KR101510043B1

KR101510043B1 - 전해연마 장치

Info

Publication number: KR101510043B1
Application number: KR20140020446A
Authority: KR
Inventors: 이은상; 최승건; 김성현; 최웅걸; 양부열
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-04-09

Abstract

본 발명은 전해액이 채워지는 전해조; 상기 전해조 내에 구비되며, 전해연마가 이루어지는 금속봉; 상기 전해조 내에 상기 금속봉과 이격되게 배치되는 전극; 상기 금속봉과 상기 전극을 상기 전해조 내에 인접하게 위치되도록 고정하는 위치고정 지그; 상기 위치고정 지그와 연결되며, 상기 위치고정 지그를 회전시키는 회전수단; 및 상기 위치고정 지그에 고정된 상기 금속봉과 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하되, 상기 위치고정 지그는 상기 금속봉을 상기 전해조 내에 위치시키는 제1고정단과, 상기 제1고정단과 이격되게 배치되며, 상기 전극을 상기 전해조 내에 위치시키는 제2고정단과, 상기 제1고정단과 상기 제2고정단을 연결하는 연결단과, 상기 연결단의 상부 중앙에 구비되며, 상기 회전수단과 연결되는 회전축을 포함하는 전해연마 장치를 제공한다.
따라서, 가공물인 금속봉과 전극에 전원을 공급하고 회전을 부여하면서 금속봉을 전해연마 함으로써 기포나 용출물로 인한 금속봉의 가공효율 저하를 완화시켜 가공효율을 향상시킬 수 있고, 가공물인 금속봉에 깨끗한 가공 표면과 향상된 내부식성을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

Description

전해연마 장치{Electropolishing device}

본 발명은 전해연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속봉의 전해연마 시에 발생되는 기포 또는 용출물을 전해조 내에 분산시켜 금속봉의 외주면을 균일하게 가공할 수 있도록 하는 전해연마 장치에 관한 것이다.

대한민국 등록 특허 제0587992호에 기재된 종래기술을 참조하면, 종래의 전해연마 장치를 이용하여 파이프의 형태로 된 연마물의 내표면을 전해 연마하기 위하여, 먼저 연마물을 수평으로 배치하여 연마물에 양의 잔압을 인가한다. 그리고, 전극을 상기 연마물의 내부 소정 위치에 고정하여 배치하고, 음의 전압을 인가한다. 그런 다음, 연마물의 내부경로를 따라서 전해액을 흘려준다.

그러나, 상기한 종래의 전해연마 장치는 연마물이 수평으로 배치되기 때문에 전해액이 연마물의 내표면에 균일하게 접촉하지 못하고, 또한 연마 시 발생하는 가스로 인하여 연마물의 내표면이 균일하게 연마되지 않는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 개선하기 위하여 연마물을 소정각도로 경사지게 배치하는 기술들이 제안되었다. 그러나, 이러한 기술들은 연마물이 전해액에 충분히 침지도리 수 있는 정도로 큰 도금조를 필요로 하므로, 연마물이 수평으로 배치하는 방법에 비하여 전해액의 소모가 심하고 생산성이 낮다는 문제점이 있으며, 전해연마 시 발생하는 기포가 연마물의 가공표면에 뭉쳐서 전해연마의 가공효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 금속봉의 전해연마 시 발생하여 금속봉의 가공효율을 저하시키는 기포 또는 용출물을 분산시키도록 금속봉과 전극에 회전을 주어 전해연마 효율을 향상시킬 수 있는 전해연마 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전해액이 채워지는 전해조; 상기 전해조 내에 구비되며, 전해연마가 이루어지는 금속봉; 상기 전해조 내에 상기 금속봉과 이격되게 배치되는 전극; 상기 금속봉과 상기 전극을 상기 전해조 내에 인접하게 위치되도록 고정하는 위치고정 지그; 상기 위치고정 지그와 연결되며, 상기 위치고정 지그를 회전시키는 회전수단; 및 상기 위치고정 지그에 고정된 상기 금속봉과 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하되, 상기 위치고정 지그는 상기 금속봉을 상기 전해조 내에 위치시키는 제1고정단과, 상기 제1고정단과 이격되게 배치되며, 상기 전극을 상기 전해조 내에 위치시키는 제2고정단과, 상기 제1고정단과 상기 제2고정단을 연결하는 연결단과, 상기 연결단의 상부 중앙에 구비되며, 상기 회전수단과 연결되는 회전축을 포함하는 전해연마 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 전해연마 장치에 있어서, 상기 금속봉의 상부면에는 상기 제1고정단과 연결되는 제1연결홈이 형성될 수 있고, 상기 전극의 상부면에는 상기 제2고정단과 연결되는 제2연결홈이 형성될 수 있으며, 상기 제1연결홈과 상기 제2연결홈은 사각 또는 원형 형상을 가질 수 있고, 상기 제1고정단과 상기 제2고정단의 단면은 상기 제1연결홈 또는 상기 제2연결홈과 동일한 형상을 가질 수 있다.

