KR940011251B1 - 스크롤 압축기, 스크롤 부재의 도금방법 및 도금장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

스크롤 압축기, 스크롤 부재의 도금방법 및 도금장치

제1도는 실시예 1의 도금 상황을 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명의 도금처리를 실시한 스크롤 부재의 단면도.

제3도는 실시예 1에 사용한 도금장치의 사시도.

제4도는 실시예 2의 도금상황을 나타낸 단면도.

제5도, 제6도 및 제7도는 본 발명의 실시예를 나타낸 도금장치의 단면도.

제8도는 본 발명의 도금장치의 설명도.

제9도는 섭동 시험결과를 나타낸 그래프.

제10도는 도금의 전처리 공정을 나타낸 수순도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 닉켈 도금막 2 : SiC 미립자

3 : 알루미늄 5 : 닉켈-인 도금층

7 : 경판(鏡板) 8 : 립

9,10 : 회전구동수단 11 : 직선구동축

12 : 탱크(조 ; 槽) 13 : 핫마그네틱 교반기

14 : 피도금물 15 : 도금액

16 : 닉켈-인 도금액 17 : 탕조(湯槽)

18 : 피도금물 이동 회전기구 19 : 교반자

20 : 가동식 간막이판 21 : 필터

22 : 순환펌프 25 : 유지수단

26 : 수평회전축 27 : 이동대

28 : 연직방향 구동축 29 : 수평회전 구동축

30 : 개구

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 알루미늄의 선회스크롤과 고정스크롤을 구비한 스크롤 압축기 및 그 선회스크롤과 고정스크롤의 표면처리장치에 관한 것이다.

근년 스크롤 압축기에 있어서, 선회스크롤의 회전이 고속화됨에 따라, 선회스크롤의 원심력을 가능한한 감소시키기 위해서 비중이 작은 알루미늄재가 사용되고 있다. 그러나 알루미늄재에서는 내마모성 면에서 문제가 있으므로, 이를 해결하기 위하여, 여러가지의 표면처리 방법이 개발되어 왔다.

종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 선회스크롤 및 고정스크롤중 어느 한쪽을 알루미늄재로 하고 다른쪽을 주철로 하여, 그 알루미늄재의 표면에 표면처리를 실시하는 방법이 고려되고 있다. 예를 들면, 일본국 특개소62-199982호 공보에 기재된 바와 같이, 선회스크롤 표면에 무전해 닉켈-붕소 도금을 실시하는 방법과, 특개 소64-80785호 공보에 기재와 같이, 선회스크롤 또는 고정스크롤의 표면에 닉켈, 텅스텐 등을 소정량 포함한 도금피막을 실시하는 방법이 있다.

또 선회스크롤 및 고정스크롤의 양쪽을 알루미늄재로 한 예로서는 일본국 실개 평3-99801호 공보에 기재된 바와 같이, 선회스크롤 또는 고정스크롤중 어느 한쪽의 적어도 소용돌이 형상 랩 및 단판(端板)의 내면에 무전해 닉켈-인 도금 또는 알루미나나 탄화규소(이하 SiC라 함)계의 경질 미리자를 복합분산시킨 닉켈-인 도금을 실시한 스크롤형 유체기계가 있고, 일본국 특개 평2-125988호 공보에 기재된 바와 같이, 선회스크롤 또는 고정스크롤의 어느 한쪽의 표면에 경질 양극 산화처리를, 다른쪽의 표면에 주석 도금처리를 실시하는 방법등이 있다.

그러나, 상기 종래법 기술에 있어서, 한쪽의 스크롤을 알루미늄재로 하여 그 표면에 표면처리를 실시하고, 다른쪽을 추철로 한 조합의 경우에는 그 섭동면의 내마모성은 양호하지만 경량화의 점에서 문제가 있었다.

또 양쪽을 알루미늄재로 했을 경우에는 적어도 한쪽에 표면처리를 실시할 필요가 있어, 양산화 및 저 코스크화의 점에서 문제가 있었다. 특히 입자 복합의 표면 처리를 실시하는 경우, 도금표면상에 있는 경질 입자가 박리(剝離)되어 그 입자가 연마제로서 작용하므로, 상대측 나아가서는 표면처리된 면 자신까지도 마모시켜 버리게 되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 선회스크롤 및 고정스크롤을 알루미늄을 사용하여 경량화할 때에 필요하게 되는 내마모성을 향상을 위한 표면처리의 코스트를 저감하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 알루미늄을 사용한 선회스크롤 및 고정스크롤의 적어도 섭동면에 내마모성과 친화성을 겸비한 표면처리를 실시하고, 가공 정밀도를 높이지 않고도 성능을 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 선회스크롤 및 고정스크롤의 표면에 내마모성과 친화성을 겸비한 표면처리 또는 내마모성을 구비한 표면처리를 실시하는데 적합한 도금장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들은 선회스크롤과 고정스크롤중 어느 한쪽에 도금 표면의 경질 미립자가 표면으로부터 박리되지 않는 구조를 가지는 미립자 복합 도금을 실시함으로써 달성될 수 있다.

