도금시간 줄이고 불량감소 획기적

 

 

도금약품 생산업체로 변신을 시도하는 한진화학(대표이사 이순구)이 플라스틱과 알루미늄 도금공정을 기준으로 유산동 도금에서 대기시간이 필요없고 피트발생 등의 불량을 억제할 수 있는 브릿지 니켈(Bridge Nickel Plating)프로세스를 선보였다.

 

한진화학이 최근 선보인 브릿지 니켈 프로세스는 전처리공정과 전기도금 공정을 연계하는 프로세스이다.

 

브릿지 니켈의 주요특징(플라스틱 밀 알루미늄 도금공정 기준)

 

브릿지 니켈은 브릿지 니켈공정이 도입되면 도금에서의 스타트 대기시간이 없어 아무리 큰 물건도 즉시 스타트할 수 있다. 이로 인하여 금속도금과 똑 같은 도금속도로 전기도금을 행할 수 있다. 또한 도금층에 섞인 티타늄 이온에 의해 화학니켈이 도금공정 중에 용해되는 문제점을 해결할 수 있는 특징이 있다.

 

과거 유산동 도금액 속에서 대기시간이었던 시간만큼 동도금 시간을 추가로 확보할 수 있어 피트와 도트불량의 원인이 최대한 제거된 상태서 레베링 시간을 추가 확보함으로써 외관불량에 대한 컨트롤에 자신감을 가질 수 있고 유산동 도금액의 광택제 사용량을 절감할 수 있다.

 

 

도입 필요성의 검토

 

이 브릿지 니켈의 도입을 생각하는 업체의 경우에는 프라스틱도금에 있어 도입 전에 필요성을 반드시 검토하는 것이 좋다.

 

브릿지 니켈이 플라스틱도금공정의 모든 불량을 완전히 커버하는 것이 아니기 때문이기도 하지만 기존의 불량률이 만일 30~50%에 이른다면, 이 공정을 도입하여 10% 미만으로 축소하고 도금속도를 향상시키는 것이 목적이기 때문이다.

 

즉 브릿지 니켈도입 이전에 불량률이 30% 인 플라스틱도금업체가 있다면, 같은 인건비, 같은 재료비, 같은 물건비 환경 아래에서, 불량률을 10% 미만으로 낮추는 것이 목표이고, 이 경우 불량으로 폐기되어야 할 제품을 매출로 환원하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있도록 불량을 관리하는 것이 목표이기 때문이다. 또한 같은 근무시간에 더 많은 제품을 양산하여 매출을 극대화 하는 것이 두번쩨의 도입 목적이다.

 

 

약품구성

 

품명	형상	포장	기능
BGNi Ti-250	액상	20 LT	티타늄 금속이온 :건욕 및 보충제
BGNi-Br	액상	20 LT	광택제
BRNi-Lev	액상	20 LT	레벨러

 

광택제와 레벨러는 브릿지 니켈 연계 프로세스에서 필요성이 없다. 그러므로 플라스틱도금이나 알루미늄도금에 있어서 브릿지 니켈 건욕에 굳이 보충하여 사욜할 필요가 없다.

 

그러나, 다이아몬드공구나 바렐도금을 하는 제품의 최종도금으로 브릿지 니켈 도금액을 사용하는 경우가 있어 광택제와 레벨러가 있는 것이다. 마모성 및 경도가 기존 니켈보더 우수하다.

 

광택을 필요로 할 때에는 BGNi-Br 과 BGNi-Lev를 2:1로 보충하고 반광이 필요할 때에는 BGNi-Lev로 사용한다. 광택제 소모량은 1,000Ah 당 BGNi-Br :75~150 ml, BGNi-LEv : 50~100 ml 이다.

 

 

도금설비

 

도금설비는 기존의 니켈도금 설비와 동일하다. 다만 기존 니켈도금 설비를 그대로 활용할 경우 도금설비 내에 잔존하는 붕산은 완벽하게 제거하여야 한다.

 

티타늄 및 지르코늄은 붕산과 호환되지 않는다. 따라서 얼마나 깨끗하게 붕산을 제거하였느냐에 따라 도금제품의 품질이 달라진다.

 

 

작업 및 작업조건

 

구분	범위	적정치
황산니켈 염화니켈 BGNi Ti-250 (ml) BGNi-B (ml) BGNi-Lev (nl)	250~320 10~40 100~150 5~20 3~5	320 20 100 10 4
pH 온도 ('C) 도금시간	3.7~4.5 40~45 60~300	3.8 (45도) 45 최소 60초

 

브릿지 니켈로 사용시 광택제와 레벨러는 건욕에서 제외한다

 

티타늄 소모량은 대단히 극미량이다. 따라서 기기분석을 통하여 관리가 가능하지만, pH관리를 통하여 보충하는 것이 안전하다.

 

금속명	은	구리	니켈	코발트	크롬	지르코늄	티타늄
원소기호	Ag	Cu	Ni	Co	Cr	Zr	Ti
전기전도도(106/cm)	0.6300	0.5960	0.1430	0.1720	0.0774	0.0236	0.0234

 

위의 금속 전기전도율표에서 보듯이 티타늄은 크롬의 3분의1에 해당하는 전기 전도도를 가지고 있기 때문에 통전량에 의해 움직이는 금속이온의 양이 극미량에 불과하다. 따라서 굳이 기기분석을 통하여 관리하는 것 보다는 첨가제의 개념으로 pH의 관리를 통하여 티타늄을 보충하여 낮추는 것이 좋다.

 

pH 관리는 최저치가 3.7 까지 가능해 문제가 없었다. 그리고 도금액 자체가 사용중에 pH 가 상승하게 되어 있으므로 항상 적정치에 맞추기 보다는 오전 도금시작 시점에서 최저치 3.7 부터 사용하는 것이 키포인트다(관리가 수월해 진다).

 

반대로 티타늄 금속이온은 pH 4.5 까지가 가장 안전하다. pH 관리를 잘 못 할 경우에도 5.0 까지는 유지가 가능하겠지만 가급적 4.5를 넘기지 않는것이 좋다.

 

도금액이 분해 되었을 때 티타늄은 pH 조절 미숙 및 낮은 농도에 의해서 분리된다. 이 경우 백탁의 티타늄수산화물을 만들면서 침전된다.

 

따라서, 카본 이송여과를 통하여 나머지 도금액을 모두 이송하고 분해된 티타늄 수산화물을 제거한후, 도금액에 다시 건욕분 만큼의 티타늄 이온용액을 첨가하는 것으로 도금액 수정이 가능하다. 도금속도를 향상시키기 위하여 황산니켈의 양을 증가시키는 것은 대단히 효율적 이다.

 

 

도금조건

 

5 Volt이하의 정전압 환경에서 도금을 하지만(표면적에 따라 적당한 전류량이 정해진다) 화학동을 사용하는 업체의 경우에는 도금시간이 길어질 수 있다.