KR102373766B1

KR102373766B1 - 플라스틱의 투톤컬러 도금공법

Info

Publication number: KR102373766B1
Application number: KR1020210028422A
Authority: KR
Inventors: 강신성
Original assignee: 주식회사 모인비스
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-03-14
Also published as: KR20210158305A

Abstract

본 발명은 자동차 내장부품 및 가니쉬등의 제작에 투톤컬러 패턴의 구현이 가능한 도금공법을 적용시켜 입체패턴 및 2종 이상의 색상 구현하도록 하여 감성 품질을 만족시킴으로써 제품의 고부가가치화 및 산업 고도화 추진하도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법에 관한 것이다.

Description

플라스틱의 투톤컬러 도금공법{PROCESS FOR PLATING A NONMETAL WITH TWO-TONE COLOURED PATTERN}

본 발명은 자동차 내장부품 및 가니쉬 등의 제작에 투톤컬러 패턴의 구현이 가능한 도금공법을 적용시켜 입체패턴 및 2종 이상의 색상 구현하도록 하여 감성 품질을 만족시킴으로써 제품의 고부가가치화 및 산업 고도화 추진하도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 소비자의 의식 수준 및 요구조건 향상으로 인해 자동차 내장부품의 감성 품질은 매우 중요한 사항이 되었고, 이를 위해 다양한 형태의 소재 및 공법이 적용되고 있다.

예를 들어 계기, 조작 판넬과 일체 대형화된 광택, 기능부품/판넬 부품의 메탈 마감 트림, 상기 자동차용 부품의 실내 색과의 컬러 소재감 대비 등을 들 수 있으며, 클러스터 종류의 광택 강조나 메탈릭 코팅을 위한 도금 등을 통해 구현하고 있다.

그리고, 도금 공정은 자동차 내부에 적용되는 다양한 부품에 사용되고 있으며, 크래쉬패드 조수석의 가니쉬 부품과 도어 인사이드 핸들이 대표적으로 적용되고 있다.

이와같은 기술과 관련되어 대한민국 특허 제1394968호에 금속패턴 형성방법의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은, 금속 기판상에 금속 잉크층을 형성 후 레이저를 조사하고, 금속 잉크층을 제거하여 금속 패턴을 잔류시키는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기 금속패턴의 형성방법은, 레이져로 인해 열화가 발생되어 플라스틱 기판에는 적용할 수 없으며, 레이저 패턴을 구현하는 층이 진공 증착 또는 금속 잉크층에 금속층에 패터닝을 구현하는 구성으로 레이져의 조사시 금속층과 패턴 사이에 들뜸이 발생하는 등의 단점이 있는 것이다.

또한, 대한민국 특허 제964574호에 금속소재의 표면에 대한 레이저 컬러 마킹 방법의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은, 금속 소재의 표면에 진공증착을 통해 내마모성 및 내약품성과 내산성 및 내염성이 우수한 증착층을 형성한 후, 상기 증착층에 레이저를 조사하여 레이저에 의한 열로 인해 증착층이 변색되게 함으로써, 금속소재의 표면에 대하여 다양한 문자와 도형을 컬러로 마킹할 수 있도록 하는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기 특허의 경우, 진공증착 부품에 다색 패턴의 형성은 패드 전사 후 클리어 코팅을 하거나, 음각으로 패턴 형성 후 색상을 주입하는 방법을 적용하는 것으로 양산성 및 가격 경쟁력 문제가 존재하고, 색상 종류가 증가할수록 작업 공수가 증가하여 대량 생산에 적합하지 않게 되는 단점이 있는 것이다.