미립자가 도금 표면으로부터 박리되지 않는 구조로는 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층 위에 미립자가 복합되어 있지 않은 무전해 닉켈 도금층을 설치하여 형성될 수 있다.

도금 표면의 미립자가 표면으로부터 박리되지 않는 구조를 가지는 미립자 복합 무전해 도금은, 그 도금장착 과정에 있어서, 먼저 미립자가 복합된 도금액내에서 도금장착을 행하고, 미립자가 혼합되어 있지 않은 도금액내에서 도금장착을 행함으로써 얻어질 수 있다.

이 도금처리는 동일한 도금액 탱크내에서 행해도 좋고, 미립자를 복합한 도금액의 탱크와 미립자를 복합하지 않은 도금액의 탱크를 사용하여 행해도 좋다.

또한, 상기 목적은 알루미늄재로 만든 스크롤의 표면에 설치한 내마모성 복합 도금층에 미립자를 복합하지 않은 도금층을 두껍게 설치함으로써 달성된다. 또한, 미립자를 복합한 도금층을 얇게 형성하는 경우, 무전해 닉켈-인 도금액에 복합시키는 미립자로서는 입자지름이 0.1㎛ 이하인 초미립자를 사용한다.

또, 미립자는 경질의 것, 예를 들면 탄화규소, 이산화규소, 알루미나, 이산화지르코니아 및 다이아몬드등이 좋다.

또, 상기한 목적은 미립자 복합 도금장치를 하기의 구성으로 함으로써 달성될 수 있다.

① 미립자를 복합한 도금액이 채워진 탱크와, 도금액 교반수단과, 도금 부품을 연직축에 유지시키는 유지수단과, 이 유지수단을 통하는 수평축의 주위에 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단을 구비한 미립자 복합 도금장치.

② 미립자를 복합한 도금액이 채워지는 탱크와, 도금액 교반수단과, 도금 부품을 연직축에 유지시키는 유지수단과, 이 유지수단을 통하는 수평축의 주위에 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단과, 탱크에 그 출입구를 접속하여 도금액을 순환시키는 순환펌프와 이 순환펌프의 입구측에 설치된 미립자 회수필터를 구비한 미립자 복합 도금장치.

③ 도금액이 채워진 탱크와, 이 탱크를 기준 도금액이 채워진 영역과 기준 도금액에 미립자를 복합시킨 도금액이 채워진 영역으로 구분하는 간막이판과, 이 복수의 영역의 도금액을 각각 교반하는 교반수단과, 도금 부품을 연직축에 유지시키는 유지수단과, 이 유지수단을 통하는 수평축의 주위에 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단과, 유지수단을 도금액 중에 잠기에 한채로 복수의 영역을 이동시키는 이동수단을 구비한 미립자 복합 도금장치.

④ 상기 ①,②,③의 탱크가 탕조중에 배치되어 있는 미립자 복합 도금장치.

⑤ 환상의 유로를 가지는 도금액을 수납하는 탱크와, 탱크중의 도금액을 환상의 유로에 따라 순환시키는 환류수단과, 환상의 유로중 적어도 1개소에서 유로에 교차시켜 배치된 개폐가능한 간막이판과, 간막이판의 하류측에서 유로에 교차시켜 기준 도금액만을 통과시키는 필터와, 도금 부품을 유지시키는 유지수단과, 유지수단을 도금액중에서 회전시키면서 유로에 따라 이동시키는 이동수단을 구비한 미립자 복합 도금장치.

선회스크롤과 고정스크롤중 어느 한쪽의 표면에 무전해 닉켈-인 도금이 장착되어 있으면, 상기 양 스크롤이 알루미늄으로 형성되어 있어도, 도금막이 있기 때문에, 알루미늄끼리의 섭동이 없어 섭동면이 녹아 붙게될 등의 염려가 없다.

또, 도금막내에 미립자, 예를 들면 SiC 등의 경도가 높은 물질의 미립자가 분산되고, 또 도금막 표면에 노출되어 있는 이들 미립자가 도금막에 매립되어 계지되어 있으므로, 그 미립자가 도금악 표면으로 부터 박리되어 연마재로서 동작하는 일이 없어, 도금된 섭동면과 도금되지 않은 섭동면 쌍방의 내마모성이 향상된다.

