KR101861108B1 - 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품 - Google Patents

다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품 Download PDF

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Abstract

이 발명은 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 기술에 관한 것으로, 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 각종 다채로운 색상을 표현할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위한 이 발명은 (a) 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금을 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형하는 단계; (b) 단계(a) 과정을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 표면을 매끄럽게 표면 가공하는 단계; (c) 단계(b) 과정을 통해 가공된 알루미늄 성형품의 표면을 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금을 용융시켜 일정 두께로 코팅시키는 단계; (d) 단계(c) 과정을 통해 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금이 용융 코팅된 성형품을 상온에서 냉각시키는 단계; 및 (e) 단계(d) 과정을 통해 냉각된 알루미늄 코팅 제품의 표면을 챔버를 통해 아노다이징 처리하여 원하는 색상의 금속염료를 착색하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품{Method for color anodizing of aluminum product and the product of thereof}
이 발명은 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 각종 다채로운 색상을 표현할 수 있도록 한 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품에 관한 것이다.
일반적으로, 다이캐스팅으로 제조되는 제품의 알루미늄합금 소재 중에는 그 표면의 개질과 다양한 색상의 처리를 위해 아노다이징(전기산화피막처리)을 처리하여 상품성을 높이는 작업이 최근 큰 잇슈로 등장하고 있다.
다시 말해서, 전술한 바와 같이 알루미늄 합금 소재에 아노다이징(전기산화피막처리)을 실시하면 그 표면이 알루미늄 보다 수십∼수백 배의 강도 및 내마모성, 전기절연성을 갖게될 뿐 아니라 표면의 미감 또한 더욱 미려거나 중후한 금속질감까지 얻을 수 있게 된다.
특히, 전술한 바와 같이 알루미늄 합금 소재에 아노다이징(전기산화피막처리) 작업을 하게 되면 다양한 색상의 처리가 가능하여 제품의 기능 및 상품적 가치를 크게 높일 수 있기 때문에 최근 전자기기를 비롯한 상당한 분야의 제품케이스 등에 많이 사용되는 표면처리 기법 중 하나다.
그러나, 전술한 바와 같은 다이캐스팅 주조용 제품에 적용되는 종래 기술에 따른 알루미늄 합금소재는 컬러 아노다이징(전기산화피막처리)을 처리하는데 부적합한 조성으로 이루어져 있어 알루미늄 합금의 상품성 향상에 획기적인 방안이 될 수 있는 아노다이징인 기법 자체를 적용하지 못하거나 적용하더라도 만족할만한 개질이나 착색 및 표면질감을 얻지 못하는 등의 상품성 향상에 한계를 가질 수밖에 없는 실정이다.
한편, 전술한 다이캐스팅 주조용으로 많이 사용되는 알루미늄합금은 다이캐스팅 성형시 그 주조성이 좋으면서 성형 후 일정한 인장강도와 탄성 및 내연성 등 필수로 요구됨에 따라, 알루미늄합금의 기본 재료인 알루미늄(Al)에 구리(Cu), 규소(Si), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn) 등 대략 5∼6종의 요소를 첨가하고, 그 조성비는 표 1과 같은 수준으로 선정하는 것으로 통상 보고되고 있다.
Al Cu Si Fe Mg Zn
1 84.2~88.2 2.0~4.0 7.5~9.5 1.0 ↓ 0.3 ↓ 1.0 ↓
2 82.7~86.6 1.5~3.0 9.6~12.0 1.0 ↓ 0.3 ↓ 1.0 ↓
3 77.0~79.0 4.0~5.0 14.5~15.5 1.0 ↓ 0.5 ↓ 1.0 ↓
4 91.77~92.77 0.05 ↓ 6.5~7.5 0.3 ↓ 0.35↓ 0.03↓
전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 다이캐스팅 주조시에는 별 문제가 없지만, 알루미늄(Al) 순도가 낮은 반면 높은 불순불이나 얼룩의 영향으로 인하여 앞서 언급된 바와 같이 최근 부가성 높은 고품질 제조시 필수요건으로 인식되는 중요한 칼라아노다이징(전기산화피막처리) 처리시 원하는 정도의 산화막 형성이나 색상의 구현이 어렵다는 문제가 있다.
