KR20050063446A - 균일한 도금층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일한 도금층 형성방법에 관한 것으로 특히, 전해 도금방법에 있어서, 그 도금막의 균일도를 향상시키기 위하여 종래의 차폐 방법 및 보조 음극 방법을 혼합 사용함으로써, 도금 시편의 도금층 균일도를 5% 이하로 정밀하게 제어 가능한 전해 도금법의 균일한 도금층 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 갖는 본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 도금 시편(10)에 보조 음극(40)을 밀착시키며, 상기 보조 음극(40)과 일정거리의 간격을 형성한 후 차폐판(20)을 설치하여, 전해 도금 용액 내에서 상기 도금 시편(10)으로의 전계 분포를 확대시킴으로써, 도금 시편의 균일한 도금층을 이룰 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 균일한 도금층 형성방법에 의하여 균일한 도금 두께를 얻을 수 있음에 따라, 다양한 도금산업에 적용될 수 있는 표준 시편을 제작하는 데 유용하게 적용할 수 있다.

Description

균일한 도금층 형성방법{Method of Uniform Film Metal Layer Formation Using Electroplating}

본 발명은 균일한 도금층 형성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 분야에서 이용되는 전해 도금에 있어서, 그 도금막의 균일도를 향상시키기 위하여 종래의 차폐 방법 및 보조 음극 방법을 개선함으로써, 도금 시편의 도금층 균일도를 5% 이하로 정밀하게 제어 가능한 전해 도금법의 균일한 도금층 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 도금방법은 이미 산업 전반에서 이용되고 있으며, 이러한 도금방법들은 모두 제품의 가치를 높이기 위하여 색상을 화려하게 하거나 표면을 미세하게 도포하는 것, 또는 금속표면의 부식 방지, 또는 특정한 제품의 성능 향상을 위해서 이루어지고 있다.

도금업체에서 금속 도금을 하기 위해서 기준이 되는 표준 시편에 대한 정확한 표준이 되는 도금층의 두께를 보증하기 위해서 사용되는 전해 도금에 있어서, 표준 시편 도금방식으로는 건식방법, 습식 전해방법, 스프레이 방식 그리고 스크린 방식 등이 있으며, 이 중에서 가장 경제성과 산업적 이용 가치가 큰 것은 습식 전해방법이다.

상기한 습식 전해방법은 전해조를 갖춘 용기에 도금할 시편을 넣은 후 인가 전류에 따라 전해를 이룸에 따라, 도금되는 동안에 두께 편차를 조절할 방법이, 부분적으로 전류를 조절하여 사용하는 방법과 차폐판 및 보조전극의 부수적인 장치를 사용하는 방법 이외에는 없는 실정이다.

그러나, 상기한 부수적인 장치의 구성으로도 도금층 가장자리의 경우 도금 면적이 클 때에는 편차가 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 도금층의 균일한 두께를 확보하기 위해서 시편의 중앙에서 가장자리까지의 편차를 최소화하는 방안으로, 차폐판과 보조 전극을 일정한 거리에 두고 설치하여 전해 도금 용액 안에서의 균일한 도금 시편으로의 전계 분포를 극대화함으로써, 균일한 도금 두께를 얻을 수 있는 균일한 도금층 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 전해 도금방법에 있어서, 도금 시편에 보조 음극을 밀착시키며, 보조 음극과 약 5mm의 일정거리의 간격을 형성한 후 차폐판을 설치하여, 전해 도금 용액 내에서 도금 시편으로의 전계 분포를 확대시켜, 도금 시편의 균일한 도금층을 얻을 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 도금 시편의 도금할 부분에 대한 전류밀도를 증가시키거나 또는 감소시킴으로써, 도금 시편의 일정한 도금두께를 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 도금업체에서 금속 도금을 하기 위해서 기준이 되는 표준 시편에 대한 정확한 표준이 되는 도금층의 두께를 보증하기 위해서 사용되는 전해 도금에 관한 것으로, 특히 도금을 위한 위한 시편을 전해 용액 안에서 주어진 일정 전류에 대하여 이루어지는 전해 흡착식 도금의 방법이다.

본 발명은, 도금 작업시 처음 시편에 도금을 행할 때에, 차폐판이나 보조 전극인 음극(이하, "보조 음극"이라 함)을 사용하지 않으면서 도금하고, 단일 보조장치로서 그리고 최종적으로 혼합 보조도금 방식을 도입한 것이다.

결과적으로, 직접적인 보조 역할이 없는 도금의 경우에는 도금면의 가장자리가 전류 밀도 차이에 의해 두꺼워지는 현상을 나타냈고, 차폐판의 사용에 의하여 도금의 가장자리 보다는 중앙 부분에 도금층이 두껍게 형성되는 것을 알 수 있었으며, STS로 된 보조 음극의 사용에 의하여 도금면의 가장자리 부분이 상당히 개선되는 것을 알 수 있었다.

한편, 혼합 보조도금 방식에서는 가장 우수한 도금두께 균일도를 확보하는 결과를 나타내었다. 즉, 이것은 차폐판을 사용할 경우 모서리 부분은 상대적으로 두께가 일정하게 성장되나 중앙 부분에서는 두껍게 형성되며, 반대로 가장자리가 두꺼워지는 현상은 보조 음극을 사용함으로써 개선된 결과이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 혼합 보조 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 도금 시편(10)에 보조 음극(40)을 밀착시키며, 상기 보조 음극(40)과 일정거리의 간격(약 5mm)을 형성한 후 차폐판(20)을 설치시킴으로써, 이룰 수 있게 된다.

