KR20210041506A

KR20210041506A - 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들

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Publication number: KR20210041506A
Application number: KR1020200126997A
Authority: KR
Inventors: 도모지 오쿠다; 다이스케 마쓰야마; 마사유키 기소; 다이스케 하시모토; 아키라 오카다; 게이타 다니구치
Original assignee: 우에무라 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2019-10-07
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-04-15
Also published as: JP2021059751A; US20210102295A1; TW202115285A; SG10202009674TA; US11891698B2; JP7383441B2; CN112626601A

Abstract

본 발명은, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킨 표면 처리 장치 및 패들(paddle)을 제공하는 것, 또한, 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들의 강도를 향상시키고, 장시간의 교반이 가능한 표면 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류(亂流)의 발생을 저감시킨 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들을 표면 처리조에 구비한 표면 처리 장치로서, 상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향으로 설치된 복수의 각봉(角棒)이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들의 단부(端部) 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들{SURFACE TREATMENT DEVICE, SURFACE TREATMENT METHOD AND PADDLE}

본 발명은, 표면 처리액을 교반하기 위한 패들(paddle)을 구비한 표면 처리 장치, 표면 처리액을 교반하기 위한 패들을 사용한 표면 처리 방법 및 표면 처리액을 교반하기 위한 패들에 관한 것이다.

종래부터, 도금 또는 도금 전후의 표면 처리를 효과적으로 행하기 위하여, 도금액이나 도금 전처리액(前處理液) 또는 도금 후처리액 등의 표면 처리액을 교반한다.

도금액이나 도금 전후의 표면 처리액을 교반함으로써, 피도금물의 도금 두께를 균일하게 할 수 있다.

예를 들면 특허문헌 1에서는, 피도금면 방향을 향하는 판형의 탄성체로 이루어지는 핀(fin)을 사용하여, 패들의 왕복 운동 시의 각각의 진행 방향에 대하여 그 역방향으로 만곡시킴으로써, 만곡된 핀을 따른 처리액의 흐름을 피도금면 근방으로 향하게 하는 흐름으로 하여, 도금용 처리액을 교반하고 있다.

일본특허 제4365143호

그러나, 특허문헌 1의 도 1에 나타낸 바와 같은 종래의 방법에서는, 패들(34)의 상부만을 패들 샤프트(32)에 장착하고 있고, 핀이나 패들이 독립하고 있으므로, 표면 처리액의 교반이 강한 개소(箇所)와 약한 개소가 생기고, 균일하게 교반할 수 없어, 도금 두께를 균일하게 할 수 없다. 나아가서는 교반하는 방법에 따라서는, 표면 처리액이 난류(亂流)하는 경우가 있고, 또한 장치의 강도적인 문제도 있다.

이에, 본 발명은 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킨 표면 처리 장치 및 패들을 제공하는 것, 또한, 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들의 강도를 향상시키고, 장시간의 교반이 가능한 표면 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감한 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일태양에 따른 표면 처리 장치는, 피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들을 표면 처리조에 구비한 표면 처리 장치로서, 상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉(角棒)이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들의 단부(端部) 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킨 표면 처리 장치를 제공할 수 있다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감한 표면 처리 장치를 제공할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일태양에서는, 상기 액제거부의 형상은, 상기 액제거부의 두께 방향의 단면에 있어서, 끝이 가는 형상 또는 원형상으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 표면 처리액의 난류를 더욱 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 각봉은, 상기 각봉의 두께 방향의 단면에 있어서, 상기 피도금물에 대하여 곡면이 형성되어 있고, 상기 곡면은, 상기 피도금물에 대하여, 좌향 및 우향이 교호적(交互的)으로 설치되어도 된다.

이와 같이 하면, 패들을 왕복 이동시켰을 때, 어느 쪽 이동 방향에 대하여도, 표면 처리액을 받아들일 수 있고, 보다 균일하게 교반할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 간격은, 10∼30 mm로 형성되어도 된다.

이와 같이 하면, 피도금물을 차폐(遮蔽)하지 않고, 표면 처리액을 균일하게 교반하여, 도금 두께를 보다 균일하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 각봉은, 5∼10 mm×5∼10 mm로 해도 된다.

