KR102174256B1

KR102174256B1 - 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법

Info

Publication number: KR102174256B1
Application number: KR1020190095367A
Authority: KR
Inventors: 장대수; 이병걸
Original assignee: 주식회사 화인알텍
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2020-11-04

Abstract

본 발명은 차량의 외부에 설치되는 알루미늄 소재의 루프랙에 대한 표면처리를 통해 알루미늄 자체의 금속질감은 그대로 유지하면서 내 산성과 내 알칼리성을 동시에 높여 차량의 외관에 대한 품질을 향상시키고 루프랙의 내구성을 높인 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.
즉, 통상의 표면탈지공정(S20)을 통해 표면을 세척한 루프랙을 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 표면에 광택이 발생하도록 하는 전해연마공정(P10)과;
상기 전해연마공정(P10)을 통해 광택을 유지하는 루프랙을 여과수에 질산을 150~250g/ℓ의 비율로 혼합시켜 15~25℃의 온도를 유지하는 중화액이 내장된 중화조에 투입하여 루프랙을 중화액에 20~40초 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 발생하는 스머트(미분말 상의 흑색물질)를 제거하는 중화공정(P20)과;
상기 중화공정(P20)을 통해 스머트를 제거한 루프랙을 황산을 여과수에 100~200g/ℓ의 비율로 희석한 황산액에 용존알미늄 2~15/ℓ의 비율로 희석하여 15~25℃의 온도를 유지하는 산화피막액이 내장된 양극화조에 투입하여 5~20V의 전압으로 10~60분 동안 전해하여 루프랙의 표면에 균일한 침식과 함께 산화피막을 형성하도록 하는 양극산화공정(P30)과;
상기 양극산화공정(P30)을 통해 산화피막을 형성한 루프랙을 여과수에 불화물계 니켈봉공제를 2~10g/ℓ의 비율로 혼합하여 20~40℃의 온도를 유지하는 불화니켈 혼합수에 30초~90초/μ 동안 침전시켜서 불화물계 니켈봉공제가 루프랙 표면의 산화피막의 기공을 매워서 함침하는 프리실링공정(P40)과;
상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계열 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 피막을 형성하도록 메인실링공정(P50)과;
상기 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙을 실리콘 계열의 화합물(규산나트륨계열)을 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 60~90℃의 온도를 유지하는 실리콘 혼합수에 5~40분 동안 침착시켜서 실리콘 계열의 화합물이 아세트산이 피막된 루프랙 표면에 코팅되도록 하는 실리콘코팅공정(P60)을 각각 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법{the roof rack for the vehicles and surface processing method of the aluminium alloy}

본 발명은 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 외부에 설치되는 알루미늄 소재의 루프랙에 대한 표면처리를 통해 알루미늄 자체의 금속질감은 그대로 유지하면서 내산성과 내알칼리성을 동시에 높여 차량의 외관에 대한 품질을 향상시키고 루프랙의 내구성을 높인 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

통상적으로 차량의 경량화는 소재 자체의 경량화 즉, 기존 철을 주재료로 이용한 강판에서 알루미늄이나 마그네슘 및 티타늄을 주재료나 보조재료로 하는 소재가 사용되고 있으며, 알루미늄을 주재료로 사용하는 차량용 부품은 대표적인 것으로 차량의 외부에 설치되는 루프랙이 있다.

이러한 루프랙은 주로 캠핑용품, 물놀이용품 등 다양한 레저용품을 차량 외부에 고정시킬 수 있도록 차량의 외부 상단부에 구성하는 구조물로써, 주로 스포츠유틸리티차량(SUV)에 많이 사용되며 이러한 알루미늄 소재의 경우 경금속으로 자체의 내식성이 부족하여 표면처리기술이 필수적인 요소기술이며, 소재 자체의 기계적 특성 향상을 위해 필요한 표면처리기술은 외장재로써 표면의 고급화를 위한 기술을 추가적으로 요구하되고 있는 추세이다

이에 근래에는 등록특허공보 제10-1291062호의 '차량용 외장재의 내알칼리성 표면처리 방법'에 나타나는 바와 같이 "알루미늄 합금소재 부품의 표면얼룩이나 이물을 제거하기 위하여 전처리를 하는 전처리공정(S 10)과, 내알칼리성에 우수한 치밀한 기공층을 형성하는 산화피막을 형성하는 산화피막 형성공정(S 20)과, 강알칼리에 대해 표면변색을 막아주는 내알칼리층을 형성하기 위한 내 알칼리층 성형공정(S30)과, 이온교환수로 세정하고 온도 80~100℃ 건조로에서 10~20분간 건조처리하는 세척 및 건조공정(S 40)으로 이루어지며, 상기 산화피막 형성공정(S 20)은 치밀한 기공층을 가지는 내알칼리성 산화피막을 형성하는 공정으로 전해액은 황산(비중 18) 150~180g/L, 구연산 10~20g/L, 헥사플루오르규산 10~15g/L, 글리세린 1~25g/L, 글리콘산 15~275g/L로 구성된 것이 특징인 차량용 외장재의 내알칼리성 표면처리방법"을 제공하여 알루미늄 합금으로 만들어진 차량용 외장재의 표면을 양극 산화법에 의해 내알칼리성이 우수한 차량용 외장재의 내알칼리성 표면처리 방법을 제공하되, 전처리공정, 산화피막 형성공정, 산화층 내에 존재하는 공극에 내알칼리층을 형성하는 공정과 세척 및 건조공정으로 이루어진 간단한 공정을 통해 차량용 외장재의 내알칼리성을 증대시킬 수 있도록 하였으나. 이는 내알칼리성 산화피막의 경우 산화피막으로 인한 어느 정도의 내구성이 향상되지만 차량 외부에 설치되는 외장재의 경우 금속질감을 유지하도록 하는 표면의 고급화가 중요하므로 이에 대한 대응이 부족한 실정이다.

