KR20220041590A - 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법 - Google Patents
도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 알칼리 탈지와 산세처리를 통해서 패스너 표면의 스케일 및 이물질을 제거하는 제1단계; 전처리된 상기 패스너를 플럭스처리하는 제2단계; 상기 패스너를 가열로를 이용하여 650 내지 1,250℃에서 10 내지 60분 동안 열처리하는 제3단계; 도금욕 조성물이 담긴 침지식 도금조에 상기 패스너를 투입하여 도금처리하는 제4단계; 원심분리기를 이용하여 도금된 패스너의 도금량 및 두께의 코팅층을 균일하게 제어하는 제5단계; 상기 패스너의 도금층을 세척, 탈수, 건조 또는 변색방지처리를 통해서 후처리하는 제6단계;로 이루어지는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 패스터의 도금과정에서 발생하는 산화를 최소화하여 도금밀착성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 패스너의 내식성 및 고강도 특성을 부여하여 생산품질을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도금밀착성은 물론 고내식과 고강도 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 패스너(체결관련부품)는 각종 기계, 기구, 구조물의 부품 또는 부속품을 체결 및 접합하는 요소로써 외경 또는 내경에 나사산이 있는 나사, 볼트, 너트 등과 나사산이 없는 리벳, 핀 등을 통칭한다.
이러한 패스너는 그 구성요소들을 체결 및 결합하는 기초부품으로 조립제품(구조물)의 품질과 성능에 지대한 영향을 미치므로 태양광발전 및 풍력발전과 운송용 산업부분에서도 그 역할이 매우 중요하다.
특히 태양광발전 및 풍력발전과 고속철도 등과 같이 외부에 설치되는 구조물에 적용되는 특성상 내식성 개선 필요성이 증대되고 있다.
그러나 종래에는 도금과정에서 산화문제가 발생하여 도금밀착성이 저하되는 문제를 갖게 되었다.
또한, 패스너의 표층부에 존재하는 내부 산화물은 외부응력에 취약하므로 파괴가 일어나기 쉽기 때문에 생산품질을 저하시키는 문제를 갖게 되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 도금밀착성을 향상시킬 수 있는 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법은,
알칼리 탈지와 산세처리를 통해서 패스너 표면의 스케일 및 이물질을 제거하는 제1단계;
전처리된 상기 패스너를 플럭스처리하는 제2단계;
상기 패스너를 가열로를 이용하여 650 내지 1,250℃에서 10 내지 60분 동안 열처리하는 제3단계;
도금욕 조성물이 담긴 침지식 도금조에 상기 패스너를 투입하여 도금처리하는 제4단계;
원심분리기를 이용하여 도금된 패스너의 도금량 및 두께의 코팅층을 균일하게 제어하는 제5단계;
상기 패스너의 도금층을 세척, 탈수, 건조 또는 변색방지처리를 통해서 후처리하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 플럭스는 60 내지 80 중량%의 염화아연; 7 내지 20 중량%의 염화암모늄; 2 내지 20 중량%의 적어도 하나의 알칼리 또는 알칼리토금속의 염; 0.1 내지 5 중량%의 NiCl2, CoCl2, MnCl2 중 적어도 하나의 화합물; 및 0.1 내지 1.5 중량%의 PbCl2, SnCl2, SbCl3, BiCl3 중 적어도 하나의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 알칼리 또는 알칼리토금속의 염은, NaCl 및 KCl이고, 상기 플럭스는, 6 중량%의 NaCl 및 2 중량%의 KCl을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2단계는 패스너를 2 내지 5분 플럭스처리하고 100 내지 120°℃에서 1 내지 3분 건조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 패스터의 도금과정에서 발생하는 산화를 최소화하여 도금밀착성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
특히 본 발명은 패스너의 내식성 및 고강도 특성을 부여하여 생산품질을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.
