에서는 소둔로 공정이 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어, 15°)로 서서히 탈지조에 침지시키는 1단계, 액속에 잠길 때 탈지조에서 2~3회 사방으로 교반 후 침지시키는 2단계, 약 10분 간격으로 들어올려 탈지 여부를 확인하는 3단계, 탈지가 끝난 후 적당한 각도(예를 들어, 30°)를 기울여서 탈지액이 완전히 흘러 내리게 하는 4단계, 및 탈지처리가 완료된 부재를 수세조로 옮기는 5단계를 포함할 수 있다. 이때, 표준 작업 시간은 10~30분으로 충분한 탈지 시간을 가져야 한다. 알칼리 탈지 단계에서의 기준치 온도는 보일러의 온도를 기준으로 60±5℃ 맞출 수 있다.

알칼리 탈지 단계에서 이용된 사용설비는 13m(L)x2m(W)x2m(H) 용량의 탈지 탱크 1조가 이용될 수 있고, 사용재에 따라 선택 가능한 작업 치구 및 5톤x5톤의 크레인 1대가 이용될 수 있다.

다음으로 알칼리 탈지 작업이 완료된 금속 제품은 탈지 수세 작업을 수행할 수 있다. 탈지 수세 작업에서는 부재를 적당한 각도(예를 들어 15°)로 서서히 수세조에 침지시키는 1단계, 물에 잠길 때 2~3회 사방으로 교반 후 서서히 침지시키는 2단계, 수세가 끝난 후 적당한 각도(예를 들어 30°)로 기울여서 물이 완전히 빠져 나오게 하는 3단계, 수세처리 여부를 확인 한 후 산세조로 옮기는 5단계를 포함할 수 있다. 이때, 표준 작업 시간은 5~10분으로 충분한 수세 시간을 가져야 한다. 또한, 수세물이 산세조로 유입되지 않게 주의해야 한다.

탈지 수세 작업에서 이용된 사용설비는 16m(L)×2.2m(W)×2.1m(H) 용량의 탈지 수세조 1조와 3톤×3톤의 크레인 1대가 이용될 수 있다.

도6을 참조하면, 산세 공정 단계(S120)는 소둔로 공정 후의 금속 제품의 표면의 산화철을 제거하기 위한 단계이다. 탈지 수세가 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어 15°)로 서서히 산세조에 침지시키는 1단계, 액속에 잠길 때 2~3회 사방으로 교반 후 서서히 침지시키는 2단계, 최초 10분 차회에는 5분 간격으로 들어올려 산세 여부를 확인하는 3단계, 작업이 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어 30°)로 기울여 산세액을 완전히 제거하는 4단계, 산세 처리 여부를 확인 후 수세조로 옮기는 5단계를 포함할 수 있다. 이때, 10~15분으로 충분한 산세 시간을 가져야 한다. 1단계 작업 단계에서 농도는 25±10B’e, 온도는 20±10℃일 수 있다.

산세 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는 염산 35%, 16m(L)×2.2m(W)×2.5m(H) 용량의 산세 TANK 4조, 수돗물, 5톤×5톤 크레인 1대, 호이스트 4대가 이용될 수 있으며, 표준 작업량은 1인 ‘1TON/20~60분’일 수 있다.

도7를 참조하면, 산수세 공정 단계(S130)는 금속 제품의 표면의 산화철을 제거한 후 불순물을 제거하기 위한 단계이다.

산수세 공정 단계(S130)에서는, 산처리가 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어, 15°)로 서서히 수세조에 침지시키는 1단계, 물에 잠길 때 2~3회 사방으로 교반 후 침적시키되 침적 시간은 3분 이상으로 하는 2단계 및 수세가 끝난 후 부재를 적당한 각도(예를 들어 30°)로 기울여 수세액을 완전히 흘러 내리게하는 3단계 및 수세처리 여부를 확인후 FLUX조로 옮기는 4단계를 포함할 수 있다. 1단계에서 PH는 3.0 이상으로 할 수 있다. 또한, 관리 방법을 살펴보면, 1단계에서 PH는 PH 용지로서 체크 관리할 수 있으며, 2단계에서 수세액은 물을 넘쳐흐르게 하여 PH를 조절할 수 있다. 표준 작업 시간은 5~10분으로 충분한 수세 시간을 가져야 한다.

