KR100484990B1 - 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 표면 성형단계 →초벌 도금단계 →본 도금 단계 →표면 성형단계 →균질화 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선을 제조함으로써, 용융도금법을 취함에도 불구하고 전기도금법과 같이 방전가공기용 전극선(이하, "소재"라 칭함.)의 외표면에 균질하게 아연도금을 코팅할 수 있도록 하여 제조설비 비용을 최소화할 수 있음에 따른 도금원가의 절감으로 생산자와 실사용자 모두의 경제적 이익을 증대시켜 줄 수 있고, 생산과정에서 발생하는 유해 가스와 폐수로 인한 환경오염 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 아연 코팅층의 두께 향상과 접착력 향상으로 실사용시 가루발생을 억제시켜 전극선 전체의 기능을 향상시켜 줄 수 있도록 한 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 관한 것이다.

특히, 선재 형태의 소재 외표면을 다이스를 통해 인발하는 과정에서 끝부분이 뾰족한 외협 내광의 형태로 성형 처리하는 소재 표면 성형단계와;

상기, 소재 표면 성형단계를 거친 소재를 용해된 아연 용해조 내를 비교적 느린 속도로 통과시켜 성형된 소재의 외표면에 아연이 접착 도금되도록 하는 초벌도금단계와;

상기, 초벌 도금단계를 거친 소재를 아연 용해조 내에 체류시켜 도금을 실시함과 더불어 초벌도금에서 부착된 아연의 온도를 일정 온도 이상 취해지도록 하고, 이러한 소재를 용해조 밖으로 이동시켜 표면에 접착된 아연 도금이 굳기 전에 400℃로 예열 된 사이징 다이스를 통과시켜 일정한 두께가 되도록 성형하는 본 도금단계와;

상기, 본 도금단계를 거친 소재를 가열된 파이프 내부를 일정 속도로 통과시켜 소재 표면의 온도가 일정온도에 이르도록 한 후 선경보다 약 5μm ~ 10μm 직경이 작은 다이스를 통과시켜 초벌 및 본 도금에서 소재 표면에 부착된 아연을 소재 둘레에 동일한 두께로 평탄하게 재 성형하는 표면 성형단계와;

상기, 표면 성형단계를 거친 소재를 밀폐된 공간에 넣고 열풍을 순환시켜 제품이 고르게 가열되도록 하는 균질화 열처리단계와;

상기 균질화 열처리단계를 거친 소재를, 유입구가 5μ, 중간 부분이 3μ, 배출구가 3μ ~ 1μ의 크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스를 통과시켜서 소재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에, 단면적이 0.3 ~ 3mm²로 도금된 선재 형태의 소재가 4 ~ 80배 이상이 되게 인발하는 인발단계로 처리되는 것을 특징으로 한다.

Description

용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF ZINC COATED ELECTRODE WIRE FOR ELECTRIC DISCHARGE PROCESSOR USING HOT DIP GALVANIZING PROCESS}

본 발명은 전기방전기를 이용하여 피가공물을 절삭 가공하기 위한 코팅 전극선을 용융아연도금법을 이용하여 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소재 표면 성형단계 →초벌 도금단계 →본 도금 단계 →표면 성형단계 →균질화 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선을 제조함으로써, 용융도금법을 취함에도 불구하고 전기도금법과 같이 방전가공기용 전극선(이하, 소재라 칭함.)의 외표면에 균질하게 아연도금을 코팅할 수 있도록 하여 제조설비 비용을 최소화할 수 있음에 따른 도금원가의 절감으로 생산자와 실사용자 모두의 경제적 이익을 증대시켜 줄 수 있고, 생산과정에서 발생하는 유해 가스와 폐수로 인한 환경오염 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 아연 코팅층의 두께 향상과 접착력 향상으로 실사용시 가루발생을 억제시켜 전극선 전체의 기능을 향상시켜 줄 수 있도록 한 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기방전기(Electro Discharge Machining, 이하 "EDM"이라 칭함)란 전기방전에 의한 아크열로 금속 피처리물을 성형 가공하는 것으로, 즉 도 9에 도시된 바와 같이 피처리물과 전극 사이에 큰 전압을 가하면 대량의 전자가 피처리물로 향하면서 아크가 발생되며 침식이 일어난다.