이에 본 발명의 출원인이 특허 제1957443호에 플라스틱재 도금방법의 기술을 제시한바 있으며 그 구성은 도1에서와 같이 비전도성인 플라스틱의 표면에 일정패턴으로 이루어진 데코층을 형성하고, 상기 데코층을 포함하는 플라스틱의 표면에 니켈도금층을 포함하면서 도전성을 갖는 전기도금층을 형성하는 단계; 상기 패턴에 서로 다른 세기의 레이져를 각각 조사하여 서로 다른 컬러를 갖는 도금층을 형성하는 단계로서 이루어지고, 상기 전기도금층은, ABS 수지층의 상측에 전도성을 부여하도록 에칭,환원,활성1도금,활성2도금,니켈도금의 순서를 갖는 화학도금층과, 금속과 ABS 수지층의 완충역활을 수행하는 동도금층, 내식성 향상과 부식을 바지하는 반광택NI도금층, 광택 및 내식성을 부여하는 광택NI도금층, 부식전류를 분산시키는 MP-NI도금층, 내식 및 내마모성을 갖는 Cr도금층의 순서를 갖는 전기도금라인의 적층구조로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 구성 역시 크롬도금층까지 완성한 후 레이져 패턴을 형성하는 구성으로 크롬도금층 내측에 구비되는 니켈에 레이져의 조사시 초점거리 차이나 열전달의 차이에 의해 변색이 발생되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 변색을 방지하면서 선명한 도금색상의 구현이 가능하도록 하고, 자동차 내장부품을 투톤컬러의 패턴 구현이 가능한 도금공법 기술을 개발하여 자동차 내장부품에 적용함으로써 제품 고부가 가치화 및 산업 고도화를 추진하도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공하는데 있다.

또한, 니켈층이 레이저의 에너지 영역에 반응하여 색상 변화가 일어나는 현상을 이용 표면은 매끄러우면서 3차원 입체감을 구현할 수 있도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 비전도성인 플라스틱의 표면에 일정패턴을 구비하는 데코층을 형성하고, 상기 데코층을 포함하는 플라스틱의 표면에 니켈도금층이 표면에 노출토록 도전성을 갖는 전기도금층을 형성하는 단계;

상기 전기도금층의 노출되는 니켈도금층에 세기가 조절되는 레이져의 직접조사를 통하여 투톤 컬러를 갖는 도금층을 형성하는 단계;

니켈도금층의 상측에 크롬도금층을 형성하는 단계로 이루어진 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 비전도성인 플라스틱의 표면에 일정패턴으로 구분되는 데코층을 형성하고, 상기 데코층을 포함하는 플라스틱의 표면에 니켈도금층과 크롬도금층이 순차로 적층토록 도전성을 갖는 전기도금층을 형성하는 단계; 크롬도금층을 박리시켜 니켈도금층을 노출하는 단계; 상기 패턴의 전기도금층에 서로 다른 세기의 레이져를 각각 조사하여 투톤 컬러를 갖는 도금층을 형성하는 단계; 니켈도금층의 상측에 크롬도금층을 적층 형성하는 단계로 이루어진 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 전기도금층은, ABS 수지층의 상측에 전도성을 부여하는 화학도금층과, 금속과 ABS 수지층의 완충역활을 수행하는 CU층, 내식성 향상과 부식을 바지하는 반광택NI층, 광택 및 내식성을 부여하는 광택NI층, 부식전류를 분산시키는 MP-NI층, 내식 및 내마모성을 가는 Cr층의 적층구조로 이루어지고,

상기 전기도금층은, 에칭,환원,활성1도금,활성2도금,니켈도금의 순서를 갖는 화학도금층과

황산동도금,반광택니켈도금,광택니켈도금,MP니켈도금,크롬도금의 순서를 갖는 전기도금라인으로 이루어지고,

에칭조건은 CrO₃ : 380~420g/l, H₂SO₄ : 200~240 ml/l, Cr⁺ ³: 25g/l, 온도 : 60~70℃, 시간 :560~600 Sec, 환원시간조건은 20~30 Sec, 활성1조건은 비색 : 40~70, 산도 : 250~350 ml/l, 온도 : 24~32℃, 시간 :150~162 Sec, 활성2조건은 온도 : 24~32℃, 시간 :130~150 Sec, 니켈도금조건은 Ni⁺ ² : 3.5~5.5g/l, Ph :8.5~9.3, 온도 : 26~33℃, 시간 :630~650 Sec, 동도금 조건은 CuSO₄ : 180~220g/l, H₂SO₄: 60~80g/l, 온도 : 22~32℃, 시간 :1920~3600 Sec, 반광택니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂ :40~50g/l, H₃BO₃ : 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :840~1560 Sec, Ph :4.0~4.4, 광택니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂:40~50g/l, H₃BO₃ : 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :840~1560 Sec, Ph :4.1~4.5, MP니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂ :40~50g/l, H₃BO₃ : 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :60~210 Sec, Ph :4.4~4.8, 크롬도금조건은 CrO₃ : 210~270g/l, H₂SO₄ : 0.4~1,4 g/l, 온도 : 30~40℃, 시간 : 150~240 Sec의 조건으로 수행되어 동도금두께 20~30㎛, 크롬도금두께 20~30㎛, 니켈도금두께 10~15㎛를 만족하도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공한다.

