KR100767761B1

KR100767761B1 - 주철의 전기아연도금방법

Info

Publication number: KR100767761B1
Application number: KR1020060033408A
Authority: KR
Inventors: 남태희
Original assignee: 남태희
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-10-18

Abstract

본 발명에서는 주철에 대하여 산(酸)탈지과정과 중화(中和)과정 및 산세척과정을 순차적으로 수행한 다음 주철의 표면에 대하여 전기아연도금을 수행한 후 수세과정과 크로메이트(Chromate)처리 및 알코올처리과정을 순차적으로 수행한 후 건조시키는 방식으로 주철의 표면에 아연을 전기도금하므로써 주철의 방식성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 새로운 주철의 전기아연도금방법이 개시된다.

본 발명은 황산 10중량%와 염산5중량%와 계면활성제 10중량% 및 물75중량%의 비율로 혼합된 산용액에 도금하고자 하는 주철을 15∼20분 동안 침지시키는 산탈지 단계와; 산탈지과정을 거친 주철을 수세한 후 5%의 규산나트륨 수용액에 15∼20분 동안 담가 주철에 잔류하는 산성분을 중화시키는 중화단계와; 중화된 주철을 다시 물로 씻어낸 후 5%의 황산용액에 5∼7분 동안 담가 세척하는 산세척단계와; 황산용액으로 세척된 주철을 물로 씻어낸 후 염화암모늄과 염화아연이 각각 200g/ℓ, 50g/ℓ의 비율로 혼합된 도금용액으로 채워진 도금탱크내에서 25∼30분 동안 전기아연도금하는 아연도금단계와; 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 20초 동안 무색으로 크로메이트처리하는 크로메이트처리단계와; 크로메이트처리된 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 다시 알코올로 씻어내는 알코올처리단계와; 알코올처리된 아연도금 주철을 55∼60℃에서 10∼15분 동안 건조시키는 건조단계와 건조후 도금상태에 대하여 검사하는 제품검사단계와; 제품검사후 포장하는 포장단계를 포함한다.

주철, 전기아연도금, 산탈지, 중화, 크로메이트, 알코올

Description

주철의 전기아연도금방법{ELECTROGALVANIZING PROCESS FOR CAST IRON}

본 발명은 주철의 전기아연도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주철에 대하여 산(酸)탈지과정과 중화(中和)과정 및 산세척과정을 순차적으로 수행한 다음 주철의 표면에 대하여 전기아연도금을 수행한 후 수세과정과 크로메이트(Chromate)처리 및 알코올처리과정을 순차적으로 수행한 후 건조시키는 방식으로 주철의 표면에 아연을 전기도금하므로써 주철의 방식성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 주철의 전기아연 도금방법에 관한 것이다.

일반적으로, 무쇠라 불리는 주철은 철광석을 용광로에서 환원시켜 용융상태에서 뽑아낸 뒤 주선(鑄銑)이라 불리는 잉곳(Ingot)의 형태로 냉각시켜 만든 것으로, 쉽게 부러지며 인장강도가 떨어지나 압축강도가 뛰어나기 때문에 자동차 실린더블록이나 농기구 및 각종 기계부품, 관, 속이 빈 용기, 난로 등에 주로 사용되는 것이다.

이와 같이 각종 산업분야에서 널리 사용되는 주철은 대기에 장시간 노출되는 경우 산화작용에 의하여 그 표면으로부터 부식이 진행되는데, 이와 같은 부식을 방지하기 위하여 주철의 표면에 아연을 도금하는 방법이 오래전부터 제안되었다.

아연도금은 얇고 깨끗한 철이나 강철판을 아연-염화암모늄 같은 융제에 통과시킨 후 용융아연조에 담근 후 미세하게 쪼개진 아연조각과 함께 아연의 녹는점 이하로 강철을 가열하면 철과 아연의 금속간 화합물들이 강철 또는 철의 표면에 형성되는 용융아연도금방법과, 깨끗한 철이나 강철의 표면에 용융된 아연을 미세하게 분무시켜 아연이 표면에 단단하게 달라붙게 하는 분무방식의 아연도금방법과, 전기분해방식에 의하여 아연이온이 철이나 강철의 표면에 달라붙게 하는 전기아연도금방법에 의하여 수행된다.

