KR20020006642A - 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주방에서 사용되어지는 가정용 조리 기기, 식기류, 식품위생기기, 싱크대 부품 등을 포함하는 스테인레스계 재질의 주방용 관련부품을 제조 시 전해연마법을 적용하여 버핑(Buffing)에 의한 표면의 불균일한 스케일을 제거하고, 고효율, 고정도의 외면 및 내면연마가 가능한 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법에 관한 것이다.
주방용 관련부품은 고청정도와 내식성, 광택도 등을 요구하는 바이오기기로서 가정용 조리기기, 식기류, 식품위생기기, 싱크대 부품 등을 포함하는 스테인레스계 재질의 주방용 관련부품(21: 이하 '주방용 관련부품'이라 함) 등을 포함하는 것으로 그 표면이 부식되거나 청정도가 떨어지게 되면 사람의 인체에 치명적인 영향을 초래하거나 세척이 불가능해지기 때문에, 제품의 제조 시에 주방용 관련부품의 재질은 녹이 발생하기 어려운 스테인레스계로 제작한다.
그러나 각각 제품의 버핑(Buffing)을 행할 시에는 연마봉이 닿지 않는 골부분, 복잡한 형상의 제품은 연마가 곤란하여 외관상 보이는 부분에만 연마작업을 하고, 다량의 제품을 버핑하고자 할 경우는 인건비 문제로 인한 생산성이 저하되는 문제점이 예상된다.
또한, 세계적으로 고급품질의 주방용 관련부품을 제조하기 위해서는 버핑 시 상당한 시간과 노력이 수반되어야 하는 문제점이 있다.
그리고, 주방용 관련부품의 제조 시에는 도금법을 주로 사용하기도 하는데, 이는 도금기술에서 발생할 수 있는 표면의 변색, 스케일 발생, 광택도 저하, 이중공정의 생산성 저하 등의 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전원공급장치와 지그와 전극과 전해액조 및 저장탱크 등을 구비하며, 상기 전원공급장치는 전해액 내부에 설치된 주방용 관련부품과 전극에 전원을 공급하여 전해연마 가공이 이루어짐을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 스테인레스계 주방용 관련부품 제조 시 전해연마법을 적용하여 버핑에 의한 표면의 불균일한 스케일을 제거하고, 고효율, 고정도의 외면 및 내면연마가 가능한 주방용 관련부품의 전해연마 장치 및 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 주방용 관련부품의 전해연마 장치의 구성을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 주방용 관련부품과 전극의 배치형태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 주방용 관련부품의 전해연마 전 과 후의 표면상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전류밀도의 변화와 공작물 표면 거칠기의 변화를 나타낸 도면.
도5는 본 발명의 실시예 2에 따른 가공시간과 공작물 표면 거칠기와의 변화를 나타낸 도면.
도6은 본 발명의 실시예 3에 따른 가공 중 전해액의 온도의 변화에 따른 공작물의 표면 거칠기 변화를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 전극과 공작물 사이의 간격에 따른 공작물의 표면 거칠기 변화를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 1,2,3,4의 나타난 실험 전과 후의 공작물의 표면을 확대한 사진을 나타낸 도면.
도 9는 전해연마 후 공작물 표면의 AES 깊이방향분석 측정결과를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 전해액조 12: 전해액
13: 공급관 14: 저장탱크
15: 펌프 16: 배출관
21: 주방용 관련부품 22: 전극
23: 지그 24: 전극이송장치
25: 지그이송장치 31: 전원공급장치
32a, 32b: 배선 33: 경보장치
34: 유량조절장치 35: 필터
211: 이물질
212: 가공 전 공작물의 거친표면
213: 가공 후 공작물의 평탄화된 표면
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주방용 관련부품의 전해연마 장치의 구성을 도시한 구성도 이다.