이에 최근에는 등록특허공보 제10-1908321호의 '차량용 알루미늄 루프랙의 표면처리방법'에 나타나는 바와 같이 "소재표면의 연마를 통한 금속광택을 구현하는 소재연마단계(S 10)와; 연마된 소재표면에 잔류하는 유기물질 제거를 위한 유기세정단계(S 20)와, 유기세정 된 소재를 처리조 내에 안착시키기 위해 지그를 이용해 고정하는 랙킹단계(S 30)와, 소재표면의 이물질이나 유기물을 제거하는 탈지단계(S 40)와, 소재표면의 활성화를 통한 균일두께의 피막형성을 위해 산으로 세척하는 산세단계(S 50)와, 산세 된 소재의 표면에 투명양극산화를 통해 전해처리하는 양극산화단계(S 60)와, 양극산화를 통해 생성된 기공층을 메우기 위한 실링단계(S 70)와, 실링된 소재의 표면에 잔류하는 기능성 피막을 온수로 세척하는 탕세단계(S 80)와, 탕세된 소재를 건조시키는 건조단계(S 90)로 이루어지도록 하는 차량용 알루미늄 루프랙의 표면처리방법"을 제공하여 알루미늄 소재의 루프랙에 대한 표면처리를 통해 금속질감은 그대로 유지하면서 내구성을 높여 오랜 기간 사용하여도 녹의 발생을 원천적으로 방지한 현저한 효과가 있으며, 양극산화를 통해 생성된 기공층을 메우기 위한 규산염이 함유된 수용액을 이용해 실링단계를 실시하며, 실링단계의 실시 이후에 롱라이프처리단계를 통해 루프랙의 표면에 내알칼리층 코팅막을 두텁게 형성함으로써 루프랙의 표면부식을 원천적으로 차단하여 내구성을 더욱 높여 장기간 사용에도 원래의 표면질감을 가지는 현저한 효과가 있도록 하고 있으나, 이 또한, 원래의 표면 질감은 어느 정도 유지하도록 하고 있으나 차량외부에 노출되어 눈비와 바람은 물론 햇빛에 그대로 노출되어 자연환경에 의해 산화되고 부식되는 것을 방지토록 하는 내 산성에 대해 대비가 미비하여 장기간 사용시 탈색되거나 표면의 질감이 변질하는 등의 실질적인 문제점이 발생하는 등의 근본적인 문제점이 발생함에 루프랙을 생산하는 생산업체나 자동차를 생산하는 루프랙 사용처에서도 이러한 문제저미을 해결하지 못하고 있는 실정에 있다.

KR 등록특허 10-129106210호 KR 등록특허 10-1908320호 KR 등록특허 10-1908321호

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 발명한 것으로서 알루미늄합금으로 압출 열간단조하여 형성한 차량용 루프랙의 표면을 전해연마공정을 통해 루프랙 표면을 고르게 유지하여 광택을 형성한 다음 양극산화공정과 프리실링공정, 메인실링공정, 실리콘코팅공정을 순차적으로 진행하여 필요로 하는 두께의 피막 형성한 이후 개별적 침전작업을 순차적으로 피막의 기공을 기밀히 함침한 다음 표면을 실링/코팅함으로써, 알루미늄 소재로 이루어진 루프랙 표면의 고유색상과 질감을 그대로 유지하면서 표면강도와 경도를 동시에 상승함은 물론 내마모성을 향상할 뿐만 아니라 내 알칼리성과 내 산성을 동시에 향상하도록 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법을 제공하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

이에 본 발명에서는 알루미늄 또는 그 합금을 가공하여 형성한 차량용 루프랙의 표면에 샌딩 및 버핑 작업을 통해 표면의 조도를 0.1s~0.4s 가 유지되도록 연마하는 표면연마공정(S10)과;

상기 표면연마공정(S10)에 의해 표면이 미세연마된 루프랙을 여과수에 탈지제를 40~60g/ℓ의 비율로 혼합시켜서 40~60℃의 온도를 유지하는 탈지액이 내장된 초음파 탈지조에 투입하여 루프랙을 탈지액에 5~10분 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 유지하는 기름성분을 제거하는 표면탈지공정(S20)과;

상기 표면탈지공정(S20)을 통해 표면을 세척한 루프랙을 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 표면에 광택이 발생하도록 하는 전해연마공정[EP-Electrolytic polishing](P10)과;

상기 전해연마공정(P10)을 통해 광택을 유지하는 루프랙을 여과수에 질산을 150~250g/ℓ의 비율로 혼합시켜 15~25℃의 온도를 유지하는 중화액이 내장된 중화조에 투입하여 루프랙을 중화액에 20~40초 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 발생하는 스머트(미분말 상의 흑색물질)를 제거하는 중화공정(P20)과;

상기 중화공정(P20)을 통해 스머트를 제거한 루프랙을 황산을 여과수에 100~200g/ℓ의 비율로 희석한 황산액에 용존알미늄 2~15/ℓ의 비율로 희석하여 15~25℃의 온도를 유지하는 산화피막액이 내장된 양극화조에 투입하여 5~20V의 전압으로 10~60분 동안 전해하여 루프랙의 표면에 균일한 침식과 함께 산화피막을 형성하도록 하는 양극산화공정(P30)과;

상기 양극산화공정(P30)을 통해 산화피막을 형성한 루프랙을 여과수에 불화물계 니켈봉공제를 2~10g/ℓ의 비율로 혼합하여 20~40℃의 온도를 유지하는 불화니켈 혼합수에 30초~90초/μ 동안 침전시켜서 불화물계 니켈봉공제가 루프랙 표면의 산화피막의 기공을 매워서 함침하는 프리실링공정(P40)과;

