KR100252146B1 - 자동차용 알루미늄휠 표면처리 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 자동차용 알루미늄휠(Aluminum wheel) 표면처리 방법 및 이에 의해 제조되는 자동차용 알루미늄휠에 관한 것이다.

일반적으로 제작되는 자동차용 알루미늄휠에는 도장을 한 알루미늄휠과 도금을 한 알루미늄휠 두 종류가 있는바, 도금한 것이 도장한 것에 비하여 외관 및 품질에 있어서 모두 뛰어나나 다만, 제작과정에 있어서 도금에 꼭 필요한 연마과정이 알루미늄 특성상 아주 어렵기 때문에 전체 제작비용이 비싼 것이 흠이었다.

따라서, 본발명은 이를 해결한 것으로 도금에 꼭 필요한 연마과정을 도장으로 대체하여 연마한 것 만큼 고운 표면을 얻을 수 있도록 함으로서 아주 손쉽고도 적은 비용으로 도금된 알루미늄휠을 제작할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차용 알루미늄휠 표면처리 방법 및 이에 의해 제조되는 자동차용 알루미늄휠

본발명은 자동차용 알루미늄휠 표면처리 방법 및 이에 의해 제조되는 자동차 알루미늄휠에 관한 것이다

일반적으로 소형 자동차 타이어를 지지하여주는 휠은 철판을 구부려 만든 철제 휠과 알루미늄을 소재로 한 알루미늄휠을 볼 수 있다. 알루미늄휠은 외관이 미려할 뿐만아니라 가벼워 핸들 조작이 용이하며, 열전도율이 높아 주행중 지면과 마찰에 의해 타이어에 발생된 열을 신속히 흡수 방출하므로 타이어를 과열로부터 보호하게 되며, 또한, 강하고 탄성력이 있어 타이어가 펑크날시 철제휠과 같이 쉽게 찌그러지거나 쉽게 깨지지 않아 안전에 크게 기여하게 된다.

이와 같이 기능적으로 효과가 우수한 알루미늄휠은 외관을 아름답게 하며, 표면의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면처리를 행하게 되는 바, 종래 알루미늄휠 표면처리 방법으로는,

첫 번째로, 알루미늄휠 표면에 도료를 도장하는 표면처리방법이 있으며,

두 번째로, 알루미늄휠 표면을 도금에 의한 표면처리방법이 수행되고 있다. 상기와 같이 도료를 이용한 도장처리 방법에 의한 알루미늄휠 표면처리 방법은 공정이 간단하며, 저렴하게 행할 수 있으나, 표면이 고급스럽지 못하고, 칠해지는 도료와 알루미늄휠과의 밀착성이 양호하지 못해 충격에 의해 쉽게 벗겨지는등 내마모성이 떨어져 고급차종에 있어서는 도장에 의해 표면처리한 알루미늄휠은 널리 채택되지 못하는 실정이다.

또한, 도금에 의한 알루미늄휠 표면처리 방법에 있어서는 표면에 금색, 은색, 코발트색등 광택성의 색상을 얻을 수 있어 화려하며, 고급스러운 표면 광택을 얻을 수 있으며, 도금처리할시 표면이 경화되어 쉽게 흠집이 발생하지 않는등 내마모성이 강화된 알루미늄휠을 얻을 수 있으나, 도금처리에 의한 비용이 과다하게 소요되어 알루미늄휠 가격을 상승시키는 단점을 갖게 된다.

이와 같이 종래 알루미늄휠의 도금처리에 있어서, 비용이 과다하게 소요되던 것을 감안하여 본발명은 알루미늄휠 도금처리에 소요되는 비용을 절감시키고자 개발한 것으로, 종래 도금처리에 의한 비용보다 약 70%나 절감된 비용으로 도금처리를 가능하게 저렴하게 알루미늄휠을 양산할 수 있도록 한 것이다.

알루미늄휠의 표면을 도금처리하려면 도금에 앞서 알루미늄휠 표면을 곱게 연마 가공하여 표면의 거친 것을 제거해야만 도금이 가능하게 된다.

