KR102471961B1 - 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102471961B1
KR102471961B1 KR1020170088284A KR20170088284A KR102471961B1 KR 102471961 B1 KR102471961 B1 KR 102471961B1 KR 1020170088284 A KR1020170088284 A KR 1020170088284A KR 20170088284 A KR20170088284 A KR 20170088284A KR 102471961 B1 KR102471961 B1 KR 102471961B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum
plate
iron
magnesium alloy
coating layer
Prior art date
Application number
KR1020170088284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190007199A (ko
Inventor
신희상
이건용
Original Assignee
르노코리아자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 르노코리아자동차 주식회사 filed Critical 르노코리아자동차 주식회사
Priority to KR1020170088284A priority Critical patent/KR102471961B1/ko
Publication of KR20190007199A publication Critical patent/KR20190007199A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102471961B1 publication Critical patent/KR102471961B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/20Pretreatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/42Electroplating: Baths therefor from solutions of light metals
    • C25D3/44Aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

마그네슘 합금 판재를 사용한 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법이 제공된다. 이 자동차용 이중 금속판재구조는, 차체 조립 전에 마그네슘 합금 판재 상에 금속코팅층을 형성하고 이를 철계 또는 알루미늄계 판재와 결합한 후 하도 도장을 시행하기 때문에, 갈바닉 부식이나 도장 과정에서의 욕조 오염을 최소화할 수 있다.

Description

자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법{Double metal sheets for automobile and method for manufacturing the same}
본 발명은 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무게 대비 강도가 높고 부식우려가 없는 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차 메이커 입장에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 자동차 경량화이다. 자동차의 무게가 가벼우면 에너지 효율성이 극대화되어 연비 개선에 이롭기 때문입니다. 자동차 경량화를 위하여 기존 재료를 대체할 수 있는 새로운 소재의 개발이 연구되고 있다. 예컨대, 마그네슘 합금 판재는 금속 판재 중 무게 대비 강도가 가장 높아서 기존 강판을 대체할 경량화 소재로 주목 받고 있다. 하지만, 마그네슘 합금 판재를 자동차용 내/외 판재에 적용하고자 하는 경우 자동차 도장에 문제가 발생하여 실용성이 떨어지는 문제가 있다. 이하 일반적인 자동차 도장공정을 기반으로 마그네슘 합금 판재를 사용하기 어려운 이유를 자세히 설명한다.
자동차용 도장은 내산성, 내식성, 내후성 등의 내구성과 색채, 도장 외관의 의장성 등 품질을 위해 여러 가지가 요구된다. 요구되는 품질을 만족시키기 위해서 자동차용 도장에서는 특정 기능을 가진 도장으로 적층하고 있다. 자동차용 도장은 하도 도장 공정 → 중도 도장 공정 → 상도 도장 공정의 순으로 적층한다. 여기서, 하도 도장 공정은 탈지, 화성 처리 및 전착 도장 등으로 이루어진다.
만일 마그네슘 합금 판재를 이용하는 경우 하도 도장 공정에서 문제가 발생한다. 즉, 화성 처리 과정에서 처리 욕조에 담긴 산성계열의 화성처리액에 의해 마그네슘 합금 판재로부터 마그네슘이 용출되어 욕조를 오염시키게 된다. 욕조가 오염되면 후속하는 전착 도장 처리 시에 도장 품질을 현저히 저하시키게 된다. 나아가 강판에 마그네슘 합금 판재를 직접 접촉하여 사용하는 경우, 두 금속 간의 표준전극전위의 차이가 매우 커서 습한 환경에서는 마그네슘 합금 판재에 급격한 갈바닉 부식이 발생한다.
마그네슘 용출이나 갈바닉 부식을 극복하기 위하여, 차체 조립 전에 마그네슘 합금 판재에 대해서만 별도로 유기 절연피막을 도포하는 과정을 추가하는 노력이 있었다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 이러한 노력에 대하여 자세히 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 마그네슘 합금 판재를 이용한 하도 도장 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 과정을 거쳐 완성된 이중 금속판재구조의 단면도이다.
