KR100350064B1 - 표면외관이우수한전기아연도금강판의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카로젤형의 전기 도금조에서 표면외관이 우수하고 광택도가 향상된 도금 피막을 가지는 전기아연도금강판을 제조하기 위한 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 카로젤 도금조에서 전류밀도 60A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 20g/㎡로 1차 도금을 실시하는 단계와; 상기 1차 아연도금된 강판의 아연 도금층 위에 황산욕의 수평형 전해조를 이용하여 전류밀도 50A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 3∼10g/㎡로 2차 도금을 실시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법을 제공한다.

이와 같이, 본 발명은 카로젤형의 전기 도금조에서 발생하는 도금층에 형성된 밴드 마크를 제거하고 표면 광택도를 향상시키는 등 표면외관이 우수하고 광택도가 향상된 전기아연도금강판을 얻을 수 있는 효과가 달성된다.

Description

표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법

본 발명은 카로젤(Carosel)형의 전기 도금조에서 아연을 도금 피막하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카로젤형의 도금조에서 도금된 아연도금 피막이 전도롤의 밴드 가장자리에 의해 형성된 눌린 자국인 밴드 마크를 제거하기 위하여 수평형 전해조에서 황산욕을 체택하여 아연을 3∼10 g/㎡의 부착량으로 재도금시켜 줌으로써 표면 외관이 우수하고 표면광택도를 향상시키기 위한 전기아연도금강판의 제조 방법에 대한 것이다.

카로젤형의 전기 도금조는 길이가 2060mm 이고 지름이 2440mm 인 전도롤(2)이 도 1a의 도시와 같이, 도금용액에 절반쯤 잠겨 있고 강판(1)은 이 전도롤을 감고 돌면서 통전이 되면 용액에 잠겨 있는 강판 부분에서 도금이 이루어진다.

상기 전도롤은 가운데 700mm 부분만 통전이 이루어지도록 금속 도체(밴드)로 되어 있고 나머지 부분은 합성 고무로 구성되어있다. 도금 용액의 온도가 통상 60℃ 이기 때문에 전도롤의 표면은 이 온도 까지 상승하게 되고 작업이 진행됨에 따라 전류의 흐름에 의해 열이 발생하여 합성 고무가 부풀게 된다. 이 고무가 지나치게 부풀면 전도롤의 통전 부위인 밴드가 고무의 높이 보다 낮아져 밴드 가장자리에서는 강판과 밴드의 접촉이 불균일하게 되고 이 불균일 접촉 부위에는 아크 스팟(Spot)이 발생하여 강판에 원형의 흔적을 남기고 심하면 밴드가 손상되는 결과를 초래한다. 따라서, 통전 중에는 가능하면 밴드의 높이가 고무와 같거나 약간 높도록 구성되어 있다.

그러나 카로젤형의 전기 도금조는 도금 단위가 두개로 나뉘어져 있어 앞의 도금 단위에서는 강판의 한 면만 도금하고 나머지 면은 다음 도금 단위에서 도금이 이루어지도록 되어 있기 때문에 선도금면은 후 도금 단위에서 전도롤과 접촉되면서 반대면에 도금이 이루어진다. 아연 도금층은 경도가 낮기 때문에 두 번째 도금 단위에서 전도롤과 접촉되는 면에 밴드 마크를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 밴드 마크는 도금강판의 외관을 해치고 심하면 도장 후에도 전사되기 때문에 수요가들로부터 오래 전부터 불만 사항으로 대두되어 왔으나 카로젤 도금조가 가지는 설비의 문제로 여겨 왔다.

또한 염산욕은 황산욕보다 용액의 전기 전도도가 3 배정도 크기 때문에 용액의 과전압이 작아 표면 광택도가 10 이상으로 높은 표면을 얻을 수 없다. 그러나 황산욕 용액의 과전압이 크기 때문에 결정립이 작아 20 이상의 광택도를 용이하게 확보할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 카로젤형의 전기 도금조에서 아연 도금층에 형성된 밴드 마크를 제거하기 위해서 1차 아연도금된 강판의 밴드마크(Band Mark)를 제거하기 위하여 수평형 도금조의 황산욕에서 적정조건으로 2차 도금함으로써 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래의 카로젤형 전해조에서 실시되는 도금 공정을 나타내는 개략도이고,

도 1b는 본 발명의 도금 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1: 강판 2: 전도롤 3: 카로젤형 전해조 4: 수평형 전해조

5: 양극 6: 지지롤

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 카로젤 도금조에서 전류밀도 60A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 20g/㎡로 1차 도금을 실시하는 단계와; 상기 1차 아연도금된 강판의 아연 도금층 위에 황산욕의 수평형 전해조를 이용하여 전류밀도 50A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 3∼10g/㎡로 2차 도금을 실시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법을 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

레이디얼형, 특히 카로젤형 전기 도금 설비는 강판의 한 면만 도금하는데 유리하도록 설계된 장치이다. 따라서 도금 단위가 두개로 분리되어 있으며, 앞의 도금 단위에서는 강판의 한 면만 도금하고 나머지 한 면은 다음 도금 단위에서 도금할 수 있도록 되어 있기 때문에 아연과 같이 도금층의 경도가 낮은 것은 선도금면이 다음 도금 단위에서 도금될 때는 전도롤의 밴드와 접촉하면서 밴드 마크를 형성하게 된다. 이와 같은 밴드 마크는 가전용으로 도장한 후에도 그대로 전사되기 때문에 수요가들로부터 큰 불만사항으로 대두되어 왔다. 그러나 카로젤 도금조는 설비 특성상 도금층의 밴드 마크를 형성하지 못하도록 할 수 없기 때문에 카로젤 도금조에서 도금된 아연 도금층 위에 수평형 도금조의 황산욕에서 아연을 3∼10 g/㎡ 으로 재도금하여 주면 밴드 마크도 없애고 표면 광택도도 향상시켜주는 2가지 효과를 얻을 수 있다.