본 발명에 의한 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금막 형성에 있어서는, 먼저 미립자가 혼합된 도금액내에서 무전해 도금장착이 행해진다. 이 제1의 단계에서 형성된 도금막에는 도금액내에 혼합되어 있는 미립자가 매립된 형태로 되어 있으나, 그 표면에는 일부분만이 도금막 표면으로 부터 노출된 미립자 내지 도금막 표면에 부착한 상태의 미립자까지 여러가지 형태의 미립자가 혼재되어 있다. 다음에 이 상태의 도금막상에, 미립자가 혼합되어 있지 않은 도금액내에서 무전해 도금장착이 행해진다. 이 제2의 단계에서는 도금막에는 새로운 미립자가 부착되지 않고, 도금의 금속만이 부착하기 때문에, 제1의 단계에 형성된 도금막의 표면에 부착되어 있던 미립자는 도금막내에 매립된다. 제2의 단계의 도금시간을 길게 하면 미립자는 도금막내에 완전히 매립될 수 있으며, 짧게 하면 미립자를 예를 들어 절반정도 매립된 상태로 할 수가 있다.

제2의 단계의 도금을 종료하여 얻어진 도금막 표면의 미립자는 도금층내에 계지되어 있으므로 좀처럼 박리되지 않는다. 이에 의하여, 도금막 표면으로부터 박리되어 섭동면에 대하여 연마재가 되는 미립자가 적어지게 되므로 스크롤 표면의 마모가 저감된다.

내연마성을 가지는 미립자를 복합시킨 층을 얇게 하고, 그위에 미립자를 복합하지 않은 층을 두껍게 함으로써, 선회스크롤과 고정스크롤을 조립한 후의 친화 운전시에, 미립자를 복합하지 않은 층 상호간에 섭동하는 부분이 마모해도 알루미늄까지 마모하는 일이 없게 되어, 적당한 시일효과를 얻을 수가 있다.

이때, 어느 한쪽의 마모가 진행하여 미립자 복합층에 달해도, 그후에는 상대측 부분의 마모가 진행하기 때문에, 알루미늄 표면은 보호된다. 이와 같은 서로 섭동하는 부분의 시일효과를 얻기 위한 층이 소위 "친화층"이다.

이와 같이 마모에 의하여 유리(遊離)되는 층은 미립자를 복합하지 않은 층이기 때문에, 미립자가 유리되어 연마재로서 작용하는 일이 없다. 또, 친화층을 두껍게 함으로써, 스크롤의 형상을 고정밀도 가공하지 않고도, 그 표면에 피복된 층에 의하여 시일효과를 얻을 수 있는 적정 형상이 형성될 수 있다.

본 발명의 도금장치는 상기한 도금층을 형성하는데 적합한 것이다. 스크롤 부재를 유지하는 유지수단을 자전시킴과 동시에 연직축의 주위를 회전시킴으로써 도금액이 깊이(안쪽거리)가 있는 구조로 이루어진 스크롤 부재의 전역에 공급되어 균질한 도금층이 형성된다.

또, 미립자를 복합한 도금액의 물 제거하는 필터 및 간막이판을 구비함으로써, 미립자 복합액과 미립자를 복합하지 않는 도금액을 형성할 수 있기 때문에 2층 구조로 이루어진 도금층을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 제1도 내지 제10도를 참조하여 설명한다.

먼저 도금의 전처리 공정을 제10도에 나타낸다. 이후 설명하는 도금의 장착은 모두 이 전처리 공정후 행하게 된다. 또, 도면중 AD-68F, AD-101, AD-301-3X는 모두 우에무라(上村)공업 주식회사제의 시약들이다.

본 발명의 실시예 1을 제1도에서 나타낸다. 도면은 스크롤을 형성하는 알루미늄(3)의 표면에 장착된 SiC 복합 무전해 닉켈-인 도금막(1)의 단면을 나타내고, 이 도금막(1)의 SiC의 미립자(2)를 포함하여 형성되어 있으며, SiC 미립자(2)는 도금막(1)내에 균일하게 분산되어 있다.

다시, 도금막(1)의 위에 SiC 미립자(2)가 들어있지 않은 닉켈-인 도금층(5)이 장착되어 있다. 이와 같은 도금층(5)에서는 스크롤 부재의 가공정밀도 및 조립공정밀도의 오차를 보상할 수 있는 효과가 있다. 즉, 일반적으로 스크롤 압축기에서는 선회스크롤과 고정스크롤의 간극의 대소에 따라서 그 성능이 좌우된다. 성능을 높이기 위해서는 고정밀도의 가공과 조립으로 간극을 작게 할 필요가 있으나, 이는 대단히 곤란하다. 그러므로, 지금 소정 두께의 내마모성에 결여되는 무전해 닉켈-인 도금을, SiC 복합 무전해 닉켈-인 도금(이하 도금은 모두 무전해 도금이다)상에 실시하게 되면, 가동시에 여분의 닉켈-인 도금층이 마모되어 막두께가 감소하므로, 간극은 일정하게 유지된다. 다시 말하면, 이 도금층은 소위 친화층이며 시일재의 역할을 하게 된다. 이에 의하여 가공 정밀도 또는 조립 정밀도의 오차를 흡수할 수가 있다.

