KR100484314B1 - 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 또는 그 합금표면의 오염물질을 제거하기 위해 제 1차 래킹공정(S110), 용제탈지공정(S120), 수세공정(S130), 에칭공정(S140), 수세공정(S150), 화학샌딩공정(S160), 수세공정(S170), 데스뮤트공정(S180), 수세공정(S190)을 순차적으로 수행하는 전처리공정(S100); 상기 전처리공정(S100)을 거치면서 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금에 1차 피막이 형성되도록 아노다이징공정(S210), 수세공정(S220), 실링공정(S230), 수세공정(S240), 알루미늄 비점착성처리공정(S250), 수세공정(S260), 탕세공정(S270), 건조공정(S280)을 순차적으로 수행하는 제 1차 도금공정(S200); 상기 1차 도금공정(S200)에서 1차 도금 처리된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 문양을 각인 또는 컷팅하여 임의의 문양을 형성되도록 한 다이어컷팅공정(S295); 및 상기 제 1차 도금공정(S200)을 거치면서 1차 피막이 형성된 알루미늄 또는 그 합금에 2차 피막이 형성되도록 제 2차 래킹공정(S310), 용제탈지공정(S320), 수세공정(S330), 아노다이징공정(S340), 수세공정(S350), 실링공정(S360), 수세공정(S370), 알루미늄 비점착성처리공정(S380), 수세공정(S390), 탕세공정(S400), 건조공정(S410)을 순차적으로 수행하는 제 2차 도금공정(S300);을 포함하여 이루어짐으로써, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 내산성 및 접착강도가 우수한 산화피막이 형성됨과 아울러 도금층의 피복력이 향상되며, 최종 제품의 신뢰성 및 상품의 가치를 높임과 동시에 알루미늄 또는 그 합금 표면의 상태가 균일하게 되어 내구성 및 내식성이 향상되는 이점이 있다.
Description
본 발명은 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 또는 그 합금에 전처리공정, 제 1차 도금공정 및 제 2차 도금공정을 거치면서 도금층의 피복력이 향상됨과 아울러 최종 제품의 내구성 및 내식성이 우수한 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법에 관한 것이다.
일반적으로, 은백색의 가볍고 무른 금속인 알루미늄과 알루미늄을 주성분으로 하여 구리, 마그네슘, 니켈, 망간, 규소, 아연 등을 첨가하여 제조한 알루미늄합금은 연신성 및 인발성이 우수하고 가벼우며, 튼튼하고 미관이 수려하여 건축자재용 내외장재, 외장용 패널, 내장용 케이스, 음향기기의 프론트 판넬, 전자부품 및 자동차용 구조물 등으로 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같이, 알미늄재(즉, 알루미늄, 알루미늄 합금)는 다른 금속재에 비해 가볍고 가공성이 우수해 여러 용도에 쓰여지고 있는 바, 특히 건재등으로 사용되는 예가 대단히 많다. 이렇게 건재등의 용도로 쓰이는 알미늄 표면은 양극산화처리등에 의해 강화되어 시장에 공급되고 있으며, 최근 이 양극산화처리로 표면처리한 알미늄재중에는 양극산화처리시에 착색(着色, 색깔을 냄)시켜 칼라(color)알미늄재로 시장에 공급되는 것도 있게 되었다.
상기 알루미늄 또는 그 합금의 양극산화처리라 함은, 알루미늄 또는 그 합금을 여러 종류의 전해액속에서 직류전기 또는 교류전기의 사용으로 전해 처리하여 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 다공성의 양극산화피막을 형성시키도록 한 처리방법을 지칭한 것이다. 그리고, 상기 양극산화처리방법은 그 기술적 내용이 공지이므로 이 공지의 기술내용에 관하여는 상세한 설명을 생략한다.
그러나, 상기와 같이 양극산화처리방법을 통해 1차로 도금 처리된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 문양을 각인 또는 컷팅(Cutting)하여 임의의 문양을 형성하게 되는 바, 통상적으로 알려진 다이어컷팅(DIA Cutting)공정을 수행하게 된다.
