KR20120132016A - 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습기에 널리 사용되는 초음파 진동자와 같은 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치에 관한 것이다. 그 구성은; 부스바(B)에 매달린 상태에서 전해조(C) 내부에 침지되는 것으로서, 몸체(5)의 상단에는 갈고리 형상의 통전부(7)가 마련되고, 상기 몸체(5)로부터 다수의 피도금물 지지구(9)가 돌출 형성되되; 상기 피도금물 지지구(9)는, 피도금물(100)을 파지하면서 동시에 상기 통전부(7)와 제1 도금영역(P1)을 전기적으로 통전시키는 홀더(11, holder)와, 일단이 상기 홀더(11)에 연결된 상태에서 타단이 절연체에 의해 상기 제1 도금영역(P1)으로부터 고립되어 있는 제2 도금영역(P2)에 맞닿을 수 있게끔 연장됨으로써, 상기 통전부(7)와 상기 제2 도금영역(P2)이 전기적으로 통전될 수 있도록 하는 컨택터(13, contactor)로 구성되는 도금랙(1)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치{Apparatus For Electroplating The Object Having Isolated Plating Sector}

본 발명은 전기도금장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가습기에 널리 사용되는 초음파 진동자와 같은 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치에 관한 것이다.

전기도금은 전해조 내에서 피도금물에 음의 전극을 연결하고 도금할 금속을 양의 전극에 연결하고 통전시킴으로써, 금속이온이 피도금물의 표면에 달라붙어 전착되도록 하는 것을 말한다. 피도금물의 표면 전체 또는 연속된 도금영역만을 가지는 경우에는 어렵지 않게 도금을 할 수 있다. 도금영역의 특정 지점에 전극을 연결하면 통전되는 모든 부분이 도금되기 때문이다.

그러나 도 1과 같이 대부분의 면적을 차지하는 제1 도금영역(P1)과 제1 도금영역으로부터 전기적으로 절연된 제2 도금영역(P2)을 가지는 피도금물은 통상의 방법으로 전기도금을 할 수 없다. 도 1은 가습기에 널리 사용되는 초음파 진동자의 사시도로서 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 분야중 하나이다. 초음파 진동자(100)의 일면에는 부도체로 된 환형의 비도금영역(P0)이 있고 그 가운데 섬처럼 절연된 제2 도금영역(P2)이 존재한다.

참고로 비도금영역(P0)은 부도체인 세라믹으로 되어 있다. 절연된 원형의 제2 도금영역(P2)과, 가장자리와 뒷면 모두를 포함하는 제1 도금영역(P1)은 도전성 금속으로 되어 있으며 전기도금이 이루어지는 부분이 된다.

이와 같은 구성의 피도금물을 도금하기 위해서 종래에는 배럴을 이용한 메디아 도금방법을 사용했었다. 이 방법은 망체로 된 원통형 배럴 내부에 전도성인 다수의 쇠구슬이나 기타 전도성 물질을 함께 넣고 배럴을 그의 원통축을 중심으로 회전시키게 되면 쇠구슬과 진동자 간의 전기적 접촉에 의해 절연된 제2 도금영역(P2)에도 통전되어 도금되도록 하는 방법이다.

이러한 방법에 의한 가장 큰 문제는 진동자(100)끼리의 면접촉으로 인한 도금 불량률이 높고 도금편차가 심하다는 것이다. 다음의 문제는 쇠구슬과의 접촉에 의해 진동자(100)에 물리적 손상이 가해지기 쉽다는 것이다. 또한 불필요한 메디아에 도금이 되어 원료 금속의 손실이 크다는 문제가 있다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 초음파 진동자와 같이 절연된 도금영역을 가지는 피도금물을 전기도금하기 위한 도금장치를 제공하는 것으로서, 특히 지그 또는 도금랙을 이용하여 피도금물을 고정시킨 상태에서 전기도금을 수행할 수 있게 하는 전기도금장치를 제공하는 것을 구체적인 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 부스바에 매달린 상태에서 전해조 내부에 침지되는 것으로서, 몸체의 상단에는 갈고리 형상의 통전부가 마련되고, 상기 몸체(지골)로부터 다수의 피도금물 지지구가 돌출 형성되는 도금랙을 포함하되; 상기 피도금물 지지구는 피도금물을 파지하면서 동시에 상기 통전부와 제1 도금영역을 전기적으로 통전시키는 홀더(holder)와, 일단이 상기 홀더에 연결된 상태에서 타단이 절연체에 의해 상기 제1 도금영역으로부터 전기적으로 절연되어 있는 제2 도금영역에 맞닿을 수 있게끔 연장됨으로써, 상기 통전부와 상기 제2 도금영역이 전기적으로 통전될 수 있도록 하는 컨택터(contactor)로 구성되는 것을 특징으로 하는 도금장치에 의해 달성된다.

