KR20130126233A

KR20130126233A - 음각처리를 이용한 도금방법

Info

Publication number: KR20130126233A
Application number: KR1020120050167A
Authority: KR
Inventors: 이창섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-20
Also published as: US20130299356A1

Abstract

본 발명은 소재의 표면처리 중에서 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법에 관한 것으로, 소재 표면에 금속을 피복하는 도금방법에 있어서 원소재의 표면에 구리도금층 및 반광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 반광택 니켈도금층에 광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 광택 니켈도금층에 무광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 임의의 그래픽이 천공된 판 형태의 마스킹 지그를 상기 무광택 니켈도금층에 마스킹하는 단계, 상기 마스킹된 무광택 니켈도금층을 음각처리하는 단계, 상기 마스킹 지그를 상기 무광택 니켈도금층으로부터 제거하는 단계, 상기 음각처리된 무광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 MP 니켈도금층에 크롬도금층을 형성하는 단계를 포함하며, 산 처리 또는 샌드 블라스트 등의 음각처리를 실시함으로써 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 구현하여 상품에 차별성을 부여하고, 외관의 심미감을 증대시키는 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법에 관한 것이다.

Description

다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법{Plating method using a intaglio process of multilayer nickel}

본 발명은 소재의 표면처리방법 중에서 도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층니켈의 특정 니켈도금층에 산 처리 또는 샌드 블라스트 등의 음각처리를 함으로써 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 구현하는 도금방법에 관한 것이다.

일반적으로 공산품의 생산단계는 원료를 입고하는 단계, 사출 성형 단계, 도금 단계, 도장/조립 단계 및 출하 단계로 구성된다.

이 때, 상기 도금 단계는 소재의 표면 상태를 개선할 목적으로 다른 물질의 얇은 층을 상기 재료에 피복하는 표면처리 단계인데, 주로 소재 표면에 금속의 얇은 층을 입히는 단계를 의미한다. 이를 통해, 소재의 내부식성, 내마모성 등을 개선하고, 광택, 재질감 등의 효과를 발생시켜 소비자들에게 심미감을 부여할 수 있다.

이와 같은 효과를 위해 다양한 종류의 도금방법이 이용되고 있는데, 특히 크롬도금은 경도가 높고, 아름다운 광택이 있으며 대기 중에서 변색되는 경향이 적기 때문에 장식도금의 마무리도금(최종도금)으로서 폭 넓게 사용되고 있다. 또한, 내마모성이 뛰어나기 때문에 기계부품, 금형, 공구 등에 경질 크롬도금(공업용 크롬도금)으로서도 널리 이용되고 있다.

뿐만 아니라, 광택 또는 무광택 니켈도금층을 이용하여 상기 크롬도금의 광택 유무를 선택할 수 있는 방법이 사용되고 있는데, 도 1은 상기 방법에 따른 유광 또는 무광 크롬도금방법에 의한 도금구조의 단면도를 나타낸다.

종래 ABS 수지 등 원 소재의 유광 또는 무광 크롬도금방법은 일반적으로 화학도금 및 전기도금방법으로 실시되는데, 화학도금방법은 전기 도금과 달리, 전류가 흐르지 않는 화학 도금액에 도금대상물질을 담금으로써 도금을 하는 방법이고, 전기도금방법은 전기 분해에 따른 석출을 이용하여 소재의 표면을 다른 금속으로 피복하는 방법이다.

상기 유광 또는 무광 크롬도금방법을 실시하기 위해, 먼저 원 소재(A)를 가공한 후 화학도금방법으로, 원 소재(A)와 도금층의 밀착성 확보를 위해 에칭 및 활성화처리를 한다. 여기서 에칭은 소재를 탈지, 산 세척 한 후, 금속면의 눈에 보이지 않는 산화막을 제거하기 위해 단 기간 산에 담그는 것을 의미하고, 활성화처리는 표면의 부동태를 파괴하는 것을 목적으로 하는 처리 또는 비금속 소지 상에 무전해도금을 하기 위해 표면에 촉매금속을 흡착시키는 처리를 의미하며, 통상적으로 도금의 전처리로 실시된다.

그 다음, 전기도금을 위한 전도성을 부여하기 위해 0.2~0.4μm 두께의 화학 니켈도금층(B)을 형성한다.

