KR20120043575A

KR20120043575A - 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법 및 상기 방법으로 제조한 휠캡

Info

Publication number: KR20120043575A
Application number: KR1020100104930A
Authority: KR
Inventors: 김형철
Original assignee: 한국내쇼날주식회사
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-04
Also published as: KR101263707B1

Abstract

본 발명은 각인된 엠블렘 형상 외 휠캡의 상부 표면에 상기 휠캡의 상부 표면과 엠블렘이 서로 다른 색상으로 표현되도록 요철홈이 형성되도록 금형을 부식하여 사출성형하는 금형 부식 및 사출성형공정; 상기 엠블렘 및 휠캡의 상부 표면의 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하는 탈지공정; 상기 각인된 엠블렘과 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지상태로 부식시켜 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 부식 및 에칭공정; 상기 에칭공정 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정; 상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정; 상기 화학도금공정 후 상온에서 2-3분간 침적하여 산세조한 후, 반광택도금 및 광택도금을 수행하는 니켈의 전기도금공정; 및 상기 니켈도금 위에 크롬도금을 하는 공정으로, 크롬도금공정의 조건은 30℃~55℃을 유지하면서 하는 크롬도금공정;을 포함하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법을 제공함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 자동차용 휠캡의 고급화추세에 맞게끔 고비용의 장식적인 도금가공형태나 장식코팅을 변형하면서도 그 장식미감이나 기능성이 그대로 유지되게 하지만, 종래 제조공정보다 2 내지 4 개의 그 작업공정을 제거하여 휠캡의 개당 제조비용을 탁월하게 줄이는 경제적 효과가 있다.

Description

엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법 및 상기 방법으로 제조한 휠캡{ONE BODY SHAPE OF EMBLEM ＆ WHEEL CAP, AND PRODUCTION METHOD OF THE ONE BODY SHAPING WHEEL CAP}

본 발명은 엠블렘이 일체로 구비되어 도포됨으로써 다중색상을 발현하는 휠캡의 제조방법 및 상기 방법으로 제조한 휠캡에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 휠커버에 설치되는 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡에서 문양, 문자 또는 기호 등으로 표시되는 엠블렘의 형상과 상기 엠블렘의 형상의 바닥면이 일체로 다른 광택도를 발현하도록 휠캡의 제조 방법을 개선하여 장식효과 및 광고효과를 향상시킬 수 있는 자동차 휠커버용 엠블렘부의 제조방법에 관한 것이다.

근래에 다양한 소비자의 욕구를 만족하기 위해 자동차의 기능성 개선뿐만 아니라 디자인적인 기능미의 개선도 매우 중요하게 연구되고 있다. 특히 최근에는 자동차의 기능성 및 기능미 개선을 위하여 각 부품 및 전체 자동차형태의 연구가 격화되고 있다. 그 중 주로 중소기업이 주로 연구하고 있는 자동차용 각 부품 중 제품이 품질이나 기능미를 감퇴시키지 않으면서도 그 제품의 제조단계를 감소시켜 그 부품당 들어가는 비용을 최소화하기 위한 연구도 무한적으로 경쟁하고 있는 실정이다.

엠블렘은 회사나 단체의 이미지를 도형, 문자, 기호 또는 이들을 조합시켜 형상화한 문장(紋章)으로, 상품을 제조하는 제조회사의 엠블렘은 보통 그 회사에서 제조된 상품의 표면에 부착되어, 제조회사나 상품을 광고하는 용도로 이용된다. 이와 같은 엠블렘은 이미지 전달이 확연히 이루어질 수 있도록 눈에 잘 띄는 소재를 이용하여 제작된다.

예를 들어, 자동차 등에 부착되는 엠블렘의 경우에는 제조회사의 이미지 형상에 맞게 형성된 플라스틱 또는 금속 표면에 크롬이나 니켈 도금을 하여 제작한다.

상기 도금은 전기 도금, 화학 도금, 용융 도금 등을 이용할 수 있는데, 통상적으로 전기 도금이나 화학도금을 이용하여 제작한다.

