표면 마감은 판금 제작에서 필수적인 단계입니다. 부품을 완벽하게 절단, 성형, 용접하더라도 표면 처리에 따라 성능과 외관이 달라집니다. 마감 처리는 금속을 녹으로부터 보호하고 내구성을 향상시키며 용도에 맞는 외관을 부여합니다.
전자, 의료 기기, 자동차 제조와 같은 산업에서는 다양한 마감재가 각기 다른 용도로 사용됩니다. 어떤 마감재는 전기 전도성을 향상시키는 반면, 어떤 마감재는 강도, 색상 또는 환경 보호에 우선순위를 둡니다. 올바른 마감재를 선택하면 부품이 보기 좋을 뿐만 아니라 의도한 환경에서 잘 작동할 수 있습니다.
이 문서에서는 판금 부품의 표준 마감 옵션에 대해 살펴봅니다. 도금, 아노다이징, 밀봉, 파우더 코팅, 도장 및 패시베이션에 대해 다룹니다. 각 방법에는 금속, 부품의 디자인 및 의도된 목적에 따라 고유한 이점이 있습니다.
도금
도금에는 전기화학 또는 화학 공정을 통해 기판에 얇은 금속 층을 증착하는 작업이 포함됩니다. 목표는 기본 재료의 구조를 변경하지 않고 표면 특성을 향상시키는 것입니다.
도금 두께는 일반적으로 0.1~25미크론입니다. 더 두꺼운 층은 더 강력한 보호 기능을 제공하지만 더 비싸고 적용 시간이 더 오래 걸립니다.
니켈 도금
니켈 도금 은 판금 제작에 널리 사용됩니다. 내식성, 내마모성, 시각적 매력의 균형을 맞추는 데 사용됩니다. 니켈 코팅은 단단하고 매끄럽고 밝기 때문에 마찰을 줄이면서 세련된 외관을 제공하는 데 도움이 됩니다. 니켈 도금은 전기 도금(밝은 니켈) 또는 무전해 도금으로 할 수 있으며, 각각 다른 용도에 적합합니다.
브라이트 니켈은 전기를 사용하여 반짝이는 반사 표면을 만듭니다. 첨가제는 매끄러움과 광택을 향상시킵니다. 이 마감은 패널, 손잡이 및 장식 부품에 표준으로 사용됩니다. 부식을 방지하고 제작 부품의 정밀성을 강조합니다. 더 강력한 보호를 위해 밝은 니켈은 종종 크롬 또는 구리 층과 짝을 이룹니다. 또한 표면 경도를 향상시켜 스크래치나 변형을 줄여줍니다.
무전해 니켈 도금은 전기를 사용하지 않고 화학적으로 니켈-인 또는 니켈-붕소 합금을 적용하는 방식입니다. 따라서 전기 도금이 고르지 않을 수 있는 가장자리, 모서리 및 캐비티에 균일하게 도금을 적용할 수 있습니다. 컷아웃이나 세부적인 모양이 있는 복잡한 판금 부품에 이상적입니다. 무전해 니켈은 정밀한 치수를 유지하면서 우수한 내식성과 내마모성을 제공합니다.
아연, 주석, 금, 은 및 기타 도금 옵션
다른 금속은 전도성, 부식 방지 또는 비용에 대한 요구에 따라 도금됩니다.
아연도금 은 보호 층을 형성하여 강철을 보호함으로써 부품의 수명을 연장하는 비용 효율적인 방법입니다. 코팅은 일반적으로 회색 또는 푸른빛을 띠지만 부동태화하여 색상을 추가하거나 추가적인 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 아연은 실내 또는 온화한 환경에 이상적입니다.
주석 도금은 부식을 방지하고 납땜을 개선합니다. 전도성을 높이고 마찰을 줄여주는 부드럽고 매끄러운 마감 처리가 되어 있습니다. 주석은 특히 전자제품의 마모되지 않는 부품에 가장 적합합니다.
