KR101245708B1

KR101245708B1 - 금속시험편의 부식산화물 제거장치

Info

Publication number: KR101245708B1
Application number: KR1020100133297A
Authority: KR
Inventors: 하헌재; 김영태
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2013-03-25
Also published as: KR20120071665A

Abstract

일면 이상이 투명한 재질로 형성된 세척조(200); 상기 세척조(200)의 내부에 설치되어 금속시험편을 고정하는 전자석(300); 상기 세척조(200)의 상단부에 마련되어 금속시험편에 고압수를 분사하며, 구동부(500)에 의해 상하/전후/좌우로 이동가능하도록 마련된 분사노즐(400); 상기 분사노즐(400)에 연결호스(H1)로 연결되어 고압수를 공급하는 고압펌프(600); 상기 연결호스(H1)에 마련된 압력계(620) 및 유량조절밸브(640); 및 상기 전자석(300)과 고압펌프(600)의 작동을 제어하며, 구동부(500)의 구동을 제어하는 제어부(800);를 포함하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치가 소개된다.

Description

금속시험편의 부식산화물 제거장치 {APPARATUS FOR REMOVING METALLIC OXIDE OF TEST SPECIMEN}

본 발명은 금속 소재의 내식성을 평가시 부식산화물을 제거해야 하는바, 부식이 안된 금속의 모재를 손상시키지 않고도 소재표면의 부식산화물만을 간단히 제거할 수 있는 금속시험편의 부식산화물 제거장치에 관한 것이다.

스테인리스 등의 금속 소재의 내식성을 평가하는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중에서 자동차 배기계 소재의 내식성을 평가하는 방법은 내면 부식시험, 외면 부식시험, 입계 부식시험이 있다.

이러한 스테인레스 등의 금속 소재의 부식시험은 소재의 시험 전,후 무게감량, 부식깊이 등으로 평가하는데, 평가하기 위해서는 부식된 시험편의 부식산화물을 제거해야 한다. 이러한 부식 산화물은 철계 산화물 또는 철계 수산화물 상태로 존재하고, 이를 제거 하기 위해서 종래에는 화학적 제거방법으로 주로 산 용액을 이용하는 산세를 통하여 제거하여 왔다.

그러나 이러한 방법은 부식 산화물과 함께 산화되지 않은 모재까지 녹여 냄으로서 정확한 산화무게 감량과 부식의 깊이을 측정하는데 한계가 있었다. 또한 소재의 종류에 따라 산의 종류, 농도, 온도, 시간을 각각 달리 해야하는 번거러움과 기술의 복잡성으로 인하여 작업자마다 제거방법이 달라 부식산화물의 제거시 표준을 설정하기가 어렵다는 문제가 있었고, 또한 시간이 많이 소요되고 강한 산성용액(염산, 질산, 황산, 불산등)을 취급해야함으로 인해 주변환경의 오염 및 작업자가 항상 위험에 노출되어 작업을 해야 했다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 내식성 평가 시험편(부식산화물이 포함된)의 부식산화물을 금속 모재를 손상시키지 않고도 손쉽게 제거할 수 있는 금속시험편의 부식산화물 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속시험편의 부식산화물 제거장치는, 일면 이상이 투명한 재질로 형성된 세척조; 상기 세척조의 내부에 설치되어 금속시험편을 고정하는 전자석; 상기 세척조의 상단부에 마련되어 금속시험편에 고압수를 분사하며, 구동부에 의해 상하/전후/좌우로 이동가능하도록 마련된 분사노즐; 상기 분사노즐에 연결호스로 연결되어 고압수를 공급하는 고압펌프; 상기 연결호스에 마련된 압력계 및 유량조절밸브; 및 상기 전자석과 고압펌프의 작동을 제어하며, 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

바퀴가 구비되어 이동이 가능하며, 상부공간과 하부공간으로 나뉘는 이동프레임;을 더 포함하고, 상기 세척조는 이동프레임의 상부공간에 투명한 재질의 패널이 결합되어 구성되며 상기 구동부와 분사노즐은 이동프레임의 상부공간에 마련되고, 상기 고압펌프와 압력계 및 유량조절밸브는 이동프레임의 하부공간에 설치될 수 있다.