그런데, 엠블렘의 표면 가공을 위해 사용되는 크롬 도금의 경우에 도금 과정에서 발생되는 중금속에 의한 수질오염 또는 토양오염이 발생되는 문제점이 있다.

더욱이 회사로고나 마크가 들어가 있는 장식도구나 자동차용 휠캡은 최근 고급화되는 추세라 각 부품 당 단가가 높아지고 있는 추세이다. 그러나 이러한 고급화 추세에 맞게끔 고비용의 장식적인 도금가공형태나 장식 코팅을 변형하면서 그 장식미감이 그대로 유지되는 연구는 많이 있다.

그러나 종래 휠의 몸체와 휠 커버를 각각 제조하여 이 2개를 접착제로 접착하는 이중 공정을 제거하여, 휠캡의 단가 당 제조비용을 대폭 줄이는 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히 자동차용 휠캡은 거의 모든 차종에 4개의 바퀴에 부착되는 것으로 주로 회사로고나 마크가 장식되어 있는 특징이 있다. 예컨대, 현대/기아자동차 주식회사 등 국내 총 생산 차량대수는 4백만대인데, 바퀴는 총 4개로 이를 곱하면 1600만개의 휠캡이 생산됩니다. 그런데, 종래 기술은 동도금 등 별도의 금속공정의 추가와 이중적으로 엠블렘을 부착하여 색조를 칠하는 이중적 금속도금공정이 복잡하게 진행하는 막대한 경비가 더 들어가는 문제가 있는데, 이러한 문제를 해결한 본 발명은 단순히 휠캡 1개당 500원만 절감하여도 약 80억이 절감시키는 탁월한 효과가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 종래 자동차용 휠캡의 경우는 몸체와 엠블렘이 새겨진 휠 커버를 각각 제조하여 이 2개를 접착제로 접착하는 이중 공정(도 3참조)의 문제점을 개선하기 위해, 이중색상으로 발현되는 엠블렘이 일체로 구비되어 도포되는 휠캡의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조한 휠캡에 관한 발명을 제공하고자 한다. 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 자동차의 휠커버에 설치되는 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡에서 문양, 문자 또는 기호 등으로 표시되는 엠블렘의 형상과 상기 엠블렘의 형상의 바닥면이 다른 광택도를 발현하도록 엠블렘과 엠블렘을 지지하는 휠캡의 상부가 일체로 사출성형한 후, 상기 엠블렘이 지지되는 바닥면 등을 부식 및 에칭하고 이를 금속도금활성 공정 및 니켈화학, 전기도금공정, 그리고 크롬도금공정을 이용하는 도금방법을 개선하여 장식효과 및 광고효과를 향상시킬 수 있는 자동차 휠커버용 엠블렘부의 제조방법에 관한 것을 제공하고자 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엠블렘이 각인된 휠캡의 제조방법에 있어서, 상기 각인된 엠블렘 형상 외 휠캡의 상부 표면에 상기 휠캡의 상부 표면과 엠블렘이 서로 다른 색상으로 표현되게 금형에 요철홈이 형성되도록 금형을 부식하여 사출성형하는 휠캡의 부식 및 사출성형공정(S10), 상기 엠블렘 및 휠캡의 상부 표면의 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하는 탈지공정(S20), 상기 각인된 엠블렘과 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃ ~ 68℃에서 7 내지 8분간 침지상태로 부식시켜 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 부식 및 에칭공정(S30), 상기 에칭공정 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃ ~ 60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정(S40), 상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃ ~ 31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정(S50), 상기 화학도금공정 후 상온에서 2-3분간 침적하여 산세조한 후, 반광택도금 및 광택도금을 수행하는 니켈의 전기도금공정(S60), 상기 니켈도금 위에 크롬도금을 하는 공정으로, 크롬도금공정의 조건은 30-55℃을 유지하면서 하는 크롬도금공정(S70), 상기 크롬도금공정 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 우레탄계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하는 광택층코팅공정(S80)을 포함하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금하는 휠캡의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 금속도금을 하는 피도체인 휠캡은 통상적으로 플라스틱 또는 수지(樹脂)인 것을 특징으로 하며, 상기 플라스틱 또는 수지는 ABS, PC, Nylon, PBT 등을 다양하게 적용할 수 있지만, 그 중에서도 자동차용 부품으로 성형 가공하기 쉽고 폴리아크릴로니트릴(A)의 내열성강성내유성내후성이 좋고, 폴리부타디엔(B)의 내충격성(耐衝擊性)이 크고, 폴리스티렌(S)의 광택전기특성가공성을 지닌 ABS수지(ABS樹脂, ABS Copolymer)와 강도와 내열성을 더 보완한 PC(Polycabonate)를 혼합한 PC-ABS가 바람직하게 이용된다. 이러한 ABS수지는 Acrylonitrile(AN), Butadiene(BD), Styrene(SM)의 3개가 공중합된 수지로서, 성형성, 내충격성, 기계적 성질, 내약품성, 착색성 등이 우수하여, 각종 자동차용 내/외장 부품에 많이 이용되고 있다. 본 발명에 사용되는 사출성형이 가능한 플라스틱의 종류는 워낙 다양하지만, 자동차용 부품의 휠캡으로 사용되는 ABS수지에 성형성, 내충격성, 기계적 성질, 내약품성, 착색성 등의 성질을 더 강화하기 위해 PC-ABS수지로 이용하여 제작하였다. 즉, PC-ABS수지의 비중은1.04, 성형 수축율 0.3~0.6, 연화온도 약 100℃, 열변형 온도 약 85℃ ~ 93℃ 정도가 된다. 특히 PC-ABS수지는 다른 플라스틱 재료인 폴리에틸렌에 비하여 내열성이 높고, 특히 내충격성이 0.8인 폴리에틸렌에 비하여 4.5정도로 상당히 높다. 이런 PC-ABS수지의 내충격성은 쇠망치로 때려도 깨지지 않을 정도의 강도이다. 따라서, 자동차부품 헬멧 등 공업용품에 금속 대용으로 사용해도 안전하다.

