KR19980065637A

KR19980065637A - 알루미늄 소재에 적용가능한 크로메이트 용액 및 표면처리방법

Info

Publication number: KR19980065637A
Application number: KR1019970000743A
Authority: KR
Inventors: 방동환
Original assignee: 윤종열; 이두규; 방동환; 방일환
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1998-10-15

Abstract

본 발명은 알루미늄 소재 표면에 크로메이트 표면처리를 하기 위한 크로메이트 용액 및 그 표면처리방법에 관한 것이다.

다이캐스팅용으로 쓰이는 알루미늄은 중급품으로서 알루미늄 순도가 낮아서 지중매설하는 제품의 경우 부식이 심하게 되는 등 문제가 많았으나, 본원발명에 따르는 크로메이트 처리용액은 알루미늄 소재 표면에 피막을 형성하여 알루미늄 소재의 내식성 등의 물성을 향상시킨 것이다. 본원발명의 크로메이트 처리용액의 조성비는 다음과 같다.

물 1ℓ에 CrO₃1.8 ∼4g, HF 0.4∼0.7g, Na 0.2∼0.5g, (NH₄)₂Cr₂O₇1∼2.5g, 불화소다 0.01∼0.03g, R₃[Fe(CN)] 0.01∼0.03g, H₂PO₄0.4∼0.6g, H₂SO₄0.3∼0.55g을 혼합한 용액.

Description

알루미늄 소재에 적용가능한 크로메이트 용액 및 표면처리방법

본 발명은 금속성 소재표면 코팅에 관한 것으로서 특히 알루미늄 소재표면의 부식방지 등 금속의 물성을 향상시키기 위한 크로메이트 용액, 그 제조방법 및 표면처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 크로메이트처리(chromate conversion coating)는 강판(iron plate) 표면에 아연도금을 한 후 아연도금 표면에 광택, 내식성 또는 색상부여 등을 위해 처리하는 것으로 알려져 있다.

그러나 종래의 강판용 크로메이트 처리용액은 내식성, 부착력 등이 떨어져 알루미늄 소재 표면처리에는 부적당하였으며 특히, 알루미늄 다이캐스팅(Aluminum Diecasting)용 소재 즉, 순도 80%이상 99%이하의 중급 알루미늄 소재의 표면을 처리하기에는 부적합하였다.

대체로 다이캐스팅용 알루미늄 소재는 순도가 떨어지는 즉, 불순물이 10∼20%이상 함유된 중금 알루미늄을 사용하는 바, 일정시간이 흐르면 알루미늄 소재가 부식되기 마련이다. 더우기 다이캐스팅으로 제작된 알루미늄 부품 중 통신기기용 지중매설 다이캐스팅 등에 사용하는 부품들은 땅속에 묻히게 되므로 그 부식정도가 더욱 심하다.

따라서 통신케이블을 보호하는 다이캐스팅 소재, 예를 들어 알루미늄 케이스, 피복소재 등이 쉽게 부식되어 유지보수작업이 번거롭고, 비용이 많이 들게 되는 것이다.

본 발명의 제1목적은 다이캐스팅으로 제작된 알루미늄 부품의 표면을 코팅하여 내식성을 크게 향상시키는 크로메이트 처리용액을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 본 발명에 따르는 크로메이트 처리용액의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 본 발명에 따르는 크로메이트 처리용액으로 알루미늄 소재를 표면처리하는 방법을 제공하는 것이다.

다이캐스팅용 알루미늄에는 부식발생성분 즉, Fe, Cu, Si, Mg등이 함유되어 있으므로 알루미늄 소재의 표면에도 상기 불순물이 있게 마련이다.

따라서 본 발명에 따르는 크로메이트 처리용액에 알루미늄 소재를 침적 등의 방법으로 코팅을 하면 알루미늄 소재표면에 있던 Fe, Cu, Si, Mg등의 부식발생성분이 Cr성분으로 대체되면서 피막을 형성하여 표면에 내식성이 강화된다.

본 발명에 따르면 본 발명의 크로메이트 용액은 이하에 기술한 바와 같이 혼합한 용액이다.

CrO₃:_:1.8 ∼4g/ℓ

HF : 0.4∼0.7g/ℓ

Na : 0.2∼0.5g/ℓ

(NH₄)₂Cr₂O₇: 1∼2.5g/ℓ

불화소다 : 0.01∼0.03g/ℓ

R₃[Fe(CN)] : 0.01∼0.03g/ℓ

H₂PO₄: 0.4∼0.6g/ℓ

H₂SO₄: 0.3∼0.55g/ℓ

상기 성분들 중 CrO₃는 무수크롬산과 중크롬산을 사용하여 Cr은 3가 및 6가 어느것을 사용해도 좋다. CrO₃는 크로메이트 용액에 의한 피막에 정전성과 부착력을 향상시킨다.

