KR20200124984A - 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래 맹독성 물질인 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하여 작업대에서 귀금속 세척 및 광택작업을 함에 따라 발생하는 작업자의 안전, 건강 및 생명에 치명적인 영향을 미치는 문제와, 대기중으로 시안화나트륨(NaCN)이 증발하고, 하수도로 방류됨에 따라 발생하는 대기 및 수질오염에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨을 사용하는 대신에 환경오염 가능성을 현저하게 떨어뜨린 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제를 사용하고, 연마재로서 스틸비드(Steel-bead)를 사용하여, 귀금속 또는 전자부품을 용기에 넣은 후, 자력교반과 함께 직류전압 및 전류를 인가하고, 주파수를 발생시킴으로써, 상기 귀금속 또는 전자부품의 표면을 정밀세척 및 광택작업하는 귀금속 또는 전자부품의 세척장치 및 세척방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 종래 맹독성 물질인 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하여 작업대에서 귀금속 세척 및 광택작업을 함에 따라 발생하는 작업자의 안전, 건강 및 생명에 치명적인 영향을 미치는 문제와, 대기중으로 시안화나트륨이 증발하고, 불법적인 방류에 의해 하수도로 방류됨에 따라 발생하는 대기 및 수질오염에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하는 대신에 환경오염 가능성을 현저하게 떨어뜨린 수용성의 세척 및 광택용 산화촉매를 사용하고, 연마재로서 스틸비드(Steel-bead)를 사용하여, 귀금속 또는 전자부품을 용기에 넣은 후, 자력교반과 함께 직류전압 및 전류를 인가하고, 주파수를 발생시킴으로써, 상기 귀금속 또는 전자부품의 표면을 정밀세척 및 광택작업하는 세척장치 및 세척방법에 관한 것이다.
일반적으로 귀금속은 원재료를 1,600 ~ 4,200 ℃에서 용융시킨 후, 주조과정을 거쳐, 세척 및 광택 처리 후 미세가공 과정을 거치고, 최종적으로 검사과정을 거침으로써 완성된다.
이와 같은 귀금속 제조공정에 있어, 세척 및 광택 처리를 위해 종래에는 맹독성 물질로 알려져 있는 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하였다.
상기 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)은 극소량을 섭취해도 사망할 수 있는 매우 강력한 독극물임에도 불구하고, 종래에는 귀금속 세척 및 광택 작업시에 작업자는 최소한의 안정장비만을 착용한 채 작업대에서 작업함에 따라 작업안정성에 있어 매우 취약하여 작업자의 안전, 건강 및 생명에 치명적인 영향을 미치는 문제가 발생하였다.
또한 이와 같은 맹독성 물질이 대기중 및 하수도를 따라 흘러나가 수질을 오염시킴에 따라 안전 및 환경 측면에 있어 많은 문제를 야기하였다.
본 발명은 이와 같이 종래 귀금속의 세척 및 광택 처리에 사용되던 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하지 않으면서도, 동일 또는 그 이상의 세척 및 광택처리 효과를 제공하여 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명과 관련하여, 대한민국 공개특허 10-2004-0020834(공개일자 2004.03.09) '수성 공중합체 에멀젼과 다가 금속 화합물의 반응 생성물 및 이를 함유하는 광택제용 조성물'; 대한민국 공개특허 10-1985-0001308(공개일자 1985.03.18) '금속 세척 조성물'; 대한민국 등록특허 10-0931558(등록일자 2009.12.04) '마이크로웨이브를 이용한 금속색조광택안료 제조방법'; 대한민국 등록특허 10-1619796(등록일자 2016.05.03) '귀금속 퍼즐의 제조방법';에 대한 기술이 개시되어 있으나 종래 세척 및 광택 처리과정에서 사용되는 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨 대체 기술에 대해서는 별도 개시된 바 없다.