또한, 상기 엠블렘이 일체로 구비되는 휠캡의 제조방법에서, 상기 휠캡의 상부 표면을 에칭하는 강산 수용액은 황산 수용액인 것을 특징으로 하는 휠캡의 금속코팅방법에 관한 것이다. 상기 에칭방법에는 건식에칭과 습식에칭이 있으나, 통상의 에칭방법은 공지된 기술에 해당되어 상세하게 설명하지 않는다. 특히 본 발명은 습식에칭을 통하여 상기 사출성형된 일체로 성형된 엠블렘 및 상기 엠블렘이 표현된 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지하여 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 에칭공정(S30)을 거쳐 상기 수지표면 등을 부식시킨다. 특히 상기 수지(플라스틱)는 상술한 바와 같이 휠캡용 수지는 Acrylonitrile(AN), Butadiene(BD), Styrene(SM)의 3개가 공중합된 수지로서, 성형성, 내충격성, 기계적 성질, 내약품성, 착색성 등이 우수한 ABS와 강도와 내열성이 우수한 PC수지를 혼합한 PC-ABS가 적당하다. 상기 ABS수지의 경우 엠블렘과 상부표면에는 주로 부타디엔으로 구성되어 있는데, 이는 황산을 이용하여 산화시키면 미세한 표면 부분이 떨어져 나가 그 부분에 아주 미세한 요철홈이 생겨 표면적의 변형이 생기고, 그 생긴 요철홈부분에 도금의 부착성이 증가되는 탁월한 금속도금효과가 있으며, 아울러 상기 에칭처리에 의해 밀착된 도금공정의 차이에 의해 엠블렘과 그 바닥면의 색상이 상이하여 본 발명의 휠캡 모양 및 미감이 탁월하게 나타난다.