본 발명에 따른 주방용 관련부품의 전해연마 장치는 다음과 같이 구성된다. 가정용 조리기기, 식기류, 식품위생기기, 싱크대 부품 등을 포함하는 스테인레스계 재질의 주방용 관련부품(21: 이하 '공작물'이라 함)의 전해연마 장치에 있어서, 전원공급장치(31)는 직류 또는 직류펄스형의 전원을 공급한다. 상기 전원공급장치(31)에는 양(+)전류가 흐르는 배선(32a)과, 음(-)전류가 흐르는배선(32b)이 각각 구비된다. 상기 배선(32a)은 지그이송장치(25)와 지그(23)를 통해 상기 전원공급장치(31)에서 공급되는 양(+)전류를 공작물(21)에 전달한다.
상기 배선(32a)의 양(+)극은 지그(23)에 연결된다. 상기 지그이송장치(25)는 공작물(21)을 지지하는 지그(23)를 지지하고, 위치를 조절한다. 상기 지그(23)는 공작물(21)을 지지하고, 일측이 상기 지그이송장치(25)에 체결된다.
상기 배선(32b)은 상기 전원공급장치(31)에서 공급되는 음(-)전류를 전극이송장치(24)를 통해 전극(22)으로 전달한다. 상기 전극이송장치(24)는 전극(22)을 지지하고, 위치를 조절한다.
상기 전극(22)은 하나 또는 복수개가 구비되고, 공작물(21)을 중심으로 하여 공작물(21)과 일정간격을 두고 대면하며 설치된다.
경보장치(33)는 지그이송장치(25)와 전극이송장치(24)에 연결되어 공작물(21)과 전극(22)이 서로 닿는 것을 감지하여 신호음을 발생한다.
전해액조(11)는 일정량의 전해액(12)을 저장한다. 그리고, 상기 주방용 관련부품(21)과 전극(22)을 내부에 수용한다. 저장탱크(14)는 전해액(12)을 저장하고, 전해액조(11)에 전해액(12)을 공급한다. 전해액조(11)와 연결된 공급관(14)과, 배출관(16)을 구비한다.
상기 공급관(13)에는 펌프(15)와, 필터(35)가 일정간격을 두고 설치되어 전해액조(11)와 연결된다. 상기 배출관(16)은 전해가공을 마친 후 밸브를 열어 전해액(12)을 저장탱크(14)로 배출한다. 상기 펌프(15)는 저장탱크(14)로부터 전해액조(11)로 전해액(12)을 공급한다. 상기 필터(35)는 펌프(15)로부터 유입되는전해액(12)의 내부에 포함된 가공물 슬러지 및 이물질(211)을 여과한다.
상기 전해액조(11)의 일측에는 유입되는 전해액의 유량을 조절하는 유량조절장치(34)가 구비된다.
상기 전해액은 증류수(H2O)와 {인산(H3PO4)계, 황산(H2SO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계}로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 혼합되어 이루어진다.
상기 지그(23)는 티타늄계 재질을 사용한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 주방용 관련부품의 전해연마 장치의 동작방법은 다음과 같다. 상기 전해액(12)은 저장탱크(14)에서 펌프(15)를 사용하여 공급관(13)을 통해 전해액조(11)로 공급되어 전기분해작용을 수행한 후, 배출관(16)을 통해 저장탱크(14)로 다시 회수되어 본 사이클을 연속적으로 수행한다.
상기 전극(22)은 공작물의 앞, 뒷면에 위치하여 공작물(21)의 전, 후면을 골고루 연마하도록 공작물(21)과 0.5~20mm 정도의 간극이 유지하며 설치된다. 이때 공작물(21)이 노출되는 곳은 전극간극을 가까이 하여 표면거칠기가 향상되도록 연마효율을 증대시키고, 뒷면은 간극을 크게 하여 전류의 손실을 방지하면서 표면의 광택만 향상시키는 정도로 한다. 또는 원하는 경우, 높은 전류를 사용하여 공작물(21)의 노출부, 비노출부를 고루 연마할 수 있다.
