KR20200008452A - 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관 - Google Patents

부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 여러 번의 부동태화 단계 및 수세단계 거치며 이중 피막을 형성하고 초음파 수세를 거치면서 제품의 표면을 매끄럽고 경도가 우수하며 부식이 발생하지 않는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관을 제공할 수 있다.

Description

부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관{Corrosion resisting method of metal pipe through passivation process and metal pipe including the same}
본 발명은 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 번의 부동태화 단계 및 수세 단계 거치며 이중 피막을 형성하고 초음파 수세를 거치면서 제품의 표면이 매끄럽고 부식이 발생하지 않는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관에 관한 것이다.
부동태는 특수한 환경하에서 어떤 금속 또는 합금의 화학 반응성이 손실되는 것으로 대단히 느린 속도로 부식되는 상태로 변하게 해주고, 치수의 변화가 거의 없으며 매우 얇은 산화피막을 형성시킬 수 있다. 산업용 금속관 등은 제조, 보관, 운반 및 가공과정에서 유지분과 철분 등으로 오염되어 있어 가공 후에 쉽게 부식되므로 장기간 보존을 위하여 유지분 제거를 위한 탈지작업과 철분 등의 오물을 처리하기 위한 탈청 작업을 하고 산화피막을 입히기 위한 부동태화 공정을 거칠 수 있다.
일반적으로 금속의 부동태화 처리 목적은 단조, 기계가공, 래핑 등의 작업 중에 철, 또는 공구강의 입자 혹은 이물질들이 금속 제품 표면에 붙거나 박힌 상태에서 사용을 하게되면 입자가 부식하여 녹 또는 반점 등이 발생하여 사용하기 어려워지는 문제점이 발생한다.
이를 해결하기 위해서 종래에는 대한민국 등록특허공보 제10-0895068호에 공지되어 있는 바와 같이, 파이프의 유지분을, 공업용수 30 ~ 50 중량부, 글리콜 30 ~ 40 중량부, 이소프로필알코올 10 ~ 20 중량부, 유화안정제 10 ~ 20 중량부 및 탄산나트륨 10 ~ 20중량부, 수산화칼륨 10 ~ 20중량부, 수산화나트륨 5 ~ 10중량부, 규산나트륨 20 ~ 30중량부, 글루콘산나트륨 5 ~ 10중량부, 계면활성제 1 ~ 5중량부, 비실리콘계 기포조절제 0.5 ~ 1 중량부 및 인산나트륨 10 ~ 20중량부로 구성되는 탈지제를 사용하여 60 ~ 70℃에서 침지(dipping)으로 탈지(degreasing) 시키는 단계; 질산과 불산의 혼합 산 용액으로 21 ~ 60℃에서 침지(dipping)으로 탈청처리하는 단계; 및 질산 용액으로 21~38℃ 에서 용액에 침지(dipping)으로 부동태화처리(passivation) 하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸 파이프의 표면처리 방법으로 산화피막을 형성하여 제품의 녹 또는 부식을 방지하였다.
그러나, 상기와 같은 표면 처리 방법을 적용한 제품은 시간이 지나면 녹이 발생하는 문제점이 있으며, 질산 용액으로만 피막을 형성 시 그 피막이 쉽게 손상될 수 있는 문제점이 있다. 또한, 전체 공정시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0895068(2009.04.20. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여러 번의 부동태화 단계 및 수세단계 거치며 이중 피막을 형성하고 초음파 수세를 거치면서 제품의 표면을 매끄럽고 부식이 발생하지 않는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법 및 이에 의한 금속관을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터보다 명확해질 것이다.