그리고 본 발명의 구성 중 상기 에칭공정은 상기 휠캡의 상부 표면 재료인 PC-ABS계열 수지의 부타디엔을 황산 수용액에 침지하여 부식 및 에칭하는 공정으로, 상기 휠캡의 상부 표면이 2 ㎛의 두께로 에칭되는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금하는 휠캡의 금속도금방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 에칭공정 이후에는, 종래 금속도금방법과 달리, 본 발명의 경우 동도금공정을 생략한다. 그 이유로 동도금공정을 추가하게 되면 상기 에칭공정에서 표현된 미세한 부식 표면의 요철부분이 도금되어 미세한 요철부분이 메워져 이중 색상이 발현되기 어려진다(도 4 참조). 그래서, 각인된 엠블렘 형상 외 휠캡의 상부 표면에 상기 휠캡의 상부 표면과 엠블렘이 서로 다른 색상으로 표현되게 금형에 요철홈이 형성되도록 금형을 부식하여 사출성형하는 금형부식 및 휠캡의 사출성형공정(S10)이 필요하다. 또한, 2차 니켈도금 및 3차 크롬도금공정을 엠블렘과 그 바닥면을 일체로 진행할 경우 동도금 공정이 추가됨으로써 상기 금속도금 비용과 환경 오염이 증가되는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 도금비용과 환경 오염을 줄이면서, 아울러 이중색조를 별도로 칠하지 않고 일체로 신속한 금속도금공정을 진행하여 커다란 경비절감에 탁월한 효과를 가진다.

예컨대, 현대/기아자동차 주식회사 등 국내 총 생산 차량대수는 4백만대인데, 바퀴는 총 4개로 이를 곱하면 1600만개의 휠캡이 생산된다. 그런데, 종래 기술에 사용되는 휠캡제조공정에서 동도금 등 별도의 금속공정이 추가가 되는 경우 동도금 등의 막대한 비용이 추가될 뿐 아니라, 도 3의 종래 기술과 같이 엠블렘을 별도로 제작하여 이를 휠캡 몸체(body)에 부착하고, 그리고 이중 색조를 칠하는 이중적 금속도금공정을 하는 경우 그 공정절차가 복잡하여 인건비 및 추가 공장설비비 등 막대한 경비가 더 들어가는 문제가 있고 환경 오염도 증가한다.

그래서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하여, 도 3, 4, 5의 종래 휠캡의 제조비용보다 본 발명의 휠캡 제조비용은 1개당 500원이 절감되며, 만약 1600만개의 휠캡이 생산하게 되면 약 80억이 절감시키는 탁월한 효과가 발생할 수 있습니다.

본 발명의 다른 구성은, 종래 기술의 동도금공정을 생략하고, 상기 에칭공정 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정(S40), 상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정(S50)을 하고, 다시 니켈 전기도금공정을 수행한다.

본 발명의 또 다른 구성인, 상기 니켈 전기도금공정(S60)에는 니켈의 반광택 도금공정으로 반광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금하는 공정을 포함하여 구성되어 있습니다. 본 발명의 또 다른 구성은 상기 니켈의 반광택 도금공정 이후, 광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금하는 광택도금공정을 포함하여 구성되어 있습니다. 또한, 상기 화학도금공정 후 산세조하는 수용액은 황산 수용액으로 pH 3.0 이하에서 상온에서 2-3분간 침적하여 세조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 니켈 전기도금공정(S60) 이후, 150 ~ 350g/l 무수크롬산 농도, 0.5 - 5g/l 황산의 농도을 일정하게 유지하고, 크롬 도금을 0.5㎛ 두께로 크롬도금하는 크롬도금공정(S70)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 크롬도금공정(S70) 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 PC-ABS(우레탄)계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하는 공정(S80)을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 구성은, 상기 휠캡의 제조방법으로 제조된 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡에 관한 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차용 휠캡의 고급화추세에 맞게끔 고비용의 장식적인 도금가공형태나 장식코팅을 변형하면서도 그 장식미감이나 기능성이 그대로 유지되게 하지만, 종래 제조공정보다 2 내지 4 개의 그 작업공정을 제거하여 휠캡의 개당 제조비용을 탁월하게 줄이는 경제적 효과가 있다. 즉 종래 휠캡의 작업공정에서는 휠 몸체와 휠 커버의 장식부품을 따로 도금하여 이를 접착하는 공정을 취함으로써 그 부품의 작업공정에 2개 내지 4개의 공정이 더 추가되어 휠캡 단가 당 500원 내지 1000원 정도가 더 추가되는 경제적 손실문제가 있었으나 이러한 작업공정의 단축으로 그 경제적 효과가 탁월한 장점이 있다.