그러나, 이와 같이 상기 다이어컷팅공정에서 컷팅 처리된 제품(즉, 알루미늄 또는 그 합금)은 일반적으로 컷팅된 채로 출하되는 경우가 대부분이었다. 따라서, 상기 컷팅된 부위는 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라 부식이 자주 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 1차 도금 후, 상기 다이어컷팅공정에서 컷팅 처리된 제품에 2차 도금을 하였을 시 1차 도금된 피막이 자주 벗겨지는 문제점 때문에 2차 도금을 할 수 없는 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 오염물질을 제거하기 위한 전처리공정을 거친 후, 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 1차 피막을 형성하기 위한 제 1차 도금공정을 수행한 다음, 다시 제 2차 도금공정을 수행함으로써, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 내산성 및 접착강도가 우수한 산화피막이 형성됨과 아울러 도금층의 피복력이 향상될 수 있는 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 알루미늄 또는 그 합금표면의 오염물질을 제거하기 위해 제 1차 래킹공정, 용제탈지공정, 수세공정, 에칭공정, 수세공정, 화학샌딩공정, 수세공정, 데스뮤트공정, 수세공정을 순차적으로 수행하는 전처리공정; 상기 전처리공정을 거치면서 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금에 1차 피막이 형성되도록 아노다이징공정, 수세공정, 실링공정, 수세공정, 알루미늄 비점착성처리공정, 수세공정, 탕세공정, 건조공정을 순차적으로 수행하는 제 1차 도금공정; 상기 1차 도금공정에서 1차 도금 처리된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 문양을 각인 또는 컷팅하여 임의의 문양을 형성되도록 한 다이어컷팅공정; 및 상기 제 1차 도금공정을 거치면서 1차 피막이 형성된 알루미늄 또는 그 합금에 2차 피막이 형성되도록 제 2차 래킹공정, 용제탈지공정, 수세공정, 아노다이징공정, 수세공정, 실링공정, 수세공정, 알루미늄 비점착성처리공정, 수세공정, 탕세공정, 건조공정을 순차적으로 수행하는 제 2차 도금공정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 용제탈지공정은, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 유지성의 더러움을 제거하기 위해, 알루미늄 또는 그 합금을 이물질 제거용 세척액 10％, 황산 10％, 물 80％의 혼합용액에 상온의 조건에서 1 ∼ 5분간 침적함이 바람직하다.
또한, 상기 알루미늄 비점착성처리공정은, 코팅된 알루미늄 또는 그 합금의 표면위에 물질이 달라붙지 않도록 하기 위해, 알루미늄 또는 그 합금을 변색 방지용 실링제의 농도 45 ∼ 55cc/ℓ, 온도 85 ∼ 95℃의 조건에서 5 ∼ 20분간 침적함이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리과정(S100)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1차 도금공정(S200)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제 2차 도금공정(S300)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도로서, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법은 다음과 같은 공정들로 이루어져 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금공정은, 크게 전처리공정(S100), 제 1차 도금공정(S200) 및 제 2차 도금공정(S300)으로 이루어져 있다.
먼저, 상기 전처리공정(S100)은 오염물질을 제거하기 위한 작업으로, 도 2에 도시된 바와 같이 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
제 1차 래킹(Racking)공정(S110)→용제탈지공정(S120)→수세공정(S130)→에칭공정(S140)→수세공정(S150)→화학 샌딩공정(S160)→수세공정(S170)→데스뮤트공정(S180)→수세공정(S190)
여기서, 상기 제 1차 래킹(Racking)공정(S110)은 압출 과정을 통하여 성형된 소재(즉, 알루미늄 또는 그 합금)의 전기흐름을 좋게 하기 위하여 도시되지 않은 지그 또는 치구를 이용하여 정확한 위치에 고정시킨다.
상기 용제탈지(Solvent Cleaning)공정(S120)은 알루미늄(AL) 또는 그 합금의 표면에 부착되어 있는 압출 오일 자욱, 먼지, 손자욱 등의 유지성(油脂性)의 더러움을 제거하기 위한 작업으로, 이물질 제거용 세척액(예컨대, 제품명 AL CLEAN PASTE) 10％, 황산(H2SO4) 10％, 물(H20) 80％의 혼합용액에 상온의 조건에서 알루미늄 또는 그 합금을 1 ∼ 5분간 침적한다.
상기 에칭(Etching)공정(S140)은 농도 50 ∼ 60g/ℓ, 온도는 60℃ ±1℃의 조건에서 20 ∼ 100초간 침적하여 래킹(Racking)된 알루미늄 또는 그 합금을 다시 표면 조정하기 위해 에칭하며, 주성분은 가성소다(NaOH : 98％)이다.
상기 화학 샌딩(Sanding)공정(S160)은 메탈 결함, 페인트 결함 및 퍼티 자욱을 제거하고 도막의 평활성 및 상도와 하도와의 층간 부착력을 부여하기 위한 작업으로, 주성분은 인산이다.
상기 데스뮤트(Desmut)공정(S180)은 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 남아 있는 미세 먼지들을 완전히 털어내기 위한 작업으로 질산(HNO3) 70％의 용액에 상온의 조건에서 15 ∼ 60초간 침적한다.
상기 수세공정(S130)(S150)(S170)(S190)은 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 부착되어 있는 전(前)공정의 용액을 단시간에 확산시키기 위한 공정으로서, 확산을 촉진하기 위해 공기교반, 강제대류, 온수수세, 스프레이수세 등을 한다.