본 발명의 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법은 (a) 적어도 일측이 구부러진 금속관을 준비하는 금속관 준비단계; (b) 질산과 불산의 혼합용액을 내부에 포함하는 침전조에서 상기 금속관을 5 내지 15분동안 침지하는 부동태 침전단계; (c) 상기 부동태 침전단계를 거친 상기 금속관을 20 내지 40초 동안 세척하는 제1 수세단계; (d) 순환탱크로부터 상기 금속관의 내부에 순환용액을 5 내지 20분 투입하는 부동태 순환단계; (e) 상기 부동태 순환단계를 거친 상기 금속관을 30내지 50초동안 세척하는 제2 수세단계; 및 (f) 상기 제2 수세단계를 거친 상기 금속관에 고압 에어를 분사하는 에어분사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 수세단계 또는 상기 제2 수세단계는 물공급배관의 일측에 복수개의 금속관들이 배치되되, 상기 물공급배관으로부터 상기 금속관들에 대응되도록 연결호스들이 구비되며, 상기 물공급배관으로 공급된 물이 상기 연결호스들을 통해 주입되어 동시에 복수개의 금속관들을 세척가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 부동태 순환단계(d)는 (d-1) 전체 100중량부 대비 물 50 내지 80중량부, 질산 10 내지 30중량부, 및 불산 5 내지 20 중량부를 포함하는 순환용액을 순환탱크에서 혼합하는 단계; (d-2) 상기 순환탱크의 온도를 55도 내지 65도로 세팅하는 단계; (d-3) 상기 순환탱크의 일측면에 클램핑을 구비하는 투입호스를 체결하며 상기 순환용액을 상기 금속관의 내부에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 투입호스는 상기 금속관의 하부 측에서 상부 측을 향해 상기 혼합용액을 투입하며 10 내지 30분 동안 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 수세단계(e)는 침수수세단계 또는 초음파수세단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파수세단계는 상기 금속관을 40 내지 50℃의 물에 침지한 후 20 내지 80 KHz 이내의 초음파를 발생하여 상기 금속관의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 금속관은 철, 니켈, 크롬, 스테인레스, 텅스텐, 아연, 코발트 및 비르코늄로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 질산과 불산의 혼합용액은 불산 100중량부 대비 질산 10 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 부동태 순환단계(d) 이후 방청(Anticorrosive), 실링(Sealing), 왁싱(Waxing) 및 코팅(Coating)으로 이루어진 군으로 선택된 어느 하나 이상의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 에어분사단계(f)는 (f-1) 20 내지 40초 동안 상기 금속관의 내측에 에어를 주입하는 내부 에어분사단계 및 (f-2) 상기 금속관의 외측으로부터 이격하여 에어건으로 15 내지 30초동안 5 내지 15kgf/cm2의 압력으로 분사하는 외부 에어분사단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 처리방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 금속관을 포함한다.
본 발명의 금속관의 부동태화 처리방법은 부동태 침전단계 및 부동태 순환단계를 거치며 이중 피막을 형성함으로써 제품의 부식 및 산화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 금속관의 부동태화 처리방법은 제1 수세단계와 제2 수세단계를 거치며, 초음파 수세를 더 거치면서 부동태화 피막이 균일하고 안정적으로 형성될 수 있는 효과가 있다.
또한, 수세단계들에서 물공급배관으로부터 상기 금속관들에 대응되도록 연결호스들이 구비되며, 상기 물공급배관으로 공급된 물이 상기 연결호스들을 통해 동시에 복수개의 금속관들들을 수세할 수 있어 작업 효율성이 증진되는 효과가 있다.
또한, 에어분사단계에서 내부에어분사단계와 외부에어분사단계 포함하여 부동태화 처리가 균일한 밀도를 가지며 불순물을 포함되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속관의 표면내식방법의 수세 과정의 일예를 나타낸 사진이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 실용신안등록청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 종래의 표면 처리 방법을 적용한 제품은 시간이 지나면 녹이 발생하는 문제점이 있으며, 질산 용액으로만 피막을 형성 시 그 피막이 쉽게 손상될 수 있고, 전체 공정시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 여러 번의 부동태화 단계 및 수세단계 거치며 금속관의 이중 피막을 형성하고 초음파 수세를 거치면서 제품의 표면을 매끄럽고 경도가 우수하며 부식이 발생하지 않도록 하여 전술한 문제점의 해결을 모색하였다.
