KR850000304B1 - 베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 용액속의 구리이온 제거방법 - Google Patents

베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 용액속의 구리이온 제거방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 용액속의 구리이온 제거방법
본 발명은 베어링 구조체의 제조에 있어서 개선된 방법에 관한 것으로서, 특히 통상적인 제조기술에 따른 폐기물 처리상의 문제점을 최소로 낮추면서 납-주석-구리로 된 베어링 표면층에 납-주석 합금의 보호층을 전해 재도금하는 방법에 관한 것이다.
종래로부터 금속기질에 납-주석-구리의 합금층을 전착시켜 베어링 구조체등을 제조하는 방법이라든가, 상기 납-주석-구리의 합금층에 납-주석의 합금층을 재도금시켜 베어링 구조체상의 외관의 품질 및 내식성을 향상시키는 방법은 본 기술분야에서 널리 알려져 있다.
베어링 구조체를 제조하는 통상적인 방법에 있어서, 납-주석-구리의 전착층은 납, 주석 및 구리의 이온을 함유한 전해욕에 적합한 기질을 넣고 전류를 상기 전해욕에 통하게하여 형성된다. 이렇게하여 도금된 기질은 수성욕으로 처리하여 납-주석의 합금의 보호층으로 재도금하기 전에 기질에 잔류한 전해질을 회수하며, 회수 요염물은 증발등의 통상적인 폐기물 처리 방법으로 처리하여 제거한다.
그러나, 증발회수 장지는 설치 및 가동에 소요되는 비용이 많이든다. 따라서, 상술한 베어링 구조체를 제조하는데 있어서 비용이 많이 드는 증발 회수장치를 사용하지 않고, 공해문제도 발생하지 않는 제조기술의 개발이 필요로 하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 납-주석-구리로 된 베어링 구조체를 오염문제를 최소로 낮추면서 납-주석의 보호층으로 재도금하는 신규한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 두가지 측면에서 살펴보면, 첫째로 본 발명은 납, 주석 및 구리의 이온을 함유하는 수성욕으로부터 구리이온을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 납, 주석, 및 납과 주석의 합금으로 구성되는 그룹에서 선택한 치환용 금속을 수성욕에 충분한 시간동안 접촉시켜 수성욕에 존재하는 구리이온을 상기 치환용 금속의 이온과 치환 반응시켜 상기 치환용 금속의 잔류부분에 구리금속으로서 침착시켜 수성욕으로부터 제거하는 것이다.
둘째로 본 발명은 금속기질에 납-주석-구리를 동시 전착시켜 형성된 베어링 구조체의 표면에 납-주석의 피복층을 전착시키는 방법에 관한 것으로서, 납, 주석 및 구리의 이온을 함유하는 전해욕에 금속기질을 넣고 전류를 통과시켜 기질의 표면에 납-주석-구리의 층을 전착시킨 후, 도금된 기질을 전해욕에서 회수하고 수성욕으로 수세하여 도금된 기질로부터 전해질을 제거한 다음, 납, 주석 및 납과 주석의 합금으로 구성된 그룹에서 선택한 치환용 금속을 수성욕에 충분한 시간동안 접촉시켜 수성욕에 존재하는 구리이온을 상기 치환용 금속의 이온과 치환 반응시켜 상기 치환용 금속의 잔류부분에 구리 금속으로서 침착시키고, 구리이온은 이제 본질적으로 함유하지 않으며 납 및 주석의 이온을 함유하는 전해욕에 수세된 도금기질을 넣고 전류를 통과시켜 기질의 표면층에 납-주석의 층을 전착시키는 것이다.
본 발명을 다음과 같은 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 각각의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 본 발명의 영역을 제한하는 것이 아님을 밝혀둔다.
[실시예 1]
납-주석-구리합금의 베어링 층에 전착시키기 위한 전해욕을 90g/ℓ의 납(불화붕산염으로서), 7.2g/ℓ의 주석(불화붕산염으로서), 40g/ℓ의 불화붕산, 30g/ℓ의 붕산 및 1.9g/ℓ의 구리(불화붕산염으로서)로 준비한다. 25ℓ의 전해욕을 약 9kg의 절단된 납판을 통해 순환시킨다. 순환초기에는 전해욕의 구리함유량이 1.9000g/ℓ였으나, 1시간후에는 0.0839g/ℓ, 2시간후에는 0.0022g/ℓ, 3시간후에는 0.0012g/ℓ, 4시간후에는 0.0001g/ℓ로 감소되었다.
상기 실험으로부터, 납-주석-구리의 합금층으로 피복된 기질은 상술한 바와같이 처리된 전해욕으로부터 회수하여 납 및 주석의 이온으로 구성되는 전해욕에 넣을수 있는데, 이때 상당한 양의 구리이온에 의해 오염되는 원인을 해결하기 위하여 기질을 제1전해욕(납-주석-구리)에서 제2전해욕(납-주석)으로 옮길 필요가 없다. 부언하면, 제2전해욕은 물로 희석할 필요가 없으며, 따라서 약품을 첨가하여 농도를 유지해야 할 필요도 없다.
[실시예 2]
베어링을 납-주석-구리의 합금층으로 전착시키기 위한 통상적인 전해욕을 적당량의 납, 주석 및 구리의 이온으로 구성하여 준비한다. 납-주석-구리의 합금의 베어링층으로 피복할 기질은 전해욕에 넣고 통상적인 방법으로 전류를 통과시킨다. 납-주석-구리의 합금층으로 전착시킨후, 기질을 전해욕에서 회수하여 수세 처리한다. 전해욕으로부터 수세된 납, 주석 및 구리의 이온을 함유하는 수성욕에 납, 주석 및 납과 주석의 합금으로 구성되는 그룹에서 성택한 치환용 금속을 충분한 시간동안 접촉시켜 대부분의 구리이온을 상기 치환용 금속의 이온과 치환 반응시켜 구리이온이 상기 금속의 잔류부분에 구리 금속으로 침착되도록 한다. 처리된 수성욕은 재순환시킬 수 있다. 상술한 바와 같이 도금된 기질은 납 및 주석의 이온과 무시해도 좋을 소량으로 존재하는 구리이온을 함유하는 전해욕에 넣고 전류를 통과시켜 납-주석-구리의 합금 베어링층의 표면에 납-주석의 합금을 재도금시킨다. 여기서, 납-주석의 표면층에는 구리가 존재하지 않는다.
[실시예 3]
납-주석의 합금으로 재도금시키기 위한 전해용으로 사용할 수 있도록 납 및 주석의 이온을 충분한 양으로 함유시킨 수성욕을 구리이온의 제거용으로 사용하는 것외에는 상기 실시예 2에 기술된 방법을 반복한다.
상술한 바와같이, 본 발명의 요지는 바라지 않는 구리이온을 수세용액 또는 수세매체(물)로 처리하여 제거하는 방법에 관한 것으로서, 납, 주석 및 납과 주석의 합금으로 구성된 그룹에서 선택한 치환용 금속을 수세용액 또는 수세매체에 충분한 시간동안 접촉시켜 구리이온이 상기 치환용 금속과 치환 반응하도록하여 제거하는 것이다.
치환 반응하는 메카니즘에 대해 간략하면, 구리이온이 용액내에서 납, 주석 및 납과 주석의 합금으로 구성된 그룹에서 선택한 치환용 금속과 접촉하여 구리이온이 구리금속으로 환원되고 치환용 금속은 금속이온으로 산화되는 것인데, 이러한 치환반응의 이유는 치환용 금속이 용액내에서 구리에 비해 더욱 활성적인 사실에 기인한다.
부수적으로, 본 발명의 실시예 사용되는 특수한 설비는 정해진 것이 아니다. 즉, 자동화된 유니트로서 일체로 사용하여 실시할 수도 있으며, 별개의 전해욕과 수성욕을 일련으로 사용하여 실시할 수도 있다.
본 발명을 실시함에 있어서, 구리이온은 각각의 욕에서 제거하거나 또는 최종 처리할때, 즉 도금할 부품을 납-주석의 전해욕에 넣기 바로전에 사용한 욕에서 제거하는 것이 바람직하다. 부언하면, 상술한 바와같이 수성욕으로써 구리이온을 제거하고 생성된 용액은 납-주석의 전해욕 또는 상기 욕을 위한 보충물질로서 사용할 수도 있다.
욕으로부터 구리이온을 제거하는데 사용된 금속은 납, 주석 또는 납과 주석의 합부이다. 금속의 형태는 편리한 대로 취할 수 있으며, 예를들면 비이드, 펠리트, 로드, 새들, 와이어 , 메쉬, 스크린 등의 형태이다.
본 발명에서 납 및 주석의 이온을 함유하는 전해욕은 납 및 주석으로 피복된 최종 표면이 대기에 노출되었을때 검게 변하거나 변색되지 않는 범위내의 구리이온을 함유해야 한다. 즉 극소량의 구리이온은 존재하여도 무방하나 표면을 변색시킬 정도의 양은 피해야 한다.