상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 피막을 형성하도록 메인실링공정(P50)과;

상기 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙을 실리콘 계열의 화합물(규산나트륨계열)을 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 60~90℃의 온도를 유지하는 실리콘 혼합수에 5~40분 동안 침착시켜서 실리콘 계열의 화합물이 아세트산이 피막된 루프랙 표면에 코팅되도록하는 실리콘코팅공정(P60)과;

상기 실리콘코팅공정(P60)에 의해 표면에 실리콘계 화합물이 코팅된 루프랙을 건로조에 투입하여 50~100℃의 온도를 유지하여 10~20분 동안 건조하여 루프랙 표면에 흡착된 실리콘계 화합물을 경화하는 표면건조공정(P70)과;

상기 표면건조공정(P70)에 의해 표면 건조된 루프랙의 불량 여부를 검사한 다음 포장 및 반출단계로 이루어지는 검사/배출공정(E10)을 각각 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프래 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 루프랙의 표면에 전해연마공정으로 광택을 형성한 다음 양극산화공정으로 필요로 하는 두께의 피막 형성한 이후 프리실링공정, 메인실링공정, 실리콘코팅공정을 통해 개별적 침전작업을 순차적으로 진행하여 피막의 기공을 기밀히 함침한 다음 표면을 실링/코팅함으로써, 양극산화공정으로 알루미늄 소재의 루프랙 표면의 내식성을 향상하도록 함은 물론, 프리실링공정, 메인실링공정을 통해 내 산성을 향상하고, 실리콘코팅공정을 통해 내 알칼리성을 향상하도록 함과 동시에 강도와 경도를 동시에 상승함은 물론 내마모성을 향상하도록 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙을 생산하도록 하는 생산효과가 높은 발명이다.

또한, 알루미늄 자체 표면의 고유색상과 질감을 유지하도록 하여 금속질감은 그대로 유지하면서 내구성을 높여 오랜 기간 사용하여도 녹의 발생을 원천적으로 방지한 현저한 효과뿐만 아니라, 햇빛이나 비바람과 같은 기본적인 외부 환경에 대해 변형은 물론 외부의 산성이나 알칼리 성분에 대한 루프랙의 표면 부식을 원천적으로 차단하여 내구성을 더욱 높여 장기간 사용에도 원래의 표면 질감을 유지하도록 하는 다양한 이점이 있을 뿐만 아니라 다양한 제품의 표면처리 작업에 적용이 용이한 광범위한 그 기대되는 바가 매우 큰 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 표면처리공정의 블록 흐름도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 수절공정을 표시한 표면처리공정의 요약블록 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 루프랙의 전해연마 전후의 단면상태도로서 (가)는 전해연마전의 단면도이고 (나)는 전해연마후의 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 양극산화공정상태의 단면형태 확대도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 양극산화공정 이후의 단면형태 확대도로서 (가)는 프리실링공정 완료상태 단면도이고, (나)는 메인실링공정 완료상태의 단면도이며, (다)는 실리콘코팅공정 완료상태 단면도.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에서 제공하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법은 알루미늄합금으로 압출 성형하여 형성한 차량용 루프랙의 표면에 전해연마공정, 양극산화공정, 프리실링공정, 메인실링공정, 실리콘코팅공정을 순차적으로 진행하여 광택을 형성한 다음 필요로 하는 두께의 피막 형성한 이후 피막의 기공을 기밀히 함침한 다음 표면을 실링/코팅하여, 알루미늄 소재로 이루어진 루프랙 표면의 고유색상과 질감을 그대로 유지하면서 표면강도와 경도를 동시에 상승함은 물론 내마모성을 향상할 뿐만 아니라 내 알칼리성과 내 산성을 동시에 향상하도록 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법을 더욱 상세하게 설명키로 하며, 이하 본 발명의 실시 예는 이해를 돕기 위하여 제시하는 것일 뿐 하기 실시 예에 본 발명의 범위가 한 정된 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 표면처리공정의 흐름을 설명하기 위한 블록도로서, 본 발명에서는 상기의 작업순서에 의해 본 발명에서 생산하고자 하는 알루미늄 합금으로 가공한 차량용 루프랙의 표면처리방법과 이를 이용하여 생산하는 루프랙에 대한 실시 예를 상세하게 설명키로 하면 다음과 같다.

우선 본 발명에서는 차량용 루프랙의 재질을 중량이 가볍고, 절삭성이 우수하면서도 고정밀 형상가공이 용이하면서도 가공표면의 품질이 우수하며 표면경도가 높아 다양한 절삭가공으로 다양한 모양과 형태의 루프랙의 형상을 가공하여 생산하도록 함으로써, 표면 조도가 우수한 표면의 루프랙을 생산하기 용이하도록 알루미늄 60계열로 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 알루미늄 60 계열은 표면 경도가 HV 100~200을 유지하며, MCT 가공할 수 있어 고 정밀 형상가공이 용이하며, 방열효과가 일반 주물용 알루미늄보다 20% 이상 향상되는 재질로 이는 알루미늄의 통상적인 내용으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하며, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술에 대한 설명은 생략하기로 한다.

알루미늄 또는 그 합금을 가공하여 형성한 차량용 루프랙의 표면에 샌딩 및 버핑 작업을 통해 표면의 조도를 0.1s~0.4s 가 유지되도록 연마하는 표면연마공정(S10)과;

상기 표면탈지공정(S20)을 통해 표면을 세척한 루프랙을 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 표면에 광택이 발생하도록 하는 전해연마공정(P10)과;

상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계열 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 피막을 형성하도록 메인실링공정(P50)과;

상기 표면건조공정(P70)에 의해 표면 건조된 루프랙의 불량 여부를 검사한 다음 포장 및 반출단계로 이루어지는 검사/배출공정(E10)을 각각 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 표면처리방법을 통해 표면의 고유색상과 질감을 그대로 유지하면서 표면강도와 경도를 동시에 상승함은 물론 내마모성을 향상할 뿐만 아니라 내 알칼리성과 내 산성을 동시에 향상하도록 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙을 생산하도록 하는 것이다.

