KR850001862B1 - 와이어의 연속 전기도금 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와이어의 연속 전기도금 방법

제1도는 본 발명에 따라 전기도금될 와이어의 일반적인 제조공정을 표시하는 구성도.

제2도는 본 발명의 전기도금 장치의 실시예를 설명하는 평면도.

제3도는 제 2 도의 드럼군의 정면도.

제4도는 드럼군의 상호관계를 표시하는 측면도.

제5도는 본 발명의 실시예와 관련된 전기도금조의 창살판을 표시하는 사시도.

제6도 및 제7도는 다른 실시예의 창살판 부분의 평면도.

제8도는 종래 기술의 전기도금조의 패킹부분을 제5도와 비교하여 설명한 사시도.

본 발명은 양질의 전기도금 와이어등을 능률적으로 대량 생산하기 위한 개량된 방법에 관한 것이다.

다양한 도전성 금속와이어를 전기도금하기 위한 산업상의 요구는 지대하다. 어떤 두께의 전기도금에는 이에 필요한 시간의 제약이 따르며, 이러한 전기도금은 전해조의 종류 및 상태에 의해 결정된다. 그러므로, 두꺼운 도금이나 대량 생산용의 고속도금에는 장시간동안 전해조내에서 처리될 와이어등이 필요하게 된다.

이러한 경우, 처리된 와이어에 공급된 전류는 와이어 및 도체의 구경에 의해 한정되므로, 복수의 전력원으로부터 와이어에 분할하여 전류를 급전할 필요가 있다.

따라서, 와이어가 수평으로 이동하고 셀들간의 전원부와 직렬로 배열된 셀을 도금하는 전기도금 장치가 일반적으로 사용되어져 왔다. 그러나 이러한 전기도금 장치는 넓은 공간이 요구될 뿐 아니라 경제적으로도 불리하였다.

그리하여, 셀의 수를 경감시키기 위하여, 같은 셀을 통해 서로 병렬로 복수의 셀을 이동시키는 배열도 고려 되었었다. 이 경우에는, 개시부 내지 종료부에 대한 매우 비싼 장비가 요구되며, 설사 셀의 수가 경감되더라도 만족할만한 결과를 얻지 못했다.

이러한 상황하에서, 일본국 특허 소 46-22082호, 미합중국 특허 제3,676,322호 및 영국특허 제1,302,793호 등에서의 장치들이 제안되어졌으며, 이러한 장치에 있어서, 처리될 와이어는 회전 가능한 수직샤프트를 가진 한 쌍의 드럼에 감겨지고, 드럼들간에 배치된 전해 처리셀을 통해 여러번 통과되도록 되어 있으며, 반면에 전력은 드럼을 통해 와이어에 공급된다.

또한 상기 장치에 부가하여, 세개이상의 드럼이 순환 배열된 방법 및 전기도금이 그 드럼상에 와이어를 감는데 의해 실시된다.

이러한 회전 가능한 수직드럼을 사용하는 방법은 일본국 특허 소48-34286호에 제안되어 있고, 이 방법은 회전 가능한 수평드럼을 사용하는 방법 보다 산업상 더욱 유리하다. 왜냐하면 수직드럼을 사용하는 방법은 양국사이에서 처리될 와이어를 갑기 위해 전해조의 좌우측에 양국이 배열되어 있고 또한 와이어가 전해조의 상부로부터 교환 및 보충되기 때문이다.

회전 가능한 수직드럼을 사용하는 방법에 있어서는, 전해조에 와이어를 충분히 담그기 위해, 와이어는 전해조의 단부에서 고무나 플라스틱과 같은 탄성패킹으로 눌러진다. 그러나, 이와같은 방법은 와이어 표면에 홈집이나 균열이 발생하는 등 불량품이 생기고 또한 도금 처리동안 도금에 이물질이 혼합되거나 또는 와이어 표면에 다른 물질이 생긴다.