삭제

상기 금속봉에는 상기 전원공급수단에서 공급되는 양극 전원이 인가될 수 있고, 상기 전극에는 상기 전원공급수단에서 공급되는 음극 전원이 인가될 수 있다.

본 발명에 따른 전해연마 장치는 가공물인 금속봉과 전극에 전원을 공급하고 회전을 부여하면서 금속봉을 전해연마 함으로써 기포나 용출물로 인한 금속봉의 가공효율 저하를 완화시켜 가공효율을 향상시킬 수 있고, 가공물인 금속봉에 깨끗한 가공 표면과 향상된 내부식성을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 전해연마 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전해연마 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 회전전극 지그의 제1고정단과 제2고정단에 금속봉과 전극이 고정되는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전해연마 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면, 도 2는 도 1에 도시된 전해연마 장치의 사시도, 도 3은 도 1과 도 2에 도시된 회전전극 지그의 제1고정단과 제2고정단에 금속봉과 전극이 고정되는 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전해연마 장치(100)는 전해조(110)와, 금속봉(120)과, 전극(130)과, 위치고정 지그(140)와, 회전수단(150)과, 전원공급수단(160)을 포함한다.

여기서, 전해연마를 먼저 설명하면, 전해연마란 전해액 속에서 가공물의 미세한 돌출부를 홈 부분보다 용해시켜 표면을 평탄하게 해주는 것으로, 주로 스테인레스 강을 원재료로 사용한 제품에 전해연마를 많이 사용된다. 연마가 필요하는 금속에 양극을 주고 전극에 음극을 주며, 전기를 가하게 되면 전류가 집중되는 돌출부분을 우선적으로 용해하여 연마 효과를 얻는 방법이다.

상기 전해조(110)에는 전해액이 채워지며, 전해액은 물 등이 용매에 녹아서 그 용액이 전기 전도성을 지니고 전류를 통하면 전기 분해 현상을 일으키는 물질로, 전해질이라고도 하며, 상기 전해액은 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 전해액이 채워진 상기 전해조(110)의 내에는 표면이 전해연마되는 가공물인 금속봉(120)이 구비되고, 상기 금속봉(120)은 판재 형상을 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 판재 형상이 아닌 원통 형상을 가질 수도 있다. 상기 금속봉(120)에는 후술되는 위치고정 지그(140)의 제1고정단(142)과 연결되는 제1연결홈(122)이 형성되며, 상기 제1연결홈(122)은 상기 금속봉(120)의 상부면 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다.

싱기 전해조(110)의 내에는 전극(130)이 구비되며, 상기 전극(130)은 상기 전해조(110) 내에 위치하는 상기 금속봉(120)과 이격되게 배치된다. 상기 전극(130)에는 후술되는 위치고정 지그(140)의 제2고정단(144)과 연결되는 제2연결홈(132)이 형성되며, 상기 제2연결홈(132)은 상기 전극(130)의 상부면 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전극(130)은 상기 금속봉(120)과 동일한 판재 형상을 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 판재 형상이 아닌 원통 형상을 가질 수도 있다.

상기 위치고정 지그(140)는 상기 금속봉(120)과 상기 전극(130)을 상기 전해조(110) 내에 인접하게 위치되도록 고정하는 역할을 하며, 상기 위치고정 지그(140)는 제1고정단(142)과, 제2고정단(144)과, 연결단(146)과, 회전축(148)으로 구성된다.

상기 제1고정단(142)은 가공물인 상기 금속봉(120)을 상기 전해조(110) 내에 위치시키는 역할을 하며, 상기 제1고정단(142)은 후술되는 전원공급수단(160)에서 공급되는 전원을 상기 금속봉(120)으로 흘러보낼 수 있도록 전도율이 큰 금속재질을 가지는 것이 바람직하다.

상기 제2고정단(144)은 상기 전극(130)을 상기 금속봉(120)과 인접하게 위치시키는 역할을 하며, 상기 제2고정단(144) 역시 후술되는 전원공급수단(160)에서 공급되는 전원을 상기 전극(130)으로 흘러보낼 수 있도록 전도율이 큰 금속재질을 가지는 것이 바람직하다. 상기 제1고정단(142)과 상기 제2고정단(144)은 연결단(146)에 의해 연결되며, 상기 연결단(146)은 전도율을 낮거나 또는 전도율이 없은 재질을 가지는 것이 바람직하다.