종래에 사용하던 철계 또는 알루미늄계 판재(3)를 준비하고(S10), 이를 부품 성형한다(S12).
마그네슘 합금 판재(1)를 준비하고(S20), 이를 부품 성형한다(S22). 마그네슘 합금 판재로 성형된 부품에 대하여 그 표면에 유기 절연피막을 형성한다(S24).
이어서 철계 또는 알루미늄계 판재(3)로 이루어진 부품과, 마그네슘 합금 판재(1)로 이루어진 부품을 결합하여 이중 금속판재로 된 부품을 완성하고 이를 이용하여 차체를 조립한다(S30). 조립된 차체에 대하여 하도 도장을 실시한다(S40). 여기서 하도 도장 공정은 탈지, 화성 처리 및 전착 도장 등으로 이루어진다.
도 2를 참조하여 하도 도장이 완성된 차체의 단면을 살펴보면 다음과 같은 구조를 가진다. 먼저, 유기 절연피막 형성 과정(S24)을 수행함으로써 마그네슘 합금 판재(1)의 외부에는 유기 절연피막(2)이 형성된다. 차체 조립 과정(S30)을 거치면서 유기 절연피막(2)이 도포된 마그네슘 합금 판재(1)와, 철계 또는 알루미늄계 판재(3)가 결합하여 이중 금속판재를 형성한다. 마지막으로 전착도장을 거치면서 이중 금속판재의 외면에 전착도장막(4)이 형성된다.
여기서, 전착도장막(4)이 이중 금속판재의 외면에 균일하게 형성되지 않는 문제가 발생한다. 전착도장은 전기가 통하는 금속 표면에 대해서만 코팅되는 특성이 있기 때문에, 유기 절연피막(2)으로 둘러싸인 마그네슘 합금 판재(1)에는 전착도장막(4)이 형성되지 않는다. 특히, 철계 또는 알루미늄계 판재(3)와 마그네슘 합금 판재(1)의 결합부 가장자리(A)의 경우 부식에 취약한 상태로 외부로 드러나게 된다. 또한, 유기 절연피막(2)은 마그네슘 합금 판재(1)와 철계 또는 알루미늄계 판재(3)와의 접합강도를 떨어뜨리는 원인이 된다.
나아가 차체조립 이전에 마그네슘 합금 판재(1)를 위해 별도의 도장공장을 수행하는 경우, 추가 공정에 따른 제조비용이 상승하는 문제도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 갈바닉 부식이나 욕조 오염을 최소화한 자동차용 이중 금속판재구조를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이러한 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조는, 양면에 금속코팅층이 형성된 마그네슘 합금 판재; 상기 마그네슘 합금 판재에 결합된 철계 또는 알루미늄계 판재; 및 상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재로 이루어진 이중 금속판재의 외면에 형성된 전착도장막을 포함한다. 여기서, 상기 금속코팅층은 상기 철계 또는 알루미늄계 판재와 직접 접촉한다.
상기 금속코팅층은 아연, 아연합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 금속코팅층은 치환도금, 전해도금 또는 증착 도금을 이용하여 상기 마그네슘 합금 판재에 형성될 수 있다.
상기 이중 금속판재는 자동차용 압연 판재 또는 주조 판재일 수 있다.
상기 이중 금속판재는 자동차용 후드, 루프, 트렁크 리드 또는 펜더에 사용될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법은, 철계 또는 알루미늄계 판재를 이용하여 부품 성형을 하는 단계; 마그네슘 합금 판재의 양면에 금속코팅층을 형성한 후 부품 성형을 하거나, 마그네슘 합금 판재로 부품 성형을 한 후 금속코팅층을 형성하는 단계; 상기 철계 또는 알루미늄계 판재로 된 부품과, 상기 마그네슘 합금 판재로 된 부품이 결합된 이중 금속판재를 이용하여 차체를 조립하는 단계; 및 상기 차체에 하도 도장을 수행하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 금속코팅층은 상기 철계 또는 알루미늄계 판재와 직접 접촉하고, 상기 하도 도장 과정에서 상기 이중 금속판재의 외면에 균일한 전착도장막이 형성된다.