상기의 전처리공정(S100)을 거치면서 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금은, 제 1차 도금공정(S200)에서 1차 피막이 형성된다.
상기 제 1차 도금공정(S200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 다음의 작업들로 구성되어 있다.
아노다이징공정(S210)→수세공정(S220)→실링공정(S230)→수세공정(S240)→알루미늄(AL)비점착성처리공정(S250)→수세공정(S260)→탕세공정(S270)→건조공정(S280)
여기서, 상기 아노다이징(Anodizing : 양극산화)공정(S210)은 일반적으로 수산법, 직류황산법, 양극산화법이라고도 한다. 상기 아노다이징공정(S210)은 방법이나 설비가 전기도금과 공통된 점이 많고 일종의 도금기법으로, 알루미늄의 용도와 수요가 점차 확대되어 가고 있는 이 때 중요한 도금기술의 하나이다. 도금하려고 하는 알루미늄물품을 양극으로 하고 통전(通電)하여, 양극에서 발생하는 산소에 의하여 알루미늄면이 산화되어 산화 알루미늄(AL2O3)의 피막이 생긴다. 이 피막은 대단히 경하여, 내식성이 크고, 극히 적은 유공성(有孔性)이 되어 여러 가지 색상으로 염색할 수 있기 때문에 내식, 내마모성의 실용성과 더불어 미관상으로 이 처리를 행하는 경우가 많다. 알루미늄의 순도가 높을수록 미려하고 광택 있는 피막을 얻을 수 있으며, 농도 170 ∼ 190g/ℓ, 온도는 18 ∼ 27℃의 조건에서 10 ∼ 55분간 침적한다.
상기 실링(Sealing)공정(S230)은 양극 산화된 알루미늄의 봉공처리를 위한 작업으로서, 농도 4∼6g/ℓ, 온도는 고온으로 90℃ ±5℃의 조건에서 10 ∼ 20분간 침적하며, 주성분은 고온실링제(예컨대, 제품명 DN1508)이다.
상기 알루미늄(AL) 비점착성처리공정(S250)은 코팅된 알루미늄 또는 그 합금의 표면위에 거의 모든 물질이 달라붙지 않도록 비점착성(非粘着性)을 갖기 위한 작업으로, 45 ∼ 55cc/ℓ의 농도와, 85 ∼ 95℃의 온도를 갖는 변색 방지용 실링제(예컨대, 제품명 ANOD SG)에 알루미늄 또는 그 합금을 5 ∼ 20분간 침적한다.
또한, 상기 알루미늄(AL) 비점착성처리공정(S250)에서 염료를 첨가하여 여러 가지 색상으로 코팅(Coating)처리 할 수도 있다.
상기 수세공정(S220)(S240)(S260)은 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 부착되어 있는 전(前)공정의 용액을 단시간에 확산시키기 위한 공정으로서, 확산을 촉진하기 위해 공기교반, 강제대류, 온수수세, 스프레이수세 등을 한다.
상기 탕세(湯洗)공정(S270)은 도금욕을 거쳐 나온 도금 대상물(즉, 알루미늄 또는 그 합금)의 표면에서 도금액을 완전히 제거(세척)하는 공정으로, 온도는 90℃ ±5℃의 조건에서 고온의 물에서 이루어진다.
상기 건조공정(S280)은 탕세공정(S270)에서 탕세가 완료된 제품을 70℃ ±5℃의 온도의 조건에서 소정의 일정시간동안 건조시킨다.
다음으로, 상기 1차 도금공정(S200)을 마친 후, 상기 제 1차 래킹공정(S210)에서 래킹된 알루미늄 또는 그 합금의 해체(Unracking)공정(S290)을 수행하고, 상기 1차 도금공정(200)에서 도금 처리된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 문양을 각인 또는 컷팅(Cutting)하여 임의의 문양을 형성하게 되는 바, 통상적으로 알려진 다이어컷팅(DIA Cutting)공정(S295)을 수행하게 된다.
이와 같이 상기 다이어컷팅공정(S295)에서 컷팅 처리된 제품(즉, 알루미늄 또는 그 합금)은 일반적으로 컷팅된 채로 출하되는 경우가 대부분이었다. 따라서, 상기 컷팅된 부위는 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라 부식이 자주 발생하게 되어 본 발명에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 제 2차 도금공정(S300)을 통해 상기 컷팅된 부위 즉 컷팅면을 다시 도금 처리하여 2차 피막을 형성시키게 한다. 또한, 상기 2차 도금공정(S300)에서는 컷팅된 부위를 여러 가지 색상으로 염색할 수가 있다.