이와 같이 하면, 표면 처리액을 교반하기에 최적인 사이즈로 되어, 표면 처리액을 보다 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 곡면은, R3mm∼R10mm로 해도 된다.

이와 같이 하면, 최적인 패들의 곡면이 되어, 표면 처리액을 더욱 효율적으로 받아들이고, 보다 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 패들와 상기 피도금물의 거리가 10∼30 mm로 해도 된다.

이와 같이 하면, 패들와 피도금물이 접촉할 우려성이 낮아진다. 또한, 교반력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 이동 속도 35∼600 mm/s, 스트로크 50∼200 mm로 상기 패들을 왕복 이동시키는 동력 수단을 더 구비해도 된다.

이와 같이 하면, 표면 처리액을 교반하기에 최적인 이동 속도 및 스트로크가 되고, 표면 처리액을 보다 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일태양에서는, 상기 패들은, 피도금물의 양측에 설치되어도 된다.

이와 같이 하면, 피도금물의 표리면(表裏面)의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써, 피도금물의 표리면의 도금 두께를 균일하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들을 사용한 표면 처리 방법으로서, 상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들의 강도를 향상시키고, 장시간의 교반이 가능한 표면 처리 방법을 제공할 수 있다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감한 표면 처리 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 판형의 패들로서, 상기 패들은, 일방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킬 수 있는 패들을 제공할 수 있다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감시킨 패들을 제공할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킨 표면 처리 장치 및 패들을 제공할 수 있다. 또한, 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들의 강도를 향상시키고, 장시간의 교반이 가능한 표면 처리 방법을 제공할 수 있다. 나아가서는, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감시킨 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치를 위에서 본 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치를 측면으로부터 본 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 3변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 또한 각봉을 표면 처리액의 깊이 방향에 설치한 도면이며, 도 3의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 3의 (B)는 도 3의 (A)의 A-A' 단면도, 도 3의 (C)는 도 3의 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 2변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 또한 각봉을 표면 처리액의 깊이 방향에 설치한 도면이며, 도 4의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 A-A' 단면도, 도 4의 (C)는 도 4의 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 1변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 또한 각봉을 수평 방향에 설치한 도면이며, 도 5의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 A-A' 단면도, 도 5의 (C)는 도 5의 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 3변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 또한 각봉을 수평 방향에 설치한 도면이며, 도 6의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 6의 (B)는 도 6 (A)의 A-A' 단면도, 도 6의 (C)는 도 6 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 4변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 또한 각봉을 수평 방향에 설치한 도면이며, 도 7의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 7의 (B)는 도 7 (A)의 A-A' 단면도, 도 7의 (C)는 도 7 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들에 있어서, 3변에 액을 제거하기 위한 액제거부를 설치하고, 각봉을 표면 처리액의 깊이 방향으로 설치하고, 또한 각봉의 두께 방향의 단면에 있어서 피도금물에 대하여 곡면을 각봉에 설치한 도면이며, 도 8의 (A)는 패들을 측면으로부터 본 개략도이며, 도 8의 (B)는 도 8 (A)의 A-A' 단면도, 도 8의 (C)는 도 8 (A)의 B-B' 단면도이다.
도 9는, 도 8의 일부에서의 확대도이다.
도 10은, 각봉에 설치된 곡면의 파라미터의 추가예이다.
도 11은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 패들을 측면으로부터 본 개략도이다.
도 12는 도 11의 단면도이며, 도 12의 (A)가 도 11의 a-a', 도 12의 (B)가 도 11의 b-b', 도 12의 (C)가 도 11의 c-c', 도 12의 (D)가 도 11의 d-d'의 단면도이다.
도 13은, 관통공을 지그재그형으로 설치한 패들을 측면으로부터 본 개략도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 그리고, 이하에서 설명하는 본 실시형태는, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니며, 본 실시형태에서 설명되는 구성 전부가 본 발명의 해결 수단으로서 필수라고는 할 수 없다. 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들에 대하여, 하기 순서로 설명한다.

1. 표면 처리 장치

2. 패들

3. 표면 처리 방법

[1. 표면 처리 장치]

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 피도금물(10)에 대하여, 화살표 C와 같이 표면 처리조(30)의 길이 방향(X 방향)으로 왕복 이동시키고, 상기 피도금물(10) 근방의 표면 처리액(20)을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들(50)을 표면 처리조(30)에 구비한다. 그리고, 상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들(50)의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부(58)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이하 상세하게 설명한다.