알루미늄은 그 소재의 특성상 경도가 낮고, 탄력성이 있는 금속이라 표면을 매끄럽게 연마하는 데에는 많은 시간이 필요하며, 숙련된 작업자라야만 비로소 가능하게 된다. 따라서, 알루미늄휠의 도금처리 비용중 대부분의 비용은 도금 자체의 비용보다는 도금을 위해 표면을 연마하는 전처리 비용이 대부분을 차지하게 된다.

따라서, 도금처리를 위해 실시하는 표면 연마 비용을 절감하면 낮은 비용으로 알루미늄휠을 도금할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 것을 감안하여 본발명은 알루미늄휠을 도금하기에 앞서 수행하는 표면 연마 비용을 절감하는데에 주안점을 두고 개발한 것으로, 종래 일반적으로 행하여지는 연마나 절삭공정을 통해 알루미늄휠 표면을 연마하는 대신에 알루미늄휠 표면을 도장함으로 말미암아 도장 알루미늄휠 표면이 마치 연마 처리한 것과 같은 효과를 가한 후 그 후에 건식도금을 수행토록 하여 도금에 소요되는 전단계 비용인 표면처리 비용을 절감시켜 결국 알루미늄휠의 비용을 저렴하게 할 수 있도록 한 것이다.

본발명의 설명에 앞서 통상 알루미늄휠의 도금에 의한 표면처리 과정을 설명하면 다음과 같다.

알루미늄 잉곳(ingot)을 프레스로 주조 가공하여 휠 형상으로 가공한 후, 1차 표면연삭 및 절삭가공을 수행한 후, 세척, 열처리 가공과 2차 및 3차 표면 연마가공을 수행한 후, 다시 이를 세척 건조한 후, 습식도금 공정을 통해 알루미늄휠을 완성하게 된다. 이와 같이 알루미늄휠 표면에 도금을 수행하려면 표면이 매끄럽고 아주 평탄하게 연삭가공되어야만 하므로 2차 3차 및 그 이상의 표면 연마공정을 거쳐야만 한다. 따라서, 도금 전체 공정중 표면 연마가공에 가장 많은 노력 및 시간이 소요되어지게 된다. 또한, 종래 알루미늄횔의 도장에 의한 표면처리 과정을 설명하면 다음과 같다.

알루미늄 잉곳(ingot)을 프레스로 주조 가공하여 휠형상으로 가공한 후, 표면연삭 및 절삭가공을 수행한 후, 세척 및 열처리 가공을 수행한 후 도료로 표면을 도장하는 것으로, 알루미늄휠의 표면처리가 끝나게 된다. 이와 같이 수행처리된 도장처리 방법에 의한 알루미늄휠은 밀착성이 높지 못하며, 내마모성이 높지 못해 쉽게 표면에 흠집이 발생하며, 약한 충격에도 표면이 쉽게 벗겨지는 폐단을 갖게된다.

이하 본발명에 의한 알루미늄휠 제작 및 도금에 의한 표면처리 과정을 설명하면 다음과 같다.

알루미늄 잉곳(ingot)을 프레스로 주조 가공하여 휠형상으로 가공한 것을 1차 표면연삭 및 절삭가공을 수행한 후, 세척건조 및 열처리 가공을 수행한 후, 도료로 도장한 다음 표면을 건조시킨 후, 통상의 건식도금을 통해 알루미늄휠을 도금처리토록 하는 것이다

이와 같은 본발명은 종래와 같이 2차, 3차의 정밀한 표면 연마공정을 수행하는 대신에 도료로 도장토록 한 것으로, 도장을 통해 종래 2차, 3차에 걸쳐 수행하던 표면 연마공정을 대신토록 하므로 말미암아 제작원가의 절감은 물론 생산공정이 간단하며, 단시간에 알루미늄휠을 제작 및 도금처리 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 도금방법에 있어서도 종래에 있어서는 습식도금에 의한 Cr도금만행하여 그 색상이 단조로웠으나, 본발명에 있어서는 건식도금 방식을 채택함으로 말미암아 습식도금보다 휠씬 양호한 내마모성 및 밀착성을 얻을 수 있게 되며, 도금재료에 따라 Cr도금, TiN도금, TiCN도금등을 자유롭게 행할 수 있어 알루미늄휠의 색상을 회색, 금색, 갈색등과 같은 다양한 색상을 얻을 수 있게 된다.