상기한 바와 같이 본 발명 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법은,
알칼리 탈지와 산세처리를 통해서 패스너 표면의 스케일 및 이물질을 제거하는 제1단계;
전처리된 상기 패스너를 플럭스처리하는 제2단계;
상기 패스너를 가열로를 이용하여 650 내지 1,250℃에서 10 내지 60분 동안 열처리하는 제3단계;
도금욕 조성물이 담긴 침지식 도금조에 상기 패스너를 투입하여 도금처리하는 제4단계;
원심분리기를 이용하여 도금된 패스너의 도금량 및 두께의 코팅층을 균일하게 제어하는 제5단계;
상기 패스너의 도금층을 세척, 탈수, 건조 또는 변색방지처리를 통해서 후처리하는 제6단계;로 이루어진다.
특히 상기 제1단계에서 알칼리 탈지는 가성소다 5 내지 7 g/ℓ, 탈지제 45 내지 55 g/ℓ의 혼합용액에 패스너를 5 내지 15분 침적시켜 패스너의 표면에 부착된 이물질을 탈지시켜 표면을 청정한 상태로 만들게 된다.
이때 혼합용액의 PH농도는 10 내지 14, 온도는 45 내지 55℃로 함이 바람직하다.
또한, 산세처리는 패스너의 표면에 형성된 산화층(Fe3O4)을 박리시키기 위한 수단으로, 이를 위해 황산 75 내지 85 ㎖/ℓ, 염산 38 내지 43 ㎖/ℓ, 탈지제 10 내지 15 ㎖/ℓ의 혼합용액을 이용한다.
이때 패스너는 40 내지 60 ℃에서 5 내지 15분 동안 산세처리가 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러 알칼리 탈지 및 산세처리가 완료된 패스너는 순수를 사용하여 세척하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 제2단계는 패스너의 도금밀착성 향상을 위해 진행하는 것으로,
상기 플럭스가 물에 용해된 플럭스욕에서 실시한다.
이때 플럭스는 350 내지 550 g/ℓ인 플럭스욕은 70℃의 온도에서 유지되고 이의 pH는 1.5 내지 4.5인 것이 바람직하다.
이러한 패스너는 3 내지 5분동안 플럭스욕에 침지시켜서, 패스너의 표면에 플럭스층을 형성시킨다.
그리고 제3단계는 플럭스처리가 완료된 패스너 내부의 응력을 제거하고, 후공정에서 고강성을 유지할 수 있도록 가열로를 통해서 열처리를 진행한다.
이때 상기 가열로는 배치 타입(Batch type)을 이용하여 650 내지 1,250℃에서 10 내지 60분 동안 열처리를 진행한다.
여기서 상기 가열로는 패스너를 내측 상부에서 장입하고 열처리 시간이 지난 후 하부에 급냉조건을 갖추는 냉각파트를 따로 제작하여 냉각을 원활하게 진행할 수 있다.
그리고 상기 제4단계에서 도금욕 조성물은 56 중량%의 Al; 0.005 내지 0.15 중량%의 Sb 및/또는 0.005 내지 0.15 중량%의 Bi; 최대 0.005 중량%의 Pb, 최대 0.005 중량%의 Cd, 및 최대 0.002 중량%의 Sn; 및 잔부에 필수적인 Zn을 포함한다.
특히 상기 도금조의 온도는 별도의 장치를 이용하여 승온 및 유지시키지 않고, 가열로를 통해서 고열로 가열된 패스너가 바로 도금조 내부로 침지되면서 발생하는 온도를 통해서 패스너 표면에 도금층을 형성한다.
또한, 상기 제5단계는 원심분리기를 이용하여 패스너의 표면의 도금량 및 두께를 균일하게 조절할 수 있다.
여기서 상기 원심분리기는 내부에 패스너를 투입할 수 있는 원통 형상의 탱크와, 상기 탱크를 고속으로 회전시키기 위한 구동장치를 포함할 수 있다.