상기 전극(22)을 상향 또는 일정한 각도를 가지는 배열로 배치한 후에 펌프(15)를 작동하여 전해액(12)이 전해액 공급관(13)을 따라 전해액조(11)로 공급되게 한 다음 전해액(12)이 일정수준의 높이까지 차오르면 전해액 유량조절장치(34)를 차단하여 전원공급기(31)에서 전원을 공급하면 양극 측의 공작물(21)에서 전기분해작용이 일어난다.
상기한 바와 같이 소정의 시간동안 통전하여 전해연마 작용이 일어나면 전원공급기(31)에서 전원을 차단하고, 배출관(16)의 배출구에 설치된 밸브를 열어 전해액이 배출관(16)을 따라 전해액 저장탱크(14)로 배출되도록 한다. 상기의 시스템에서 전해액의 필터링(Filtering)은 전해액의 공급측 또는 배출측 어느 곳에나 설치하여 사용할 수 있다.
상기 전해액조(11), 저장탱크(14)는 항상 청결히 유지하도록 하며 접착재 성분 및 이물질(211) 등으로부터 오염이 되지 않아야 전해액의 청결도가 유지된다. 또한 전해액조(11), 저장탱크(14)는 누설전류로 인한 전해용출을 방지하도록 하기 위해 피브이씨(PVC: Polyvinyl Chloride) 재질을 사용하거나, 내산성 재질을 사용한다.
상기 공작물 지그(23)와 전극(22)은 각각 이송장치(25)를 갖추어 서로 간극조절이 가능하며, 공작물(21)과 전극(22)이 서로 닿으면 경보장치(33)가 작동되어 위험을 미연에 방지하고, 전해액이 유입되는 유량조절을 위한 유량조절기(34)가 설치된다.
도 2는 본 발명에 따른 주방용기 관련부품과 전극의 배치형태를 나타낸 도면이다.
상기 공작물(21)을 전해연마 시 공작물(21)과 전극(22)의 배치형태를 나타낸것으로 전극 상향-공작물 하향, 전극 하향-공작물 상향 또는 가공조 바닥과 일정한 각도를 가지면서 배치되는 형태 등의 다양한 배열이 가능하다.
특히, 공작물 하향-전극상향의 경우는 전해연마 시 공작물에서 전해제거된 가공물의 슬러지가 공작물(21)의 표면에 부착하여 전해연마 효율을 떨어뜨리거나, 표면의 연마정도를 저하시키므로 전극(22)과 공작물(21)이 수직형태의 배열이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 주방용 관련부품의 전해연마 전 과 후의 표면상태를 나타낸 도면이다. 상기 공작물(21)의 전해연마 처리 전에는 도 3에서 보는 바와 같이 상당히 거친표면(212)을 나타내며 요(凹)부위에 이물질(211)이 끼어있어 일반적인 기계적 연마에 의해서는 쉽게 제거가 되지 않는다. 이는 인체에 유해한 영향을 줄 수 있으며, 청정도가 요구되는 주방용품 전체에 상당한 악영향을 초래할 가능성이 다분하므로 제거해야할 부분이다.
본 발명에 의해 전해연마 처리를 한 후에는 전해연마 원리에 의해 표면의 평탄화, 내식성, 광택도가 현저하게 상승하기 때문에 표면의 이물질(211)이 제거되며 평탄화된 표면(213)이 달성된다. 또한 형상이 복잡한 부분은 연마하기가 난해하여 이를 연마하기 위해서는 상당한 시간이 소요되었다.
본 발명의 전해연마법에 의하면 통전된 부분은 모두 양극용출이 일어나기 때문에 공작물(21) 외면뿐만 아니라 뒷면까지도 연마가 진행되어 공작물 전체가 청정한 상태를 유지하게 된다.
상기 공작물(21)은 전해연마 시 양(+)극이 되며, 이는 전해용출이 발생하는부분이 된다. 따라서 공작물을 지지하는 지그(23)는 오랜 사용시간에도 전해제거가 되지 않으며, 전류의 원활한 공급이 이루어 져야 하는 재질이어야 한다.
