KR101109799B1 - 도금 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강판 등에 주석을 도금할 때 기존의 도금 라인을 그대로 사용하면서도 약간의 공정 변화만으로 내식성을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 주석 도금 방법에 관한 것으로서,
알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시켜 이물질을 제거하는 침적 탈지 공정과; 초음파를 이용하여 도금 대상물의 이물질을 제거하는 초음파 탈지 공정과; 상기 침적 탈지 공정과 초음파 탈지 공정에서 상기 도금 대상물에 묻게 되는 알칼리성 용액을 씻어내는 수세공정과; 수세를 마친 상기 도금 대상물을 약산성의 용액에 투입하여 중화시키는 활성화 공정과; 중화가 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 용액을 씻어내는 수세공정과; 세를 마친 상기 도금 대상물을 주석 도금액에 투입하여 전해 도금하는 주석 도금 공정과; 도금이 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 도금액을 씻어내는 수세공정과; 수세를 마친 상기 도금 대상물에 형성된 도금층에 대한 후처리를 실시하는 후처리 공정과; 후처리가 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 수세공정과; 수세를 마친 상기 도금 대상물에 변색 방지 약품을 사용하는 변색 방지 공정과; 변색 방지 작업이 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 수세공정과; 수세를 마친 상기 도금 대상물을 건조시키는 건조공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도금 방법{Plating Process}

본 발명은 강판 등에 주석이나 아연-도금 합금을 도금하는 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 도금 라인을 그대로 사용하면서도 약간의 공정 변화만으로 내식성을 향상시킬 수 있는 새로운 형식의 도금 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 부품 재료는 우수한 내식성 및 내 연료성 뿐만 아니라 가공성 및 용접성 등의 물성이 필요하다. 이러한 자동차용 부품이나 건축 자재 등으로 사용되는 금속자재의 방청을 위한 표면 처리를 위해서는 주석 등을 도금하는 방법이 널리 사용되고 있다.

현재 사용되고 있는 주석 도금 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 침적 탈지 공정과 초음파 탈지 공정, 1차 수세 공정, 활성화 공정, 2차 수세 공정, 주석 도금 공정, 3차 수세 공정, 변색방지 및 후처리 공정, 3차 수세 공정 및 건조 공정으로 이루어져 있다.

상기 침적 탈지 공정은 온도 80~90℃, pH 9~12 정도의 알칼리성 용액에 도금 대상물을 20분 정도 침적시켜 탈지하는 공정으로, 알칼리성 용액에 의해 도금 대상물에 부착된 이물질을 제거하는 공정이다.

그리고, 상기 초음파 탈지 공정은 온도 55~65℃, pH 9~12 정도의 알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시킨 상태에서 20분 정도 초음파를 가하여 이물질을 제거하는 공정이다.

또, 1차 수세 공정은 상기 도금 대상물에 묻어 있는 알칼리성 용액을 씻어 내는 공정으로 대부분 3단 수세를 하고 있다.

상기 활성화 공정은 상기 도금 대상물을 묽은 황산 수용액에 투입하여 알칼리성 용액에 영향을 받은 부분을 중화시키는 공정이며, 상기 활성화 공정이 끝나면 2차 수세 공정을 통해 도금 대상물에 묻어 있는 황산 수용액을 씻어내게 된다.

상기 주석 도금 공정은, 25~35℃의 주석 도금욕에 상기 도금 대상물을 투입한 후 3.0~3.5V의 전압과 60~80A의 전류를 대략 60분 정도 가하면서 주석도금을 하는 공정이다. 상기한 주석도금이 끝나면 상기 도금 대상물에 묻어 있는 주석 도금욕을 씻어내기 위한 3차 수세를 실시한 후, 변색방지 및 후처리 공정을 실시한다.

상기 변색방지 및 후처리 공정은, 상기 도금 대상물의 표면에 형성된 주석 도금층을 보호하기 위한 크로메이트 처리 또는 도장 등의 후처리를 실시하고 변색 방지 약품을 사용하여 상기 주석 도금층이 변색되지 않도록 하는 공정이다.

상기한 변색방지 및 후처리 공정이 끝나면, 후처리 및 변색 방지 처리에 따라 상기 도금 대상물의 표면에 남아 있는 이물질을 제거하는 4차 수세를 실시하며, 상기한 4차 수세가 끝나면 상기 도금 대상물을 건조시킴으로써 상기 도금 대상물에 대한 도금 작업을 완료한다.