또한, 도금처리 가공 전 사출금형 표면에 부식처리를 통하여 문자와 로고 부위의 경계를 구분 하도록 금형 가공을 하는 공정으로 사출품에 입체적인 장식미와 기능미을 사출성형만으로 유지할 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은, 엠블렘이 일체로 구비된 본 발명 휠캡의 금속도금공정에 관한 순서도이고,
도 2는, 본 발명에 따른 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡의 사진이고,
도 3은, 종래 선행기술로써 엠블렘이 분리된 분해도(a) 및 이를 조립한 조립도(b)의 휠캡 사진이고,
도 4는, 종래 선행기술로써 별도로 동도금한 휠캡의 사진이고,
도 5는, 종래 선행기술로써 엠블렘을 이중적으로 도금한 휠캡의 사진이다.

이하, 본원 발명에 따른 이중색상을 발현하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도포되는 자동차용 휠캡의 도포하는 과정과 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡의 제조하는 공정을 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본원 발명에 따른 자동차용 휠캡의 제조공정은, 도 1의 공정방법에 따라, 금형 부식 및 사출성형공정(S10) 내지 광택층 코팅공정(S80)을 포함하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금하는 휠캡의 금속도금방법에 관한 것이다. 엠블렘이 각인된 휠캡의 금속도금방법에 있어서, 상기 각인된 엠블렘 형상 외 휠캡의 상부 표면에 상기 휠캡의 상부 표면과 엠블렘이 서로 다른 색상으로 표현되도록 요철 홈이 형성되도록 금형에 부식하여 사출성형하는 휠캡 및 사출성형공정(S10)과, 상기 엠블렘 및 휠캡의 상부 표면의 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하는 탈지공정(S20)과, 상기 일체로 구비된 엠블렘이 지지되는 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지상태로 부식시켜 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 에칭공정(S30), 상기 에칭공정 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정(S40), 상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정(S50), 상기 화학도금공정 후 상온에서 2-3분간 침적하여 산세조한 후, 반광택도금 및 광택도금을 수행하는 니켈의 전기도금공정(S60), 상기 니켈도금 위에 크롬도금을 하는 공정으로, 크롬도금공정의 조건은 30-55℃을 유지하면서 하는 크롬도금공정(S70) 및 상기 크롬도금공정(S70) 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 PC-ABS(우레탄)계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하는 공정(S80)으로 이루어진다.

