표면처리는 기본 소재와 구별되는 기계적, 물리적, 화학적 특성을 지닌 표면층을 만드는 기술입니다.

표면 처리의 목적은 내식성, 내마모성, 장식성 등 제품의 고유한 기능적 요건을 충족하는 것입니다. 기계적 연삭, 화학 처리, 표면 열처리, 표면 분무 등은 우리가 자주 사용하는 표면 처리 기술입니다. 표면 처리의 목적은 가공물 표면의 세척, 브러싱, 이물질 제거, 탈지, 스케일 제거입니다. 오늘은 표면 처리 절차를 살펴보겠습니다.

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

1. 진공 전기 도금

물리적 증착 현상 중 하나가 진공 도금입니다. 진공 상태에서 아르곤 가스를 주입하여 대상 물질에 부딪히면, 대상 물질이 분자로 분리되고, 이 분자들이 전도성 물질에 흡수되어 균일하고 매끄러운 모조 금속 표면층을 형성합니다.

적용되는 자료:

1. 금속, 연성 및 경성 폴리머, 복합 재료, 세라믹, 유리 등 다양한 소재를 진공 도금할 수 있습니다. 알루미늄이 가장 많이 전기 도금되며, 그 다음으로 은과 구리가 사용됩니다.

2. 천연소재의 수분은 진공환경에 영향을 미치므로, 천연소재는 진공도금에 적합하지 않습니다.

공정 비용: 진공 도금의 인건비는 작업물을 분사, 적재, 하역, 재분사해야 하기 때문에 상당히 높습니다. 그러나 작업물의 복잡성과 수량 또한 인건비에 영향을 미칩니다.

환경 영향: 진공 전기 도금은 분무 방식과 마찬가지로 환경에 미치는 피해가 적습니다.

2. 전해연마

전류의 도움으로 전해질에 담긴 작업물의 원자는 이온으로 변환되고 "전기 도금"이라는 전기 화학적 공정을 통해 표면에서 제거되어 작은 버를 제거하고 작업물 표면을 밝게 합니다.

적용되는 자료:

1. 대부분의 금속은 전해연마가 가능하며, 스테인리스강 표면 연마가 가장 널리 사용됩니다(특히 오스테나이트계 핵급 스테인리스강의 경우).

2. 여러 소재를 동시에 또는 동일한 전해 용액에서 전해연마하는 것은 불가능합니다.

운영 비용: 전해 연마는 기본적으로 완전 자동화된 작업이므로 인건비가 상대적으로 적습니다. 환경에 미치는 영향: 전해 연마는 유해 화학 물질을 덜 사용합니다. 사용이 간편하고 최소한의 물만 사용하여 작업을 완료할 수 있습니다. 또한, 스테인리스 스틸의 부식을 방지하고 스테인리스 스틸의 품질을 향상시킵니다.

3. 패드 프린팅 기술

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

PTFE를 포함하여 실리콘 패드보다 부드러운 재료를 제외한 거의 모든 재료를 패드 인쇄에 활용할 수 있습니다.

이 공정은 노동비와 금형 비용이 낮습니다.
환경 영향: 이 방법은 유해 화학 물질로 만들어진 가용성 잉크만을 사용하기 때문에 환경에 큰 영향을 미칩니다.

4. 아연 도금 공정

강철 합금 소재에 아연 층을 코팅하여 미관 및 방청성을 향상시키는 표면 개질 방법입니다. 전기화학적 보호층인 아연 층은 금속 부식을 방지할 수 있습니다. 아연 도금과 용융 아연 도금은 가장 널리 사용되는 두 가지 기술입니다.

적용 가능한 재료: 아연 도금 공정은 야금 접합 기술에 의존하므로 강철과 철의 표면 처리에만 사용할 수 있습니다.

공정 비용: 짧은 사이클/중간 인건비, 금형 비용 없음. 이는 가공물의 표면 품질이 아연 도금 전 물리적 표면 처리에 크게 좌우되기 때문입니다.

환경 영향: 아연 도금 공정은 강철 부품의 수명을 40~100년 연장하고 작업물의 녹 및 부식을 방지하여 환경에 긍정적인 영향을 미칩니다. 또한, 액상 아연을 반복적으로 사용하더라도 화학적 또는 물리적 폐기물이 발생하지 않으며, 아연 도금된 작업물은 사용 수명이 다하면 아연 도금 탱크에 다시 넣어 사용할 수 있습니다.

5. 도금 절차

내마모성, 전도성, 빛 반사, 내부식성, 그리고 미관을 개선하기 위해 부품 표면에 금속막을 코팅하는 전해 공정입니다. 많은 동전의 외면에도 전기 도금이 적용됩니다.

적용되는 자료:

1. 대부분의 금속은 전기도금이 가능하지만, 도금의 순도와 효과는 금속마다 다릅니다. 그중 주석, 크롬, 니켈, 은, 금, 로듐이 가장 널리 사용됩니다.

2. ABS는 전기도금이 가장 많이 이루어지는 소재입니다.

3. 니켈은 피부에 유해하고 자극성이 있기 때문에 피부와 접촉하는 어떤 것에도 전기도금을 할 수 없습니다.

공정 비용: 금형 비용은 없지만, 부품 고정을 위한 고정 장치가 필요합니다. 시간 비용은 온도와 금속 종류에 따라 달라집니다. 인건비(중간~높음)는 도금 제품의 종류에 따라 달라집니다. 예를 들어, 식기류와 보석류 도금에는 매우 높은 인건비가 필요합니다. 내구성과 미관에 대한 엄격한 기준을 적용하기 때문에, 숙련된 인력이 관리합니다.

환경 영향: 전기 도금 공정에는 많은 유해 물질이 사용되므로 환경 피해를 최소화하려면 전문가의 분리 및 추출이 필요합니다.