본 발명에 따른 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법은 적어도 일측이 구부러진 금속관을 준비하는 금속관 준비단계(S1), 질산과 불산의 혼합용액을 내부에 포함하는 침전조에서 상기 금속관을 5 내지 15분 동안 침지하는 부동태 침전단계(S2), 상기 부동태 침전단계를 거친 상기 금속관을 20 내지 40초 동안 세척하는 제1 수세단계(S3), 순환탱크로부터 상기 금속관의 내부에 순환용액을 5 내지 20분 투입하는 부동태 순환단계(S3), 상기 부동태 순환단계를 거친 상기 금속관을 30 내지 50초동안 세척하는 제2 수세단계(S4); 및 상기 제2 수세단계를 거친 상기 금속관에 고압 에어를 분사하는 에어분사단계(S5)로 수행될 수 있다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법을 나타내는 흐름도가 모식적으로 도시되어 있다.
먼저, 도 1을 참고하여, 금속관 준비단계(S1)를 설명하면, 본 발명의 금속관은 철, 니켈, 크롬, 스테인레스, 텅스텐, 아연, 코발트 및 비르코늄로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 금속관은 적어도 일측이 구부러진 형태를 포함하며, 도 2의 사진에서와 같이 일정한 형태로 구부러진 형태를 포함할 수 있다. 이러한 형태는 주로 공급관이나 정수기의 관등으로 많이 사용되고 있으며, 물 등의 접촉에 의해 부식의 우려가 있으므로 내식성을 향상시키는 것이 중요하다. 본 발명의 금속관 준비단계(S1) 금속 표면에 이물질과 유분을 제거할 수 있다. 또한, 계면활성제 성분을 포함하는 세척액 등으로 금속 표면에 기름, 이물질 등의 오염물을 제거할 수 있다.
그 다음, 침전조에 질산과 불산의 혼합용액을 투입하고 금속관을 혼합용액에 침지하는 부동태 침전단계(S2)가 수행된다. 여기서 질산과 불산의 혼합용액은 불산 100중량부 대비 질산 10 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게는 불산 100중량부 대비 질산 20 내지 30 중량부를 포함할 수 있다. 질산이 10 중량부 이하이면, 본 발명의 내식성 향상의 효과를 충분히 포함하기 어려우며, 질산 40중량부 이상일 경우, 투입량에 비해 내식성 향상의 효과가 향상되지 않을 수 있다. 또한, 부동태 침전단계(S2)의 금속관은 질산과 불산의 혼합용액에 5분 내지 15분동안 침지할 수 있다. 부동태 침전단계(S2)를 거침으로써 효과적으로 금속관 내부 및 외부에 부동태화를 처리하여 표면에 3 내지 6nm의 피막을 형성시키며 내식성을 향상시킬 수 있다.
그 다음 금속관을 20 내지 40초동안 세척하는 제1 수세단계(S3)를 포함할 수 있다. 제1 수세단계(S3)를 거치는 이유는 금속관에 잔류하는 혼합물의 미반응성분을 완전히 제거하는 효과가 있다. 제1 수세단계(S3)는 고압세척기를 구비하여 금속관에 외부를 향해 분사하는 것이 바람직하나 반드시 이에 속하는 것은 아니며 금속관의 미반응 성분 및 이물질을 제거할 수 있는 세척방식은 다양한 공지 기술이 적용될 수 있다.