특히 상기 원심분리기는 탱크의 내측 또는 외측에 전기히터 또는 고주파 유도가열기를 배치시켜 상기 탱크의 내부온도를 300 내지 500℃, 탱크의 회전수를 100 내지 2000rpm으로 조절하고, 1 내지 5분간 패스너 표면의 도금량을 조절하는 작업을 진행할 수 있다.
아울러 상기 제6단계는 상기 패스너의 도금층을 세척, 탈수, 건조 또는 변색방지처리를 통해서 후처리하는 것으로,
여기서 상기 패스너의 표면으로 30 내지 40℃의 증류수를 2 내지 3kgf/㎠의 분사압력으로 분사함으로써 세척한 후, 다시 40 내지 50℃의 증류수를 1 내지 2kgf/㎠의 분사압력으로 분사하면서 초음파 발진을 통해 세척작업을 완료한다.
그리고 상기 패스너의 표면으로 80 내지 100℃의 열풍을 20 내지 30N㎥/min의 토출 조건으로 공급하여 탈수 및 건조 처리함으로써 수분을 제거한다.
특히 상기 패스너를 다양한 성분을 갖는 변색방지액이 저장된 욕조에 침지시켜 변색방지역할을 수행할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
Claims (5)
- 알칼리 탈지와 산세처리를 통해서 패스너 표면의 스케일 및 이물질을 제거하는 제1단계;
전처리된 상기 패스너를 플럭스처리하는 제2단계;
상기 패스너를 가열로를 이용하여 650 내지 1,250℃에서 10 내지 60분 동안 열처리하는 제3단계;
도금욕 조성물이 담긴 침지식 도금조에 상기 패스너를 투입하여 도금처리하는 제4단계;
원심분리기를 이용하여 도금된 패스너의 도금량 및 두께의 코팅층을 균일하게 제어하는 제5단계;
상기 패스너의 도금층을 세척, 탈수, 건조 또는 변색방지처리를 통해서 후처리하는 제6단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법. - 청구항 1에 있어서, 상기 플럭스는 60 내지 80 중량%의 염화아연; 7 내지 20 중량%의 염화암모늄; 2 내지 20 중량%의 적어도 하나의 알칼리 또는 알칼리토금속의 염; 0.1 내지 5 중량%의 NiCl2, CoCl2, MnCl2 중 적어도 하나의 화합물; 및 0.1 내지 1.5 중량%의 PbCl2, SnCl2, SbCl3, BiCl3 중 적어도 하나의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법.
- 청구항 2에 있어서, 상기 알칼리 또는 알칼리토금속의 염은, NaCl 및 KCl이고, 상기 플럭스는, 6 중량%의 NaCl 및 2 중량%의 KCl을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제2단계는 패스너를 2 내지 5분 플럭스처리하고 100 내지 120°℃에서 1 내지 3분 건조하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 제조방법.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너.
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| KR1020200125026A KR20220041590A (ko) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 도금밀착성을 향상한 마그네슘 도금계 고내식 패스너 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040111214A (ko) | 1999-04-08 | 2004-12-31 | 현대중공업 주식회사 | 볼트 너트 용융 아연 도금 처리방법 |
| KR20080091267A (ko) | 2006-02-02 | 2008-10-09 | 씨케이긴죠꾸가부시끼가이샤 | 용융아연도금욕 및 아연도금처리 철물제품 |
| KR20150073315A (ko) | 2013-12-21 | 2015-07-01 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금강판 및 그 제조방법 |
| KR20160091906A (ko) | 2013-11-29 | 2016-08-03 | 니뽄 페인트 서프 케미컬즈 컴퍼니 리미티드 | 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금 강판의 표면 처리 방법 |
| KR20160121972A (ko) | 2015-04-13 | 2016-10-21 | 고려대학교 산학협력단 | 금속 스레드 화스너 |
| KR101819165B1 (ko) | 2016-11-30 | 2018-01-17 | (주)영진산업 | 화스너의 자동 용융아연 도금장치 및 이를 이용한 도금방법 |
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2020
- 2020-09-25 KR KR1020200125026A patent/KR20220041590A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
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