상기 금속코팅층은 아연, 아연합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 금속코팅층은 치환도금, 전해도금 또는 증착 도금을 이용하여 상기 마그네슘 합금 판재에 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 구체적인 내용 및 도면들에 포함되어 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법에 의하면, 기본적으로 마그네슘 합금 판재를 이용함으로써 강판만을 사용할 때와 비교하여 무게는 낮추되 강도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 부품 성형 전에 마그네슘 합금 판재에 금속코팅층을 형성하기 때문에 후속하는 화성처리나 전착도장에서 마그네슘이 외부로 노출되지 않는다. 따라서, 마그네슘 이온 용출을 최소화하여 욕조오염을 지연함으로써 우수한 도장 품질을 얻을 수 있다.
나아가 금속코팅층으로 아연 또는 아연합금을 사용하는 경우, 철계 또는 알루미늄계 판재와 금속코팅층 간의 표준전극전위 차가 없거나 현저히 줄어들게 되어 갈바닉 부식에 대한 염려가 없다.
도 1은 종래 기술에 따른 마그네슘 합금 판재를 이용한 하도 도장 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 과정을 거쳐 완성된 이중 금속판재구조의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조가 적용가능한 부품을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 후드를 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 하도 도장 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 "판재"는 얇고 평평한 금속판(sheet metal)을 의미한다. 여기서 "금속판"은 통상의 금속판 원소재를 의미하거나, 평평한 부품형태의 가공재(예컨대, 패널)을 의미할 수 있다. 판재를 형성하는 방법에 따라 압연 판재 및 주조 판재로 나뉠 수 있다. 압연 판재는 금속재료를 회전하는 2개의 롤 사이로 통과시켜 가공한 판재를 말하며, 주조 판재는 금속재료를 녹여 원하는 모양의 주형에 주입하여 응고시킨 판재를 말한다. 또한, 본 발명의 "이중 금속판재구조"는 두 개의 금속판을 각각 형성하여 적어도 일부가 접촉하도록 접합하거나 결합한 구조 또는 부품을 의미한다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 자동차용 이중 금속판재구조가 사용되는 범위를 살펴본다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조가 적용가능한 부품을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 후드를 자른 단면도이다.
본 발명의 이중 금속판재구조는 자동차 차체, 후드(10), 루프(12), 트렁크 리드(14), 또는 펜더(16) 등에 사용될 수 있다. 또한 도시하지는 않았으나 자동차 도어, 테일게이트, 각 부품을 연결하는 힌지 등에도 사용될 수 있다. 도 4를 참조하면, 후드(10)는 두 개의 판재의 끝단이 서로 접합된 이중 금속판재구조를 가진다. 아우터 패널(outer panel)과 이너 패널(inner panel)은 각각 용도에 적합한 금속재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 아우터 패널은 미려한 도장성과 함께 외부 충돌에 대한 내덴트성(dent resistance)이 높은 철계 또는 알루미늄계 판재(3)로 구성될 수 있다. 반면, 이너 패널은 내구성, 강도 등이 우수한 마그네슘 합금 판재(1)로 구성될 수 있다. 여기서 마그네슘 합금 판재(1)의 양면에는 금속코팅층(20)이 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 마그네슘 합금 판재(1)는 자동차 차체를 구성하기에 적합한 압연 판재로 구성될 수 있는데, 바람직하게는 알루미늄 함량이 2 내지 4wt%인 것이 좋다. 예컨대, AZ31B 마그네슘 합금(2.5-3.5 wt% Al, 0.6-1.4 wt% Zn, 0.2-1.0 wt% Mn, 나머지가 Mg 및 불가피한 불순물)을 사용할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이중 금속판재구조가 사용되는 부품에 따라 마그네슘 합금 판재(1)는 주조 판재로 구성될 수도 있다. 예컨대, 주조 판재로는, AM60 마그네슘 합금(5.5-6.5 wt% Al, 0.26-0.6 wt% Mn, 나머지가 Mg 및 불가피한 불순물) 또는 AZ91 마그네슘 합금(8.3-9.7 wt% Al, 0.35-1.0 wt% Zn, 0.15-0.5 wt% Mn, 나머지가 Mg 및 불가피한 불순물) 등이 사용될 수 있다.