상기 패들(50)은, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같은, 고정구(40)에 의해 지주(支柱)(41)에 고정되고, 지주(41)를 동작시키기 위한 동력 수단(60)과, 베어링(70)을 구비해도 된다. 또한, 상기 패들(50)은, 피도금물(10)과 애노드(80) 사이에 설치되어 있다.

상기 패들(50)은, 정지 상태에서 피도금물(10)에 대하여 평행하게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 패들(50)은, 화살표 C와 같이 표면 처리조(30)의 길이 방향(X 방향)으로 왕복 이동시키지만, 피도금물(10)에 평행하게 왕복 이동하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 피도금물 근방의 표면 처리액(20)을 보다 균일하게 교반할 수 있기 때문이다. 그리고 도 1에 나타낸 표면 처리조(30)는, X 방향이 길이로 되어 있지만, Y 방향이 길이로 되어 있는 표면 처리조의 경우에는, 패들(50)은, 표면 처리조의 폭 방향(X 방향)으로 왕복 이동시킨다. 즉 피도금물(10)에 대하여 평행하게 왕복 이동시킨다.

그리고, 패들(50)에 의한 교반 외에, 버블링(bubbling) 장치를 표면 처리조(30)에 장착하고, 버블링에 의한 교반과 조합해도 된다. 이와 같이 하면, 표면 처리액 중에 산소가 필요하며, 용존 산소를 높이고자 하는 경우에 바람직하다.

또한, 도 1에서는, 피도금물에 대하여, 패들(50)을 한쪽에 설치하였으나, 피도금물 양쪽에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 양쪽의 교반이 필요한 경우에 있어서, 효율적으로 교반을 할 수 있다. 또한, 피도금물의 한쪽 또는 양쪽에 패들을 2개 이상 설치해도 된다. 표면 처리조의 크기, 피도금물의 처리수에 따라 적절하게 패들수를 조정한다.

다음으로, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)를 측면으로부터 본 개략도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 표면 처리 장치(100)에 구비한 패들(50)은, 상기 표면 처리액의 깊이 방향(Z 방향)으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있다. 이렇게 함으로써, 패들(50)의 강도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 각봉은 수평 방향(X 방향)으로 설치되어도 된다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 패들(50)의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부(58)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 액제거부(58)를 가짐으로써, 표면 처리액의 난류를 저감할 수 있다. 표면 처리액의 난류는, 패들(50)에 예기하지 않는 진동을 발생시킨다. 이 예기하지 않는 진동은, 표면 처리액이나 피도금물로의 균일한 교반을 방해하거나, 예를 들면, 표면 처리액이 도금액인 경우에는, 도금의 막 두께를 불균일화시킨다. 나아가서는 패들(50)과 피도금물의 충돌의 원인이 되어, 피도금물을 파손시킬 우려가 있다.

액제거부(58)의 형상은, 상기 액제거부의 두께 방향의 단면에 있어서, 끝이 가는 형상 또는 원형상인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 스트로크했을 때, 효율적으로 표면 처리액을 제거할 수 있어, 난류의 발생을 더욱 저감할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)에 사용되는 패들(50)의 형태 등은, [2. 패들]에서 상술한다.

또한, 전술하였지만, 패들(50)은, 예를 들면, 고정구(40)에 의해 지주(41)에 고정되고, 지주(41)를 동작시키기 위한 동력 수단(60)과, 베어링(70)을 구비해도 된다. 나아가서는 동력 수단(60) 및 베어링(70)을 지지하는 프레임(90)을 설치해도 된다.

패들(50)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화살표 C와 같이 왕복 이동한다. 이 때, 이동 속도 35∼600 mm/s, 스트로크 50∼200 mm로 상기 패들(50)을 왕복 이동시키는 동력 수단(60)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 동력 수단(60)은, 예를 들면, 모터 등이 있으며, 공지의 수단을 사용하면 된다. 이들 동력 수단을 사용하여, 이동 속도나 스트로크를 조정하면 된다. 경우에 따라서는, 상하로 스트로크해도 된다. 이 때의 스트로크 속도나 거리는 상기한 바와 같다. 또한, 상하의 스트로크는, 쇼크 실린더에 의한 요동(搖動)이라도 된다.

