KR100587992B1 - 전해연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 형태로 된 피도금물의 내표면을 연마하거나 내표면 상에 Cr₂O₃ (크롬산)막을 형성하는 전해연마장치를 개시한다. 이 전해연마장치는, 수평으로 배치된 파이프 형태의 연마물의 내부 경로를 따라서 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급수단, 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 전극봉을 회전시키면서 이송하기 위한 이송수단, 상기 이송수단에 결합되어 상기 이송수단이 회동할 때 함께 회동하여 상기 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 배출하기 위한 전해액 회전 및 가스 배출수단을 포함한다. 본 발명의 전해연마장치에 따르면, 피도금물의 내표면이 균일하게 연마되고, 생산성이 탁월하게 향상된다.

전해연마, 연마물

Description

전해연마장치{Electro polishing apparatus}

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 전해연마장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 전해연마장치의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 전해연마장치의 측면도이다.

본 발명은 연마에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마물의 전해연마장치에 관한 것이다.

종래의 전해 연마 장치를 이용하여 파이프의 형태로 된 연마물의 내표면을 전해 연마하기 위하여, 먼저, 연마물을 수평으로 배치하여 연마물에 양의 전압을 인가한다. 그리고, 전극을 상기 연마물의 내부 소정 위치에 고정하여 배치하고, 음의 전압을 인가한다. 그런 다음, 연마물의 내부경로를 따라서 전해액을 흘려준다.

그러나, 상기한 종래의 전해연마장치는 연마물이 수평으로 배치되기 때문에, 전해액이 연마물의 내표면에 균일하게 접촉하지 못하고, 또한 연마시 발생하는 가스로 인하여 연마물의 내표면이 균일하게 연마되지 않는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 개선하기 위하여 연마물을 소정각도로 경사지게 배치하는 기술들이 제안되었다. 그러나, 이러한 기술들은 연마물이 전해액에 충분히 침지될 수 있는 정도로 큰 도금조를 필요로 하므로, 연마물을 수평으로 배치하는 방법에 비하여 전해액의 소모가 심하고 생산성이 낮다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 귀금속, 스테인레스 강 또는 몰리브덴강으로 이루어진 파이프 형태의 연마물의 표면을 높은 생산성을 유지하면서 균일하게 연마할 수 있는 전해연마장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르는 전해연마장치는, 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급수단, 상기 전해액 공급수단으로부터 공급된 전해액이 파이프 형태의 연마물의 내부를 통하여 흐르도록 상기 연마물을 그의 상부에 수평으로 수용하고, 양의 전압을 인가받는 연마물 수용수단, 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 전극봉을 회전시키면서 이송하기 위한 이송수단, 상기 이송수단에 결합되어 상기 이송수단이 회전 이동할 때 함께 회전 이동하여 상기 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 배출하기 위한 전해액 회전 및 가스 배출수단, 및 상기 이송수단에 연결된 상기 전극봉에 음의 전압을 인가하고 상기 연마물에 양의 전압을 인가하기 위한 전원공급수단을 포함한다.

본 발명의 전해연마장치에 따르면, 연마물의 내표면이 균일하게 연마되고, 생산성이 탁월하게 향상된다.

상기 연마물은 귀금속, 스테인레스강, 몰리브덴강으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어지는 것이 바람직하고, 또한, 상기 연마물은 1.6mm(1/16인치) 내지 300mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다.

선택적으로, 상기 도금장치는, 상기 전해액을 일정 온도로 유지하기 위한 온도 유지수단을 추가로 포함한다.

바람직하게는, 상기 온도 유지 수단은, 상기 전해액이 담겨진 내조를 둘러싸고, 그 내부에 열매체유를 담고있는 외조와, 상기 내조의 하부에 배치되어, 상기 내조를 소정 온도로 가열 또는 냉각하기 위한 냉각 및 가열장치를 포함한다.

이하, 본원 발명에 따른 전해연마장치의 바람직한 형태에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따르는 전해연마장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 전해연마장치(10)는, 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부(10), 상기 전해액 공급부(10)로부터 공급된 전해액이 파이프 형태의 연마물들의 내부를 통하여 흐르도록 상기 연마물을 그의 상부에 수평으로 수용하고, 양 또 음의 전압을 인가받는 연마물 수용부(20), 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 전극봉을 회전시키면서 이송하기 위한 전극봉 이송부(30), 상기 전극봉 이송부(30)에 결합되어 상기 전극봉 이송부가 회전 이동할 때 함께 회전 이동하여 상기 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 배출하기 위한 전해액 회전 및 가스 배출부(40), 및 상기 전극봉에 양의 전압을 인가하고 상기 연마물에 음의 전압을 인가하거나, 상기 전극봉에 음의 전압을 인가하고 상기 연마물에 양의 전압을 인가하기 위한 전원공급부(50)를 포함한다.

도 1에 도시되지는 않았지만, 전해액 공급부(10), 연마물 수용부(20), 전극봉 이송부(30), 전해액 회전 및 가스 배출부(40), 및 전원공급부(50)는 PLC 콘트롤러(60)에 연결되어 제어된다.

