KR102530530B1 - 도금 강판의 도금층 두께 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 도금 강판의 도금층 두께 측정방법이 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도금 강판의 도금층 두께 측정방법은, 제1 영역과 제2 영역을 가지는 강판 상에 형성된 도금층을 포함하는 도금 강판을 제공하는 단계; 상기 제1 영역 상의 상기 도금층을 덮는 마스킹층을 형성하는 단계; 상기 제2 영역 상의 상기 도금층을 제거하는 단계; 상기 마스킹층을 제거하는 단계; 상기 제1 영역의 제1 표면 조도와 상기 제2 영역의 제2 표면 조도를 측정하는 단계; 및 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도의 차이로부터 상기 도금층의 두께를 산출하는 단계;를 포함한다.

Description

도금 강판의 도금층 두께 측정방법{Method of measuring thickness of coating layer for coated steel sheet}
본 발명의 기술적 사상은 도금 강판의 도금층 두께 측정방법에 관한 것이다.
강재의 내식성 및 도장성 등의 물성을 확보하기 위해 다양한 도금 소재가 사용되고 있으며, 도금층의 두께에 따라 그 물성이 결정된다. 도금층 두께가 두꺼울수록 내식성이 향상되고, 강재의 표면 결함을 은폐하는 효과가 있다. 그러나 도금층 두께가 너무 두꺼우면, 성형 시 도금층 탈락 현상에 의한 가공 결함이 발생할 우려가 있고, 제조 원가 상승이 될 수 있다. 따라서, 적절한 도금층 두께 제어를 위해 도금층의 두께를 평가할 필요가 있다.
종래에는 강판의 도금층의 두께를 산출하기 위해 습식 방식을 활용하여 무게 감소에 따른 도금량 차이를 측정하는 것일 일반적이다. 도금층이 용해되는 특정한 용액을 활용하여 도금층이 용해되기 전의 도금 강판의 무게와 용해된 후의 무게를 각각 측정하여 무게 차이를 산출하고, 이후 측정된 무게에 대하여 해당 도금 물질의 밀도를 고려하여 도금층 두께를 이론적으로 산출한다. 이러한 계산법은 도금층이 단일 물질로 구성되어 있으며 도금층 내 기공이 존재하지 않는다는 가정 하에서 계산된 값으로써, 실제 도금층의 두께를 간접적으로 평가하게 되는 한계가 있다.
다른 방법으로는, 도금층 두께를 측정하기 위해 도금 강판의 단면을 현미경으로 관찰하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 샘플 준비 과정이 복잡하고, 경우에 따라서는 도금층 두께가 부정확하게 산출되는 한계가 있다.
한국특허출원번호 제10-2013-0154471호
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 간단하면서 정확한 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 제공하는 것이다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 도금 강판의 도금층 두께 측정방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도금 강판의 도금층 두께 측정방법은, 제1 영역과 제2 영역을 가지는 강판 상에 형성된 도금층을 포함하는 도금 강판을 제공하는 단계; 상기 제1 영역 상의 상기 도금층을 덮는 마스킹층을 형성하는 단계; 상기 제2 영역 상의 상기 도금층을 제거하는 단계; 상기 마스킹층을 제거하는 단계; 상기 제1 영역의 제1 표면 조도와 상기 제2 영역의 제2 표면 조도를 측정하는 단계; 및 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도의 차이로부터 상기 도금층의 두께를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도를 측정하는 단계는, 광학식 표면조도측정기 또는 접촉식 표면조도측정기를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도금층은, 용융도금층, 화학적 증착 피막층, 또는 물리적 증착 피막층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도금층은, 아연 도금층 또는 알루미늄-실리콘 도금층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 마스킹층을 형성하는 단계는, 테이프 접착을 수행하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도금층을 제거하는 단계는, 산성 용액을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 도금 강판의 도금층 두께 측정방법은 실제 도금층 두께를 간단하고 직접적인 방식으로 측정할 수 있다. 