Claims (1)

  1. 금소기질을 준비하고, 준비한 기질을 납, 주석 및 구리의 이온을 함유하는 전해욕에 넣고 전류를 통과시켜 납-주석-구리의 층을 기질에 전착시키고 전착된 기질을 상기 전해욕에서 회수한 다음 수성욕으로 수세하여 기질중의 전해욕으로부터 전해질을 제거하는 방법으로 형성된 납-주석-구리의 베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 방법에 있어서, 납, 주석 및 납과 주석의 합금으로 구성되는 그룹에서 선택한 치환용 금속을 상기 수성욕에 층분한 시간동안 접촉시켜 상기 수성욕에 존재하는 구리이온을 상기 치환용 금속의 이온과 치환 반응시켜 상기 금속의 잔류부분에 구리 금속으로서 침착시키고, 구리이온은 이제 본질적으로 함유하지 않으며 납 및 주석의 이온을 함유하는 전해욕에 상기 수세된 도금기질을 넣고 전류를 통과시켜 상기 기질의 표면에 납-주석층을 전착시키는 것을 특징으로 하는 베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 용액속의 구리이온 제거방법.
KR1019800000192A 1979-01-22 1980-01-19 베어링 표면층에 납-주석층을 전착시키는 용액속의 구리이온 제거방법 KR850000304B1 (ko)

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