금과 은 도금은 높은 전도성과 내식성을 위해 사용됩니다. 금은 전도성이 높고 변색에 강하며 커넥터와 단자에 일반적으로 사용됩니다. 은은 약간 저렴하고 전도성이 뛰어나지만 보호 장치가 없으면 변색될 수 있습니다. 두 가지 모두 항공우주, 통신 및 정밀 전자제품에 널리 사용됩니다.
아노다이징(전기 화학적 변환 공정)
아노다이징은 전류를 사용하여 금속 표면에 산화물 층을 형성하는 공정입니다. 이 부품은 전해질 셀에서 양극 역할을 하며, 이름에서 유래한 것입니다. 전해질의 산소 이온이 표면의 금속 원자와 결합하여 다공성 산화막을 만듭니다.
이 공정은 일반적으로 세척, 아노다이징, 밀봉의 세 단계로 구성됩니다. 세척은 기름과 먼지를 제거합니다. 아노다이징은 산화층을 형성합니다. 실링은 기공을 닫아 부식을 방지합니다. 다공성 코팅은 염료를 흡수하여 장식용 착색도 가능합니다.
아노다이징 표면은 기본 금속보다 더 복잡합니다. 따라서 내마모성이 향상되고 부식을 방지할 수 있습니다. 층 두께는 일반적으로 애플리케이션에 따라 5미크론에서 100미크론까지 다양합니다.
알루미늄 아노다이징
알루미늄 아노다이징 은 가장 일반적인 아노다이징 유형입니다. 알루미늄의 천연 산화물 층을 강화하여 내구성과 장식성을 높입니다. 산에 따라 필름의 두께와 특성이 달라집니다.
업계에서는 크게 세 가지 유형이 사용됩니다: 유형 I(크롬산), 유형 II(황산), 유형 III(하드코트)입니다. 각 유형은 부품의 용도에 따라 장점이 있습니다.
유형 I - 크롬산
유형 I은 전해질로 크롬산을 사용합니다. 보통 0.5~2.5마이크론 두께의 얇은 산화물 층을 만듭니다. 이 유형은 내식성이 우수하고 치수가 거의 변하지 않으므로 공차가 엄격한 부품에 이상적입니다.
얇은 코팅으로 강력한 내피로성을 유지합니다. 부품의 정밀도와 부식 방지가 모두 필요한 항공우주 및 방위 산업에서 자주 사용됩니다.
단점은 크롬산이 비싸고 환경 친화적이지 않다는 것입니다. 많은 업계에서 크롬산을 더 안전한 대체 물질로 대체하고 있습니다.
유형 II - 황산(장식용)
유형 II는 황산을 사용하며 일반적으로 5~25미크론의 더 두껍고 다공성인 층을 생성합니다. 다공성 구조는 염료를 흡수할 수 있어 장식용 또는 브랜드 부품에 적합합니다.
이 유형은 부식 방지, 경도 및 외관의 균형을 맞춥니다. 소비재, 전자 제품 및 건축 부품에 일반적으로 사용됩니다. 염색 후 실링으로 색상이 고정되어 내구성이 오래 지속됩니다.
레이어가 더 두껍기 때문에 치수가 약간 변경됩니다. 디자이너는 일반적으로 엄격한 허용 오차로 작업할 때 이 점을 고려합니다.
유형 III - 하드코트
타입 III 또는 하드코트 아노다이징는 최대 100미크론의 매우 두껍고 조밀한 층을 생성합니다. 다른 유형보다 낮은 온도와 높은 전류를 사용합니다.
하드코트는 열악한 환경에서 최대의 내마모성이 필요한 부품에 이상적입니다. 표면 경도는 경화 강철과 비슷한 수준에 도달할 수 있습니다. 또한 마찰을 줄이고 전기 절연 기능을 제공할 수 있습니다.