상기 전자석은 세척조의 하단부에 마련되고, 상기 세척조에는 개폐식 도어가 마련되어 금속시험편이 출입되도록 할 수 있다.

일측에는 유입구가 마련되어 세척수가 공급되고, 타측에는 유출구가 마련되어 고압펌프와 연결됨으로써 고압펌프에 일정량의 세척수를 공급하는 공급조;를 더 포함할 수 있다.

상기 공급조에는 수위를 체크하는 수위센서가 마련되고, 공급조의 유입구에는 수위센서와 연동되는 개폐밸브가 마련되어 공급조의 세척수 수위가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.

상기 구동부는, 세척조의 상단부에 마련된 전후이동레일; 전후이동레일을 따라 슬라이딩되는 좌우이동레일; 좌우이동레일을 따라 슬라이딩되는 노즐고정부;로 구성되고, 상기 분사노즐은 노즐고정부에 설치되어 상하로 이동되도록 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 구동부의 좌우이동레일, 노즐고정부 및 분사노즐의 이동을 제어하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 금속시험편의 부식산화물 제거장치에 따르면, 본 발명에 의한 부식산화물 제거장치는 물을 이용하여 물리적으로 금속의 부식산화물을 제거함으로써, 종래의 산용액을 이용하는 화학적 처리방법보다 친환경적이고, 보다 빠른 시간안에 손쉽고 정확히 급속의 부식산화물을 제거할 수 있다.

또한, 종래의 화학적 처리방법에서 발생되는 모재의 손상 발생 문제점을 방지하고 금속의 부식산화물만을 제거함으로써 보다 정확한 산화 정도에 관한 데이터를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속시험편의 부식산화물 제거장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 금속시험편의 부식산화물 제거장치의 평면도.
도 3은 부식산화물을 제거하지 전의 금속 표면 상태를 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시된 금속시험편의 부식산화물 제거장치를 이용하여 부식산화물을 제거한 후의 금속 표면 상태를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속시험편의 부식산화물 제거장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속시험편의 부식산화물 제거장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 금속시험편의 부식산화물 제거장치의 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 금속시험편의 부식산화물 제거장치는, 일면 이상이 투명한 재질로 형성된 세척조(200); 상기 세척조(200)의 내부에 설치되어 금속시험편을 고정하는 전자석(300); 상기 세척조(200)의 상단부에 마련되어 금속시험편에 고압수를 분사하며, 구동부(500)에 의해 상하/전후/좌우로 이동가능하도록 마련된 분사노즐(400); 상기 분사노즐(400)에 연결호스(H1)로 연결되어 고압수를 공급하는 고압펌프(600); 상기 연결호스(H1)에 마련된 압력계(620) 및 유량조절밸브(640); 및 상기 전자석(300)과 고압펌프(600)의 작동을 제어하며, 구동부(500)의 구동을 제어하는 제어부(800);를 포함한다.

또한, 바퀴(R)가 구비되어 이동이 가능하며, 상부공간(120)과 하부공간(140)으로 나뉘는 이동프레임(100);을 더 포함할 수 있다.

이동프레임(100)은 철재로 이루어진 프레임으로써, 상부공간(120)과 하부공간(140)으로 나뉘어지도록 설계되고 하부공간(140)의 하단에는 바퀴(R)가 구비되어 자유로이 이동이 가능하다.

이러한 이동프레임의 상부공간에는 세척조(200)가 설치되는데, 세척조(200)는 투명한 아크릴 재질의 패널로 구성되어 외부에서도 부식산화물의 제거 정도 및 분사노즐(400)의 위치와 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 한다. 또한, 세척조(200)에는 개폐식 도어가 마련되어 도어를 통해 금속시험편이 출입될 수 있도록 한다.