그러니 상기한 종래의 주석 도금 방법은, 후처리 과정에서 변색방지 약품을 사용함에 따라 변색방지 약품으로 인해 크로메이트 처리 등의 후처리 공정이 원활하게 진행되지 않고 도금 대상물에 형성된 도금층의 내구성이 96시간 정도에 불과한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 후처리 공정과 변색방지 공정을 분리함으로써 기존 방식에 비해 도금층의 내구성을 획기적으로 개선함과 아울러 기존의 일반 도금 라인을 그대로 활용하도록 함으로써 추가적인 설비 비용을 절감할 수 있도록 한 새로운 형식의 도금 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도금 방법은, 알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시켜 이물질을 제거하는 침적 탈지 공정과; 초음파를 이용하여 도금 대상물의 이물질을 제거하는 초음파 탈지 공정과; 상기 침적 탈지 공정과 초음파 탈지 공정에서 상기 도금 대상물에 묻게 되는 알칼리성 용액을 씻어내는 1차 수세공정과; 1차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 약산성의 용액에 투입하여 중화시키는 활성화 공정과; 중화가 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 용액을 씻어내는 2차 수세공정과; 2차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 도금액에 투입하여 전해 도금하는 도금 공정과; 도금이 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 도금액을 씻어내는 3차 수세공정과; 3차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 형성된 도금층에 대한 후처리를 실시하는 후처리 공정과; 후처리가 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 4차 수세공정과; 4차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 변색 방지 약품을 사용하는 변색 방지 공정과; 변색 방지 작업이 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 5차 수세공정과; 5차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 건조시키는 건조공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 도금 방법에 따르면, 상기 수세 공정은 3단 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도금 방법은, 후처리 공정이 완료된 후에 수세 및 변색방지 작업을 실시함으로써 변색방지 약품에 의한 후처리 불량을 방지하고 도금층의 내구성을 기존의 도금 방식에 비해 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 도금 방법에 따르면, 후처리 공정과 변색방지 공정만을 분리하게 되므로 기존의 일반 도금 라인을 그대로 사용할 수 있어 추가적인 설비 비용을 요구하지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 도금 방법에 따르면, 수세 공정에서 3단 수세를 실시함으로써 도금 대상물에 남아 있는 각종 용액을 깨끗하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 주석 도금 방법에 따른 주요 공정을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 도금 방법을 이용한 주석 도금시의 주요 공정을 나타낸 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 도금 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 도금 방법은 주석 도금은 물론 아연 도금이나 주석-아연 합금 도금 등 다양한 형태의 도금에 적용이 가능하며, 다음에서는 주석 도금에 적용할 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 도금 방법을 이용한 주석 도금시의 주요 공정은 도 2에 도시된 바와 같이, 알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시켜 이물질을 제거하는 침적 탈지 공정과; 초음파를 이용하여 도금 대상물의 이물질을 제거하는 초음파 탈지 공정과; 상기 침적 탈지 공정과 초음파 탈지 공정에서 상기 도금 대상물에 묻게 되는 알칼리성 용액을 씻어내는 1차 수세공정과; 1차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 약산성의 용액에 투입하여 중화시키는 활성화 공정과; 중화가 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 용액을 씻어내는 2차 수세공정과; 2차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 주석 도금액에 투입하여 전해 도금하는 주석 도금 공정과; 도금이 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 도금액을 씻어내는 3차 수세공정과; 3차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 형성된 도금층에 대한 후처리를 실시하는 후처리 공정과; 후처리가 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 4차 수세공정과; 4차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 변색 방지 약품을 사용하는 변색 방지 공정과; 변색 방지 작업이 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 5차 수세공정과; 5차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 건조시키는 건조공정;을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기한 1차에서 5차에 이르는 각 수세 공정은 각각 3단 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 도금 방법이 적용된 주석 도금 방법에서는 후처리 공정과 변색 방지 공정을 분리함으로써 도금층의 내구성을 획기적으로 개선하게 된다.

도금 대상물에 대한 주석 도금을 위해서는 가장 먼저 침적 탈지 공정을 수행한다. 상기 침적 탈지 공정은 온도 80~90℃, pH 9~12 정도의 알칼리성 용액에 도금 대상물을 20분 정도 침적시켜 탈지하는 공정으로, 알칼리성 용액에 의해 도금 대상물에 부착된 이물질을 제거하게 된다.

상기 침적 탈지가 끝나면 초음파 탈지 공정을 수행한다. 상기 초음파 탈지 공정은 온도 55~65℃, pH 9~12 정도의 알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시킨 상태에서 20분 정도 초음파를 가하여 이물질을 제거하는 공정으로, 초음파에 의한 진동을 이용하여 상기 도금 대상물에 부착된 이물질을 제거하게 된다.

