KR101843551B1 - 금속성 파이프의 인발을 위한 아연 피막 생성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 중 어느 하나로 형성된 인발대상 소재를 탈지하는 탈지단계와, 상기 탈지단계에 의해 탈지된 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 제1산화단계와, 상기 산화피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 아연피막을 형성하는 제2산화단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 아연피막 생성 전에, 인발대상 소재를 탈지하고, 표면에 황산에 의해 산화피막을 형성하므로 보다 안정적으로 인발대상 소재의 표면에 인산계 아연피막을 형성할 수 있고, 상기 아연피막에 루베공정을 실시할 수 있어 인발 금형에 별도의 오일 공급 수단이 요구되지 않는 장점이 있다.

Description

금속성 파이프의 인발을 위한 아연 피막 생성 방법{Zinc coating method for drawing of metallic pipes}
본 발명은 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 인발대상 소재의 표면에 안정적으로 아연피막을 형성할 수 있는 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인발가공(引拔加工)은 금속의 막대 또는 선 혹은 관을 금형장치를 통해서 인장하고 금형장치 구멍의 모양과 같은 단면의 막대나 선 또는 관재(管材)를 만드는 방법을 일컫는 것으로서 보통 냉간 압연(冷間壓延)하는데 텅스텐이나 몰리브덴 등은 고온으로 인발가공을 한다.
막대나 선 등의 원소재 인발을 위한 종래의 금형장치는 원소재를 금형의 테이퍼면을 거쳐 소경부를 지나도록 하고, 앞에서는 인발용 척으로 일방향으로 당겨 인발소재를 수득토록 한다.
이때, 종래에는 상기 원소재의 인발 가공시 금형 및 원소재에 지속적으로 오일을 공급해야 하는데, 금형에 별도의 오일 공급 장치를 설치해야 하므로 제작 시설비가 증가하는 단점이 있다. 또한, 종래에는 인발용 원소재가 알루미늄이나 알루미늄 합금의 경우, 알루미늄이 아연에 화학적으로 반응하지 않으므로 표면에 인산계 아연피막을 형성하기 어려우며, 원소재의 표면에 아연피막이 형성되더라도 상기 아연피막이 검은색으로 변색된다.
등록특허공보 제10-1226694호: 알루미늄합금관과 그 인발장치
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 인발대상 소재 표면에 안정적으로 인산계 아연피막을 형성할 수 있고, 인발대상 소재에 루베공정을 실시하는 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 중 어느 하나로 형성된 인발대상 소재를 탈지하는 탈지단계와, 상기 탈지단계에 의해 탈지된 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 제1산화단계와, 상기 산화피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 아연피막을 형성하는 제2산화단계를 포함한다.
상기 탈지단계는 상기 인발대상 소재를 에틸렌디아민사아세트산(Ethylene Diamine Tetra acetic acid) 및 수산화칼륨(Potassium Hydroxide)이 포함된 탈지제에 기설정된 침지시간 동안 침지시킨다.
상기 탈지제는 상기 에틸렌디아민사아세트산이 10 내지 15 중량%, 상기 수산화칼륨 2 내지 4 중량%, 표면활성제 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어진다.
상기 제2산화단계는 양극산화법에 의해 상기 인발대상 소재에 상기 아연피막을 형성한다.
상기 제2산화단계는 인산과 아연이 포함된 피막제가 수용된 전해조를 준비하는 전해조 준비단계와, 상기 전해조 내부에, 상기 피막제에 침지되도록 도전성 도전판 및 상기 인발대상 소재를 설치하는 설치단계와, 상기 전해조에 설치된 상기 도전판에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 인발대상 소재에 상기 아연피막을 형성하는 전압인가단계를 포함한다.
상기 피막제는 인산(H3PO4)이 20 내지 30 중량%, 산화 아연(ZnO) 5 내지 10 중량%, 질산(HNO3) 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어진 것이 바람직하다.
