[하이플럭스 기술자료] 도금의 기초와 종류

[하이플럭스 기술자료]

도금의 기초와 종류

1 . 도금의 기초

1) 생활속의 도금

우리의 생활 속에 도금은 빼놓을 수 없는 필요악의 존재일 수 있습니다. 최근 환경에 대한 관심이 높아지고도금과 염색이 환경오염의 주범 이라고 이 글을 읽고 있는 당신도 고개를 끄덕 이시겠죠 그러나 우리의 생필품 중에 도금을 하지 않은 제품이 과연 몇가지나 될까요? 악세사리 반지 귀고리 정도일까요? 아닙니다 우리들의 입으로 들어가는 숟가락 젓가락 외의 모든 철&비철 금속은 다 도금품 이라면 믿으시겠습니까! 패인트칠한 제품요 그것도 도금을 합니다.

2) 도금의 단위

도금의 단위는 여러가지 있지만 일반적으로 사용하는 단위와 같고 도금의 두께단위는 미크론(micron)입니다. 즉 1mm를 1,000등분한 한 개의 눈금을 1μ(1미크론)이라고 합니다. 도금물체의 표면적은 평방데시미터 (dm2)라고 하며 1dm2 는 10cm×10cm = 100㎠ 입니다.
도금물체의 표면적 계산법은 다음과 같습니다 {도금면적(dm2) = 소재무게(kg) ÷ 소재두께(mm) ÷ 소재비중×2×100}

3) 도금의 원리

일반적으로 의외로 도금의 원리를 모르는 사람들이 많은데 쉽게 설명하면 너무나 간단한 원리입니다. 전기용접기를 생각하시면 됩니다. AC전기를 DC로 바꾸어 플러스극과 마이너스극을 충돌시켜 그 전기의 힘을 이용해 공기 중에 하는 것이 일반적인 전기용접이고 그것을 수중 즉 약품 속에서 하는 것이 도금이라고 생각하시면 쉽게 이해하실 수 있습니다. 물론 도금의 종류에 따라 약품과 방법은 틀리겠죠.

4) 도금의 과정

도금의 일반적인 과정은 어떤 도금이든 비슷합니다
산 처리 =>> 수세 =>> 도금 =>> 수세 =>> 크로메이트(후처리) =>> 수세 =>> 탈수,건조의 순서입니다
산 처리는 도금 전에 제품표면에 묻어있는 녹이나 기름 등을 제거하는 과정이며, 크로메이트는 도금한 제품의 내식성을 높이기 위하여 크롬피막을 입히는 과정이며 대표적으로 천연색, 백색, 흑색, 국방색 등이 있습니다.

5) 도금의 종류

다음 장에서 자세히 설명 하겠지만 도금의 종류는 크게 나누어 전기도금 , 화학도금 , 용융도금등이 있습니다.
전기도금에는 동도금, 니켈도금, 크롬도금, 공업용(경질)크롬도금, 아연도금, 주석도금, 금, 은도금등이 있습니다. 화학도금은 전기가 통하지 않는 제품(플라스틱, 목재, 섬유, 종이, 도자기, 석고 유리등)을 화학도금액에 넣어 도금하는 것을 말합니다. 용융도금은 말 그대로 비철 금속을 녹여서 도금할 제품을 넣어 용융금속의 피막을 입히는 것이며 대표적으로 전신주.가로등, 가드래일, 건축자재등은 용융도금을 주로 합니다.