상기 화학도금방법에 이어서 전기도금방법으로,

충격을 흡수하는 완충역할을 위해 10~30μm 두께의 구리도금층(C),

부식방지 및 고전위를 위해 10~20μm 두께의 반광택 니켈도금층(D),

"광택" 또는 "무광택" 효과, 부식방지 및 저전위를 위해 8~12μm 두께의 "광택" 또는 "무광택" 니켈도금층(E),

부식전류 분산을 위해 0.8~1.2μm 두께의 MP 니켈도금층(F),

장식성, 내식성 및 내마모성을 위해 0.15~0.5μm 두께의 크롬도금층(G)을 형성한다.

이 때, 상기 8~12μm 두께의 니켈도금층(E)이 "광택"인 경우에는 유광 크롬도금방법, "무광택"인 경우에는 무광 크롬도금방법으로 구분된다.

위와 같이 종래의 유광 또는 무광 크롬도금방법은 단순히 원 소재 표면의 광택 유무만을 결정하며, 상품의 표면에 그래픽을 구현하는 경우에도 그래픽 및 그래픽의 바탕이, 함께 유광이거나 무광을 나타내는바 상품의 차별성을 시도하는데 한계가 있었다.

뿐만 아니라, 최근 들어 소비자들의 상품 선택 기준에서 차지하는 소재 표면의 광택 특성이 차지하는 비중에도 불구하고, 종래의 도금방법은 소재의 표면에 다양한 조합의 광택 효과를 나타낼 수 없어 소비자의 욕구를 만족시키는데 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다층니켈 중 특정 니켈도금층에 산 처리 또는 샌드 블라스트 등의 음각처리를 하여, 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 구현하는 방법을 제공하고자 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법은 원 소재의 표면에 구리도금층 및 반광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 반광택 니켈도금층에 광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 광택 니켈도금층에 무광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 임의의 그래픽이 천공된 판 형태의 마스킹 지그를 상기 무광택 니켈도금층에 마스킹하는 단계, 상기 마스킹된 무광택 니켈도금층을 음각처리하는 단계, 상기 마스킹 지그를 상기 무광택 니켈도금층으로부터 제거하는 단계, 상기 음각처리된 무광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 MP 니켈도금층에 크롬도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법은 원 소재의 표면에 구리도금층 및 반광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 반광택 니켈도금층에 무광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 무광택 니켈도금층에 광택 니켈도금층을 형성하는 단계, 임의의 그래픽이 천공된 판 형태의 마스킹 지그를 상기 광택 니켈도금층에 마스킹하는 단계, 상기 마스킹된 광택 니켈도금층을 음각처리하는 단계, 상기 마스킹 지그를 상기 광택 니켈도금층으로부터 제거하는 단계, 상기 음각처리된 광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성하는 단계, 상기 MP 니켈도금층에 크롬도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예로 상기 음각처리는 산 처리 또는 샌드 블라스트인 것이 바람직하다.

표면처리방법에 있어서, 본 발명에 의한 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법은 단순히 무광바탕에 무광의 그래픽 또는 유광바탕에 유광의 그래픽을 구현하는 것이 아니라, 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 소재의 표면에 구현함으로써, 상품 외관에 차별성 및 심미성을 부여하는 효과가 있다.

또한, 최근에 상품의 외관이 소비자들의 상품 선택 기준에서 차지하는 비중을 고려해 볼 때, 상기 유광 및 무광이 대비되는 그래픽이 상품 표면에 구현됨에 따라, 상품성이 증대되고 상품의 이미지가 향상 및 고급화되어 최종적으로 차별화된 브랜드 이미지 구축이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 유광 또는 무광 크롬도금방법에 의한 도금구조의 단면도이다.
도 2는 종래의 유광 크롬도금방법에 의한 도금구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법에 의한 무광바탕에 유광의 그래픽(SAMPLE 영문자)이 구현된 도금구조를 나타낸 개략도이다.
도 4는 무광택 니켈도금층의 마스킹 및 음각처리방법을 나타낸 모식도이다.
도 5는 종래의 무광 크롬도금방법에 의한 도금구조를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법에 의한 유광바탕에 무광의 그래픽(SAMPLE 영문자)이 구현된 도금구조를 나타낸 개략도이다.
도 7은 광택 니켈도금층의 마스킹 및 음각처리방법을 나타낸 모식도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법은 다층니켈 중 특정 니켈도금층에 음각처리를 하여 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 구현한 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 그래픽은 그림, 도형뿐만 아니라 "문자" 등을 포함하는 다양한 시각적 형상을 의미하고, 상기 다층니켈은 황 함유량이 서로 다른 2~3층의 중첩된 니켈도금층을 의미한다.

