KR20230125745A

KR20230125745A - Electrode for electropolishing

Info

Publication number: KR20230125745A
Application number: KR1020230016854A
Authority: KR
Inventors: 이은상; 최승건; 김성현
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2023-02-08
Publication date: 2023-08-29

Abstract

본 발명은 전해액의 유동방향으로 길이를 갖는 전극본체, 및 상기 전극본체의 길이를 따라 해당 간격으로 구비되어, 상기 전극본체와 피가공물 간의 간격을 유지하게 하는 복수 개의 절연부재를 포함하고, 상기 절연부재의 표면에는, 전해액이 유동을 안내하는 유로홈을 형성하여, 상기 전극본체의 길이를 따라 해당 간격으로 구비된 상기 절연부재들 사이 공간으로 전해액이 유동되도록 한The present invention includes an electrode body having a length in the flow direction of the electrolyte, and a plurality of insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body to maintain a distance between the electrode body and the workpiece, the insulation On the surface of the member, a passage groove for guiding the flow of the electrolyte is formed, so that the electrolyte flows into the space between the insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body.

Description

Electrode for electropolishing

본 발명은 전해연마용 전극에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전해액의 유동방향으로 길이를 갖는 전극본체의 길이를 따라 해당 간격을 두고 서로 이격 구비된 복수 개의 절연부재들 사이 공간으로 전해액이 통과할 수 있도록 한 전해연마용 전극에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for electropolishing, and more particularly, an electrolyte solution can pass through a space between a plurality of insulating members spaced apart from each other at a corresponding interval along the length of an electrode body having a length in the flow direction of the electrolyte solution. It relates to an electrode for electropolishing.

일반적으로 전기화학가공(Electrochemical Machining)은 전기 화학적 용해를 이용하여 금속재료를 가공하는 방법으로, 전기화학가공에는 전해가공, 전해연마 등이 있다.In general, electrochemical machining is a method of processing metal materials using electrochemical dissolution, and electrochemical machining includes electrolytic machining, electrolytic polishing, and the like.

상기한 전기화학가공 중, 전해연마는 전기분해를 이용한 금속연마방법으로, 전도체인 가공물에 양의 전압을 인가하고, 전극부에 음의 전압을 인가하며, 가공물과 전극부 사이에 전해액을 유입하여 가공물을 표면 연마한다.Among the above electrochemical processing, electrolytic polishing is a metal polishing method using electrolysis. A positive voltage is applied to a workpiece, which is a conductor, a negative voltage is applied to an electrode, and an electrolyte is introduced between the workpiece and the electrode. Polish the surface of the workpiece.

즉 가공물과 전극부 사이에 전해액을 유입시키고, 전극부와 가공물 사이에 전해액이 유입된 상태에서 전극부와 가공물에 전압을 인가하면, 전기화학적 작용을 통해 가공물의 미소 돌출부위를 우선적으로 용해시킴으로써 가공물의 연마면에 평활과 광택을 부여되도록 표면 연마가능하다.That is, when the electrolyte is introduced between the workpiece and the electrode, and a voltage is applied to the electrode and the workpiece in a state where the electrolyte is introduced between the electrode and the workpiece, microprotrusions of the workpiece are preferentially dissolved through an electrochemical action, thereby dissolving the workpiece. It is possible to polish the surface so as to impart smoothness and gloss to the polished surface.

상기한 바와 같은 전해연마가공을 이용한 표면처리장치에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제 10-2012-0087595호가 개시되어 있다.As a technology related to a surface treatment apparatus using electrolytic polishing as described above, Korean Patent Publication No. 10-2012-0087595 is disclosed.

한편, 금속블럭에 형성된 관통홀을 전해연마가공하기 위해서는 관통홀의 직경에 대응하는 전극봉을 제작하여 전극봉에 음의 전압을 인가하고, 금속블럭에 양의 전압을 인가하여 표면처리가공을 하게 된다. On the other hand, in order to electrolytically polish the through hole formed in the metal block, an electrode corresponding to the diameter of the through hole is manufactured, a negative voltage is applied to the electrode, and a positive voltage is applied to the metal block to perform surface treatment.

종래에는 전해연마를 진행할　때에 연마하고자 하는 피가공물의 크기와 형태에 맞는 전용의 전극을 사용해야만하는 문제점이 있었다. Conventionally, when performing electropolishing, there was a problem in that a dedicated electrode suitable for the size and shape of the workpiece to be polished had to be used.

또한, 전해액이 흐르는 경로에 전극이 존재하기 때문에 내부로 흘러 들어가는 전해액이 일정하게 통과하지 않는다. In addition, since the electrode is present in the path through which the electrolyte flows, the electrolyte that flows into the inside does not pass uniformly.