본 발명에서는 티타늄 재질의 지그(23)가 사용되어진다. 상기 티타늄 재질은 인산계 강산의 전해액 중에서도 산화, 부식이 일어나지 않으며, 전해연마 가공 중에서도 전해용출이 거의 되지 않으므로 오랜 시간 사용이 가능하다.
스테인레스계나 동재질의 지그를 사용하면 몇 차례의 전해연마 후 전해액중에 전해용출이 되어 더 이상 지그로서의 역할을 수행하지 못하게 된다. 또한 티탄재는 탄성이 높아 공작물의 고정이 용이하고, 통전재로서의 기능도 상당히 우수하다. 또한, 전해연마 시 발생하는 접촉흔적이 협소하고, 접촉부 주위의 부식흔적이 없다.
{실시예}
실험에 사용된 시편은 튜브형상의 스테인레스강 SUS304를 사용하였고, 가공전의 공작물 표면 거칠기는 2.0㎛Ra, 11.0㎛Rmax이다.
표 1은 전해연마 가공 시 적용되는 전류밀도, 가공시간, 전해액 온도, 전극간극의 실험조건을 나타낸 표이다. 본 실험에 사용된 전해액은 증류수(H2O), 인산(H3PO4), 황산(H2SO4)으로 혼합되어 이루어진다.
{표 1}
| 조건실시예 | 전류밀도(A/cm2) | 가공시간(초,sec) | 전해액 온도(℃) | 전극간극(mm) | |
| 실시예 1 | 3.0~20.0 | 120 | 40 | 0.5 | |
| 실시예 2 | 9.0 | 0~400 | 40 | 0.5 | |
| 실시예 3 | 13.0 | 150 | 20~90 | 0.5 | |
| 실시예 4 | 7.0 | 180 | 65 | 0.5~20 |
{실시예 1}
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 전류밀도의 변화와 공작물 표면 거칠기의 변화를 나타낸 도면이다.
상기 실시예 1은 전류밀도를 측정하기 위해 상기조건들을 적용하고, 비교적 높은 전류밀도 영역까지 실험하기 때문에 가공성에 차이를 두기 위하여 120초(sec)의 짧은 가공시간을 적용한다.
도 4에서 보는 바와 같이 전체적으로 전류밀도가 높을수록 표면 거칠기는 향상되는 경향을 보이고 있으며, 전류밀도가 약 8A/cm2이상의 영역에서는 큰 향상을 보이고 있지 않다.
0∼8A/cm2의 A영역에서의 조직을 분석해 보면, 공작물 표면에 용융-재융착에 의해 많은 돌기가 관찰되어 확실한 표면 거칠기 향상과 조직이 전혀 나타나지 않고, 8∼13A/cm2의 B영역에서는 수많은 돌기와 변형층이 제거되기 시작하고, 13∼20A/cm2의 C영역에서는 돌출부분의 선택적 용해로 표면의 평활화가 이루어져 양호한 표면품질을 보이고 있으나, 약간의 피트(Pit)자국이 발생하였다. 조직사진에서도 보이는 바와 같이 조직입계가 뚜렷이 관찰되어 짧은 가공시간에서도 양호한 연마효과가 나타났음을 알 수 있다.
높은 전류밀도를 사용하면 공작물의 돌출부위에 상당한 전류가 집중하여 낮은 전류밀도에서 보다 용해속도가 빠르게 진전되어 표면의 평활화를 촉진시킨다.
{실시예 2}
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따라 가공시간과 공작물 표면 거칠기와의 변화를 나타낸 도면이다.
상기 도 5에서 보는 바와 같이 전체적으로 가공시간이 길어질수록 공작물 표면 거칠기가 향상되는 경향을 보이며, 약 120초(sec)에서 급격한 향상을 나타내고, 120초를 넘어서면 표면 거칠기의 향상은 있으나 향상정도가 크지 않다.
