KR20230125751A

KR20230125751A - Electrode for electropolishing

Info

Publication number: KR20230125751A
Application number: KR1020230020453A
Authority: KR
Inventors: 이은상; 김성현; 최승건
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2023-02-16
Publication date: 2023-08-29

Abstract

본 발명은 전해액의 유동방향으로 길이를 갖는 전극본체, 및 상기 전극본체의 길이를 따라 일정한 간격으로 구비되어, 전해액의 유동에 의해 상기 피가공물의 내측면을 향해 전개되어, 상기 전극본체를 상기 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬시키는 지지부재를 포함하여, 주입되는 전해액의 유속에 의해 피가공물의 내측면으로 전개되는 지지부재에 의해 전극본체가 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬됨에 따라 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있는 전해연마용 전극을 제공한다.The present invention provides an electrode body having a length in the flow direction of the electrolyte solution, and provided at regular intervals along the length of the electrode body, and is developed toward the inner surface of the workpiece by the flow of the electrolyte solution, thereby extending the electrode body to the blood Uniform polishing as the electrode body is aligned with the center of the hole or hollow of the workpiece by the support member that extends to the inner surface of the workpiece by the flow rate of the injected electrolyte, including a support member aligned with the center of the hole or hollow of the workpiece It is possible to secure an electrode for electropolishing that can improve polishing efficiency at the same time.

Description

Electrode for electropolishing

본 발명은 전해연마용 전극에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극의 길이를 따라 유동하는 전해액에 의해 지지부재가 피가공물의 내측면을 향해 전개되어, 전해연마를 위해 전극이 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬되는 전해연마용 전극에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode for electropolishing, and more particularly, a support member is developed toward the inner surface of a workpiece by an electrolyte flowing along the length of the electrode, so that the electrode is formed in a hole or hollow of the workpiece for electropolishing. It relates to an electrode for electropolishing aligned in the center.

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, electropolishing 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 portion, and an electrolyte is introduced between the workpiece and the electrode portion. 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 사용만하는 문제점이 있었다. Conventionally, when performing electropolishing, there was a problem of only using a dedicated electrode suitable for the size and shape of the workpiece to be polished.

또한, 수평상태로 놓인 길이가 긴 피팅류나 파이프류의 내부를 연마하기 위해 종래의 전극을 사용하게 되면, 중력에 의한 전극의 처짐 현상이 발생하여 피가공물의 내부에서 전극과 피가공물의 상, 하측 내측면 간의 간극이 달라지게 된다.In addition, when a conventional electrode is used to polish the inside of long fittings or pipes placed in a horizontal state, a sagging phenomenon of the electrode due to gravity occurs, and the electrode and the upper and lower sides of the workpiece inside the workpiece The gap between the inner surfaces is changed.

이러한 전극과 가까워지는 하측 부분은 연마가 과하게 되며, 전극과 거리가 멀어지는 상측 부분은 연마가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다. There was a problem in that the lower part closer to the electrode was excessively polished, and the upper part farther from the electrode was not properly polished.

본 발명은 주입되는 전해액의 유속에 의해 피가공물의 내측면으로 전개되는 지지부재에 의해 전극본체가 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬됨에 따라 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있는 전해연마용 전극을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.According to the present invention, polishing uniformity can be secured as the electrode body is aligned with the center of the hole or hollow of the workpiece by the support member that is deployed to the inner surface of the workpiece by the flow rate of the injected electrolyte solution, thereby improving the polishing efficiency at the same time. Its object is to provide an electrode for electropolishing that can

본 발명에 따른 전해연마용 전극은 피가공물의 홀 또는 중공에 삽입되어, 피가공물의 홀 또는 중공 내주면을 전해연마로 표면 처리하는 것으로, 전해액의 유동방향으로 길이를 갖는 전극본체; 및 상기 전극본체의 길이를 따라 일정한 간격으로 구비되어, 전해액의 유동에 의해 상기 피가공물의 내측면을 향해 전개되어, 상기 전극본체를 상기 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬시키는 지지부재를 포함한다.An electrode for electropolishing according to the present invention is inserted into a hole or hollow of a workpiece, and the inner circumferential surface of the hole or hollow of the workpiece is surface-treated by electrolytic polishing, and the electrode body has a length in the flow direction of the electrolyte; and a support member provided at regular intervals along the length of the electrode body, extending toward the inner surface of the workpiece by the flow of the electrolyte, and aligning the electrode body with the hole or hollow center of the workpiece. .

이때 본 발명에 따른 상기 전극본체는 길이를 따라 일정한 간격으로 전극마디를 형성하고, 상기 전극마디에 상기 지지부재가 구비되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the electrode body according to the present invention forms electrode nodes at regular intervals along the length, and the support member is provided on the electrode nodes.

여기서 본 발명에 따른 상기 전극마디는 상기 전극본체의 둘레 직경보다 상대적으로 작은 직경의 둘레를 갖는다.Here, the electrode node according to the present invention has a circumference of a relatively smaller diameter than the circumference of the electrode body.