그러한 세척조(200)에는 내부에 전자석(300)이 설치된다. 구체적으로, 전자석(300)은 세척조(200) 상부공간(120)의 하단부에 마련되어 세척중 금속시험편을 고정하는 역할을 한다. 이러한 전자석(300)의 작동은 제어부(800)를 이용함으로써 선택적으로 자기력이 발생할 수 있도록 한다.

세척조(200) 상부공간(120)의 상단에는 분사노즐(400)이 설치된다. 분사노즐(400)은 구동부(500)에 의해 전후/좌우/상하로 이동이 가능하다. 이러한 구동부(500)의 분사노즐(400) 이동은 제어부(800)에 의해 제어되며, 구체적으로 제어부(800)에서는 금속시험편의 위치와 크기를 입력할 경우 자동적으로 분사노즐(400)을 전후/좌우/상하로 이동시켜 금속시험편을 세척할 수 있게 한다.

상기 세척조(200) 상부공간(120)의 측방에는 제어부(800)가 설치되며, 제어부(800)는 전자석(300) 및 구동부(500)와 연결되어 각 구성을 제어할 수 있도록 한다.

한편, 세척조(200)의 하부공간(140)에는 고압펌프(600), 압력계(620), 유량조절밸브(640) 및 공급조(700)가 설치된다.

공급조(700)의 경우에는 일측에 유입구가 마련되어 세척수가 공급되고, 타측에는 유출구가 마련되어 고압펌프(600)와 연결됨으로써 고압펌프(600)에 일정량의 세척수를 공급한다.

또한, 이러한 공급조(700)에는 수위를 체크하는 수위센서가 마련되고, 공급조(700)의 유입구에는 수위센서와 연동되는 개폐밸브가 마련되어 공급조(700)의 세척수 수위가 일정하게 유지되도록 한다.

공급조는 호스(H2)를 통해 일반적인 상수도를 공급받을 수도 있고, 특수한 세척제를 공급받을 수도 있다. 공급조(700)에는 수위센서가 마련되어 공급조 내에 채워지는 세척액의 수위를 체크하고, 개폐밸브가 마련되어 고압펌프(600)로 공급되는 세척액의 유량을 조절할 수 있도록 한다. 따라서, 공급조는 세척액을 공급받고 개폐밸브를 개방하여 고압펌프(600)에 세척액을 공급함과 동시에 수위센서를 이용하여 지속적으로 공급조(700)의 수위를 유지할 수 있도록 한다.

이러한 공급조(700)가 없이 세척액을 바로 고압펌프(600)로 공급할 경우에는 고압펌프(600)에 공급되는 유량이 일정하지 않을 수 있으나, 공급조(700)에서 세척액을 받아 고압펌프(600)로 공급할 경우에는 일정하게 고압펌프(600)로 세척액을 공급함으로써 분사노즐(400)에서 분사되는 세척액의 유량과 속도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고압펌프에는 압력계(620) 및 유량조절밸브(640)가 설치되어 분사노즐에 가해지는 세척액의 압력을 체크하고, 그 압력을 유랑조절밸브(640)를 이용하여 조절할 수 있도록 함으로써 시험편마다 차이를 두고 세척을 행할 수 있게 된다.

한편, 상기 구동부(500)는, 세척조(200)의 상단부에 마련된 전후이동레일(520); 전후이동레일(520)을 따라 슬라이딩되는 좌우이동레일(540); 좌우이동레일(540)을 따라 슬라이딩되는 노즐고정부(560);로 구성되고, 상기 분사노즐(400)은 노즐고정부(560)에 설치되어 상하로 이동되도록 한다.

또한, 상기 제어부(800)는 상기 구동부(500)의 좌우이동레일(540), 노즐고정부(560) 및 분사노즐(400)의 이동을 제어하도록 한다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(500)는 전후이동레일(520), 좌우이동레일(540), 노즐고정부(560)로 구성된다. 전후이동레일(520)은 세척조(200)의 상단에 나란히 한 쌍이 설치된다. 이러한 전후이동레일(520)의 일측에는 모터(522)가 설치되어 스크류회전 방식으로 좌우이동레일(540)을 전후 방향으로 슬라이딩시킨다.