또한, 피도금물(10)은, 패들(50)의 정지 상태에서, 패들(50)의 단부(상부(50U), 우부(右部)(50R), 좌부(左部)(50L), 하부(50B))보다 내측에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 피도금물(10)의 모든 곳에서의 피도금물 근방의 표면 처리액(20)을 보다 균일하게 교반할 수 있다. 보다 바람직하게는, 작동 상태에서 패들(50)의 단부(상부(50U), 우부(50R), 좌부(50L), 하부 50B))의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 전해 도금, 무전해 도금 등에 적용할 수 있고, 특히 비어홀(via hole) 필링 및/또는 스루홀 필링용에 적용하는 것이 바람직하다. 이는, 비어홀 필링이나 스루홀 필링용 도금에 있어서, 상기한 바와 같이 효율적으로 교반함으로써, 브라이트너나 레벨러 등의 첨가제가 효율적으로 기능하여, 필링의 성능이 향상되기 때문이다.

그 외, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 도금 전처리, 후처리에도 적용할 수 있다. 특히 액의 효율적인 교반이 요구되는 장면에 있어서 바람직하다. 따라서, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 상기한 바와 같이 효율적으로 교반함으로써, 도금액이나 도금 전후 처리액 등의 표면 처리액에 포함되는 첨가제의 효과를 보다 효율적으로 발휘할 수 있다.

또한, 피도금물(10)은, 프린트 기판 등의 판형인 것이나, 요철이 있는 피장식물(被裝飾物) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)는, 피도금물(10)에 스루홀이나 비어홀 등의 구멍이 설치된 사양, 특히 어스펙트비가 높은 것이나, 요철이 있는 것에 대하여 유효하다.

이상으로부터, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)에 의하면, 피도금물(10) 근방의 표면 처리액(20)을 균일하게 교반할 수 있다. 그리고, 교반을 균일하게 함으로써, 피도금물 표면의 이온 교환이 균등하게 됨으로써, 도금 두께를 균일하게 할 수 있다. 또한, 강도를 향상시킨 표면 처리 장치를 제공할 수 있다.

[2. 패들]

다음으로 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)에 사용되는 패들(50)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일실시형태에 따른 패들(50)은, 피도금물(10)에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물(10) 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 판형의 패들이다. 도 3의 (A), (B) 및 (C)에 나타낸 바와 같이, 상기 패들(50)은, 일방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 상기 패들(50)의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부(58)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 일실시형태에 따른 패들(50)의 구조로 함으로써, 표면 처리액을 균일하게 교반할 수 있는 것 외에, 도금 시에 차폐 효과가 생기지 않는 것도 특징이다. 패들의 형상에 따라서는 차폐 효과가 생기므로, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)에 사용되는 패들(50)의 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 표면 처리액의 난류의 발생을 저감할 수 있다.

액제거부(58)의 형상은, 상기 액제거부의 두께 방향의 단면에 있어서, 끝이 가는 형상 또는 원형상인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 스트로크했을 때, 표면 처리액을 효율적으로 제거할 수 있고, 또한 난류의 발생을 저감할 수 있다.

도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 액제거부(58)는, 패들(50)의 3변, 즉 패들의 우단부(50R), 패들의 좌단부(50L), 패들의 하단부(50B)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 좌우로 스트로크했을 때, 좌우 방향의 표면 처리액을 제거할 수 있고, 난류의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 표면 처리액이 패들보다 낮은 경우에, 패들(50)이 상하로 스트로크하는 경우나 쇼크 실린더를 사용해서 상하로 스트로크하는 경우에, 패들 하단부(50B) 부근의 표면 처리액의 액 제거가 유효하다.

그리고, 도 3 (A)의 A-A' 단면도는, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 우단부(50R) 및 패들의 좌단부(50L)에 액제거부(58)가 설치되어 있다. 또한, 도 3의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 3의 (C)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 하단부(50B)에 액제거부(58)가 설치되어 있다.

도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이 액제거부(58)는, 패들의 우단부(50R), 패들의 좌단부(50L)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 좌우로 스트로크하는 경우에, 특히 액 제거가 유효하다. 도 4에 나타낸 패들(50)은, 도 3에 나타낸 패들(50)보다 액제거부가 적으므로, 패들(50)의 가공 비용이 낮다.