도 1a는 카로젤형 전해조만으로 구성된 종래예를 도시하는데, 강판(1)이 첫 번째 도금 단위에서 한 면이 도금된 후 두 번째 도금 단위에서 나머지 한 면이 도금되면서 선도금면은 전도롤(2)과 접촉하기 때문에 밴드 마크를 형성하게 된다.

그러나 도 1b의 본 발명에서 제시하는 도금 공정에서는 강판(1)이 카로젤 도금조(3)에서 도금되고 밴드 마크를 형성하여도 이 밴드 마크 위에 다시 아연이 도금되는 과정을 거치기 때문에 결국 밴드 마크는 사라지게 된다. 즉 황산욕의 수평형 전해조(4)에서 전도롤(2)에 의해 강판이 음극으로 대전되고 상하로 위치한 양극(5) 사이에서 다시 도금됨으로써 밴드마크는 제거된다. 또한 수평형 전해조는 강판이 전도롤을 감고 돌지 않고 강판 위에 전도롤이 수평으로 위치하고 있고 전도롤 전체가 도체로 되어 있기 때문에 균일하고 미려한 도금 피막을 얻을 수 있다.

본 발명에서 황산욕의 수평형 전해조에서의 아연 부착량을 3g/㎡ 이상으로제한한 것은 그 이하에서는 밴드 마크가 제거되지 않기 때문이고 또한 부착량을 10g/㎡의 이하로 제한한 이유는 그 이상에서는 도금 밀착성이 열화되기 때문이다.

이하에서는 양호한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

카로젤 도금조에서 전류밀도 60A/d㎡로 도금 부착량 20g/㎡을 도금한 후, 수평형 전해조에서 황산욕을 사용하여 통전량을 변화시키면서 부착량을 조절하였고 이렇게 하여 얻어진 도금강판을 채취하여 밴드 마크의 제거 정도를 측정하였다. 또한 표면의 광택도는 광택도계를 이용하였고 도금 밀착성은 시편을 25 ×100mm로 절단하여 도금층에 투명 테이프를 부착시킨 다음 시편을 180도로 구부려, 이 때 투명 테이프에 묻어 나오는 도금층의 양에 따라 전혀 도금층의 박리가 없는 경우를 0등급으로 하였고, 가장 박리가 심한 경우를 3등급으로 판정하였다.

1) 카로젤 도금조의 도금 조건

(1) 용액 조성

염화아연 : 130 ㎖/ℓ

염화칼륨 : 320 g/ℓ

광택제 : 0.1 ㎖/ℓ

(2) 도금 조건

온도 : 55℃

전류밀도 : 60 A/d㎡

유속 : 2 m/초

페하(pH) : 4.5

도금 부착량 : 20 g/㎡

2) 수평형 전해조

(1)용액 조성

아연 이온 : 63 g/ℓ

황산나트륨 :100 g/ℓ

(2) 도금 조건

온도 : 60℃

전류밀도 : 50 A/d㎡

유속 : 3 m/초

페하(pH) : 1.2

도금 부착량 : 1∼15 g/㎡

상기 표 1 에서 알 수 있는 바와 같이 종래예(1)의 경우에는 밴드 마크가 선명하고 광택도도 4로 어두운 표면을 가지고 있으며, 수평형 전해조의 황산욕에서 아연을 2g/㎡ (3) 만 도금해주면 광택도가 약간 상승해주는 효과가 있으나 밴드 마크는 제거되지 않고 남아있다. 그러나 본 발명에서 제시한 대로 밴드 마크가 형성된 아연 도금층 위에 아연을 3∼10g/㎡ (6∼10) 부착시켜 주면 광택도는 10∼20으로 상승하고 도금층 박리도 없으며 밴드 마크도 제거되는 표면 외관이 우수한 아연도금강판을 제조할 수 있다. 그러나 아연 부착량을 12로 한 비교예(4)에서는 밴드 마크가 제거되고 광택도도 향상되나 도금층의 박리가 발생하기 때문에 적용이 불가하다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 전기아연도금강판 제조 방법에 의하면, 카로젤 도금조에서 도금된 아연 도금층위에 황산욕의 수평형 전해조에서 아연을 3∼10g/㎡ 부착시켜줌으로써 카로젤형의 전기 도금조에서 발생하는 도금층에 형성된 밴드 마크를 제거하고 표면 광택도를 향상시키는 등 표면외관이 우수하고 광택도가 향상된 전기아연도금강판을 얻을 수 있는 효과가 달성된다.

Claims (3)

1. 카로젤 도금조에서 전류밀도 60A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 20g/㎡로 1차 도금을 실시하는 단계와;

   상기 1차 아연도금된 강판의 아연 도금층 위에 황산욕의 수평형 전해조를 이용하여 전류밀도 50A/d㎡로 하여 아연도금 부착량을 3∼10g/㎡로 2차 도금을 실시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 1차 도금을 실시하는 단계는 도금용액의 조성이 염화아연 130㎖/ℓ, 염화칼륨 320 g/ℓ, 광택제 : 0.1 ㎖/ℓ이고, 도금조건이 도금액 온도 55℃, 유속 2 m/초, 페하(pH) 4.5인 것을 특징으로 하는 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 2차 도금을 실시하는 단계는 도금용액의 조성이 아연이온 63 g/ℓ, 황산나트륨 100g/ℓ이고, 도금조건이 도금액 온도 60℃, 유속 3 m/초, 페하(pH) 1.2인 것을 특징으로 하는 표면외관이 우수한 전기아연도금강판의 제조방법.

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