이러한 EDM은 산업의 발전에 따라 복잡하고 열처리에 의한 고경도 재료의 가공에 적절한 방법으로 현재 널리 사용되고 있다.

상기 EDM 중에서 전극 물질이 와이어(wire) 형태로 사용되는 것을 와이어컷 (wire-cut) EDM이라 하며, 특히 와이어컷 EDM은 공구나 다이스등 좁고 복잡한 가공에 효과적이나, 전압을 인가하는 동시에 계속적으로 피처리물에 와이어를 공급하는 방식에 있서 와이어는 소모성으로 방전 이후 재사용 될 수가 없다.

참고로 방전이 진행되면서 열이 발생되는데, 이러한 열은 전극 와이어의 단선을 초래할 수 있고, 이를 방지하기 위해 방전시에 증기압이 높은 전극물질을 이용하여 증발과 함께 내부 열을 줄일 수 있도록 아연(Zn)을 합금한 브래스 와이어 (Brass wire)가 주류를 이루지만, 이는 방전효과를 개선하였으나 기존 합금의 고용한계에 의해 제한을 받게된다. 즉, α고용체(FCC)에서 고용될 수 있는 최대 아연 (Zn)의 양은 456℃에서 약 39%이다.

이와 같이 와이어 방전가공에 사용되는 전극선은 주로 순동선이 사용되었지만 순동선의 경우 인장 강도가 낮아 방전가공시의 장력을 크게 할 수 없어 전극선의 진동을 억제하기 어려워 정밀도가 저하될 뿐만 아니라 단선이 쉽고 구리(Cu) 자체의 방전 가공성도 별로 좋지 않으며 가공 속도가 느린 문제점이 있다.

이러한 문제점인 가공 속도를 향상시키기 위해 요즘에는 구리와 아연을 합금한 황동 전극선이 주로 사용된다.

즉, 상기 황동 전극선의 표면에 아연(Zn)의 함량이 많을 수록 가공속도가 향상되는 것으로, 이는 아연이 폭발력을 향상시키고 피가공물의 용융부를 효율적으로 제거함으로써 피가공물에 대한 부착물 감소가 실현되기 때문이다,

그러나, 아연의 함량이 증가되면 방전 가공성은 향상되나 신선(인발) 가공성이 어려워진다.

즉, 상기 아연이 40%이상이 되면 침상조직으로 이루어지고 단단한 β상이 생성되므로 거의 신선 가공이 되지 않는다.

이와 같이, 와이어 방전가공에 있어 방전가공의 속도 향상과 피가공물의 정밀도 향상을 위해 황동전극선 내에 각종 원소를 첨가하여 강도를 향상시키고자 하나 상기 아연의 함량이 많을수록 방전 특성이 양호하지만 실제로는 표면으로부터 수 ㎛정도 까지의 부분만이 방전 특성에 영향을 미치고, 동일한 황동선에 있어서도 제조방법에 따라 방전 특성이 달라진다.

이러한 특성을 갖고 있는 아연 코팅된 황동 전극선은 통상적으로 전기도금법과 용융도금법 그리고 이것 이외에도 프라즈마도금법과 용사도금법을 이용하여 표면에 아연 코팅 도금을 취하게 되는데 여기서 프라즈마도금법과 용사도금법은 제조과정에서 고비용이 초래되는 비경제적이 이유 등으로 인하여 선재 형태의 황동 전극선의 코팅 도금 방법에는 적합하지 않아 사실 이용하지 않는다.