그리고, 도 4 (A)의 A-A' 단면도는, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 우단부(50R) 및 패들의 좌단부(50L)에 액제거부(58)가 설치되어 있다. 또한, 도 4의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같으며, 도 4에 나타낸 패들(50)의 태양에서는, 패들의 하단부(50B)에 액제거부(58)는 설치하고 있지 않다.

도 5의 (A)에 나타낸 바와 같이 액제거부(58)는, 패들의 하단부(50B)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 상하로 스트로크하는 경우에, 패들 하단부(50B) 부근의 표면 처리액의 액 제거가 유효하다. 도 5에 나타낸 패들(50)은, 도 3이나 도 4에 나타낸 패들(50)보다 액제거부가 더욱 적으므로, 패들(50)의 가공 비용이 낮다.

그리고, 도 5의 (A)의 A-A' 단면도는, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 우단부(50R) 및 패들의 좌단부(50L)에 액제거부(58)는 설치되어 있지 않다. 또한, 도 5의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 하단부(50B)에 액제거부(58)를 설치하고 있다.

또한 도 5에 나타낸 패들(50)은, 복수의 각봉이 표면 처리액의 수평 방향(X 방향)으로 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 상하로 스트로크하는 경우에, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반할 수 있다.

도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이 액제거부(58)는, 패들의 우단부(50R), 패들의 좌단부(50L), 패들의 하단부(50B)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 좌우 및 상하로 스트로크했을 때, 좌우 및 상하 방향의 표면 처리액을 제거할 수 있고, 난류의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 표면 처리액이 패들보다 낮은 경우에 액 제거가 유효하다.

그리고, 도 6의 (A)의 A-A' 단면도는, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 우단부(50R) 및 패들의 좌단부(50L)에 액제거부(58)가 설치되어 있다. 또한, 도 6의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 6의 (C)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 하단부(50B)에 액제거부(58)가 설치되어 있다.

또한 도 6에 나타낸 패들(50)은, 복수의 각봉이 표면 처리액의 수평 방향(X 방향)으로 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 상하로 스트로크하는 경우에, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반할 수 있다.

도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이 액제거부(58)는, 패들의 우단부(50R), 패들의 좌단부(50L), 패들의 하단부(50B) 및 패들의 상단부(50U)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 좌우 및 상하로 스트로크했을 때, 좌우 및 상하 방향의 표면 처리액을 제거할 수 있고, 난류의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 표면 처리액이 패들보다 약간 낮은 경우에도 액 제거가 유효하다.

그리고, 도 7의 (A)의 A-A' 단면도는, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 우단부(50R) 및 좌단부(50L)에 액제거부(58)가 설치되어 있다. 또한, 도 7의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 7의 (C)에 나타낸 바와 같으며, 패들의 하단부(50B) 및 상단부(50U)에 액제거부(58)가 설치되어 있다.

또한, 도 7에 나타낸 패들(50)은, 복수의 각봉이 표면 처리액의 수평 방향(X 방향)으로 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 상하로 스트로크하는 경우에, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반할 수 있다.

도 8에 나타낸 패들(50)의 액제거부(58)는, 도 8의 (A)에 나타낸 바와 같이 패들의 우단부(50R), 좌단부(50L) 및 하단부(50B)에 설치되어 있지만, 각봉에 더욱 특징이 있다. 도 8의 (B)는 도 8 (A)의 A-A' 단면도이다. 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 각봉(51, 52, 53, 54)(54 이후의 부호는 생략)은, 상기 각봉의 두께 방향의 단면(A-A' 단면)에 있어서, 상기 피도금물(10)에 대하여 곡면이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 즉 그 곡면은, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 각봉의 두께 방향의 단면에 있어서 내측으로 만곡하도록 설치되어 있다. 또한 그 곡면은, 상기 피도금물(10)에 대하여, 좌향 및 우향인 것이 교호적으로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 좌향의 곡면을 가지는 각봉(51)과, 우향의 곡면을 가지는 각봉(52)이 교호적으로 형성되어 있고, 이웃이 되는 각봉(51, 52, 53, 54)의 단면형상이 각각 좌우 대칭이다. 이렇게 함으로써, 패들을 왕복 이동시켰을 때, X축 방향에서의 좌우 어느 쪽의 이동 방향에 대해서도, 표면 처리액을 받아들일 수 있고, 보다 균일하게 교반할 수 있다. 그리고, 도 8의 (A)의 B-B' 단면도는, 도 8의 (C)에 나타낸 바와 같다.