도금층 두께 측정 샘플의 일부를 용해시켜, 도금층이 용해된 표면과 도금층이 보존된 표면을 모두 확보한다. 이후 조도 측정기를 활용하여 도금층이 용해된 표면과 도금층이 보존된 표면의 높이 차이를 측정함으로써 실제 도금층 두께를 평가함으로써, 간단하고 복잡한 장비를 구비하지 않고, 작업 현장에서 수행할 수 있다. 또한, 도금층의 두께 측정 중 오차 발생이 적으므로, 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법(S100)을 나타내는 흐름도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 구현한 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 이용하여 도금층 두께를 산출하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 이용하여 산출한 도금층 두께에 대한 실험예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법은, 실제 도금층 두께를 간단한 방식으로 측정하는 기술이다. 도금층 두께 측정 샘플의 일부를 용해시켜 도금층이 용해된 표면과 도금층이 보존된 표면을 모두 확보한다. 이후 조도 측정기를 활용하여 도금층이 용해된 표면과 도금층이 보존된 표면의 물리적 높이 차이를 측정함으로써, 실제 도금층 두께를 산출할 수 있다. 상기 도금층은 용융도금층, 화학적 증착 피막(CVD), 물리적 증착 피막(PVD) 등 모든 종류의 도금층 두께를 측정하는 분양에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법(S100)을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 제1 영역과 제2 영역을 가지는 강판 상에 형성된 도금층을 포함하는 도금 강판을 제공하는 단계(S110); 상기 제1 영역 상의 상기 도금층을 덮는 마스킹층을 형성하는 단계(S120); 상기 제2 영역 상의 상기 도금층을 제거하는 단계(S130); 상기 마스킹층을 제거하는 단계(S140); 및 상기 제1 영역의 제1 표면 조도와 상기 제2 영역의 제2 표면 조도를 측정하는 단계(S150); 및 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도의 차이로부터 상기 도금층의 두께를 측정하는 단계(S160);를 포함한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 구현한 개략도들이다.
도 2를 참조하면, 강판(110) 상에 도금층(120)이 형성된 도금강판(100)을 제공한다. 강판(110)은 제1 영역(111)과 제2 영역(112)을 포함한다. 강판(110)은 다양한 강판을 포함할 수 있다.
도금층(120)은 용융도금층, 화학적 증착 피막층, 물리적 증착 피막층 등을 포함할 수 있다. 도금층(120)은, 예를 들어 아연 도금층 또는 알루미늄-실리콘 도금층, 또는 금속 도금층을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 강판(110)의 제1 영역(111) 상의 도금층(120)을 덮는 마스킹층(130)을 형성한다. 이에 따라, 강판(110)의 제2 영역(112) 상의 도금층(120)은 노출된다.
마스킹층(130)은 테이프를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 마스킹층을 형성하는 단계(S120)는, 테이프 접착을 수행하여 이루어질 수 있다. 상기 테이프는 도금층(120)이 강판(110)으로부터 벗겨지지 않는 접착력을 가져야 하며, 또한 제거 시에 접착제와 같은 잔류물이 도금층(120) 상에 잔존하지 않는 특성이 요구된다. 또한, 상기 테이프는 산성 용액에 대하여 반응성이 없거나 거의 없는 것이 요구된다. 상기 테이프는 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 마스킹층(130)이 테이프 이외의 다른 물질로 형성되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
도 4를 참조하면, 강판(110)의 제2 영역(112) 상의 도금층(120)을 제거한다. 상기 도금층을 제거하는 단계(S130)는, 염산, 질산, 황산, 왕수, 불산 등의 다양한 산성 용액을 이용하여 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 강판(110)의 제1 영역(111) 상의 도금층(120) 상의 마스킹층(130)을 제거한다. 이에 따라, 강판(110)의 제1 영역(111) 상에는 도금층(120)이 위치하고, 강판(110)의 제2 영역(112) 상에는 도금층(120)이 제거되어 강판(110)의 표면이 노출된다.