한편, 드럼상에 대한 권회수가 와이어 권선이 와이어 장력변화에 의해 엉키는 작업상의 문제점에 의해 제한된다.

그리하여, 패킹 대신 좁은 슬리트를 통해 와이어를 여러번 통과시키는 방법은 추구되었으나, 대개의 경우 와이어의 엉키는 현상이 심해졌다.

상술한 바와같이, 한쌍의 회전 가능한 드럼에 감겨질 와이어양은 실지로 제한되고, 그 방법은 대량 생산에 부적합하다. 따라서, 세개 이상의 드럼을 사용하는 장치가 고려될 수 있다. 이 경우, 전기 도금 탱크수는 드럼수에 비례하여 증가되고, 드럼에 감기는 와이어의 각도는 와이어에 대한 전기량이 부적절하고 품질이 자연히 제한되도록 감소된다.

본 발명은 상술한 바에 주안점을 두었으며, 다음의 목적에 직결된다.

본 발명의 제 1 목적은 종래의 방법 및 그 방법으로 제조하여 얻어진 제품의 품질을 개량시키는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 두꺼운 도금시에 고속 양질의 전기 와이어 도금을 성취할 수 있는 대규모의 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 한쌍의 드럼 또는 그 이상의 드럼으로 순차 배열되어 구성된 드럼군 마다 전기도금 제조량을 극대화하여 차례로 배열된 상기 드럼군에 의한 방법의 요점으로부터 대규모 대량생산을 실현시키는 것이다.

본 발명의 제 4 목적은 상기 대규모 대량생산 체계를 달성하기 위하여 와이어의 연속도금에 필연적인 용접부분의 약화를 방지하는 것이다.

본 발명의 제 5 목적은 도금품질에 해로운 여러 결함의 발생을 방지하여 미세한 도금을 실현시키는 것이다.

본 발명의 제 6 목적은 도금시의 작업 불편성을 방지하여 상기 목적들을 실현시키는 방법을 제안하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적은 다음의 설명 및 실시예에서 증명될 것이다.

본 발명은 드럼군을 사용하는 방법에 의해 상세히 설명되며 도면에 도시된 바와같이 한쌍의 회전 가능한 수직드럼을 포함하는 각각의 드럼군은 이론적으로 세개 또는 그 이상의 회전 가능한 수직 드럼이 사용되는 경우에도 이론적으로는 동일한 방법으로 적용될 수 있다.

본 발명과 유사하며 와이어에 적용된 연속전기 도금 장치는 제1도의 처리도를 참조하여 설명한다. 본 발명은 다음의 공정단계를 가진다. 즉 개시부(A)에서 감겨진 와이어가 풀려지는 단계와, 인발부(B)에서의 인발단계와, 선처리부(C)에서 와이어 표면을 세척 및 활성시키는 단계와, 도금부(D)에서 소정의 전기도금 단계 그리고 와이어가 후처리부(E)에서 건조등의 후처리에 좌우되어 종료부(F)에서 되감기는 단계이다.

다음에 도금부(D)는 본 발명에 가장 중요한 특징으로 상세히 설명한다.

제2도 내지 제4도는 본 발명의 도금부(D)장치의 실시예를 도시한 것이며, 상기 장치는 세개의 드럼단으로 구성되며 각각의 단은 차례로 배열된 회전 가능한 한쌍의 수직드럼을 가진다.

세개의 단의 일부가 선처리부(C) 또는 후처리부(E)의 공정으로 사용될 수 있음은 말할 나위도 없다.

처리될 와이어(a)는 탈지, 활성화 등의 전치를 필요에 따라 행한 후 한쌍의 회전 가능한 수직드럼의 밑면에 부유되고 제 3 도에 도시된 바와 같이, 나선 계단형태로 드럼에 여러번 연속적으로 감기며, 상승동안 반복적으로 전해조(2)를 통과하여 복수의 도금 처리 공정을 거치며, 다음 드럼단(4,4')으로 들어가도록 드럼(1,1')의 상단에 도달하게 된다.