그리고 본 발명에 따른 상기 지지부재는 복수 개로, 상기 전극마디의 중심을 기준으로 방사상으로 배열 구비되는 것이 바람직하다.And the support member according to the present invention is preferably provided with a plurality of pieces, radially arranged with respect to the center of the electrode node.

본 발명에 따른 상기 지지부재는 일측단이 상기 전극마디에 연결되고, 선택적으로 길이가 신축되는 탄성링크와, 상기 탄성링크의 타측단과 전해액의 유속에 저항하여 부력에 의해 피가공물의 내측면으로 전개되는 전개부재를 포함한다.The support member according to the present invention includes an elastic link having one end connected to the electrode node and selectively extending and contracting in length, and the other end of the elastic link resisting the flow rate of the electrolyte solution to expand to the inner surface of the workpiece by buoyancy. It includes a deployment member that becomes.

이때 본 발명에 따른 상기 전개부재는 그 단면이 '~'형을 이루는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the cross section of the deployment member according to the present invention forms a '~' shape.

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.

주입되는 전해액의 유속에 의해 피가공물의 내측면으로 전개되는 지지부재에 의해 전극본체가 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬됨에 따라 연마 균일성을 확보할 수 있게 되어 연마 효율도 동시에 개선 시킬 수 있다.As the electrode body is aligned in the center of the hole or hollow of the workpiece by the support member that is deployed to the inner surface of the workpiece by the flow rate of the injected electrolyte solution, polishing uniformity can be secured and polishing efficiency can be improved at the same time. .

또한, 상기 전극본체의 전방으로 전해액의 공급이 원활해져 종래보다 전해액 공급 문제가 개선이 된다.In addition, since the supply of the electrolyte to the front of the electrode body is smooth, the problem of supplying the electrolyte is improved compared to the prior art.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마용 전극을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마용 전극의 지지부재가 전해액의 유동으로 전개되는 상태를 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing an electrode for electropolishing according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a state in which a support member of an electrode for electropolishing according to an embodiment of the present invention is deployed by the flow of an electrolyte solution.

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 these pipes made of stainless steel are circular hollow tubes, Electropolishing should be carried out evenly along the side surface.

내부에 전해연마를 통하여 수소 취성이 강해지도록 크롬층 생성하여 수소에 강한 표면을 얻게 된다.Through electrolytic polishing inside, a chromium layer is created so that hydrogen embrittlement becomes strong, and a surface resistant to hydrogen is obtained.

그에 따라 여러 크기의 파이프 내부에 대하여 내부표면을 개선할 수 있지만, 어떠한 전극을 사용하느냐에 따라 표면상태가 결정된다. As a result, the inner surface of pipes of various sizes can be improved, but the surface state is determined depending on which electrode is used.

전해연마는 이러한 원형 피팅류나 파이프류의 내부 표면을 연마하는 것으로, 짧은 피팅류나 파이프의 경우 사용되는 전극을 고정하여 중앙에 정렬할 수 있지만, 길이가 긴 부품의 경우 전극이 길어짐에 따라 중앙에 위치하기가 쉽지 않다. Electropolishing is to polish the inner surface of these circular fittings or pipes. In the case of short fittings or pipes, the electrodes used can be fixed and aligned in the center, but in the case of long parts, the electrodes are located in the center as they become longer. It's not easy to do.

이러한 상태에서 전해연마를 진행하게 되면, 피가공물의 내부 표면에 제대로 연마가 이루어지지 않게 된다. When electropolishing is performed in this state, the inner surface of the workpiece is not properly polished.

본 발명은 전극의 길이를 따라 유동하는 전해액에 의해 지지부재가 피가공물의 내측면을 향해 전개되어, 전해연마를 위해 전극이 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬되는 전해연마용 전극에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention relates to an electrode for electropolishing in which a support member is developed toward the inner surface of a workpiece by an electrolyte flowing along the length of the electrode, and the electrode is aligned in the center of a hole or hollow of the workpiece for electropolishing, Referring to the drawing, it is as follows.

도 1 및 도 2를 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, 지지부재(200)를 포함한다.The electrode for electropolishing according to the embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 and 2 is inserted into a hole or hollow of a workpiece, and the inner circumferential surface of the hole or hollow of the workpiece is surface-treated by electropolishing, and the electrode body 100 And, it includes a support 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

이때 상기 전극본체(100)의 길이를 따라 일정한 간격으로 이격되어 전극마디(110)를 형성한다.At this time, the electrode nodes 110 are formed by being spaced apart at regular intervals along the length of the electrode body 100 .

상기 전극마디(110)는 그 둘레의 직경이 상기 전극마디(110)를 이루지 않는 전극본체(100)의 둘레 직경보다 작은 직경의 둘레를 갖는 것이 바람직하다.The electrode node 110 preferably has a circumference smaller than the circumference diameter of the electrode body 100 that does not form the electrode node 110.

그리고 상기 각각의 전극마디(110)에는 상기 전극본체(100)를 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬시키는 지지부재(200)를 구비한다.In addition, each of the electrode nodes 110 includes a support member 200 for aligning the electrode body 100 with the center of a hole or hollow of a workpiece.