본 발명은 종래 맹독성 물질인 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용하여 작업대에서 귀금속 세척 및 광택작업을 함에 따라 발생하는 작업자의 안전, 건강 및 생명에 치명적인 영향을 미치는 문제와, 대기중으로 시안화나트륨이 증발하고, 하수도로 방류됨에 따라 발생하는 대기 및 수질오염에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시안화나트륨을 사용하는 대신에 환경오염 가능성을 현저하게 떨어뜨린 수용성의 세척 및 광택용 산화촉매를 사용하고, 연마재로서 스틸비드(Steel-bead)를 사용하여, 귀금속 또는 전자부품을 용기에 넣은 후, 자력교반과 함께 직류전압 및 전류를 인가하고, 주파수를 발생시킴으로써, 상기 귀금속 또는 전자부품의 표면을 정밀세척 및 광택작업하는, 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법 및 그 장치를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 귀금속 또는 전자부품을 내부에 수용하여 정밀세척 및 광택 공정을 수행하기 위한 용기로서, 상단에 캡이 형성되어 개폐가능하도록 구성되는 용기부와,
상기 용기부 내부로 전류 및 직류전압을 공급하는 전원부와,
상기 용기부 내부로 주파수를 발생시키는 주파수발생부와,
상기 용기부와 제1관으로 연결형성되어, 세척 및 광택용 수용성제를 상기 용기부로 공급하는 수용성제공급부와,
상기 용기부의 상부 일측단에 형성되어, 스틸비드(Steel-bead)를 공급하는 스틸비드공급부와,
상기 용기부의 상부 타측단에 형성되어, 귀금속 또는 전자부품을 공급하는 귀금속 공급부와,
상기 용기부의 하부 측단에 제2관으로 연결형성되어, 정밀세척 및 광택 공정을 마친 후, 상기 용기부로부터 배출되는 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제, 스틸비드(Steel-bead), 귀금속 또는 전자부품을 수용하는 분리회수부와,
상기 용기부 하부에 설치되어, 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제 내에 채워지는 귀금속 또는 전자부품을 자력에 의해 회전시키는 자력교반기를 포함하여 구성되는, 귀금속 또는 전자부품 세척장치를 제공한다.
그리고 상기 세척장치를 이용한 귀금속 또는 전자부품의 세척방법으로서,
수용성제공급부로부터 용기부의 내부로 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제를 공급하는 단계(S10)와,
스틸비드공급부로부터 용기부의 내부로 스틸비드(Steel-bead)를 공급하는 단계(S20)와,
귀금속 공급부로부터 용기부의 내부로 귀금속 또는 전자부품을 공급하는 단계(S30)와,
전원부를 통해 2.5 ~ 3.8 v의 직류전압과 120 ~ 300 mA의 전류를 공급하고, 주파수발생부를 통해 싸인파, 구현파 또는 톱니파 중 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키는 단계(S40)와,
상기 자력교반기를 통해 상기 용기부 내부의 스틸비드(Steel-bead)를 회전시키는 단계(S50)와,
스틸비드(Steel-bead)와 귀금속 또는 전자부품의 표면의 충돌에 의한 이물질이 제거되고, 전류, 직류전압에 의한 전해연마가 발생되며, 주파수에 의한 충격효과, 웨이브 효과를 통해 귀금속의 미세한 부분까지 정밀세척하고, 또한 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제에 의한 정밀세척 및 광택작업이 복합적으로 수행되는 정밀세척 및 광택작업 수행단계(S60)와,
상기 단계를 마친 후 자력교반기, 전원부 및 주파수발생부의 구동을 중단하는 단계(S70)와,
상기 단계를 마친 후, 분리회수부와 연결되어 있는 제3관을 개방하여 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제; 스틸비드(Steel-bead); 귀금속 또는 전자부품을 동시에 배출하여 분리회수하는 단계(S80)를 포함하여 이루어지는 귀금속 세척방법을 제공한다.
본 발명에 따른 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품의 세척장치 및 세척방법은 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물을 사용하는 대신에 환경오염 가능성을 현저하게 떨어뜨린 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제를 사용하고, 연마재로서 스틸비드(Steel-bead)를 사용하여, 귀금속 또는 전자부품을 용기에 넣은 후, 자력교반과 함께 직류전압 및 전류를 인가하고, 주파수를 발생시킴으로써, 사용상의 안전성을 확보하면서 귀금속 또는 전자부품의 정밀세척 및 광택 발현효과를 높일 수 있다.
