KR20200074319A - 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법에 관한 것으로, 상기 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법은, 분말약품이 용해된 약품용해액이 공급된 전처리조에서 피도금물 표면의 오염물이 제거되는 전처리단계, 상기 전처리단계를 거친 피도금물이, 분말약품이 용해된 약품용해액이 공급된 도금조로 이송되어 상기 피도금물의 표면에 도금이 되는 도금단계, 상기 도금단계를 거친 피도금물의 표면에 화학적으로 부동태처리를 하여 외관 및 내식성을 향상시키는 후처리단계를 포함하되, 상기 약품용해액은 자동용해탱크에서 제조된 후, 전처리조 및 도금조로 공급되어지는 것으로, 따라서 본 발명에서는 별도로 자동용해탱크를 구성함으로써, 전처리조 및 도금조로 공급되는 약품용해액의 농도관리가 용이하여 도금두께의 편차를 감소시키는 등 도금품질을 향상시킬 뿐만 아니라, 도금전체 공정을 자동화할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Description

금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법{Method for plating to improve plating quality of metal surface}

본 발명은 금속표면의 도금방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 분말약품이 공급되는 전처리조 및 도금조 등의 도금 공정라인에 분말약품을 용해시킨 용해액을 공급함으로써 금속표면의 도금품질을 향상시키는 도금방법에 관한 것이다.

금속과 같은 도체, 그리고 합성수지나 세라믹과 같은 부도체 등은 일반 가전제품이나 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있다.

일반적으로, 이와 같은 소재의 표면에는 평활성, 광택성 및 장식 질감 등을 부여하고, 이를 통해 품질을 향상시키는 방안으로 도금이 실시되고 있다.

도금 기술은 상기와 같은 소재, 특히 금속과 같은 소재의 내식성, 내마모성, 내열성 등을 향상시키는 동시에 금속 표면의 색채와 광택을 좋게 하는 등, 금속재료의 가치를 높이는 고도의 정밀한 표면 처리기술이다.

최근 도금품질 향상을 위해 불량률을 줄이고, 공정조건의 편차 없는 관리를 위한 자동화 공정의 필요성이 대두되어지고 있으나, 습식 도금공정은 여전히 수동으로 공정라인 및 조건들을 관리하고 있는 실정이다.

현재, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 바렐도금의 경우 분말약품을 도금조(10)에 투입하여 도금공정이 이뤄지는데, 분말약품 등이 도금조 내부에 가라앉아 슬러지(20)화 되어 바렐(30)의 오염도를 높이고, 용해가 덜 된 분말약품의 양만큼 재료가 낭비된다는 문제점이 있었다.

또한, 작업자가 수동으로 50kg에 달하는 약품분말을 이동 보충함으로써 작업자가 안전사고에 노출될 뿐만 아니라, 상기 약품분말을 작업자가 경험에 의해 대략적인 양을 수동으로 보급함으로써, 분말약품의 농도가 일정하지 못하다는 문제점이 있었다.

또한, 분말약품이 과투입되었을 경우, 상기 분말약품이 전처리조 및 도금조 내부에서 완전히 용해되지않고 슬러지화되어 바닥에 쌓이게되며, 바닥에 쌓인 슬러지에 의해 바렐이 오염되어 도금품질이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

(특허문헌1)대한민국, 등록특허공보 등록번호 제10-1258145호 (특허문헌2)대한민국, 등록특허공보 등록번호 제10-1674465호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 전처리조 및 도금조 등의 도금 공정라인에 분말약품을 용해시킨 약품용해액을 공급함으로써, 도금두께의 편차발생을 줄이고, 종래에 과투입된 분말약품이 전처리조 및 도금조 내부에서 슬러지화 됨으로써 바렐을 오염시키고 도금품질을 저감시키는 것을 방지할 뿐만 아니라 작업자의 안전 및 공정의 효율성을 향상시키는 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법에 관한 것으로, 상기 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법은, 분말약품이 용해된 약품용해액이 공급된 전처리조에서 피도금물 표면의 오염물이 제거되는 전처리단계, 상기 전처리단계를 거친 피도금물이, 분말약품이 용해된 약품용해액이 공급된 도금조로 이송되어 상기 피도금물의 표면에 도금이 되는 도금단계, 상기 도금단계를 거친 피도금물의 표면에 화학적으로 부동태 처리를 하여 외관 및 내식성을 향상시키는 후처리 단계를 포함한다.