드럼(1,1')은 소정과 같이 구동되고 와이어에 대한 전기 공급점 및 회전방향의 양면으로 작용하는데, 이에 따라 드럼(1,1')은 전원의 음극측에 접속되고 처리될 와이어를 위치시켜 원활하게 작용시키도록 원통표면상의 오목홈으로 형성되어 있다.

제 1 단의 드럼(1,1')의 상단에 도달되는 처리될 와이어(a)는 제 4 도에 도시된 바와같이 제 1 및 제 2 단 사이에 배치된 단차로울(3,3')을 통하여 제 2 단의 드럼(4,4')의 하단으로 안내된다.

단차로울단은 각각 수평으로 회전 가능한 샤프트가 설치된 로울로 구성되며, 로울의 수 및 직경은 과도한 위치차에 기인하는 변형이 와이어 및 그 표면에 손상을 입히므로 적절히 선택해야 한다.

제 2 단의 드럼으로 들어가는 와이어(a)는 상기 언급된 바와같은 방법으로 전기 도금되어 제 3 단의 드럼으(7,7')으로 들어가며, 여기서 최종 도금 되어 필요에 따라 수세, 건조후 재코일기에 감긴다.

처리돌 상기 와이어의 주행에 요구된 전력은 되감기는 종료부(F)의 감기는 힘에 좌우되나 대개의 경우 드럼자체의 구동에 좌우된다.

드럼단은 상술한 바와같이 차례로 배열되므로 상술한 단차로울(3,3') 및 (6,6')단에 대한 배열은 개시 시간에서의 작업으로 실행상 필연적이다. 개시 시간에서 전자의 드럼단 상단으로부터 후자의 드럼단을 하단으로 와이어를 연속적으로 감기 위하여, 예컨데 드럼단을 계단형으로 차례로 상승시킬 수 있으나, 이 방법은 장치의 구성 및 작업을 복잡하게 하므로 적합하지 않다.

또한, 드럼단은 이러한 방법으로 개별적으로 배열될 수도 있다. 즉, 와이어는 홀수의 드럼단의 하단에서 각각 배치되거나 또는 짝수의 드럼단에서 개시시간에 드럼단의 상단에 배치될 수 있고, 와이어는 인접한 드럼단의 상단 또는 하단 사이를 용접시켜 접합된다. 이 방법은 그 작업이 복잡할 뿐 아니라 복수의 권선에 기인하여 용접부가 파손되어 약화가 발생되는 불합리한 점도 생긴다.

전기도금조(2,5,8)에서, 도금전원의 정극성쪽에 접속된 양극(9,9',9",9'''), (10,10",10',10''') 및 (11,11',11",11''')은 이러한 양극사이에 놓이기 위해 처리될 와이어(a)의 양측에 위치되고, 전해액은 탱크내에 충만된다. 와이어(a)가 내외로 통과하는 탱크의 단부에 대한 구성은 실시예로서 제 5 도에 도시되어 있다.

13은 도금조(2)의 측벽에 설치된 처리된 와이어(a)의 출입용 슬리트로서, 슬리트(13)를 통과하여 도금조(2)내에 와이어(a)를 주행통과 시키는 것은 종래와 동일하지만, 본 발명에서는 슬리트(13)를 출입하는 와이어(a)를 상하로 횡방향으로 분할한 창살판(14)을 다단으로 중첩하여 합쳐서 붙이고 창살판(14)의 합친 눈에 와이어(a)의 통과 구멍(15)을 형성한 것이다.

통과구멍(15)은 제6도 및 제7도에서와 같이 접합된 창살판(14)의 한개에 설치된 반원홈에 의해 그리고 제5도에서와 같은 원으로 되기 위해 창살판(14)의 접합부에 설치된 각각의 반원홈으로 형성될 수 있다.