제1도는 SiC 미립자가 완전회 닉켈-인 도금층(5)에 덮여있는 상태를 나타내고 있으나, SiC 미립자를 복합하지 않은 닉켈-인 도금층을 얇게 하면, SiC 미립자(2) 일부가 표면에 노출하여 도금층(1) 및 도금층(5)에 계지(係止)된 상태가 된다.

제2도는 본 실시예에 있어서, SiC 미립자가 복합된 도금층을 장착한 선회스크롤의 단면도이다. 스크롤부재는 도면에 나타낸 바와 같이 경판(7)과 이 경판(7)에 대략 수직으로 형성한 랩(8)으로 이루어지고, 제2도의 위쪽에서 보면 이 랩(8)이 소용돌이 형상을 나타내고 있다. 또, 본 실시예에 있어서는 경판(7)의 아래쪽의 일부를 제외하고, 거의 전역에 걸쳐 도금을 실시했으나, 상대 부재와의 섭동 부분에만 도금을 해도 좋다.

이상과 같은 SiC 복합 닉켈 도금은, 이하에 설명하는 방법에 의하여 장착할 수 있다.

제3도는 피도금물(14)을 용액중에서 회전시키는 기구를 나타낸 것이다. 본 기구는, 도금액이 채워진 탱크(12)의 상방에 배치된 이동수단인 직선구동축(11)과 직선구동축(11)에 구동되어 수평 방향으로 이동하는 이동대(27)와, 이동대(27)에 회전 가능하게 장착된 중공의 연직 방향 회전구동축(28)과, 이동대에 장착된 연직방향 회전구동축(28)을 그 축의 주위에 회전시키는 회전구동수단(10)과, 연직방향 회전구동축(28)의 내부에 회전구동축(28)의 축심과 대략 평행으로 삽통된 수평회전구동축(29)과, 수평회전구동축(29)에 베벨기어(bevel gear)를 거쳐 연결되어 연직방향 회전구동축(28)의 측면에 설치된 개구(30)를 통하여 구동축(28)의 외부에 대략 수평으로 돌출한 수평회전축(26)과, 수평회전축(26)의 선단에 장착된 유지수단(25)과, 연직방향 회전구동축(28)의 상단부에 장착되어 수평회전구동축(29)의 상단부를 그 축의 주위에 회전 구동시키는 회전구동수단(9)을 포함하여 구성되어 있다. 연직방향 회전구동축(28)은 그 축심을 대략 연직으로 하며, 그 하부측면의 개구(30)가 도금액의 액면보다 밑이 되도록 배치되어 있다.

상기의 기구는 이하와 같이 동작한다. 먼저 유지수단(25)에 의하여 피도금물(14)이 도금액중에 유지된다. 회전구동수단(9)이 수평회전구동축(29)을 회전시키면, 수평회전축(26)이 베벨기어를 거쳐 회전되어, 유지수단(25)에 유지된 피도금물(14)이 수평축의 주위에 회전된다. 따라서, 유지수단(25)은 피도금물(14)의 중심축이 대략 수평회전축(26)의 중심과 일치하도록 피도금물(14)을 유지하고 있기 때문에, 피도금물(14)은 그 자신의 중심축의 주위를 회전하게 된다. 또한, 회전구동수단(10)이 연직방향 회전구동축(28)을 회전시키게 되면, 수평회전축(26)은 그 자신의 축심의 주위를 회전하면서 연직방향 회전구동축(28)의 개구(30)의 회전과 함께 연직축의 주위를 회전하게 된다.

도금액중에서의 상기한 2방향 회전에 의하여 도금액 및 도금액중에 부유하고 있는 미립자의 움직임의 방향과 피도금물(14)의 표면과의 상대관계가 일정한 상태에 머물질 않고 변화하여, 피도금물(14)의 도금 부착량의 상하측 차이나, 표리(表裏)의 차이가 없어져 표면전체에서 도금, 미립자가 균일하게 부착한다. 또 직선구동축(11)에 의하여 피도금물(14)을 좌우로 이동시킬 수 있으므로 탱크의 장소에 의한 차이를 없앨 수가 있다. 다음에 SiC 미립자가 혼합되어 있지 않은 도금액에 이동하여 도금을행함으로써 도금막 표면에 혼재되어 있던 여러가지 상태의 SiC 미립자가 닉켈-인 도금막의 속에 매립되어 간다.