또한, 종래 기술에 따른 다이캐스팅용 알루미늄 합금은 심한 경우 그 칼라아노다이징 처리공정 자체를 수행할 수 없어 상품가치향상과 품질 개선에 상당한 애로를 격을 수 밖에 없는 실정이다. 그렇다고 해서 알루미늄(Al) 순도를 무작정 높이고, 첨가제인 구리(Cu), 규소(Si), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 및 아연(Zn) 등의 비율을 크게 낮춘다면 다이캐스팅용 알루미늄합금이 갖춰야될 기본적인 성질(인장강도, 탄성, 내연성 등)이 기준 이하로 되어 더 큰 문제가 발생함으로 이에 대한 특별한 대안이 요구된다.
한편, 손에 의한 파지가 이루어지는 그립(Grip)이 형성된 핸들 라이저(Handle Riser)의 상·하단에 구성된 림(Limb)의 노치(Notch) 상에 걸린 스트링(String)을 당겨 거치된 화살을 표적을 향해 슈팅할 수 있도록 하는 장비인 활 특히, 현대식 양궁용 활의 경우 대체적으로 핸들 라이저를 알루미늄 합금으로 제작하여 카본소재의 림을 결합한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 핸들 라이저가 알루미늄 합금으로 이루어지는 현대식 양궁용 활은 미디어 매체를 통해 보는 바와 같이 흰색, 검정색, 노란색, 자주색, 빨간색, 파란색 및 금색 등 다양한 색상으로 이루어진다는 것을 알 수 있다. 이처럼 다양한 색상을 연출하기 위한 알루미늄 합금 핸들 라이저는 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 제작되기 때문에 다양한 색상을 연출할 수 있다는 장점에도 불구하고 고가라는 문제가 있다.
그리고, 전술한 알루미늄 합금 핸들 라이저의 제작시 다이캐스팅 계열의 알루미늄 합금을 통해 핸들 라이저를 제작하는 경우에는 저가라는 장점에도 불구하고 열처리가 불가능 하다는 문제점과 전기도장이 불가능 하다는 문제점 및 이로 인하여 검정색을 제외한 다른 색상을 연출할 수 없다는 문제점이 있다는 것이다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0081585호(2010.07.15.자 공개) 대한민국 공개특허 제10-2012-0130114호(2012.11.29.자 공개) 대한민국 공개특허 제10-2005-0065497호(2005.06.29.자 공개) 대한민국 공개특허 제10-2008-0098331호(2008.11.07.자 공개) 대한민국 공개특허 제10-2008-0062814호(2008.07.03.자 공개)
이 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 각종 다채로운 색상을 표현할 수 있도록 한 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 이 발명에 따른 기술의 다른 목적은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 열처리를 가능하게 하여 표면 경화를 통해 제품의 강도와 내마모성 및 전기절연성을 향상시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
그리고, 이 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리를 통해 제품을 제조함으로써 원가를 절감할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
아울러, 이 발명에 따른 기술은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 제품 표면의 미감 또한 더욱 미려하게 할 수 있도록 함은 물론, 중후한 금속질감까지 얻을 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
더구나, 이 발명에 따른 기술은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 처리를 통해 빨갈색 계열이나 금색 계열과 같은 고급스러운 다양한 색상을 연출하여 고객의 기호에 대응함은 물론, 상품적 가치를 향상시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 이 발명은 다음과 같다. 즉, 이 발명에 따른 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법은 (a) 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금을 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형하는 단계; (b) 단계(a) 과정을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 표면을 매끄럽게 표면 가공하는 단계; (c) 단계(b) 과정을 통해 가공된 알루미늄 성형품의 표면을 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금을 용융시켜 일정 두께로 코팅시키는 단계; (d) 단계(c) 과정을 통해 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금이 용융 코팅된 성형품을 상온에서 냉각시키는 단계; 및 (e) 단계(d) 과정을 통해 냉각된 알루미늄 코팅 제품의 표면을 챔버를 통해 아노다이징 처리하여 원하는 색상의 금속염료를 착색하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 이 발명에 따른 구성의 단계(e) 과정을 통해 아노다이징 처리하여 금속염료가 표면에 착색된 성형품의 표면을 연마하여 고광택의 표면을 구현하는 단계가 더 구성될 수 있다.