또한, 용융도금법은 제조 설비비가 낮고, 제조과정에서 공해가스와 폐수 등을 발생시키지 않아 환경문제에 아무런 악영향을 초래하지 않는 반면, 제조과정 중 고온 용해 아연조 내로 황동 전극선을 통과시키는 과정에서 소재의 성질 변화를 야기시키고, 도금층을 불균일한 성분으로 형성하는 문제점이 있었다.

이에 따라 실사용하는데 있어 많은 장점이 있는 도금법인데도 불구하고 방전 가공용 전극선을 생산하는데 이용할 수 있는 도금법으로는 이용하지 못하고 있고, 내식용 도금에만 이용하고 있다.

그 이유와 내용을 설명하면, 용융도금법에서는 용융된 아연이 전극선의 표면에 부착되기 위하여 선의 표면이 아연의 융점 가까이 까지 온도가 상승되어야 되는데, 이는 액상의 아연의 표면 장력때문이며, 표면 장력을 이기고 부착하기 위하여는 황동 전극선 표면의 온도가 높아져서 황동 전극선 내의 아연이 석출하여 나오면서 도금이 이루어 지는것으로 알려져 있다.

이때 나타나는 현상이 확산 현상인데 확산이란, 농도가 높은 쪽의 금속이 낮은 쪽으로 이동하는 현상인데 이 현상으로 인하여 선재의 표면의 아연농도와 내부의 아연농도의 차이가 발생하게 된다.

또한, 순아연은 거의 없이 전체가 농도의 차이는 있을지라도 확산층(즉, 합금으로 부착되게 하는 것이다) 즉, 표면과 내부가 균일한 성분의 도금이 아닌 불균질 도금이됨으로 전극선으로 사용할 아연도금으로는 용융도금법이 사용되지 못하고 있는 것이다.

이는 가공시 전극선이 방전으로 표면이 탈락하는데 피복층의 표면과 내부의 성질이 다르므로 방전 초기와 끝의 방전특성이 다르게 되고 이로 인하여 균일한 방전가공이 이루어 질 수 없게 되기 때문이다.

그러므로, 현재는 상술한 전기도금법을 주로 이용하여 황동 전극선의 표면에 아연 코팅 도금을 하여 전극선을 생산하고 있는데, 그 이유는 도금액 내부의 이온화된 아연이온이 전기적인 힘으로 선재 표면에 부착되는 원리로 표면에 도금되기 때문에 도금된 아연층 전체가 동일한 순아연으로 형성할 수 있기 때문에 도금층의 전체를 균일한 성분으로 구성할 수 있고, 도금 두께의 관리가 편리하기 때문이다.

그러나 이러한 전기도금법은 제조 설비비가 고가이고, 제조과정에서 공해가스와 폐수 등을 다량 발생시켜 환경 오염 문제를 심각하게 초래하는 문제점이 있었다.

이에 따라 현재는 제조 설비비가 고가이고, 환경에 악영향을 초래함에도 불구하고 전기도금법을 주로 이용하여 아연 코팅된 황동 전극선을 제조하고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 그 목적은 소재 표면 성형단계 →초벌 도금단계 →본 도금 단계 →표면 성형단계 →균질화 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선을 제조함으로써, 용융도금법을 취함에도 불구하고 전기도금법과 같이 방전가공기용 전극선(이하, "소재"라 칭함.)의 외표면에 균질하게 아연도금을 코팅할 수 있도록 하여 제조설비 비용을 최소화할 수 있음에 따른 도금원가의 절감으로 생산자와 실사용자 모두의 경제적 이익을 증대시켜 줄 수 있고, 생산과정에서 발생하는 유해 가스와 폐수로 인한 환경오염 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 아연 코팅층의 두께 향상과 접착력 향상으로 실사용시 가루발생을 억제시켜 전극선 전체의 기능을 향상시켜 줄 수 있도록 한 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

