KR100657653B1 - 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법은 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판과; 나선형 홈에 위치된 프로펠러 형상의 난류유도체와; 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판과; 끼움홀에 이동가능하게 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉; 및 중공형 부품의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉을 구비한다. 이와 같은 구성의 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법은 난류작용이 부가되기 때문에 도금액 분포가 균일하게되는 효과를 제공할 수 있다.

중공, 전기 도금

Description

중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법{Apparatus and method for electro-plating to parts with center hole}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기도금 장치를 도시한 단면도,

도 2는 도 1의 하부판을 도시한 사시도,

도 3은 도 1의 장치방법을 나타낸 흐름도이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100..중공형 부품용 전기도금 장치

110...하부판 112...관통공

114...나선형의 홈 120...난류유도체

122...끼움홈 130...상부판

132...끼움홀 140...양극봉

150...음극봉 160...격막

본 발명은 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공을 갖는 부품의 내부를 마스킹 없이 전기 도금하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기도금은 도금하고자 하는 금속을 음극으로 하고 전착시키고자 하는 금속을 양극으로 하여, 전착시키고자 하는 금속의 이온을 함유한 전해액 속에 넣고, 전류를 통하게 하여 전해함으로써 원하는 금속이온이 도금되고자 하는 물체의 표면에 입혀지는 것이다.

그러나 도금할 부분이 일부일 경우 도금될 부분을 제외한 부위에 표면피복제(마스킹재)를 입혀 전기도금을 하고 다시 표면피복제를 제거해야 한다.

그리고 도금될 부분이 특히 자동차에 사용되는 차동기어 같이 외부가 복잡한 형상을 이루고 있는 부품 내 중공 내벽일 경우 표면피복제를 부착하고 제거하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다.

게다가 도금액을 도금될 부위에 흘러 보내어 도금을 할 경우, 액체가 가진 점성의 특성이나, 도금액이 한쪽으로 치우쳐 흘러가는 등 도금액이 균일하게 도포되지 않는다. 이로 인하여 도금될 부위의 도금이 균일한 두께로 되지 않는 문제점이 있다.

아울러 도금될 부품들이 직렬로 나열되어 전류를 통하여 도금할 경우, 도금될 부품간에 전류 강도가 달라짐으로써 도금액의 이온전도가 달라 도금되는 두께가 일정하게 되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 표면피복제없이 전기도금을 할 수 있도록 개선된 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법을 제공 하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 중공형 부품 내 도금액이 균일하게 분사되어 도금액 분포가 균일하도록 하는 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 도금될 부품들이 직렬로 나열되어 전류를 통하여 도금할 경우에도 도금될 부품들 각각 마다 그 도금 두께가 일정하게 되도록 하는 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 일 측면에 따른 중공형 부품용 전기도금 장치는, 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판과; 상기 나선형 홈에 위치된 프로펠러 형상의 난류유도체와; 상기 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판과; 상기 끼움홀에 이동가능하게 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉; 및 상기 중공형 부품의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉을 구비한다.

여기서, 상기 중공형 부품은 차동기어일 수 있다.

그리고 상기 난류유도체는, 그 중앙에 끼움홈이 형성되고, 상기 양극봉이 상 기 끼움홈에 결합하여 상기 양극봉을 고정 지지해줄 수 있다.

또한, 상기 중공형 부품이 다수 개일 경우, 상기 중공형 부품과 상기 중공형 부품의 사이에 위치된 격막을 더 구비할 수 있다.

게다가 상기 격막은 연성이 있는 절연체일 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 중공형 부품용 전기도금 방법은, 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고, 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판을 설치하는 하부판설치단계와; 상기 나선형 홈에 위치되는 프로펠러 형상의 난류유도체를 설치하는 난류유도체설치단계와; 상기 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판을 설치하는 상부판설치단계과; 상기 끼움홀에 이동가능하게 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉을 설치하는 양극봉설치단계; 및 상기 중공형 부품의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉을 설치하는 음극봉설치단계를 포함한다.

여기서, 상기 중공형 부품은 차동기어일 수 있다.

그리고 상기 난류유도체는, 그 중앙에 끼움홈이 형성되고,상기 양극봉이 상기 끼움홈에 결합하여 상기 양극봉이 고정 지지되는 양극봉끼움단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 중공형 부품이 다수 개일 경우, 상기 중공형 부품과 상기 중공형 부품의 사이에 격막을 설치하는 격막설치단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 격막은 연성이 있는 절연체인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기도금 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 하부판을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 장치방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 중공형 부품용 전기도금 장치(100)는 하부판(110)과, 난류유도체(120)와, 상부판(130)과, 양극봉(140) 및 음극봉(150)을 구비한다.

