KR200234015Y1 - 배럴형 전기 도금장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전 배럴형 전기 도금장치에 관한 것으로, 비도전성 도금체의 표면에 니켈의 도금시 도금두께의 균일화 및 도금 효율을 향상시키기 위해 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기도금장치는 크기가 작은 도금체를 도금조의 도금용액과 교반혼합시켜 도금하는 회전 배럴형 전기 도금장치에 있어서, 내부에 도금체가 수납되는 배럴과, 배럴을 도금 용액 내부에서 소정의 속도로 회전시키기 위한 회전수단과, 배럴 내에 도금체와 동시에 수납되어 도금용액과 함께 교반혼합되는 다수개의 더미 전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

배럴형 전기 도금장치{An electroplating apparatus}

본 고안은 회전 배럴형 전기 도금장치에 관한 것으로서, 특히, 더미 전극을 사용하여 비도전성인 세라믹으로 된 도금체에 열압착된 몰리브텐 표면으로 니켈을 전기 도금하는 과정에서 니켈 도금의 도금 두께 균일도 및 도금효율을 향상시키기 위한 회전 배럴형 전기 도금장치에 관한 것이다.

일반적으로 도금(plating)은 물질의 표면 상태를 개선할 목적으로 물질의 표면에 다른 물질로 된 박막을 피복하는 것을 말하며, 이러한 도금의 목적은 여러 가지가 있으나 대표적으로 첫째 원재료의 내식성 부족을 보완하고자 특정한 환경 속에서도 견딜 수 있는 금속박막을 입히는 방식(防蝕), 둘째 마모에 견딜 수 있도록 원재료보다 단단한 금속박막을 입히는 표면경화, 셋째 원재료의 표면에 귀금속 또는 색채가 아름다운 금속 합금의 박막을 붙이는 표면 미화, 넷째 빛 또는 열의 반사율을 높인다든지 또는 평활한 표면과 광택을 위해 금속 박막을 붙이는 표면의 평활화 및 반사율 개선을 위해 사용된다.

이러한 목적을 가지는 도금의 종류로는 전기 도금, 융해금속 침지도금, 용사분무도금, 증착도금, 음극분무도금 등으로 나뉘며, 이중 전기도금이 가장 널리 쓰이고 있다,

전기 도금은 도금 탱크 내부에 전해용액을 충전시킨 다음 도금하고자 하는 금속(도금체)을 음극(캐소드)으로 하고, 전착시키고자 하는 금속(피도금체)를 양극(애노드)으로 하여, 전착시키고자 하는 금속의 이온을 함유한 전해용액속에 넣고, 통전하여 전해함으로써 바라는 금속 이온이 피도금체의 표면에 전해 석출되는 것을 이용한 것이다.

또한, 전기 도금의 종류로는 대개 자동차 펌퍼나 토스터 같이 상당한 크기의 부품을 도금 탱크에서 랙(rack)에 걸어 도금하는 랙 방식과 와셔, 너트, 볼트 및 나사못같이 크기가 작은 부품들을 회전 배럴(barrel)내에 채워넣고 도금조 내에서 회전하면서 도금하는 배럴방식이 있다.

특히, 배럴 방식을 채택한 전기 도금장치는 소형 부품을 대량으로 도금하기에 적합하여 랙 방식에 비해 인건비, 단위 시간당 생산성 면에서 큰 이점이 있으나, 많은 수의 소형 부품을 한꺼번에 도금하므로 회전 배럴 내의 위치에 따라 통전성, 전류 분포의 편차가 발생되어 외관, 도금 두께가 균일하지 못하고 큰 편차가 발생되는 문제점이 있어왔다.

또한, 도금하고자 하는 부품이 세라믹 또는 비철금속 등 비전도성인 경우, 회전 배럴 내에서 도금액과 교반 혼합하는 과정에서 음극과 양극 사이에 통전성이 저하되어 도금 두께가 불균일해지는 문제점이 있어왔다.

이를 해소하기 위해 회전 배럴 내에 위치된 도금체를 균일하게 롤링시키거나 혼합되도록 하거나, 또는 전류 분포를 균일하게 하도록 하거나 음극 접점을 최적화하는 등 많은 노력이 있어왔다.