또한, 본 발명의 크롬도금층의 박리는, 강한 염산을 사용하는 화학법, 가성소다 액에서 제품을 양극으로 하여 전해시키는 전해법, 연마를 이용한 물리적입 방법중 선택되는 어느 하나로 이루어진 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공한다.

계속하여, 본 발명은, 레이져를 일정 촛점거리에 위치한 전기도금층에 조사할 때 레이져의 세기와 사용 주파수 및 마킹속도중 선택되는 어느 하나의 조합에 의해 미리 정해진 색상표의 컬러로 결정토록 설치되거나

동일거리에서 조사되는 레이져의 상대 촛점거리가 변화되도록 패턴의 깊이가 다르게 형성되거나,

동일평면에 형성되는 패턴에 레이져의 촛점거리를 변화시켜 형성되는 구성중 선택되는 하나가 사용되며,

상기 레이져에 의한 조사 후 그 상측에 표면코팅공정이 더 수행되는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자동차 내장부품을 다색의 패턴 구현이 가능한 도금공법 기술을 개발하여 자동차 내장부품에 적용함으로써 제품 고부가가치화 및 산업 고도화 추진하는 효과가 있는 것이다.

또한, 표면은 매끄러우면서 3차원 입체감을 구현할 수 있도록 하는 다색 패턴의 구현이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 도금공정을 도시한 순서도이다.
도2는 본 발명에 따른 도금공정을 도시한 순서도이다.
도3 및 도4는 각각 본 발명에 따른 선명한 투톤컬러의 구현이 가능한 도금공정을 도시한 순서도이다.
도5는 본 발명의 레이져 조사에 의한 도금층의 변화상태도이다.
도6은 본 발명에 따른 일정조건하에서 측정된 레이져 조사에 따른 도금층의 색상변화도이다.
도7은 본 발명에 따른 도금층 박리에 적용되는 작업상태도이다.
도8은 본 발명에 의해 제조되는 투톤컬러 플라스틱 소재를 도시한 사진이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 작업상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, ABS수지 등의 플라스틱재로 이루어진 소재(100)의 상측에 적층형성되는 전기도금층(200)은, 도금조에 설치되면서 소재가 지그에 의해 지지되는 도금랙에 지지될 때 상기 도금랙은 음극에 연결되고, 양극은 니켈이나 동으로 이루어진 바스켓이 도금조에 각각 담겨지며, 상기 도금조의 내측에 충진되면서 도금액을 이루는 동도금액(Cu⁺²), 니켈도금액(Ni⁺²), 크롬도금액(Cr⁺ ⁶)의 금속이 소재의 표면에 부착되어 도금공정을 수행한다.

이를 구체적으로, 설명하면 먼저 비전도성인 플라스틱재로 이루어진 소재를 준비한다.(S100)

더하여, 상기 소재(100)의 표면에는 요철을 통하여 서로 구분되는 일정패턴으로 이루어진 데코층(110)을 형성한다.(S200)

이때, 상기 소재의 표면에 별도의 요철을 형성하지 않아도 되며, 상기 데코층(110)은 소재에 형성되는 표면에 구분하여 설치되어도 좋다.

그리고, 상기 데코층(110)을 포함하는 플라스틱의 표면에 니켈도금층을 포함하면서 도전성을 갖는 전기도금층(200)을 형성한다.(S300)

이때, 상기 니켈도금층은, 레이져의 조사시 반응하여 레이져의 세기에 따라 상이한 색상을 구현토록 되고, 어떠한 방법으로도 레이져 조사 영역에서 니켈도금층을 표면에 노출시키면 작업이 가능하게 된다.

또한, 상기 전기도금층(200)은, 정류기(205)에 의해 공급되는 DC전원의 양극은 바스켓에 음극은 도금랙에 각각 부여토록 된다.

원하는 금속(동도금 Cu⁺², 니켈도금 Ni⁺², 크롬도금 Cr⁺ ²)이 양이온의 형태로 음극성을 갖는 소재의 표면에 부착되어 도금층을 형성하게 된다.