그러나, 주철의 경우 용융아연도금방법이나 분무방식의 아연도금방식에 의하여 아연도금되는 경우는 있었으나, 주철이 주물로 제작됨에 따라 주철의 표면에 미세한 주물사가 남게되고, 기계적 가공시 사용되는 절삭유나 방청유 등이 주철의 표면에 잔류하는 관계로 아연도금전 전처리과정이 매우 어려워 전기아연도금은 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 주철에 대하여 산(酸)탈지과정과 중화(中和)과정 및 산세척과정을 순차적으로 수행한 다음 주철의 표면에 대하여 전기아연도금을 수행한 후 수세과정과 크로메이트(Chromate)처리 및 알코올처리과정을 순차적으로 수행한 후 건조시키는 방식으로 주철의 표면에 아연을 전기도금하므로써 주철의 방식성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 새로운 주철의 전기아연도금방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 주철의 전기아연도금방법은 황산 10중량%와 염산5중량%와 계면활성제 10중량% 및 물75중량%의 비율로 혼합된 산용액에 도금하고자 하는 주철을 15∼20분 동안 침지시키는 산탈지 단계와; 산탈지과정을 거친 주철을 수세한 후 5%의 규산나트륨 수용액에 15∼20분 동안 담가 주철에 잔류하는 산성분을 중화시키는 중화단계와; 중화된 주철을 다시 물로 씻어낸 후 5%의 황산용액에 5∼7분 동안 담가 세척하는 산세척단계와; 황산용액으로 세척된 주철을 물로 씻어낸 후 염화암모늄과 염화 아연이 각각 200g/ℓ, 50g/ℓ의 비율로 혼합된 도금용액으로 채워진 도금탱크내에서 25∼30분 동안 전기아연도금하는 아연도금단계와; 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 20초 동안 무색으로 크로메이트처리하는 크로메이트처리단계와; 크로메이트처리된 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 다시 알코올로 씻어내는 알코올처리단계와; 알코올처리된 아연도금 주철을 55∼60℃에서 10∼15분 동안 건조시키는 건조단계와 건조후 도금상태에 대하여 검사하는 제품검사단계와; 제품검사후 포장하는 포장단계를 포함한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 주철의 전기아연도금방법은 주철의 표면에 아연을 전기도금하므로써 주철의 방식성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따른 주철의 전기아연도금방법은 크게 아연도금하고자 하는 주철을 산용액으로 탈지시키는 산탈지단계와; 산용액으로 탈지시킨 주철을 알칼리로 중화시키는 중화단계와; 중화된 주철을 다시 산으로 세척하는 산세척단계와; 산세척된 주철을 전기아연도금하는 아연도금단계와; 아연도금 주철을 크로메이트처리하는 크로메이트처리단계와; 크로메이트처리된 아연도금 주철을 알코올로 씻어내는 알코올처리단계와; 알코올처리된 아연도금 주철을 건조시키는 건조단계와; 건조된 주철에 대하여 검사하고 포장하는 건조 및 포장단계로 이루어진다.

주물방식에 의하여 제조된 제품은 가공 등의 기계적인 연마나 쇼트나 샌딩 같은 물리적인 연마과정을 거친 다음에 도금공정에 투입되는데, 주철의 경우 기계적인 연마에 비하여 대부분 물리적인 연마에 의존하고 있는 실정이다.

이와 같이 주철에 대하여 쇼트를 하여도 미세한 주물사가 완전히 제거되지 않는 것은 물론, 가공도중 절삭유와 방청유가 사용되므로 주철의 표면에 기름성분이 잔류됨에 따라 주물사의 제거와 기름성분의 제거가 반드시 필요하며 이에 따라 산탈지단계가 적용된다.

본 발명의 산탈지단계에서는 물 75중량%에 황산 10중량%와 염산5중량%가 혼합되며, 주철의 표면에서 표면장력을 저하시켜 기름성분이 쉽게 분리되도록 하기 위하여 계면활성제가 10중량%의 비율로 혼합된다.

이와 같이 준비되는 계면활성제가 첨가된 산용액에 주철을 15∼20분 동안 담그면 주철의 표면에 잔류하는 미세 주물사가 제거되는 것은 물론, 기계적 연마시 적용된 절삭유 및 방청유 성분 또한 제거되는 것이다.

상기한 산탈지단계를 거친 주철은 산성화된 상태이기 때문에 수세과정을 거치면서 물로써 세척하여도 중화되지 않으며, 수세시간이 길어지면 오히려 주철이 산화되어 부식이 진행된다는 단점이 있다.

