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수정현장도금기술

책에 나오지 않는 도금 - 전처리 2

 

수정알카리 전해탈지법

 

지난호(75/76호)에는 일반적인 침적 탈지법에 대하여 설명하였다. 다음은 제품의 기능에 직접 영향을주는 전해탈지법에 대하여 설명 하고자 한다.

 

일반적으로 전해탈지는 작업중 산소 및 수소 가스가 발생하고, 이 가스의 발생이 소지에 부착된 기름 성분을 이탈시키고 액중의 탈지제 성분이 검화하여 비누를 만들고 액중 유화제에 의하여 분산시키게 된다.

양극과 음극에서의 반응은

양극 : 4OH → 2H2O + O2 + 4e : 산소(O2) 발생

음극 : 4H2O + 4e → 4OH +2H2 : 수소(2H2) 발생

 

1. (+) 탈지법

  1. 피 처리물을 양극으로 사용한다
  2. 전해중 제품에 산소 가스가 발생하며, 표면은 산화되어 부동태 막이 발생한다. 이 산화막은 도금전 활성화하여 제거하면 소지에 미세한 에칭이 만들어져 밀착력을 향상할수있는 조건이 된다.
  3. 주철등은 양극법으로 적합하지 않다. 탈지후 남아있는 규소 또는 탄소등의 산화물이 밀착력을 저하 할수 있다.
  4. 철제품은 탈 스마트의 효과가 있다.
  5. 발생하는 산소기를 사용하므로 (-) 탈지보다는 탈지력이 저하하나, 재부착이 없어 정밀한 탈지를 할수 있다.
  6. 재 도금을 위한 탈지에는 니켈소지와 같은 제품은 부동태화 되므로 적합하지 않다.

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2. (-) 탈지법

  1. 피처리물을 음극으로 사용한다
  2. 발생하는 수소기를 사용하므로 탈지력이 우수하여 빠른시간에 탈지가 가능하다.
  3. (-)를 이용하므로 액이 노화되먄 불순물이 재부착할수 있어 밀착력의 저하 원인이 된다.
  4. 수소 가스의 발생시 표면에서 2차의 알카리를 만드므로 탈지력이 한층 증가된다.
  5. 전해중 수소취성이 발생할수 있다.
  6. 전류분포가 불균일하여 균일한 탈지가 어렵다.

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3. PR 탈지법

  1. 사용전류의 방향을 주기적으로 (-)에서 (+)로 교환 사용한다.
  2. 대체적으로 (-) 와 (+)의 장단점을 골고루 가지고 있다.
  3. 탈지 속도가 빠르며, 탈지와 탈 스마트 효과가 있으나, 액의 노화도가 빠르다.
  4. 일반적으로 전류교환 주기는 양극 : 음극 = 10 : 10~20 초 를 사용한다. 일반적으로 양극의 시간을 늘려 주는것이 좋으며, 탈지조에서 나올때는 (-)가 되는것이 좋다
  5. 장시간 사용한액은 가급적 (-) 일때 탈지조에서 나오는것이 좋다.
  6. 수소취성은 일부 발생되나 (-)에 비하여 적다
  7. 일단 노화된 액은 (-) 전해시 불순물이 재부착할수 있으므로 교환하는것이 좋다.

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수정이상적인 전해탈지

 

이상과 같이 (-), (+), PR 탈지법의 장단점을 열거 하였다. 특히 작업 현장에서는 (-)와 (+) 탈지법의 장점만을 사용하는 방법이 필요하다.

  1. 용제 또는 에멀젼 탈지법을 사용하여 다량의 오염물을 제거하는 초단탈지를 한다
  2. 우선 (-) 탈지를 한다. (-) 탈지는 탈지력이 좋으므로 빠른시간내에 처리할수 있다. 시간이 경과함에 따라 액중 불순물이 다시 부착할수 있으므로, 이론적으로 최고점 까지만 (-) 탈지를 한다.
  3. 다음에 (+) 탈지를 시작한다. (+) 탈지는 (-)와 달리 재부착 되지 않으므로 일정 시간 까지는 밀착력의 문제점은 없다. 하지만 시간이 경과함에 따라 제품표면에 발생되는 산화피막 (부동태) 이 두꺼워 지므로 무한정 할수 없다. (+) 탈지도 이론적으로 최고 정점 까지만 한다.
  4. 다음 공정으로 (+) 탈지에서 만들어진 산화물을 활성화 처리 하여야 한다.
  5. 이때 산화막이 제거 되면서 소지에는 표시 나지 않은 미소에칭이 만들어져 후도금과의 밀착력을 좋게한다.
  6. 제품이 요구되는 각각의 도금공정에 들어간다.

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수정불량발생과 대책

 

 

소지에칭 및 흐림 현상

  • 전류밀도 과대
  • 전해방식이 맞지 않다 (-, +, PR 등 적합한 방법 모색)
  • 비철금속 소지인 경우 작업온도가 너무 높다
  • 탈지제의 농도가 너무 높거나 노화

 

거칠음 발생

  • 탈지제의 농도가 낮다.
  • (+)를 사용할 경우 전류밀도가 높다.
  • (-)를 사용할 경우 스머트 발생과 입자석출이 발생

 

구름낌 현상

  • 탈지조의 온도가 너무 높아 건조되는 현상
  • 탈지제의 농도가 낮아 탈지 불량
  • 전해탈지전 예비 탈지의 부적합
  • 탈지후 수세 불량
  • 활성화 처리가 부적합
  • 6가 크롬의 혼입 (양극에 크롬이 혼입된 스텐리스의 사용은 좋지 않다)

 

피트발생 부풀음 및 밀착력 부족

  • 탈지제의 농도가 낮다
  • 전류밀도가 너무 높거나 너무 낮다
  • 탈지 시간이 너무 길거나 짧은 경우
  • 6가 크롬의 혼입

 

수정정리하며

  • 탈지후 수세의 부족
  • 탈지조에 과량의 유분의 분산

 

위에서 설명한 바와 같이 탈지는 도금의 종합예술이며 꽃이다. 작업하기 나름이며 가꾸기 나름이다. 완성된 아름다운 꽃을 피우기 위하여 그 전처리 작업은 올바르게 선택하여야 된다. 도금에 있어서 완제품은 실제 도금 공정도 중요하지만 전처리와 후처리(포장 등..)가 제품의 질을 좌우한다고 해도 과언이 아니다.

 

특히 고밀도 고정도 고가품으로 되어가는 기능도금에 있어서는, 전처리가 대단히 중요하다. 소지 금속에 따라 올바른 전처리를 하여야 제품의 기능을 최대로 발휘할 수 있다. 우리는 도금제품에 있어서 전처리의 불량을 너무도 많이 보아 왔다.

 

전처리 불량을 확인하고 제품을 생산했을대, 이미 우리는 2~3배의 막대한 손실을 보게 되므로 불량이 발생하기 전에 전처리에 최대한 기술을 발휘하여야 한다.

 

 

다음편(3)에 계속 ..