산수세 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는 물, 16m(L)×2.2m(W)×2.5m(H) 용량의 산세 수세조 3조, 3톤×3톤 크레인 1대, 호이스트 4대가 이용될 수 있다.

도8을 참조하면, 플럭스 공정 단계(S140)는 산수세 공정 후 금속 제품의 표면의 아연 도금 반응을 원활하게 하기 위한 단계이다. 플럭스 공정 단계(S140)는 금속 표면의 이물질을 제거하고 개재물의 생성을 억제하고 생성된 물질을 용해 소실시키고 도금 반응을 원활하게 하기 위한 표면 처리 공정일 수 있다. 플럭스 공정 단계(S140)에서 비산방지제를 사용함으로써, 용융아연도금 공정(S150) 중 아연이 금속 제품(20)에 균일하게 부착되게 함으로써, 도금 불량률을 감소시키고, 도금 표면의 품질의 향상성을 높일 수 있다.

다음으로, 도 8의 플럭스(FLUX) 공정 단계(S140)에서는, 농도를 측정하는 단계, 온도를 측정 및 점검하는 단계, PH를 측정하는 단계, 점검사항을 일지에 기록하는 단계를 거친 후 산수세 공정이 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어, 15°)로 서서히 FLUX조에 침지시키는 1단계, 부재를 후럭스액 속에 2~3회 교반 후 침지시키는 2단계, 침지시간을 0.5~5분 후에 부재를 꺼내는 3단계, 처리가 끝난 부재를 적당한 각도(예를 들어 30°)로 기울여 여백을 완전히 제거하고, FLUS액이 완전히 빠져 나오게 하는 4단계, 건조대로 옮기는 단계 및 작업 후 후럭스액의 철분을 여과시키는 단계 및 FLUX 처리 여부를 확인 후 수세조로 옮기는 5단계를 포함할 수 있다. 또한, 부재를 꺼내는 3단계에서 일정한 각도로 기울여 부재를 꺼낼 수 있으며, 이 때의 각도는 부재를 FLUX조에 침지시키는 1단계의 각도보다 클 수 있다. 각 단계에서의 작업 조건을 살펴보면, 플럭스 공정 단계에서 사용되는 농도는 17~23B’e, 온도는 60±10℃, PH는 3~5, 2단계에서 농도(비중)은 17~23B’e, 3단계에서 온도는 60±10℃일 수 있다. 또한, 관리 방법을 살펴보면, 농도를 측정할 때 액은 메스실린더에 담아 보오메로 체크하고, 온도를 측정할 땐, 액속에 3분 이상 담근 후 눈금을 읽을 수 있다. PH 측정 단계에서는PH미터 및 PH페이퍼를 사용할 수 있고, 점검사항을 일지에 기록하고 이상 시 품질관리부서에 보고한 후 지시를 받을 수 있다. 2단계에서는 보오메로 체크하고 공정관리일지에 기록할 수 있다. 3단계에서는 온도계로 체크할 수 있고, 4단계에서는 후럭스 처리가 끝난 부재표면에 물기가 남아 있으면 액의 농도가 낮거나 저온일 수 있다. 작업 후 후럭스액의 철분을 여과시키는 단계에서는 여과기로 1일 3시간 이상 여과할 수 있다.

플럭스 공정 단계(S140)에서 이용된 사용설비는 16m(L)×2.2m(W)×2.5m(H) 용량의 후럭스조 1조가 이용될 수 있고, 1HP 후럭스 여과기 1대, 5톤×5톤 크레인 1대 가 이용될 수 있다.

다음으로 건조 작업 단계가 진행될 수 있다. 건조 작업 단계는 도금 전처리로서 플럭스 공정 단계(S140)가 끝난 부재의 수분을 건조 및 예열시키는 작업에 해당될 수 있다.