또한, 상기 약품용해액은 자동용해탱크에서 제조된 후, 전처리조 및 도금조로 공급되는 것으로, 상기 약품용해액은 일정한 농도를 유지하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 전처리공정에서 사용되는 전처리조 및 도금공정에 사용되는 도금조에 분말약품이 용해된 용해액을 공급하여 도금품질을 향상시킬 뿐만 아니라 작업자의 안전 및 공정의 효율성을 향상시키는 현저한 효과가 있다.

또한, 별도로 자동용해탱크를 구성함으로써, 전처리조 및 도금조로 공급되는 약품용해액의 농도관리가 용이하여 도금두께의 편차를 감소시키는 등 도금품질을 향상시킬뿐만 아니라, 도금공정을 자동화할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도1은 종래의 도금조에 슬러지가 쌓인 상태의 사진이다.
도2는 종래의 도금조에 발생하는 문제점을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법의 흐름도이다.
도4는 본 발명에서 사용되는 자동용해탱크의 구성도이다.
도5는 본 발명에서 사용되는 자동용해탱크의 정면도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도3은 본 발명의 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법의 흐름도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법은 크게 전처리단계(S100), 도금단계(S200), 후처리단계(S300)로 이루어진다.

상기 전처리단계(S100)는 피도금물에 도금을 하기 위해 상기 피도금물 표면에 잔류하는 오염물을 제거하는 단계이다.

상기 전처리단계(S100)는, 피도금물이 탈지액이 저장된 탱크 속에 침지되어 표면의 오염물이 제거되는 탈지단계, 피도금물이 산용액에 침지되어 표면의 산화물이 제거되는 산세단계, 피도금물이 세척되는 수세단계 등을 포함한다.

상기 전처리단계(S100)를 거친 피도금물은, 표면에 도금이 되는 도금단계(S200)를 거치게된다.

상기 도금단계(S200)는, 피도금물의 표면에 미관, 부식방지 및 기타의 전기적, 전자적, 마모 방지 및 기타의 물리적 및 화학적 성능 향상을 위하여 금속을 입히는 것으로, 도금방법으로는 용융도금법, 전기도금법 등이 있다.

마지막으로, 상기 후처리단계(S300)는 상기 도금단계를 거친 피도금물의 표면에 화학적으로 부동태처리를 하여 외관 및 내식성을 향상시키는 단계이다.

본 발명에서는 상기 전처리단계(S100) 및 도금단계(S200)에 분말약품을 용해시킨 약품용해액을 공급하여, 도금품질을 향상시키는 것으로, 더욱 상세하게는 상기 전처리단계에서 사용되는 전처리조와, 도금단계에서 사용되는 도금조에 분말약품을 용해시킨 약품용해액을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 약품용해액은 본 발명에서 사용되는 자동용해탱크(100)에서 제조되어진다.

도4는 본 발명에서 사용되는 자동용해탱크의 구성도이다.

도4에 도시된 바와 같이, 상기 자동용해탱크(100)는, 분말약품을 공급하는 정량공급기(150)와, 상기 정량공급기(150)로부터 분말약품을 공급받는 호퍼(110)와, 상기 호퍼(110)의 하부에 설치되며, 물이 공급되는 급수구(122) 및 약품용해액이 배출되는 배출구(124)가 형성되어, 상기 호퍼(110)를 통해 공급된 분말약품을 용해시키는 탱크본체(120)와, 상기 탱크본체(120)에 설치되어 내부에 저장되는 저장액을 교반시키는 교반기(130)와, 상기 장치들을 제어하는 제어기(140)를 포함한다.