선재 형태의 소재 외표면을 다이스를 통해 인발하는 과정에서 끝부분이 뾰족한 외협 내광의 형태로 성형처리하는 소재 표면 성형단계와;

상기, 소재 표면 성형단계를 거친 소재를 용해된 아연 용해조 내를 비교적 느린 속도로 통과시켜 성형된 소재의 외표면에 아연이 접착 도금되도록 하는 초벌도금단계와;

상기, 초벌 도금단계를 거친 소재를 아연 용해조 내에 체류시켜 도금을 실시함과 더불어 초벌도금에서 부착된 아연의 온도를 일정 온도 이상 취해지도록 하고, 이러한 소재를 용해조 밖으로 이동시켜 표면에 접착된 아연 도금이 굳기 전에 400℃로 예열 된 사이징 다이스를 통과시켜 일정한 두께가 되도록 성형하는 본 도금단계와;

상기, 본 도금단계를 거친 소재를 가열된 파이프 내부를 일정 속도로 통과시켜 소재 표면의 온도가 일정온도에 이르도록 한 후 선경보다 약 5μm ~ 10μm 직경이 작은 다이스를 통과시켜 초벌 및 본 도금에서 소재 표면에 부착된 아연을 소재 둘레에 동일한 두께로 평탄하게 재 성형하는 표면 성형단계와;

상기, 표면 성형단계를 거친 소재를 밀폐된 공간에 넣고 열풍을 순환시켜 제품이 고르게 가열되도록 하는 균질화 열처리단계와;

상기 균질화 열처리단계를 거친 소재를, 유입구가 5μ, 중간 부분이 3μ, 배출구가 3μ ~ 1μ의 크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스를 통과시켜서 소재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에, 단면적이 0.3 ~ 3mm²로 도금된 선재 형태의 소재가 4 ~ 80배 이상이 되게 인발하는 인발단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법의 전체 공정을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 용해조를 통한 도금공정을 발췌 도시한 개략정면도이다.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자와 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 선재 형태의 소재(1) 외표면을 다이스를 통해 인발하는 과정에서 끝부분이 뾰족한 외협 내광의 형태로 성형처리하는 소재 표면 성형단계(10)를 먼저 거친후 소재를 440℃ 내지 500℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 소재의 단면적 0.3mm² 내지 3mm² 일때 분당 30m 내지 40m의 비교적 느린 속도로 통과시켜 아연 용해조(2) 내에 소재 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 하여 성형된 소재(1)의 외표면에 아연(3)이 접착 도금되도록 하는 초벌 도금단계(20)를 취한다.

그리고, 상기, 초벌 도금단계(20)를 거친 소재를 430℃ 내지 480℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 분당 50m 내지 70m로 통과시켜 아연 용해조(2) 내에 소재(1) 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 도금을 실시하여 초벌도금(20)에서 부착된 아연(3)의 온도가 410℃±10℃ 정도가 되도록 하고, 이러한 소재(1)를 아연 용해조(2) 밖으로 이동시킨 직후에 표면에 접착된 아연 도금층이 굳기 전에 400℃로 예열 된 사이징 다이스를 통과시켜 일정한 두께가 되도록 성형하는 본 도금단계(30)를 실시하고, 이러한 본 도금단계(30)가 완료되면 상기 본 도금단계(30)를 거친 소재를 400℃로 가열된 4 ~ 6m의 파이프 내부를 분당30 ~ 50m 속도로 통과시켜 소재(1) 표면의 온도가 250℃ ~ 350℃에 이르도록 한 후 선경보다 약 5μm ~ 10μm 직경이 작은 다이스를 통과시켜 초벌 및 본 도금에서 소재 표면에 부착된 아연(3)을 소재 둘레에 동일한 두께로 평탄하게 재 성형하는 표면 성형단계(40)를 실시한다.