본 발명에 있어서 상기 도금랙 또는 피도금물을 진동시키기 위한 진동(또는 요동)수단이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 피도금물이 상기 홀더에 파지된 상태에서 외력에 의해 흔들릴 수 있도록 상기 피도금물과 홀더에는 유격이 마련되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 홀더와 상기 컨택터는 일체형으로 되되 도전성 선재(線材)를 절곡하여 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 홀더와 상기 컨택터는 상기 피도금물이 끼워진 상태에서 유격을 갖고 흔들릴 수 있는 수용공간을 형성하도록 도전성 선재(線材)를 절곡하여 형성되며; 상기 컨택터의 몸체부는 정상 상태에서 상기 제1 도금영역에 상기 상시 접촉되고, 상기 컨택터의 끝단은 상기 피도금물이 수용되는 공간을 향해 절곡됨으로써 정상 상태에서 피도금물의 제2 도금영역(P2)이 설치되는 면에 접촉할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 진동수단은 상기 도금랙을 직접 진동시키는 진동기(vibrator)일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 진동수단은 부스바를 상하 또는 좌우로 이동(또는 요동)시키는 음극교반기일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 진동수단은 도금액에 압축공기 도는 도금액을 펌핑하여 공급함으로써 간접적으로 도금액을 교반하여 피도금물을 진동시키는 도금액 교반기일 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 초음파 진동자와 같이 절연된 도금영역을 가지는 피도금물을 전기도금하기 위한 도금장치가 제공된다. 특히 지그 또는 도금랙을 이용하여 피도금물을 개별적으로 지지함으로써 피도금물 고정시킨 상태에서 전기도금을 수행할 수 있게 됨으로써 안정적이고도 균일한 도금이 가능하게 되며 제품에 손상이 가해지지 않게 된다.

도 1은 종래 가습기에 널리 사용되는 초음파 진동자의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 도금장치의 도금랙의 일부 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 피도금물 지지구의 사시도이고, 도 4는 평면도이며, 도 5는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 도금장치의 도금장치의 도금랙의 설치상태의 일부 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 도금장치의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 도금장치의 개략 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 도금장치의 핵심은 부수바(B)에 설치되는 도금랙(1)과 진동수단(3)에 있으며 나머지 구성요소는 일반적인 전기도금장치와 같다. 그러므로 이하에서는 도금랙(1)과 진동수단(3)에 대하여 차례로 설명한다.

도금랙(1)는 부스바(B)에 매달린 상태로 전해조(C)에 침지되는 것으로서 다수의 피도금물(100)을 매달거나 잡고 있게 된다. 도금랙의 몸체(5, 일반 현장에서는 '지골'이라 칭한다)의 상단에는 갈고리 형상의 통전부(7)가 마련되고, 몸체(5)로부터 다수의 피도금물 지지구(9)가 외팔보 형태로 돌출 형성된다. 부스바(B)에 닿는 부분을 제외하고 몸체(5)의 대부분은 절연소재에 의해 코팅된다. 피도금물 지지구(9) 역시 피도금물(100)과 닿게 되는 부분을 제외하고는 절연소재에 의해 코팅된다. 부스바(B)에 인가되는 전기는 통전부(7), 피도금물 지지구(9)를 통해 피도금물(100)에 전달되며 이로써 전기도금이 가능하게 되는 것이다. 본 발명의 핵심적 특징은 사실상 피도금물 지지구(9)에 있다.

피도금물 지지구(9)는 홀더(11, holder)와 컨택터(13, contactor)를 포함한다. 홀더(11)는 피도금물(100)을 파지하면서 동시에 통전부(7)와 제1 도금영역(P1)을 전기적으로 통전시키는 것이다. 컨택터(13)는 일단이 홀더(11)에 연결된 상태에서 타단이 제2 도금영역(P2)에 맞닿을 수 있게끔 연장됨으로써, 통전부(7)와 제2 도금영역(P2)이 전기적으로 통전될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면 피도금물(100)은 유격(t1,t2)을 갖고 홀더(11)에 파지될 수 있다. 즉 피도금물(100)은 흔들어도 빠지지 않을 정도로만 홀더(11)에 결합된 상태에서 홀더(11)와 별도로 제한적인 범위에서 외력에 의해 요동될 수 있게 되어 있다.

위와 같은 기능을 수행하는 피도금물 지지구(9)는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 일체형으로 되어 있는 도전성 선재(線材)를 입체적으로 절곡하여 성형하는 방법이 제시되고 있다. 도전성 선재로는 예를 들어 스테인레스, 티타늄 또는 텅스텐이 바람직하지만 철사, 동선 또는 동합금선도 불가능한 것은 아니다. 선재의 직경 내지 구체적 물성은 피도금물의 특성에 따라 결정될 것이다.