 

6) 각종 도금 설비

전기 도금	무전해 도금
진공 도금	용융 도금
전착 도장	양극 산화
도장	표면 강화

2. 각종 도금의 용도와 장 단점

 

도금의 종류	개요 및 용도	장점과 단점
전기 도금	전해 용액중에서 물건을 음극으로서 통전하여 표면에 도금 금속을 석내케 하는 것으로, 장식, 방녹, 기능과 다양한 목적으로 도금하며, 비교적 염가이고, 적절한 금속 피막을 부여할 수 있기 때문에, 자동차와 음향,항공기, 통신기, 컴퓨터부품, 장신구, 건축자재등 많은 용도의 부품을 도금하고있다.	(장점) 다종 소량품까지 가공 가능하며. 다채로운 금속 질감을 부여할 수 있고, 고가의 금속에 뛰어난 특성과 양호한 밀착성을 가진 피막을 얻을 수 있다. (단점) 형상에 따라 도금후 얼룩이 생길 수있고, 독성이강한 CN을 사용하므로 폐수처리가 어렵다.
무전해 도금	용액중의 환원 반응을 이용해 제품 표면에 도금 금속을 석내케 하는 것으, 금속부터 비금속까지 넓게 도금이 가능하고, 도금후 정밀도도 극히 높기 때문에, 주요하게 기능을 중시하는 공업적 용도에 널리 쓰이고 있으며. 플라스틱 도금의 기초용으로서 꼭 필요한 도금법이다.	(장점) 전착성이 균일하고. 부도체 소재에도 양호한 밀착성을 가진 도금을 할 수 있다. 금속, 비금속에 도금이 가능하다. (단점) 소재에 따라 복잡한 사전처리가 필요하며. 폐수 처리가 어렵다.
진공 도금	용기 내를 진공으로 하여, 금속과 산화물, 등을 가스화 혹은 이온화해 물건 표면에 증착시키는 것으로. 진공 증착과 스팩터링,ion 플레이팅, ion질화, ion 주입등 여러가지 방법이 있고 장식, 기능의 분야에서 활용되고 있다. 특히 반도체 제조에 불가결의 기술이다.	(장점) 대부분의 금속 소재, 비금속 소재도 처리 가능하고., 장식성이 뛰어난 초 경질피막을 얻을 수 있다. (단점) 일반적인 전기 도금과 비교해서, 고온 처리해야 되고, 비용도 높다.
용융 도금	아연과 주석, 알루미늄등의 금속을 용해한액 중에 물건을 넣고, 각각의 금속을 부착시키는 것으로, 대표적인 예가 아연과 알루미늄을 도금한 강판으로 비교적대형 구조물과 건축자재, 가드레일, 가로등, 전신주 부품등에 많이 이용된다.	(장점) 면적의 큰 것, 중량물 등의 방식 도금에 적절하고 도금 하기에 따라 수10년의 방식성을 가질 수도 있다. (단점) 꽤 높은 고온욕 작업이고. 도금의 종 류가 제한된다.
전착도장	전기 도금과 지극히 닮은 이미지의 기술로, 수계 도료의 (안)중에 피처리물을 침지 이것을 음극 또는 양극으로 하고, 직류 전기를 통해 도막을 형성시키는 것으로. 전자를 양이온 전착도장, 후자를 음이온 전착도장 이라고 말한다. 방녹 목적으로는 흑색이 많이 이용되고 있다	(장점) 피처리물의 형상에 좌우되지 않고 균일한 도장을 할 수 있다. 일정한 관리를 할 수 있다. 도료 손실이 적고, 여과에 의해 도료 회수를 할 수 있다. 화재의 걱정이 없고 위생적. (단점) 후막화를 할 수 없다. 전기 용량이 크다. 색대체가 곤란.
양극 산화	황산과 수산등의 전해 용액중에서 물건을 양극으로 하고, 통전해 표면에 산화 피막을 생성시키는 것으로, 각종 새시와 문, 필기도구, 카메라압판, 명찰로부터, 항공기와 정밀기계, 계측 기기등 넓게 이용되고 있다.	(장점) AI의 양극 산화 피막의 두께는 장식과 방식을 목적으로 한 것에서는4∼ 10μ 의 범위로(에서) 이용되고, 착색가능하며 용도는 넓다. (단점) 2차 가공이 곤란하다. 다른 금속 재료는AI 같은 두꺼운 산화 피막은 생성되지않다.
도장	도장 방법에 따라, 정전 도장, 전착도장, 분체 도장등이 있어, 어느 제품에나 광범위하게 활용되고 있다. 다채로운 색채화가 가장 용이한 기술이다.	(장점) 금속으로 하는 공업 재료의 최종 마무리 가공으로서도 많이 이용되고 있으며. 처리 방법이 간편하다. (단점) 일반적으로 표면 경도가 낮은 것과, 용제 휘발형의 도료로 공해의 문제를 안고 있다.
표면 경화	철강 재료에 대한 침탄과 질화처리, 고주파 담금질이 대표적이며. 최근에는 황화 처리를 시작하고, Al, Cr, Ti, W등의 금속과 그 탄화물을 소재 표면에서 확산 침투시키는 수법이 개발되고 있다. 처리법도 가스, 염욕, 진공, ion등이 있다.	(장점) 특별히 단순 형상의 플라스틱 성형 품등에서는 메탈릭화가 용이하게 행할 수있다. 화상을 인쇄한 박에 의해, 임의의 색의 stamping 가능. (단점) 소재와의 밀착성에 난이하고. 피막이 지극히 얇고, 약하기 때문에, 이것을 보호하는 피막이 필요하다.