그리고, 상기 도금은, 소재를 지지하는 랙(201)이 음극을 동,니켈등의 금속이 들어있는 바스켓(203)이 양극을 형성하고, 하부에는 교반기가 구비되어 도금공정을 원활하게 수행토록 한다.

계속하여, 상기와 같이 일정패턴으로 이루어져 서로 구분되는 데코층(110)에 서로 다른 세기의 레이져를 각각 조사하여 서로 다른 컬러를 갖는 도금층을 형성한다.(S400)

더하여, 상기 레이져에 의한 조사 후 그 상측에 크롬도금층을 형성하고, 상기 크롬도금층의 상부에 표면코팅공정이 더 수행되어도 좋다.(S500)

이때, 레이져에 의한 조사공정은, 전기도금층의 형성시 니켈도금층에 레이져를 직접조사하여 선명한 투톤컬러를 갖는 도금층을 형성이 가능토록 하는 것으로 종래에 적용되는 일반적인 크롬도금층의 형성 후 이를 박리하는 방법이나 크롬도금층의 형성전에 레이져에 의한 조사공정을 수행하고, 그 상부에 크롬도금층을 적층형성하는 방법이 적용된다.

그리고, 본 발명의 도금층은, ABS 수지층의 상측에 전도성을 부여하는 화학도금라인(210)과, 금속과 ABS 수지층의 완충역활을 수행하는 동도금층(231), 내식성 향상과 부식을 바지하는 반광택NI도금층(233), 광택 및 내식성을 부여하는 광택NI도금층(235), 부식전류를 분산시키는 MP-NI층(237), 내식 및 내마모성을 가는 Cr도금층(239)의 적층구조로 이루어진다.

이때, 상기 동도금층(231), 반광택NI도금층(233), 광택NI도금층(235), MP-NI층(237), Cr도금층(239)은 전기도금라인(230)에서 형성된다.

더하여, 상기 화학도금층을 이루는 화학도금라인(210)은, 에칭(211),환원(213),활성1도금(215),활성2도금(217),니켈도금(219)의 순서를 갖는다.

여기에서, 상기 화학도금층에 적용되면서 도금층에 밀착력을 부여하는 에칭조건은 CrO₃ : 380~420g/l, H₂SO₄ : 200~240 g/l, Cr⁺ ³: 25g/l, 온도 : 60~70℃, 시간 :560~600 Sec이고, 6가크롬 성분을 3가크롬으로 환원시키는 환원시간조건은 20~30 Sec 이며, 에칭표면을 촉매금속과 반응시켜 무전해 도금조건을 형성하는 활성1조건은 비색 : 40~70, 산도 : 250~350 ml/l, 온도 : 24~32℃, 시간 : 150~162 Sec 이고, 촉매층의 무전해 도금반응을 원활하게 하는 활성2조건은 온도 : 24~32℃, 시간 :130~150 Sec, 전기도금을 위해 촉매층의 금속니켓을 석출 전도성을 부여하는 니켈도금조건은 Ni⁺ ² : 3.5~5.5g/l, Ph :8.5~9.3, 온도 : 26~33℃, 시간 :630~650 Sec이다.

그리고, 상기 전기도금라인에 적용되어 광택부여 및 외부충격을 완화하는 동도금 조건은 CuSO₄ : 180~220g/l, H₂SO₄ : 60~80g/l, Cl^- : 50~100g/l, 온도 : 22~32℃, 시간 : 1920~3600 Sec이고, 구리층의 부식을 차단하는 반광택니켈도금 조건은 NiSO₄ : 260~300 g/l, NICl₂ :40~50 g/l, H₃BO₃ : 45~55 g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 : 840~1560 Sec, Ph : 4.0~4.4, 크롬층의 광택보조 및 내식성을 부여하는 광택니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300 g/l, NICl₂ :40~50 g/l, H₃BO₃ : 45~55 g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 : 840~1560 Sec, Ph : 4.1~4.5 이며, 미립자를 형성하여 크롬층의 부식을 방지하는 MP니켈도금 조건은 NiSO₄ : 260~300 g/l, NICl₂ :40~50 g/l, H₃BO₃: 45~55 g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 : 60~210 Sec, Ph : 4.4~4.8 이고, 도금의 외관 및 내마모성을 부여하는 크롬도금조건은 CrO₃ : 210~270 g/l, H₂SO₄ : 0.4~1.4 g/l, 온도 : 30~40 ℃, 시간 : 150~240 Sec의 조건으로 수행된다.