한편, 상기 피막제에 침지된 상기 도전판 및 인발대상 소재에 전압을 인가시 발생되는 수소가스가 상기 아연피막의 형성을 간섭하는 것을 방지하기 위해 상기 피막제에 상기 수소가스를 제거할 수 있도록 상기 전해조 준비단계에서, 상기 피막제에 촉진제를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 촉진제는 아질산나트륨(NaNO2) 및 인산소다(Na3H2PO4)가 포함된 것이 바람직하다.
상기 촉진제는 아질산나트륨이 30 내지 40 중량%, 인산소다 5 내지 10 중량%, 나머지는 물로 이루어진다.
상기 제1산화단계는 양극산화법에 의해 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제1산화단계는 황산이 포함된 제1전해액이 수용된 제1용기를 준비하는 제1용기 준비단계와, 상기 제1용기 내부에, 상기 제1전해액에 침지되도록 제1전극 및 상기 인발대상 소재를 설치하는 제1세팅단계와, 상기 제1용기에 설치된 상기 제1전극에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 제1피막형성단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 탈지단계 이전에, 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 전처리 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전처리 단계는 황산이 포함된 제2전해액이 수용된 제2용기를 준비하는 제2용기 준비단계와, 상기 제2용기 내부에, 상기 제2전해액에 침지되도록 제2전극 및 상기 인발대상 소재를 설치하는 제2세팅단계와, 상기 제2용기에 설치된 상기 제2전극에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 제2피막형성단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 상기 제2산화단계 이후에, 상기 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 윤활처리하는 루베단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 루베단계는 상기 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재를 스테아린산(C18H36O2), 가성소다(NaOH)가 포함된 윤활제에 기설정된 시간동안 침지시킨다.
상기 윤활제는 상기 스테아린산이 10 내지 20 중량%, 상기 가성소다 5 내지 7 중량%, 붕사(Na2B4O710H2O) 10 내지 20 중량%, 나머지는 물로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 상기 제2산화단계 및 루베단계 사이에 상기 인발대상 소재의 표면에 붕사를 도포하는 붕사단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 아연피막 생성 전에, 인발대상 소재를 탈지하고, 표면에 황산에 의해 산화피막을 형성하므로 보다 안정적으로 인발대상 소재의 표면에 인산계 아연피막을 형성할 수 있고, 상기 아연피막에 루베공정을 실시할 수 있어 인발 금형에 별도의 오일 공급 수단이 요구되지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 대한 순서도이고,
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 대한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1에는 본 발명의 실시 예에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성방법은 탈지단계(S110), 제1산화단계(S120), 제2산화단계(130), 붕사단계(140) 및 루베단계(150)를 포함한다.
탈지단계(S110)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 중 어느 하나로 형성된 인발대상 소재를 탈지하는 단계이다. 이때, 상기 인발대상 소재는 소정의 길이를 갖는 환봉형으로 형성될 수 있다. 작업자는 상기 인발대상 소재를 에틸렌디아민사아세트산(Ethylene Diamine Tetra acetic acid) 및 수산화칼륨(Potassium Hydroxide)이 포함된 탈지제가 수용된 탈지수조를 준비하고, 상기 탈지제에 인발대상 소재를 10초 정도 침지시킨다.
이때, 탈지제는 상기 이디티에이가 10 내지 15 중량%, 상기 수산화칼륨 2 내지 4 중량%, 표면활성제 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어지며, 60 내지 70 ℃의 온도를 갖는다. 이때, 탈지제에서 물은 66 내지 78 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
상술된 탈지제에 의해 상기 인발대상 소재는 표면에 잔류하는 기름물질을 제거된다. 이때, 탈지제에 포함된 에틸렌디아민사아세트산 및 수산화칼륨에 의해 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리합금으로 형성된 인발대상 소재 표면에 잔류하는 기름물질이 보다 용이하게 제거된다.
한편, 탈지단계(S110) 이후에 수세공정이 더 포함될 수 있으나, 상기 수세공정은 종래에 도금 분야에서 일반적으로 사용되는 공정이므로 상세한 설명은 생략한다.