또한, 상기, 표면 성형단계(40)를 거친 소재(1)를 밀폐된 공간에 넣고 120℃ ~ 180℃의 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜 제품이 고르게 가열되도록 하는 균질화 열처리단계(50)를 실시한 후 상기 균질화 열처리단계(50)를 거친 소재를, 유입구가 5μ, 중간 부분이 3μ, 배출구가 3μ ~ 1μ의 크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스(5)를 통과시켜서 소재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에, 단면적이 0.3 ~ 3mm²로 도금된 선재 형태의 소재가 4 ~ 80배 이상이 되게 인발하는 인발단계(60)를 실시할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 다단계의 과정으로 구성되어 있는 본 발명의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 소재 표면 성형단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진이고, 도 4는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 초벌 도금단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진이며, 도 5는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 본 도금단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진이고, 도 6은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 표면 성형단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진이며, 도 7은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 균질화 열처리단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진, 도 8은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 인발시 이용되는 다이스의 요부 형상을 발췌도시한 정단면도이다.

이는 상술한 바와 같이 소재 표면 성형단계 →초벌 도금단계 →본 도금 단계 →표면 성형단계 →균질화 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선을 제조함으로써, 용융도금법을 취함에도 불구하고 전기도금법과 같이 방전가공기용 전극선(이하, 소재라 칭함.)의 외표면에 균질하게 아연도금을 코팅할 수 있도록 한 것이다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면 제일 먼저 실시하게 되는 소재 표면 성형단계(10)에서는 상술한 바와 같이 선재 형태의 소재(1) 외표면을 다이스를 통해 인발하는 과정에서 도 3에 도시된 바와 같이 끝부분이 뾰족한 외협 내광의 형태로 성형처리하여 용융된 아연 용해조(2) 내를 통과할때에 뾰족한 끝부분에서만 고열에 의한 확산 변화가 이루어지도록 한다.

그러므로, 고열에 따른 황동 전극선의 확산 현상을 최소화할 수 있으므로 부피 변화 역시 최소화할 수 있는 작용을 이룰 수 있게 된다.

그리고, 뒤이어 실시하게 되는 초벌 도금단계(20)에서는 소재를 440℃ 내지 500℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 소재의 단면적 0.3mm² 내지 3mm² 일때 분당 30m 내지 40m의 비교적 느린 속도로 통과시켜 아연 용해조(2) 내에 소재 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 하여 성형된 소재(1)의 외표면에 도 4에 도시된 같이 아연(3)이 접착 도금되도록 한다.

여기서, 참고로 아연 용해조(2) 내에 소재 체류 시간이 1초 내지 2초 범위 보다 짧을 경우에는 소재의 확산이 이루어지지 않아 효과적인 도금이 취해지지 않고, 이보다 길 경우에는 확산면적이 필요 이상으로 넓어지고 깊어져서 불균질 도금이 이루어지게 된다.

또한, 초벌 도금단계(20)를 거친 소재(1)는 본 도금단계(30)로 이송되어 430℃ 내지 480℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 분당 50m 내지 70m로 통과시켜 용해조(2) 내에 소재(1) 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 도금을 실시하여 초벌 도금단계(20)에서 부착된 아연(3)의 온도가 410℃±10℃ 정도가 되도록 하고, 이러한 소재(1)를 용해조(2) 밖으로 이동시킨 직후에 표면에 접착된 아연(3) 도금이 굳기 전에 400℃로 예열 된 사이징 다이스를 통과시켜 일정한 두께가 되도록 하여 도 5에 도시된 바와 같이 성형하게 된다.

그리고, 이러한 과정이 완료되면 성형된 소재(1)를 표면 성형단계(40)로 이송되어 400℃로 가열된 4 ~ 6m의 파이프 내부를 분당30 ~ 50m 속도로 통과시켜 소재(1) 표면의 온도가 250℃ ~ 350℃에 이르도록 한 후 선경보다 약 5μm ~ 10μm 직경이 작은 다이스를 통과시켜 초벌 및 본 도금에서 소재(1) 표면에 부착된 아연(3)을 도 6에 도시된 바와 같이 소재(1) 둘레에 동일한 두께로 평탄하게 재 성형하게 된다.