건조 작업 단계는 부재 표면을 확인하는 1단계, 건조가 용이하도록 받침대를 펴는 2단계, 제품 특성에 맞는 치구를 원치에 걸어서 유동이 없도록 고정시키는 3단계 및 도금 작업이 용이 하도록 부재를 배열시켜서 윈치에 걸어주는 4단계를 포함할 수 있다. 이때, 표준 작업 시간은 10분 이내여야 한다.

건조 작업 단계에서 이용되는 사용 설비는 화실 온도 작업대 1대, 부재의 특성에 따라 선택 가능한 받침대 다량, 5톤x5톤 크레인 1대가 이용될 수 있다.

도9를 참조하면, 플럭스 공정 후 미리 설정된 각도를 유지하며 금속 제품을 아연 도금조에 침지하고 아연 도금조로부터 인양하여 금속 제품의 표면에 아연 도금을 하는 용융아연도금 공정 단계(S150)는 침지준비를 수행하는 1단계, 침지작업을 수행하는 2단계 및 인양작업을 수행하는 3단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 용융아연도금 공정 단계의 1단계에서는 도금 부재가 침지의 방해 여부에 대한 구조상태를 점검하고, 침지에 용이하도록 부재를 작업치구에 고정하여 침지시에 부재가 치구에서 이탈되지 않게 고정시키고, 고정된 도금 부재를 호이스트(30) 고리에 건다. 침지전에 도금욕의 아연 표면의 재를 걷어내고, 부재를 침지시키는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 2단계에서는 부재에 따라 안전한 각도(예를 들어, 20°~40°)를 유지하여 침지시키고, 침지시는 종단없이 연속적으로 침지시키고, 침지 후 침지중인 작업치구를 약 10초간 흔들어 도금욕 속에 부재의 표면에 있는 불순물을 떠오르게 하고, 침지시간이 완료되면 아연표면의 불순물을 걷어내고 이와 동시에 호이스트로 들어올리는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 3단계에서는, 침지와 반대로 인양을 수행하고, 여분의 아연을 덜어낸 후 신속히 냉각시킬 수 있다. 이때, 인양시 인양각도는 제품마다의 특징에 따라 결정할 수 있다. 인양시간은 15~60초 이내로 수행한다.

용융아연도금 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는, 도금탱크, 아연(증류아연지급 1종), 호이스트 납(3종 이상)이 이용될 수 있으며, 표준 작업량은 소재에 따라 도금침적 시간을 관리할 수 있다. 부재별 침적 시간 및 온도는 상이할 수 있다.

용융아연 도금 공정 단계에서 이용되는 사용설비는16m(L)×2.2m(W)×2.5m(H) 용량의 도금조(본로) 1조, 16m(L)×2.2m(W)×2.5m(H) 용량의 도금조 (예비) 1대, 48M × 5 TON 서스펜션호이스트 6대 및 부재의 특성에 따라 선택 가능한 작업 치구가 다량 이용될 수 있다.

도10을 참조하면, 아연 도금이 된 금속 제품을 냉각 수조에 침지하여 냉각하는 냉각 공정 단계(S160)는 여분의 아연을 덜어내는 작업과 동시에 제품을 냉각조 속에 넣는 1단계, 처리가 끝난 후 부재를 적당한 각도로 기울려서 액을 완전히 흘러 내리게 한 후 인양한 뒤에 정리대로 옮기는 2단계를 포함할 수 있다. 이때, 작업 조건의 경우, 1단계에서 온도는 40±10℃, 시간은 0.5~5분일 수 있으며, 2단계에서 농도 PH는 6.0±1.0일 수 있다. 또한, 1단계를 수행함에 있어서, 철판과 같이 열변형이 쉬운 제품에 대해서는 수분의 공냉을 시킨 후 작업한다.

냉각 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는, 18m(L)×2.2m(W)×2.5m(H)용량의 냉각수조 2조, 48M × 5 TON의 서스펜션호이스트 6대, 5톤×5톤의 크레인 1대가 이용될 수 있다.