그 다음으로 순환탱크로부터 금속관 내부에 순환용액을 투입하는 부동태 순환단계(S4)를 포함한다. 이때, 순환용액은 물, 질산 및 불산을 포함하며 전체 100중량부 대비 물 50 내지 80중량부, 질산 10 내지 30중량부, 및 불산 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 부동태 순환단계(S4)는 상기와 같은 순환용액을 순환탱크에서 혼합하는 단계를 거친 후, 순환탱크의 온도를 55? 내지 65?로 세팅하여 순환용액의 온도를 올려주어 잘 혼합하게 한다. 그 이후 순환탱크의 일측면에 투입호스를 체결하여 순환용액을 금속관의 일측과 연결하며 클램핑을 속도를 조절하여 순환용액을 금속관의 내부에 투입시켜 준다. 이러한 부동태 순환단계(S4)를 거침으로써 효과적으로 금속관 내부의 부동태화를 한번 더 처리하여 금속관 내부 표면에 2 내지 4nm의 피막을 형성시키며 내식성을 향상시킬 수 있다. 또한, 순환용액이 순환함으로써 도금관에 부동태화 시킴으로써 부동태 침전단계(S2)에 형성된 피막에 비해 더 밀도가 높은 피막을 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속관 부동태화 처리방법의 수세 과정의 일예를 나타낸 사진이다.
부동태 순환단계(S4) 다음으로는 금속관을 30 내지 50초 동안 침수조에 침지하여 세척하는 제2 수세단계(S5)를 포함할 수 있다. 도3에 도시한 바와 같이 제2 수세단계(S5)는 초음파 수세단계를 더 포함할 수 있다. 제2 수세단계(S5)는 침수조에 물을 투입하고 부동태 순환단계(S4)를 거친 금속관을 침지하여 30 초 내지 50초 동안 세척할 수 있으며, 초음파 수세단계는 침수조에 물을 투입하고 40 내지 50℃의 온도에서 20 내지 80 KHz 이내 초음파를 발생하여 금속관 표면의 불순물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 더 바람직 하게는 40 내지 60 KHz 이내에 초음파를 포함할 수 있다. 초음파가 20 KHz 미만 일 경우 금속관 표면의 불순물을 충분히 제거하기 어려우며, 60 KHz를 초과하는 경우 금속관 표면에 균일한 피막을 형성하기 어렵다. 본 발명은 초음파 수세를 더 거치면서 부동태화 피막이 균일하고 안정적으로 형성될 수 있는 효과가 있다.
특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수세단계(S3) 또는 제2 수세단계(S5)에서 세척 시 물공급배관(20)이 있고 물 공급배관(20)에 연결호스들(25)이 연결되어 구비되며 연결호스들(25)과 대응되도록 복수개의 금속관들(10)을 배치할 수 있다. 물공급배관(20)으로 공급된 물이 연결호스들(25)을 통해 동시에 복수개의 금속관들(10)에 투입될 수 있다. 따라서, 금속관들(10)을 동시에 세척할 수 있으며 이에 따라 작업의 효율성을 더 높일 수 있다.
제2 수세단계(S5) 이후, 금속관에 물기를 제거하는 에어분사단계(S6)를 포함할 수 잇다. 에어분사단계(S6)는 금속관 내측에 에어를 분사하는 내부에어분사단계 및 금속관의 외측에 에어를 분사하는 외부에어분사단계 두 단계로 진행 될 수 있다.
내부에어 분사단계는 일측에 호스 등을 연결하여 금속관의 내측에 에어를 20 내지 40초 동안 주입할 수 있다. 외부에어분사단계는 금속관의 외측으로부터 이격하여 15초 내지 30초 동안 5 내지 15 kgf/cm2의 압력으로 분사함으로써 금속관의 부동태화 처리가 균일한 밀도를 가지며 불순물이 포함되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다. 5 kgf/cm2 미만의 압력에서 분사할 경우 충분한 압력이 전달되지 않고 15 kgf/cm2 초과의 압력에서 분사할 경우 센 압력으로 인해 금속관 일부분에 손상을 줄 수 있으며 균일한 밀도를 가진 부동태화 처리를 어렵게 할 수 있다.
본 발명의 금속관 부동태화 처리방법은 추가적으로 금속관 순환방법 시 구연산, 호박산, 석탄산, 주석산, 설파민산, 티오락트산, 사과산 및 글루콘산으로으로 이루어진 군으로부터 하나이상을 더 첨가할 수 있다. 상기와 같은 첨가물을 순환용액에 첨가함으로써 외부로부터 유입되는 이물질, 및 산소 등을 차단하여 부식이 억제되도록 부동태화 처리를 할 수 있으며, 보다 밀도가 높은 피막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 금속관 부동태화 처리방법은 상기 부동태 순환단계(d) 이후 코팅(Coating), 실링(Sealing), 왁싱(Waxing) 및 방청(Anticorrosive)으로 이루어진 군으로 선택된 어느 하나 이상의 단계를 더 포함할 수 있다.
