KR960015232B1

KR960015232B1 - 금속관 및 접속관류의 내면연마방법

Info

Publication number: KR960015232B1
Application number: KR1019940003054A
Authority: KR
Inventors: 이길호
Original assignee: 이길호
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1996-11-04
Also published as: KR950025121A

Abstract

내용없음.

Description

금속관 및 접속관류의 내면연마방법

제 1 도(a)(b)(c)는 본 발명의 직관과 엘보우접속관 그리고 티이접속관의 내면을 래핑연마하는 상태를 나타낸 도면.

제 2 도(a)(b)(c)는 본 발명의 직관과 엘보우접속관 그리고 티이접속관의 내면을 전해연마하는 상태를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

DP : 직관 LP : 엘보우접속관

TP : 티이접속관 L : 특수연마석

C : 고무마개 T : 전해탱크

PW : 전해액 W : 음극선

A : 음극전도체 PB : 합성수지볼

본 발명은, 초순도 가스를 공급하기 위한 금속관 및 접속관들의 내면을 정밀하게 연마할 수 있는 것으로, 특히, 반도체를 생산하기 위한 장비의 핵심적인 부품에 초순도의 가스공급을 하기 위한 파이프라인이나, 의약품, 식품등의 운반파이프라인 등에 필요한 내면연마방법에 관한 것으로서, 금속관 및 접속관의 내면을 래핑공정에 의해 거울과 같은 조도의 다듬절면을 얻을 수 있고, 전해연마공정에 의해 이상적인 평활면을 얻을수 있는 것이며, 상기의 공정등에 의해 대량생산의 적합함과 시설과 작업방법등이 간단한 동시에 열이나 힘의 작용이 없는 상태에서 작업이 이루어지는 만큼 각관의 내면에 균열등의 결함이 발생하지 않게 되며, 전해연마작업후 향상된 내식성을 얻을 수 있도록 된 금속관 및 접속관류의 내면연마방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체, 의약품, 식품등을 생산하기 위해 장비의 핵심적인 부품에 초순수가스 또는 원료등을 공급하기 위해서는 공급라인에 배치된 이송관의 내면이 거울과 같은 조도(0.7μm/m이하)로 연마가 되어 있어야 하고, 내면의 평활도에 있어서도 극히 높은 평활도를 유지하여야 공급되는 초순도가스나 원료등에 불순물이 섞여들어가지 않게 된다. 따라서, 가스 및 원료를 공급하는 직관이나 각종의 접속관 내면의 표면처리를 매우 정밀하게 연마하여야 하는 것이다.

종래의 초순도가스나 원등을 공급하기 위한 파이프라인의 직관과 접속관들의 내면 연마방법은 작업자가 핸드드릴과 같은 작은 기구에 연마석을 결합한뒤 직접 수작업에 의해 연마를 하였다. 따라서, 작업자의 손에 의해 작업이 이루어지는 만큼 거울과같은 조도유지하기 어려웠으며, 특히 평활도의 유지에 있어서는 기대이하의 결과를 얻고 있기 때문에 파이프라인 설치후 단기간내에 각 라인의 파이프를 새로운 것으로 교환해야 하는 문제점이 있었다. 그리고 반도체를 제작하는 핵심적인 부품으로 가스 및 불순물 등이 혼합되어 공급되는 사례가 빈번하여 반도체 제작상의 불량률이 메우 높아지는 문제점등을 가지고 있다.