냉각 공정 단계(S160)가 완료된 금속 제품은 크로메이트 공정 단계를 거칠 수 있다. 크로메이트 공정 단계는 냉각수가 완전히 흘러 내렸나를 확인 후 크로메이트 처리하는 1단계, 처리가 끝난 후 부재를 적당한 각도로 기울려서 액을 완전히 흘러 내리게 한 후 후처리장으로 옮기는 2단계를 포함할 수 있다. 이때, 작업 조건의 경우, 1단계에서 온도는 50±10℃, 2단계에서 농도 PH는 3±1일 수 있다.

다음으로, 도11의 사상포장 공정 단계에서는, 도금 완료품에 대하여 육안 식별 후 도금 불량품을 전 공정으로 이동시키는 1단계 및 합격품에 한하여 사상작업/포장작업을 진행하는 2단계를 포함할 수 있다. 또한, 관리 방법을 살펴보면, 1단계에서는 육안검사: Visual, 무도금 확인을 수행할 수 있고, 2단계에서는 도막검사 합격 유,무/포장 출하를 수행할 수 있다.

사상포장 공정 단계에서 후처리 작업은 제품의 외관상 사용하여야 할 경우 부서장의 승인 후 실시할 수 있다.

사상포장 공정 단계에서 이용된 사용설비 및 재료는, 제품 검사시에는 도막 게이지, 제품포장 및 사상 작업시에는 그라인더, Zinc Spray가 이용될 수 있다.

도2는 본원의 일 실시 예에 따른 용융아연도금 공정 단계의 침지 작업을 실시하는 일 예를 나타낸 도면이고, 도3은 본원의 일 실시 예에 따른 용융아연도금 공정 단계의 인양 작업을 실시하는 일 예를 나타낸 도면이고, 도4는 본원의 일 실시 예에 따른 용융아연 공장 단계의 금속 제품의 형상이 다른 침지 작업의 실시 예를 나타낸 도면이다.

도2 내지 도4를 참조하면, 용융아연 도금 공정 단계(S150)에서 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)에 침지 및 인양 작업을 수행하기 위해 금속 제품(20)을 지지하기 위한 지그(10), 침지 및 인양 작업을 수행하기 위한 호이스트(30) 및 체인(31,32)이 이용될 수 있다.

지그(10) 각각에는 금속 제품(20)를 걸거나 끼워 지지하기 위한 복수의 고리부(11) 및 상기 복수의 고리부(11)가 형성된 틀 부재(12)가 구비될 수 있다. 또한, 도시하지 않았으나, 지그(10)는 금속 제품(20)을 틀 부재(12)에 고정시키기 위한 고정 부재를 포함할 수 있다.

예를 들어, 금속 제품(20)는 'ㄷ'자 형강 또는 'H'빔 형강 등일 수 있으며, 'ㄷ'자 형강은 각각의 고리부(11)에 걸려진 채로 복수의 금속 제품(20)이 한꺼번에 용융도금 처리될 수 있다. 또한, 'H'빔 형강은 그 중앙 영역에 지그(10)의 고리부(11)가 체결되어 용융도금 처리 시에 안전하게 지지됨과 동시에 수평 또는 수직 방향으로 원활하게 이동할 수 있다. 이와 같이, 용융도금처리 시에 지그(10)를 이용하여 복수의 금속 제품(20)을 한꺼번에 처리함으로써, 공정효율이 증가할 수 있다.

용융아연도금 공정 단계(S150)는 틀 부재(12)의 제1영역(51)에 호이스트(30)의 제1체인(31)을 체결하고, 틀 부재(12)의 제1영역(51)에 대칭되는 제2영역(32)에 호이스트(10)의 제2체인(32)을 체결할 수 있다.

이때, 제1체인(31)의 길이보다 제2체인(32)의 길이를 더 크게 하여 제1영역(51)보다 먼저 제2영역(52)이 아연 도금조(40)에 침지되도록 소정의 각도를 유지하며 도금 할 수 있다.

금속 제품(20)마다 미리 설정된 소정의 각도를 유지하기 위해 제1체인(31) 및 제2체인(32)의 길이를 미리 설정된 소정의 각도에 맞게 설정할 수 있다.

용융아연도금 공정 단계(S150)의 침지 작업 수행 시 제1영역(51)이 먼저 아연 도금조(40)에 침지 되었을 경우, 인양 작업 수행 시 제 1 영역(51)이 먼저 아연 도금조(50)에서 인양 될 수 있다.