상기 침적 탈지 공정 및 초음파 탈지 공정이 완료되면, 이들 공정에서 상기 도금 대상물에 묻게 되는 알칼리성 용액을 씻어내기 위한 1차 수세공정을 수행한다. 상기 1차 수세 공정은 순수를 이용하여 상기 도금 대상물에 묻어 있는 알칼리성 용액을 씻어내게 되는데, 1번만이 아니라 3단으로 수세함으로써 상기 도금 대상물에 잔유물이 남지 않도록 한다. 이는 후술하는 다른 수세공정에서도 마찬가지로 3단 수세를 한다.

상기한 1차 수세 공정이 끝나면 상기 도금 대상물을 묽은 황산 수용액에 투입하여 알칼리성 용액에 영향을 받은 부분을 중화시키는 활성화 공정을 수행하고, 상기 활성화 공정이 끝나면 2차 수세 공정을 통해 도금 대상물에 묻어 있는 황산 수용액을 씻어내게 된다.

상기 2차 수세가 완료되면 상기 도금 대상물에 주석을 도금하는 주석 도금 공정을 실시한다. 상기 주석 도금 공정은, 25~35℃의 주석 도금욕에 상기 도금 대상물을 투입한 후 3.0~3.5V의 전압과 60~80A의 전류를 대략 60분 정도 가하면서 도금하는 공정이며, 상기 주석도금이 끝나면 상기 도금 대상물에 묻어 있는 주석 도금욕을 씻어내기 위한 3차 수세를 실시한다.

상기한 3차 수세가 끝나면 상기 도금 대상물의 표면에 형성된 도금층을 보호하기 위한 후처리 공정을 실시한다. 상기 후처리 공정은 상기 도금 대상물의 표면에 형성된 주석 도금층을 보호하기 위한 크로메이트 처리 또는 도장 작업 등을 의미하며, 상기 후처리 공정이 끝나면 상기 도금 대상물의 표면을 깨끗하게 하기 위한 4치 수세를 실시한다.

상기 4차 수세가 끝나면 상기 도금 대상물에 대하여 변색 방지 약품을 도포하여 상기 주석 도금층이 변색되지 않도록 하는 변색 방지 공정을 수행하며, 상기 변색 방지 공정이 끝나면 상기 도금 대상물의 표면에 남아 있는 약품을 제거하기 위한 5차 수세를 실시한다.

물론, 상기 5차 수세가 끝난 후에는 상기 도금 대상물을 건조시킴으로써 상기 도금 대상물에 대한 도금 작업을 완료한다.

상기한 주석 도금 방법에서는 주석 도금 공정 이후의 후처리 공정과 변색 처리 공정을 분리함으로써 주석 도금층의 내식성이 96시간에 불과한 종래의 주석 도금 방법에 비해 내식성이 300~400 시간으로 대폭 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 기존의 주석 도금 라인에 별도의 라인을 추가하지 않고 기존의 주석 도금 라인을 그대로 활용하도록 함으로써 추가적인 설비 비용을 절약할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 도금 방법을 강판에 주석을 도금하는 주석 도금 방법에 적용한 경우를 예로 하여 설명하였으나, 강판에 아연을 도금하는 아연 도금 방법이나 강판에 주석-아연 합금을 도금하는 주석-아연 합금 도금 등 다양한 도금 방법에 모두 적용이 가능하다.

이상 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 알칼리성 용액에 도금 대상물을 침적시켜 이물질을 제거하는 침적 탈지 공정과;
   초음파를 이용하여 도금 대상물의 이물질을 제거하는 초음파 탈지 공정과;
   상기 침적 탈지 공정과 초음파 탈지 공정에서 상기 도금 대상물에 묻게 되는 알칼리성 용액을 씻어내는 1차 수세공정과;
   1차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 약산성의 용액에 투입하여 중화시키는 활성화 공정과;
   중화가 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 용액을 씻어내는 2차 수세공정과;
   2차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 도금액에 투입하여 전해 도금하는 도금 공정과;
   도금이 끝난 상기 도금 대상물의 표면에 묻어 있는 도금액을 씻어내는 3차 수세공정과;
   3차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 형성된 도금층에 대한 후처리를 실시하는 후처리 공정과;
   후처리가 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 4차 수세공정과;
   4차 수세를 마친 상기 도금 대상물에 변색 방지 약품을 사용하는 변색 방지 공정과;
   변색 방지 작업이 끝난 상기 도금 대상물의 표면을 씻어내는 5차 수세공정과;
   5차 수세를 마친 상기 도금 대상물을 건조시키는 건조공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수세 공정은 3단 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 방법.
   

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