이와 같은 수세과정에서의 부식이 발생되는 현상을 방지하고, 짧은 시간내에 중성으로 환원시켜야 하기 때문에 알칼리성 약품으로 중화시키는 것이 바람직하다.

이에 따라 본 발명의 중화단계에서는 수세처리된 주철을 5%의 규산나트륨 수용액에 15∼20분 동안 담가 주철에 잔류하는 산성분을 중화시킨다.

이와 같이 중화처리된 주철의 표면에는 중화처리시 사용된 알칼리성 약품 이 존재하는데, 이 상태로 산성을 띠는 도금욕에 투입되면 도금하고자 하는 성분의 밀착력이 저하되어 도금이 제대로 이루어지지 않게 된다.

이에 따라 본 발명의 산세척단계에서는 중화처리된 주철을 물로 씻어낸 후 5%의 황산용액에 5∼7분 동안 담가 세척한다.

한편, 5%의 황산용액에 의하여 산세척된 주철은 다시 한번 물로 씻어낸 후 전기아연도금 탱크내에서 아연도금되는데, 이를 위하여 본 발명의 아연도금단계에서는 염화암모늄과 염화 아연이 각각 200g/ℓ, 50g/ℓ의 비율로 혼합된 도금용액으로 채워진 전기아연도금탱크내에 주철을 넣고 25∼30분 동안 전기아연도금한다.

이와 같이 아연도금한 상태에서는 변색되기 쉽고, 또한 지문이 묻기 쉬우며, 특히 습기가 있는 공기중에서는 백색반점이 생기기 쉬운데 이를 방지하기 위한 보조처리방법으로서 크로메이트처리가 필수적이다.

본 발명에서는 아연도금 주철에 대하여 20초 동안 무색으로 크로메이트처리하여 변색 및 백색반점의 발생을 방지하고 내식성을 증대시킬 수 있도록 하였다.

그런 다음, 상기와 같이 크로메이트처리된 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 다시 휘발성이 좋은 알코올로 씻어내며, 알코올처리된 아연도금 주철을 55∼60℃의 온도에서 10∼15분 동안 건조시킨다.

상기 과정을 거친 아연도금 주철에 대하여 도금상태를 검사한 후 포장한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 아연도금된 주철의 경우 도금상태가 치밀하여 용융아연도금방법이나 분무방식에 의한 아연도금방법에 의하여 아연도금된 주철에 비하여 내식성이 매우 뛰어남에 따라 제품의 품질을 크게 향상시키게 된다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 아연도금 전처리로서 산탈지과정을 수행하여 주철에 잔류하는 미세한 주물사는 물론, 기계적 연마과정에서 사용됨에 따라 주철의 표면에 잔류하는 절삭유나 방청유 성분을 깨끗히 제거한 후 중화 및 산세척 처리를 한 다음 주철의 표면에 전기아연도금하고, 아연도금 주철에 대하여 크로메이트처리와 알코올처리 및 건조과정을 단계적으로 시행함에 따라 아연도금 주철의 방식성과 내식성이 현저하게 증대된다는 효과가 있다.

Claims

황산 10중량%와 염산5중량%와 계면활성제 10중량% 및 물75중량%의 비율로 혼합된 산용액에 도금하고자 하는 주철을 15∼20분 동안 침지시키는 산탈지 단계와;

산탈지과정을 거친 주철을 수세한 후 5%의 규산나트륨 수용액에 15∼20분 동안 담가 주철에 잔류하는 산성분을 중화시키는 중화단계와;

중화된 주철을 다시 물로 씻어낸 후 5%의 황산용액에 5∼7분 동안 담가 세척하는 산세척단계와;

황산용액으로 세척된 주철을 물로 씻어낸 후 염화암모늄과 염화 아연이 각각 200g/ℓ, 50g/ℓ의 비율로 혼합된 도금용액으로 채워진 도금탱크내에서 25∼30분 동안 전기아연도금하는 아연도금단계와;

아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 20초 동안 무색으로 크로메이트처리하는 크로메이트처리단계와;

크로메이트처리된 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 다시 알코올로 씻어내는 알코올처리단계와;

알코올처리된 아연도금 주철을 55∼60℃에서 10∼15분 동안 건조시키는 건조단계와;

건조후 도금상태에 대하여 검사하는 제품검사단계와;

제품검사후 포장하는 포장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주철의 전기아연도금방법.