금속관에 통상적으로 사용되는 유동층 코팅기를 이용하여 예를 들어, 상부 분사(top spray), 하부 분사(bottom spray) 또는 접선 분사(tangential spray) 방식으로 상기 금속관에 분무하여 코팅할 수 있다. 상기 코팅은 통상적인 조건하에 수행할 수 있는데, 예를 들어 25 내지 45℃의 온도범위에서 5 내지 30 ㎖/분의 분무속도, 1 내지 3바의 분무압으로 수행할 수 있으며, 코팅 후 35 내지 60 ℃에서 0.5 내지 1 시간 동안 건조하여 코팅층을 형성할 수 있다. 부동태 순환단계 이후 상기와 같은 단계를 포함함으로써 표면이 매끄러운 금속관을 제조할 수 있다.
[제조예]
스테인레스 소재로 된 금속관을 준비한 후 물(상수도) 1L 당 질산 20mL과 불산 10mL를 포함하는 혼합용액이 내부에 포함하는 침전조에 10분동안 침지하는 부동태 침전단계를 거친 후, 30초 동안 물에 침지하는 1차 수세단계를 거쳤다. 이후 물 60중량%, 질산 25중량% 및 불산 15중량%을 포함하는 순환용액을 금속관에 15분 동안 투입하여 부동태 순환단계를 거친 후 40초 동안 제2 수세단계를 거쳤다. 제2 수세단계에서 45℃에서 80 KHz의 초음파를 발생하여 수세하는 초음파수세단계를 더 거친 후 30초 동안 금속관의 내측에 에어를 주입하는 내부에어분사단계 및 에어건을 이용하여 20초 동안 10 kgf/cm2의 압력으로 에어를 분사하는 외부에어분사단계를 거친 후 부동태화 처리를 한 금속관의 샘플을 추출하였다.
[실시예 1]
순환용액을 물 50중량%, 질산 40 중량% 및 불산 10중량%로 포함하는 점을 제외하고 제조 예1과 동일하게 제조하였다.
[실시예 2]
초음파 수세단계를 거치지 않은 점을 제외하고 제조 예1과 동일하게 제조하였다.
[비교예 1]
부동태화 처리방법을 거치지 않은 금속관 샘플을 준비하였다.
실험예1 . 염수분무시험
염수분무시험은 고내식성 코팅된 샘플의 내식성을 평가하기 위한 가장 기본적인 방법으로 부식을 가속화시킬 수 있는 조건으로 염수를 분무하고 적정온도로 유지함으로서 진행된다. 이는 표준화된 방법으로 KS D 9502에 의거 하여 진행하였으며 이 규격은 5% NaCl용약을 35℃로 분무, 챔버 내 온도는 35℃로 유지하여 내식성 실험을 진행하였다. 염수분무시험 1,000시간 경과 후 적청발생 면적에 따라 내식성 성능을 측정하였다.
,
측정내용 제조예1 실시예1 실시예2 비교예1
내식성 ◎ ○ ○ X
◎: 적청발생면적 - 면적의 0% 이하
○ : 적청발생면적 - 면적의 5% 이하
△ : 적청발생면적 - 면적의 15%이하
X : 적청발생면적 - 면적의 15%이상
표 1에 도시한 바와 같이, 제조예 1에서 내식성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 실시예 1 및 실시예 2는 제조예1에 비해 내식성이 다소 낮음을 알 수 있었는바, 물 60중량%, 질산 25중량% 및 불산 15중량%을 포함하는 순환용액과 초음파수세단계를 모두 거친 제조예 1이 내식성 향상에 효과가 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다.