파이프 입구부분에서는 전해액이 일정하게 들어가면서 전극이 있는 부분에 통과되는 길이 좁아 지기 때문에 전해액의 속도가 빨라져서 전자의 이동도 같이 속도가 높아져 연마가 제대로 이루어지지 않는 것이다. At the entrance of the pipe, the electrolyte enters constantly and the passage through the electrode becomes narrow, so the speed of the electrolyte increases and the movement of electrons also increases, resulting in poor polishing.

물론 전해액의 유동을 생각하여 전극 사이즈를 작게 적용하면 해결될 수도 있지만, 전극과 표면 사이의 거리가 멀어지게 되면서 더욱 연마 효율이 떨어지게 된다. Of course, it can be solved by applying a small electrode size in consideration of the flow of the electrolyte, but as the distance between the electrode and the surface increases, the polishing efficiency further deteriorates.

본 발명은 절연부재에 형성된 유로홈을 통해 전해액이 절연부재를 통과하여 절연부재들의 사이 공간 및 상기 전극본체의 전방으로 전해액의 공급이 원활해져 종래보다 전해액 공급 문제가 개선이 되고, 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있는 전해연마용 전극을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In the present invention, the electrolyte passes through the insulating member through the passage groove formed in the insulating member, and the electrolyte is smoothly supplied to the space between the insulating members and to the front of the electrode body, thereby improving the electrolyte supply problem and securing polishing uniformity. It is an object of the present invention to provide an electrode for electropolishing that can improve polishing efficiency at the same time.

본 발명에 따른 전해연마용 전극은 전해액의 유동방향으로 길이를 갖는 전극본체; 및 상기 전극본체의 길이를 따라 해당 간격으로 구비되어, 상기 전극본체와 피가공물 간의 간격을 유지하게 하는 복수 개의 절연부재를 포함하고, 상기 절연부재의 표면에는 전해액이 유동을 안내하는 유로홈을 형성하여, 상기 전극본체의 길이를 따라 해당 간격으로 구비된 상기 절연부재들 사이 공간으로 전해액이 유동되도록 한다.An electrode for electropolishing according to the present invention includes an electrode body having a length in a flow direction of an electrolyte solution; and a plurality of insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body to maintain a distance between the electrode body and the workpiece, and forming a channel groove on the surface of the insulating member to guide flow of the electrolyte. Thus, the electrolyte solution is allowed to flow into the space between the insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body.

이때 본 발명에 따른 상기 절연부재의 표면과 피가공물의 내측면 사이를 따라 전해액이 유동하여 상기 절연부재를 통과한다.At this time, the electrolyte flows between the surface of the insulating member and the inner surface of the workpiece according to the present invention and passes through the insulating member.

그리고 본 발명에 따른 상기 절연부재의 재질은 테프론인 것이 바람직하다.And the material of the insulating member according to the present invention is preferably Teflon.

또한, 본 발명에 따른 상기 유로홈은 복수 개로, 상기 전극본체의 중심을 기준으로 방사상으로 배열 형성된다.In addition, the passage groove according to the present invention is formed in plurality, and is radially arranged with respect to the center of the electrode body.

여기서 본 발명에 따른 상기 유로홈은 상기 절연부재의 표면 둘레를 따라 나선형으로 형성한 것이 바람직하다.Here, the passage groove according to the present invention is preferably formed in a spiral shape along the circumference of the surface of the insulating member.

본 발명에 따른 전해연마용 전극에 의해 나타나는 효과는 다음과 같다.Effects exhibited by the electrode for electropolishing according to the present invention are as follows.

절연부재에 형성된 유로홈을 통해 전해액이 절연부재를 통과하여 절연부재들의 사이 공간 및 상기 전극본체의 전방으로 전해액의 공급이 원활해져 종래보다 전해액 공급 문제가 개선이 되고, 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있다. Electrolyte passes through the insulating member through the passage groove formed in the insulating member, and the electrolyte is smoothly supplied to the space between the insulating members and to the front of the electrode body, thereby improving the electrolyte supply problem and ensuring polishing uniformity. The polishing efficiency can also be improved at the same time.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마용 전극을 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing an electrode for electropolishing according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, so at the time of this application, they are equivalent alternatives that can be replaced. It should be understood that variations may exist.