이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법에 대하여 자세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법을 순차적으로 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 하도 도장 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 금속판재구조를 나타낸 단면도이다.
먼저, 철계 또는 알루미늄계 판재(3)를 준비하고(S10), 이를 부품 성형한다(S12).
이와 별도로, 마그네슘 합금 판재(1)를 준비하고(S20), 마그네슘 합금 판재(1)의 양면에 금속코팅층(20)을 형성한다(S21). 금속코팅층(20)은 마그네슘 합금 판재(1)에 대한 갈바닉 부식 및 마그네슘 이온 용출을 방지하기 위한 것으로, 철계 또는 알루미늄계 판재(3)와의 표준전극전위 차이를 현저히 줄일 수 있는 아연, 아연합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 아연합금으로는 Zn-Ni 합금(0-15wt% Ni, 나머지가 Zn 및 불가피한 불순물)이 있으며, 알루미늄합금으로는 Al-Mn 합금(0-30wt% Mn, 나머지가 Al 및 불가피한 불순물) 또는 Al-Si 합금(0-15wt% Si, 나머지가 Al 및 불가피한 불순물)이 있다. 예컨대, 판재(3)가 철계 금속인 경우 아연 또는 아연합금으로 된 금속코팅층(20)을 사용하면 두 판재(1, 3) 간의 직접 접촉을 방지하여 두 판재(1, 3) 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 효과가 있다. 또한, 판재(3)가 알루미늄계 금속인 경우 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 금속코팅층(20)을 사용하면 마찬가지로 두 판재(1, 3) 간의 직접 접촉을 방지하여 두 판재(1, 3) 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 효과가 있다. 이러한 금속코팅층(20)은 치환도금, 전해도금 또는 증착 도금(vapor deposition)을 이용하여 형성될 수 있다. 여기서 증착 도금은 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착 등의 코팅방법을 포함한다. 이어서 금속코팅층(20)이 형성된 마그네슘 합금 판재(1)를 부품 성형한다(S22). 본 실시예에서 마그네슘 합금 판재(1)는 압연 판재로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 마그네슘 합금 판재(1) 상에 금속코팅층(20)을 형성한 후 부품 성형하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이 경우 마그네슘 합금 판재(1)는 압연 판재인 것이 바람직하다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마그네슘 합금 판재(1)로 부품 성형을 한 후에 금속코팅층(20)을 형성할 수도 있다. 이 경우 마그네슘 합금 판재(1)는 압연 판재는 물론 주조 판재로 이루어질 수도 있다.
철계 또는 알루미늄계 판재(3)로 이루어진 부품과, 금속코팅층(20)이 형성된 마그네슘 합금 판재(1)로 이루어진 부품을 결합하여 이중 금속판재로 된 부품을 완성하고, 이를 이용하여 차체를 조립한다(S30). 조립된 차체에 대하여 하도 도장을 실시한다(S40).
하도 도장 공정은 이하 도 6을 참조하여 자세히 설명한다. 도 6은 도 5의 하도 도장 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 실시예에서 하도 도장 공정은 전처리 공정(탈지와 화성처리)과 전착도장 공정을 포함하는 개념으로 사용된다. 우선, 차체를 조립하고 나면(S30) 차체 표면에는 금속이 녹스는 것을 방지하는 방청유(rust preventive oil)가 묻게 된다. 차체를 욕조에 넣어 기름을 완전히 제거하는 탈지(S41)를 거쳐, 도장과의 밀착성을 향상시키도록 강판 표면을 인산염으로 처리하는 화성 처리(chemical conversion treatment)를 수행한다(S42). 이어서 차체의 표면을 조정하고 물로 세척하는 수세를 수행한다(S43). 전착 도장(electrodeposition coating) 공정은 차체의 방청 성능을 목적으로 하며 도장하기 힘든 부분까지 도장하기 위하여 욕조에 차체를 담그고 전기를 통하여 도장을 한다(S44). 이어서 수세 공정을 거쳐(S45) 차체를 건조함으로써(S46), 전체적인 하도 도장 공정이 마무리된다.