그리고, 이 발명에 따른 구성의 단계(a) 과정의 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금은 40계열의 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 이 발명에 따른 구성의 단계(c) 과정에서 가공된 알루미늄 성형품 표면의 코팅 두께는 15∼50㎛으로 코팅될 수 있다.
한편, 이 발명에 따른 구성의 단계(c) 과정에서 코팅되는 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금은 60계열의 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
이 발명의 다른 특징인 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법을 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품은 앞서 기술한 바와 같은 방법을 통해 제조되어진다.
이 발명의 기술에 따르면 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 각종 다채로운 색상을 표현할 수 있다는 장점이 있다.
더구나, 이 발명에 따른 기술은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리를 통해 제품을 제조함으로써 원가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 이 발명에 따른 기술은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용 계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 작업을 처리함으로써 열처리를 가능하게 하여 표면 경화를 통해 제품의 강도와 내마모성 및 전기절연성을 향상시키는 장점이 있다.
아울러, 이 발명에 따른 기술은 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금으로 제작된 제품에 아노다이징 작업가 가능하도록 함으로써 제품 표면의 미감 또한 더욱 미려하게 할 수 있다는 장점, 중후한 금속질감까지 얻을 수 있다는 장점, 빨갈색 계열이나 금색 계열과 같은 고급스러운 다양한 색상을 연출하여 고객의 기호에 대응할 수 있다는 장점 및 이로 인한 상품적 가치를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1 은 이 발명에 따른 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법의 과정을 보인 블록도.
이하에서는 이 발명의 실시 예에 따른 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법 및 이를 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 은 이 발명에 따른 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법의 과정을 보인 블록도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이 이 발명에 따른 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법을 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품의 제조 과정을 살펴보면 (a) 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금을 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형하는 과정(S100), (b) 단계(a) 과정(S100)을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 표면을 매끄럽게 표면 가공하는 과정(S110), (c) 단계(b) 과정(S110)을 통해 가공된 알루미늄 성형품의 표면을 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금을 용융시켜 일정 두께로 코팅시키는 과정(S120), (d) 단계(c) 과정(S120)을 통해 압출용 또는 단조용 계열의 알루미늄 합금이 용융 코팅된 성형품을 상온에서 냉각시키는 과정(S130) 및 (e) 단계(d) 과정(S130)을 통해 냉각된 알루미늄 코팅 제품의 표면을 챔버를 통해 아노다이징 처리하여 원하는 색상의 금속염료를 착색하는 과정(S140)을 포함한 구성으로 이루어진다.
다시 말해서, 이 발명에 따른 기술은 일정 형태의 성형품을 성형한 다음, 용융알루미늄을 통해 피막을 입혀 아노다이징 처리함으로써 보다 저렴한 비용으로도 어떠한 색상이든 연출이 가능한 제품을 제조할 수 있도록 하는 기술이다. 즉, 이 발명은 가격이 저렴한 계열의 알루미늄 합금으로 원하는 형태의 성형품을 성형한 다음, 열처리가 가능한 계열의 알루미늄 합금의 용융을 통해 성형품의 표면을 코팅처리하여 아노다이징 처리함으로써 원하는 어떠한 색상으로도 연출할 수 있음은 물론, 원가를 절감할 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 이 발명에 따른 기술을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(a) 과정(S100)을 통해 알루미늄 합금으로 원하는 형태의 제품을 성형한다. 이때, 제품의 성형은 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금을 통해 주조 또는 다이캐스팅을 통해 형성한다.