제1산화단계(S120)는 탈지단계(S110)에 의해 탈지된 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 단계이다. 상기 제1산화단계(S120)는 양극산화법에 의해 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 것으로서, 제1용기 준비단계, 제1세팅단계, 제1피막형성단계를 포함한다.
상기 제1용기 준비단계는 황산(H2SO4)이 포함된 제1전해액이 수용된 제1용기를 준비하는 단계이다. 상기 제1용기는 6m 정도의 길이를 갖는 인발대상 소재를 수용할 수 있도록 8 내지 10m의 길이를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 제1전해액은 상기 황산이 20 내지 30 중량%이고, 나머지는 물로 이루어지고, 50 내지 60℃의 온도를 갖는다. 이때, 제1전해액에서 물은 70 내지 80 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 제1용기 일측에는 상기 제1전해액을 50 내지 60℃의 온도로 유지시키기 위해 전열장치가 설치될 수도 있다. 상기 전열장치는 제1용기에 설치되어 제1전해액의 온도를 측정하는 제1온도센서, 상기 제1용기에 설치되어 상기 제1용기에 설치된 제1전열선 및 제1온도센서를 통해 측정된 온도 데이터를 토대로 제1전해액이 50 내지 60℃의 온도로 유지되도록 제1전열선을 작동시키는 제1제어부를 구비한다.
제1세팅단계는 제1용기 내부에, 제1전해액에 침지도록 제1전극 및 인발대상 소재를 설치하는 단계이다. 이때, 제1전극은 도전성 소재로서, 티타늄 또는 백금이 적용될 수 있다.
제1피막형성단계는 제1용기에 설치된 제1전극에 음극의 전압을 인가하고, 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 인발대상 소재에 산화피막을 형성하는 단계이다. 제1전극과 인발대상 소재에 각각 전압공급수단을 연결한 다음, 상호 다른 극의 전압을 인가한다. 이때, 전압 인가 시간은 10초 내지 5분이 바람직하다. 여기서, 양극인 인발대상 소재의 표면에는 제1전해액의 황산에 의해 산화피막이 형성된다.
한편, 제1산화단계(S120) 이후에 수세공정이 더 포함될 수 있으나, 상기 수세공정은 종래에 도금 분야에서 일반적으로 사용되는 공정이므로 상세한 설명은 생략한다.
제2산화단계(130)는 산화피막이 형성된 인발대상 소재에 아연피막을 형성하는 단계이다. 이때, 제2산화단계(130)는 양극산화법에 의해 상기 인발대상 소재에 상기 아연피막을 형성하는 것으로서, 전해조 준비단계, 설치단계, 전압인가단계를 포함한다.
상기 전해조 준비단계는 인산과 아연이 포함된 피막제가 수용된 전해조를 준비하는 단계이다. 상기 전해조는 6m 정도의 길이를 갖는 인발대상 소재를 수용할 수 있도록 8 내지 10m의 길이를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 피막제는 인산(H3PO4)이 20 내지 30 중량%, 산화 아연(ZnO) 5 내지 10 중량%, 질산(HNO3) 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어지고, 65 내지 75℃의 온도를 갖는다. 이때, 피막제에서 물은 45 내지 65 중량%을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피막제는 전산도가 35 내지 40 point, 유리산도가 4.5 내지 5.5, pH 값이 6 내지 7, 촉직도 1.0 내지 1.5이다.
상기 전산도(TA)는 피막제 내에 함유되는 산성성분의 잔량을 나타내는 것이며, 피막제 10cc를 채취하여 페놀프탈레인(P.P)를 지시약으로 하여 0.1N-NaOH로 적정할 때, 중화에 요구되는 NaOH의 cc의 수를 의미한다.