본원발명에서 진행하는 표면연마공정(S10)은 압출하여 생산된 루프랙의 표면에 샌딩 및 버핑 작업을 통해 표면의 조도를 0.1s~0.4s가 유지되도록 연마하는 기초공정으로써, 차후 본원발명에서 실시하고자 하는 표면처리작업이 용이하면서도 품질이 향상되도록 하는 기초작업으로 통상의 공지기술로 진행하는 공정으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 표면탈지공정(S20)은 상기 표면연마공정(S10)에 의해 표면이 미세연마된 루프랙을 여과수에 탈지제를 40~60g/ℓ의 비율로 혼합시켜서 40~60℃의 온도를 유지하는 탈지액이 내장된 초음파 탈지조에 투입하여 루프랙을 탈지액에 5~10분 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 유지하는 기름성분을 제거하는 준비공정이다.

이에 본원발명에서는 루프랙을 여과수에 탈지제를 50g ±5g/ℓ의 비율로 혼합한 탈지액을 50 ±5℃의 온도를 유지하도록 세팅하여 내장된 탈지조에 투입하여 루프랙을 탈지액에 다양한 시간 침수시켜서 배출하여 표면에 유지하는 기름성분을 제거하는 준비공정으로 본 발명에서는 아래의 표 1) 에 도시된 바와 같이 오염 정도가 일반적인 기준으로 볼 때, 3분과 4분과 5분 동안의 침수시간을 비교하여 보면 최소 4분은 지나야 루프랙 표면에 유지하는 기름성분이 완전히 제거되어 탈지상태가 양호한 상태를 유지함을 알 수 있다.

시간 (분)	3	4	5
탈지정도	미흡	양호	양호

하여 본원발명에서는 여과수에 탈지제를 45~55g/ℓ의 비율로 혼합시켜서 45~55℃의 온도를 유지하는 탈지액이 내장된 초음파 탈지조에 투입하여 루프랙을 탈지액에 5~6분 동안 침수시켜서 루프랙 표면을 세척하는 것이 가장효율적임을 알 수 있다.

이에, 상기 표면탈지공정(S20)을 통해 표면을 세척한 루프랙에 진행하는 전해연마공정[EP-Electrolytic polishing](P10)은 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 루프랙의 표면에 광택이 발생하도록 하는 공정으로 이는 인산(H3PO4)과 황산(H2SO4)을 혼합한 전해혼합액 중에서 제품을 (+)극에, (-)극에 음극판(납, Al, 카본 등)을 설치하여 전압을 가하면(+) 극에 걸린 제품표면의 돌출부분을 먼저 선택적으로 용해하는 특성을 이용하여 제품표면을 평활화시키는 연마작업으로 표면에 광택이 발생하게 하는 전기화학적 연마방법이다.

즉, 통상적으로 Al 제품에 고광택을 낼 때 쓰이는 방법으로 전해연마공정[EP-Electrolytic polishing]과 화학연마공정으로 구분하여 진행 방법이 있는데 화학연마 방법에는 질소산화물(NO_X) 가스가 발생하는 질산(HNO₃₎을 사용하여야 하며 100℃ 이상의 고온작업이 필요하므로 작업시 상당한 주의를 요함에 따라 본원발명에서는 유독가스인 질소산화물(NO_X)의 발생원인을 원천적으로 방지할 뿐만 아니라 70℃ 이하여 작업온도를 유지하여 작업조건에서 위험성이 적은 전해연마공정을 적용하여 작업장의 환경오염을 최소화하고 작업자의 안전과 건강을 지키도록 함은 물론 한 번의 작업만으로도 루프랙의 표면 연마작업이 용이하고 정밀하게 이루어지도록 하여 표면광택이 신속하고 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 공정임을 알 수 있다.

이때, 연마조건은 연마액의 농도에 따른 연마온도와 연마시간에 따라 연마상태가 달라지는 것을 본 발명에서는 하부의 표 2) 에 도시된 바와 같이 인산액 75중량 %와 황산액 25중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 20g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액에 15V의 전압 또는 3A/dm2의 전류가 흐르도록 한 상태에서 전화연마액의 온도를 20~70℃로 유지하되 10℃의 온도 차이가 나도록 각각 다르게 유지하도록 구분한 다음 각각의 온도가 다른 연의 온도를 유지하는 전화연마액에 각각 10분, 20분, 30분으로 나누어 침전시키는 작업을 3번 연속반복적으로 진행하여 이루고자 하는 표면연마가 양호하게 이루어지도록 하였다.

액농도 (인산:황산)	9:1	8:2	7:3	6:4	5:5
액농도 (인산:황산)	OK	OK	OK	NG(핏팅)	NG(핏팅)
액온도	25±4℃	35±4℃	45±4℃	55±4℃	65±4℃
액온도	NG	광택도 저하	OK	OK	핏팅&마름얼룩
연마전압	0~6V	7~12V	13~19V	20~25V	26~30V
연마전압	NG	OK	OK	NG(핏팅,버닝얼룩)	핏팅,버닝얼룩
전류밀도	0~2A/dm2	3~4A/dm2	5~6A/dm2	7~8A/dm2	9~10A/dm2
	OK	OK	OK	OK	OK
	11~12A/dm2	13~14A/dm2	15~16A/dm2	17~18A/dm2	19~20A/dm2
	NG(핏팅)	NG(핏팅)	NG(핏팅)	NG(핏팅)	NG(핏팅)

이상 상기의 표 2) 나타나는 바와 같이 가급적 짧은 시간에 지행 할 수 있도록 하기 위해서는 50℃을 유지하여 20분 동안 침전하는 것이 가장 바람직한 작업조건임을 알 수 있다.