따라서, 본 고안은 회전 배럴 내에서 비전도성 도금체를 도금하는 과정에서 도금 두께, 외관을 균일하게 할 뿐만 아니라 전류 분포의 균일 및 음극 접점이 최적화되도록 개선된 회전 배럴형 전기 도금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위해 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치는 크기가 작은 도금체를 도금조의 도금용액과 교반 혼합시켜 도금하는 회전 배럴형 전기 도금장치에 있어서, 내부에 도금체가 수납되는 배럴과, 배럴을 도금 용액 내부에서 소정의 속도로 회전시키기 위한 회전수단과, 배럴 내에 도금체와 동시에 수납되어 도금용액과 함께 교반 혼합되는 다수개의 더미 전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치를 설명하기 위한 평면도.

도 2 는 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치를 설명하기 위한 단면도.

도 3 은 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치에 사용되는 더미 전극을 설명하기 위한 정면도.

도 4 는 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치에 사용되는 더미 전극을 설명하기 위한 측면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 도금조 10 : 배럴(barrel)

11 : 음극봉 14 : 지지대

15 : 니켈판 16 : 도금체

20 : 구동축 21a,21b : 제1,2구동기어

22 : 피구동기어 30 : 더미전극

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치의 평면도이고, 도 2 는 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치는 세라믹 또는 비철금속 등의 비도전성 도금체를 도금하기 위한 것으로서, 도금 장치의 배럴(10)은 엘리베이터(미도시)에 의해 상하 방향으로 도금조(1)내부로 리프팅되도록 좌우로 입설된 지지대(14)에 연결 설치되되, 지지대(4)와 양단부가 베어링 장치로 회동 가능하게 연결 설치된다.

여기서, 지지대(14)의 상단부에는 엘리베이터의 걸개에 걸려지는 고리부(16)가 형성되어 엘리베이터에 의해 배럴(10)은 리프팅된다.

이러한 배럴(10)은 통상적으로 단면의 형태가 원형 또는 다각형으로 형성되나, 롤링과정에서 롤링 효과를 좋게 하기 위해 다각형으로 형성되고, 다각형 외부 표면에 도금액이 입출되는 다수개의 구멍이 형성되어 있어 도금조(1)에 리프팅되면 도금용액이 내부로 유입되도록 되어 있다.

여기서, 도금조(1)내부에는 피도금체의 역할을 하여 도금체(16)의 표면에 니켈 도금을 하기 위해 양극의 전류가 인가되는 전류판으로써 니켈판(15)이 일측에 위치된다.

그리고, 배럴(10)에는 도금체(16)와 도금용액이 서로 교반 혼합되도록 하기 위해 배럴을 도금조(1)내부에서 소정의 속도로 회전시키는 회전 수단이 구비된다.

여기서, 회전수단으로는 지지대(14)에 관통되게 설치되고 일단부에 도금조(1) 외부에 형성된 구동수단에 의해 구동되는 제1구동기어(21a) 및 중단부에 제2구동기어(21b)가 형성된 구동축(20)과, 구동축(20)의 제2구동기어(21b)와 맞물리게 배럴(10)의 일단부에 설치된 피구동기어(22)를 포함하여 구성된다.

따라서, 엘리베이터에 의해 배럴(10)이 도금조(1)내부에 리프팅되면 도금조 외부에 설치된 구동수단과 구동축의 제1구동기어(21a)가 서로 맞물려 회전하게 되고, 이에 따라 구동축의 제2구동기어(21b)가 배럴의 피구동기어(22)와 맞물려 회전하면서 배럴(10)이 소정 속도로 회전하게 된다.

또한, 배럴(10)의 양단에는 전기 도금을 위해 내부의 전류를 단속하면서 공급하기 위한 음극봉(11)이 각각 설치된다.

여기서, 음극봉(11)은 배럴(10)의 양단에 각각 플랜지(12)를 설치하고, 플랜지(12)내부에 음극봉을 삽입 설치하여 전류를 공급하거나 단속하도록 한다.

이때, 음극봉(11)은 절연체(13)를 사용하여 배럴의 양단에서 배럴의 중심으로 1/3 또는 1/4 지점까지 돌출되게 절연시켜 위치되도록 한다.

이와 같이 음극봉(11)을 배럴의 양단에서 배럴의 중심으로 1/3 또는 1/4 지점까지돌출되게 절연시켜 위치되도록 하는 것은 음극봉이 배럴의 양단에 근접되게 위치하는 경우 배럴의 양단에서의 통전성은 좋으나, 배럴의 중심에서의 통전성은 떨어지게 되는 것을 해결하기 위해 배럴 내부의 통전성을 균일하게 하기에 적합한 위치이기 때문이다.