둘째. 종래 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN)을 이용한 세척 및 광택작업시에는 해리의 발생으로 인해 귀금속의 함량이 줄어들어 귀금속 제품의 가치에 영향을 미치게 되나, 본 발명에서는 수용성제를 사용하기 때문에 정밀세척 및 광택과정에서는 해리가 발생하지 않아 귀금속의 함량이 줄어드는 문제를 해소할 수 있다.
셋째. 스틸비드가 귀금속의 표면과 충돌하면서 미세하게 때려주어 표면을 벗겨주고, 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제가 촉매제 역할을 하여 표면을 씻겨내림으로써 사용상의 안정성을 높이면서 정밀세척 및 광택 효과를 높여 최고품질의 귀금속 또는 전자부품을 제공할 수 있다.
넷째. 정밀세척 및 광택 작업시 스틸비드와 함께 주파수를 활용함으로써, 상기 주파수의 충격효과, 웨이브효과 등에 의해 귀금속의 미세한 부분까지 침투하여 정밀세척 및 광택 효과를 높일 수 있다.
다섯째. 핑크 골드, 옐로우 골드, 화이트 골드 등 금속형태에 맞는 파형의 주파수를 사용함으로써 보다 더 정밀세척 및 광택효과를 누릴 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 상면도.
도 4는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치를 구성하는 스틸비드공급부의 절개사시도.
도 6은 본 발명에 따른 귀금속 세척장치를 구성하는 스틸비드공급부의 절개사시도.
도 7은 본 발명의 귀금속 또는 전자부품 세척방법에 따른 공정순서도.
도 8은 본 발명의 귀금속 또는 전자부품 세척방법을 이용하기 전 상태와 후 상태의 귀금속 비교사진.((a) 세척 전, (b) 세척 후)
도 2는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 상면도.
도 4는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치의 일례를 보인 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 귀금속 세척장치를 구성하는 스틸비드공급부의 절개사시도.
도 6은 본 발명에 따른 귀금속 세척장치를 구성하는 스틸비드공급부의 절개사시도.
도 7은 본 발명의 귀금속 또는 전자부품 세척방법에 따른 공정순서도.
도 8은 본 발명의 귀금속 또는 전자부품 세척방법을 이용하기 전 상태와 후 상태의 귀금속 비교사진.((a) 세척 전, (b) 세척 후)
본 발명에 따른 귀금속 또는 전자부품 세척장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이,
귀금속 또는 전자부품을 내부에 수용하여 정밀세척 및 광택 공정을 수행하기 위한 용기로서, 상단에 캡(101)이 형성되어 개폐가능하도록 구성되는 용기부(10)와,
상기 용기부(10) 내부로 전류 및 직류전압을 공급하는 전원부(20)와,
상기 용기부(10) 내부로 주파수를 발생시키는 주파수발생부(30)와,
상기 용기부(10)와 관으로 연결형성되어, 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)를 상기 용기부(10)로 공급하는 수용성제공급부(40)와,
상기 용기부(10)의 상부 일측단에 형성되어, 스틸비드(Steel-bead)를 공급하는 스틸비드공급부(50)와,
상기 용기부(10)의 상부 타측단에 형성되어, 귀금속 또는 전자부품을 공급하는 귀금속 공급부(60)와,
상기 용기부(10)의 하부 측단에 제2관으로 연결형성되어, 정밀세척 및 광택 공정을 마친 후, 상기 용기부(10)로부터 배출되는 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제, 스틸비드(Steel-bead), 귀금속 또는 전자부품을 수용하는 분리회수부(70)와,
상기 용기부(10) 하부에 설치되어, 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제 내에 채워지는 귀금속 또는 전자부품을 자력에 의해 회전시키는 자력교반기(80)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 귀금속 또는 전자부품 세척장치(1)는 금, 은, 동을 포함하는 귀금속 또는 전자부품에 대해 정밀세척 및 광택 작업을 수행함으로써, 귀금속 또는 전자제품으로서의 가치를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 장치이다.
도 2 내지 도 5는 상기 도 1에 제시된 귀금속 또는 전자부품 세척장치(1)를 보다 구체화하여 제시된 일례이다.
상기 도 1 내지 도 5에 도시된 귀금속 또는 전자부품 세척장치(1)의 도면과 함께 각 부 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
1) 용기부(10)
상기 용기부(10)는 귀금속 또는 전자부품을 내부에 수용하여 정밀세척 및 광택 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 부분으로서, 상단에 캡(101)이 형성되어 개폐가능하도록 구성된다.