상기 유리산도(FA)는 피막제 내에 함유되는 유리산도의 농도를 나타내며, 피막제 10cc를 채취하여 브롬페놀블루(B.P.B)를 지시약으로 하여 0.1N-NaOH로 적정할 때, 중화에 요구되는 NaOH의 cc의 수를 의미한다. 유리산도가 5.5보다 높을 경우, Etching 시간이 길어져 이로 인해 화성시간이 높아지고, 또한 아연 피막 속의 제3인산염의 함유량이 감소되므로 내식성이 감소된다. 유리산도가 4.5보다 낮을 경우, Etching 시간의 불충분으로 내식성이 감소되고, 침전물 생성이 인발대상 소재 부근 뿐만 아니라 피막제 전체에 걸쳐 생성되므로 상기 인발대상 소재가 다량의 이상물로서 소실될 수 있다.
한편, 상기 피막제에 침지된 상기 도전판 및 인발대상 소재에 전압을 인가시 발생되는 수소가스가 상기 아연피막의 형성을 간섭하는 것을 방지하기 위해 상기 피막제에 상기 수소가스를 제거할 수 있도록 상기 피막제에 촉진제를 첨가할 수도 있다. 이때, 상기 촉진제는 아질산나트륨(NaNO2) 및 인산소다(Na3H2PO4)가 포함된 것으로서, 아질산나트륨이 30 내지 40 중량%, 인산소다 5 내지 10 중량%, 나머지는 물로 이루어진다. 이때, 촉진제에서 물은 50 내지 65 중량%을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 촉진제는 후술되는 전압인가단계 중에 피막제에서 발생하는 수소가스를 제거하여 보다 안정적으로 인발대상 소재에 아연피막이 형성된다.
한편, 전해조 일측에는 상기 피막제를 65 내지 75℃의 온도로 유지시키기 위해 전열장치가 설치될 수도 있다. 상기 전열장치는 전해조에 설치되어 피막제의 온도를 측정하는 제2온도센서, 상기 전해조에 설치되어 상기 전해조에 설치된 제2전열선 및 제2온도센서를 통해 측정된 온도 데이터를 토대로 피막제가 65 내지 75℃의 온도로 유지되도록 제2전열선을 작동시키는 제2제어부를 구비한다.
설치단계는 전해조 내부에, 피막제에 침지되도록 도전성 도전판 및 인발대상 소재를 설치하는 단계이다. 이때, 도전판은 도전성 소재로서, 티나늄 또는 백금이 적용될 수 있다.
전압인가단계는 전해조에 설치된 도전판에 음극의 전압을 인가하고, 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 인발대상 소재에 아연피막을 형성하는 단계이다. 도전판과 인발대상 소재에 각각 전압공급수단을 연결한 다음, 상호 다른 극의 전압을 인가한다. 이때, 전압인가 시간은 10초 내지 5분인 것이 바람직하다. 양극인 인발대상 소재의 표면에는 피막제의 인산계 아연에 의해 아연피막이 형성된다. 이때, 제2산화단계(130) 전에 인발대상 소재의 표면에 산화피막이 마련되어 있으므로 보다 용이하게 인발대상 소재에 아연피막이 형성될 수 있다.
한편, 제2산화단계(130) 이후에 수세공정이 더 포함될 수 있으나, 상기 수세공정은 종래에 도금 분야에서 일반적으로 사용되는 공정이므로 상세한 설명은 생략한다.
붕사단계(140)는 제2산화단계(130) 및 루베단계(150) 사이에 상기 인발대상 소재의 표면에 붕사를 도포하는 단계이다. 작업자는 내부에 붕사가 수용된 수용용기를 준비하고, 상온에서 상기 아연피막이 형성된 인발대상 소재에 붕사를 도포한다. 이때, 인발대상 소재에 붕사가 균일하게 도포되도록 수용용기에 수용된 붕사에 인발대상 소재를 침지시키는 것이 바람직하다. 상기 붕사단계(140)는 10초 정도 진행하는 것이 바람직하다. 상기 붕사단계(140)는 루베단계(150)의 전처리단계로서, 후술되는 루베단계(150)의 윤활제가 인발대상 소재 표면에 용이하게 담기도록 한다.