HF는 알루미늄 소재표면에 존재하는 불순물을 제거하는 작용을 하며 과다하게 사용하면 좋지 않은 영향을 미치므로 0.4∼0.7g/ℓ 범위내에서만 사용하는것이 바람직하다.

Na은 중화제 역할을 한다.

H₂PO₄는 크로메이트 피막형성작용을 한다.

R₃[Fe(CN)]는 상기 혼합물들이 상호간 화학반응을 일으키지 않도록 안정하게 하는 안정제 역할을 한다.

[실시예]

물 1ℓ에 CrO₃2.5g/ℓ, HF 0.35g/ℓ, Na 0.3g/ℓ, (NH₄)₂Cr₂O₇1.2g/ℓ, 불화소다 0.02g/ℓ, R₃[Fe(CN)] 0.02g/ℓ, H₂PO₄0.5g/ℓ, H₂SO₄0.4g/ℓ를 혼합하여 크로메이트 용액을 만들었다.

상온 (25∼35˚C)에서 상기 용액에 알루미늄 소재(JIS ADC 10; A1에 Mg 0.5wt, Mn 0.5wt%, Si 8.5wt, Cu 3.0wt%가 함유)를 5∼30초동안 침적함과 동시에 흔들어 준다.

상기 침적한 소재들 침적후 30∼60초 경과후 꺼내어 상온의 흐르는 물로 처리용액이 충분히 씻겨내려 갈 정도로 1차 수세하고, 50∼60˚C의 물에 침적하여 1∼2분 동안 2차 수세후 꺼내서 서냉시키면서 건조시킨다.

상기 실시예로 얻은 크로메이트 피막은 생성당시는 약하고 젤라틴과 같은 피막이라 이를 건조시키면 서서히 중화되며 소수성으로 되고, 물에 녹지 않으며 따라서 내마모성이 향상된다. 약 60˚C이하에서 가열하면 경화가 촉진된다.

상기 피막의 두께는 2∼10㎛이하이고 피막의 색채는 크롬이 3가, 6가에 따라 붉은색, 청색 등으로 나타난다.

또한 상기 피막의 내식성은 피막의 강도, 6가 크롬의 함유량, 처리방법 및 두께에 따라서 좌우되며 내식성이 매우 우수하였다.

상기 피막은 젖어 있는 상태에서는 연하고 손상되기 쉬우나 건조시키면 경도가 상당히 강하게 되고 프레스 및 압착가공에도 견딜 수 있었다.

상기 실시예에서 2차 수세온도가 65℃ 이상일 때는 내식성이 급격히 떨어지기 때문에 반드시 60℃ 이하에서 하는 것이 바람직하다. 이는 6가크롬이 불용성화되어 부식의 억제역할을 못하기 때문이다.

본 발명의 크로메이트 용액으로 순도 80%이상의 불순물이 함유된 A1소재의 표면을 처리하여 얻은 알루미늄 소재표면의 내식성을 향상시켜 특히 지중에 매설된 통신케이블 보호용 알루미늄 피복, 케이스 등의 수명을 갈게하고, 표면이 수려하며 아울러 정전성을 향상시킨다.

Claims

물 1ℓ에 CrO₃1.8 ∼4g, HF 0.4∼0.7g, Na 0.2∼0.5g, (NH₄)₂Cr₂O₇1∼2.5g, 불화소다 0.01∼0.03g, R₃[Fe(CN)] 0.01∼0.03g, H₂PO₄0.4∼0.6g, H₂SO₄0.3∼0.55g을 혼합한것을 특징으로 하는 크로메이트 처리용액.
물 1ℓ에 CrO₃1.8 ∼4g, HF 0.4∼0.7g, Na 0.2∼0.5g, (NH₄)₂Cr₂O₇1∼2.5g, 불화소다 0.01∼0.03g, R₃[Fe(CN)] 0.01∼0.03g, H₂PO₄0.4∼0.6g, H₂SO₄0.3∼0.55g을 혼합하여 크로메이트 처리용액을 제조한 다음 알루미늄 소재를 상기 용액에 5∼30초동안 침적과 동시에 흔들어 주고, 30∼60초 경과 후 욕(bath)에서 꺼내어 1차 수세하고, 50∼60˚C의 물에 침적하여 1∼5분동안 2차 수세후 꺼내서 서냉·건조시키는 것을 특징으로 하는 크로메이트 처리방법.