상기 용기부(10)는 투명 또는 불투명의 플라스틱재 또는 금속재로 제작된다.
상기 용기부(10)는 도 2 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상단부는 캡(101)에 의해 개폐가능하도록 구성되며, 상기 캡(101) 상부로 관을 통해 관통하여 수용성제공급부(40)로부터 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)가 공급된다.
그리고 상기 캡(101)의 일측면을 관통하여 결합되는 스틸비드공급부(50)로부터 스틸비드(Steel-bead)(100)가 공급되며, 귀금속 공급부(60)로부터 귀금속 또는 전자부품(200)이 공급된다.
2) 전원부(20)
상기 전원부(20)는 상기 용기부(10) 내에 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제, 스틸비드(Steel-bead)(100)와 귀금속 또는 전자부품(200)이 공급된 상태에서 전류와 직류전압을 출력시켜 전해연마의 원리를 이용하여 귀금속 또는 전자부품(200) 표면에 달라붙은 '뻥'이라 불리는 이물질을 용해시켜 제거하는 역할을 한다.
이때, 상기 용기부(10) 내로 공급되는 직류전압은 2.5 ~ 3.8 v이고, 전류는 120 ~ 300 mA이다.
3) 주파수발생부(30)
상기 주파수발생부(30)는 상기 용기부(10) 내에 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제, 스틸비드(Steel-bead)(100)와 귀금속 또는 전자부품(200)이 공급된 상태에서 사인파, 구현파 또는 톱니파 중에서 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키되, 스왑(swap) 형태로 발생시켜 용기부(10) 내의 깊은 곳 까지 충격, 웨이브 또는 파도치는 효과를 주기 위한 것이다.
이와 같은 효과를 통해, 귀금속 또는 전자부품(200)의 미세한 부분까지 파장을 일으켜 스틸비드(Steel-bead)(100)가 귀금속 또는 전자부품(200)의 표면을 미세하게 충격을 가하는 효과를 극대화시킴으로써 귀금속 또는 전자부품(200) 표면의 이물질을 물리적으로 제거하는 효과를 향상시킬 수 있다.
더욱 구체적으로는, 900 Hz의 사인파, 1 KHz의 구현파 또는 1.2 KHz의 톱니파 중 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키며, 옐로우 또는 화이트 골드의 경우 900 Hz의 사인파를, 핑크 골드의 경우 1 KHz의 구현파를, 그리고 은 또는 동의 경우 1.2 KHz의 톱니파를 사용하는 것이 바람직하다.
4) 수용성제공급부(40)
상기 수용성제공급부(40)는 용기부(10)와 관으로 연결형성되어, 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)를 상기 용기부(10)로 공급하는 역할을 한다.
상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)는 스틸비드(Steel-bead)(100), 귀금속 또는 전자부품(200)과 함께 용기부(10)로 공급되어 정밀세척과 고광택 효과를 높이기 위해 사용된다.
상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)는 종래 사용되던 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 대체하여 사용하는 것으로서, 정밀세척 및 광택 효과가 동일 또는 더 좋으면서 사용상의 안전성 및 환경오염 방지 기능에 의해 그 기능성이 매우 뛰어나다.
또한 종래 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN, 청산가리)을 사용함으로써 세척 및 광택 작업 과정에서 해리가 발생함에 따라 귀금속의 함량이 줄어드는 문제를 해결할 수 있다. 이는 본 발명에서는 수용성제를 사용함에 따라 해리가 발생하지 않기 때문이다.
상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)는
수산화나트륨(Sodium hydroxide) 1.0 ~ 10.0 wt%;
디-글루콘산 모노소디움염(D-Gluconic acid, monosodium salt) 5.0 ~ 20.0 wt%;
소듐 자일렌 설포네이트(Sodium xylene sulfonate, SXS) 5.0 ~ 20.0 wt%;
알킬 글루코사이드(Alkyl glucoside) 1.0 ~ 10.0 wt%;
아미노산 또는 N-아세틸아미노산의 킬레이트제 2.0 ~ 15.0 wt%;
물(Water) 50.0 ~ 80.0 wt%;를 포함하여 구성된다.