상기 지지부재(200)는 복수 개로, 상기 전극마디(110)의 중심을 기준으로 방사상으로 배열 구비되는데, 전해액의 유동에 의해 상기 전극마디(110)의 중심을 기준으로 상기 피가공물의 내측면을 향해 방사상으로 전개되어, 상기 전극본체(100)를 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬시킨다.The support member 200 is provided in plurality, arranged radially with respect to the center of the electrode node 110, and the inner surface of the workpiece is formed based on the center of the electrode node 110 by the flow of the electrolyte. It is radially developed toward the center of the hole or hollow of the workpiece to align the electrode body 100.

이때 상기 지지부재(200)는 탄성링크(210)와, 전개부재(220)를 포함하는데, 상기 탄성링크(210)는 선택적으로 길이가 신축 가능하도록 고무, 스프링 등과 같이 탄성을 갖는 것으로, 일측단은 상기 전극마디(110)에 연결되고, 대향진 타측단은 전개부재(220)와 연결된다.At this time, the support member 200 includes an elastic link 210 and a deployment member 220, and the elastic link 210 has elasticity such as rubber, spring, etc. is connected to the electrode node 110, and the opposite side end is connected to the deployment member 220.

상기 전개부재(220)는 상기 탄성링크(210)에 의해 상기 전극마디(110)에 수용되어 있다가 전해액의 유동에 의해 발생한 부력에 의해 상기 피가공물의 내측면을 향해 방사상으로 전개된다. The deployment member 220 is accommodated in the electrode node 110 by the elastic link 210 and is radially developed toward the inner surface of the workpiece by the buoyancy generated by the flow of the electrolyte.

여기서 상기 전개부재(220)는 합성수지와 같은 절연체로 재질을 이루고, 그 단면이 '~'와 같은 물결 형태를 이루어져, 상기 전극마디(110)로 전해액의 유입이 원활하도록 이루어진다.Here, the deployment member 220 is made of an insulator such as synthetic resin, and its cross section has a wave shape such as '~', so that the electrolyte solution flows smoothly into the electrode node 110.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 전해연마 전극은 수평 상으로 놓인 피가공물의 홀 또는 중공 내부의 전해연마를 위해 피가공물의 홀 또는 중공 내부로 삽입되고, 상기 전극의 삽입이 완료되면, 피가공물의 홀 또는 중공 내부로 전해액을 주입하면서, 상기 전극과 피가공물에 전류를 인가한다.Therefore, the electropolishing electrode according to the embodiment of the present invention is inserted into the hole or hollow of the workpiece for electrolytic polishing inside the hole or hollow of the workpiece placed horizontally, and when the insertion of the electrode is completed, the workpiece While injecting the electrolyte solution into the hole or hollow, current is applied to the electrode and the workpiece.

이때 피가공물의 홀 또는 중공 내부로 주입된 전해액이 전극마디(110)로 유입되면, 상기 지지부재(200)의 전개부재(220)가 전해액의 유속에 저항하면서 부력에 의해 상기 피가공물의 홀 또는 중공 내측면을 향해 방사상으로 전개된다.At this time, when the electrolyte injected into the hole or hollow of the workpiece flows into the electrode node 110, the expansion member 220 of the support member 200 resists the flow rate of the electrolyte while resisting the flow rate of the electrolyte solution by buoyancy to the hole or hole of the workpiece. It develops radially toward the inner surface of the hollow.

상기 전개부재(220)의 전개로, 상기 전극본체(100)는 상기 지지부재(200)에의해 지지되어, 피가공물의 홀 또는 중공 중앙에 정렬하게 됨에 따라 상, 하 편차 없이 연마 균일성을 확보할 수 있게 된다.With the deployment of the spreading member 220, the electrode body 100 is supported by the support member 200 and aligned with the center of the hole or hollow of the workpiece to ensure uniformity of polishing without vertical and downward deviation. You will be able to do it.

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
110: 전극마디
200: 지지부재
210: 탄성링크
220: 전개부재100: electrode body
110: electrode node
200: support member
210: elastic link
220: deployment member

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,
Electrode body having a length in the flow direction of the electrolyte solution; and
An electrolysis comprising a support member provided at regular intervals along the length of the electrode body, extending toward the inner surface of the workpiece by the flow of electrolyte, and aligning the electrode body to the center of the hole or hollow of the workpiece. abrasive electrode.

The method of claim 1,
The electrode body
Forming electrode nodes at regular intervals along the length,
An electrode for electropolishing, characterized in that the support member is provided at the electrode node.

The method of claim 2,
The electrode node is
An electrode for electropolishing, characterized in that it has a circumference relatively smaller than the circumference diameter of the electrode body.

The method of claim 2,
The support member
An electrode for electropolishing, characterized in that a plurality of pieces, arranged radially with respect to the center of the electrode node.

The method of claim 2,
The support member
An elastic link having one end connected to the electrode node and selectively extending and contracting in length;
An electrode for electropolishing comprising a deployment member that is deployed to an inner surface of a workpiece by buoyancy against the other end of the elastic link and against the flow rate of the electrolyte solution.

The method of claim 5,
The deployment member
An electrode for electropolishing, characterized in that the cross section forms a '~' shape.