또한, 이와 같이 재성형된 소재(1)는 균질화 열처리단계(50)로 이송되어 밀폐된 공간에 넣고 120℃ ~ 180℃의 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜 소재(1)가 고르게 가열되도록 하여 도 7에 도시된 바와 같이 성형되도록 한다.

참고로 이와 같은 공정을 가하는 이유는 앞 공정에서 소재(1) 표면에 성형 된 아연(3)은 소재 표면과의 결합성 및 아연(3) 입자간의 결합성이 불안정하게 이루지는 것을 개선하기 위함이다.

여기서 소재(1) 표면에 부착 도금된 아연(3)은 소재(1) 표면과의 접촉면에서 약 1μm 두께의 확산층을 만들면서 완전 결합이 이루어지게 되고, 산화아연으로 변화되어 질긴 성질을 갖게 되어 인발 할때 종래의 순아연 피복 전극선과 같이 가루를 발생시키고, 단선 등이 초래되는 문제를 최소화할 수 있는 작용을 이룰 수 있게 된다.

그리고, 뒤이어 최종 단계인 인발단계(60)로 소재(1)를 도 8에 도시된 바와 같이, 유입구는 5μ, 중간 부분은 3μ, 배출구는 3μ ~ 1μ의 크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스(5)를 통과시켜 소재(1)의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에 단면적 0.3 ~ 3mm²두께를 취하는 제품 굵기로 가늘게 제작하게 된다.

여기서, 상기의 유입구는 5μ, 중간 부분은 3μ, 배출구는 3μ ~ 1μ크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스(5)로 인발을 가하는 이유는 소재(1)와 이 소재(1)의 표면에 부착 도금된 아연의 물성 차이가 대단히 크기 때문에 인발 비율 4 ~ 80배 이상의 인발시 표면에 부착 도금된 아연의 불안정한 상태를 보호하기 위함이다.

그리고, 인발 후의 최종 열처리 및 제품 생산 방법은 종래의 방법과 같다.

참고로 본 발명은 다양하게 변형 실시될 수 있으나 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다.

그러므로, 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 실시 예로 한정되는 것이 아닌 것으로 인정되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 상술한 바와 같이 소재 표면 성형단계 →초벌 도금단계 →본 도금 단계 →표면 성형단계 →균질화 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선을 제조함으로써, 용융도금법을 취함에도 불구하고 전기도금법과 같이 방전가공기용 전극선(이하, 소재라 칭함.)의 외표면에 균질하게 아연도금을 코팅할 수 있도록 하여 제조설비 비용을 최소화할 수 있음에 따른 도금원가의 절감으로 생산자와 실사용자 모두의 경제적 이익을 증대시켜 줄 수 있는 경제적인 효과가 있다.

그리고, 생산과정에서 발생하는 유해 가스와 폐수로 인한 환경오염 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 아연 코팅층의 두께 향상과 접착력 향상으로 실사용시 가루발생을 억제시켜 전극선 전체의 기능을 향상시켜 줄 수 있도록 한 효과 등이 있다.

도 1은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법의 전체 공정을 도시한 정면도.

도 2는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 용해조를 통한 도금공정을 발췌 도시한 개략정면도.

도 3은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 소재 표면 성형단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진.

도 4는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 초벌 도금단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진.

도 5는 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 본 도금단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진.

도 6은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 표면 성형단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진.

도 7은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 균질화 열처리단계를 거친 소재의 형상을 도시한 사진.

도 8은 본 발명인 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 인발시 이용되는 다이스의 요부 형상을 발췌도시한 정단면도.