A영역에서 0∼120초의 낮은 가공시간을 가지는 효과적인 용해작용이 일어나는 시간이 짧기 때문에, 연마가 제대로 되지 않아 표면에 수많은 돌기가 남아있는 표면 형상을 나타내고, 9.0A/cm2의 비교적 높은 전류밀도 사용으로 입계가 흐린 조직을 보이고 있다. 120∼200초의 B영역에서는 수많은 돌기가 어느 정도 제거되고, A영역보다는 입계가 뚜렷한 조직을 나타내고 있으며, 200∼400초의 C영역에서는 표면 품위가 양호하고 입계가 선명한 조직이 나타나며 변형층이 완전히 제거되었음을 알 수 있다.
그러나, 가공시간을 더욱 증가시켜도 표면품위의 향상이 크지 않은데, 이는 공작물의 표면굴곡이 클 경우, 표면의 평활화를 달성하는데는 한계가 있으며, 표면에 크롬피막이 생성되기 때문이다. 전해연마가 진전되면 표면이 완만해지며, 뾰족한 모서리 형상의 돌출부분이 점점 사라지기 시작하므로 전류의 선택적 집중현상이 발생하지 않아 선택적 용해가 더 이상 이루어지지 않게 된다.
또한, 전해연마 중에는 공작물 표면에 산화크롬의 보호막을 생성시키며, 이는 금속의 용출을 방해하는 역할을 한다. 따라서 전해연마가 어느 정도 진전이 되면 가공시간을 더욱 증가시켜도 표면 거칠기의 향상이 크지 않게 되므로 200∼400초의 가공시간을 선택하는 것이 바람직하다.
{실시예 3}
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 가공 중 전해액의 온도의 변화에 따른 공작물의 표면 거칠기 변화를 나타낸 도면이다.
상기 도 6에서 보는 바와 같이 공작물의 적절한 전해액 온도에서는 화학반응이 활발하게 진행되어 효과적인 연마표면을 얻을 수 있다. 상기 인산-황산-증류수의 전해액을 적용하고, 온도가 상승함에 따라 표면 거칠기가 서서히 양호해 지고, 60℃ 이상의 온도에서 표면 품위가 가장 우수함을 알 수 있다.
일반적으로 전해액의 점성이 높거나 전해액 중에 금속이온이 다량 함유될 경우, 전기저항성이 커지게 되므로 전류효율이 감소하여 효과적인 전해연마를 발생시키기 어렵다. 그러나 전해액의 온도가 높으면 점성이 낮아지고, 새로운 전해액의 원활한 공급으로 전류효율을 높여 연마가 활발히 진행되며, 이로 인해 고점성의 산화층을 형성시켜 금속표면의 요(凹)부분을 덮고 돌출부위만을 우선적으로 용해시키는 선택적 용해작용으로 가공성을 더욱 증가시키게 된다. 전해액의 온도가 20∼30℃인 낮은 온도의 A영역에서는 도 6과 같이 연마가 제대로 되지 않아 연마효율이 저하된다. 30∼60℃의 B영역에서는 다량의 돌기가 사라지기 시작하고, A영역보다는 입계가 선명한 조직이 보이고 있다.
{실시예 4}
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따라 전극과 공작물 사이의 간격에 따른 공작물의 표면 거칠기 변화를 나타낸 도면으로 가공전 공작물 표면 거칠기가 0.15㎛Ra, 1.4㎛Rmax이다.
상기 도 7에서 보는 바와 같이 전극의 간극이 너무 클 경우, 공작물과 전극사이의 저항증가로 인해 전류효율이 떨어져 공작물에 충분한 전류가 공급되지 않기 때문에 전해연마가 제대로 이루어지지 않는다. 전극 간극이 근접할 경우, 표면 거칠기가 향상되고, 전극간극이 아주 근접한 경우, 피트(Pit)가 발생하는데, 전극간극 0.5mm에서는 1.0mm에 비해 많은 피트(Pit)면이 관찰된다.
상기 피트(Pit)는 과도한 전류밀도의 국부적 집중으로 인한 것인데, 전극간극이 너무 접근한 경우에도 저항의 감소로 인한 전류의 집중적인 과부하로 그 발생빈도가 증가하게 된다. 그러나 전극간극이 아주 근접한 경우에는 방전현상으로 인해 실험 중 스파크가 생기면서 표면이 움푹 패이는 현상이 나타난다.