도 7은 하도 도장이 완성된 차체의 단면을 나타낸 것이데, 예컨대 도 4의 후드(10) 중 두 판재의 결합부분(B)의 단면일 수 있다. 본 발명의 자동차용 이중 금속판재구조를 살펴보면, 차체 조립(S30) 전에 금속층 코팅 과정(S21)을 진행함으로써 마그네슘 합금 판재(1)의 양면에 금속코팅층(20)이 형성되어 있다. 이어서 차체 조립 과정(S30)을 거치면서 금속코팅층(20) 중 어느 하나에는 철계 또는 알루미늄계 판재(3)가 결합하여 이중 금속판재를 형성한다. 여기서, 금속코팅층(20)은 철계 또는 알루미늄계 판재(3)와 직접 접촉하는데, 두 금속 간에 표준전극전위의 차이가 작아서 갈바닉 부식을 방지할 수 있다.
이러한 이중 금속판재구조로 이루어진 차체에 대하여 화성처리(S42)를 진행하더라도 금속코팅층(20)에 의해 마그네슘이 외부로 노출되지 않기 때문에 마그네슘 이온의 용출을 최소화하여 욕조오염을 지연시킬 수 있다. 또한, 전착도장 과정(S44)에서 이중 금속판재구조의 외면이 모두 금속재질로 이루어져 있기 때문에 이중 금속판재의 외면 전체에 대하여 균일한 전착도장막(4)이 형성된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 마그네슘 합금 판재
2: 유기 절연피막
3: 철계 또는 알루미늄계 판재
4: 전착도장막
10: 후드
12: 루프
14: 트렁크 리드
16: 펜더
20: 금속코팅층

Claims (7)

  1. 양면에 금속코팅층이 형성된 마그네슘 합금 판재;
    상기 금속코팅층을 사이에 두고 상기 마그네슘 합금 판재에 결합된 철계 또는 알루미늄계 판재; 및
    상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재로 이루어진 이중 금속판재의 외면에 형성된 전착도장막을 포함하되,
    상기 금속코팅층은 상기 철계 또는 알루미늄계 판재와 직접 접촉하고,
    상기 철계 또는 알루미늄계 판재가 철계 금속으로 이루어지는 경우 상기 금속코팅층은 상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 아연 또는 아연 합금으로 이루어지고,
    상기 철계 또는 알루미늄계 판재가 알루미늄계 금속으로 이루어지는 경우 상기 금속코팅층은 상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 금속판재구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속코팅층은 치환도금, 전해도금 또는 증착 도금을 이용하여 상기 마그네슘 합금 판재에 형성되는 자동차용 이중 금속판재구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이중 금속판재는 자동차용 압연 판재 또는 주조 판재인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 금속판재구조.