또한 상기 구성의 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)에 필요에 따라 기타첨가물이 혼합된 형태로 사용할 수도 있다.
구체적인 배합예는 다음의 표 1과 같다.
| 성 분 | 배합예 1 | 배합예 2 | 배합예 3 | 배합예 4 | 배합예 5 |
| 수산화나트륨(Sodium hydroxide) | 3.0 wt% |
6.0 wt% |
8.0 wt% |
9.0 wt% |
5.0 wt% |
| 디-글루콘산 모노소디움염(D-Gluconic acid, monosodium salt) | 18.0 wt% |
10.0 wt% |
15.0 wt% |
18.0 wt% |
10.0 wt% |
| 소듐 자일렌 설포네이트(Sodium xylene sulfonate, SXS) | 7.0 wt% |
8.0 wt% |
10.0 wt% |
15.0 wt% |
10.0 wt% |
| 알킬 글루코사이드(Alkyl glucoside) | 3.0 wt% |
5.0 wt% |
2.0 wt% |
2.0 wt% |
8.0 wt% |
| 킬레이트제 |
7.0 wt% |
8.0 wt% |
5.0 wt% |
2.0 wt% |
10.0 wt% |
| 물(Water) | 62.0 wt% | 63.0 wt% | 60.0 wt% | 54.0 wt% | 57.0 wt% |
| 합 계 | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% |
5) 스틸비드공급부(50)
상기 스틸비드공급부(50)는 용기부(10)의 상부 일측단에 일체로 형성되어, 상기 용기부의 캡(101) 일측면을 관통하여 스틸비드(Steel-bead)를 공급한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스틸비드공급부(50)는 하부가 개방된 함체 형상의 몸체부(501)와 상기 몸체부(501)의 상단에 형성되어 개폐기능을 갖는 캡부(502)와, 상기 몸체부(501) 하단에 물레방아 형태를 이루는 스틸비드배출부(503)와, 상기 스틸비드배출부(503)의 회전축(503a)에 고정되어 스틸비드배출부(503)를 회전시켜 스틸비드를 하부로 배출하는 다이얼부(504)를 포함하여 구성된다.
상기 캡부(502)를 열어 스틸비드(Steel-bead)를 몸체부(501)에 채운 후, 필요시 상기 다이얼부(504)를 회전시킴으로써, 물레방아 형태를 이루는 스틸비드배출부(503)가 회전하면서 일정량을 상기 몸체부(501)의 개방된 하부를 통해 용기부(10) 내부로 투입한다.
이때 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제와 상기 스틸비드(Steel-bead)의 배합비는 5:1 중량비를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 스틸비드(Steel-bead)는 스테인리스 칩으로서, 구체적으로는 전체 함량 중 크롬(Cr) 18.0 ~ 20.0 wt%, 니켈(Ni) 8.0 ~ 10.0 wt%, 탄소(C) 0.01 ~ 0.07 wt%를 포함하여, 경도(Hardness) 150 ~ 200 HV, 연신율(Elongation) 38 ~ 42 %인 STS304 스프링 강으로서, 길이 1.0 ~ 2.0 mm, 굵기 0.1 ~ 0.5 mm, 무게 0.00050 ~ 0.00090g인 것을 사용한다.
상기 스틸비드(Steel-bead)는 상기 귀금속 또는 전자부품(200)의 표면과 미세하게 지속적으로 충돌하면서 표면의 이물질을 물리적으로 제거하는 역할을 한다.
이때 상기 스틸비드(Steel-bead)는 용기부(10)의 하부에 설치되어 있는 자력교반기(80)의 작용에 의해 용기부(10) 내에서 회전을 하면서 귀금속 또는 전자부품(200)과 지속적으로 충돌을 일으키게 된다.
6) 귀금속 공급부(60)
상기 귀금속 공급부(60)는 상기 스틸비드공급부(50)와 동일 구조를 이루어, 귀금속 또는 전자부품(200)을 일정량씩 용기부(10) 내부로 투입한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하부가 개방된 함체 형상의 몸체부(601)와 상기 몸체부(601)의 상단에 형성되어 개폐기능을 갖는 캡부(602)와, 상기 몸체부(601) 하단에 물레방아 형태를 이루는 귀금속배출부(603)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 귀금속 공급부(60)는 몸체부(601) 내에 채워진 귀금속 또는 전자부품은 스틸비드공급부(50)와 동일 원리로 배출된다.