상기 제어기(140)의 외측면에는 정보를 입력하기 위한 키조작부가 구성되며, 내부에는 상기 키조작부의 입력신호에 의해 교반기 또는 밸브 등을 제어하기 위한 pcb기판을 포함하는 제어부로 이루어지며, 상기 키조작부는 분말약품 및 물의 공급량과, 약품용해액의 방출량과 같은 정보를 입력하기 위한 다수 개의 기능스위치를 포함한다.

도5는 본 발명에서 사용되는 자동용해탱크의 정면도이다.

도5에 도시된 바와 같이, 상기 정량공급기(150)는 분말약품을 자동으로 호퍼 내부로 투입하는 장치이며, 상기 제어부에 의해 제어되도록 구성된다.

상기 정량공급기(150)는, 상기 호퍼(110)의 측면에 설치되는 지지프레임(152)과, 상기 지지프레임(152)에 설치되며, 모터(159)에 의해 승하강되는 수직레일(154)과, 상기 수직레일(154)을 따라 승하강되며, 내부에 분말약품이 적재되는 이송박스(158)와, 상기 수직레일(154)의 내측에 설치되되, 상부가 호퍼(110)측으로 절곡되는 형상으로 형성되며, 상기 수직레일(154)에 연결되어 승하강되는 이송박스(158)의 경로를 가이드하는 가이드레일(156)을 포함한다.

상기 이송박스(158)의 저면은 수직레일(154)에 힌지결합되고, 전면은 가이드레일(156)에 힌지결합되는 것으로, 상기 이송박스(158)는, 상기 이송박스(158)가 수직레일(154)에 의해 승강되어질 때, 상기 가이드레일(156)의 형상에 의해 승강되다가 가이드레일(156)의 끝단부에서 전방(호퍼측)으로 회동되어지며, 하강되어질 때는, 후방으로 회동된 후, 하강되어진다.

이에 따라, 이송박스가 승강될 경우, 상기 이송박스는 개방된 상부면이 전방으로 회동되어 내부에 적재된 분말약품이 호퍼 내부로 투입되어지는 것이다. (설명의 명확성을 위해, 도5에서 이송박스의 우측을 전방이라하고, 좌측을 후방이라 하였다.)

즉, 작업자는 상기 정량공급기(150)를 이용하여 약품분말이 호퍼(110)내부로 자동 투입되도록 하는 것이다.

한편, 상기 호퍼(110)는 상하가 개방된 형상이되, 하부가 탱크본체(120)와 연통되게 결합되는 것으로, 상기 호퍼는 개방된 상부를 통해 상기 정량공급기(150)로부터 공급받은 약품분말을 탱크본체 내부로 이송시키는 역할을 한다.

한편, 상기 탱크본체(120)는 원통형상으로 형성되되, 상부에는 물이 공급되는 급수구(122)가 형성되고, 하부에는 분말약품이 용해된 약품용해액이 배출되는 배출구(124)가 형성된다.

또한, 상기 탱크본체(120)의 상면에는 배기덕트(128)가 결합되어, 내부의 공기가 외부로 배출되도록 한다.

또한, 상기 탱크본체(120)의 저면에는 드레인(126) 및 상기 드레인을 개폐하는 밸브가 설치되며, 상기 드레인은 사용자의 필요에 따라 탱크본체 내부 청소 등을 위해 사용되어진다.

상기 교반기(130)는 탱크본체 내부에 수직으로 설치되는 회전축(132)과, 상기 회전축의 하부에 결합되어 회전되면서, 상기 약품용해액을 교반시키는 교반날개(134)와, 상기 회전축을 회전시키는 모터(136)를 포함한다.

즉, 상기 회전축(132)은 상기 탱크본체 내부에 위치되어 모터(136)에 의해 회전되되, 하부에는 교반날개(134)가 결합되어 상기 탱크본체 내부로 투입되는 물과 분말약품을 교반하여 분말약품이 용이하게 용해되도록 한다.

