KR101272914B1

KR101272914B1 - 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 시험편 모듈

Info

Publication number: KR101272914B1
Application number: KR1020110033603A
Authority: KR
Inventors: 채수홍; 최동재
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR20120116075A

Abstract

복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편의 상단부는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음을 형성하고, 시험편 묶음을 일체로 전착도장 하며, 시험편 묶음을 부식시험조에 투입하는 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 그 시험편 모듈이 소개된다.

Description

이종금속의 접촉부식 시험방법 및 시험편 모듈 {METHOD OF TESTING CONTACT CORROSION BETWEEN DIFFERENT KINDS OF METAL AND TEST PIECE MODULE THEREOF}

본 발명은 이종금속 또는 이종도금금속이 접촉된 경우 발생할 수 있는 부식의 정도를 효과적으로 시험할 수 있도록 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 이에 사용되는 시험편 모듈에 관한 것이다.

차체를 구성하는 패널 부품이 서로 조립된 경우 그 도장 과정에서 패널이 맞닿은 틈새가 전착도장이 잘 되지 않는 부위가 있을 수 있게 되다. 그런데 이종 금속 재질 간에 접촉을 한 상태에서 습기 등이 유입되면 이 틈새에서 금속의 전위차에 의한 대한 산화/환원 반응(갈바닉 부식)으로 부식이 가속화될 수 있다.

특히 최근에는 핫 스탬핑 공법의 적용이 차량의 패널로까지 확대되면서, 아연과 알루미늄이 도금된 강판이 많이 접합 되는데, 이 두 가지의 금속은 갈바닉 부식의 위험도가 매우 크다.

차량의 경우에는 이러한 이종금속이 접합된 상태에서 차체 자체가 한번에 전착도장이 되기 때문에 그 접촉면의 사이에서 전착도장이 완벽히 되지 않고 일부 미흡하게 될 수밖에 없다. 이러한 상황은 자동차의 방청 품질을 크게 악화시키는 주된 원인이나, 실제로 이를 확인하고 검증하기 위해서는 차량이 조립된 상태에서 장기간의 필드 실험을 실시해야 하고, 이는 시간이나 비용 측면에서 많은 손실이 있게 된다.

따라서, 이와 같이 이종의 금속 또는 이종으로 도금된 금속들이 접착된 상태에서의 방청성능을 손쉽고 빠르게 테스트함으로써, 차량의 부식문제 특히 핫 스탬핑이 적용된 차량의 부식문제에 대한 근본적인 해결책을 빠르게 찾을 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이종 도금 또는 이종 금속 간의 접촉에 의한 부식을 모사할 수 있는 장치와 평가방법의 개발을 통해, 접촉면 부식에 대한 영향을 사전에 비교 검증하고, 이를 해결하는 방법을 모색하는데 필요한 기본 자료들을 얻어서, 차량의 방청 품질을 향상시키는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편을 준비하고 시험편의 상단부는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음을 형성하는 준비단계; 상기 시험편 묶음을 일체로 전착도장 하는 전착단계; 및 상기 전착도장 된 시험편 묶음을 부식시험조에 투입하는 투입단계;를 포함할 수 있다.

상기 전착단계는, 상기 전착도장 된 시험편 묶음을 각각의 시험편으로 분리하는 분리단계; 및 상기 분리된 시험편의 하단부에 간극조정부를 개재한 상태로 다시 포갬으로써 시험편 묶음을 재형성하는 간극조정단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 간극조정부는 부식이 일어나지 않는 재질로서 시험편의 하단부 테두리에 개재되도록 할 수 있다.

상기 시험편 묶음은 시험편의 테두리를 고정하는 방식으로 형성되도록 할 수 있다.