더욱 구체적으로, 중공형 부품용 전기도금 장치(100)는 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품(C)과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈(114)이 형성되고 도금액이 유동되는 관통공(112)이 형성된 하부판(110)을 구비한다. 여기서 상기 중공형 부품(C)은 차동기어인 것이 바람직하다.

그리고 상기 나선형 홈(114)에 프로펠러 형상의 난류유도체(120)가 위치된다. 여기서 프로펠러형상의 난류유도체(120) 깃의 각은 기울여져 있고 기울여진 깃을 따라 도금액이 흘러들어 회전을 하면서 원심력을 갖게 된다.

이는 도금액이 하부판(110)으로부터 유입되어 상기 상부판으로 흘러가면서 교반 작용이 일어나, 도금액이 중공형 부품에서 난류작용을 부가 받게 되어 도금액이 균일하게 도포될 수 있다.

그리고 상기 상부판(130)은 상기 적어도 하나인 중공형 부품(C)의 상측에 위치된다. 상측에 위치된 상부판(130)은 중앙부에 끼움홀(132)이 형성된다. 상기 끼움홀(132)에는 이동가능하게 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉(140)이 구비된다.

상기 양극봉(140)으로 흐르는 전류는 상기 하부판(110)으로부터 상기 상부판(130)으로 흐른다. 여기서 상기 하부판(110)으로부터 유입된 도금액은 상기 상부판(130)을 통하여 배출될 수 있다. 여기서 상기 상부판(130)은 배출관(미도시)을 형성할 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 난류유도체(120)는 중앙부에 상기 양극봉(140)에 대응되는 끼움홈(122)이 형성될 수 있다. 게다가 상기 끼움홈(122)에 상기 양극봉(140)이 맞닿아 상기 양극봉(140)이 지지될 수 있다.

상기 양극봉(140)은 그 위치가 조절될 수 있으며 이에 따라 나선형 홈(114)에 위치된 상기 난류유도체(120)의 위치가 변경되어 상기 양극봉(140)을 지지할 수 있다. 여기서 나선형 홈(114)은 걸림쇠(미도시)를 구비하여 상기 난류유도체(120)가 고정될 수 있게 할 수 있음은 물론이다. 또한 상기 걸림쇠는 그 내측으로 삽입 될 수 있어 사용자가 상기 난류유도체(120)의 위치를 원하는 곳에 장착할 수 있음은 물론이다.

상기 양극봉(140)은 상기 끼움홈(122)에 의해 지지 될 수 있다. 아울러 상기 양극봉(140)은 상기 상부판(130)에 의해 지지될 수 있다. 상기 상부판(130) 및 상기 하부판(110)은 조임수단을 더 구비할 있다. 상기 조임수단은 상부판에 이동가능하게 결합된 양극봉(140)을 지지할 수도 있다. 사용자의 선택에 따라 양극봉(140)의 높이를 조절 함은 물론이다.

게다가 상기 중공형 부품(C)의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉(150)을 구비한다.

아울러 상기 중공형 부품(C)이 다수 개일 경우, 상기 중공형 부품(C)과 상기 중공형 부품(C)의 사이에 격막(160)을 더 구비할 수 있다. 상기 격막(160)은 연성이 있는 절연체인 것이 바람직하다. 절연체는 상기 다수의 중공형 부품(C)들 사이에 위치함으로써 각각의 상기 중공형 부품(C)의 전류를 차단함으로써 직렬연결을 병렬연결로 전환하게 된다. 그리고 상기 격막은 도금액이 중공형 부품용 전기도금장치(100) 외부로 유출되는 것을 막을 수 있다.

직렬연결로 인하여 전류가 처음 통하는 상기 하부판(110)에 근접한 상기 중공형 부품(C)과 상부판(130)에 근접한 상기 중공형 부품(C)간의 전류강도가 상이하였던 봐를 병렬연결로 인하여 각각의 전류강도를 동일하게 해줄 수 있다.

동일한 강도의 전류는 각각의 상기 중공형 부품(C)에 도금액 속의 금속이온을 균일하게 착상할 수 있고, 균일한 분포의 금속이온은 중공형 부품의 도금두께를 일정하게 할 수 있다.

아울러, 격막(160)이 연성을 가질 경우 격막(160)과 상기 중공형 부품(C)의 기밀정도를 더욱 높여주게 되어 상기 전기도금장치(100)의 내부의 밀폐를 견고하게 한다. 여기서 절연체는 테프론인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 중공형 부품용 도금장치의 도금방법을 도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 중공형 부품을 바렐 조에서 탈지(무전해 및 전해)를 하는 탈지단계를 수행할 수 있다. 여기서 상기 중공형 부품은 차동기어인 것이 바람직하다.

상기 탈지단계 후 세척을 하는 세척단계를 수행할 수 있다. 상기 세척단계를 한 후 건조하는 건조단계를 수행할 수 있다.