피도금물 지지구의 홀더(11)가 도금랙 몸체(5)로부터 이격되도록 아암(15, arm, 일반 현장에서는'지선'이라 칭한다)이 몸체(5)와 홀더(11) 사이에 부가될 수 있다. 아암(15)의 일단은 종래의 방식대로 몸체(5)에 나사로써 조립되며 타단은 나뭇가지처럼 몸체(5)로부터 멀어지는 방향으로 뻗어 있다. 아암(15)은 절연소재로써 코팅된다. 아암(15)의 선단은 나사를 끼우기 위한 원형의 고리(17)가 마련된다. 도 2에 도시된 바에 의하면 몸체(5)는 기다란 선형이며 피도금물 지지구(9)는 2개가 양팔을 벌린 것과 유사한 형태로 하나의 나사에 의해 몸체(5)에 고정된다. 몸체(5)와 피도금물 지지구(9)의 형태는 매우 다양하게 변경될 수 있겠다.

홀더(11)는 도전성 선재(線材)를 절곡함으로써 서로 직각을 이루는 3개의 지지대(19a,19b,19c)로 구성될 수 있다. 납작한 피도금물(100)을 수용하여 파지할 수 있도록 디귿(ㄷ)자 형태로 절곡된 각각의 지지대(19a,19b,19c)는 폭이 피도금물(100)의 두께보다 1 ~ 3배 넓은 수용공간(S)을 가진다(쉽게 말하면 흔들어서 빠지지 않을 정도면 되지만, 너무 타이트하면 도금자국이 남기 때문에 아니 된다). 지지대(19a,19b,19c)에 의해 피도금물(100)은 원주방향을 따라 3개의 지점에서 지지됨으로써 홀더(11)로부터 이탈되지 않고 설치되는 것이다.

도 6을 참조하여 본 발명의 중요한 사항을 설명한다. 몸체(5)와 설치된 상태에서의 피도금물(100)의 각도를 알 수 있다. 도시된 바에 의하면 피도금물 지지구(9)는 피도금물(100)로 하여금 컨택터의 끝단(13a)이 제2 도금영영역(P2)에 상시 접촉해 있도록 하고 있다. 이는 아암(15)과 피도금물의 하단을 지지하는 하단 지지대(19b)의 각도(A)를 조정함으로써 가능하게 된다. 이 각도(A)는 예를 들어 50° ~ 80°의 사이에서 선택하면 된다. 이에 의하면 홀더(11)는 피도금물(100)을 수직선에 대하여 10° ~ 40°의 각도로 기울어진 상태로 파지하게 되며, 이 경우 제2도금영역(P2)은 정상 상태에서 항상 컨택터의 끝단(13a)에 기대어 접촉하게 된다(물론 컨택터(13)의 몸체부는 제1 도금영역에 상시 접촉하고 있다).

그리고 후술되는 진동수단에 의하여 떨리면서 컨택터의 끝단(13a)으로부터 떨어지게 되고 중력에 의해 원상태로(접촉상태로) 복귀하게 되는 것이다. 한편 컨택터의 끝단(13a)은 피도금물(100)의 중심으로부터 약간 벗어난 위치에 접촉하고 있는 것이 도금품질을 높이는데 유리하다.

컨택터(13)는 마지막 지지대(19c)의 끝단으로부터 더 연장되는 선재를 절곡하여 만든다. 컨택터(13)의 끝단(13a)은 피도금물(100)이 수용되는 공간을 향해 절곡됨으로써 피도금물의 제2 도금영역(P2)이 설치되는 면에 접촉할 수 있게 된다.

언급한 것처럼 본 발명에 의하면 홀더(11)를 진동시킬 수 있는 진동수단(3)이 더 포함된다. 진동수단(3)은 종래 메디아 도금법과 마찬가지로 전기가 제2 도금영역(P2)에 점적으로 통하게끔 하기 위한 수단이다. 진동수단(3)은 도금랙을 직접 진동시키는 진동기(21, vibrator)일 수 있다(도 7 참조).

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 진동수단은 부스바(B)를 상하 또는 좌우로 이동(또는 요동)시키는 음극교반기일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 진동수단은 도 8에 도시된 바와 같이 도금액에 압축공기 도는 도금액을 펌핑하여 공급함으로써 도금액을 교반하여 피도금물에 압력을 전달하는 방식의 도금액 교반기(23)일 수 있다. 이 경우 도금액 교반기(23)는 전해조(C)의 바닥에 설치되는 것으로서 상부를 향해 다수의 분출공(27)이 타공된 공급관(25)과; 압축공기 또는 도금액을 압송하기 위한 펌프 또는 공압발생기(예를 들어, 링블로워)와 같은 동력수단(29)을 포함할 수 있다.