상기 제1고정단(142)은 상기 금속봉(120)의 상부면에 형성되는 제1연결홈(122)에 삽입되어 상기 금속봉(120)과 연결되어 상기 금속봉(120)을 상기 전해조(110) 내에 위치시키며, 상기 제2고정단(144)은 상기 전극(130)의 상부면에 형성되는 제2연결홈(132)에 삽입되어 상기 전극(130)과 연결되어 상기 전극(130)을 상기 전해조(110) 내에 위치시킨다. 상기 제1고정단(142)의 단면은 상기 제1연결홈(122)과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하고, 상기 제2고정단(144)의 단면은 상기 제2연결홈(132)과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 제1고정단(142)과 상기 제2고정단(144)을 연결하는 상기 연결단(146)의 상부에는 회전축(148)이 구비되며, 상기 회전축(148)은 상기 연결단(146)의 상부 중앙에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 회전축(148)은 회전수단(150)과 연결되며, 상기 회전수단(150)은 상기 회전축(148)을 회전시켜 상기 제1고정단(142)과 상기 제2고정단(144)을 회전시키는 동력을 공급하는 역할을 한다.

상기 회전수단(150)은 일반적인 모터가 사용되는 것이 바람직하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 상기 회전수단(150)이 모터에 한정되는 것은 아니며, 회전력을 발생시키는 장치라면 회전수단(150)을 대신하여 사용될 수 있다.

상기 위치고정 지그(140)에 고정된 상기 금속봉(120)과 상기 전극(130)에는 전원이 공급되며, 전원은 전원공급수단(160)에서 공급한다. 상기 전원공급수단(160)은 상기 전해조(110)와 인접하게 상기 전해조(110)의 외측에 위치하며, 상기 위치고정 지그(140)의 제1고정단(142)에 고정된 상기 금속봉(120)에는 양극 전원이 인가되고, 상기 위치고정 지그(140)의 제2고정단(144)에 고정된 상기 전극(130)에는 음극 전극이 인가된다.

상기 전원공급수단(160)에서 공급되는 양극 전원과 음극 전원이 제1고정단(142)과 제2고정단(144)을 통해 상기 금속봉(120)과 상기 전극(130)으로 인가되나, 이에 한정되는 아니며 제1고정단(142)과 제2고정단(144)를 통하지 않고 상기 금속봉(120)과 상기 전극(130)으로 전원이 인가될 수도 있다.

상기 회전수단(150)에 의해 상기 위치고정 지그(140)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 상기 위치고정 지그(140)의 제1고정단(142)과 제2고정단(144)에 고정된 금속봉(120)과 전극(130)이 회전하며, 회전하는 금속봉(120)과 전극(130)의 원심력에 의해 금속봉(120)의 전해연마 시 발생되는 기포 또는 용출물이 금속봉(120)의 가공표면에 뭉치지 않고 전해조(110) 내로 퍼지게 된다.

따라서, 가공물인 금속봉(120)과 전극(130)에 전원을 공급하고 회전을 부여하면서 금속봉(120)의 표면을 전해연마 함으로써 기포나 용출물로 인한 금속봉(120)의 가공효율 저하를 완화시켜 가공효율을 향상시킬 수 있고, 가공물인 금속봉(120)에 깨끗한 가공 표면과 향상된 내부식성을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 전해연마 장치 110 : 전해조
120 : 금속봉 122 : 제1연결홈
130 : 전극 132 : 제2연결홈
140 : 위치고정 지그 142 : 제1고정단
144 : 제2고정단 146 : 연결단
148 : 회전축 150 : 회전수단
160 : 전원공급수단

Claims

전해액이 채워지는 전해조;
상기 전해조 내에 구비되며, 전해연마가 이루어지는 금속봉;
상기 전해조 내에 상기 금속봉과 이격되게 배치되는 전극;
상기 금속봉과 상기 전극을 상기 전해조 내에 인접하게 위치되도록 고정하는 위치고정 지그;
상기 위치고정 지그와 연결되며, 상기 위치고정 지그를 회전시키는 회전수단; 및
상기 위치고정 지그에 고정된 상기 금속봉과 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하되,
상기 위치고정 지그는,
상기 금속봉을 상기 전해조 내에 위치시키는 제1고정단과,
상기 제1고정단과 이격되게 배치되며, 상기 전극을 상기 전해조 내에 위치시키는 제2고정단과,
상기 제1고정단과 상기 제2고정단을 연결하는 연결단과,
상기 연결단의 상부 중앙에 구비되며, 상기 회전수단과 연결되는 회전축을 포함하는 전해연마 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 금속봉의 상부면에는 상기 제1고정단과 연결되는 제1연결홈이 형성되고, 상기 전극의 상부면에는 상기 제2고정단과 연결되는 제2연결홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전해연마 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1연결홈과 상기 제2연결홈은 사각 또는 원형 형상을 가지며, 상기 제1고정단과 상기 제2고정단의 단면은 상기 제1연결홈 또는 상기 제2연결홈과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전해연마 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 금속봉에는 상기 전원공급수단에서 공급되는 양극 전원이 인가되고, 상기 전극에는 상기 전원공급수단에서 공급되는 음극 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 전해연마 장치.