이러한 종래의 문제점 등을 해졀 보관하기 위해 본 발명의 목적은, 반도체를 제작하는 각종의 장비로 공급되는 가스나, 의약품과 식품등의 원료등을 운송할 수 있는 직관과 엘보우접속관 또는 티이접속관 등의 내면을 거울과 같은 조도로 표면가공할 수 있도록 하고 매우높은 평활도를 유지토록 함으로서 관으로 공급되는 가스와 의약품 그리고 식품등에 불순물 등이 섞이는 것을 억제하고, 가스와 의약품, 식품등의 흐름을 원활토록 하는 동시에 오랜기간 사용이 가능할 수 있도록 하는 목적과, 상기 파이프라인을 교체함에 있어서도 교체된 각직관들과 접속관들을 여러번 제공하여 다시 사용할 수 있도록 함으로써 자원의 활용도를 높일 수 있도록 하는 목적을 제공하게 된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 직관과 엘보우접속관 그리고 티이접속관의 내부로 공업용 다이몬드입자로 이루어진 특수연마석을 충진시킨뒤 각각의 입구를 고무마개에 의해 봉쇄시킨다음 진동을 주어 흔들어 주면 내부의 특수연마석에 의한 연마가 이루어지면서 거울과 같은 조도의 표면을 얻을 수 있는 래핑공정과, 상기의 래핑공정에 의해 내면연마된 직관과 엘보우접속관 그리고 티이접속관들의 내부에는 (-)극을 가지게 되는 여러개의 음극전도체를 합성수지볼의 사이사이에 끼우고 있는 음극성을 내장하고 직관이나 접속관들은 (+)극을 가지도록 한뒤, 이들을 전해탱크내의 전해액으로 담구어 전해연마를 시키면 전해액의 화공약품들과 전기의 유기적인 작용에 의해 각관내의 평활도를 거울과 같은 면으로 높일 수 있도록 하면 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제 1 공정 : 래핑

먼저, 가공물인 각관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)의 내부로 일정량의 공업용 다이아몬드 입자로 이루어진 특수연마석(L)을 투입시킨뒤 각관(DP)(LP)(TP)의 입구를 고무마개(C)에 의해 제 1 도(a)(b)(c)와 같이 봉쇄시킨다. 상기 고무마개(C)는 고무자체의 탄성이 있기 때문에 철저하게 입구를 막을수 있는 것이며, 진동에 의해 분리 이탈되는 일이 없게 되며, 레핑작업이 완료후에 인위적인 분리가 간편하기 때문에 본 발명에서 채택하고 있는 것이다. 상기와 같은 상태의 각관(DP)(LP)(TP)등을 바이브레터(진동기)에 의한 진동을 부여하면, 상기의 진동에 의해 각관(DP)(LP)(TP)내부의 특수연마석(L)들이 움직이는 상태가 된다. 따라서, 각관(DP)(LP)(TP)내면에 미세하게 돌출되어 있는 돌출부들을 연마하여 미끈하고 거울면과 같은 조도(약 60#)로 연마할 수 있게 된다.

제 2 공정 : 전해연마

제 l 공정의 래핑공정에 의해 높은 조도를 얻고 있는 직관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)들을 본 공정에서는 내면의 평활도 가공, 즉, 거칠기 가공을 하는 공정인바, 상기 제 1공정에서 높은 조도를 얻었다 하여도 내면의 평활도에 있어서는 가준치에 미달되기 때문에 더욱 정밀한 가공을 하여야 한다. 즉, 표면거칠에 있어서 맥시멈과 미니멈(가공단면의 최대높이와 최소높이)의 차이를 줄이면 줄일수록 평활도가 좋아지게 되는 것이며, 래핑공정에서의 연마는 신속하게 많은량을 연마할 수 있지만 미세한 연마는 전해연마를 따를 수 없게 된다. 따라서, 본 공정에서는 래핑공정에 의해 얻은 표면을 보다 정밀하고 평활하게 다듬어 주는 공정이라고 생각하면 될 것이다.

먼저, 직관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)들을 (+)극으로 하고, 상기 각관(DP)(LP)(TP)의 내부로 삽입되어 내면을 정밀연마하게 되는 음극선(W)은 (-)극으로 설정시킨 다음 상기 음극선(W)에는 여러개의 음극전도체(A)를 끼우되, 이 음극전도체(A)들의 사이사이에는 합성수지볼(PB)들을 끼운 구성으로 되어있다. 상기 합성수지볼(PB)들을 음극전도체(A)들의 사이사이에 끼우는 이유는, (-)극을 가지고 있는 음극선(W) 또는 음극전도체(A)가 (+)극을 가지고 있는 각관(DP)(LP)(TP)과 접촉시에 스파크가 발생되면서 각관(DP)(LP)(TP)의 스파크부위가 음푹 페이기 때문에 불량이 발생하게 되므로 이를 방지할 목적으로 합성수지볼(PB)들을 끼우는 것이다. 상기와 같은 상태에서 전류를 인가시키면 음극전도체(A)가 음극선(W)의 (-)전류를 내보내는 상태가 되며 아울러 각관(DP)(LP)(TP)들의 (+)극과 통전되면서 (+)극의 용출(容出)작용에 의해 각관(DP)(LP)(TP)의 표면에 맥시멈부위(돌출부위)보다 미니멈부위(요입부위)가 많은량으로 용출되어지기 때문에 맥시멈부위와 미니엄부위가 거의 같은 높이로 가공되어지는 것이므로 각관(DP)(LP)(TP)들의 내면이 다듬질되어지고 광택이 나며 높은 평활도를 유지하게 되는 것이다. 그리고, 상기 음극선(W)의 재질은 납(40%), 주석(40%), 은(20%)으로 되어 있으며, 합성수지볼(PB)의 재질은, 70도C이상에서 녹지 않는 비전도체 합성수지가 바람직스럽다. 그리고 전해탱크(T)내부에 있는 전해액(PW)의 성분은, 린산 65%, 황산 5%, 제라틴 3%, 무스크롬산 2%, 물 15%의 약품조성이 이루어지는 것이 이상적이다.