상기 투입단계는, 전착도장 된 시험편 묶음을 벌어진 상단부가 상방을 향하도록 부식시험조에 투입하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 이종금속의 접촉부식 시험방법은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편을 준비하고 시험편의 상단부는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부의 일부를 테이핑한 상태에서 각각 전착도장 하는 전착단계; 상기 전착도장 된 시험편의 테이핑을 제거한 후 하단부를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음을 형성하는 묶음단계; 및 상기 시험편 묶음을 부식시험조에 투입하는 투입단계;를 포함할 수 있다.

상기 묶음단계는, 전착도장 된 시험편의 테이핑을 제거한 후 하단부에 간극조정부를 개재한 상태로 하단부를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음을 형성하도록 할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편의 상단부가 기울기를 달리하여 절곡되며 하단부가 일치되어 포개진 상태로 함께 전착도장 된 시험편 묶음; 및 상기 시험편의 하단부 사이에 개재된 간극조정부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편의 상단부가 기울기를 달리하여 절곡되며 하단부의 일부를 테이핑한 상태에서 각각 전착도장 되고 테이핑이 제거된 후 하단부가 일치되어 포개진 상태로 결합된 시험편 묶음; 및 상기 시험편의 하단부 사이에 개재된 간극조정부;를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 시험편 모듈에 따르면, 이종 도금 또는 이종 금속 간의 접촉에 의한 부식을 모사할 수 있는 장치와 평가방법의 개발을 통해, 접촉면 부식에 대한 영향을 사전에 비교 검증하고, 이를 해결하는 방법을 모색하는데 필요한 기본 자료들을 얻어서, 차량의 방청 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 이종금속의 접촉부식 시험방법의 순서도.
도 4는 도 2에 도시된 이종금속의 접촉부식 시험방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 사시도.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 시험결과를 비교한 사시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 시험편 모듈에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법을 나타낸 도면이고 도 3은 그 순서도로서, 이를 참고하여 살펴보면, 본 발명의 이종금속의 접촉부식 시험방법은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)을 준비하고 시험편(100,200)의 상단부(140,240)는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하는 준비단계(S100); 상기 시험편 묶음(300)을 일체로 전착도장 하는 전착단계(S200); 및 상기 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 부식시험조에 투입하는 투입단계(S500);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전착단계(S200)는, 상기 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 각각의 시험편으로 분리하는 분리단계(S300); 및 상기 분리된 시험편(100,200)의 하단부 사이에 간극조정부(500)를 개재한 상태로 다시 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 재형성하는 간극조정단계(S400);를 더 포함할 수 있다.

도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법을 설명하면, 먼저 두 개의 시험편(100,200)을 마련한다. 해당 시험편(100,200)은 모두 이종금속 또는 이종도금금속으로서, 이 중 하나의 시험편(100)을 약 120도로 절곡하여 상단부와 하단부로 나누고 두 시험편(100,200)의 하단부를 포갠다. 포개는 과정에서는 클램프 또는 용접을 통하여 포갤 수 있다. 이를 통해 하나의 시험편 묶음(300)을 형성하고, 해당 시험편 묶음(300)을 일체로 하여 전착도장을 행한다. 전착도장 방법은 피도물과 탱크를 양 전극으로 하고 탱크내의 수용성 도료중에 전류를 통해서 피도물에 도막을 만드는 도장방법이다. 이의 프로세스는 금속도금과 유사하다. 전착도장의 경우 두터운 도막은 할 수 없지만 침지도장이나 분무식 도장에 비해서 도장에 낭비가 없다. 또 공정의 자동화, 도료의 절약도 도모할 수 있고 자동차 메이커의 차체의 초벌칠(방청제)용으로서 활용될 수 있는 것이다.

전착도장이 완료된 경우에는 시험편 묶음(300)을 각각의 시험편으로 분리하는 분리단계(S300)를 거친다. 그리고 분리된 시험편(100,200)의 하단부 사이에는 간극조정부(500)를 개재한 상태로 다시 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 재형성하도록 한다.