또한, 용융아연도금 공정 단계(S150)는 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)에 침지할 때 제1각도(1)를 유지하고, 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)로부터 인양할 때 제2각도(2)를 유지할 수 있다. 이때, 제2각도(2)는 제1각도(1)보다 클 수 있다.

예시적으로, 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)에 침지할 때의 각도를 20°~40°이고, 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)에서 인양할 때의 각도는 40°~60°일 수 있다.

인양 작업의 제2각도(2)를 제1각도(1)보다 크게 유지하며 작업을 진행하는 것은 아연 도금조(40)에 침지시켜 도금을 진행한 금속 제품(20) 표면에 코팅된 아연이 빠른 시간 내에 금속 제품(20)의 표면을 따라 잘 흐르게 하여 매끄럽게 코팅될 수 있게 하기 위함이다.

도4는 본원의 일 실시예에 따른 금속 제품의 형상이 다른 예를 나타낸 도면이다.

도4를 참조하면, H빔 형태의 금속 제품(20)을 도금하기 위한 것을 나타내는 것일 수 있다.

용융아연도금 공정 단계(S150)는 금속 제품(20)의 형상에 따라 금속 제품(20)을 아연 도금조(40)에 침지 및 인양할 때의 미리 설정된 각도를 다르게 유지할 수 있다. 금속 제품(20)의 내부에 형성된 공간이 클수록 각도를 크게 유지하여 아연 도금조(40)에 금속 제품(20)을 침지할 수 있다.

예시적으로, 도2에 도시된 금속 제품(20) 즉 원형강(속빈 환봉)은 그 내부 공간으로 인해 도 4에 도시된 'H빔' 형태의 금속 제품(21) 보다 액체 상태인 아연용융액에 침지되기 어려우며, 침지하는 과정에서 기포 등이 발생할 수 있다. 따라서 원형강, 파이프 등과 같은 그 내부에 폐쇄형 공간을 포함하는 금속 제품은 다른 종류의 금속 제품보다 더 높은 각도를 유지하며 침지 및 도금 작업이 이루어질 수 있다. 또한, 금속 제품(20)의 내부에 형성된 공간이 클수록 각도를 크게 유지할 수 있다. 이와 같이 금속 제품의 형상에 따라 침지 각도를 더 크게 유지 시킴으로써 금속 제품(20)이 아연 도금조(40)에 침지되는 과정에서 기포 등이 발생하지 않고, 금속 제품(20)에 아연이 균일하게 코팅됨으로써 도금 불량률이 감소하며 금속 제품(20) 표면의 품질을 향상시킬 수 있다.

예시적으로, 금속 제품(20)의 종류 중 ‘ㄱ’자 형강의 소정의 각도는 40°이고, ‘H’ 형강의 소정의 각도는 30°이며, 파이프형(속빈환봉)의 소정의 각도는 60°의 각도를 유지하며 침지 및 인양 작업이 수행될 수 있다.

또한, 금속 제품(20)의 제품 특성이 다른 복수의 부재를 포함하는 경우, 냉각 공정 단계(S160) 이전에 아연 도금이 된 금속 제품을 미리 설정된 시간 동안 자연 건조하는 공냉 공정 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적으로, 소재, 형상 등의 제품 특성이 서로 상이한 제1 부재 및 제2부재를 결합하여 만든 금속 제품(20)에 대하여 용융도금공정 단계(S150) 공정을 수행할 수 있다. 제품 특성에 따라 용융도금공정을 수행하는 시간, 온도 등이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1부재의 용융아연도금 공정 단계(S150)시 침지 및 인양 작업을 실시하는 시간보다 제2부재의 용융아연도금 공정 단계(S150)시 침지 및 인양 작업을 실시하는 시간이 상대적으로 짧게 설정 되어있을 수 있다. 또한, 금속 제품(20)에 사용되는 부재의 종류에 따라 각각에 설정된 용융아연 도금 작업의 침적 온도가 각기 다르게 설정될 수 있다. 2가지 이상의 부재를 용접 등의 방법으로 결합하여 형성된 금속 제품(20)은 부재별 다른 침지 시간 및 온도를 맞추기 어렵기 때문에, 냉각 공정 단계(S160)이전에 아연 도금이 된 금속 제품(20)을 미리 설정된 시간 동안 자연 건조하는 것일 수 있다.