7) 분리회수부(70)
용기부(10) 내에서 정밀세척 및 광택 공정을 마친 후에는 상기 용기부(10) 내의 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401), 스틸비드(Steel-bead)(100), 귀금속 또는 전자부품(200)을 외부로 배출하게 되며, 이때 배출은 용기부(10)의 하부 일측에 형성되어 있는 밸브(102)의 개방을 통해 이루어진다.
상기 용기부(10)로부터 배출되는 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401), 스틸비드(Steel-bead)(100), 귀금속 또는 전자부품(200)는 분리회수부(70)를 통해 회수된다.
상기 분리회수부(70)는 상기 밸브(102)의 하부에 설치되는 것으로서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이,
상부개방형 원통(701)과, 상기 원통(701)의 내측 상부에 설치되되, 망구조를 이루어 귀금속 또는 전자부품(200)을 분리회수하는 제1회수판(702)과,
상기 제1회수판(702)의 하단부에 설치되되, 망구조를 이루어 스틸비드(Steel-bead)(100)를 회수하는 제2회수판(703)과,
상기 원통(701)의 내측면을 따라 형성되어 상기 제1회수판(702)과 제2회수판(703)를 지지하는 지지돌기(702a, 703a)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1회수판(702)과 제2회수판(703)은 탄성소재로 이루어져 있어 상기 밸브(102)를 통해 배출되는 귀금속 또는 전자부품(200)의 손상을 방지하도록 한다.
상기 밸브(102)를 통해 배출되는 산화촉매 수용성제(401)는 상기 망구조를 이루는 제1회수판(702)과 제2회수판(703)을 통과하여 원통(701)의 바닥면에 채워지며, 스틸비드(Steel-bead)(100)는 망이 상대적으로 스틸비드(Steel-bead)(100) 보다 큰 제1회수판(702)을 통과하여 망이 상대적으로 스틸비드 보다 작은 제2회수판(703)에 의해 회수된다. 그리고 귀금속 또는 전자부품(200)은 제1회수판(702)을 통해 회수된다.
이와 같이 회수된 후에는 상기 제1회수판(702)을 원통(701) 상부로 들어내어 귀금속 또는 전자부품(200)을 회수하고, 다음으로 제1회수판(703)을 원통(701) 상부로 들어내어 스틸비드(Steel-bead)(100)를 회수한다.
8) 자력교반기(80)
상기 자력교반기(80)는 상기 용기부(10) 하부에 설치되어 용기부(10) 내부에 채워져 있는 스틸비드(Steel-bead)(100)를 자력에 의해 회전시키는 역할을 한다.
상기 자력교반기(80)는 그 사용에 특별히 제한을 두지 않는다. 현재 시판 중인 제품을 사용하여도 무방하다.
다음으로, 본 발명을 통해 제시되는 귀금속 또는 전자부품의 세척장치 및 세척방법에 대해 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 귀금속 세척방법은 도 7에 도시된 바와 같이,
수용성제공급부(40)로부터 용기부(10) 내부로 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제를 공급하는 단계(S10)와,
스틸비드공급부(50)로부터 용기부(10) 내부로 스틸비드(Steel-bead)를 공급하는 단계(S20)와,
귀금속 공급부(60)로부터 용기부(10) 내부로 귀금속 또는 전자부품을 공급하는 단계(S30)와,
전원부(20)를 통해 2.5 ~ 3.8 v의 직류전압과 120 ~ 300 mA의 전류를 공급하고, 주파수발생부(30)를 통해 싸인파, 구현파 또는 톱니파 중 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키는 단계(S40)와,
상기 자력교반기를 통해 상기 용기부(10) 내부의 스틸비드(Steel-bead)를 회전시키는 단계(S50)와,
스틸비드(Steel-bead)와 귀금속 또는 전자부품의 표면의 충돌에 의한 이물질이 제거되고, 전류, 직류전압에 의한 전해연마가 발생되며, 주파수에 의한 충격효과, 웨이브 효과를 통해 귀금속의 미세한 부분까지 정밀세척하고, 또한 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제에 의한 정밀세척 및 광택작업이 복합적으로 수행되는 정밀세척 및 광택작업 수행단계(S60)와,
상기 단계를 마친 후 자력교반기, 전원부(20) 및 주파수발생부(30)의 구동을 중단하여 정밀세척 및 광택작업을 중단하는 단계(S70)와,
상기 단계를 마친 후, 분리회수부(70)와 연결되어 있는 제3관을 개방하여 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제; 스틸비드(Steel-bead); 귀금속 또는 전자부품을 동시에 배출하여 분리회수하는 단계(S80)를 포함하여 이루어진다.
도 8은 상기 단계를 통해 정밀세척 및 광택과정을 마친 귀금속의 실제 제품사진으로서, 도 8의 (a)는 주물공정을 거쳐 바로 나온 상태의 귀금속 제품사진이며, (b)는 본 발명에 따른 정밀세척 및 광택공정을 거친 후의 귀금속 제품사진이다.
도 8의 (a) 귀금속 제품사진은 광택이 거의 나지 않으나, (b)의 경우 광택이 잘 나타남에 따라 귀금속의 가치를 한층 더 높여주고 있음을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품의 세척장치 및 세척방법은 종래 귀금속 세척 및 광택 작업에 사용되던 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨(KCN)을 사용하지 않기 때문에 맹독성의 시안화나트륨(NaCN)과 과산화수소를 혼합한 혼합물 또는 시안화칼륨 사용에 따른 안전사고 발생을 예방할 수 있고, 대기 및 수질오염의 방지에 따른 환경개선효과를 가지며, 단시간 내에 정밀 세척 및 고품질의 광택 발현이 가능하여 작업효율 상승에 따른 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 귀금속 또는 전자부품 세척장치
10: 용기부
20: 전원부
30: 주파수발생부
40: 수용성제공급부
50: 스틸비드공급부
60: 귀금속 공급부
70: 분리회수부
80: 자력교반기
10: 용기부
20: 전원부
30: 주파수발생부
40: 수용성제공급부
50: 스틸비드공급부
60: 귀금속 공급부
70: 분리회수부
80: 자력교반기
Claims (7)
- 귀금속 또는 전자부품을 내부에 수용하여 정밀세척 및 광택 공정을 수행하기 위한 용기로서, 상단에 캡(101)이 형성되어 개폐가능하도록 구성되는 용기부(10)와,
상기 용기부(10) 내부로 전류 및 직류전압을 공급하는 전원부(20)와,
상기 용기부(10) 내부로 주파수를 발생시키는 주파수발생부(30)와,
상기 용기부(10)와 제1관으로 연결형성되어, 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제(401)를 상기 용기부(10)로 공급하는 수용성제공급부(40)와,
상기 용기부(10)의 상부 일측단에 형성되어, 스틸비드(Steel-bead)(100)를 공급하는 스틸비드공급부(50)와,
상기 용기부(10)의 상부 타측단에 형성되어, 귀금속 또는 전자부품(200)을 공급하는 귀금속 공급부(60)와,
상기 용기부(10)의 하부 측단에 제2관으로 연결형성되어, 정밀세척 및 광택 공정을 마친 후, 상기 용기부(10)로부터 배출되는 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제, 스틸비드(Steel-bead)(100), 귀금속 또는 전자부품(200)을 수용하는 분리회수부(70)와,
상기 용기부(10) 하부에 설치되어, 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제 내에 채워지는 귀금속 또는 전자부품을 자력에 의해 회전시키는 자력교반기(80)를 포함하여 구성되는 것임을 특징으로 하는 귀금속 또는 전자부품 세척장치.
- 청구항 1에 있어서,
스틸비드(Steel-bead)는 전체 함량 중 크롬(Cr) 18.0 ~ 20.0 wt%, 니켈(Ni) 8.0 ~ 10.0 wt%, 탄소(C) 0.01 ~ 0.07 wt%를 포함하여, 경도(Hardness) 150 ~ 200 HV, 연신율(Elongation) 38 ~ 42 %인 STS304 스프링 강으로서, 길이 1.0 ~ 2.0 mm, 굵기 0.1 ~ 0.5 mm, 무게 0.00050 ~ 0.00090g인 것임을 특징으로 하는 귀금속 또는 전자부품 세척장치.
- 청구항 1에 있어서,
전원부(20)는 2.5 ~ 3.8 v의 직류전압과 120 ~ 300 mA의 전류를 공급하는 것임을 특징으로 하는 귀금속 또는 전자부품 세척장치.
- 청구항 1에 있어서,
주파수발생부(30)는 65 ~ 280 Hz, 1 ~ 13 Khz mm/sec의 사인파, 구현파 또는 톱니파 중 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키되, 스왑(swap) 형태로 발생시키는 것임을 특징으로 하는 귀금속 또는 전자부품 세척장치.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 선택되는 어느 한 항의 귀금속 또는 전자부품 세척장치를 이용한 귀금속 세척방법으로서,
수용성제공급부(40)로부터 용기부(10) 내부로 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제를 공급하는 단계(S10)와,
스틸비드공급부(50)로부터 용기부(10) 내부로 스틸비드(Steel-bead)를 공급하는 단계(S20)와,
귀금속 공급부(60)로부터 용기부(10) 내부로 귀금속 또는 전자부품을 공급하는 단계(S30)와,
전원부(20)를 통해 2.5 ~ 3.8 v의 직류전압과 120 ~ 300 mA의 전류를 공급하고, 주파수발생부(30)를 통해 싸인파, 구현파 또는 톱니파 중 선택되는 어느 1의 파형의 주파수를 발생시키는 단계(S40)와,
상기 자력교반기를 통해 상기 용기부(10) 내부의 스틸비드(Steel-bead)를 회전시키는 단계(S50)와,
스틸비드(Steel-bead)와 귀금속 또는 전자부품의 표면의 충돌에 의한 이물질이 제거되고, 전류, 직류전압에 의한 전해연마가 발생되며, 주파수에 의한 충격효과, 웨이브 효과를 통해 귀금속의 미세한 부분까지 정밀세척하고, 또한 상기 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제에 의한 정밀세척 및 광택작업이 복합적으로 수행되는 정밀세척 및 광택작업 수행단계(S60)와,
상기 단계를 마친 후 자력교반기, 전원부(20) 및 주파수발생부(30)의 구동을 중단하여 정밀세척 및 광택작업을 중단하는 단계(S70)와,
상기 단계를 마친 후, 분리회수부(70)와 연결되어 있는 제3관을 개방하여 세척 및 광택용 산화촉매 수용성제; 스틸비드(Steel-bead); 귀금속 또는 전자부품을 동시에 배출하여 분리회수하는 단계(S80)를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법.
- 청구항 5에 있어서,
세척 및 광택용 산화촉매 수용성제는
수산화나트륨(Sodium hydroxide) 1.0 ~ 10.0 wt%;
디-글루콘산 모노소디움염(D-Gluconic acid, monosodium salt) 5.0 ~ 20.0 wt%;
소듐 자일렌 설포네이트(Sodium xylene sulfonate, SXS) 5.0 ~ 20.0 wt%;
알킬 글루코사이드(Alkyl glucoside) 1.0 ~ 10.0 wt%;
아미노산 또는 N-아세틸아미노산의 킬레이트제 2.0 ~ 15.0 wt%;
물(Water) 50.0 ~ 80.0 wt%;를 포함하여 구성되는 것임을 특징으로 하는 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법.
- 청구항 5에 있어서,
세척 및 광택용 산화촉매 수용성제와 스틸비드(Steel-bead)의 배합비는 5:1 중량비를 이루는 것임을 특징으로 하는 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법.
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| KR1020190048541A KR20200124984A (ko) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 산화촉매 수용성제와 직류전압주파수를 이용한 귀금속 또는 전자부품 세척방법 및 그 장치 |
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Citations (4)
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| KR20040020834A (ko) | 2002-09-03 | 2004-03-09 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 수성 공중합체 에멀젼과 다가 금속 화합물의 반응 생성물및 이를 함유하는 광택제용 조성물 |
| KR100931558B1 (ko) | 2009-08-28 | 2009-12-14 | 에이비씨나노텍 주식회사 | 마이크로웨이브를 이용한 금속색조광택안료 제조방법 |
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2019
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