여기서, 상기 간극조정부(500)는 부식이 일어나지 않는 재질로서 시험편의 하단부(120,220) 테두리 사이에 개재되도록 할 수 있다. 예를 들어, 방청처리된 금속편이나 플라스틱 재질의 테이핑을 통해 그 간격을 조절할 수 있다.

이와 같이 시험편이 묵인 상태에서 전착도장이 된 경우에는 접한 면인 하단부가 완전히 전착도장이 되지를 않고, 그 상태에서 분리한 후 간극을 조절할 경우에는 실제 부품 패널의 조립 공차를 재현할 수 있어 실차 운행 조건을 모사할 수 있는 것이다. 간극이 조절된 후에는 다시 시험편 묶음으로 묶어지고 그 상태에서 바로 부식시험조에 투입하는 투입단계(S500)를 수행하게 된다.

그리고, 상기 투입단계(S500)는, 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 벌어진 상단부가 상방을 향하도록 부식시험조에 투입하도록 할 수 있는데, 이 경우에는 벌어진 시험편 묶음(300)의 상단부(140,240)를 통해 침수가 잘되기 때문이다. 따라서 시험편 묶음(300)의 경우 상단부(140,240)를 각기 다른 각도로 벌어지도록 절곡할 경우 중력에 의해 충분히 침수가 일어나게 되어 방청시험이 효과적으로 수행되고 결과가 분명히 나타날 수 있는 것이다.

또한, 상기 시험편 묶음(300)은 시험편(100,200)의 테두리를 고정하는 방식으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성할 경우에는 테두리부와 중앙부의 간격을 달리할 수 있어 실제 차량에 근접하게 모사되고, 또한 중앙부로 수분이 모이는 경우를 모사할 수 있어 빗물이 고이는 경우를 구현 가능해지는 것이다.

한편, 도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험방법을 나타낸 도면이고 도 4는 그 순서도로서, 이를 참고하여 살펴보면, 본 발명의 또 다른 이종금속의 접촉부식 시험방법은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)을 준비하고 시험편(100,200)의 상단부(140,240)는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부(120,220)의 일부를 테이핑(400)한 상태에서 각각 전착도장 하는 전착단계(S210); 상기 전착도장 된 시험편(100,200)의 테이핑(400)을 제거한 후 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하는 묶음단계(S410); 및 상기 시험편 묶음(300)을 부식시험조에 투입하는 투입단계(S500);를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 묶음단계(S410)는, 전착도장 된 시험편(100,200)의 테이핑(400)을 제거한 후 하단부(120,220) 사이에 간극조정부(500)를 개재한 상태로 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하도록 할 수 있다.

이와 같이 각각의 시험편(100,200)을 먼저 따로따로 도장한 경우에는 전면이 도장된 상태에서 접하기 때문에 방청이 잘 이루어질 것이다. 그리고 테이핑(400)한 부분은 도장이 되지 않을 것이기 때문에 한번의 시험만으로도 도장된 부분과 그렇지 않은 부분(420)의 접촉면 사이에서 방청 성능을 비교가 가능해지는 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)의 상단부(140,240)가 기울기를 달리하여 절곡되며 하단부(120,220)가 일치되어 포개진 상태로 함께 전착도장 된 시험편 묶음(300); 및 상기 시험편(100,200)의 하단부(120,220) 사이에 개재된 간극조정부(500);를 포함할 수 있다.

또는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈은, 복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)의 상단부(140,240)가 기울기를 달리하여 절곡되며 하단부(120,220)의 일부를 테이핑(400)한 상태에서 각각 전착도장 되고 테이핑(400)이 제거된 후 하단부(120,220)가 일치되어 포개진 상태로 결합된 시험편 묶음(300); 및 상기 시험편(100,200)의 하단부(120,220) 사이에 개재된 간극조정부(500);를 포함할 수 있다.