물론, 전술한 바와 같이 단계(a) 과정(S100)을 통해 알루미늄 합금으로 원하는 형태의 제품을 성형하는 과정에서 제품의 가격을 전혀 고려하지 않는다면 주조용 또는 다이캐스팅용 계열의 알루미늄 합금 이외에도 압출용 또는 단조용 알루미늄 합금을 통해 압출 성형 또는 단조 성형을 할 수도 있다.
전술한 바와 같은 단계(a) 과정(S100)을 통해 알루미늄 합금으로 원하는 형태의 제품을 성형하는 과정에서 이 발명에 따른 기술은 주조용 또는 다이캐스팅용으로 주로 사용되는 40계열의 알루미늄 합금을 사용하였다. 이러한 40계열의 알루미늄 합금은 열처리가 불가능하고 흑색을 제외한 다른 색상을 착색하는데 어려움이 있는 반면, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
다시 말해서, 이 발명에 따른 기술은 앞서의 목적에서도 기술한 바와 같이 최종적으로 제조되는 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하기 위해 단계(a) 과정(S100)에서는 열처리가 불가능하고 색상을 다양하게 착색하는데 어려움은 있지만 가격이 저렴한 주조용 또는 다이캐스팅용으로 주로 사용되는 40계열의 알루미늄 합금을 사용하였다.
통상적으로, 전술한 바와 같은 40계열(4000)의 알루미늄 합금에는 실리콘(Si)의 함량이 10∼15% 정도 함유되어 있기 때문에 취성이 강해 압출이나 단조를 통해 성형할 수 없는 반면, 유동성과 주조성이 매우 양호하여 주조용 또는 다이캐스팅을 통해 제품을 성형하는데 적합하다.
다음으로, 전술한 단계(a) 과정(S100)에서와 같이 열처리가 불가능하고 색상을 다양하게 착색하는데 어려움은 있지만 가격이 저렴한 주조용 또는 다이캐스팅용으로 주로 사용되는 40계열의 알루미늄 합금을 이용하여 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형한 다음에는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(b) 과정(S110)을 통해 알루미늄 성형품의 표면을 매끄럽게 가공하게 된다.
통상적으로, 알루미늄 합금을 용융시켜 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형하게 되면 표면이 매끄럽지 않고 거칠게 됨은 물론, 엣지 등이 날카롭기 때문에 제품의 품질을 향상시키기 위해서는 연마기를 통해 표면의 거친 부분이나 엣지 등의 부분을 연마하여 매끄럽게 해주어야 한다.
전술한 바와 같이 단계(b) 과정(S110)에서와 같이 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 부분을 연마기를 통해 가공하여 알루미늄 성형품의 표면을 매끄럽게 해준다. 이때, 알루미늄 성형품의 나사 결합홀과 같은 가공이 필요한 경우에는 단계(b) 과정(S110)을 통해 가공할 수 있다.
다음으로, 전술한 바와 같이 단계(b) 과정(S110)에서와 같이 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 부분을 연마기를 통해 가공하여 알루미늄 성형품의 표면을 매끄럽게 한 다음에는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(c) 과정(S120)을 통해 용융 알루미늄을 알루미늄 성형품의 표면에 코팅한다.
다시 말해서, 단계(b) 과정(S110)을 통해 표면이 매끄럽게 가공된 알루미늄 성형품을 알루미늄을 용융시킨 용탕에 넣어 알루미늄 성형품의 표면에 용융 알루미늄 피막을 형성하게 된다. 이때, 단계(c) 과정(S120)에서 알루미늄 성형품 표면의 용융 알루미늄 코팅 두께는 15∼50㎛으로 코팅한다.
그리고, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)에서 단계(a) 과정(S100)에서 성형된 알루미늄 성형품의 표면에 코팅되는 용융 알루미늄으로는 가격면에서는 40계열의 알루미늄 합금에 비해서는 다소 고가이나 아노다이징 처리가 가능하여 다양한 색상을 착색시킬 수 있는 압출용 또는 단조용으로 사용할 수 있는 60계열의 알루미늄 합금을 사용함이 보다 양호하다.