상기 건조단계 후 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고, 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판을 설치하는 하부판설치단계(s310)를 한다.

상기 하부판 설치단계(s310) 후 상기 나선형 홈에 위치되는 프로펠러 형상의 난류유도체를 설치하는 난류유도체설치단계(s320)를 한다.

상기 난류유도체설치단계(s320) 후 상기 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판을 설치하는 상부판설치단계(s330)를 한다.

상기 상부판설치단계(s330) 후 상기 끼움홀에 이동가능하게 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉을 설치하는 양극봉설치단계(s340)를 수행한다. 여기서 상기 난류유도체는, 그 중앙에 끼움홈이 형성되고, 상기 양극봉이 상기 끼움홈에 결합하여 상기 양극봉이 고정 지지되는 양극봉끼움단계를 수행할 수 있다.

여기서, 상기 하부판설치단계(s310)와 상기 상부판설치단계(s330)는 먼저 상기 상부판설치단계(s330)를 한 후 상기 하부판설치단계(s310)를 한 다음 상기 난류유도체설치단계(s320)를 수행할 수도 있으며, 상기 양극봉설치단계(s340)를 한 후 상기 상부판설치단계(s330)를 한 후 상기 하부판설치단계(s310)를 수행할 수도 있다. 이는 작업의 특성에 따라 사용자가 결정할 수 있다.

게다가, 상기 중공형 부품이 다수 개일 경우, 상기 중공형 부품과 상기 중공형 부품의 사이에 격막을 설치하는 격막설치단계 수행할 수 있다. 여기서, 상기 격막은 연성이 있는 절연체인 것이 바람직하다.

상기 격막설치단계 후 상기 중공형 부품과 상기 상부판과 하부판 및 양극봉을 직진도를 맞추어 완전히 고정시켜 도금액이 유입 및 배출 되는 배관을 연결하는 배관연결단계를 수행할 수 있다.

상기 배관연결단계 후 음전극을 나타내는 음극봉을 상기 중공형 부품의 외 측에 연결 설치하는 음극봉설치단계(s350)를 한다.

상기 음극봉설치단계(s350) 후 도금액을 공급하여 도금을 하는 도금단계를 수행할 수 있다. 상기 도금단계 후 세척수를 공급하여 세척을 하는 세척단계를 수행할 수 있다.

끝으로, 상기 전기도금장치를 분리하여 2차 세척 후 건조하는 마무리단계를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 중공형 부품용 전기도금 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 표면피복제없이 전기도금을 할 수 있다.

둘째, 도금액이 한쪽으로 치우쳐 흘러가지않아 균일하게 도포되어 도금될 부품에 균일한 두께로 도금될 수 있다.

셋째, 부품들이 직렬로 나열되어 전류를 통하여 도금할 경우에도 도금될 부품들 각각 마다 그 도금 두께가 일정하게 될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

1. 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판과;

   상기 나선형 홈에 위치된 프로펠러 형상의 난류유도체와;

   상기 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판과;

   상기 상부판의 끼움홀에 이동가능하게 끼움 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉; 및

   상기 중공형 부품의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 중공형 부품은 차동기어인 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 난류유도체는, 그 중앙에 끼움홈이 형성되고,

   상기 양극봉이 상기 끼움홈에 결합하여 상기 양극봉을 고정 지지해주는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 중공형 부품이 다수 개일 경우,

   상기 중공형 부품과 상기 중공형 부품의 사이에 위치된 격막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 격막은 연성이 있는 절연체인 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 장치.
6. 그 상부는 적어도 하나인 중공형 부품과 기밀적으로 결합되며, 중앙부에는 나선형의 홈이 형성되고, 도금액이 유동되는 관통공이 형성된 하부판을 설치하는 하부판설치단계와;

   상기 나선형 홈에 위치되는 프로펠러 형상의 난류유도체를 설치하는 난류유도체설치단계와;

   상기 적어도 하나인 중공형 부품의 상측에 위치되며, 중앙부에는 끼움홀이 형성된 상부판을 설치하는 상부판설치단계와;

   상기 상부판의 끼움홀에 이동가능하게 끼움 결합되며 양전극을 나타내는 양극봉을 설치하는 양극봉설치단계; 및

   상기 중공형 부품의 외 측에 연결되며 음전극을 나타내는 음극봉을 설치하는 음극봉설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 중공형 부품은 차동기어인 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 방법.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 난류유도체는, 그 중앙에 끼움홈이 형성되고,

   상기 양극봉이 상기 끼움홈에 결합하여 상기 양극봉이 고정 지지되는 양극봉끼움단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 방법.
9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 중공형 부품이 다수 개일 경우,

   상기 중공형 부품과 상기 중공형 부품의 사이에 격막을 설치하는 격막설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 격막은 연성이 있는 절연체인 것을 특징으로 하는 중공형 부품용 전기도금 방법.

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