기계, 항공우주 하드웨어, 군사 장비 등 다양한 분야에 사용됩니다. 하드코트는 염색에는 적합하지 않지만 탁월한 내구성과 내식성을 제공합니다.
| 유형 | 전해질 | 일반적인 두께(µm) | 색상 옵션 | 일반적인 응용 | 참고 |
|---|---|---|---|---|---|
| 유형 I - 크롬산 | 크롬산 | 0.5 - 2.5 | 제한(회색) | 항공우주 부품, 정밀 부품 | 얇은 층, 최소한의 치수 변화, 엄격한 허용 오차에 적합 |
| 유형 II - 황산(장식용) | 황산 | 5 - 25 | 넓은 범위(염색 가능) | 소비재, 건축 부품, 전자 제품 | 뛰어난 색상 흡수력, 널리 사용되는 장식 마감재 |
| 유형 III - 하드코트 | 황산(저온, 고전류) | 25 - 100 | 제한적(짙은 회색에서 검은색) | 산업 기계, 항공우주, 방위 부품 | 두껍고 밀도가 높으며 내마모성이 뛰어난 레이어로 열악한 환경에 이상적입니다. |
티타늄 아노다이징
티타늄 아노다이징 은 알루미늄 아노다이징과 유사하게 작동하지만 색상이 자연스럽게 생성됩니다. 색상은 전압에 따라 달라지는 산화물 두께에 의해 결정됩니다. 이를 통해 금색과 파란색부터 보라색과 녹색까지 다양한 색상이 만들어집니다.
티타늄은 의료, 해양, 항공우주 분야에서 내식성을 향상시킵니다. 티타늄 아노다이징은 또한 생체 적합성을 향상시켜 임플란트 및 수술 도구에 이상적인 소재입니다. 표면이 더 단단하고 매끄러워지며 내마모성이 향상됩니다.
티타늄 아노다이징은 일관된 품질을 보장하기 위해 확립된 표준을 준수합니다. 일반적인 표준은 다음과 같습니다:
- AMS 2487: 부식 및 마모 방지를 위한 티타늄 아노다이징.
- AMS 2488: 색상 및 표면 개선을 위한 티타늄 산화물 필름.
씰링(아노다이징 후 처리)
아노다이징 후에도 산화물 층은 여전히 다공성입니다. 이러한 기공을 열어두면 염료를 흡수하거나 먼지를 가둘 수 있습니다. 실링은 아노다이징 후 단계로 기공을 밀봉하여 내식성을 향상시키고 시간이 지나도 표면의 외관을 유지합니다.
밀봉에는 일반적으로 양극 산화 처리된 부품을 가열된 용액에 담그는 과정이 포함됩니다. 이렇게 하면 산화물 층이 수화되고 기공이 닫힙니다. 주요 밀봉 방법은 다음과 같습니다:
- 온수 밀봉: 부품을 끓는 탈이온수(약 96~100°C)에 넣습니다. 알루미늄 산화물은 수산화 알루미늄으로 변하여 부풀어 오르고 기공을 밀봉합니다. 가장 간단하고 일반적인 방법입니다.
- 니켈 아세테이트 씰링: 염색된 부품이나 추가적인 내식성이 필요할 때 자주 사용됩니다. 니켈 염이 산화물과 반응하여 더 강력하고 내구성 있는 씰을 만듭니다.
- 콜드 씰링: 불화 니켈과 같은 화학 물질을 사용하여 저온에서 처리합니다. 더 빠르고 에너지를 절약할 수 있어 대량 생산에 이상적입니다.
분말 코팅
분체 도장 은 금속 부품에 보호 및 장식용 층을 추가하는 건식 마감 방법입니다. 액체 페인트 대신 금속 표면에 달라붙는 정전기 충전 파우더를 사용합니다. 그런 다음 부품을 오븐에서 구우면 파우더가 녹아 매끄럽고 내구성 있는 코팅이 형성됩니다.
이 공정은 마모, 부식 및 자외선 손상에 대한 저항력이 뛰어납니다. 산업용 및 소비자용 제품의 판금 부품에 널리 사용됩니다.