루베단계(150)는 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 윤활처리하는 단계이다. 여기서, 작업자는 상기 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재를 스테아린산(C18H36O2), 가성소다(NaOH)가 포함된 윤활제가 수용된 윤활용기를 준비하고, 상기 윤활제에 상기 인발대상 소재를 1분 내지 5분 동안 침지시킨다. 상기 인발대상 소재에 형성된 산화피막 및 아연피막에 의해 윤활제가 담겨 인발 가공시 금형과의 마찰을 감소시킨다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 아연피막 생성 전에, 인발대상 소재를 탈지하고, 표면에 황산에 의해 산화피막을 형성하므로 보다 안정적으로 인발대상 소재의 표면에 인산계 아연피막을 형성할 수 있고, 상기 아연피막에 루베공정을 실시할 수 있어 인발 금형에 별도의 오일 공급 수단이 요구되지 않는 장점이 있다.
한편, 도 2에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법에 대한 순서도가 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 상기 금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법은 전처리 단계(S160), 탈지단계(S110), 제1산화단계(S120), 제2산화단계(130), 붕사단계(140) 및 루베단계(150)를 포함한다. 상기 탈지단계(S110), 제1산화단계(S120), 제2산화단계(130), 붕사단계(140) 및 루베단계(150)는 도 1의 실시 예에 따른 탈지단계(S110), 제1산화단계(S120), 제2산화단계(130), 붕사단계(140) 및 루베단계(150)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 전처리 단계(S160)는 상기 탈지단계(S110) 이전에, 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 단계이다. 전처리 단계(S160)는 양극산화법에 의해 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 것으로서, 제2용기 준비단계, 제2세팅단계, 제2피막형성단계를 포함한다.
상기 제2용기 준비단계는 황산(H2SO4)이 포함된 제2전해액이 수용된 제2용기를 준비하는 단계이다. 상기 제2용기는 6m 정도의 길이를 갖는 인발대상 소재를 수용할 수 있도록 8 내지 10m의 길이를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 제2전해액은 상기 황산이 20 내지 30 중량%이고, 나머지는 물로 이루어지고, 50 내지 60℃의 온도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제2용기 일측에는 상기 제2전해액을 50 내지 60℃의 온도로 유지시키기 위해 전열장치가 설치될 수도 있다. 상기 전열장치는 제2용기에 설치되어 제2전해액의 온도를 측정하는 제3온도센서, 상기 제2용기에 설치되어 상기 제2용기에 설치된 제3전열선 및 제3온도센서를 통해 측정된 온도 데이터를 토대로 제2전해액이 50 내지 60℃의 온도로 유지되도록 제3전열선을 작동시키는 제3제어부를 구비한다.
제2세팅단계는 제2용기 내부에, 제2전해액에 침지도록 제2전극 및 인발대상 소재를 설치하는 단계이다. 이때, 제2전극은 도전성 소재로서, 티타늄 또는 백금이 적용될 수 있다.
제2피막형성단계는 제2용기에 설치된 제2전극에 음극의 전압을 인가하고, 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 인발대상 소재에 산화피막을 형성하는 단계이다. 제2전극과 인발대상 소재에 각각 전압공급수단을 연결한 다음, 상호 다른 극의 전압을 인가한다. 이때, 전압 인가 시간은 10초 내지 5분이 바람직하다. 여기서, 양극인 인발대상 소재의 표면에는 제2전해액의 황산에 의해 산화피막이 형성된다.
한편, 전처리 단계(S160) 이후에 수세공정이 더 포함될 수 있으나, 상기 수세공정은 종래에 도금 분야에서 일반적으로 사용되는 공정이므로 상세한 설명은 생략한다.
