금속 표면 처리에 대한 완벽한 가이드

Ⅰ 서론

금속 표면처리는 기본 소재와 다른 기계적, 물리적, 화학적 성질을 가진 표면층을 금속 소재에 형성하여 제품의 내마모성, 내부식성, 장식성 또는 기타 특수 기능 요구 사항을 충족시키는 중요한 가공 방법입니다.

Ⅱ 기계적 표면처리

기계적 표면 처리에는 사포 분사, 샷 분사, 연삭, 배럴 마감, 광택 처리 및 브러싱이 포함됩니다.

특징: 이러한 방법은 물리적인 수단을 통해 금속 표면의 모양과 거칠기를 변경합니다.

적용 분야: 다양한 금속 재료의 초기 처리 및 표면 평활도 향상에 적합합니다.

1. 샌드블라스팅

샌드블라스팅은 압축 공기를 동력으로 사용하여 연마재(구리 광석, 석영 모래, 코런덤, 철 모래, 하이난 모래 등)를 고속으로 작업물 표면에 분사합니다. 연마재의 충격과 절단 작용으로 인해 작업물 표면이 변하여 일정 수준의 청결성과 다양한 거칠기를 달성합니다.

기술적 특성

1. 샌드블라스팅은 작업물 표면의 녹, 오일 얼룩, 산화 스케일 및 모든 오염 물질을 철저히 제거하여 높은 수준의 청결을 달성할 수 있습니다. 특히 금속 표면의 녹 제거에 효과적입니다.

2. 다양한 공정 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 입자 크기의 연마재를 사용하여 다양한 거칠기 수준을 달성하도록 샌드블라스팅을 조정할 수 있습니다.

3. 사포 분사는 작업물의 피로 저항성을 개선하고, 코팅의 내구성을 연장하며, 작업물과 코팅 사이의 접착력을 강화할 수 있습니다.

2. 연마

연마는 기계적, 화학적 또는 전기화학적 수단을 통해 작업물 표면의 거칠기를 줄여 밝고 매끄러운 표면을 얻습니다. 일반적으로 연마 도구와 연마 입자 또는 기타 연마 매체를 사용하여 작업물 표면을 수정하는 것을 포함합니다.

기계적 연마

기계적 연마는 절단과 소성 변형을 이용해 연마된 표면의 돌출부를 제거해 매끄러운 표면을 만듭니다.

기술적 특성: 저렴하고 간단한 조작이지만 효율성이 낮고 표면 마감이 고르지 않아 소규모 표면 처리에 적합합니다. 오일스톤 스트립, 울 휠, 사포와 같은 도구를 사용하며 주로 수동 또는 특수 연마 기계로 수행합니다.

광택 효과: {{0}}.3-3.0μm의 거칠기 값(Ra)을 달성합니다.

화학 연마

화학적 연마는 화학 시약을 사용하여 작업물 표면의 불규칙성을 선택적으로 용해하여 긁힘을 제거하고 표면을 평평하게 만듭니다.

기술적 특성:장비가 간단하고, 표면 거칠기가 균일하고 일관되며, 조작이 쉽고, 많은 작업물을 동시에 연마할 수 있어 효율성이 높습니다.

단점: 용액의 조절 및 재생이 어렵고, 과정 중에 유해한 가스가 발생할 수 있습니다.

전해연마

전해 연마는 작업물을 양극으로, 불용성 금속을 음극으로 사용하며, 둘 다 전해질 용액에 담근다. 직류를 적용하여 선택적 양극 용해를 일으켜 작업물 표면의 밝기를 높인다.

기술적 특성: 일관된 내부 및 외부 색상, 오래 지속되는 광택, 적은 연마량, 연마 후 제어 가능한 치수 정확도 및 형상 정밀도, 높은 연마 속도, 재료 경도의 영향을 받지 않음, 간단한 공정, 낮은 장비 투자.

단점: 연마 전 복잡한 전처리, 전해질의 일반성 낮음, 짧은 사용 수명 및 원래 표면의 "거친 파도" 제거 불능.

3. 파우더 코팅

분체 도장은 정전기 분무 원리를 이용해 건조 분말을 작업물에 균일하게 흡착시켜 고온 경화 후 견고하고 밝은 코팅을 형성합니다.

프로세스 경로

기술적 특성

1. 우수한 환경 성능: 유기 용매를 포함하지 않아 VOC 배출을 줄이고 환경 친화적입니다. 물이 필요하지 않아 자원을 보존하고, 따라서 2차 고형 폐기물 처리를 피할 수 있습니다.

2. 재활용성: 분무된 분말은 재활용 및 재사용이 가능하여 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

3. 높은 코팅 품질: 코팅은 강력한 접착력과 기계적 강도를 가지고 있어 오래 지속되는 내식성을 제공합니다.

4. 높은 생산 효율성: 자동화 조립 라인 코팅에 적합하여 생산 효율성을 향상시킵니다.

적용범위

분말 코팅 장비는 자동차, 기계, 전자, 가구, 건설 등 다양한 산업에서 부식, 마모, 열, 긁힘에 강한 보호층을 제공하는 데 널리 사용됩니다.

Ⅲ 전기화학적 표면처리

여기에는 양극산화 처리, 전기화학적 연마, 전기 도금 등이 포함됩니다.

특징: 전기분해 원리를 이용하여 금속 표면에 보호 산화막이나 도금층을 형성합니다.