도 8은 본 발명의 상기 실시예 1,2,3,4에서 보는바와 같이 실험 전과 후의 공작물의 표면을 확대한 사진을 나타낸 도면이다.
상기 도 8에서 보는 바와 같이 (a)는 공작물의 전해연마 가공 전의, 빗살무늬 모양의 거친 가공면을 볼 수 있고, (b)는 전해연마 가공 후의 피막이 형성되고, 평활화된 고른 평면을 볼 수 있다.
도 9는 전해연마 후 공작물 표면의 AES 깊이방향분석 측정결과를 나타낸 것으로 최표면에는 O, C가 강하게 검출되어 약 10Å정도의 자연피막층이 존재하고,그 아래로 Cr/Fe>1, O/Fe>1인 다량의 크롬이 함유된 층이 발견되는데, 약 40Å정도로 확인된다.
즉, 전해연마 후 공작물 표면에 다량의 크롬이 함유된 것으로 보아 내부식성에 상당한 효과가 있음을 알 수 있다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 가공되어진 주방용 관련부품이 전해연마의 특성에 의해 표면에 산화크롬층이 남게 되어 탁월한 내식성, 광택, 평활화를 동시에 달성하는 효과가 있다.
본 발명은 복잡한 형상인 제품의 경우에는 연마하기 난해한 부분까지도 연마가 용이할 뿐만 아니라, 단시간 내에 다량의 제품 생산 가능하고, 고부가가치의 제품생산이 용이하므로 고효율의 연마를 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명은 사람의 식생활과 직결된 주방용품에 인체에 유해한 세균 및 이물질이 부착되는 것을 방지하여 청결히 사용할 수 있고, 사용 후 세척이 용이한 효과가 있다.
Claims (7)
- 스테인레스계 재질의 주방용 관련부품의 전해연마 장치에 있어서;전원공급장치(31)의 양(+)전류가 흐르는 배선(32a)은 주방용 관련부품(21)을지지하는 지그(23)와 연결되며, 음(-)전류가 흐르는 배선(32b)은 전극(22)에 연결되며;상기 지그(23)와 전극(22)을 수용하는 전해액조(11)는 저장탱크(14)에서 전해액(12)을 공급받고 저장탱크(14)로 배출하여 순환되며;상기 저장탱크(14)는 전해액(12)을 저장하고 전해액조(11)와 연결된 공급관(13)과, 배출관(16)을 구비하며 구성되어짐을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 전해연마 장치.
- 제 1항에 있어서;상기 지그(23)는 주방용 관련부품(21)을 지지하며, 일측이 상기 지그이송장치(25)에 체결되며, 상기 지그이송장치(25)는 지그(23)를 지지하며;상기 전극(22)은 상기 전극(22)을 지지하고 위치를 조절하는 전극(22)이송장치(24)에 체결되며;상기 주방용 관련부품(21)과 전극(22)이 서로 닿는 것을 감지하여 신호음을 발생하는 경보장치(33)가 구비되며;상기 공급관(13)은 전해액조(11)와 연결되며, 상기 공급관(13)은 펌프(15)와, 필터(35)를 구비하며, 상기 펌프(15)는 저장탱크(14)로부터 전해액조(11)로 전해액(12)을 공급하며, 상기 필터(35)는 펌프(15)로부터 유입되는 전해액(12)의 내부에 포함된 이물질(211)을 여과하며;상기 전해액조(11)의 일측에는 유입되는 전해액의 유량을 조절하는 유량조절장치(34)가 구비되어 구성되어짐을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 전해연마 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서;상기 지그(23)는 티타늄계 재질을 사용함을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 전해연마 장치.