중화공정(P20)은 전해연마공정(P10)을 진행하는 과정에서 루프랙 표면에 발생한 스머트를 제거하기 위한 공정으로 상기 전해연마공정(P10)을 통해 광택을 유지하는 루프랙을 여과수에 질산을 150~250g/ℓ의 비율로 혼합시켜 15~25℃의 온도를 유지하는 중화액이 내장된 중화조에 투입하여 루프랙을 중화액에 20~40초 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 발생하는 스머트(미분말 상의 흑색물질)를 제거하는 공정으로 통상적으로 디스머트공정이라고도 한다.

즉 철강 등의 금속 산세에서 산세 과다가 되었으면, 금속 표면에 미세분말 흑색 물질이 부착되는 경우가 있으며, 이 물질을 스머트라고 한다. 스머트 성분은 탄소나 금속 산화물이지만, 소지성분이나 처리 방법 등에 따라 다르다. 스머트를 제거하기 위해서는 붓칠 세정, 배럴 연마, 전해 세정(시안을 포함한 알칼리욕에서의 양극처리) 등의 방법이 있으며, 이는 다수의 실험을 통해 결과에 대한 데이터가 등록특허공보(제10-1813108호) 등에 나타나는 바와 같이 공지 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 양극산화공정(P30)은 상기 중화공정(P20)을 통해 스머트를 제거한 루프랙을 황산을 여과수에 100~200g/ℓ의 비율로 희석한 황산액에 용존알미늄 2~15g/ℓ의 비율로 희석하여 15~25℃의 온도를 유지하는 산화피막액이 내장된 양극화조에 투입하여 5~20V의 전압으로 10~60분 동안 전해하여 루프랙의 표면에 균일하게 침식하여 형성하는 다공(벌집 모양)을 유지하는 산화피막을 형성하도록 하여 알루미늄 자체의 색상과 광택을 극대화하여 유지하면서 내식성도 향상시키기 위하여 양극 산화하는 공정으로 본 발명에서 가장 중요한 공정이다.

즉 상기 황산이 용해된 전해액은 통상 상온인 15~25℃의 온도로 유지하여 사용하며, 전해액에 침적된 루프랙을 분극시키기 위해 공급되는 인가전압은 통상 5~20V 사이에서 설정하고 정전압력방식은 DC 정류기를 사용하여 전압은 고정하고 전류를 변동하도록 하여, 전류밀도가 90~300A/㎡를 유지하게 되므로, 본원 발명에서는 전해액의 관리기준 농도 비율을 황산 100~200g/ℓ로 설정하여 용존농도가 15g/ℓ 이하가 유지되도록 설정하고, 정류기의 성능 기준은 12V로 설정하여 90~110A/㎡으로 구현하도록 한 상태에서 40분 동안 전해작업이 발생하도록 함으로써 피막 두께가 5~20㎛로 형성되도록 여러 차례의 진행한 결과 여과수에 황산 200g/ℓ와 용존알루미늄 7g/ℓ의 비율로 혼합한 혼합 황산액인 전해액을 15℃의 온도를 유지하는 전해조 투입하여 12V의 전압으로 40분 동안 산화 피막 작업을 진행하여 루프랙 표면(1)에 산화피막(2)의 두께가 15㎛으로 형성되며 이때, 전체 산화피막층(2)의 피막두께 15㎛ 중 내부에 형성되는 격벽층(2a)이 2~4㎛으로 형성되고 그 상부로 다공질층(2b)이 11~13㎛로 구분되어 이루어짐으로써, 다공질층(2b)의 상단표면으로 연통하는 다수의 다공(2c)이 형성되는 구조이다.(도 4 참고)

상기와 같이 형성되는 산화피막으로 인해 내마모성(경도가 100~200HV로 유지함)이 우수함은 물론 내식성(염수분무시험-16시간 분무 후 8시간 휴지를 1 Cycle 기준으로 함)이 50 Cycle 이상 유효하며, 내 알칼리성(가성소다 시험- 0.1N 가성소다를 온도 22℃, 습도 55%를 기준으로 장시간 테스트함)이 24시간 이상 유효한 것으로 나타남으로 알루미늄 합금의 단점인 내식성뿐만 아니라 내 알칼리성과 함께 표면경도가 높아 내마모성의 취약한 단점을 근본적으로 보완하도록 하는 공정임을 알 수 있다.

상기 프리실링공정(P40)은 양극산화공정(P30)을 통해 산화피막을 형성한 루프랙을 여과수에 불화물계 니켈봉공제를 2~10g/ℓ의 비율로 혼합하여 20~40℃의 온도를 유지하는 불화니켈 혼합수에 30초~60초/μ 동안 침전시켜서 불화물계 니켈봉공제가 루프랙 표면의 산화피막의 기공을 매워서 함침하는 공정이다.

이때 본원 발명에서는 중온의 불화니켈(Nickel fluoride)을 봉공제로 사용함으로써, 시간을 절감하여 에너지를 절약하고 건조시 얼룩발생이 감소하며, 경도와 내마모성의 저하를 최소화하는 공법으로 하부의 표 3) 에 도시된 바와 같이 불화니켈의 기준관리농도를 6g/ℓ의 비율로 혼합하여 20℃, 30℃, 40℃의 온도로 각각 다르게 유지하여 각각의 온도가 다른 봉공제에 각각 5분 10분 15분으로 나누어 봉공공정을 진행하여 루프랙 표면의 다공질층에 형성한 다수의 기공을 메워주는 기초공정으로 짧은 시간에 진행할 수 있도록 하기 위해 불화니켈 봉공제의 온도를 30℃로 유지시켜서 10분동안 침전시키는 것이 가장 바람직한 작업조건이다.