상술된 바와 같이 탈지단계(S110) 이전에 전처리 단계(S160)를 통해 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하고, 탈지단계(S110) 이후에 제1산화단계(S120)를 통해 인발대상 소재의 포면에 산화피막을 재형성하므로 인발대상 소재의 표면에 균일하도록 복수의 산화피막이 적층되므로 내식성이 향상될 뿐 아니라 제2산화단계(130) 및 루베단계(150)의 작업효율이 보다 더 향상되는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
S110: 탈지단계
S120: 제1산화단계
S130: 제2산화단계
S140: 붕사단계
S150: 루베단계

Claims (17)

  1. 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 중 어느 하나로 형성된 인발대상 소재를 탈지하는 탈지단계;
    상기 탈지단계에 의해 탈지된 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 제1산화단계;
    상기 제1산화단계 이후에 상기 산화피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 아연피막을 형성하는 제2산화단계;를 포함하고,
    상기 제1산화단계는
    황산이 포함된 제1전해액이 수용된 제1용기를 준비하는 제1용기 준비단계;
    상기 제1용기 내부에, 상기 제1전해액에 침지되도록 제1전극 및 상기 인발대상 소재를 설치하는 제1세팅단계;
    상기 제1용기에 설치된 상기 제1전극에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 제1피막형성단계;를 포함하고,
    상기 제2산화단계는
    인산과 아연이 포함된 피막제가 수용된 전해조를 준비하는 전해조 준비단계;
    상기 전해조 내부에, 상기 피막제에 침지되도록 도전성 도전판 및 상기 산화피막이 형성된 인발대상 소재를 설치하는 설치단계;
    상기 전해조에 설치된 상기 도전판에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 산화피막이 형성된 인발대상 소재에 상기 아연피막을 형성하는 전압인가단계;를 포함하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈지단계는 상기 인발대상 소재를 에틸렌디아민사아세트산(Ethylene Diamine Tetra acetic acid) 및 수산화칼륨(Potassium Hydroxide)이 포함된 탈지제에 기설정된 침지시간 동안 침지시키는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탈지제는 상기 에틸렌디아민사아세트산이 10 내지 15 중량%, 상기 수산화칼륨 2 내지 4 중량%, 표면활성제 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어진,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피막제는 인산(H3PO4)이 20 내지 30 중량%, 산화 아연(ZnO) 5 내지 10 중량%, 질산(HNO3) 10 내지 15 중량%, 나머지는 물로 이루어진,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피막제에 침지된 상기 도전판 및 인발대상 소재에 전압을 인가시 발생되는 수소가스가 상기 아연피막의 형성을 간섭하는 것을 방지하기 위해 상기 피막제에 상기 수소가스를 제거할 수 있도록 상기 전해조 준비단계에서, 상기 피막제에 촉진제를 첨가하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 촉진제는 아질산나트륨(NaNO2) 및 인산소다(Na3H2PO4)가 포함된,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 촉진제는 아질산나트륨이 30 내지 40 중량%, 인산소다 5 내지 10 중량%, 나머지는 물로 이루어진,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 탈지단계 이전에, 상기 인발대상 소재의 표면에 산화피막을 형성하는 전처리 단계;를 더 포함하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전처리 단계는
    황산이 포함된 제2전해액이 수용된 제2용기를 준비하는 제2용기 준비단계;
    상기 제2용기 내부에, 상기 제2전해액에 침지되도록 제2전극 및 상기 인발대상 소재를 설치하는 제2세팅단계;
    상기 제2용기에 설치된 상기 제2전극에 음극의 전압을 인가하고, 상기 인발대상 소재에는 양극의 전압을 인가하여 상기 인발대상 소재에 상기 산화피막을 형성하는 제2피막형성단계;를 포함하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2산화단계 이후에, 상기 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재에 윤활처리하는 루베단계;를 더 포함하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 루베단계는 상기 아연피막이 형성된 상기 인발대상 소재를 스테아린산(C18H36O2), 가성소다(NaOH)가 포함된 윤활제에 기설정된 시간동안 침지시키는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 윤활제는 상기 스테아린산이 10 내지 20 중량%, 상기 가성소다 5 내지 7 중량%, 붕사(Na2B4O710H2O) 10 내지 20 중량%, 나머지는 물로 이루어진,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2산화단계 및 루베단계 사이에 상기 인발대상 소재의 표면에 붕사를 도포하는 붕사단계;를 더 포함하는,
    금속성 파이프의 인발을 위한 아연피막 생성 방법.




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