전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)에서 사용되는 60계열(6000)의 알루미늄 합금에는 실리콘(Si)의 함량이 0.5% 정도의 극소량이 포함되어 있기 때문에 가격적인 면에서는 40계열(4000)에 비해 고가이나 열처리가 가능하여 아노다이징 처리에 적합하다 할 수 있다. 이에 따라, 60계열(6000)의 알루미늄 합금은 금속염료의 착색이 양호하여 다양한 색상을 연출하는데 양호하다.
한편, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)에서 60계열(6000)의 알루미늄 합금을 용융시키는 용탕온도는 780∼800℃의 온도 조건하에서 단계(b) 과정(S110)의 가공된 40계열 알루미늄 성형품을 1∼2초 동안 60계열 알루미늄 용탕에 담궈 40계열 알루미늄 성형품의 표면에 60계열의 용융 알루미늄이 코팅되도록 한다.
전술한 바와 같이 780∼800℃의 60계열 알루미늄 용탕에 단계(b) 과정(S110)의 가공된 40계열 알루미늄 성형품을 1∼2초 동안 담구는 과정에서 어느 정도의 열처리가 이루어져 40계열 알루미늄 성형품의 강도가 강화된다. 이때, 60계열 알루미늄 용탕에 40계열 알루미늄 성형품을 담궈 표면 코팅을 하는 과정에서 질소 에어 샤워를 통해 40계열 알루미늄 성형품의 표면에 60계열 용융 알루미늄이 균일하게 코팅되도록 한다.
다음으로, 전술한 바와 같이 단계(c) 과정(S120)을 통해 60계열 용융 알루미늄을 40계열 알루미늄 성형품의 표면에 코팅한 다음에는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(d) 과정(S130)을 통해 60계열 용융 알루미늄이 코팅된 40계열 알루미늄 성형품을 상온에서 냉각시킨다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 단계(d) 과정(S130)에서는 단계(c) 과정(S120)을 통해 60계열 용융 알루미늄이 코팅되어 알루미늄 피막이 형성된 40계열 알루미늄 성형품을 급작스런 온도 변화에 따른 40계열 알루미늄의 성질 변화를 방지하기 위해 강제 냉각 방식보다는 상온에서 자연스럽게 냉각이 이루어질 수 있도록 한다.
다음으로, 전술한 바와 같이 단계(d) 과정(S130)을 통해 60계열 용융 알루미늄이 코팅되어 알루미늄 피막이 형성된 40계열 알루미늄 성형품을 상온에서 자연 냉각시킨 다음에는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(e) 과정(S140)을 통해 챔버를 통해 아노다이징 처리하여 60계열 용융 알루미늄 피만 표면에 금속염료를 착색하게 된다.
다시 말해서, 전술한 단계(e) 과정(S140)은 단계(d) 과정(S130)을 통해 냉각된 알루미늄 코팅 제품을 챔버에 넣어 알루미늄 코팅 제품을 아노다이징 처리한다. 이러한 아노다이징 처리 과정에서 다양한 색상의 금속염료에 의한 착색이 이루어지게 되어 다양한 색상이 표현된 최종제품의 제조가 이루어진다.
전술한 아노다이징 전처리공정의 과정은 통상의 방법으로 처리할 수 있음은 물론이다. 이러한 아노다이징 공정의 한 예로, 황산(H2SO4)용액을 통해 용융 알루미늄이 코팅된 알루미늄 코팅 제품의 알루미늄 피막을 산탈지한다. 산탈지는 황산용액 농도가 10중량%, 온도는 55∼65℃, 30∼60초간 행한다. 이러한 산탈지를 통해 알루미늄 피막 표면에 붙어 있는 불순물을 제거하게 된다.
그리고, 전술한 바와 같이 알루미늄 피막 표면을 산탈지 한 후에는 수세하여 아노다이징 처리를 한다. 이때, 아노다이징은 황산(H2SO4)용액 내에서 실시하게 되는데, 황산(H2SO4)용액을 20∼22℃에서 50∼60분간 17V의 전기를 공급한다. 즉, 알루미늄 코팅 제품을 양극에 걸고 전해액탱크 내에서 전해하여 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 갖는 산화피막(산화알미늄 : Al2O3)이 형성되도록 한다.