상기 제 2차 도금공정(S300)은 도 4에 도시된 바와 같이, 다음의 작업들로 구성되어져 있다.
제 2차 래킹(Racking)공정(S310)→용제탈지공정(S320)→수세공정(S330)→아노다이징공정(S340)→수세공정(S350)→실링공정(S360)→수세공정(S370)→알루미늄(AL) 비점착성처리공정(S380)→수세공정(S390)→탕세공정(S400)→건조공정(S410)
여기서, 상기 제 2차 래킹(Racking)공정(S310)은 상기 제 1차 래킹공정(S210)에서 고정시킨 위치와 동일한 위치에 도시되지 않은 지그 또는 치구를 이용하여 정확하게 고정시킨다.
다음으로, 상기 용제탈지공정(S320), 아노다이징공정(S340), 실링공정(S360), 알루미늄(AL) 비점착성처리공정(S380), 수세공정(S300)(S350) (S370)(S390), 탕세공정(S400), 건조공정(S410)들은 상기 제 1차 도금공정(S200)에서의 방법과 동일하게 작업된다.
이와 같이 하여, 상기의 제 2차 도금공정(S300)을 거쳐 나온 제품은, 해체공정(S420)을 수행한 다음, 품질검사(S430)를 한 후 포장(S440)하여 출하(S450)시킨다.
상기에서는 본 발명에 따른 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
따라서, 상기한 바와 같이 본 발명은 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금공정에 의하면, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 오염물질을 제거하기 위한 전처리공정을 거친 후, 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 1차 피막을 형성하기 위한 제 1차 도금공정을 수행한 다음, 다시 제 2차 도금공정을 수행함으로써, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 내산성 및 접착강도가 우수한 산화피막이 형성됨과 아울러 도금층의 피복력이 향상되며, 최종 제품의 신뢰성 및 상품의 가치를 높임과 동시에 알루미늄 또는 그 합금 표면의 상태가 균일하게 되어 내구성 및 내식성이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리과정(S100)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1차 도금공정(S200)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제 2차 도금공정(S300)을 설명하기 위한 구체적인 흐름도
Claims (3)
- 알루미늄 또는 그 합금표면의 오염물질을 제거하기 위해 제 1차 래킹(Racking)공정(S110), 용제탈지(Solvent Cleaning)공정(S120), 수세공정(S130), 에칭(Etching)공정(S140), 수세공정(S150), 화학샌딩(Sanding)공정(S160), 수세공정(S170), 데스뮤트(Desmut)공정(S180), 수세공정(S190)을 순차적으로 수행하는 전처리공정(S100);상기 전처리공정(S100)을 거치면서 깨끗한 표면을 얻게 된 알루미늄 또는 그 합금에 1차 피막을 형성하도록 아노다이징(Anodizing)공정(S210), 수세공정(S220), 실링(Sealing)공정(S230), 수세공정(S240), 알루미늄 비점착성처리공정(S250), 수세공정(S260), 탕세(湯洗)공정(S270), 건조공정(S280)을 순차적으로 수행하는 제 1차 도금공정(S200);상기 1차 도금공정(S200)에서 1차 도금 처리된 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 문양을 각인 또는 컷팅하여 임의의 문양을 형성되도록 한 다이어컷팅공정(S295); 및상기 다이어컷팅공정(S295)에 의해 컷팅된 알루미늄 또는 그 합금의 컷팅부위 즉 컷팅면에 2차 피막을 형성하도록 제 2차 래킹(Racking)공정(S310), 용제탈지(Solvent Cleaning)공정(S320), 수세공정(S330), 아노다이징(Anodizing)공정(S340), 수세공정(S350), 실링(Sealing)공정(S360), 수세공정(S370), 알루미늄 비점착성처리공정(S380), 수세공정(S390), 탕세(湯洗)공정(S400), 건조공정(S410)을 순차적으로 수행하는 제 2차 도금공정(S300);을 포함하여 이루어지되,상기 용제탈지공정(S120)(S320)은, 알루미늄 또는 그 합금의 표면에 유지성의 더러움을 제거하기 위해, 이물질 제거용 세척액 10％, 황산 10％, 물 80％의 혼합용액에 상온의 조건에서 알루미늄 또는 그 합금을 1 ∼ 5분간 침적하고,상기 알루미늄 비점착성처리공정(S250)(S380)은, 코팅된 알루미늄 또는 그 합금의 표면위에 물질이 달라붙지 않도록 하기 위해, 45 ∼ 55cc/ℓ의 농도와, 85 ∼ 95℃의 온도를 갖는 변색 방지용 실링제에 알루미늄 또는 그 합금을 5 ∼ 20분간 침적하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 그 합금의 이중도금방법.
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