온도(℃)	20 ±2℃			30 ±2℃			40 ±2℃
시간	5분	10분	15분	5분	10분	15분	5분	10분	15분
침전후깊이	10㎛	7㎛	3㎛	5㎛	2㎛	0㎛	3㎛	0㎛	+1㎛

이는 다음 공정에서 이루어지는 메인실링공정(P50)이 용이하게 진행될 수 있도록 하는 기초공정으로써, 상기 양극산화공정(30P)을 통해 루프랙의 표면에 피막의 두께가 15㎛으로 형성되어 유지하는 산화피막에 균일하게 침식하여 형성하는 기공(벌집모양)의 밑바닥부터 순차적으로 침식하여 다공을 매우도록 하는 함침공정으로 상기 봉공제로 사용되는 불화니켈이 루프랙 표면의 산화피막에 깊이가 11~13㎛로 형성되는 다공질층의 기공을 대부분 매워지도록 하여 기공의 입구에서부터 침식된 봉공면(3)의 깊이가 1~2㎛ 지도록 하는 것이 바람직하며, 침식된 상태의 깊이가 너무 깊거나 침식량이 넘쳐나 기공의 외부로 돌출되도록 하는 것은 본원발명에서는 발생되지 않도록 하여야 하는 조건이다.(도 5의 (가) 참조)

메인실링공정(P50)은 상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계열 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 유지하는 산화피막 표면에 아세트산니켈 봉공제로 실링피막(4)을 형성하도록 하는 공정으로 상기 다공질에 침식되어 있는 불화물계의 니켈봉공제의 퇴색을 방지함은 물론 산화피막 햇빛에 의해 퇴색되거나 변색되는 것을 방지하도록 하는 루프랙의 표면에 내식성과 내산성을 동시에 더욱 강화하는 프리실링공정(P40)의 보완공정이다.

이때 본원 발명에서는 중온의 아세트산니켈(Nickel asetate)을 봉공제로 사용함으로써, 시간을 절감하여 에너지를 절약하고 건조시 얼룩발생이 감소하며, 경도와 내마모성의 저하를 최소화하는 공법으로 하부의 표 4) 에 도시된 바와 같이 봉공제의 기준관리농도를 4g/ℓ의 비율로 혼합하여 80℃, 85℃, 90℃의 온도로 각각 다르게 유지하여 각각의 온도가 다른 봉공제에 각각 5분 10분 15분으로 나누어 실링공정을 진행하여 루프랙 표면의 다공질을 메워주는 실링상태가 양호하게 이루어지도록 하면서도 짧은 시간에 진행할 수 있도록 하기 위해 봉공제의 온도를 85℃로 유지시켜서 10분동안 침전시키는 것이 가장 바람직한 작업조건이다.

온도(℃)	80 ±2℃			85 ±2℃			90 ±2℃
시간	5분	10분	15분	5분	10분	15분	5분	10분	15분
실링상태	미흡	미흡	보통	미흡	양호	양호	보통	양호	양호

상기와 같이 봉공제의 온도를 75~95℃로 유지하여 진행하는 고온 실링은 시간을 단축하여 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 작업이 용이하고 염료가 우러나지 않으며 봉공제의 폐기시에도 별도의 폐수처리가 필요하지 않은 환경친화적인 공정임을 알 수 있다.

또한, 이전공정인 프리실링공정(P40)을 먼저, 진행함으로써, 메인실링공정(P50) 시간을 단축함은 물론 모서리부분부터 실링되는 메인실링공정(50)의 특성상 메인실링공정(50)만 진행할 경우 산화피막 다공질층의 기공(2c)입구 모서리부터 피막되는 특징에 의해 기공(2c)의 입구가 먼저 막혀서 기공(2c)의 밑부분에 공간이 형성되는 것을 방지하도록 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공(2c)을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 유지하는 산화피막 표면에 아세트산니켈 봉공제로 실링피막(4)을 형성하도록 하는 실링공정이다.

이에 상기 다공질에 침식되어 있는 불화물계의 니켈봉공제의 퇴색을 방지함은 물론 산화피막 햇빛에 의해 퇴색되거나 변색되는 것을 방지하도록 하는 루프랙의 표면에 내식성과 내 산성을 동시에 더욱 강화하는 프리실링공정(P40)의 보완공정으로써, 루프랙의 표면의 기공으로 이물질이 침투하는 것을 근본적으로 방지하여 루프랙 표면이 외부의 이물질 침투로 인한 변색되거나 변질되는 것을 예방하도록 하는 본원발명에서 다루어지는 핵심공정 임을 알수 있다.(도 5의 (나) 참조)

그리고, 실리콘코팅공정(P60)은 상기 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙을 실리콘 계열의 화합물을 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 60~90℃의 온도를 유지하는 실리콘 혼합수에 5~40분 동안 침착시켜서 실리콘 계열의 화합물이 아세트산이 피막된 루프랙 표면에 실리콘 코팅층(5)이 침착 코팅되도록 하는 공정으로써, 알루미늄 아노다이징 제품의 약점인 내 알칼리성을 향상시키기 위한 본원 특허의 핵심기술이다.

이때, 본원에서는 규산나트륨(Sodium Dilicates)을 실리콘 혼합수에 사용하는 실리콘 계열의 화합물로 적용하여 사용함으로써, 물에 대한 용해성을 향상시켜서 실리콘코팅공정이 용이하고 안전하게 진행될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

즉 규산나트륨(2Na2O.SiO2)은 분자식이 Na2O-nSiO2-xH2O로 표현되며, 수용성 균삼염 중 가장 널리 사용되고 있는 무기화합물로 물에 대한 용해성이 있기 때문에 물유리(water glass)라고도 불리는 성분으로 본원에서는 60~90℃의 온수에 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 사용하므로 액상규산나트륨으로 사용됨을 알 수 있다.

