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엔지니어 기술 자료/기계 설계

도금의 기초와 종류

by 메카지 2022. 12. 7.
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도금은 금속이나 다른 재료의 표면에 금속 층을 코팅하는 과정입니다. 이 과정은 부식 방지, 내구성 강화, 미적 향상 등 다양한 목적으로 활용됩니다. 도금 방법에는 전기 도금, 온도 도금, 무전해 도금 등 다양한 방법이 있습니다. 각각의 방법은 적용되는 금속과 목적에 따라 선택됩니다.

 

1 . 도금의 기초

도금의 단위

도금의 단위는여러 가지있지만 일반적으로 사용하는 단위와  같고 도금의  두께단위는  미크론(micron)입니다.

1mm를1,000 등분한한 개의 눈금을 1µ(1미크론)이라고 합니다.

 

도금의 원리

일반적으로 의외로 도금의 원리를 모르는 사람들이 많은데 쉽게 설명하면 너무나 간단한 원리입니다.

전기용 접기를 생각하시면 됩니다.  AC전기를 DC로 바꾸어 플러스극과 마이너스극을 충돌시켜 그 전기의 힘을 이용해 공기 중에 하는 것이 일반적인 전기 용접이고 그것을 수중 즉 약품 속에서 하는 것이 도금이라고 생각 하시 쉽게 이해하실 있습니다.

 

도금의 과정

처리 수세 도금 수세 크로메이트(후처리) 수세 탈수, 건조의 순서입니다

처리는 도금 전에제품 표면에묻어있는 녹이나 기름 등을 제거하는 과정이며, 크로메이트는 도금한 제품의  내식성을 높이기 위하여크롬 피막을입히는 과정이며 대표적으로 천연색, 백색, 흑색, 국방색 등이 있습니다.

 

2. 도금의 종류

도금의 종류는 크게 나누어 전기도금 , 화학 도금 , 용융도금 등이 있습니다.

 

전기도금에는 동도금, 니켈도금, 크롬 도금, 공업용(경질)크롬도금, 아연도금, 주석도금, , 은도금 등이 있습니.

화학 도금은 전기가 통하지 않는 제품(플라스틱, 목재, 섬유, 종이, 도자기, 석고 유리등)을 화학 도금액에 넣어 도금하는 것을 말합니다.

용융도금은 말 그대로 비철 금속을 녹여서 도금할 제품을 넣어 용융 금속의 피막 입히는 것이며 대표적으로 전신주, 가로등, 가드래일가드 래일, 건축자재건축자재 등은 용융도금을 주로 합니다.

 

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각종 도금의 용도와 장, 단점

 

(1) 전기 도금

: 전해 용액 중에서 물건을 음극으로서 통 전하여 표면에 도금 금속을 하는 것으로, 장식, 방녹,기능과 다양한 목적으로   도금하며, 비교적 염가이고, 적절한 금속 피막을 부여할 수 있기 때문에, 자동차와 음향, 항공기, 통신기,퓨터 부품, 장신구,장신구건축 자재 등 많은 용도의 부품을 도금하고 있다.

(장점) 다종 소량품까지 가공 가능하며. 다 채로운 금속 질감을 부여할 수 있고,  고가의 금속에 뛰어난 특성과 양호한

착성을가진피막을 얻을 있다.

(단점) 형상에 따라 도금 후 얼룩이 생길 수 있고, 독성이강한 C N 사용하므로 폐수처리가 어렵다.

 

(2) 무전해 도금

: 용액 중의 환원 반응을 이용해 제품 표면에 도금 금속을 하는 것으로, 금속부터 비금속까지 넓게 도금이 가능하고, 도금 정밀도가 극히 높기 때문에,  주요하게 기능을 중시하는 공업적 용도에 널리 쓰이고 있으며. 플라스틱 도금의 기초용으로서꼭 필요한도금 법이다.

(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.

 

(3) 진공 도금

:용기 내를 진공으로 하여, 금속과 산화물, 등을 가스화 혹은 이온화해 물건 표면에 증착시키는 방식이다. 특히 반도체 조에 불가결의 술이다.

(장점) 대부분의 금속 소재, 비금속 소재도 처리 가능하고., 장식성이 뛰어난 초경질피 막을 얻을 있다.

(단점) 일반적인  전기 도금과 비교해서, 고온 처리해야 되고, 비용도 높다.