도 9는 방전가공기용 아연 코팅 전극선의 사용상태를 도시한 사시도.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 소재 2 : 아연 용해조

3 : 아연 5 : 다이스 6 : 송출기 7 : 권취기

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10 : 소재 표면 성형단계 20 : 초벌 도금단계

30 : 본 도금 단계 40 : 표면 성형단계

50 : 균질화 열처리단계 60 : 인발단계

Claims (5)

1. 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어서,

   선재 형태의 소재(1) 외표면을 다이스를 통해 인발하는 과정에서 끝부분이 뾰족한 외협 내광의 형태로 성형처리하는 소재 표면 성형단계(10);

   상기, 소재 표면 성형단계(10)를 거친 소재를 용해된 아연 용해조(2) 내를 비교적 느린 속도로 통과시켜 성형된 소재(1)의 외표면에 아연이 접착 도금되도록 하는 초벌 도금단계(20);

   상기, 초벌 도금단계(20)를 거친 소재(1)를 아연 용해조(2) 내에 체류시켜 도금을 실시함과 더불어 초벌도금에서 부착된 아연(3)의 온도를 일정 온도 이상 취해지도록 하고, 이러한 소재(1)를 아연 용해조(2) 밖으로 이동시켜 표면에 접착된 아연 도금이 굳기 전에 400℃로 예열 된 사이징 다이스를 통과시켜 일정한 두께가 되도록 성형하는 본 도금단계(30);

   상기, 본 도금단계(30)를 거친 소재(1)를 가열된 파이프 내부를 일정 속도로 통과시켜 소재(1) 표면의 온도가 일정온도에 이르도록 한 후 선경보다 약 5μm ~ 10μm 직경이 작은 다이스를 통과시켜 초벌 및 본 도금에서 소재 표면에 부착된 아연(3)을 소재(1) 둘레에 동일한 두께로 평탄하게 재 성형하는 표면 성형단계(40);

   상기, 표면 성형단계(40)를 거친 소재(1)를 밀폐된 공간에 넣고 열풍을 순환시켜 제품이 고르게 가열되도록 하는 균질화 열처리단계(50); 및

   상기 균질화 열처리단계(50)를 거친 소재를, 유입구가 5μ, 중간 부분이 3μ, 배출구가 3μ ~ 1μ의 크기를 취하는 천연 다이아몬드로 제조된 인발 다이스(5)를 통과시켜서 소재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에, 단면적이 0.3 ~ 3mm²로 도금된 선재 형태의 소재가 4 ~ 80배 이상이 되게 인발하는 인발단계(60)로 처리되는 것을 특징으로 하는 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법.
2. 제 1항에 있어서 상기 초벌 도금단계(20) 중 아연 용해조(2)로 통과되는 소재(1)는 440℃ 내지 500℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 소재(1)의 단면적 0.3mm² 내지 3mm² 일때 분당 30m 내지 40m의 비교적 느린 속도로 진행하여 아연 용해조(2) 내에서의 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 함을 특징으로 하는 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 본 도금단계(30) 중 아연 용해조(2)로 통과되는 소재(1)는 430℃ 내지 480℃로 용해된 아연 용해조(2) 내를 분당 50m 내지 70m로 통과하여 아연 용해조(2) 내에서의 소재(1) 체류 시간이 1초 내지 2초 범위에서 이루어지도록 함을 특징으로 하는 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 표면 성형단계(40) 중 파이프로 통과되는 소재(1)는 400℃ 가열된 파이프 내부를 분당30 ~ 50m 속도로 통과하여 소재(1) 표면의 온도가 250℃ ~ 350℃에 도달되도록 함을 특징으로 하는 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법
5. 제 1항에 있어서, 상기 균질화 열처리단계(50) 중 밀폐된 공간에 넣어진 소재(1)는 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환되는 120℃ ~ 180℃의 열풍에 의해 가열됨을 특징으로 하는 용융아연도금법을 이용한 방전가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법.