좌우이동레일(540)은 전후이동레일(520)에서 슬라이딩되며, 설치된 노즐고정부(560)를 모터(542)를 이용하여 스크류회전 방식으로 좌우로 슬라이딩시킨다. 노즐고정부(560)에는 분사노즐(400)이 결합되는데, 이 역시 모터를 이용하여 분사노즐(400)을 상하로 슬라이딩시킨다.

제어부(800)는 이러한 구동부의 좌우이동레일(540), 노즐고정부(560) 및 분사노즐(400)의 이동을 제어함으로써, 결과적으로 분사노즐(400)이 전후/좌우/상하로 이동될 수 있도록 한다.

따라서, 제어부(800)는 이를 통해 분사노즐(400)을 자동적인 프로그램에 따라 이동시키며 금속시험편의 세척을 행할 수 있는 것이다. 이를 위해 제어부(800)에는 금속시험편의 위치와 크기 및 세척시간 등이 입력될 수 있을 것이다.

도 3은 부식산화물을 제거하지 전의 금속 표면 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 금속시험편의 부식산화물 제거장치를 이용하여 부식산화물을 제거한 후의 금속 표면 상태를 나타낸 도면이다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 금속시험편의 부식산화물 제거장치를 이용할 경우에는 금속시험편의 표면을 손상시키지 않고 그 표면을 그대로 유지하면서 부식산화물만을 제거할 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 이동프레임 200 : 세척조
300 : 전자석 400 : 분사노즐
500 : 구동부 600 : 고압펌프
700 : 공급조 800 : 제어부

Claims

일면 이상이 투명한 재질로 형성된 세척조(200);
상기 세척조(200)의 내부에 설치되어 금속시험편을 고정하는 전자석(300);
상기 세척조(200)의 상단부에 마련되어 금속시험편에 고압수를 분사하며, 구동부(500)에 의해 상하/전후/좌우로 이동가능하도록 마련된 분사노즐(400);
상기 분사노즐(400)에 연결호스(H1)로 연결되어 고압수를 공급하는 고압펌프(600);
상기 연결호스(H1)에 마련된 압력계(620) 및 유량조절밸브(640); 및
상기 전자석(300)과 고압펌프(600)의 작동을 제어하며, 구동부(500)의 구동을 제어하는 제어부(800);를 포함하고,
상기 전자석(300)은 세척조(200)의 하단부에 마련되고, 상기 세척조(200)에는 개폐식 도어가 마련되어 금속시험편이 출입되는 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.
청구항 1에 있어서,
바퀴(R)가 구비되어 이동이 가능하며, 상부공간(120)과 하부공간(140)으로 나뉘는 이동프레임(100);을 더 포함하고, 상기 세척조(200)는 이동프레임(100)의 상부공간(120)에 투명한 재질의 패널이 결합되어 구성되며 상기 구동부(500)와 분사노즐(400)은 이동프레임(100)의 상부공간(120)에 마련되고, 상기 고압펌프(600)와 압력계(620) 및 유량조절밸브(640)는 이동프레임(100)의 하부공간(140)에 설치된 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
일측에는 유입구가 마련되어 세척수가 공급되고, 타측에는 유출구가 마련되어 고압펌프(600)와 연결됨으로써 고압펌프(600)에 일정량의 세척수를 공급하는 공급조(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.
청구항 4에 있어서,
상기 공급조(700)에는 수위를 체크하는 수위센서가 마련되고, 공급조(700)의 유입구에는 수위센서와 연동되는 개폐밸브가 마련되어 공급조(700)의 세척수 수위가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부(500)는, 세척조(200)의 상단부에 마련된 전후이동레일(520); 전후이동레일(520)을 따라 슬라이딩되는 좌우이동레일(540); 좌우이동레일(540)을 따라 슬라이딩되는 노즐고정부(560);로 구성되고, 상기 분사노즐(400)은 노즐고정부(560)에 설치되어 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부(800)는 상기 구동부(500)의 좌우이동레일(540), 노즐고정부(560) 및 분사노즐(400)의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 금속시험편의 부식산화물 제거장치.