전술한 바와 같은 산화피막은 10∼100㎛의 피막 두께가 형성되고, 황산용액하에서의 아노다이징에 의하면 산화피막에 기공이 형성된다. 즉, 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면의 반은 침식되고, 반은 산화알미늄 피막이 형성되는 것이다. 이때, 기공은 조밀하게 형성되므로 알루미늄 코팅 제품을 흡착작용이 우수한 재료로 바꾸게 된다.
그리고, 전술한 바와 같이 아노다이징 처림 후에는 수세하여 금속염료로 착색할 수 있다. 이때, 금속염료는 공지의 것을 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 이 발명에 따른 기술은 40계열의 주조용 또는 다이캐스팅용 알루미늄 합금을 통해 일정 형태로 주조 성형한 다음, 40계열 알루미늄 성형품의 표면에 60계열의 용융 알루미늄을 코팅 처리한 상태에서 아노다이징 처리를 함으로써 가격이 저렴하면서도 품질은 우수하고, 다양한 색상을 연출할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 전술한 바와 같이 단계(e) 과정(S140)을 통해 60계열 알루미늄 피막이 형성된 40계열 알루미늄 성형품의 알루미늄 피막 표면에 아노다이징 처림 한 후에는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(e) 과정(S140)을 통해 아노다이징 처리하여 금속염료가 표면에 착색된 성형품의 표면을 연마하여 고광택의 표면을 구현하는 과정(S150)이 더 구성될 수 있다.
다시 말해서, 전술한 단계(e) 과정(S140)을 통해 아노다이징 처리하여 금속염료가 표면에 착색된 성형품의 표면을 폴리싱을 통해 60계열 알루미늄 피막 표면을 고광택으로 구현한다.
이상에서와 같이 이 발명에 따른 기술은 40계열 알루미늄 합금으로 해당 제품을 제작하되 압출이나 단조용인 60계열의 알루미늄 합금으로 코팅하여 아노다이징 처리를 통해 제품을 제조함으로써 가격이 저렴하면서도 각종 다채로운 색상을 표현할 수 있다는 장점이 있음은 물론, 제품 표면의 미감 또한 더욱 미려하게 하여 상품적 가치를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
이 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 이 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

Claims (6)

  1. (a) 40계열의 알루미늄 합금을 주조 또는 다이캐스팅을 통해 일정 형태로 성형하는 단계;
    (b) 단계(a) 과정을 통해 일정 형태로 성형된 알루미늄 성형품의 거친 표면을 매끄럽게 표면 가공하는 단계;
    (c) 60계열의 알루미늄 합금이 용탕온도 780∼800℃의 온도 조건하에서 용융된 용탕에 상기 단계(b) 과정을 통해 가공된 알루미늄 성형품을 1~2초 동안 담궈 코팅하는 과정에서 질소 에어 샤워를 통해 상기 알루미늄 성형품의 표면에 60계열의 용융 알루미늄이 15∼50㎛ 두께로 코팅되도록 하는 단계;
    (d) 단계(c) 과정을 통해 60계열의 알루미늄 합금이 용융 코팅된 성형품을 상온에서 냉각시키는 단계; 및
    (e) 단계(d) 과정을 통해 냉각된 알루미늄 코팅 제품의 표면을 챔버를 통해 아노다이징 처리하여 원하는 색상의 금속염료를 착색하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(e) 과정을 통해 아노다이징 처리하여 금속염료가 표면에 착색된 성형품의 표면을 연마하여 고광택의 표면을 구현하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법.
  3. 제 1 항의 방법을 통해 제조되는 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법을 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품.
  4. 제 2 항의 방법을 통해 제조되는 다이캐스팅 주조 알루미늄 제품의 컬러 아노다이징 방법을 이용한 컬러 아노다이징 알루미늄 제품.
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