이상과 같은 기구에 의하여, 스크롤과 같은 복잡한 형상의 것이더라도 SiC 입자가 균일하게 분산된 복합도금을 얻을 수가 있다.

실시예 2를 제4도를 참조하여 이하에 설명한다. 제4도는 스크롤을 형성하는 알루미늄(3)의 표면에 SiC 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금층(1)과, 그 위에 무전해 닉켈-인 도금층(5)을 실시한 스크롤의 표면층을 포함한 부분 단면도이다. 표면층을 제외한 부분은, 실시예 1과 동일하다. 본 실시예에 있어서는 SiC 미립자(2)를 복합한 무전해 닉켈-인 도금층(1)의 두께를 2㎛, 무전해 닉켈-인 도금층(5)의 두께를 15㎛로 하여 형성했다.

또, 본 실시예에서 사용한 SiC 미립자(2)는 이 SiC 미립자(2)를 복합한 도금층(1)이 얇기 때문에 도금층(1)중에 균일하게 분포하도록 입경이 0.1㎛ 이하의 초미립자를 사용했다. 본 실시예에 있어서는 적응층이 되는 무전해 닉켈-인 도금층(5)을 두껍게 하였기 때문에, 실시예 1의 경우와 비교하여 스크롤의 가공 정밀도 및 조립 정밀도의 오차를 흡수하는 효과가 더욱 크다.

실시예 3은 제5도에서 나타냈다. 도면에 나타낸 도금장치는 탕조(17)와 탕조(17)내에 배치된 탱크(12)와, 탱크(12)를 제1 및 제2의 두개의 영역으로 구분하는 가동식 간막이판(20)과, 탱크(12)의 상방에 장착된 피도금물 이동회전기구(제3도에 기재된 것과 동일한 기구이므로 설명은 생략한다)(18)와, 상기 2개의 영역에 각각 배치된 교반자(19) 및 핫마그네틱 교반기(13)로 구성되어 있다. 제1의 영역에는 SiC 미립자가 혼합된 닉켈-인 도금액(15)이, 제2의 영역에는 SiC 미립자가 혼합되어 있지 않은 닉켈-인 도금액(16)이 각각 채워져 있다. 또, 본 실시예에서 혼합한 SiC 미립자와 입경은 0.1㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

먼저, 피도금물(14)은 SiC 미립자가 혼합된 도금액(15)이 들어간 우측의 제1의 영역에 넣어져, SiC 복합도금의 장착이 행해진다. 이때, 피도금물(14)은 피도금물 회전 이동기구(18)에 의하여 액중에서 회전된다. 한편, 도금액은 핫마그네틱 교반기(13)와 교반자(19)에 의하여 교반된다. 이 단계에서는, 닉켈-인 도금막중에 SiC 미립자가 균일하게 분산되어 매립된 도금막이 형성된다. 소정시간후, 가동식의 간막이판(20)이 개방되어, 피도금물(14)은 좌측의 SiC 미립자가 혼합되어 있지 않은 도금액(16)이 채워진 제2의 영역으로 신속히 이동되고, 다시 도금의 장착이 행해진다. 제1의 영역으로부터 제2의 영역으로 이동되는 단계에서는, 형성된 도금막의 표면에는 일부분만이 도금막 표면으로부터 노출되어 있는 미립자로부터 도금막 표면에 부착했을 뿐 전체가 노출되어 있는 상태의 미립자까지 여러가지 노출상태의 SiC 미립자가 혼재하고 있다. 제2의 영역에서는, 도금액중에 SiC 미립자가 포함되어 있지 않으므로 SiC 미립자를 포함하지 않은 닉켈-인 도금막이 형성되고, 시간이 경과함에 따라 제2의 영역으로 이동했을 때에 도금막 표면에 혼재되어 있던 여러 상태의 SiC 미립자가 점차 닉켈-인 도금막에 매립되어 간다. 또한, 도금은 제1,제2의 영역에서 모두 무전해 도금이다.

다음에, 실시예 4를 제6도를 나타낸다. 도면에 나타낸 도금장치는 탕조(17)와, 탕조(17)내에 배치된 탱크(12)와, 탱크(12)의 상방에 장착된 피도금물 이동회전기구(제3도에 기재한 것과 동일한 기구이므로 설명은 생략한다)(18)과, 탱크(12)의 저부에 배치된 교반자(19)와, 탱크(12)의 저부 바깥쪽에 배치된 핫마그네틱 교반기(13)로 구성되어 있다. 피도금물(14)에는 SiC 입자가 혼합된 도금액(15)중에서 SiC 복합 도금의 장착이 행해진다. 도금중, 피도금물(14)은 피도금물 이동회전기구(제3도에 기재한 것과 동일한 기구이므로 설명은 생략한다)(18)에 의하여 회전되고, 또 도금액도 교반된다. 소정의 시간후, 피도금물(14)의 회전과 도금액(15)의 교반이 정지된다. 도금액(15)의 교반이 정지되면, 도금액중의 SiC 입자는 무겁기 때문에 침강한다. 이것을 이용하여, 도금액의 상층부의 SiC 입자가 없는 맑아진 곳에서, 제2단계의 도금(SiC 입자의 매립을 위한 도금)의 장착이 행해진다.