먼저, 통상적으로 수소가 유동하는 피가공물의 홀 또는 중공은 수소 취성을 강화하기 위해 전해연마를 실시하는데, 이러한 전해연마는 피가공물에 양(+)의 전압을 인가하고, 상기 피가공물의 홀 또는 중공을 통과하는 전극에는 음(-)의 전압을 인가하면서, 수소가 유동하는 상기 피가공물의 홀 또는 중공에 전해액을 유동시켜, 상기 피가공물의 홀 또는 중공 내측면의 표면 거칠기 상태를 향상시키는 가공 방식이다. First, a hole or hollow of a workpiece through which hydrogen flows is usually subjected to electrolytic polishing in order to enhance hydrogen embrittlement. In such electropolishing, a positive (+) voltage is applied to the workpiece, and the hole or hollow of the workpiece is A process of improving the surface roughness of the inner surface of the hole or hollow of the workpiece by flowing an electrolyte into the hole or hollow of the workpiece through which hydrogen flows while applying a negative (-) voltage to the electrode passing through the hole. way.

수소가 유동하는 피팅류나 파이프류(피가공물)는 수소 취성에 대해 고려하여, 대부분 스테인레스 계열 소재를 사용하고, 이러한 스테인레스 계열 소재의 파이프류는 대부분 원형의 중공관으로 되어 있으며, 그 내부 중공의 내측면을 따라 균일하게 전해연마를 진행해야 한다. Fittings or pipes (workpieces) through which hydrogen flows are mostly made of stainless steel in consideration of hydrogen embrittlement, and most of the pipes made of stainless steel are circular hollow tubes, Electropolishing should be carried out evenly along the side surface.

전해연마를 진행하기 위해서는 스테인레스 계열 소재의 관체(피가공물)와, 전해연마용 전극, 그리고 그 사이를 유동하는 전해액이 구비되어야 고성능의 전해연마가 이루어진다.In order to perform electropolishing, high-performance electropolishing is achieved when a tube body (workpiece) made of a stainless material, an electrode for electropolishing, and an electrolyte flowing therebetween are provided.

이렇게 스테인레스 계열 소재의 관체 중공에 전해연마를 진행하면, 상기 중공의 내측면에 크롬 산화층이 발생되어 수소 취성이 강한 내측면을 얻게 된다.When electropolishing is performed on the hollow of the tube body made of stainless material in this way, a chromium oxide layer is generated on the inner surface of the hollow to obtain an inner surface with strong hydrogen embrittlement.

그러나 전해액이 흐르는 경로에 전극 및 절연부재가 존재하기 때문에 내부로 흘러 들어가는 전해액이 일정하게 통과하지 않는다. However, since there are electrodes and insulating members in the path through which the electrolyte flows, the electrolyte flowing into the inside does not pass through uniformly.

파이프 입구부분에서는 전해액이 일정하게 들어가면서 전극이 있는 부분에 통과되는 길이 좁아 지기 때문에 전해액의 속도가 빨라져서 전자의 이동도 같이 속도가 높아져 연마가 제대로 이루어지지 않게 된다. At the pipe inlet, the electrolyte enters constantly and the passage through the electrode becomes narrow, so the speed of the electrolyte increases and the movement of electrons also increases, resulting in poor polishing.

본 발명은 전극본체의 길이를 따라 해당 간격을 두고 구비된 복수 개의 절연부재들 사이 공간으로 전해액이 통과할 수 있도록 한 전해연마용 전극에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention relates to an electrode for electropolishing in which an electrolyte solution is allowed to pass through a space between a plurality of insulating members provided at corresponding intervals along the length of an electrode body, and will be described with reference to the drawings.

도 1을 참조한 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마용 전극은 피가공물의 홀 또는 중공에 삽입되어, 피가공물의 홀 또는 중공 내주면을 전해연마로 표면 처리하는 것으로, 전극본체(100)와, 절연부재(200)를 포함한다.The electrode for electropolishing according to the embodiment of the present invention with reference to FIG. 1 is inserted into a hole or hollow of a workpiece, and the inner peripheral surface of the hole or hollow of the workpiece is surface-treated by electropolishing, and the electrode body 100 and the insulation It includes member 200.

상기 전극본체(100)는 음극(-극)성의 전선과 일측이 연결되며, 전해액의 유동방향인 전후 방향으로 길이를 갖고, 그 단면은 '○' , '□', '△' 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The electrode body 100 has one side connected to a cathode (-pole) electric wire, has a length in the forward and backward direction, which is the flow direction of the electrolyte, and has a cross section in various forms such as '○', '□', and '△'. can be formed

그리고 상기 절연부재(200)는 복수 개로 구비되는 것이 바람직하고, 상기 전극본체(100)의 길이를 따라 해당 간격으로 구비되어, 상기 전극본체(100)와 피가공물 간의 간격을 일정하게 유지되도록 한다.In addition, it is preferable that the insulating member 200 is provided in plurality, and is provided at corresponding intervals along the length of the electrode body 100 so that the interval between the electrode body 100 and the workpiece is maintained constant.