한편, 직관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)내에 삽입되어 있는 음극선(W)은 분당 약 10회 정도를 좌,우 도는 상,하 방향으로 왕복이동시켜 주어야 하는바, 이는, 합성수지볼(PB)이 가리고 있는 부위의 각관(DP)(LP)(TP)내면은, 음극선(W)의 (-)극의 영향권에서 벗어나 있기 때문에 상기와 같이 음극선(W)을 좌,우 또는 상,하방향으로 이동시켜줌으로서 고른 연마면을 얻을 수 있게 된다. 그리고, 제 2 도(c)와 같이 티이접속관(TW)의 직선부위는 상기와 같이 음극선(W)의 음극전도체(A)를 왕복이동시켜가면서 전해연마를 하고, 중앙에 직각으로 형성되어 있는 관내부에는 음극선(W)만을 중앙부에 위치시켜놓으면 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 직관(DP), 엘보우접속관(LP), 티이접속관(TP)뿐만이 아니라 와이접속관과 십자형접속관등등의 여러접속관들을 상기와 동일한 방법으로 래핑 및 전해연마시켜도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이와같이 된 본 발명은, 래핑공정과 전해연마공정에 의해 가관들의 내면을 보다 정밀하게 연마하여 조도 및 평활도를 매우 높게 유지시켜 줌으로써 반도체를 생산하기 위한 장비의 핵심적인 부품에 초순도의 가스를 불순물이 섞이지 않는 상태로 공급할 수 있는 것이므로 불순물의 혼합에 의한 불량률을 극히 최소로 낮출수 있게 되고, 반도체의 가스공급 뿐만 아니라 의약품 및 식품의 운송파이프 라인이나 주류, 음료등의 운송파이프라인 그리고 화학기기 등에 매우 유익하게 사용되어 질수 있게 된다. 특히, 일정기간동안 사용된뒤 교체되는 패관 및 패접속관들을 수집하여 1-3회까지 본 발명에 의해 래핑 및 전해연마를 하여 재사용을 할 수 있는 것이므로 자원의 재활용도를 높일 수 있는 것이며 자원의 절약효과도 기대할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 래핑공정과 전해연마공정에 의해 대량생산이 용이하고 시설과 작업방법이 간단한 동시에 경도 및 인성이 큰 재료에 대해서도 가공량이 크게 되며 금속학적 결함이 가공물에 발생하지 않기 때문에 연마된 관들을 비교적 오랜기간동안 사용할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims

직관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)의 내부로 공업용 다이아몬드입자로 이루어진 특수연마석(L)을 충진시킨뒤 각각의 입구를 고무마개(C)에 의해 봉쇄시킨 다음 진동을 부여하여 내부의 특수연마석(L)의 움직임에 의해 내면을 높은 조도로 연마할 수 있도록 하고(제 1 공정의 래핑공정), 상기의 래핑공정에 의해 내면연마된 직관(DP)과 엘보우접속관(LP) 그리고 티이접속관(TP)들의 내부에는, (-)극을 가지게 되는 여러개의 음극전도체(A)들을 합성수지볼(PB)의 사이사이에 끼우고 있는 음극선(W)을 내장하고 직관(DP)이나 접속관(LP)(TP)들은 (+)극을 가지도록 한뒤, 이들을 전해탱크(T)내의 전해액(TW)으로 담구어 전해연마(제 2 공정의 전해연마공정)을 시켜서 평활도를 높일 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 금속관 및 접속관류의 내면연마방법.