이 방법에 의하면, 도금의 장착을 동일한 도금액내에서 행할 수가 있으며, 또 대단히 간단한 장치로 그 조작도 용이하다.

실시예 5는 제7도에 나타낸다. 도면에 나타낸 도금장치는 탕조(17)와, 탕조(17)내에 배치된 SiC 복합 닉켈-인 도금액(15)이 채워진다. 탱크(12)와, 상기 도금액을 교반하는 교반수단인 교반자(19) 및 핫마그네틱 교반기(13)와, 피도금물(14)을 도금액중에 유지하여 회전 및 이동시키는 피도금물 이동회전기구(제3도에 기재한 것과 동일한 기구이고 설명은 생략한다)(18)와, 탱크(12)에 그 출입구를 접속하여 도금액을 순환시키는 순환펌프(22)와, 순환펌프의 입구측에 장착되어 상기 SiC 복합 닉켈-인 도금액(15)에 포함되어 있는 SiC 미립자를 회수하는 필터(21)로 구성되어 있다.

본 실시예에 의하면, 피도금물(14)은 먼저 SiC 입자를 혼합한 액(15)내에서 제1단계의 도금(SiC 입자를 포함하는도금)을 장착시킨다. 제1단계의 도금의 장착이 종료하면, SiC 입자를 혼합한 액(15)은 탱크의 저부로 부터 펌프(22)에 의하여 빼내어져 필터(21)를 통하여, SiC 입자가 제거되고, 도금액만이 탱크에 되돌려진다. 도금액중으로 부터 SiC 입자가 제거된 후, 제2단계의 도금(SiC 입자를 포함하지 않은 도금)이 행해진다. 이 방법은, 실시예 4의 개량형이다. 실시예 4와 마찬가지로 동일 용액내에서 도금의 장착이 행해지지만, 상술한 바와 같이, SiC 입자를 용액내로부터 완전히 제거하는 기구를 가짐으로써, 더욱 확실히 SiC 입자를 도금층내에 매립할 수가 있다.

그 이외의 예로서, 실시예 6을 제8도에 나타낸다. 도면에 나타낸 도금장치는, 환상의 유로를 형성하여 도금액을 수용하는 유수(流水) 푸울형 탱크(12)와, 탱크중의 도금액을 환상의 유로에 따라 순환시키는 순환수단(도시생략)과, 환상의 유로에 소정의 간격을 두고 3개소에 장착된 개폐가능한 간막이판(20)과, 간막이판(20)중 하나의 하류측에 간막이판(20)과 소정의 간격을 두고 배치되어 간막이판(20)과의 사이에 SiC 복합 닉켈-인 도금액 영역을 형성하는 필터(21)와, 피도금물(14)을 도금액중에 잠기게 한 채로 회전하면서 유로에 따라 도금액의 흐름과 역방향으로 이동시키는 피도금물을 이동회전기구(24)로 구성되어 있다. 피도금물 이동회전기구(24)는 피도금을 이동회전기구(18)와 동일한 유지수단, 회전수단을 구비하고 환상의 유로에 따라 피도금물을 이동시키도록 구성되어 있다.

본 실시예는 도금 탱크를 유수 푸울과 같은 형으로 하여, 용액의 흐름과 역방향으로 피도금물(14)을 자전시키면서 이동시킨다. 또, 도금 탱크에는 가동식의 간막이판(20)이 설치되어 있어, 피도금물(14)은 SiC 입자가 혼합된 닉켈-인 도금액(15)이 들어간 탱크중에 통과하면서 제1단계의 도금장착을 행하고, 이어서 SiC 입자가 혼합되어 있지 않은 용액(16)이 들어있는 탱크로 이동하여 제2단계의 도금장착을 행한다. 피도금물(14)이 이동속도를 가감함으로써, 장착되는 도금의 막두께를 소망의 막두께로 할 수가 있다. 이것은 양산화에 대응할 수 있는 도금의 장착 장치이다.

이상과 같은 방법을 이용하여 SiC 복합 도금상에 SiC 입자를 포함하지 않은 도금을 실시하여 도금면에 있는 SiC 입자를 도금층내에 매립시킨다.