상기 금형 부식 및 사출성형공정(S10) 내지 광택층을 형성하는 공정(S80) 중 먼저 사출성형공정(S10)을 간단히 기술하면, 도금용 PC-ABS계열 수지의 원료를 도 2와 같이 각 회사, 예컨대 현대자동차주식회사, 로고마크 또는 엠블렘에 상응하도록 성형프로고램이 새겨진 금형에 도금용 PCABS계열 수지의 원료을 넣은 후 상기 각인된 엠블렘 등의 로고 외에 휠캡 상부 표면이 요철화되도록 강산으로 부식하여 사출할 수 있도록 금형에 부식 및 사출성형하여 플라스틱으로 하나의 휠캡의 몸체을 성형하고 가공하는 일체형 휠캡의 성형과 아울러 상기 성형된 휠캡의 상부표면에 현대자동차주식회사, 로고마크 또는 엠블렘 부분과 부식처리로 인한 홈부, 상기 엠블렘 이외의 상부표면 등의 부식면으로 가공 처리하여 경계면이 분리되어 표현된 일체형 휠캡을 부식 및 사출성형하는 성형공정을 1차로 금형 부식 및 사출성형공정(S10)수행한다. 이 경우 아래 에칭공정(S30)에서는 금속코팅의 밀착이 잘 되도록 하는 2차 부식을 하는데 이 경우 아주 세밀하게 요철화하는 부식을 하는데 반해, 1차 금형 부식 및 사출성형공정(S10)에서는 이중 칼라가 형성할 수 있도록 2차 부식 및 에칭공정(S30)의 요철홈보다는 보다 큰 형상의 요철홈으로 부식하여 사출성형하는 차이가 있다. 상기 금형 부식 및 사출성형공정 후 탈지공정(S20)을 수행하는 데, 상기 탈지공정은 상기 엠블렘 및 휠캡의 상부 표면의 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하기 위해 사출성형된 휠캡을 침적탈지시킨다. 상기 탈지공정의 처리조건은 30-55℃ 온도를 유지하면서 3분정도 알칼리용액으로 행한다. 그 이유는 압출 성형 시 그 성형제품에 붙어 있는 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하기 위하고, 또한 친수성을 갖게 하기 위해서이다.

그 후 일체로 성형된 그 성형형상을 부식 및 에칭공정(S30)을 진행하는데, 상기 부식 및 에칭공정(S30)은 휠캡의 상부 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게하는 공정으로, 본원 발명에서는 황산으로 부식처리를 하여 도금용 PC-ABS계열 수지의 부타디엔을 파괴하고 그 휠캡(200)의 상부 표면이 용출되어 친수화 및 약 2 ㎛의 두께로 요철화 시켜 표면적을 증가시켜 밀착력을 좋게 한다. 그리고 상기 에칭공정의 조건은 상기 에칭용액으로 상기 일체로 구비된 엠블렘이 지지되는 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지하여 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 한다.

상기 에칭공정(S30) 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정(S40), 상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정(S50), 상기 화학도금공정 후 상온에서 2-3분간 침적하여 산세조한 후, 반광택도금 및 광택도금을 수행하는 니켈의 전기도금공정(S60), 상기 니켈도금 위에 크롬도금을 하는 공정으로, 크롬도금공정의 조건은 30-55℃을 유지하면서 하는 크롬도금공정(S70)을 한다.