장식 도금

장식 도금의 용도와 종류

상품 가치를 좌우하는 요소의 하나로, 장식 외관, 즉 미관이 있다. 특별히 장식적 용도의 상품에 있어서는, 미관이 생명이라고 말해도 과언이 아니다. 금속, 플라스틱 등, 직접 눈에 보이거나, 조작되거나 하는 상품들은 사용목적에 따라 도금을 하므로 그 상품의 가치를 높여 줄 것입니다.
이 장식 목적을 위해서 광범위한 분야에서 활용되고 있는 표면 처리 기술이, 전기 도금입니다. 금속과 플라스틱등의 소재에, 뛰어난 밀착성을 가지는 각종의 도금을 하므로 인하여 색조, 질감 등을 가진 새로운 금속 표면을 가지므로, 고급화, 정밀함, 조작성, 금속감, 청결, 내식성등의 다양한 기능이 부가됩니다.

1) 동,니켈,크롬 및 플라스틱 도금

장식 크롬 도금과 총칭되는 도금으로, 금속 소재, 플라스틱 소재를 묻지 않고 장식 도금의 주류를 이루는 것들입니다.
초기 가공과 기초 도금의 종류에 의해서, 단순한 광택 외관만 되지 않고, 리지, 헤어라인, 스핀, 다이어컷, 새틴 (반광택배지), 베로아, 펄등, 다채로운 외관이 용이하게 부여되기 때문에, 크롬 도금이 가지는 중후한 금속 질감, 청결감, 정밀함과 함께, 모든 분야에서 넓게 이용되고 있습니다.
장식 크롬 도금은 일반적으로, 동-니켈-크롬 도금이라고 표현되는 것이 많고, 기초 도금으로서, 동 혹은 니켈(반 광택, 광택등) 이 행해지고 있는 것이 보통이며. 소재에 의해서는 동 도금이 생략되는 경우도 있습니다.
크롬 도금으로는 장식성과 공히 내식성도 중요한 요소이지만, 보다 내식성이 요구되는 자동차 부품등에서는, 이중니켈 도금으로 하거나, 트리니켈 도금을 하고, 마무리를 크롬 도금하므로, 고 내식성이 보장되고 있습니다.
장식 크롬 도금의 다채로운 외관은, 이러한 피막 구성에 의해 부여되며, 장식 크롬 도금은, 도금의 종류, 두께에 의한 등급 분류 및 내식성의 기준이 규정되고 있으며, 마무리를 크롬 도금으로 하지 않고, 니켈 도금으로서 약간 붉은 빛을 띤 백색 광택으로 하거나, 광택 동 도금으로 마무리하는 것도 적지 않습니다.