이하에서는, 제9도의 종래의 방법에 의하여 형성한 SiC 복합 무전해 닉켈-인 도금(종래 방법에 의한 장착에서 미립자가 도금막 표면상에 있는 도금)과 실시예 3에 나타낸 장치에서 형성된 SiC 복합 무전해 닉켈-인 도금(제1도에 나타낸 형상으로 한)의 섭동시험의 결과를 나타내고 있다. 또한, 도금은 고정시험편에 실시했다.

[시험 조건]

(가) 시험편의 형상

(1) 고정시험편(원판형상) 지름 37mm, 두께 12mm

(2) 회전시험편(링 형상) 외경 26mm, 내경 16mm, 두께 12mm

(나) 섭동조건

(1) 속도 3.14m/s

(2) 부하 12.2kgf/㎠

(3) 윤활유 프레올 F56

(다) 공시재(供試材)

(1) 고정시험편 AHS(11% Si함유 Al)

(2) 회전시험편 AHS(11%, Si함유 Al)

제9도로 부터 명백한 바와 같이, 종래의 방법에서는 도금처리한 면 자체는 거의 마모되고 있지 않으나 상대측을 마모하여 버린다. 그러나 본 발명의 경우에서는 양쪽 모두 약간의 마모가 있을 뿐이다.

상기한 각 실시예에서는, 도금막중에 분산되는 미립자로서 SiC 미립자를 사용하였으나, SiC 이외에 SiO₂, Al₂O₃, ZiO₂등의 산화물, 다이아몬드, 경도가 높은 금속등 도금액중에 분산되기 쉬운 미립자를 사용해도 좋다. 또 이들의 미립자를 매립하는 도금막으로서는 실시예에서 사용한 닉켈-인 도금막외에, 동, 크롬, 주석등의 도금막을 사용해도 좋다.

본 발명에 의하면, 알루미늄재로 형성한 선회스크롤 부재 및 고정스크롤 부재중 적어도 어느 한쪽을, 그 표면에 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금층과 그 위체 무전해 닉켈-인 도금층을 배치한 것으로 형성하거나, 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금층의 표면에 무전해 닉켈-인만의 구조로이루어진 것으로 형성함으로써, 도금층의 미립자가 탈락하지 않도록 하여 스크롤 압축기의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금층 위에 설치한 무전해 닉켈-인 도금층을 두껍게 함으로써 무전해 닉켈-인 도금층을 친화층으로 만들어 시일성과 내마모성을 겸비한 스크롤 압축기가 되게 할 수 있다. 또 본 발명의 도금장치를 사용함으로써, 스크롤 부재의 표면에 미립자 복합층과 미립자를 복합하지 않은 층의 2층으로 된 표면 피막이 용이하게 형성될 수 있다.

Claims (29)