도 6을 참조하면, 강판(110)의 제1 영역(111)의 제1 표면 조도와 강판(110)의 제2 영역(112)의 제2 표면 조도를 조도측정기(190)를 이용하여 측정한다. 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도는, 광학식 표면조도측정기 또는 접촉식 표면조도측정기를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도는, 동시에 측정되거나 또는 별개로 측정될 수 있다.
이어서, 상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도의 차이로부터 상기 도금층의 두께를 산출한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 이용하여 도금층 두께를 산출하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 도금층을 제거하지 않은 도금층 표면 영역과 도금층을 제거하여 강판이 노출된 강판 표면 영역을 가로질러 조도(roughness)를 측정한다. 상기 도금층 표면 영역에서 조도 최대값(Rmax)을 취득할 수 있고, 상기 강판 표면 영역에서 조도 최소값(Rmax)을 취득할 수 있다. 이에 따라, 도금층의 두께는 하기의 식에 의하여 산출될 수 있다.
도금층 두께 = Rmax - Rmax
참고로, 기준선을 0으로 설정하면, 조도 최대값(Rmax)은 양의 값이 되고, 조도 최소값(Rmax)은 음의 값이 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 강판의 도금층 두께 측정방법을 이용하여 산출한 도금층 두께에 대한 실험예를 나타낸다.
도 8의 (a)를 참조하면, 도금층이 일부 제거된 도금 강판이 나타나 있다. 즉, 도금 강판은 도금층 표면과 강판 표면이 노출된다. 조도(roughness) 측정 영역은 노출된 상기 도금층 표면과 상기 강판 표면을 가로질러 측정한다.
도 8의 (b)를 참조하면, 도금층 표면에서 조도의 최대값을 측정하게 되고, 강판 표면에서 조도의 최소값을 측정할 수 있다. 상기 최대값과 최소값의 차이가 도금층의 두께로서 산출될 수 있다. 즉, 그래프에 따르면, 최대값은 4.3 μm이고, 최소값은 -4.3 μm이다. 이들의 차이는 8.6 μm가 되며, 따라서 도금층의 두께를 8.6 μm 로 산출한다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (6)

  1. 제1 영역과 제2 영역을 가지는 강판 상에 형성된 도금층을 포함하는 도금 강판을 제공하는 단계;
    상기 제1 영역 상의 상기 도금층을 덮는, 산성 용액에 대하여 반응성이 없는 폴리머 물질을 포함하는, 마스킹층을 형성하는 단계;
    상기 제2 영역 상의 상기 도금층을 상기 산성 용액을 이용하여 제거하는 단계;
    상기 마스킹층을 제거하는 단계;
    상기 제1 영역의 제1 표면 조도와 상기 제2 영역의 제2 표면 조도를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도의 차이로부터 상기 도금층의 두께를 산출하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 표면 조도와 상기 제2 표면 조도를 측정하는 단계는, 광학식 표면조도측정기 또는 접촉식 표면조도측정기를 이용하여 수행되며,
    상기 도금층의 두께는, 상기 도금층의 표면 영역에서 취득한 조도 최대값과 상기 강판의 표면 영역에서 취득한 조도 최소값의 차이로서 산출되는,
    도금 강판의 도금층 두께 측정방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금층은,
    용융도금층, 화학적 증착 피막층, 또는 물리적 증착 피막층을 포함하는,
    도금 강판의 도금층 두께 측정방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금층은,
    아연 도금층 또는 알루미늄-실리콘 도금층을 포함하는,
    도금 강판의 도금층 두께 측정방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹층을 형성하는 단계는,
    테이프 접착을 수행하여 이루어지는,
    도금 강판의 도금층 두께 측정방법.
  6. 삭제
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