파우더 코팅 공정에는 강력하고 균일한 마감을 보장하기 위한 몇 가지 주요 단계가 있습니다:
- 표면 준비: 금속 부품을 세척하고 경우에 따라 화학약품으로 처리하거나 샌드블라스팅을 통해 그리스, 기름, 녹을 제거합니다. 표면이 깨끗하면 파우더가 더 잘 붙는 데 도움이 됩니다.
- 파우더 도포: 파우더(주로 폴리에스테르, 에폭시 또는 폴리우레탄)는 정전기 건을 사용하여 분사합니다. 하전된 입자는 접지된 금속 부품에 달라붙습니다.
- 경화: 코팅된 부분은 약 160-220°C(320-430°F)의 오븐에서 구워집니다. 열이 파우더를 녹여 균일하고 단단한 필름으로 융합합니다.
- 냉각 및 검사: 경화 후 부품을 식히고 균일한 커버리지, 광택 및 표면 결함이 있는지 확인합니다.
그림
그림 은 판금 부품의 표준 마감 방법입니다. 색상을 추가하고 부식을 방지하며 매끄러운 표면을 제공하는 액체 코팅을 적용합니다. 파우더 코팅과 달리 도장은 낮은 온도에서 경화되므로 더 다양한 소재에 적합합니다.
이 방법은 특정 색상, 광택 마감 또는 비용 효율적인 보호가 필요한 경우에 이상적입니다. 자동차, 전자 및 일반 제조 산업에서 널리 사용됩니다.
페인팅 과정에는 내구성이 뛰어난 고품질 마감을 보장하기 위한 여러 단계가 포함됩니다:
- 표면 준비: 금속 표면을 청소하여 기름, 먼지, 녹을 제거합니다. 인산염 처리 또는 프라이밍과 같은 전처리를 통해 페인트 접착력과 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
- 프라이머 도포: 프라이머 코팅은 페인트가 금속에 잘 붙도록 도와주고 균일한 바탕을 제공합니다. 또한 부식에 대한 추가적인 보호막을 추가합니다.
- 탑코트 적용: 기본 페인트 층은 스프레이, 브러싱 또는 담그는 방식으로 도포합니다. 일반적인 페인트 유형에는 아크릴, 폴리우레탄 또는 에폭시 기반 코팅이 포함됩니다.
- 경화 또는 건조: 페인트에 따라 부품을 자연 건조하거나 오븐에서 구워 표면을 굳힙니다.
패시베이션 및 전환 코팅
패시베이션 및 변환 코팅은 금속 표면을 부식으로부터 보호합니다. 패시베이션은 표면 오염 물질을 제거하고 표면에 얇고 안정적인 산화물 층을 형성합니다. 컨버전 코팅은 금속과 화학적으로 반응하여 내식성을 높이고 페인트 접착력을 향상시키는 보호막을 생성합니다.
스테인리스 스틸의 경우 패시베이션은 유리 철을 제거하고 천연 산화 크롬 층을 복원합니다. 이렇게 하면 금속의 외관이나 치수를 변경하지 않고도 내식성을 강화할 수 있습니다. 일반적으로 식품 가공, 의료 기기 및 항공 우주 부품에 사용됩니다.
컨버전 코팅은 알루미늄, 아연, 강철에 적용됩니다. 알루미늄의 경우 크롬산염 또는 인산염 코팅은 내식성을 향상시키고 페인트 접착력을 개선합니다. 강철의 경우 인산염 코팅은 성형 시 윤활성을 높이고 도장 또는 파우더 코팅을 위한 보다 견고한 베이스를 만듭니다.
판금 프로젝트를 계획 중이고 최상의 마감 결과를 원하는 경우, 오늘 도면을 보내주세요. 저희 팀이 디자인을 검토하고 최적의 재료, 공정 및 마감재를 제안해 드립니다. 지금 견적을 시작하여 더 강력하고 내구성이 뛰어나며 시각적으로 완벽한 부품을 만들어 보세요.
안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
연락하세요
케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