1. 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 선회스크롤 부재와 동일하게 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형상한 고정스크롤 부재를 맞물리고, 상기 회전스크롤을 자전방지 기구에 의하여 자전을 저지시키고 선회운동시키며, 상기 선회스크롤 및 고정스크롤은 알루미늄재로 이루어지고, 그 양쪽 또는 한쪽의 표면에 미립자를 복합시킨 무전해 닉켈-인 도금층을 형성하여 이루어진 스크롤 압축기에 있어서, 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층은 미립자를 그 내부에 봉입하고 있으며, 그 표면은 닉켈-인만의 층으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 선회스크롤 부재와 동일하게 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 고정스크롤 부재를 맞물리고, 상기 회전스크롤을 자전 방지기구에 의하여 자전을 저지시키고 선회운동시키며, 상기 선회스크롤 및 고정스크롤은 알루미늄재로 이루어지고, 그 양쪽 또는 한쪽의 표면에 미립자를 복합시킨 무전해 닉켈-인 도금층을 형성한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층의 위에 무전해 닉켈-인 도금층을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 선회스크롤 부재와 동일하게 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 고정스크롤 부재를 맞물리고, 상기 회전스크롤을 자전방지 기구에 의하여 자전을 저지시키고 선회운동시키며, 상기 선회스크롤 및 고정스크롤은 알루미늄재로 이루어지고 그 양쪽 또는 한쪽의 섭동면에 미립자를 복합시킨 무전해 닉켈-인 도금층을 형성한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층은 미립자를 그 내부에 봉입하고 있으며, 그 표면은 닉켈-인만의 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 선회스크롤 부재와 동일하게 경판에 소용돌이 형상의 랩을 형성한 고정스크롤 부재를 맞물리고, 상기 회전스크롤을 자전방지 기구에 의하여 자전을 저지시키고 선회운동시키며 상기 선회스크롤 및 고정스크롤은 알루미늄재로 이루어지고, 그 양쪽 또는 한쪽의 섭동면에 미립자를 복합시킨 무전해 닉켈-인 도금층을 형성한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층의 위에 무전해 닉켈-인 도금층을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
5. 제2항에 있어서, 상기 무전해 닉켈-인 도금층의 두께는, 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
6. 제4항에 있어서, 상기 무전해 닉켈-인 도금층의 두께는 상기 미립자 복합 무전해 닉켈-인 도금층의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
7. 제1항에 있어서, 상기 미립자는 탄화규소, 이산화규소, 알루미나, 이산화지르코니아 및 다이아몬드중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
8. 제2항에 있어서, 상기 미립자는 탄화규소, 이산화규소, 알루미나, 이산화지르코니아 및 다이아몬드중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
9. 제3항에 있어서, 상기 미립자는 탄화규소, 이산화규소, 알루미나, 이산화지르코니아 및 다이아몬드중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
10. 제4항에 있어서, 상기 미립자는 탄화규소, 이산화규소, 알루미나, 이산화지르코니아 및 다이아몬드중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
11. 스크롤 부재의 표면에 도금층을 형성하는 스크롤 부재의 도금방법에 있어서, 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금액을 채운 욕조내에서 도금하는 단계와, 무전해 닉켈-인 도금액을 채운 욕조내에서 다시 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
12. 스크롤 부재의 표면에 도금층을 형성하는 스크롤 부재의 도금방법에 있어서, 미립자를 도금액중에 부유시켜 도금하는 단계와, 상기 미립자가 복합된 무전해 닉켈-인 도금액을 채운 욕조내에서 상기 미립자를 욕조하측에 침전시켜 욕조상측의 도금액에서 다시 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
13. 스크롤 부재의 표면에 도금층을 형성하는 스크롤 부재의 도금방법에 있어서, 미립자를 복합한 무전해 닉켈-인 도금액을 채운 욕조내에서 상기 미립자를 도금액중에 부유시켜 도금하는 단계와, 상기 도금액이 필터를 통과하도록 순환시켜 상기 미립자를 제거하고나서 다시 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 하는 회전축 및 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서, 상기 스크롤 부재를 통하는 회전축 및 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서, 상기 스크롤 부재를 통하는 회전축 및 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
17. 미립자를 복합한 도금액이 채워진 탱크와, 상기 도금액을 교반하는 교반수단과, 연직축에 설치되어 도금되는 부품을 도금액중에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단을 통하는 수평축의 주위로 상기 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 상기 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
18. 미립자를 복합한 도금액이 채워진 탱크와, 상기 도금액을 교반하는 교반수단과, 연직축에 설치되어 도금되는 부품을 도금액중에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단을 통하는 수평축의 주위로 상기 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 상기 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단과, 상기 탱크에 그 출입구를 접속시켜 도금액을 순환시키는 순환펌프와, 상기 순환펌프의 입구측에 장착되어 상기 미립자를 회수하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
19. 도금액이 채워지는 탱크와, 상기 탱크를 적어도 기준도금액이 채워지는 영역과 상기 기준도금액에 미립자를 복합한 도금액이 채워지는 영역으로 구분하는 간막이판과, 상기 복수의 영역에 배치되어 도금액을 교반하는 교반수단과, 연직축에 설치되어 도금되는 부품을 도금액중에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단을 통하는수평축의 주위로 상기 유지수단을 회전시키는 제1의 회전수단과, 상기 연직축을 회전시키는 제2의 회전수단과, 상기 유지수단을 도금액중에 잠기게 한채 상기 복수의 영역을 이동시키는 이동수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 탱크가 탕조내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 탱크가 탕조내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미립자 도금장치.
22. 제19항에 있어서, 상기 탱크가 탕조내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
23. 환상의 유로를 이루고 도금액을 수납하는 탱크와, 상기 탱크중의 도금액을 상기 환상의 유로를 따라 순환시키는 환류수단과, 상기 환상의 유로중 적어도 한 개소에서 상기 유로에 교차하여 배치된 개폐가능한 간막이판과, 상기 간막이판의 하류측에 상기 유로에 교차하여 배치되어 상기 간막이판과의 사이에서 기준도금액에 미립자를 복합시킨 미립자 복합 도금액 영역을 형성하는 도금액중 기준 도금액만을 통과시키는 필터와, 도금부품을 도금액중에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단을 도금액중에서 회전시키면서 상기 유로를 따라 이동시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미립자 복합 도금장치.
24. 제11항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 통하는 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
25. 제11항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
26. 제12항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 통하는 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
27. 제12항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
28. 제13항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 통하는 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.
29. 제13항에 있어서, 상기 스크롤 부재가, 도금중의 일정기간 또는 전기간에 있어서 상기 스크롤 부재를 벗어난 회전축에 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재의 도금방법.