또한, 도 8의 (A)는 각봉이 표면 처리액의 깊이 방향으로 설치된 도면이지만, 각봉이 표면 처리액의 수평 방향에 설치된 경우, 각봉의 두께 방향의 단면 형상도, 도 8의 (B)가 된다. 즉, 도 8의 (A)의 B-B' 단면도가 도 8의 (B)가 된다.

다음으로, 도 8의 50A로 나타낸 부분을 확대한 도 9를 사용하여, 상기 패들(50)을 보다 상세하게 설명한다. 상기 패들(50)(50A)은, 상기 피도금물(10)을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있다. 상기 각봉(51, 52, 53, 54)은, 5∼10 mm×5∼10 mm인 것이 바람직하다. 도 9의 기호로 나타내면, 4각형의 4변 중, 곡면이 형성되어 있지 않은 변 A=5∼10 mm, B=5∼10 mm이다. 이와 같이 하면, 표면 처리액을 교반하기에 최적인 사이즈로 되어, 표면 처리액을 보다 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 패들의 강도도 향상된다. 그리고, C=2∼5 mm, D=2∼5 mm인 것이 바람직하다.

상기 각봉(51, 52, 53, 54)의 변 A 및/또는 B가 5mm 미만이 되면, 각봉이 작아지므로, 교반력이 저하하는 경우가 있다. 한편, 10mm보다 커지게 되면, 교반력은 향상되지만, 장치의 중량화가 우려된다.

또한, 상기 각봉에서의 상기 간격은, 10∼30 mm로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 9의 기호로 나타내면, E=10∼30 mm, F=10∼30 mm이다. 이와 같이 하면, 패들(50)이 피도금물(10)을 애노드(80)에 대하여 차폐하지 않고, 애노드(80)로부터 피도금물(10)로의 통전이 확보되고, 또한 표면 처리액을 균일하게 교반하고, 도금 두께를 보다 균일하게 할 수 있다. 상기 간격이 10mm 미만이 되면, 도금 시에 애노드(80)에 대한 차폐 효과가 생기고, 애노드(80)로부터 피도금물(10)로의 통전을 확보할 수 없어, 도금 두께를 균일하게 하는 것이 곤란한 경우도 있다. 한편, 30mm 보다 커지게 되면, 패들(50)에 설치하는 상기 각봉의 개수 자체가 감소하므로, 피도금물(10) 근방의 표면 처리액을 효율적으로 교반하는 것이 곤란한 경우도 있다.

상기 곡면은, R3mm∼R10mm인 것이 바람직하다. 도 9의 기호로 나타내면, H=3∼10 mm이다. 이와 같이 하면, 최적인 패들의 곡면이 되어, 표면 처리액을 더욱 효율적으로 받아들이고, 보다 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들(50)의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 상기 곡면의 R이 3mm 미만이 되면, 곡면의 면적이 줄어들므로, 표면 처리액을 보다 효율적으로 받아들일 수 없게 되는 경우가 있다. 한편, 10mm보다 커지게 되면 패들(50)의 강도가 저감하는 경우가 있다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 장치(100)에 사용되는 패들(50)은, 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 곡면이 설치되어 있다. 또한, 패들(50)(50A)의 단면 형상은 도 9에 나타낸 각봉(51∼54)으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 표면 처리액을 교반하는 형상은, 도 9에 나타낸 단면 형상이 아닌, 예를 들면, 사다리꼴·마름모, 삼각형, 초생달형, 단순한 L자나 T자 등 종래 기술에 나타낸 형상도 고려되지만, 사다리꼴·마름모, 삼각형은 어느 것도 표면 처리액을 효율적으로 받아들이기에 부족하여, 교반을 효과적으로 행하는 것이 곤란하다. 또한, 초생달형은 강도적으로 우려된다. 따라서, 도 9에 나타낸 단면 형상을 한 패들이 가장 효율적으로 표면 처리액을 교반할 수 있고, 또한 패들(50) 나아가서는 장치(100)의 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 패들(50)(50A)과 상기 피도금물(10)의 거리가 10∼30 mm인 것이 바람직하다. 도 9의 기호로 나타내면, G=10∼30 mm이다. 상기한 거리가 10mm 미만이면, 패들와 피도금물이 접촉할 우려성이 높아진다. 30mm보다 커지게 되면, 피도금물(10)과 패들(50)의 거리가 멀어지므로, 교반력이 저하되는 경우가 있다.