통과구멍(15)의 형태는 임의 선택되고 구멍의 규격은 처리될 와이어(a)의 직경보다 크고, 주행동안 와이어의 위치의 약간의 변화에도 불구하고 구멍과 와이어가 접촉되지 않도록 큰 것이 좋다. 그러나, 너무 큰 구멍은 전해액의 유출을 증가시켜 도금조(2)의 액체면의 필요수준을 유지시키기 어렵게 된다.

상기 창살판(14)은 전해액에 의해 저해되지 않는 비도전재료로 제조되고, 특히, 알루미나의 세라믹 소결체, 지르코니아, 붕소질화물, 규소 질화물등이 가장 적합하다,

창살판(14)은 통과구멍(15)의 부분에서 적어도 조면도 3S이상에서 종료되는게 좋다. 그 요구는 와이어(a)와의 접촉에 기인하는 마모를 방지하는데 필요하고 동시에 와이어(a)의 전기도금 표면의 흠집이나 오점을 방지한다.

창살판의 재료로는 염화 폴리비닐과 같은 플라스틱이 사용될 수도 있으나, 이러한 플라스틱은 와이어(a)의 전기도금 표면과 접촉하여 전기 도금 표면에 점착되고 따라서 도금의 내부로 스며들므로 세라믹 소결체에 비해 품질면으로 보아 적합하지 않다.

전해조 내의 와이어 주행단 또는 회전수가 증가될 때, 전해액의 액체표면은 상승되고 창살판(14)의 통과구멍(15)의 외부로의 전해액 유출이 증가되어, 창살판(14)은 와이어의 주행방향으로 두개 또는 그 이상의 열로 설치되는 것이 사용상 유효하다.

측면이 긴 창살판의 사용으로 본 발명의 작용 및 효과는 이하 설명하는 바와같이 종래방법에 비해 탁월하다.

첫째, 슬리트를 통해 통과하는 와이어가 창살판을 사용하지 않고 보존되는 경우에 있어서, 전해액의 유출이 과도해져 전해액 표면의 소정수준을 지속하기 어렵고, 따라서 드럼에 감는 와이어수가 현저하게 제한된다. 이 경우 와이어장력이 느슨하게 변하는 것은 더욱 중요하고, 와이어는 상부단에서 드럼홈의 외부로 밀리고 하부단에서는 엉켜서 와이어 주행이 불가능해진다.

둘째, 제8도에 도시된 바와같이 양측을 압차함으로써 고무 및 플라스틱과 같은 탄성판(16)및(16')과 와이어(a)를 패킹시키는 경우에 있어서 액체 표면수준이 지속될 수 있으나, 와이어가 엉키는 현상은 완전히 방지되지 않는다. 또한, 전기 도금 결함은 상술한 바와같이 개선되지 않는다.

셋째, 이와 반대로 상술한 측면이 긴창살판의 드럼 둘레에 굳은 와이어의 감는 작업동안 상부 및 하부 와이어의 작업성 및 전기도금 품질에 손상을 입히지 않고 충분한 높이로 유지된다. 그 결과 다단의 와이어는 드럼둘레에 감겨질 수 있고, 제품질이 현저하게 향상된다. 더우기, 창살판의 통과구멍을 통하여 전해액의 적절한 방출은 탱크의 전해액 유동을 촉진시키고 허용 가능한 전류밀도와 전기도금 품질을 유리하게 향상시킨다.

상술한 바와같이, 처리될 와이어는 대규모 장비에서 수백회 사용으로 전기 도금 공정동안 드럼상에서 반복 굽혀지고 와이어는 연속작업에 필연적인 와이어의 코일간의 용접부분에 파손과 굽힘약화가 발생될 수 있다. 이것은 용접이 일반적으로 부분적으로 강도가 감소되는 버트(butt) 용접으로 조정되기 때문이다.

따라서, 용접부분의 강도를 증가시키기 위해 드럼단으로 들어가기 전에 인발 처리되는 것이 필요하다. 그 경우, 5%정도의 구역 감소에서 적합하게는 10내지 39%로 감소시켜 작업하는게 필요하다.

그러므로, 제1도의 인발공정(B)의 삽입은 또한 강화작용과 함께 와이어에 어떤 역장력을 주며 드럼단의 고밀도 주행을 안정하게 실현시키는게 유효하다.

다음에 본 발명은 실시예를 참조하여 설명한다.

[실시예 1]

2.3mm 직경의 황동와이어가 50m/min의 와이어 속도로 30미크론의 두께로 도금 되었다. 제1도의공정으로 구성된 도금장비의 구조와 도금부는 역시 제2도 내지 제4도의 구성과 같았다. 코일되지 않는 2.6mm 직경의 와이어(a)가 50m/min의 와이어 속도로 2.3mm의 단일 다이로 견인되었다. 2초동안 80℃의 수산화나트륨 수용액 속에 음극을 침적시켜 1초 동안 물로 세척하고, 0.5초동안 5%의 황산수용액속에 담근 후 물세척없이 한쌍의 제 1 드럼단으로 안내하였다. 드럼은 450mm 직경과 700mm높이의 철강으로 제조되었으며 10mm의 피치를 가진 50요홈으로 설치되었다. 전기 도금조의 길이는 1500mm이고 주석판은 양극으로 와이어의 반대측에 위치되었다. 주석판 및 드럼은 각각 DC전원의 +및 -에 각각 접속되었다. 전기 도금조의 단부는 75mm폭의 슬리트로 설치되고 그 창살판은 100×10×10mm의 규소질화물로 제조되었고 상판 및 하판 사이에 와이어가 위치되었다. 와이어의 통과구멍은 최소 직경으로 5mm의 반원을 결합하는데 의해 제작된 원이고, 구멍의 내부 표면은 1.2S로 처리되었다. 전해액은 100g/l의 황산, 80g/l의 주석산 및 5g/l의 15℃아교를 함유하고, 창살판의 통과구멍 밖으로 유출되는 전해액은 저장탱크를 통해 펌프에 의해 순환되었다. 각각의 드럼단에 대한 전류는 1000A의 DC가 사용되었다.

제 1 단의 드럼의 상부로부터 전달된 와이어는 각각 200mm 직경의 강철로 만들어진 다른 위치를 맞추기 위해 두안내드럼에 의해 제 2 단의 드럼 하부로 안내되었다. 각각의 드럼은 사슬에 의해 연결되었고 토크 제한기를 통해 모터에 의해 구동된다. 제 3 단의 드럼으로부터 전달된 와이어는 1초동안 물로 세척되고, 2초동안 뜨거운 공기로 건조된 후 재코일기에 의해 코일되었다.

[실시예 2]

여러 직경의 와이어, 버트용접은 상기공정 순서를 통해 처리되어 다음의 결과가 얻어졌다.

[실시예 3]

실시예 1 에서, 창살판에 사용된 제 3 단위 드럼의 전기 도금조는 PVC로 만들어졌고, 최종처리는 10S이며 3.0mm의 작은 통과 구멍 직경이 형성된다. 도금된 와이어는 0.6mm 직경으로 인발되어 소입되고 와이어 표면에는 수포가 발생된다.

Claims (1)

1. 전기도금조의 측벽에 도전성 와이어의 주행용 슬리트를 다단으로 형성하고 상기 와이어를 연속 도금하는 방법에 있어서, 상기 각각의 와이어가 상부 및 하부 창살판 사이의 다단상태에서 전기도금조를 출입할 수 있도록 창살판을 배치하고, 상기 각각의 와이어가 주행할 수 있도록 각각의 창살판 사이의 접합부에 통과구멍을 형성한 것을 특징으로하는 와이어의 연속 전기도금방법.

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