이어서, 본 발명의 균일한 도금층 형성방법을 종래의 기술과 실험데이터를 통하여 비교하면서 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 차폐판을 이용한 전해 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도이며, 도 2는 종래의 보조 음극을 이용한 전해 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도이다.

먼저, 도금되는 부분의 직경이 50mm인 도금 시편(10)을 전해 도금조에 장착시킨다.

이어서, 도 1에서의 차폐판(20)은 상기 도금 시편(10)으로부터 약 5mm의 간격을 두고 설치하여 시험하였고, 도 2에서의 보조 음극(40)은 상기 도금 시편(10)과 밀착시켜 시험하였으며, 본 발명에 따른 도 3에서의 보조 음극(40)은 도 2에서와 마찬가지로 상기 도금 시편(10)과 밀착시킨 동시에 차폐판(20)은 상기 보조 음극(40)으로부터 약 5mm의 간격을 두고 설치하여 시험하였다. 상기 도면에서의 미설명부호 30은 도금층을 나타낸 것이다.

상기 시험의 결과(도금두께를 XRF로 검사한 결과)는 아래의 [표 1] 및 [표 2]에 나타내었다

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Ni/Si 전해도금(목표 도금두께 : 5㎛ 기준)

전해도금방법	시편의 각 위치에서의 도금두께
	중앙	중앙-0.5	중앙-1.0	중앙-1.5	중앙-2.0	가장자리
일반 전해 도금	6.2	6.5	6.1	5.5	6.1	8.5
차폐판	6.9	5.5	5.2	5.2	4.7	4.8
보조 음극	4.5	4.9	4.8	4.9	5.1	5.2
혼합 보조 도금	5.2	4.9	5.0	4.9	5.0	5.3

Fe/Cu 전해도금(목표 도금두께 : 5㎛ 기준)

전해도금방법	시편의 각 위치에서의 도금두께
	중앙	중앙-0.5	중앙-1.0	중앙-1.5	중앙-2.0	가장자리
일반 전해 도금	6.3	6.0	5.3	5.6	8.5	9.7
차폐판	10.9	11.5	7.2	6.2	4.7	4.8
보조 음극	4.8	4.5	4.8	5.9	6.4	6.3
혼합 보조 도금	5.3	5.0	4.9	4.7	5.2	5.2

상기 [표 1] 및 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 일반적인 전해 도금의 방법에서는, Ni/Si 및 Fe/Cu 모두 시편의 중앙부분과 가장자리 부분에 도금이 많이 되어 도금층의 균일성이 가장 크게 떨어지는 것을 알 수 있었다.

그리고, 차폐판을 사용한 전해 도금의 방법에서는, 시편의 가장자리 부분에서 전류 밀도가 상당히 감소되어 발생하는 현상으로서, 상기 가장자리 부분에서 도금이 상대적으로 작게 되어 중앙부분에 크게 도금층이 형성된 것을 알 수 있었다.

반면에, 보조 음극을 사용한 전해 도금의 방법에서는, 시편의 가장자리 부분에서 상대적으로 전계 형성이 커짐에 따라, 상기 가장자리 부분의 도금층 두께가 커지는 것을 알 수 있었다.

상기한 바와 같이, 종래의 전해 도금의 방법에 따른 시편들은 모두 표준 시편으로 사용하기에는 도금층의 두께 균일성이 큰 문제가 된다.

그러나, 본 발명에 따른 혼합 보조 도금의 방법에서는, 차폐판의 효과로 인하여 시편의 중앙부분에서 도금 두께가 증가하였으며, 또한 보조 음극의 영향으로 인하여 시편 가장자리의 경우에도 상대적으로 도금이 증가하는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 혼합 보조 도금의 방법에 의하여, 시편 전체를 가로지르는 도금층의 두께 균일도가 가장 향상된 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 균일한 도금층 형성방법은, 도금층의 균일한 두께를 확보하기 위해서 시편의 중앙에서 가장자리까지의 편차를 최소화하는 방안으로, 차폐판과 보조 전극을 일정한 거리에 두고 설치하여 전해 도금 용액 안에서의 균일한 도금 시편으로의 전계 분포를 극대화함으로써, 균일한 도금 두께를 얻을 수 있음에 따라, 본 발명은 다양한 도금산업에 적용될 수 있는 표준 시편을 제작하는 데 유용하게 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 차폐판을 이용한 전해 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도

도 2는 종래의 보조 음극을 이용한 전해 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도

도 3은 본 발명에 따른 혼합 보조 도금방법에 따른 도금층 형성방법을 나타내는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도금 시편 20 : 차폐판

30 : 도금층 40 : 보조 음극

Claims (3)

1. 전해 도금방법에 있어서, 도금 시편(10)에 보조 음극(40)을 밀착시키며, 상기 보조 음극(40)과 일정거리의 간격을 형성한 후 차폐판(20)을 설치하여, 전해 도금 용액 내에서 상기 도금 시편(10)으로의 전계 분포를 확대시키는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 보조 음극(40)과 차폐판(20) 사이의 간격은 5mm를 유지하는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층 형성방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도금 시편(10)의 도금할 부분에 대한 전류밀도를 증가시키거나 또는 감소시킴으로써, 일정한 도금두께를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층 형성방법.