나아가서는 상기 패들(50)에서의 곡면의 파라미터의 추가예로서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, A, B=5∼10, H=1∼15, J=-15∼15, K=-15∼15로 해도 된다(다만, J·K는 각봉(55)의 외측을 +, 내측을 -로 함). 예를 들면, 도 10의 (A)에 나타낸 각봉(55)의 곡면의 파라미터로서는, A=6, B=8, H=8, J=3, K=2가 된다. 또한, 예를 들면, 도 10의 (B)에 나타낸 각봉(56)의 곡면의 파라미터로서는, A=10, B=10, H=15, J=-15, K=5가 된다. 그리고, 상기 곡면은 편의 상 진원(眞圓)으로 나타냈으나, 도 10의 (C)에 나타낸 바와 같이 각봉(57, 57')에 설치된 곡면은, 타원, 포물선으로 해도 된다. 이와 같이 곡면을 가지면 된다.

이상으로부터, 본 발명의 일실시형태에 따른 패들(50)에 의하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 강도를 향상시킬 수 있는 패들을 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시형태에 따른 패들(50)의 다른 실시형태로서는, 도 3 등에 나타낸 격자형 외에, 도 11에 나타낸 형상으로 해도 된다. 도 11에 나타낸 패들(150)은, 판형이며, 좌우 및 상하 방향의 열에 복수의 관통공이 설치되고, 상기 관통공이 설치된 영역 이외의 영역에 구형(球形)의 복수의 카운터보어(오목부)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 카운터보어는, 상기 관통공에 이웃하는 위치 및/또는 상기 관통공끼리가 대각(對角)하는 위치에 설치되어도 된다. 또한, 패들(150)의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 패들에 설치되는 액제거부의 형상이나 설치하는 위치나 개수도 전술한 바와 같다.

도 12의 (A)에 도 11의 a-a' 단면도, 도 12의 (B)에 b-b' 단면도, 도 12의 (C)에 c-c' 단면도, 도 12의 (D)에 d-d' 단면도를 나타낸다. 도 12의 (A) 및 도 12의 (C)에 나타낸 바와 같이, 좌우 및 상하 방향으로 관통공이 설치되어 있는 열에, 복수의 카운터보어가 설치되어도 된다. 또한, 도 12의 (B) 및 도 12의 (D)에 나타낸 바와 같이, 좌우 및 상하 방향으로 관통공이 설치되어 있지 않은 열에도, 추가적으로 복수의 카운터보어가 설치되어도 된다. 상기한 바와 같이 좌우 및 상하 방향의 일직선 상에 카운터보어를 설치한 쪽이, 보다 균일하게 교반할 수 있고, 카운터보어 가공도 용이하다. 또한, 카운터보어는 단면에서 본 때 진원이 아닌 타원 등이라도 되고, 곡면을 가지면 된다.

상기 관통공은, 4각형이나 원형이라도 된다. 상기 관통공의 크기는, 10∼30 mm가 바람직하다. 상기 카운터보어의 깊이는 3∼8 mm이며 R=3∼8 mm로 해도 된다. 상기 패들의 판의 두께는 5∼10 mm가 바람직하다.

이와 같이함으로써, 도 11에서의 Z 방향의 교반도 효과적으로 행할 수 있다. 이 경우에, 표면 처리조에 대하여 길이 또는 폭 방향으로 왕복 운동하는 것이, 스페이스가 좁아서 불가능한 경우에 특히 유효하다.

또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 패들(250)은 관통공이 지그재그형으로 설치되어도 된다. 이와 같이 하면, Z 방향의 교반도 효과적으로 행할 수 있는 것 외에, 지그재그형으로 관통공을 설치한 것이, 설치하지 않은 때보다, 가로살 부분이 양극에 대하여 항상 차폐로 되기 어려우므로, 보다 도금 두께를 균일하게 할 수 있다. 그리고, 바람직한 관통공의 형상이나 크기, 카운터보어의 깊이는 상기한 바와 같다. 패들에 설치되는 액제거부의 형상이나 설치하는 위치나 개수도 전술한 바와 같다.