그리고, 배럴(10)의 내부에는 수납된 도금체(16)의 도금효율을 향상시키기 위해 비도전성 도금체와 별개로 전도성 더미전극(30)이 소형 도금체와 함께 수납되어 도금액과 교반 혼합된다.

도 3 과 도 4를 참조하면, 더미전극(30)은 평탄하게 형성된 머리부(31)와, 머리부에 수직하게 입설되고 머리부의 길이보다 더 길게 형성된 돌기부(32)를 포함하여 이루어져 단면의 형태가 'T'자 형태가 되도록 한다.

또한, 더미전극(30)은 머리부의 세로방향 길이(a)와 돌기부의 가로방향 길이(b)가 3 : 4 비율이 되도록 하며, 머리부의 세로방향 길이(a)가 3mm 가 되도록 하고, 돌기부의 가로방향 길이(b)가 4mm가 되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 배럴(10)내에 도금체(16)와 더미전극(30)을 함께 넣어 교반 혼합시키는 것은 배럴 내부의 전류 분포의 정도를 균일하게 함과 동시에 통전성을 좋게 하여 도금효율을 향상시키기 위한 것이다.

즉, 배럴(10)을 회전시켜 도금체(16)와 더미전극(30)을 동시에 교반 혼합시킴에 따라 도금체와 도금체 사이에 더미전극이 위치하게 되어 도금체(16)가 표면층으로 신속하게 나올 수 있도록 도금체를 밀어 내는 역할을 할 뿐만 아니라, 음극의 전류가 인가되는 음극봉(11)과 양극의 전류가 인가되는 양극인 니켈판(15)사이의 통전성을향상시키게 된다.

따라서, 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치는 배럴(10)내부에 도금체(16)와는 별개의 더미 전극을 수납한 상태에서 도금체와 더미 전극을 도금 용액 내에서 교반 혼합시킴으로써 전류 분포를 균일하게 하고, 통전성을 향상시켜 균일한 도금두께를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 고안에 따른 회전 배럴형 전기 도금장치는 음극봉을 배럴의 양단에서 일정거리 돌출시킴으로써 배럴 내부의 통전성을 향상시켜 균일한 도금 두께를 얻을 수 있게 된다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 회전 배럴 전기도금장치는 더미 전극을 사용함으로써 도금체와 도금액의 교반 혼합과정에서 배럴 내부에 균일한 전류 분포 및 통전성을 유지하도록 하여 비도전성이며 소형으로 된 다수개의 도금체 표면에 균일한 두께를 가지는 도금이 가능하게 되고, 이에 따라 도금효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 배럴 내부에 음극봉이 배럴의 중심에 근접되게 설치되므로써 배럴의 양단과 중심 위치에 따른 통전성 불균일을 방지하여 도금체 표면에 균일한 두께의 도금이 가능하도록 한다.

Claims (6)

1. 크기가 작은 도금체를 도금조의 도금용액과 교반혼합시켜 도금하는 회전 배럴형 전기 도금장치에 있어서, 내부에 도금체가 수납되는 배럴과, 배럴을 도금 용액 내부에서 소정의 속도로 회전시키기 위한 회전수단과, 배럴 내에 도금체와 동시에 수납되어 도금용액과 함께 교반혼합되는 다수개의 더미 전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기 도금장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전수단은 상기 배럴의 지지대에 관통되게 설치되고 상기 도금조 외부의 구동수단에 의해 구동되는 제1구동기어 및 제2구동기어가 형성된 구동축과;

   상기 구동축의 제2구동기어와 맞물리게 상기 배럴에 설치된 피구동기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기 도금장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 더미전극은 머리부와; 상기 머리부의 길이보다 더 길게 상기 머리부에 수직하게 입설된 돌기부를 포함하여 이루어져 단면의 형태가 'T' 자 형태인 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기 도금장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 'T'자형 더미 전극의 머리부와 돌기부의 길이바가 3 : 4 비율인 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기 도금장치.
5. 제3 항 또는 제4항에 있어서,

   상기 더미전극은 상기 머리부의 세로방향 길이가 3mm이고, 상기 돌기부의 가로방향 길이가 4mm인 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기 도금장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 배럴 내부 양단에는 상기 도금조 내부에 설치된 양극판과의 통전을 위해 절연체에 의해 절연되고, 상기 배럴 내부의 중심으로 1/3 또는 1/4 지점까지 돌출되게 음극봉이 형성된 것을 특징으로 하는 회전 배럴형 전기도금장치.