시험항목 단위 기준치 시험결과
용출 납(Pb) mg/L 0.4 이하 불검출
용출 카드뮴(Cd) mg/L 0.1 이하 불검출
용출 니켈(Ni) mg/L 0.1 이하 불검출
용출 비소(As203로서) mg/L 0.1 이하 불검출
용출 6가 크롬(Cr+6) mg/L 0.2 이하 불검출
염화나트륨 5%, 비중 : 1.029, ph : 6.5-702, 분무량 : 6.5-7.2
분무실 온도 : 35℃, 공기포화기 온도 : 47℃, 압력 : 0.7-1.7
표 2는 본원 발명의 제조 예 1의 염수분무 테스트 한 결과를 나타낸 것이다. 표 2에 도시한 바와 같이, 시간이 경과한 후에도 납, 카드뮴, 니켈, 비소 및 크롬이 검출되지 않았음을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 본원 발명의 부동태화 처리를 한 금속관은 녹 또는 부식에 탁월한 효과가 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터
다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서
는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10. 금속관들 20. 물공급배관 25. 연결호스들

Claims (11)

  1. (a) 적어도 일측이 구부러진 금속관을 준비하는 금속관 준비단계;
    (b) 질산과 불산의 혼합용액을 내부에 포함하는 침전조에서 상기 금속관을 5 내지 15분 동안 침지하는 부동태 침전단계;
    (c) 상기 부동태 침전단계를 거친 상기 금속관을 20 내지 40초 동안 세척하는 제1 수세단계;
    (d) 순환탱크로부터 상기 금속관의 내부에 순환용액을 5 내지 20분 투입하는 부동태 순환단계;
    (e) 상기 부동태 순환단계를 거친 상기 금속관을 30 내지 50초동안 세척하는 제2 수세단계; 및
    (f) 상기 제2 수세단계를 거친 상기 금속관에 고압 에어를 분사하는 에어분사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수세단계 또는 상기 제2 수세단계는,
    물공급배관의 일측에 복수개의 금속관들이 배치되되, 상기 물공급배관으로부터 상기 금속관들에 대응되도록 연결호스들이 구비되며,
    상기 물공급배관으로 공급된 물이 상기 연결호스들을 통해 주입되어 동시에 복수개의 금속관들을 세척가능한 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부동태 순환단계(d)는
    (d-1) 전체 100중량부 대비 물 50 내지 80중량부, 질산 10 내지 30중량부, 및 불산 5 내지 20 중량부를 포함하는 순환용액을 순환탱크에서 혼합하는 단계;
    (d-2) 상기 순환탱크의 온도를 55? 내지 65?로 세팅하는 단계;
    (d-3) 상기 순환탱크의 일측면에 클램핑을 구비하는 투입호스를 체결하며 상기 순환용액을 상기 금속관의 내부에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 투입호스는 상기 금속관의 하부 측에서 상부 측을 향해 상기 혼합용액을 투입하며 10 내지 30분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수세단계(e)는 초음파수세단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초음파수세단계는 상기 금속관을 40 내지 50℃의 물에 침지한 후 20 내지 80 KHz 이내의 초음파를 발생하여 상기 금속관의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 금속관은
    철, 니켈, 크롬, 스테인레스, 텅스텐, 아연, 코발트 및 비르코늄로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 질산과 불산의 혼합용액은 불산 100중량부 대비 질산 10 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부동태 순환단계(d) 이후 방청(Anticorrosive), 실링(Sealing), 왁싱(Waxing) 및 코팅(Coating)으로 이루어진 군으로 선택된 어느 하나 이상의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 에어분사단계(f)는
    (f-1) 20 내지 40초 동안 상기 금속관의 내측에 에어를 주입하는 내부 에어분사단계 및
    (f-2) 상기 금속관의 외측으로부터 이격하여 에어건으로 15 내지 30초동안 5 내지 15kgf/cm2의 압력으로 분사하는 외부 에어분사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태화 공정을 통한 금속관의 표면내식방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 처리방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 금속관.



















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