[3. 표면 처리 방법]

다음으로, 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법은, 피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들을 사용한 방법이다.

그리고, 상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고, 패들의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법에 사용되는 패들(50)의 특징은 전술한 바와 같다. 또한, 도 11이나 도 13에 나타낸 패들(150, 250)을 사용해도 된다. 본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법은, 도금(전해 도금, 무전해 도금)이나 도금 전처리, 후처리에서의 교반이 필요한 경우에 적용할 수 있다. 또한, 적용할 수 있는 또는 바람직한 피도금물은 전술한 바와 같다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법은, 패들에 의한 교반 외에, 버블링에 의한 교반과 조합해도 된다. 이와 같이 하면, 표면 처리액 중에 산소가 필요하며, 용존 산소를 높이고자 하는 경우에 바람직하다.

본 발명의 일실시형태에 따른 표면 처리 방법에 의하면, 피도금물 근방의 표면 처리액을 균일하게 교반함으로써 도금 두께를 균일하게 하고, 또한 패들의 강도를 향상시키고, 장시간의 교반이 가능한 표면 처리 방법을 제공할 수 있다.

그리고, 상기한 바와 같이 본 발명의 각 실시형태에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 많은 변형이 가능한 것은, 당업자에게는, 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이와 같은 변형예는, 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다.

예를 들면, 명세서 또는 도면에 있어서, 적어도 1번, 보다 광의 또는 동의(同義)의 상이한 용어와 함께 기재된 용어는, 명세서 또는 도면의 어떠한 개소에 있어서도, 그 상이한 용어로 치환할 수 있다. 또한, 표면 처리 장치, 표면 처리 방법 및 패들의 구성, 동작도 본 발명의 각 실시형태에서 설명한 것으로 한정되지 않으며, 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 피도금물 20: 피도금물 근방의 표면 처리액
30: 표면 처리조 40: 고정구
41: 지주 50, 150, 250: 패들
50R: 패들의 우단부 50B: 패들의 하단부
50L: 패들의 좌단부 50U: 패들의 상단부
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 57': 각봉
58: 액제거부 60: 동력 수단
70: 베어링 80: 애노드
90: 프레임 100: 표면 처리 장치

Claims

피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들(paddle)을 표면 처리조에 구비한 표면 처리 장치로서,
상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉(角棒)이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고,
상기 패들의 단부(端部) 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는, 표면 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 액제거부의 형상은, 상기 액제거부의 두께 방향의 단면에 있어서, 끝이 가는 형상 또는 원형상인, 표면 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 각봉은, 상기 각봉의 두께 방향의 단면에 있어서, 상기 피도금물에 대하여 곡면이 형성되어 있고,
상기 곡면은, 상기 피도금물에 대하여, 좌향 및 우향이 교호적으로 설치되어 있는, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 간격은, 10∼30 mm로 형성되어 있는, 표면 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 각봉은, 5∼10 mm × 5∼10 mm인, 표면 처리 장치.
제5항에 있어서,
상기 곡면은, R3mm∼R10mm인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패들과 상기 피도금물의 거리가 10∼30 mm인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
이동 속도 35∼600 mm/s, 스트로크 50∼200 mm로 상기 패들을 왕복 이동시키는 동력 수단을 더 구비하는, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패들은, 피도금물의 양측에 설치되어 있는, 표면 처리 장치.
피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 적어도 1개 이상의 판형의 패들을 사용한 표면 처리 방법으로서,
상기 패들은, 상기 피도금물을 따라 상기 표면 처리액의 깊이 방향 또는 수평 방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고,
상기 패들의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는, 표면 처리 방법.
피도금물에 대하여 왕복 이동시키고, 상기 피도금물 근방의 표면 처리액을 교반하기 위한 판형의 패들로서,
상기 패들은, 일방향으로 설치된 복수의 각봉이 일정한 간격으로 일체로 형성되어 있고,
상기 패들의 단부 중 적어도 1변에, 액을 제거하기 위한 액제거부가 설치되어 있는, 패들.