또한, 도금처리를 수행하므로써 알루미늄휠은 완성되어지나, 필요에 따라 이를 다시 투명도료로 도장처리를 하게 되면 보다 완벽한 제품을 얻을 수 있게 된다.

종래 도금한 알루미늄휠이 도장한 알루미늄휠보다 외관의 화려함, 경도성, 내마모성, 밀착성등등 모든 면이 뛰어나나 워낙 제작단가가 비싸 현실적으로는 제작함에 어려움이 있는 바, 그 이유는 도금을 하려면 도금하기 위한 전단계로서 아주 고운 표면을 요구하기 때문에 필히 고도의 연마과정을 거쳐야 한다. 그러나, 알루미늄 특성상 알루미늄 표면을 아주 곱게 연마하려면 연마비용이 워낙 고가로 소요되기 때문에 엄두를 낼 수가 없는 것이다.

따라서, 본발명은 이를 해결하고자 한 것으로, 연마과정을 생략하고 이를 도장과정으로 대체한 것으로, 도장을 하게 되면 연마 못지 않은 고운 표면을 얻을 수 있기 때문이다. 즉, 본고안은 도금하기 위하여 필요한 고운 표면을 얻기 위하여 행하여지는 연마 대신 도장을 함으로서 연마한 것 만큼 고운 표면을 얻을 수 있는 것이며, 만약 도장을 한 면이 아주 매끄럽지 못할 경우는 도장한 면을 다시 연마하면 된다. 이 때 도장한 면을 연마하는 것은 알루미늄 자체를 연마하는 것보다 그 비용이 1/10정도밖에 소요되지 아니하므로 아주 용이하게 행할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도금을 행함에 있어서도 종래에는 단순히 습식도금에 의한 Cr도금만행하였으나, 본발명에 있어서는 건식도금을 행함으로서 습식도금보다 훨씬 양호한 내마모성 및 밀착성을 얻을 수 있는 것이며, 도금재료에 따라 Cr도금, TiN도금, TiCN도금등을 행할 수 있어 회색, 금색, 갈색등 다양한 색상도 얻을 수 있는 것이다. 한편, 상기 과정을 마치면 본발명의 알루미늄 휠은 완성이 되나, 필요에 따라 이를 다시한번 투명하게 도장처리를 하면 보다 완벽한 제품을 얻을 수도 있다.

이상과 같이 본발명은 통상의 도장방법과 도금방법을 결합한 것으로, 도금에 필요한 연마과정을 도장으로 대체하여 연마에 필요한 고비용을 없앰으로서 아주 저렴한 비용으로 도금된 알루미늄 휠을 얻을 수 있게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 자동차용 알루미늄 휠에는 도장을 한 알루미늄휠과 도금을 한 알루미늄휠 두 종류가 있는 바, 도금한 것이 도장한 것에 비하여 외관상 훨씬더 화려하고, 품질도 뛰어나나 다만 제작과정에 있어서, 도금에 꼭 필요한 연마과정이 알루미늄 특성상 아주 어렵기 때문에 전체 제작비용이 너무 비싼 것이 흠이었다.

따라서, 본발명은 연마과정을 도장으로 대체하여 연마한 것 만큼 고운 표면을 얻을 수 있도록 함으로서 아주 적은 제작비용(기존의 도금 알루미늄휠보다 약 70%이상 절감)으로 손쉽게 도금할 수 있도록 한 것으로, 종래 습식으로 Cr도금만 행한 것에 비하여 건식도금으로 Cr, TiN, TiCN도금등을 행하여 종래것에 비하여 외관의 화려함, 우수한 경도성 및 내마모성, 양호한 밀착성을 얻을 수 있는 아주 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 판상의 알루미늄 잉곳(ingot)을 준비한 후, 휠 형상으로 프레스 주조가공, 표면연삭 및 절삭가공, 세척, 건조, 열처리 공정을 거친 후, 이를 표면도장하고 건식도금 행하여 처리되는 자동차용 알루미늄 휠 표면처리 방법에 있어서, 상기 건식도금은 은백색의 Cr 도금, 금색의 TiN 도금, 갈색의 TiCN 도금 중 하나를 택하여 행하며, 이후 재차 다시한번 투명도장을 행하는 것을 특징으로 하는 자동차용 알루미늄 휠 표면처리 방법.