이러한 진동수단(3)은 도금랙(1)을 통해 피도금물 지지구(9)에 전달되도록 하는 것이다. 진동수단(3)은 피도금물이 피도금물지지구(9)에 설치된 상태에서 요동 내지 진동하여 제2 도금영역(P2)이 컨택터의 끝단(13a)에 점접촉하도록 하는 것이다.

본 발명에 있어서, 피도금물(100)로 초음파 가습기에 사용되는 진동자가 예시되었다. 그러나 비단 이 제품만이 아니라 현재 산업계에 공급되고 있거나 앞으로 공급될 유사한 구성을 가지는 피도금물에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 피도금물 지지구는 실로 다양한 형태로 제공될 수 있으며 도시 및 설명된 바에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다. 당업자는 본 발명이 도금랙 내지 지그장치를 이용하여 (절연된 도금영역을 갖는)피도금물을 전해조 내에서 개별적으로 지지함으로써 종래기술이 갖는 여러 문제를 해결하고 나아가 양호한 도금품질을 얻게 한 것을 핵심으로 하고 있음을 주지할 필요가 있다.

1 ; 도금랙 3 ; 진동수단
5 ; 몸체(지골) 7 ; 충전부
9 ; 피도금물 지지구 11 ; 홀더(holder)
13 ; 컨택터(contactor) 15 ; 아암(arm, 지선)
17 ; 고리 19 ; 지지대
21 ; 진동기 23 ; 도금액 교반기
29 ; 동력수단
B ; 부스바 C ; 전해조
t1,t2 ; 유격

Claims (8)

1. 부스바(B)에 매달린 상태에서 전해조(C) 내부에 침지되는 것으로서, 몸체(5)의 상단에는 갈고리 형상의 통전부(7)가 마련되고, 상기 몸체(5)로부터 다수의 피도금물 지지구(9)가 돌출 형성되는 도금랙(1)을 포함하되;
   상기 피도금물 지지구(9)는;
   피도금물(100)을 유격을 갖도록 파지함과 동시에 상기 통전부(7)와 제1 도금영역(P1)을 전기적으로 통전시키는 홀더(11, holder)와;
   일단이 상기 홀더(11)에 연결된 상태에서 타단이 절연체에 의해 상기 제1 도금영역(P1)으로부터 전기적으로 고립되어 있는 제2 도금영역(P2)에 맞닿을 수 있게끔 연장됨으로써, 상기 통전부(7)와 상기 제2 도금영역(P2)이 전기적으로 통전될 수 있도록 하는 컨택터(13, contactor)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀더(11)와 컨택터(13)는 일체형으로 되어 있으며 도전성 선재(線材)를 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 홀더와 상기 컨택터는 상기 피도금물이 끼워진 상태에서 유격을 갖고 흔들릴 수 있는 수용공간을 형성하도록 도전성 선재(線材)를 절곡하여 형성되며; 상기 컨택터(13)의 몸체부는 정상 상태에서 상기 제1 도금영역(P1)에 접촉되고, 상기 컨택터의 끝단(13a)은 상기 피도금물(100)이 수용되는 공간을 향해 절곡됨으로써 정상 상태에서 피도금물의 제2 도금영역(P2)이 설치되는 면에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 홀더(11)와 컨택터(13)는 상기 피도금물이 끼워진 상태에서 유격을 갖고 흔들릴 수 있는 수용공간을 형성하도록 도전성 선재(線材)를 절곡하여 형성되며; 상기 홀더(11)는 상기 피도금물(100)을 수직선에 대하여 10° ~ 40°의 각도로 기울어진 상태로 파지함으로써; 정상 상태에서 상기 컨택터의 끝단(13a)이 상기 피도금물(100)의 제2 도금영역(P2)이 설치되는 면에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 피도금물(100)을 진동시키기 위한 진동수단(3)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 진동수단(3)은 도금랙을 진동시키는 진동기(vibrator)인 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 진동수단(3)은 부스바를 상하 또는 좌우로 이동(또는 요동)시키는 음극교반기인 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 진동수단(3)은 도금액에 압축공기 도는 도금액을 펌핑하여 공급함으로써 간접적으로 도금액을 교반하여 피도금물을 진동시키는 도금액 교반기로서; 전해조(C)의 바닥에 설치되는 것으로서 상부를 향해 다수의 분출공(27)이 타공된 공급관(25)과; 압축공기 또는 도금액을 압송하기 위한 펌프 또는 컴프레서와 같은 동력수단(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연된 도금영역을 가지는 피도금물용 전기도금장치.

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