이와 같이 액상규산나트륨은 그 자체로 또는 적절히 개량되어 도료 및 코팅제 제조에 사용되고 있으며, 액상규산나트륨 피막으로부터 물리 조금만 빠져나가도 피막에 점착성이 생기고 곧 견고한 필름을 형성하고, 상온에서는 건조가 쉽게 일어나지만 필름에 내수성을 부여하기 위해서는 열에 의한 건조가 필요한 성분임을 알 수 있다.

이러한 성분의 액상규산나트륨을 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙 표면에 5~40분 동안 침착시키면 루프랙 표면에 투명한 얇은 보호필름이 침착되는 실리콘코팅공정(P60)이 이루어짐으로써, 루프랙의 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 세정작용에서도 세제 용액중에 규산나트륨이 존재하면 알루미늄의 손상을 방지할 수 있고, 아연의 손상을 저지시킬 수 있으므로, 규산나트륨으로부터 유도된 금속보호필름은 알칼리 용액에 의한 손상을 방지함에 따라 본원 발명의 실리콘코팅공정(P60)은 내 알칼리성을 향상하도록 함과 동시에 녹의 발생을 원천적으로 방지하면서 알루미늄 자체 표면의 고유색상과 질감을 유지하도록 하여 금속질감은 그대로 유지하도록 하는 공정임을 알 수 있다.(도 5의 (다) 참조)

표면건조공정(P70)은 상기 실리콘코팅공정(P60)에 의해 표면에 실리콘계 화합물이 코팅된 루프랙을 건로조에 투입하여 50~100℃의 온도를 유지하여 10~20분 동안 건조하여 루프랙 표면에 흡착된 실리콘계 화합물을 경화하는 공정으로써, 루프랙 표면에 흡착된 규산나트륨계열의 실리콘을 신속하고 청결하게 건조하기 위해 필터링이나 공기순환장치가 구비된 공간에서 진행하는 것이 바람직한 경화공정이다.

즉 루프랙 표면의 불량을 최소화하고 코팅된 실리콘의 표면안정화가 이루어지도록 하는 공정으로 실리콘코팅공정(P60) 이후 표면 안정화가 되기 전 수분만을 제거한 루프랙을 건조로에 투입하여 처음에는 60℃의 고온에서 건조하기 시작하여 차차 온도를 서서히 상승시켜서 건조가 마무리된 시점에서 100℃의 온도를 유지하여 실리콘을 완전히 경화시키도록 하는 마무리 공정으로 루프랙 외부표면에 침착된 규산나트륨을 건조 경화시켜서 견고한 코팅막을 유지하도록 하는 건조공정임을 알 수 있다.

뿐만 아니라 상기 검사/배출공정(E10) 또한, 표면건조공정(P70)을 통해 표면 건조된 루프랙의 불량 여부를 검사한 다음 포장 및 반출단계의 마무리 공정으로써, 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 표면처리방법을 통해 표면의 고유색상과 질감을 그대로 유지하면서 표면강도와 경도를 동시에 상승함은 물론 내마모성을 향상할 뿐만 아니라 내 알칼리성과 내 산성을 동시에 향상하도록 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙을 상기 각각의 단계별 공정을 순차적으로 진행한 표면처리공정에 의해 생산된 루프랙의 품질 상태를 확인하여 불량품을 선별한 다음 이상이 없는 정품만을 포장하고 반출하는 공정으로 이는 통상의 모든 생산품에 적용하는 공지 기술로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 표면연마공정(S10)에서부터 순차적으로 진행하는 검사/배출공정(E10)까지 순차적으로 이루어지는 각각의 공정 중에 표면탈지공정(S20)에서부터 실리콘코팅공정(P60)이 끝나는 시점에서 다음 단계로 진행하기 전에 각각의 공정을 진행한 루프랙을 40~60℃의 온도를 유지하는 순수여과 수에 1~3분 동안 침적하여 루프랙의 표면을 깨끗하게 세척하는 수절공정(W)을 진행하는 것이 바람직할 것이다.

이는 각각의 공정이 진행된 상태의 루프랙 표면에는 발생하는 이물질을 깨끗이 정리하기 위해 진행하는 공정으로 각각의 공정에 따라 수절공정(W)을 기본적으로 두 번을 연속적으로 진행하여 루프랙 표면의 표면세척 효과를 높이는 것을 기본으로 하되, 상기 약극산화공정(P30)을 완료한 이후에는 수절공정(W)을 3번 진행하여 각각의 공정 이후에 루프랙 표면에 유지하는 이물질을 완전히 제거하여 표면처리공정에서 발생하는 이물질로 인한 불량을 최소화 할 수 있었다.

상기와 같이 순차적으로 진행한 표면처리공정으로 인해 루프랙의 표면에 필요로 하는 피막의 두께를 효율적으로 설정하여 표면경도는 물론 내마모성과 내식성을 향상할 뿐만 아니라 내 산성은 물로 내 알칼리성까지 향상하도록 하여 내후성과 내습성 및 내절성 등을 향상시킨 부식이나 오염은 물론 발열에도 강한 차량용 루프랙 표면처리방법 및 그 루프랙을 생산하도록 하는 생산효과가 높은 발명임을 알 수 있다.

뿐만 아니라 기존에 사용하던 통상의 종래의 표면처리장치를 그대로 사용하여 작업할 수 있음은 물론 새로운 장치를 설치에 대해 비용부담이 없이 경제적인 생산이 가능할 뿐만 아니라 루프랙을 뿐만 아니라 알루미늄 합금재의 형태와 크기에 구애를 받지 않고 적용할 수 있어 다양한 표면처리공정에 적용할 수 있어 시장영역을 확대하여 적용시킬 수 있는 적용범위가 광범위한 발명임을 알 수 있다.