이때 상기 절연부재(200)는 우수한 내약품성, 내열성, 소수성을 가지는 테프론 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 피가공물의 홀 또는 중공 내주면에 고른 전해연마를 위해 상기 전극본체(100)의 표면 둘레를 따라 형성되어 둘레가 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the insulating member 200 is preferably made of a Teflon material having excellent chemical resistance, heat resistance, and hydrophobicity, and is formed along the circumference of the surface of the electrode body 100 for uniform electropolishing on the inner circumferential surface of the hole or hollow of the workpiece. It is preferable that the circumference is formed in a circular shape.

또한, 상기 절연부재(200)의 표면에는 상기 전극본체(100)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되어, 전해액을 유동시키는 복수 개의 유로홈(210)을 형성한다.In addition, a plurality of passage grooves 210 are formed on the surface of the insulating member 200 radially with respect to the center of the electrode body 100 to allow the electrolyte to flow.

여기서 상기 유로홈(210)은 전해액이 상기 절연부재(200)를 통과하여 유동 가능하게 하는 것으로, 상기 전극본체(100)의 후방에서 공급되는 전해액이 상기 유로홈(210)을 따라 상기 절연부재(200)를 통과하여 상기 전극본체(100)의 전방으로 유동할 수 있다.Here, the flow path groove 210 allows the electrolyte to flow through the insulating member 200, and the electrolyte solution supplied from the rear of the electrode body 100 flows along the flow path groove 210 to the insulating member ( 200) to flow forward of the electrode body 100.

따라서 상기와 같이 전해액의 유동을 방해하는 절연부재(200)에 유로홈(210)을 형성함에 따라 전해액이 유로홈(210)을 통해 절연부재(200)를 통과하여 상기 절연부재(200)들의 사이 공간 및 상기 전극본체(100)의 전방으로 원활하게 유동할 수 있다.Therefore, as the flow path groove 210 is formed in the insulation member 200 that hinders the flow of the electrolyte as described above, the electrolyte passes through the insulation member 200 through the flow path groove 210 and is placed between the insulation members 200. It can smoothly flow in space and in front of the electrode body 100.

그리고 상기 유로홈(210)은 상기 절연부재(200)의 표면 둘레를 따라 나선형으로 형성할 수 있는데, 이때 상기 유로홈(210)을 따라 유동하는 전해액의 수압에 의해 상기 절연부재(200)에 회전력이 발생하여 상기 전극본체(100)가 연동하여 회전함에 따라 상기 전극본체(100)에서 발생하는 전류를 피가공물의 내측면에 더욱 정확하게 도달할 수 있도록 한다.Further, the passage groove 210 may be formed in a spiral shape along the circumference of the surface of the insulating member 200. At this time, rotational force is applied to the insulating member 200 by the water pressure of the electrolyte solution flowing along the passage groove 210. As the electrode body 100 rotates in conjunction with this occurrence, the current generated in the electrode body 100 can more accurately reach the inner surface of the workpiece.

그러므로 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마용 전극은 절연부재에 형성된 유로홈을 통해 전해액이 절연부재를 통과하여 절연부재들의 사이 공간 및 상기 전극본체의 전방으로 전해액의 공급이 원활해져 종래보다 전해액 공급 문제가 개선이 되고, 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있다. Therefore, in the electrode for electropolishing according to the embodiment of the present invention, the electrolyte passes through the insulating member through the passage groove formed in the insulating member, so that the electrolyte is smoothly supplied to the space between the insulating members and to the front of the electrode body, resulting in a problem in supplying the electrolyte than before. is improved, polishing uniformity can be secured, and polishing efficiency can be improved at the same time.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 전극본체
200: 절연부재
210: 유로홈100: electrode body
200: insulation member
210: Euro home

Claims

In the electrolytic polishing electrode that is inserted into the hole or hollow of the workpiece and surface-treats the inner circumferential surface of the hole or hollow of the workpiece by electropolishing,
An electrode body having a length in the flow direction of the electrolyte solution; and
A plurality of insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body to maintain a distance between the electrode body and the workpiece; includes,
An electrode for electropolishing, characterized in that a passage groove for guiding the flow of the electrolyte is formed on the surface of the insulating member, and the electrolyte flows into the space between the insulating members provided at corresponding intervals along the length of the electrode body. .

The method of claim 1,
An electrode for electropolishing, characterized in that the electrolyte flows between the surface of the insulating member and the inner surface of the workpiece and passes through the insulating member.

The method of claim 1,
Electrolytic polishing electrode, characterized in that the material of the insulating member is Teflon.

The method of claim 1,
The euro home
A plurality of electrodes for electropolishing are arranged radially with respect to the center of the electrode body.

The method of claim 4,
The euro home
Electrolytic polishing electrode, characterized in that formed in a spiral along the surface circumference of the insulating member.