이때, 상기와 같은 조건에 의해 도금공정을 수행하면 동도금두께 20~30㎛, 크롬도금두께 20~30㎛, 니켈도금두께 10~15㎛를 만족하도록 하는 것이다.

즉, 상기의 화학도금층은 에칭조건에 의하여 산화제가 함유된 용액이 사출품 ABS성분중 부타디엔을 용출시켜 도금의 밀착력을 부여하고, 환원시 소재의 표면에 부착되어 있는 6가크롬 성분의 애칭액을 3가크롬으로 환원시키며, 활성1조건을 통하여 애칭된 표면을 촉매금속과 반응시켜 무전해도금이 일어날 수 있도록 하여 파라듐과 주석을 표면에 흡착시키고, 활성2조건에서는 촉매층중 Sn성분을 용해하고 Pd층을 활성화하여 무전해 도금반을 원활하게 하며, 니켈도금과정은 전기도금을 수행하기 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여하게 된다.

그리고, 상기 전기도금라인은, 동도금을 통하여 광택부여 및 외부충격에 대하여 쿠션성을 부여토록 하고, 반광택니켈층을 통하여 Cu층의 부식을 차단토록 하며, 광택니켈층을 통하여 Cr층의 광택보조 및 내식성 부여하고, MP니켈층을 통하여 미립자를 형성하여 Cr층의 부식을 차단토록 하며, 크롬도금층을 통하여 도금의 화려한 외관 및 내마모성을 부여토록 한다.

또한, 도7에서와 같이 상기 소재의 전기도금층에 형성되는 컬러는, 레이져를 일정 촛점거리에 위치한 전기도금층의 니켈도금층에 조사할 때 측정되는 레이져의 세기와 사용 주파수 및 마킹속도중 선택되는 어느 하나의 조합에 의해 미리 정해진 색상표의 컬러로 결정토록 설치된다.

이때, 상기 색상표는, 본 발명의 출원인이 동일조건의 반복적인 실험에 의해 도출하였다.

더하여, 상기 컬러는, 동일거리에서 조사되는 레이져의 상대 촛점거리가 변화되도록 패턴의 깊이가 다르게 요철이 형성되거나, 동일평면에 형성되는 패턴에 레이져의 촛점거리를 변화시켜 형성되는 구성중 선택되는 하나로 이루어져도 좋다.

즉, 상기 레이져의 조사에 의해 형성되는 컬러는, 레이져의 촛점거리에서 레이져의 세기, 주파수 및 마킹속도의 조절에 의해 임의로 선택할 수 있으며, 상기와 같은 방법에 의해 원하는 다양한 색상의 구현이 가능하게 된다.

계속하여, 상기 레이져에 의한 조사 후 그 상측에 표면코팅층(300)의 형성공정이 더 시행되어 도금층을 보호하면서 외측에서 미려한 표면을 얻도록 하는 것이다.

이때, 상기 표면코팅층(300)의 형성전에 크롬도금층이 더 적층형성된다.

한편, 본 발명의 크롬박리는, 도9에서와 같이 Cr도금층(239)의 형성 후 레이져조사 영역 외 나머지 부분에 마스킹 작업을 수행하여 마스킹부(236)를 형성하고, 이어서 상기 마스킹부(236)를 제외한 레이져조사 영역의 크롬도금층을 박리하여도 좋다.

더하여, 상기 레이져조사 영역에서 크롬이 박리되면 니켈도금층에 직접 레이져를 조사하여 컬러를 구현하고, 상기 레이져 조사후 다시금 니켈도금층의 상부에 크롬도금층을 형성하고, 레이져조사 영역외 나머지 부분의 마스킹을 제거(237) 하는 공정을 수행한다.

이때, 상기 마스킹작업은 마스킹액의 도포나 마스킹 테잎의 부착을 통하여 진행하고, 마스킹액의 도포시 레이져조사 영역의 나머지 부분에 대응되는 패턴의 스크린을 구비하여 도포한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도9에서 도시한 바와같이 본 발명은, 레이저를 활용한 다색 패턴으로 도금된 소재(100)는, 전기도금층(200)의 내측에 구비되는 니켈도금층이 레이저에 반응하여 색상 변화를 일으킨다는 원리를 이용한다.