  5. 철계 또는 알루미늄계 판재를 이용하여 부품 성형을 하는 단계;
    마그네슘 합금 판재의 양면에 금속코팅층을 형성한 후 부품 성형을 하거나, 마그네슘 합금 판재로 부품 성형을 한 후 금속코팅층을 형성하는 단계;
    상기 마그네슘 합금 판재로 된 부품과, 상기 금속코팅층을 사이에 두고 상기 마그네슘 합금 판재로 된 부품과 결합한 상기 철계 또는 알루미늄계 판재로 된 부품으로 이루어진 이중 금속판재를 이용하여 차체를 조립하는 단계; 및
    상기 차체에 하도 도장을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 금속코팅층은 상기 철계 또는 알루미늄계 판재와 직접 접촉하고,
    상기 하도 도장 과정에서 상기 이중 금속판재의 외면에 균일한 전착도장막이 형성되고,
    상기 철계 또는 알루미늄계 판재가 철계 금속으로 이루어지는 경우 상기 금속코팅층은 상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 아연 또는 아연 합금으로 이루어지고,
    상기 철계 또는 알루미늄계 판재가 알루미늄계 금속으로 이루어지는 경우 상기 금속코팅층은 상기 마그네슘 합금 판재와 상기 철계 또는 알루미늄계 판재 간의 표준전극전위 차이를 줄이는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 금속코팅층은 치환도금, 전해도금 또는 증착 도금을 이용하여 상기 마그네슘 합금 판재에 형성되는 자동차용 이중 금속판재구조의 제조방법.
KR1020170088284A 2017-07-12 2017-07-12 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법 KR102471961B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170088284A KR102471961B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170088284A KR102471961B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190007199A KR20190007199A (ko) 2019-01-22
KR102471961B1 true KR102471961B1 (ko) 2022-11-28

Family

ID=65320537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170088284A KR102471961B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102471961B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11899139B2 (en) 2019-09-20 2024-02-13 Intel Corporation Photonic devices with redundant components and their applications
GB202106428D0 (en) * 2021-05-05 2021-06-16 Mclaren Automotive Ltd Aluminium and magnesium coated part assembly

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261358A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd マグネシウム合金部材の締結構造

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1524336A1 (de) * 2003-10-18 2005-04-20 Aluminal Oberflächtentechnik GmbH & Co. KG Mit einer Aluminium-/Magnesium-Legierung beschichtete Werkstücke

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261358A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd マグネシウム合金部材の締結構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190007199A (ko) 2019-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107923024B (zh) 用于从涂覆基于铝的金属涂层的钢板开始制造可磷酸盐化部件的方法
CN112981298A (zh) 涂覆有基于铝的金属涂层的钢板
CN102730080B (zh) 关闭组件及其制造方法
JP7076514B2 (ja) 局所的に補強された被覆鋼板を含む車両用パネル
KR102471961B1 (ko) 자동차용 이중 금속판재구조 및 이의 제조방법
KR20180050699A (ko) 알루미늄 기반의 금속 코팅으로 코팅되고 티타늄을 포함하는 강판
US20180179642A1 (en) Component, in Particular Structural Component, for a Motor Vehicle, as well as a Method for Producing a Component
US20050146162A1 (en) Stainless frame construction for motor vehicles
CN108215657A (zh) 一种汽车轮毂
DE102009030426A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils
CA3136567C (en) Assembly of an aluminium component and of a press hardened steel part having an alloyed coating comprising silicon, iron, zinc and magnesium, the balance being aluminum
US20180229778A1 (en) Mechanical interface
JPS63250498A (ja) 耐食構造を有するマグネシウム合金部材
CN109750341B (zh) 涂覆至少一个表面包含铝合金的白车身结构的方法
JP3406324B2 (ja) 自動車の塗装方法
JPS6196074A (ja) アルミ材と鋼材が組合された製品の化成処理方法
JPH10204654A (ja) 金属表面処理方法
JP3255625B2 (ja) リン酸塩処理性および耐電食性に優れた複合材
RU2788614C1 (ru) Сборочный узел из алюминиевого компонента и стальной детали, закаленной под давлением, имеющей сплавное покрытие, которое включает в себя кремний, железо, цинк и магний, и остаток представляет собой алюминий
JPH01108396A (ja) カチオン電着塗装用ガルバニール鋼板の製法
JPS6075367A (ja) 自動車製造方法
US20230243060A1 (en) Thermally modified oxide based pretreatments for metals and methods of making the same
JPS62284087A (ja) 塗膜密着性に優れた表面処理鋼板およびその製造方法
JPH06297901A (ja) アルミホイール
JPH0617289A (ja) 密着性に優れた電気めっきアルミニウム板とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant