KR890003587B1

KR890003587B1 - 동도금 접지봉의 제조방법

Info

Publication number: KR890003587B1
Application number: KR1019850010036A
Authority: KR
Inventors: 정수천
Original assignee: 천흥전기공업주식회사; 정수천
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1985-12-31
Publication date: 1989-09-25
Also published as: KR870006240A

Abstract

내용 없음.

Description

동도금 접지봉의 제조방법

제1도는 본 발명으로 제조된 접지봉의 종단면도.

제2도는 본 발명으로 제조된 연결식 접지봉의 종단면도.

제3도는 제2도의 요부확대 단면도.

제4도는 본 발명의 제조방법의 처리 공정을 나타낸 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 접지봉 2 : 강봉

3 : 나사부 4 : 도금층

본 발명은 동도금 접지봉의 제조방법에 관한 것이다. 더 자세히 말하면 강봉의 동도금을 하여 일반적인 접지봉이나 연결식 접지봉에 있어서 피막박리 및 부식을 방지하여 영구적으로 사용할 수 있도록 하는 접지봉의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 강봉의 외주에 동을 입혀 인발, 압착 하는 기술이 공지되어 있으나 이와같은 기술은 설치한 후 시간이 경과함에 따라 강봉과 동 피목사이가 박리되어 용이하게 부식이 되었다. 따라서, 이것을 방지할 목적에서 강봉의 외주에 널링(Knurling)을 하고 방청콤파운드를 밀봉하는 기술이 있었으나 제조가 어렵고, 부식을 충분하게 방지할 수가 없어 접지봉(ground rods)으로서의 기능적인 효과를 달성할 수가 없었다.

또, 실용신안공보 제184호, 실용신안공번 제69-39(1969. 1.30, 공고 ; 접지봉 ; 고안자 ; 유승목)에서는 강철봉의 요구면과 동파이프에 방청액(철분을 혼합한 방청액)을 처리한 접지봉에 관한 기술이 공지되었으나 본 발명에서 처리한 특정의 도금 처리기술과는 전혀 다른 기술적 수단이며, 특허공보 제878호, 특허공번 제83-2415호(1983.10.26, 공고 ; 연결식 접지봉의 제조방법 ; 발명자 정화춘)에서는 접지봉의 연결부로 보강한 접지봉의 제조방법으로, 접지봉의 세봉상이나 경사진 연결부는 동피복두계가 더 두껍게 형성되게 하여 기계적 강도를 높히도록 보강하는 기술에 관한 것이다.

이와 같은 기술은 본 발명에서 요구하는 특정조건의 청화동 도금과 급속 광택 도금으로 처리시켜 얻어진 도금층 형성기술과는 현저하게 다른 기술적 수단을 가진다. 따라서, 본 발명은 위에서 열거한 종래의 결점을 극복하여, 강봉과 동도금층사이의 박리가 발생하지 않으며 부식을 방지하여 접지효율을 높힌 동도금을 한 접지봉의 제조방법을 제공하는데 주 목적이 있다.

또, 본 발명의 또 다른 하나의 목적은 주어진 강봉을 주어진 절차에 따라 처리한 다음 청화동 도금처리(청화동 용액 전해조에서 강봉상에 동접착막을 형성시킴)을 한 다음 얻어진 동접착막위에 황상동 도금처리 [황산동, 광택제를 용해한 금속광택 도금조에 의해 동막(copper film)을 피복시키는 수단]에 의해 동막을 경제적으로 그리고 효과적으로 코팅시켜 필요로 하는 도금 접지봉을 얻음으로써 동피막의 박리와 부식을 방지하여 효과적으로 사용하도록 하는 동도금 접지봉의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적 기술구성을 아래에 설명한다. 본 발명의 제조방법을 아래에서 본 발명의 제4도의 공정에 따라 설명한다. 제4도의 처리공정에서와 같이, 제1공정 (마강봉절단손실)에서 제16공정 (동도금 접지봉의 건조대에서의 건조)를 거처 끝손실 및 포장 저장 공정을 밟음으로써 동도금 접지봉을 얻을 수 있다.

우선, 제1공정 내지 제16공정을 공정순서에 따라 요약해서 설명하면 아래와 같다. 제1공정은 강봉을 절단하여 손실하는 공정으로 표면을 깨끗하게 하며 인발 가공시킨 강봉을 필요한 길이로 프레스에서 절단하고, 절단편 양단을 절삭반으로 손질을 한다.

제2공정은 랙크에 위 강봉을 장착시키는 공정으로, 도금할 때 음극으로 되고, 그 강봉을 거는 걸고리를 구성하여 이 걸고리에 의해 강봉에 전류를 통하게 한다. 도금할 강봉을 필요한 수량만큼 랙크에 장착 시킨다. 제3공정은 전해탈지조에서의 전해 탈지처리를 하는 공정으로, 위 가봉이 장착된 랙크을 전해, 탈지조에 넣어 약 5분간 직류 전류를 인가시키며, 온도는 약 40-50℃로 유지한다.

전류밀도는 강봉(도금물)의 표면적에 대하여 4A/dm²정도로 유지시켜 처리한다. 필요한 설비로는 양극판, 온도조정 히터 및 정류기가 있다. 제4공정은 수세조내에서 수세처리하는 공정으로, 수세조에 강봉이 장치된 택크를 담근 다음공기 블로워(blower)에 의해 수세 효과를 높힌다. 약 1분간 수세하는 것이 바람직하다.

제5공정은 산세조내에서의 산 처리 공정으로, 황산용액을 넣은 산세조내에 상기 랙크를 담근 다음 침지시간을 약 15초로 하여 처리하는 것일 바람직하다. 제6공정은 수세조네에서의 수세처리공정으로, 제4공정과 같이 처리한다. 제7공정은 중화조내에서의 중화처리 공정으로, 표면에 황산용액이 묻어 있는 상기 강봉을 통상의 알칼리 용액을 넣은 중화조내에 넣어 10초간 중화시킨다.

제8공정은 수세조내에서의 수세처리공정으로, 제4공정과 같이 처리한다. 제9공정은 청화동 도금조내에서 상기 강봉을 도금처리하여 상기 강봉상에 동접착막을 형성시키는 공정으로, 상기 강봉을 작착한 랙크를 청화동 도금조내에 침지시켜 약 7-10분간 직류전류를 인가한다.

청화동 용액의 온도는 40-50℃의 범위로 유지하면서 그 청화동 용액을 계속 여과시킨다. 전류 밀도는 그 도금물의 표면적에 대하여 4A/㎠로 유지한다. 여기서, 필요한 장치로는 양극판, 온도 조정히터, 정류기 및 여과기를 필요로 한다.

상기 청화동용액은 1

에 대하여 청화제 1동 20-40g, 청화소다 50-70g, 로단칼리 5-15g를 용해시켜 얻어진 용액이다. 제10공정은 수세조내에서의 수세처리공정으로, 제4공정과 같이 처리한다. 제11공정은 산세조내에서의 산처리 공정으로, 제5공정과 같이 처리한다(약 15초 침지시킴).

제12공정은 금속광택 도금조내에서 처리된 강봉의 접착막 위에 동막(copper film)을 피복시키는 공정으로, 황산동용액 도금조의 온도는 20-35℃로 유지하며, 전류밀도는 10A/mc₂로 유지시킨다. 이 공정에서는 도금하고저 하는 도금두께에 따라 도금시간을 조절한다. 도금 두께 0.1mm당 약 50분-1시간을 필요로 한다. 위 황산동 용액 1

당 황산동 180-220g, 광택제 소량과, 그밖에 필요에 따라 연성제 7-22cc, 황산 80-120g정도를 포함한다.

이 공정에서는 양극판, 온도 조정히터, 정류기, 블로워, 여과기 및 냉각 장치 등의 설비를 필요로 하며 광택제는 도금물의 도금 상태를 관찰하면서 계속 보층을 한다. 제13공정은 세조내에서의 수세 처리공정으로, 제4공정과 같이 처리한다. 제14공정은 표면 방청처리조내에서 강봉의 방청을 처리하는 공정으로, 중크롬산칼리용액에 약 3분간 침지시켜 방청처리를 한다.

제15공정은 수세조내에서의 수세 처리공정으로 제4공저에서와 같이 처리한다. 제16공정 건조대에서의 열풍건조 처리를 하는 고정으로, 상기 랙크에서 동도금된 접지봉을 탈착시켜 건조대에 올려놓고 열풍기에 의해 건조시킨다. 열풍기 및 건조대등이 필요하다.

그 밖에 끝손질 및 포장저장공정은 아래와 같은 공정을 밟는다. 끝손실 고정은 동도금한 강봉을 필요로하는 길이 [9.5mm(직경)x1.5m(길이), 12.7mmx1.5m, 19.0mx1.5m, 25.4mmx3.0m 등]로 절단하며, 연결식으로 할 경우 전조반(轉造盤)에서 나사을 형성하며 (rolling)양끝을 제1도 또는 제2도와 같이 가공하여 끝손실을 한다. 이 공정에서는 절삭반(切削盤)과 전조반의 설비가 필요하다. 끝으로, 포장, 저장, 공정에서는 방청용 그리스를 동도금 강봉에 도포하여 비닐 튜브 골판지 강자에 넣어 저장 한다.

위 제1공정 내지 제16공정에서 볼때 제9공정과 제12공정을 제외하고는 약간의 차이는 있으나 통상적인 공정으로 실시하였다.

[실시예]

먼저 표면을 연마한 강봉(직경 16mm)(2)을 일정한 길이(1.8m)로 절단하여 양단부를 매끄럽게 가공하였다(제1공정). 그리고 통상의 방법으로 제2공정 내지 제8공정을 밟아 처리하였다. 즉, 이것을 랙크(Rack)에 장착시켜 전해액이 담긴 전해조에 침지하였다. 이때 랙크(Rack)에는 전류를 전달하는 "부스바"가 연결되어 도금할때에 랙크는 음극, 전해액은 양극이 된다(제2공정). 전해조에 넣은 랙크는 40℃-50℃의 온도에서 약 5분간 직류전류(도금물 표면적에 대하여 전류밀도 4A/dm²임)를 인가시켰다(제3공정). 그 다음 수세조에 넣어 세척시키고 (제4공정) 이것을 황산 용액이 담긴 산세조에 넣고 약 15초간 침지시켰다(제5공정). 이것을 다시 수세조에서 침지시켜 약 1분간 수세처리를 한 후(제6공정).

알칼리 용액이 담긴 중화조내에서 약 10초간 침지시켜 강봉의 표면에 묻은 황산용액을 중화시켰다(제7공정). 이것을 다시 수세조에 넣어 약 1분간 수세시켰다(제8공정). 청화동 용액이 담긴 도금조에 침지시켜 45-50의 온도에서 약 7-10분간 직류전류(이때 전류밀도는 도금물 표면적에 대하여 4A/dm-²임)를 인가시켜 도금하였다.(제9공정). 여기서 청화동 용액을 제1

에 대하여 청화제 1동 30g, 청화소다60g, 로단칼리 10g을 사용하여 조제하였다.

이것을 다시 수세조에 넣어 약 1분간 수세하였다(제10공정). 그 다음, 수세된 강봉(1)이 걸린 랙크를 황상용액이 담긴 산세조에서 약 15초간 침지시킨후 (제11공정) 이것을 금속광택 도금조(황산동 및 급속 광택제 함유용액)내에서 20-35의 온도를 유지시켜 침지하였다(도금 두께에 따른 시간 조절은 0.1mm당 약 50분-1시간). 광택제는 상품명 VBAK-R1(미국 UGLY-LIFE 사제품)를 소량 가하였으며, 필요에 따라 연성제 7-22cc)(설파민염계)를 사용하였다.

이때 전류밀도는 표면적에 대하여 10A/dm²를 유지시켜 인가하였다. 그 광택제는 도금 상태를 관찰하면서 계속 보충하였고(제12공정), 도금된 강봉(2)은 수세조에 넣어 약 1분간 수세한후(제13공정) 중크롬 산 칼리요액이 담긴 표면방청리조에 넣어 약 3분간 침지시켜 방청처리를 하였다(제14공정). 강봉의 표면을 방식 및 방청 처리가 되었으며, 이것을 다시 수세조에 넣어 약 1분간 수세하였다(15공정). 건조대에서 열풍기로서 건조시킨 후 랙트에서 도금된 강봉(2)(이하 접지봉)을 탈착시켜 필요로 하는 길이로 또 절단하였다. 이때 도금 두께는 측정결과 0.34mm이었다.

상기와 같은 방법으로 얻어진 접지봉(1)은 일반식의 경우 일단을 침상으로, 타단은 평면으로 가공하고 연결식의 경우 전조기로 일단에는 나사부(3)를 형성시키는데, 이때 제3도에서와 같이 도금층(4)의 조직이 형성되어 실험결과 피막이 벗겨지지 않았다. 위 실시예에서 얻어진 접지동봉(copper clad type)(동용착식 접지봉)에 대한 시험성적은 아래와 같다.

가. 구조검사 : 강봉과 피복 등이 동일원상으로 완전일체가 되도록 용착된 것으로 연결점이 없으며 동표면이 매끄럽고 홈, 갈라짐 등의 결점이 없어야 한다. 형상 칫수(직경 16mm의 길이 1.8m의 접지동봉임)검사 결과 양호하였다.

나. 재질시험 : 강봉은 ASTM A29Grade 1017(시험기준)에 의해 실시한 결과 양호하였으며, 피복동은 ASTM 5 115A에 규정한 동함유율이 99.96%이상이어야 하므로, 시험결과 99.96%이었다. 동 도금의 두께는 0.25mm 이상이어야 한다. 시험결과 0.34mm이었다.

다. 굽힘시험 : RL46710.8항에 의함 상온상태에서 한쪽을 바이스에 고정시키고 고정 끝단으로부터 접지봉 직경의 40배 거리에서 인력으로 서서히 30°까지 구부림. 시험기준은 구부린 표면이 터지거나 균열이 없어야 한다. 시험결과 양호하였다.

라. 부착성시험 : UL467,10.7항에 의함 시험방법은 18인치(457mm)길이로 시료 한쪽끝을 45°로 절단, 접지봉 외경보다 1mm작은 바이스덕 사이에 절단부를 세운다음 상단을 함마동으로 강하게 타격한다. 시험기준으로는 동도급부가 바이스이 고정덕 사이에서 깍여지는 것은 무방하나 동이 강심에서 분리되지 않아야 한다. 시험결과 동이 강심에서 분리되지 않았다.(양호함).

그러나, 종래에 사용된 동파이프식 접지봉의 경우 굽힘시험(UL467 10.8항)에서 구부린 표면이 터졌으며 (불량), 부착성시험(UL46710.7)에서 동이 강심에서 분리되었다 (불량). 따라서 본 발명에 의해 얻어진 동도금 한 접지봉으로 도금층의 조직이 균일하게 되어 강봉(2)과 도금층(4)이 박리되지 아니하므로 부식을 방지하여접지효과가 크다.

Claims

동도금 접지봉을 제조하는 방법에 있어서, 강봉(2)를 장착한 래트(Rack)를 청화동용액(용액 1
당 청화제 1동 20-40g, 청화소다50-70g, 로단칼리 5-15g 함유)의 전해조내에서 온도 45-50℃에서 약 7-10분, 전류밀도를 4A/dm²로 되게 인가시켜 동접착막을 형성하고, 그 다음 황산동 도금용액(용액 1
당 황산동 180-220g, 광택제미량 포함)의 전해조에서 온도 20-35℃로 유지하면서 도금 두께에 따라 0.1mm당 50분-1시간, 전류밀도 10A/dm²로 인가하여 상기 동 접착막위에 동막(copper film)을 피복한 동금층(4)의 두께가 적어도 0.20mm이상으로 형성되도록 처리시킴을 특징으로하는 방법.