또한 상기 음각처리는 기계적 음각처리, 화학적 음각처리 등 당해 기술 분야에서 이용되는 통상의 음각처리 방법 모두를 포함하는데 기계적 음각처리는 샌드 블라스트(sand blast) 또는 각종 장치를 이용한 연마 등을 포함하고, 화학적 음각처리는 각종 산 용액을 이용하여 표면에 도포하는 산 처리(acid treatment) 또는 각종 약품처리 등을 포함한다.

여기서, 산 처리는 산을 이용한 화학처리의 총칭으로, 산을 이용하여 도금층을 용해하는 것을 의미하고, 샌드 블라스트는 분사 가공의 일종으로, 직경이 작은 글리드 글래스구, 규소, 해사 등을 공기로 분사시키거나 중력으로 낙하시켜서 소재 표면을 연마, 녹 제거 등을 하는 방법을 의미한다.

본 발명에서 음각처리의 대상인 니켈도금층의 두께를 고려하여, 산 처리의 경우 50~70% 질산 용액을 5~10분 도포하고, 샌드 블라스트의 경우 지름 1~10mm 사이즈의 샌드를 10~200g/cm²의 양으로 1~10kgf/cm² 압력으로 사용하였지만, 산 처리의 경우 50~70%의 질산 용액이 아닌 다른 농도를 가진 황산 등의 산 용액을 사용할 수 있고, 샌드 블라스트의 경우에도 샌드가 아닌 각종 글리드 글래스구 등을 사용할 수 있다. 즉 상기 조건들은 음각처리의 대상인 니켈도금층의 두께 등의 요인에 따라 충분히 가변적이다.

본 발명은 일 관점에서, 다층니켈 중 무광택 니켈도금층에 음각처리를 하여 무광바탕에 유광의 그래픽이 구현된 도금방법에 관한 것이다.

도 2는 종래 유광 크롬도금방법에 의한 도금구조를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 도금방법에 의한 무광바탕에 유광의 그래픽이 구현된 도금구조를 나타낸 개략도이다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 유광 크롬도금방법에 의한 도금은 반광택 니켈도금층(12) 위에 형성된 광택 니켈도금층(13)에 의해 원 소재(10)가 광택만을 띠는 효과를 가지는 반면에, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 도금방법에 의한 도금은 반광택 니켈도금층(120) 위에 형성된 광택 니켈도금층(130)에, 추가적으로 무광택 니켈도금층(140)을 형성한 후 상기 무광택 니켈도금층(140)을 음각처리함으로써 광택 및 무광택이 대비되는 효과를 가진다.

도 4는 상기 무광택 니켈도금층(140)의 마스킹 및 음각처리방법을 나타낸 모식도이다. 먼저 원 소재(100)의 표면에 구리도금층(110) 및 반광택 니켈도금층(120)을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층(120)에 광택 니켈도금층(130)을 형성한 다음, 무광택니켈도금층(140)을 형성하는데 이는 상기 무광택 니켈도금층(140)을 음각처리하여 상기 광택니켈도금층(130)의 일부를 노출시킴으로써 유광 및 무광이 대비되는 효과를 나타내기 위함이다.

구체적으로 임의의 그래픽(본 도면에서는 SAMPLE 영문자)이 천공된 판 형태의 마스킹 지그(300)를 이용하여, 상기 무광택 니켈도금층(140)에 마스킹을 실시한다.(a)

그리고 산 처리 또는 샌드 블라스트 등의 음각처리방법을 이용하여 상기 마스킹된 무광택 니켈도금층(140)을 음각처리한다.(b)

그 다음, 상기 마스킹 지그(300)를 제거하면 마스킹 지그(300)의 천공된 부분을 따라서 상기 광택니켈도금층(130)이 노출된다.(c)

그 후, 상기 음각처리된 무광택 니켈도금층(140)에 MP 니켈도금층(150)을 형성한 다음 크롬도금층(160)을 형성한다.(d)

이 때, 상기 MP 니켈도금층(150) 및 크롬도금층(160)은 매우 얇기에 상기 그래픽이 구현된 광택 니켈도금층(130)의 노출에 영향을 미치지 않으며, 결과적으로 무광바탕에 유광의 그래픽이 구현된 도금이 완성되는데, 유무광이 대비됨에 따라 종래 유광 크롬도금방법으로 구현할 수 없었던 다양한 시각적 효과를 원 소재(100)의 표면에 나타낼 수 있게 되었다.