2) 플라스틱 도금

일반적인 도금 종류와 다른 분류는 아니지만, 플라스틱 소재에 전기도금을 하는 것으로 장식 도금 중에서 큰비중을 차지하고 있는 도금으로, 플라스틱 소재와 부품의 다양화로 많이 각광 받는 도금 기술 중의 한 가지이며, 플라스틱 도금은 밀착성이 무엇보다도 중요하고, 그 시험 방법은 여러 가지 있지만, 일반적으로는, 소재가 ABS이고, 적절한 사전 처리가 행해진 것이면, 그 도금 밀착력은500∼ 1,600g/cm(UL 합격 기준은180g/cm)는 달성되고 있다고 생각해도 좋습니다.

3) 각종 합금 도금

소비 층의 다양화로 인해, 장식 도금으로 백색계, 흑색계, 금빛계와 다채로운 금속 색조를 가진 합금 도금이 실용화되어, 음향 부품과 가전 부품을 중심으로 넓게 이용되고 있습니다. 합금 도금은, 도금 피막의 합금화 율에 의해 색조가 미묘하게 변화하는 성질을 가져 극히 고도의 욕 관리 기술을 필요로 하는 도금이라고 말할 수 있습니다. 그런 만큼, 종래에 없는 특이한 색조를 제공할 수 있을 가능성이 있으며, 이용자측에 있어서도 매력이 있는 도금 법이라고 말할 수 있는 것입니다.

 

 

4) 각종 흑색 도금

- 흑색 크롬 도금

흑색 피막이 얻어지는 대표적인 도금이다. 고급 카메라의 위 덮개, 혹은 자동차와 오토바이의 각 부품에 넓게 이용되고 있는 것 외에 통신기부품 (방열 효과를 목적으로 한 쉴드 케이스등) , 시계측, 사무기 등 에 활용되고 있습니다. 도금 직후의 피막에 광택이 없는 경우는, 후처리로서, 왁스 마무리, 규소 마무리등을 할 필요가 있고, 도금 욕 조성과 전착조건에 의해 다르기 때문에, 각 공장에서 미묘하게 다른 경우
가 적지 않습니다. 내 마모성이 부족하기 때문에, 마찰을 동반하는 부품에는 부적합이지만, 후처리에 독자의 노하우를 가지고 있는 공장에서는 비교적 내 마모성이 뛰어난 흑색 크롬 도금을 제공하고 있는 곳도 있습니다.

- 아연 도금(흑색 크로메이트)

광택 아연 도금 뒤에, 은염을 함유한 욕중에 침지해 얻어지는 흑색 크로메이트 피막은, 내식성이 양호하기 때문에, 외관 향상, 즉 부가 가치 향상의 목적과 공히, 자동차와 볼트, 너트, 각종 쇠장식류, (내장품) 등에 이용되고 있다. 고급 양산 살대에도 이용되고 있습니다. 면적이 넓은 것은 균일한 흑색이 어렵고 건조 후 얼룩등이 생기지 않도록, 주의해야 할 것입니다.

- 흑색 니켈 도금

도금 직후의 피막은 광택이 없기 때문에, 일반적으로 광학 기기의 내장 품등에 이용되고 있다. 내식성은 흑색 크롬 도금으로 비교하면, 많이 부족한 편입니다. 그리고 동과 놋쇠 도금 상에 흑색 니켈 도금을 하고, 부분적으로 버프 연마를 하여 동의 색조와 놋쇠의 색조에 흑색이 띠며, 이런 것은 가구 철물과 조명기구, 장신구, 등에 많이 쓰입니다.

- 흑색로지움도금

비교적 새로운 도금법으로, 내식성이 뛰어나고, 중후한 색조와 함께, 안경테와 시계부품등에 이용되고 있습니다.

 

도금기초.pdf





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