즉, 상기 레이저의 조사 에너지를 다르게 하여 니켈도금층에 조사하면 니켈도금이 다양한 색상으로 변화하여 서로 다른 컬러의 패턴을 구현토록 한다.

또한, 상기와 같은 공법에 의하면 표면에 패턴이 들어나지 않기 때문에 약품, 마찰 등으로 인한 불량이 발생할 소지가 없으며 패턴 형태에 따라 입체감도 구현할 수 있도록 되고, 상기 패턴 자체가 요철형상으로 이루어져 입체감을 갖도록 하여도 좋다.

더하여, 본 발명은, 레이저 주파수에 따라 색상이 달라지는 현상을 기반으로 색상을 구현하며, 레이저의 열로 인해 표면 손상을 방지토록 하면서 전기도금층의 피막을 일정하게 유지토록 한다.

즉, 레이져의 조사에 의해 형성되는 색상에 따른 레이져 조사 거리, 주파수 영역 등의 공정을 최적화 하여 일정한 컬러를 구현토록 하고, 상기 레이져 조사거리, 주파수, 세기와 임의의 패턴에서 수행하는 마킹의 속도등은 상기표에 의해 정형화 하여 적용함으로써 신뢰성이 높은 도금공정이 수행된다.

그리고, 상기 도금의 수행공정에서 도막 두께 균일화를 위한 도금 공정을 최적화 하였으며, 상기에서 제공되는 도금액의 투입함량, 온도 및 시간, 산도 등의 한정은 출원인의 반복적인 실험에 의해 최적의 조건을 찾은 것으로 본 발명에 의하면 동도금두께 20~30㎛, 크롬도금두께 20~30㎛, 니켈도금두께 10~15㎛를 만족하도록 한다.

즉, 상기와 같은 도금두께는 출원인의 반복적인 실험에 의해 도출된 것으로 이와 같은 조건을 적용하면 레이져에 의한 조사시 도금층의 들뜸이 방지토록 되어 제품의 안정성을 높이게 된다.

더하여, 상기와 같은 전기도금라인은, 소재인 플라스틱 사출물을 랙에 장착 후 도금액에 담그는 작업을 반복하며, 이때 랙 위치에 따라 흐르는 전류 차이가 발생하고 이는 도금 두께 차이를 발생 시키게 된다.

이때, 상기와 같은 도금층 내 니켈층과 레이져가 반응하게 되며, 상기 도금 두께가 균일하지 않으면 레이저 조사 거리에 변화가 발생해 니켈층 하단의 구리층이나, 상단의 크롬층과 반응하여 원하는 색상구현이 안되거나, 에너지 응집으로 인해 도막층과 플라스틱 사출품간의 박리가 발생하게 된다.

본 발명은, 랙의 위치에 상관없이 패턴을 구현하고자 하는 위치의 도막 두께를 균일하게 유지함으로써 원하는 균일 색상의 구현이 가능하게 된다.

이때, 상기 소재는, 플라스틱 기판의 특성상 95℃ 이상의 온도에서는 도금층의 박리가 예상되기 때문에 재질 변경을 통하여 원하는 특성의 소재를 얻을 수 있다.

그리고, 상기와 같은 컬러의 구현은, 소재에 구비된 요철을 갖는 패턴으로 이루어진 데코층을 형성한 후 그 상측에 전기도금층을 형성하여 레이져의 선택적인 조사로 서로 다른 컬러를 구현하거나, 소재의 표면에 별도의 요철을 형성하지 않고 동일평면상에 전기도금층을 형성한 후 각각 구분되는 영역의 레이져 조사에 의해 구분되는 컬러를 갖는 데코층의 구현이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 레이져 조사공정은 종래의 방식과 같이 크롬도금층의 형성후 레이져를 조사하여 투톤컬러를 구현하면 크롬도금층을 통하여 전달되는 니켈도금층의 열전달 온도차로 색번짐이나 변색등이 발생되어 도금시 선명한 색상의 구현이 힘들게 되는 문제점을 개선토록 니켈도금층에 레이져를 직접조사하는 공정을 제시하여 이러한 문제를 해소토록 하였다.