1: 알루미늄 표면
2: 산화피막층
2a: 격벽층 2b: 다공질층
2c: 다공
3: 봉공면 4: 실링피막
5: 실리콘 코팅층
S10: 표면연마공정 S20: 표면탈지공정
P10: 전해연마공정 P20: 중화공정
P30: 양극산화공정 P40: 프리실링공정
P50: 메인실링공정 P60: 실리콘코팅공정
P70: 코팅건조공정 E10: 검사/배출공정
W: 수절공정

Claims

표면을 세척한 루프랙을 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 표면에 광택이 발생하도록 하는 전해연마공정(P10)과;
상기 전해연마공정(P10)을 통해 광택을 유지하는 루프랙을 여과수에 질산을 150~250g/ℓ의 비율로 혼합시켜 15~25℃의 온도를 유지하는 중화액이 내장된 중화조에 투입하여 루프랙을 중화액에 20~40초 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 발생하는 스머트를 제거하는 중화공정(P20)과;
상기 중화공정(P20)을 통해 스머트를 제거한 루프랙을 황산을 여과수에 100~200g/ℓ의 비율로 희석한 황산액에 용존알미늄 2~15/ℓ의 비율로 희석하여 15~25℃의 온도를 유지하는 산화피막액이 내장된 양극화조에 투입하여 5~20V의 전압으로 10~60분 동안 전해하여 루프랙의 표면에 균일한 침식과 함께 산화피막을 형성하도록 하는 양극산화공정(P30)과;
상기 양극산화공정(P30)을 통해 산화피막을 형성한 루프랙을 여과수에 불화물계 니켈봉공제를 2~10g/ℓ의 비율로 혼합하여 20~40℃의 온도를 유지하는 불화니켈 혼합수에 30초~90초/μ 동안 침전시켜서 불화물계 니켈봉공제가 루프랙 표면의 산화피막의 기공을 매워서 함침하는 프리실링공정(P40)과;
상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계열 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 피막을 형성하도록 메인실링공정(P50)과;
상기 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙을 실리콘 계열의 규산나트륨 화합물을 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 60~90℃의 온도를 유지하는 실리콘 혼합수에 5~40분 동안 침착시켜서 실리콘 계열의 화합물이 아세트산이 피막된 루프랙 표면에 코팅되도록 하는 실리콘코팅공정(P60)을 각각 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙의 표면처리방법,
표면을 세척한 루프랙을 인산액 60~90중량 %와 황산액 10~40중량 %를 혼합한 전해혼합액에 용존알미늄 2~30g/ℓ의 비율로 혼합시킨 전화연마액이 30~70℃의 온도를 유지하는 전해연마액조에 투입하여 10~30V의 전압 또는 2~5A/dm²의 전류로 10~30분 동안 표면에 광택이 발생하도록 하는 전해연마공정(P10)과;
상기 전해연마공정(P10)을 통해 광택을 유지하는 루프랙을 여과수에 질산을 150~250g/ℓ의 비율로 혼합시켜 15~25℃의 온도를 유지하는 중화액이 내장된 중화조에 투입하여 루프랙을 중화액에 20~40초 동안 침수시켜서 루프랙 표면에 발생하는 스머트를 제거하는 중화공정(P20)과;
상기 중화공정(P20)을 통해 스머트를 제거한 루프랙을 황산을 여과수에 100~200g/ℓ의 비율로 희석한 황산액에 용존알미늄 2~15/ℓ의 비율로 희석하여 15~25℃의 온도를 유지하는 산화피막액이 내장된 양극화조에 투입하여 5~20V의 전압으로 10~60분 동안 전해하여 루프랙의 표면에 균일한 침식과 함께 산화피막을 형성하도록 하는 양극산화공정(P30)과;
상기 양극산화공정(P30)을 통해 산화피막을 형성한 루프랙을 여과수에 불화물계 니켈봉공제를 2~10g/ℓ의 비율로 혼합하여 20~40℃의 온도를 유지하는 불화니켈 혼합수에 30초~90초/μ 동안 침전시켜서 불화물계 니켈봉공제가 루프랙 표면의 산화피막의 기공을 매워서 함침하는 프리실링공정(P40)과;
상기 프리실링공정(P40)을 완료한 루프랙을 여과수에 아세트산계열 니켈봉공제를 3~5g/ℓ의 비율로 혼합하여 75~95℃의 온도를 유지하는 아세트산니켈 혼합수에 2~3분/μ 동안 침전시켜서 아세트산니켈 봉공제가 루프랙 표면에 산화피막의 기공을 매워서 완전히 함침함과 동시에 루프랙 표면에 피막을 형성하도록 메인실링공정(P50)과;
상기 메인실링공정(P50)을 통해 표면에 피막봉공이 이루어진 루프랙을 실리콘 계열의 규산나트륨 화합물을 50~100g/ℓ의 비율로 혼합하여 60~90℃의 온도를 유지하는 실리콘 혼합수에 5~40분 동안 침착시켜서 실리콘 계열의 화합물이 아세트산이 피막된 루프랙 표면에 코팅되도록 하는 실리콘코팅공정(P60)을 각각 순차적으로 진행하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙의 표면처리방법으로 생산하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙.
제 1항에 있어서;

상기 실리콘코팅공정(P60)에 의해 표면에 실리콘계 화합물이 코팅된 루프랙을 건로조에 투입하여 50~100℃의 온도를 유지하여 10~20분 동안 건조하여 루프랙 표면에 흡착된 실리콘계 화합물을 경화하는 표면건조공정(P70)을 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙의 표면처리방법,
제 1항 또는 제 3항에 있어서;
상기 실리콘계 화합물이 규산나트륨인 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 표면처리방법.