이 공정들을 구체적으로 설명하면, 상기 에칭공정 후 다시 그 에칭물 제거를 위해 수세한 후 그 휠캡을 활성화 처리를 위해 활성조에 담근다. 상기 금속도금 활성화 공정(S40)인 활성화 처리공정은 상기 니켈 화학도금 공정 전에 플라스틱 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매가 되는 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매를 흡착 및 침투시키는 공정을 말한다. 상기 촉매화는 부도체인 플라스틱 표면에 도금이 되도록 씨드(seed)를 부여하는 공정으로 금속도금공정에 필요한 공정이다. 상기 활성화는 도금직전에 행하는 산침지 공정으로 플라스틱 표면에 남아 있는 알칼리를 중화하며, 이전 처리 중에 생긴 얇은 산화층을 제거하여 표면을 활성상태로 만드는 것이다. 상기 도금활성화 공정 후 상기 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 상기 니켈금속이온으로 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈 화학도금공정을 수행한다. 그리고 나서 일체로 된 휠캡을 상기 도금공정에 부착된 액물이나 이물질 제거를 위해 수세한 후 전기도금 라인으로 상기 휠캡을 이송한 후 니켈전기도금을 실시한다. 상기 니켈전기도금 후 산화 제거를 위해 산으로 세조한 후 보다 우수한 내식성을 확보하기 위해 일차적으로 반광택 니켈 도금을 한 후 고광택니켈 도금을 한다. 이는 휠캡의 형상이 복잡하고 장식미를 갖추기 위해 요철모양이 많아 도금의 전착성이 떨어지는 문제가 있는데, 이런 도금방법의 특성에 대한 문제점을 최소화하기 위해 하지도금으로 니켈도금을 한다. 특히 니켈도금 방법 중 광택이 있는 니켈 도금만을 하는 경우 내식성이 저하되어 자동차 휠캡의 부식이 용이하게 이루어지는 문제점을 있다. 따라서 이러한 내식성이 광택을 확보하기 위해 내식성이 우수한 반광택 니켈 도금을 한 후 장식성이 뛰어난 광택 니켈 도금을 한다. 이러한 이중 니켈 도금 중 반광택 도금은, 먼저 황산니켈의 농도는 250 - 350g/l, 염화니켈의 농도는 30 - 60g/l, 붕산의 농도는 30 - 60g/l를 유지하고, 그리고 pH는 3.5 - 4.5를 유지하면서 반광택용 광택제(ATOTECH사의 Duplalux SB-A)를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 광택 도금은, 상기와 같이 황산니켈의 농도는 250 - 350g/l, 염화니켈의 농도는 30 - 60g/l, 붕산의 농도는 30 - 60g/l를 유지하고, 그리고 pH는 3.5 - 4.5를 유지하면서 광택용 광택제(ATOTECH사의 Markrolux NF Leveler)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우 도금의 두께는 반광택 니켈 5㎛와 광택 니켈 15㎛ 두께로서 총 20㎛의 두께를 갖도록 도금을 행한다. 상기 내식성 테스트는 1싸이클을 CASS시험 8시간으로 평가한 것으로, 상기 반광택 니켈 5㎛와 광택 니켈 15㎛ 두께의 도금은 3싸이클의 내식성 평가가 나타나 그 우수성이 입증되었다. 이상의 니켈 하지도금이 완성되면, 그 니켈도금 위에 장식도금을 한다. 본 실시예에서는 크롬도금을 실시하였는데, 그 두께는 0.5㎛정도로 하였다. 그 크롬도금공정의 조건은 30-55℃을 유지하면서 무수크롬산 농도는 150 - 350g/l, 황산의 농도는 0.5 - 5g/l을 일정하게 유지하면서 크롬 도금을 행하였다.

또한, 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 도금하는 휠캡의 제조방법에서, 상기 휠캡의 상부 표면을 에칭하는 강산 수용액은 황산 수용액인 것을 특징으로 하는 휠캡의 금속도금방법에 관한 것으로, 상기 에칭방법에는 건식에칭과 습식에칭이 있으나, 통상의 에칭방법은 공지된 기술에 해당되어 상세하게 설명하지 않는다. 특히 본 발명은 습식에칭을 통하여 상기 사출성형된 일체로 성형된 엠블렘 및 상기 엠블렘이 표현된 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지하여 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 에칭공정(S30)을 거쳐 상기 수지표면 등을 부식시킨다.

본 발명의 실시는 종래 기술의 동도금공정을 생략하고, 상기 에칭공정 후 금속도금 활성화 공정(S40)이 진행된다. 상기 금속도금 활성화 공정(S40)은 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 것으로, 상기 금속도금활성화 공정 후에는 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정(S50)을 하고, 다시 니켈 전기도금공정을 수행한다.

상기 니켈 전기도금공정(S60)에는 니켈의 반광택 도금공정으로 반광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금하는 공정을 포함하여 구성되어 있습니다. 본 발명의 또 다른 구성은 상기 니켈의 반광택 도금공정 이후, 광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금하는 광택도금공정을 포함하여 구성되어 있습니다. 또한, 상기 화학도금공정 후 산세조하는 수용액은 황산 수용액으로 pH 3.0 이하에서 상온에서 2-3분간 침적하여 세조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 니켈 전기도금공정(S60) 이후, 150 - 350g/l 무수크롬산 농도, 0.5 - 5g/l 황산의 농도을 일정하게 유지하고, 크롬 도금을 0.5㎛ 두께로 크롬도금하는 크롬도금공정(S70), 상기 크롬도금공정 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 ABS계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하는 광택층코팅공정(S80)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고 외부 이물질 등의 결착 및 스크래치 등을 방지하기 위해 추가적으로 상기 크롬도금공정 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 ABS(우레탄)계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하하는 공정(S80)을 수행한다.