- 전원을 공급하는 전원공급장치와, 전극과 주방용 관련부품을 지지하는 지그와 전해액을 수용하는 전해액조와, 저장탱크를 구비하는 전해연마 장치를 이용한 주방용 관련부품의 가공 방법에 있어서;전해액이 저장된 전해액조의 내부에 양(+)전류가 도통하는 주방용 관련부품과, 음(-)전류가 도통되는 전극을 설치하는 과정과;전원공급장치로부터 전류를 공급하여 전기분해를 유도하는 과정과;소정의 시간동안 전해연마 가공을 마친 후, 산화크롬피막이 형성된 주방용 관련부품의 제조가 가능함을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,상기 전기분해 유도 시 전류밀도를 1~15A/cm2로 함을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,상기 전해액의 온도는 50~90℃로 함을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,상기 전해액은 증류수(H2O)와 {인산(H3PO4)계, 황산(H2SO4)계, 크롬산계, 질산나트륨(NaNO3), 염화나트륨(NaCl), 글리세린계}로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 혼합되어 이루어짐을 특징으로 하는 주방용 관련부품의 제조방법.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030018521A (ko) * | 2001-08-30 | 2003-03-06 | 이은상 | 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 초정밀 전해연마 장치 및그 방법 |
| KR100580946B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2006-05-17 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 초미세바늘전극의 제조장치 및 그 방법 |
| KR100783772B1 (ko) * | 2006-07-31 | 2007-12-07 | 주식회사 대한티엘씨 | 스테인레스강의 칼라착색 피막방법 |
| KR20230091810A (ko) * | 2021-12-16 | 2023-06-23 | 인하대학교 산학협력단 | 펄스전원을 구비한 전해가공장치 |
| KR20230091811A (ko) * | 2021-12-16 | 2023-06-23 | 인하대학교 산학협력단 | 전해액 혼합기를 구비한 전해가공장치 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312802A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Fujitsu Ltd | イコライザ自動調整方式 |
| JPH06155166A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-06-03 | Yuken Kogyo Kk | 電解研磨方法 |
| JPH06285719A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-11 | Yuken Kogyo Kk | 連続電解研磨方法及び連続電解研磨装置 |
| JPH07328846A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-19 | Yuken Kogyo Kk | 電解加工方法及び電解加工装置 |
| JPH08229743A (ja) * | 1995-11-27 | 1996-09-10 | C Uyemura & Co Ltd | 板材の研摩装置 |
| JPH09195097A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-29 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼板の電解研磨方法 |
| KR19980038993U (ko) * | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 김종진 | 가스관 내부표면 전해연마 장치 |
-
2000
- 2000-07-11 KR KR1020000039541A patent/KR20020006642A/ko not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312802A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Fujitsu Ltd | イコライザ自動調整方式 |
| JPH06155166A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-06-03 | Yuken Kogyo Kk | 電解研磨方法 |
| JPH06285719A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-11 | Yuken Kogyo Kk | 連続電解研磨方法及び連続電解研磨装置 |
| JPH07328846A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-19 | Yuken Kogyo Kk | 電解加工方法及び電解加工装置 |
| JPH08229743A (ja) * | 1995-11-27 | 1996-09-10 | C Uyemura & Co Ltd | 板材の研摩装置 |
| JPH09195097A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-29 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼板の電解研磨方法 |
| KR19980038993U (ko) * | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 김종진 | 가스관 내부표면 전해연마 장치 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030018521A (ko) * | 2001-08-30 | 2003-03-06 | 이은상 | 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 초정밀 전해연마 장치 및그 방법 |
| KR100580946B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2006-05-17 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 초미세바늘전극의 제조장치 및 그 방법 |
| KR100783772B1 (ko) * | 2006-07-31 | 2007-12-07 | 주식회사 대한티엘씨 | 스테인레스강의 칼라착색 피막방법 |
| KR20230091810A (ko) * | 2021-12-16 | 2023-06-23 | 인하대학교 산학협력단 | 펄스전원을 구비한 전해가공장치 |
| KR20230091811A (ko) * | 2021-12-16 | 2023-06-23 | 인하대학교 산학협력단 | 전해액 혼합기를 구비한 전해가공장치 |
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