이에 관하여는 상기의 이종금속의 접촉부식 시험방법에서 상세히 살펴본바, 자세한 설명은 생략토록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 사시도로서, 본 발명의 실시예에 따른 시험편 모듈은 크게 두 개의 시험편(100,200)으로 구분되고 이 중 하나의 시험편(100)은 상단부(140)가 절곡된다. 그리고 두 시험편(100,200)은 클램프(C)로 테두리가 결합된 상태에서 전착도장 되고 부식시험조에 투입된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 사시도로서, 이 경우는 시험편(100,200)의 하단부(120,220)에 테이핑(400)이 된 상태에서 각각 전착도장 된 경우를 나타낸다. 이와 같이 전착도장 된 경우에는 테이핑(400)을 분리한 후 시험편 묶음(300)을 형성하고 부식시험조에 투입하게 된다.

도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 이종금속의 접촉부식 시험편 모듈의 시험결과를 비교한 사시도로서, 도 7은 부식시험조에서 240시간 부식시킨 상태이며 도 8은 부식시험조에서 480시간 부식시킨 생태이다. 도 7의 경우는 시험편(100,200)의 하단부에 테이핑(400)을 하여 전착도장이 되지 않도록 한 경우를 나타내고, 도 8의 경우는 시험편의 하단부에 테이핑을 하지 않고 묶은 상태에서 전착도장을 실시한 경우를 나타낸다. 그리고 도 7 및 도 8의 하단에 도시된 한 쌍의 시험편의 경우에는 테두리를 테이핑(500)하여 시험편 간에 간극을 형성한 경우를 나타낸다.

이와 같이, 각각의 시험조건을 달리함에 따라 부식의 정도를 달리하고 있는바, 이러한 본 발명의 이종금속의 접촉부식 시험방법 및 시험편 모듈에 따르면, 다양한 실차의 조건을 모사함으로써 빠른 시간 내에 실제 현상과 비교적 근사한 실험결과를 손쉽게 얻어낼 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100,200 : 시험편 120,220 : 시험편 하단부
140,240 : 시험편 상단부 400 : 테이핑
500 : 간극조정부

Claims

복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)을 준비하고 시험편(100,200)의 상단부(140,240)는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하는 준비단계(S100);
상기 시험편 묶음(300)을 일체로 전착도장 하는 전착단계(S200); 및
상기 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 부식시험조에 투입하는 투입단계(S500);를 포함하고,
상기 전착단계(S200)는, 상기 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 각각의 시험편으로 분리하는 분리단계(S300); 및 상기 분리된 시험편(100,200)의 하단부 사이에 간극조정부(500)를 개재한 상태로 다시 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 재형성하는 간극조정단계(S400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 간극조정부(500)는 부식이 일어나지 않는 재질로서 시험편의 하단부(120,220) 테두리 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
청구항 1에 있어서,
상기 시험편 묶음(300)은 시험편(100,200)의 테두리를 고정하는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
청구항 1에 있어서,
상기 투입단계(S500)는, 전착도장 된 시험편 묶음(300)을 벌어진 상단부가 상방을 향하도록 부식시험조에 투입하는 것을 특징으로 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
복수의 이종금속 또는 이종도금금속 시험편(100,200)을 준비하고 시험편(100,200)의 상단부(140,240)는 기울기를 달리하여 절곡하며 하단부(120,220)의 일부를 테이핑(400)한 상태에서 각각 전착도장 하는 전착단계(S210);
상기 전착도장 된 시험편(100,200)의 테이핑(400)을 제거한 후 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하는 묶음단계(S410); 및
상기 시험편 묶음(300)을 부식시험조에 투입하는 투입단계(S500);를 포함하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
청구항 6에 있어서,
상기 묶음단계(S410)는, 전착도장 된 시험편(100,200)의 테이핑(400)을 제거한 후 하단부(120,220) 사이에 간극조정부(500)를 개재한 상태로 하단부(120,220)를 일치시켜 포갬으로써 시험편 묶음(300)을 형성하는 것을 특징으로 하는 이종금속의 접촉부식 시험방법.
삭제
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