도 2와 도 3은 도 1의 구성을 구체적으로 보여주는 본 발명의 실시예에 따르는 전해연마장치의 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 전해액 공급부(10)는 전해액을 저장하는 전해액 저장탱크(102)와, 상기 전해액 저장탱크(102)에 연결되어 상기 전해액 저장탱크(102)에 저장된 전해액을 분기하기 위한 매니폴드(104)와, 전해액의 공급을 위한 동력을 제공하는 전해액 공급 펌프(106)과, 상기 연마물의 전해연마나 전기도금에 사용된 전해액을 여과하여 상기 전해액 저장탱크(102)로 다시 공급하는 전해액 순환조(108)과, 상기 전해액 순환조(108)에 수용된 전해액을 상기 전해액 저장탱크(102)로 이송하기 위한 구동력을 제공하는 리턴펌프(109)를 포함한다.

연마물 수용부(20)는 그 위에 수평으로 배치되는 파이프 형태의 다수의 연마물(70)들을 수용한다. 연마물 수용부(20)는 그 위에 수평으로 배치된 연마물들에 양 또는 음의 전압이 인가되도록 금속, 바람직하게는 구리 동판으로 만들어지고, 상기 연마물들과 상기 연마물 수용부(20) 간의 전기적 접점이 유지되도록 그 위에 배치된 연마물을 가압하기 위한 유압 실린더(22)를 포함한다.

전극봉 이송부(30)는 전극봉(32)과, 상기 전극봉(32)을 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 이송하기 위한 이송유닛(34)을 포함한다.

전해연마공정이 수행되기 전에는, 상기 전극봉 이송부(30)는 상기 연마물과 이격되어 있고, 전해연마공정이 시작되면, 상기 연마물의 좌측 단부까지 삽입되어 전극봉을 회전시키면서 일정한 속도로 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 우측으로 이동한다.

전해액 회전 및 가스 배출부(40)는 상기 전극봉과 소정 거리 이격된 위치에서 상기 전극봉 이송부(30)에 결합되어 상기 전극봉 이송부가 회전 이동할 때 함께 회전 이동하여 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 원활하게 외부로 배출한다.

전원공급부(50)는 전해연마공정에서는 상기 전극봉(32)에 음의 전압을,상기 연마물(70)에 양의 전압을 인가한다.

다음으로, 도 1 내지 도 3의 전해연마장치를 이용하여 전해연마를 수행하는 방법이 설명된다.

먼저, 연마물(70)에 양의 전압을 인가하여 연마물(70)이 양극으로 작용하도록 하고, 전극봉(32)에는 음의 전압을 걸어서 전극봉(32)이 음극으로 작용하도록 한다.

PLC 콘트롤러(60)의 제어에 따라 전해액은 전해액 저장탱크(12)로부터 매니폴더를 통하여 다수의 파이프들로 일정한 속도로 공급된다. 이 때, 전극봉(32)은 전극봉 이송부(20)의 동작에 의하여 전해액의 공급이 시작되는 파이프들의 일측 단부쪽에 위치한다.

전해액은 파이프들의 내부 경로를 따라 흐르고, 전극봉(32) 또한 파이프들의 내부 경로를 따라서 회전하면서 일측 단부에서 타측 단부로 이동한다.

이때, 양극으로 기능하는 연마물(16)의 표면은 전기적으로 연마된다. 구체적으로, 전해연마전 연마물(70)의 표면은 돌출부와 오목부가 교번적으로 나타나는 구조를 가지며, 오목부의 깊이는 매우 깊다. 전해연마공정동안 연마물(70)의 표면의 돌출부가 집중적으로 연마되어 돌출부의 상부 표면과 오목부의 바닥표면 사이의 높이 차이가 감소된다. 그 결과, 피연마물의 표면거칠기는 감소하고 양질의 Cr₂O₃(크롬산)층을 형성한다.

한편, 상기 전극봉(32)이 회전하면서 이동하는 동안, 전해액 회전 및 가스 배출부(40)는 상기 전극봉(32)과 소정 거리 이격된 위치에서 상기 전극봉 이송부가 회전 이송할 때 함께 회전하여 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 원활하게 외부로 배출한다.

이상에서 설명한 것처럼, 본 발명의 전해연마장치에 따르면, 전해연마시 전해액을 회전시키면서 발생하는 가스를 원활하게 배출하므로써, 귀금속, 스테인레스 강 또는 몰리브덴강으로 이루어진 파이프 형태의 연마물의 내부 표면을 균일하게 연마할 수 있다.

또한, 연마물을 수평으로 배치한 상태에서 연마나 도금을 진행할 수 있으므로, 전해액의 소모를 감소시키고, 생산성을 향상시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급수단;

   상기 전해액 공급수단으로부터 공급된 전해액이 파이프 형태의 연마물의 내부를 통하여 흐르도록 상기 연마물을 그의 상부에 수평으로 수용하고, 양의 전압을 인가받는 연마물 수용수단;

   상기 공급된 전해액이 와류를 형성할 수 있도록 상기 연마물의 내부 경로를 따라서 전극봉을 임계 회전수 이상으로 회전시키면서 이송하기 위한 이송수단;

   상기 이송수단의 일단에 결합되어 상기 이송수단이 회전 이동할 때 함께 회전 이동하여 상기 전해액을 회전시키고 상기 연마물이 전해연마되는 동안 발생하는 가스를 배출하기 위한 전해액 회전 및 가스 배출수단; 및

   상기 이송수단에 연결된 상기 전극봉에 음의 전압을 인가하고 상기 연마물에 양의 전압을 인가하기 위한 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해연마장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연마물은 귀금속, 스테인레스강, 몰리브덴강으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전해연마장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 연마물은 1.6mm(1/16인치) 내지 300mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 전해연마장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전해액을 일정 온도로 유지하기 위한 온도 유지수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전해연마장치.

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