상기 급수구(122)는 물공급라인에 의해 물탱크와 연결되고, 상기 물공급라인에는 물의 공급량을 조절하는 유량제어밸브가 설치되며, 상기 유량제어밸브는 상기 탱크본체 내부에 저장된 약품용해액의 농도에 따라 물의 양을 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출구(124)는 약품공급라인을 통해 전처리조 및/또는 도금조와 연결되며, 상기 약품공급라인에는 약품용해액의 공급량을 조절하는 유량제어밸브가 설치된다.

상기 탱크본체(120)에는 약품용해액의 수위를 측정하기 위해 레벨센서가 설치되는 것으로, 상기 레벨센서는 탱크본체의 상, 하부에 각각 설치되어 내부에 저장된 유체의 수위를 단계별로 구분하여 감지하고, 이를 제어부로 전달한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 탱크본체 내부에 저장된 약품용해액의 수위가 낮아 하부감지부에서 신호를 수신한 경우, 상기 제어부는 탱크본체 내부로 물과 분말약품을 공급하도록 제어하고, 상기 약품용해액의 수위가 높아 상부감지부에서 신호를 수신한 경우, 상기 제어부는 탱크본체 내부로 공급되는 물과 분말약품의 공급을 중단하도록 제어한다.

또한, 상기 탱크본체(120)에는 약품용해액의 농도를 측정하기 위한 농도측정 센서가 설치되며, 상기 제어부는 농도측정센서로부터 수신된 측정값이 설정값보다 높으면 상기 물공급라인을 통해 탱크본체 내부로 물을 공급받고, 설정값보다 낮으면, 상기 정량공급기를 통해 분말약품을 추가로 공급받게 된다.

또한, 상기 탱크본체(120) 내부에는 압력센서가 다수 개 설치되어, 상기 탱크본체 내부에서 약품용해액의 농도에 의해 압력차가 증가하게 되면, 이 압력차를 감지하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부에서 교반기의 회전속도 등을 조절하여, 상기 탱크본체 내부의 농도를 균일하게 할 수 있도록 한다.

또한, 상기 탱크본체(120)의 상부측면에는 상기 약품용해액의 수위를 감지하기 위한 센서를 설치하여, 상기 탱크본체 내부의 약품용해액이 설정값보다 많아지면, 물과 분말약품의 공급이 중단되도록 제어한다.

따라서 본 발명은 전처리조 및 도금조에 분말약품이 용해된 약품용해액을 공급하여 도금품질을 향상시킬 뿐만 아니라 작업자의 안전 및 공정의 효율성을 향상시키는 현저한 효과가 있다.

또한, 별도로 자동용해탱크를 구성함으로써, 전처리조 및 도금조로 공급되는 약품용해액의 농도관리가 용이하여 도금두께의 편차를 감소시키는 등 도금품질을 향상시킬뿐만 아니라, 도금공정을 자동화할 수 있는 현저한 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면을 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시 예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

10:도금조
20:슬러지
30:바렐
100:자동용해탱크
110:호퍼
120:탱크본체 122:급수구
124:배출구 126:드레인
128:배기덕트
130:교반기 132:회전축
134:교반날개 136:모터
140:제어기 150:정량공급기
152:지지프레임 154:수직레일
156:가이드레일 158:이송박스
159:모터
S100:전처리단계
S200:도금단계
S300:후처리단계

Claims (2)

1. 피도금물 표면에 잔류하는 오염물이 제거되는 전처리단계;
   상기 전처리단계를 거친 피도금물의 표면에 도금이 되는 도금단계;
   상기 도금단계를 거친 피도금물의 표면에 화학적으로 부동태화하여 외관 및 내식성을 향상시키는 후처리단계;를 포함하되,
   상기 전처리단계 및 도금단계에는 분말약품을 용해시킨 약품용해액이 공급되는 것을 특징으로 하는 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 약품용해액은 자동용해탱크에서 제조된 후, 상기 전처리단계에서 사용되는 전처리조 및 상기 도금단계에서 사용되는 도금조로 공급되는 것으로, 상기 약품용해액은 일정한 농도를 유지하는 것을 특징으로 하는 금속표면의 도금품질 향상을 위한 도금방법.
   

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