즉, 본 발명은 니켈도금층을 레이져의 조사시 표면에 노출시키는 방법으로 크롬도금층의 형성전에 레이져를 조사하고, 레이져의 조사후 그 상부에 크롬도금층을 형성하거나 소재에 적층되는 크롬도금층을 박리하여 니켈도금층을 노출시켜 레이져 조사 작업을 수행토록 한다.

이러한 레이져 조사시 니켈도금층에 레이져를 직접조사하여 선명한 투톤컬러를 갖는 도금층을 형성이 가능하게 되었다.

100...소재 110...데코층
200...전기도금층 210...화학도금층
230...전기도금라인

Claims

비전도성인 플라스틱의 표면에 깊이가 다르게 형성되는 요철을 통하여 서로 구분되는 일정패턴으로 이루어지는 데코층을 형성하고, 상기 데코층을 포함하는 플라스틱의 표면에 니켈도금층과 크롬도금층을 순차로 적층하며, 상기 크롬도금층을 박리하여 니켈도금층이 표면에 노출토록 도전성을 갖는 전기도금층을 형성하는 단계;
상기 니켈도금층의 표면에는 동일거리에서 조사되는 레이져의 상대 촛점거리가 패턴의 깊이에 따라 변화되는 구성으로 투톤 컬러를 갖는 도금층을 형성하는 단계;
니켈도금층의 상측에 크롬도금층을 형성하는 단계로 이루어지며,
상기 전기도금층은, 도금조에 설치되면서 소재가 지그에 의해 지지되는 도금랙에 음극이 연결되고, 양극은 교반기를 갖는 도금조에 각각 담겨지는 니켈이나 동으로 이루어진 바스켓으로 이루어지고,
상기 전기도금층의 형성은, 동도금 Cu⁺², 니켈도금 Ni⁺², 크롬도금 Cr⁺²의 금속이 양이온의 형태로 음극성을 갖는 소재의 표면에 부착되어 도금층을 형성하며,
상기 도금은, 소재를 지지하는 랙이 음극을 동,니켈등의 금속이 들어있는 바스켓이 양극을 형성하는 구성으로 이루어지고,
ABS 수지층의 상측에 전도성을 부여하는 화학도금층과, 금속과 ABS 수지층의 완충역활을 수행하는 CU층, 내식성 향상과 부식을 바지하는 반광택NI층, 광택 및 내식성을 부여하는 광택NI층, 부식전류를 분산시키는 MP-NI층, 내식 및 내마모성을 가는 Cr층의 적층구조로 이루어지고,
상기 전기도금층은, 에칭,환원,활성1도금,활성2도금,니켈도금의 순서를 갖는 화학도금층과
황산동도금,반광택니켈도금,광택니켈도금,MP니켈도금,크롬도금의 순서를 갖는 전기도금라인으로 이루어지고,
에칭조건은 CrO₃ : 380~420g/l, H₂SO₄ : 200~240 ml/l, Cr⁺³: 25g/l, 온도 : 60~70℃, 시간 :560~600 Sec, 환원시간조건은 20~30 Sec, 활성1도금조건은 비색 : 40~70, 산도 : 250~350 ml/l, 온도 : 24~32℃, 시간 :150~162 Sec, 활성2도금조건은 온도 : 24~32℃, 시간 :130~150 Sec, 니켈도금조건은 Ni⁺² : 3.5~5.5g/l, Ph :8.5~9.3, 온도 : 26~33℃, 시간 :630~650 Sec, 동도금 조건은 CuSO₄: 180~220g/l, H₂SO₄: 60~80g/l, 온도 : 22~32℃, 시간 :1920~3600 Sec, 반광택니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂:40~50g/l, H₃BO₃: 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :840~1560 Sec, Ph :4.0~4.4, 광택니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂:40~50g/l, H₃BO₃: 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :840~1560 Sec, Ph :4.1~4.5, MP니켈도금조건은 NiSO₄ : 260~300g/l, NICl₂:40~50g/l, H₃BO₃: 45~55g/l, 온도 : 50~60℃, 시간 :60~210 Sec, Ph :4.4~4.8, 크롬도금조건은 CrO₃ : 210~270g/l, H₂SO₄ : 0.4~1,4 g/l, 온도 : 30~40℃, 시간 : 150~240 Sec의 조건으로 수행되어 동도금두께 20~30㎛, 크롬도금두께 20~30㎛, 니켈도금두께 10~15㎛를 만족하도록 하는 플라스틱의 투톤컬러 도금공법.
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