제품 특성이 서로 상이한 제1 부재 및 제2부재를 결합하여 만든 금속 제품(20)에 대하여 용융도금공정을 수행하게 되면, 제1부재 또는 제2부재 중 어느 하나의 특성에 맞게 용융아연도금 공정의 수행 시간 및 온도를 설정하여 공정을 수행하게 된다. 따라서, 제1부재 또는 제2부재 중 어느 하나의 특성에 맞춰 용융아연도금 공정을 수행하고 바로 냉각 공정(S160)을 수행하면, 용융아연도금 공정의 조건이 맞지 않았던 나머지 하나의 부재의 금속 제품에 균열 또는 형태 변형 등이 일어날 수 있다. 따라서, 냉각 공정 단계(S160) 이전에 아연 도금이 된 금속 제품(20)을 미리 설정된 시간 동안 자연 건조하는 공냉 공정 단계를 수행하여 환경의 급격한 변화에 따른 금속 제품의 균열 또는 형태 변형을 방지할 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 지그
11: 복수의 고리부
12: 틀 부재
20: 금속 제품
30: 호이스트
31: 제1 체인
32: 제2체인
40: 아연도금조

Claims

용융아연도금 방법에 있어서,
금속 제품 표면의 이물질에 대한 소둔로 공정 단계;
소둔로 공정 후의 상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거하기 위한 산세 공정 단계;
상기 금속 제품의 표면의 산화철을 제거한 후 불순물을 제거하기 위한 산수세 공정 단계;
산수세 공정 후 상기 금속 제품의 표면의 아연 도금 반응을 원활하게 하기 위한 플럭스 공정 단계;
플럭스 공정 후 미리 설정된 각도를 유지하며 상기 금속 제품을 아연 도금조에 침지하고 상기 아연 도금조로부터 인양하여 상기 금속 제품의 표면에 아연 도금을 하는 용융아연도금 공정 단계; 및
아연 도금이 된 상기 금속 제품을 냉각 수조에 침지하여 냉각하는 냉각 공정 단계,
를 포함하는 것인, 용융아연도금 방법.
제1항에 있어서,
상기 용융아연도금 방법은 지그를 이용하되,
상기 지그에는 금속 제품을 지지하기 위한 복수의 고리부 및 상기 복수의 고리부가 형성된 틀 부재가 구비되고,
상기 용융아연도금 공정 단계는,
상기 틀 부재의 제1영역에 호이스트의 제1체인을 체결하고 상기 틀 부재의 제1영역에 대칭되는 제2영역에 상기 호이스트의 제2체인을 체결하되, 상기 제1체인의 길이보다 상기 제2체인의 길이를 더 크게 하여 상기 제1영역 보다 먼저 상기 제2 영역이 상기 아연 도금조에 침지되도록 소정의 각도를 유지하며 도금하는 것인, 용융아연도금 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 용융아연도금 공정 단계는,
상기 금속 제품을 상기 아연 도금조에 침지할 때 제1각도를 유지하고, 상기 금속 제품을 상기 아연 도금조로부터 인양할 때 제2각도를 유지하되,
상기 제2각도는 상기 제1각도보다 큰 것인, 용융아연도금방법.
제 1항에 있어서,
상기 용융아연도금 공정 단계는,
상기 금속 제품의 형상에 따라 상기 미리 설정된 각도를 다르게 유지하되,
상기 금속 제품의 내부에 형성된 공간이 클 수록 각도를 크게 유지하여 상기 아연 도금조에 상기 금속 제품을 침지하는 것인, 용융아연도금방법.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 제품이 제품 특성이 다른 복수의 부재를 포함하는 경우, 상기 냉각 공정 단계 이전에 상기 아연 도금이 된 금속 제품을 미리 설정된 시간 동안 자연 건조하는 공냉 공정 단계,
를 더 포함하는 것인, 용융아연도금방법.