본원 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본원 발명은 청구범위 내에 있게 된다.

Claims

엠블렘이 각인된 휠캡의 제조방법에 있어서,
상기 각인된 엠블렘 형상 외 휠캡의 상부 표면에 상기 휠캡의 상부 표면과 엠블렘이 서로 다른 색상으로 표현되도록 요철홈이 형성되도록 금형을 부식하여 사출성형하는 금형 부식 및 사출성형공정;
상기 엠블렘 및 휠캡의 상부 표면의 성형가루나 이형제 및 불필요한 지문 자국을 제거하는 탈지공정;
상기 각인된 엠블렘과 휠캡의 상부 표면을 강산 수용액에 62℃~68℃에서 7 내지 8분간 침지상태로 부식시켜 상기 표면이 균일하게 요철화하여 도금재료의 밀착력을 좋게 하는 부식 및 에칭공정;
상기 에칭공정 후 상기 에칭물 제거를 위해 수세한 후, 염화 팔라듐(백금족) 콜로이드 촉매가 혼합된 수용액이 담긴 활성조에 50℃~60℃에서 1 내지 1분 30초간 침적시켜 휠캡의 상부 표면에 니켈 금속이온(Ni⁺)의 전도성 피막을 더 잘 침착하기 위해 화학도금의 촉매를 흡착 및 침투시키는 금속도금 활성화 공정;
상기 금속도금활성화 공정 후 니켈 도금의 침착이 견고하게 이루어지도록 니켈금속이온이 수용액 상태로 담겨 있는 도금조에 pH 8.5-9.5, 25℃~31℃에서 3 내지 4분간 침적시켜 전도성 피막을 형성하게 하는 니켈의 화학도금공정;
상기 화학도금공정 후 상온에서 2-3분간 침적하여 산세조한 후, 반광택도금 및 광택도금을 수행하는 니켈의 전기도금공정; 및
상기 니켈도금 위에 크롬도금을 하는 공정으로, 크롬도금공정의 조건은 30℃~55℃을 유지하면서 하는 크롬도금공정;을 포함하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 크롬도금공정 후 상기 엠블렘이 일체로 구비되어 있는 휠캡 상부면을 도포용 우레탄계열 수지를 코팅하여 광택층을 형성하는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 휠캡의 상부 표면을 에칭하는 강산 수용액은 황산 수용액인 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 에칭공정은 상기 휠캡의 상부 표면 재료인PC- ABS계열 수지의 부타디엔을 황산 수용액에 침지하여 부식 및 에칭하는 공정으로, 상기 휠캡의 상부 표면이 2 ㎛의 두께로 에칭되는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 니켈의 반광택 도금공정은 반광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금하는 공정인 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 니켈의 광택 도금공정은 광택제를 사용하여 250 - 350g/l 황산니켈의 농도, 30 - 60g/l 염화니켈의 농도, 30 - 60g/l 붕산의 농도를 유지하고, pH는 3.5 - 4.5로 전기도금되는 공정인 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 크롬도금공정(S60)은 150 - 350g/l 무수크롬산 농도, 0.5 - 5g/l 황산의 농도을 일정하게 유지하고, 크롬 도금을 0.5㎛ 두께로 크롬도금되는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 화학도금공정 후 산세조하는 수용액은 황산 수용액으로 pH 3.0 이하에서 상온에서 2-3분간 침적하여 세조하는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비되어 도금되는 휠캡의 제조방법.
제 1항 내지 제8항의 공정 방법으로 금속도금되어 제조되는 것을 특징으로 하는 엠블렘이 일체로 구비된 휠캡.