표면 처리란 바탕 재료와는 구별되는 기계적, 물리적, 화학적 특성을 가진 표면층을 형성하는 기술입니다.

표면 처리의 목표는 내식성, 내마모성, 장식성 및 기타 요소를 포함하여 제품의 고유한 기능적 요구 사항을 충족하는 것입니다. 기계적 연삭, 화학 처리, 표면 열처리 및 표면 스프레이는 당사에서 자주 사용하는 표면 처리 기술 중 일부입니다. 표면 처리의 목적은 공작물의 표면을 세척, 다듬기, 버 제거, 탈지 및 스케일 제거하는 것입니다. 오늘은 표면 처리 절차에 대해 알아보겠습니다.

진공 도금, 전기 도금, 양극 산화 처리, 전해 연마, 패드 인쇄, 아연 도금, 분체 도장, 수전사 인쇄, 스크린 인쇄, 전기영동 및 기타 표면 처리 기술이 자주 사용됩니다.

1. 진공 전기 도금

진공 도금은 물리적 증착 현상의 한 종류입니다. 진공 상태에서 아르곤 가스가 주입되어 타겟 물질에 닿으면, 타겟 물질은 분자 단위로 분해되어 전도성 물질에 흡착되면서 균일하고 매끄러운 모조 금속 표면층을 형성합니다.

적용 가능한 자료:

1. 금속, 연질 및 경질 고분자, 복합 재료, 세라믹, 유리 등 매우 다양한 재료를 진공 도금할 수 있습니다. 가장 흔하게 전기 도금되는 재료는 알루미늄이며, 그 다음으로 은과 구리가 있습니다.

2. 천연 소재에 함유된 수분은 진공 환경에 영향을 미치기 때문에 천연 소재는 진공 도금에 적합하지 않습니다.

공정 비용: 진공 도금은 공작물에 스프레이를 뿌리고, 넣고, 빼내고, 다시 스프레이를 뿌리는 과정을 반복해야 하므로 인건비가 상당히 높습니다. 또한, 공작물의 복잡성과 수량도 인건비에 영향을 미칩니다.

환경 영향: 진공 전기 도금은 스프레이 도금과 마찬가지로 환경에 거의 해를 끼치지 않습니다.

2. 전해연마

전해액에 잠긴 공작물의 원자는 전류의 도움으로 이온으로 변환되어 표면에서 제거되는데, 이를 "전기 도금"이라는 전기화학적 공정이라고 합니다. 이 공정을 통해 작은 버(burr)가 제거되고 공작물 표면이 밝아집니다.

적용 가능한 자료:

1. 대부분의 금속은 전해 연마가 가능하며, 그중에서도 스테인리스강 표면 연마가 가장 널리 사용됩니다(특히 오스테나이트계 원자력 등급 스테인리스강).

2. 여러 재료를 동시에 또는 동일한 전해액에서 전해연마하는 것은 불가능합니다.

운영 비용: 전해 연마는 기본적으로 완전 자동화된 공정이므로 인건비가 상대적으로 최소화됩니다. 환경 영향: 전해 연마는 유해 화학 물질 사용량이 적습니다. 사용 방법이 간단하며 작업에 필요한 물의 양도 매우 적습니다. 또한 스테인리스강의 부식을 방지하고 스테인리스강의 수명을 연장할 수 있습니다.

3. 패드 인쇄 기술

오늘날 가장 중요한 특수 인쇄 기술 중 하나는 불규칙한 모양의 물체 표면에 텍스트, 그래픽 및 이미지를 인쇄하는 능력입니다.

패드 인쇄에는 거의 모든 재료를 사용할 수 있지만, PTFE를 포함하여 실리콘 패드보다 부드러운 재료는 사용할 수 없습니다.

이 공정은 인건비와 금형 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다.
환경적 영향: 이 공정은 유해한 화학 물질로 만들어진 수용성 잉크만을 사용하기 때문에 환경에 미치는 영향이 큽니다.

4. 아연 도금 공정

아연 도금은 강철 합금 소재 표면에 아연층을 코팅하여 미관 개선 및 방청 효과를 얻는 표면 개질 방법입니다. 전기화학적 보호층인 표면의 아연층은 금속 부식을 방지할 수 있습니다. 아연 도금과 용융 아연 도금이 가장 널리 사용되는 두 가지 기술입니다.

적용 가능한 재료: 아연 도금 공정은 야금학적 결합 기술에 기반하므로 강철 및 철 표면에만 적용할 수 있습니다.

공정 비용: 짧은 공정 주기/중간 정도의 인건비, 금형 비용 없음. 이는 아연 도금 전 표면 처리가 가공물의 표면 품질에 큰 영향을 미치기 때문입니다.

환경적 영향: 아연 도금 공정은 강철 부품의 수명을 40~100년 연장하고 가공물의 녹과 부식을 방지함으로써 환경에 긍정적인 영향을 미칩니다. 또한, 액체 아연을 재사용하기 때문에 화학적 또는 물리적 폐기물이 발생하지 않으며, 아연 도금된 가공물은 수명이 다하면 다시 아연 도금조에 넣을 수 있습니다.

5. 도금 절차

전기 도금은 내마모성, 전도성, 빛 반사율, 내식성 및 미관을 향상시키기 위해 부품 표면에 금속 박막을 코팅하는 전해 공정입니다. 많은 동전에도 외부 표면에 전기 도금이 되어 있습니다.

적용 가능한 자료:

1. 대부분의 금속은 전기 도금이 가능하지만, 도금의 순도와 효율성은 금속 종류에 따라 다릅니다. 그중에서도 주석, 크롬, 니켈, 은, 금, 로듐이 가장 널리 사용됩니다.

2. ABS는 전기 도금이 가장 자주 사용되는 소재입니다.

3. 니켈은 피부에 유해하고 자극성이 있기 때문에 피부에 닿는 물건에는 전기 도금을 할 수 없습니다.

공정 비용: 금형 비용은 없지만 부품 고정을 위한 지그가 필요합니다. 시간 비용은 온도와 금속 종류에 따라 달라집니다. 인건비(중상)는 도금 대상 제품의 종류에 따라 다르며, 예를 들어 식기류나 장신구 도금에는 매우 높은 인건비가 소요됩니다. 내구성과 미적 기준이 매우 엄격하기 때문에 고도로 숙련된 인력이 관리합니다.

환경적 영향: 전기 도금 공정에는 유해 물질이 많이 사용되므로 환경 피해를 최소화하기 위해서는 전문적인 분리 및 추출 작업이 필수적입니다.