 

(4) 융융 도금

: 아연과 주석, 알루미늄 등의  금속을  용해한 액중에 물건을 넣고, 각각의 금속을 부착시키는 것으로, 대표적인 예가 아연과 알루 미늄을 도금한 강판으로 비교적대형 구조물과 건축자재, 가드레일, 가로등, 전신주부전신주 부품 등에 많이 이용된다.

(장점) 면적의 큰 것, 중량물 등의 방식 도금에 적절하고 도금하기에 따라 수십년의 방식성을 가질 수도 있다.

(단점) 꽤 높은 고온욕 작업이고. 도금의 종류가 제한된다.

 

(5) 전착 도장

: 전기 도금과 비슷한 기술로, 수계 도료에 피처리물을 침지. 이것을 음극 또는 양극으로 하고, 직류 전기를 통해 도막을 형성시키는 것으로. 전자를 양이온 전착도장, 후자를 음이온 전착도장 이라고 말한다. 방녹 목적으로는 흑색이 용되고 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 위생적이다.

(단점) 후막화를    없다.  전기 용량이 크다. 색대체가 힘들다.

 

(6) 양극 산화

: 황산과 수산등의 전해 용액중에서 물건을 양극으로 하고, 통전해 표면에 산화 피막을 생성시키는 것으로, 각종 새시와 , 필기도, 카메라 압판, 명찰로 부터, 항공기와 정밀기계, 계측 기기 등 넓게 이용되고 있다.

(장점) AI 양극 산화 피막의 두께는 장식과 방식을 목적으로 한 것에서는 4∼ 10µ 의 범위로(에서) 이용되고, 착색가능 하며 사용 용도 넓다.

(단점) 2 가공이 힘들다. 다른 금속 재료는 AI 같은 두꺼운 산화 피막은 생성되지 않는다.

 

(7) 도장

:도장 방법에  따라, 정전 도장, 전착도장, 분체 도장 등이있어, 어느 제품에나  광범위하 게 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.

 

(8) 표면 강화

: 철강 재료에 대한 침탄과 질화처리, 고주파 담금질이 대표적이며. 최근에는 황화 처리를 시작하고, Al, Cr, Ti, W등의속과 그 탄화물을 소재 표면에서 확산 침투시키는 수법이 개발되고 있다. 처리법도  가스,  염욕, 진공 등이 있다.

(장점) 특별히 단순 형상의 플라스틱 성형품 등에서는 메탈릭화가 용이하게 있다.  화상을 인쇄한 박에 의해,  의 색의 stamping 가능.

(단점) 소재와의 밀착성에 난이하고. 피막이 매우 얇고, 약하기 때문에, 이것을 보호하 피막이 필요하다.

 

도금의 적용 분야

도금은 자동차, 항공, 전자, 건축 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 각 분야에서 도금은 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 자동차 부품에 사용되는 도금은 내식성과 내마모성을 향상시켜 부품의 수명을 연장합니다.

 

도금과 환경

도금 과정에서는 환경 보호를 위한 여러 조치가 필요합니다. 화학 물질의 사용과 폐기물 처리 등이 중요한 고려 사항입니다. 최근에는 환경 친화적인 도금 공정이 개발되어 환경 영향을 최소화하는 방향으로 발전하고 있습니다.

 

도금 선택 시 고려사항

도금 방법을 선택할 때는 적용될 금속의 종류, 목적, 비용 등을 고려해야 합니다. 적절한 도금 방법 선택은 중요한 결정입니다. 금속의 특성과 사용 환경을 고려하여 최적의 도금 방법을 선택해야 합니다.

 

도금 과정의 안전성

도금 공정에서는 작업자의 안전을 위한 철저한 안전 관리가 필요합니다. 화학 물질의 취급과 설비의 안전이 중요한 요소입니다. 적절한 보호 장비의 사용과 안전 규정 준수는 필수적입니다.

 

도금의 미래

기술의 발전은 도금 분야에도 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 더 효율적이고 환경 친화적인 도금 방법의 개발이 기대됩니다. 또한, 새로운 금속 코팅 기술의 개발로 도금 분야는 계속해서 진화할 것입니다.

 

 

결론

도금은 금속 제품의 수명을 연장하고 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 올바른 도금 방법의 선택은 금속 제품의 품질을 결정짓는 중요한 요소입니다. 지속 가능하고 효과적인 도금 방법의 선택과 적용이 중요합니다.

 

 

 

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