응용 분야: 전기 도금 기술은 자동차, 전자, 항공우주 및 기타 분야에서 금속 표면의 미학, 내마모성 및 내부식성을 향상시키는 데 널리 사용됩니다.

1. 양극산화

양극산화 처리란 특정한 전해질 및 공정 조건 하에서 알루미늄 제품(양극)에 외부 전류를 인가하여 표면에 산화 피막을 형성하는 공정입니다.

프로세스 경로

기술적 특징

1. 양극산화 처리로 알루미늄 및 그 합금의 경도, 내마모성, 내부식성이 강화되어 표면 성능이 크게 향상됩니다.

2. 양극산화피막은 염료에 대한 강력한 흡착 능력을 가지고 있어, 마스크 또는 부분적인 산화막 제거를 통해 달성되는 듀얼 컬러 양극산화를 포함하여 흰색을 넘어 다양한 선명한 색상을 구현할 수 있습니다.

3. 양극산화 알루미늄 또는 그 합금은 또한 우수한 내열성(최대 2320K의 녹는점을 갖는 단단한 양극산화 산화 피막)과 뛰어난 절연 특성(최대 2000V의 전압 견딤)을 나타냅니다.

2. 전기 도금

전기 도금은 전기 분해의 원리를 사용하여 특정 금속 표면에 다른 금속이나 합금의 얇은 층을 증착하는 공정입니다. 전기 도금 중에 도금 층의 금속이나 기타 불용성 물질은 양극 역할을 하고 도금할 작업물은 음극 역할을 합니다. 도금 금속의 양이온은 작업물 표면에서 환원되어 도금 층을 형성합니다.

프로세스 경로

기술적 특징

1. 금속 산화(예: 녹)를 방지합니다.

2. 내마모성, 전도성, 반사율 및 내부식성을 향상시킵니다(예: 황산구리).

3. 외관 : 전기도금 부분의 마감처리 및 전기도금 조건에 따라 결정됩니다.

4. 내식성, 경도 및 내부 응력: 첨가제 및 전기 도금 조건에 따라 다름.

4 현대 표면 처리

화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 이온 주입, 이온 플레이팅, 레이저 표면 처리 등을 포함합니다.

특징: 고급 물리적 또는 화학적 방법을 활용해 금속 표면에 고성능 기능성 코팅을 형성합니다.

적용 분야: 금속 표면에 고정밀, 고성능 제품을 요구하는 마이크로 전자, 광학 기기, 항공 우주 및 기타 첨단 분야에 적합합니다.

1. 물리 기상 증착(PVD)

PVD 기술은 진공 상태에서 물질(고체 또는 액체)을 원자 또는 분자 가스로 기화시키고 저압 가스(또는 플라즈마) 공정을 통해 기판 표면에 증착시켜 특정 기능을 갖는 박막을 형성하는 공정입니다.

프로세스 경로

기술적 특징

1. 생산된 필름은 고품질, 밀도 및 매끄러운 표면을 가지고 있어 우수한 기계적, 화학적 및 광학적 특성을 제공합니다.

2. 높은 제어성으로 인해 PVD는 다양한 요구 사항을 충족하는 필름을 생산하여 다양한 응용 분야 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3. 빠른 증착 효율은 대량, 고효율 생산을 가능하게 하여 생산성과 경제적 이익을 향상시킵니다.

4. PVD 공정 중 유해물질이나 오염물질이 발생하지 않아 환경 보호에 기여합니다.

2. 화학 기상 증착(CVD)

CVD는 기판 표면에서 화학 반응을 일으켜 박막을 생성하는, 박막 형성 원소를 함유한 하나 이상의 기체상 화합물 또는 원소를 활용하는 화학 공학 기술입니다.

프로세스 경로

기술적 특징

1. CVD 기술은 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물을 포함한 다양한 무기 물질을 생산할 수 있습니다.

2. CVD 반응은 일반적으로 중간에서 높은 온도에서 발생하며, 초기 가스 화합물의 기체상 화학 반응을 통해 기판에 고체 증착물을 형성합니다. 증착은 대기압 또는 진공 조건에서 수행될 수 있으며, 일반적으로 진공 증착에서 더 나은 필름 품질을 달성합니다.

3. 플라스마와 레이저 지원 기술은 화학 반응을 크게 촉진하여 더 낮은 온도에서 증착이 일어날 수 있게 해줍니다.

4. 코팅의 화학적 조성은 기체상 조성의 변화에 ​​따라 달라질 수 있어 그래디언트 증착 또는 혼합 코팅이 가능합니다. 코팅 밀도와 순도를 제어할 수 있으며, 복잡한 모양의 작업물을 코팅하는 데 적합한 우수한 피복률을 제공합니다.

Ⅴ 결론

전 세계적인 환경 의식이 높아짐에 따라 금속 표면 처리 산업은 환경 보호와 지속 가능한 개발을 점점 더 강조할 것입니다. 새로운 유형의 금속 표면 처리 기술은 환경 보호와 에너지 절약에 더 중점을 두고 오염과 자원 소비를 줄일 것입니다.

또한 디지털 및 지능형 기술의 지속적인 개발은 금속 표면 처리 산업의 디지털화와 지능화를 촉진하여 생산 효율성과 제품 품질을 향상시킵니다. 또한 맞춤형 서비스와 혁신적인 기술 개발은 금속 표면 처리 산업의 미래 발전을 위한 중요한 방향이 될 것입니다. 다양한 유형의 금속 표면 처리가 있으며 각각 고유한 특성, 응용 분야 및 구별점이 있습니다.