본 발명은 다른 관점에서, 다층니켈 중 광택 니켈도금층에 음각처리를 하여 유광바탕에 무광의 그래픽이 구현된 도금방법에 관한 것이다.

도 5는 종래 무광 크롬도금방법에 의한 도금구조를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 도금방법에 의한 유광바탕에 무광의 그래픽이 구현된 도금구조를 나타낸 개략도이다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 종래 무광 크롬도금방법에 의한 크롬도금은 반광택 니켈도금층(22) 위에 형성된 무광택 니켈도금층(23)에 의해 원 소재(20)가 광택만을 띠는 효과를 가지는 반면에, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 도금방법에 의한 도금은 반광택 니켈도금층(220) 위에 형성된 무광택 니켈도금층(230)에, 추가적으로 광택 니켈도금층(240)을 형성한 후 상기 광택 니켈도금층(240)을 음각처리함으로써 광택 및 무광택이 대비되는 효과를 가진다.

도 7은 상기 광택 니켈도금층(240)의 마스킹 및 음각처리방법을 나타낸 모식도이다. 먼저 원 소재(200)의 표면에 구리도금층(210) 및 반광택 니켈도금층(220)을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층(220)에 무광택 니켈도금층(230)을 형성한 다음, 광택 니켈도금층(240)을 형성하는데 이는 상기 광택 니켈도금층(240)을 음각처리하여 상기 무광택 니켈도금층(230)의 일부를 노출시킴으로써 유광 및 무광이 대비되는 효과를 나타내기 위함이다.

구체적으로 임의의 그래픽(본 도면에서는 SAMPLE 영문자)이 천공된 판 형태의 마스킹 지그(300)를 이용하여, 상기 광택 니켈도금층(240)에 마스킹을 실시한다.(a)

그리고 산 처리 또는 샌드 블라스트 등의 방법을 이용하여 상기 마스킹된 광택 니켈도금층(240)을 음각처리한다.(b)

그 다음, 상기 마스킹 지그(300)를 제거하면 마스킹 지그(300)의 천공된 부분을 따라서 상기 무광택 니켈도금층(230)이 노출된다.(c)

그 후, 상기 음각처리된 광택 니켈도금층(240)에 MP 니켈도금층(250)을 형성한 다음 크롬도금층(260)을 형성한다.(d)

이 때, 상기 MP 니켈도금층(250) 및 크롬도금층(260)은 매우 얇기에 상기 그래픽이 구현된 무광택 니켈도금층(230)의 노출에 영향을 미치지 않으며, 결과적으로 유광바탕에 무광의 그래픽이 구현된 도금이 완성되는데, 유무광이 대비됨에 따라 종래 무광 크롬도금방법으로 구현할 수 없었던 다양한 시각적 효과를 원 소재(200)의 표면에 나타낼 수 있게 되었다.

이와 같이 본 발명의 도금방법은 기존의 유광 또는 무광 크롬도금방법과는 달리, 유광 및 무광이 대비되는 그래픽을 구현하여 상품의 외관에 현저한 차별성을 부여할 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한 이를 응용하여 반광 및 유광, 또는 반광 및 다크유광, 또는 무광 및 다크 유광 등이 대비되는 다양한 조합의 그래픽을 도금에 구현할 수 있다.

구체적으로 반광 및 유광이 대비되는 그래픽을 도금에 구현하기 위해서, 먼저 원 소재(소지)의 표면에 구리도금층, 반광택 니켈도금층을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층에 광택 니켈도금층을 형성한 다음, 상기 광택 니켈도금층을 음각처리하면 반광택 니켈도금층이 노출된다. 그 후 상기 음각처리된 광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성한 다음 크롬도금층을 형성하면 반광 및 유광이 대비되는 그래픽을 도금에 구현할 수 있다.

또한 반광 및 다크유광이 대비되는 그래픽을 도금에 구현하기 위해서, 먼저 원 소재(소지)의 표면에 구리도금층, 반광택 니켈도금층을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층에 다크광택 니켈도금층을 형성한 다음, 상기 다크광택 니켈도금층을 음각처리하면 반광택 니켈도금층이 노출된다. 그 후 상기 음각처리된 다크광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성한 다음 크롬도금층을 형성하면 반광 및 다크유광이 대비되는 그래픽을 도금에 구현할 수 있다.

한편, 무광바탕에 다크유광의 그래픽이 구현된 도금을 위해서, 먼저 원 소재(소지)의 표면에 구리도금층, 반광택 니켈도금층을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층에 다크광택 니켈도금층을 형성한 다음, 무광택 니켈도금층을 형성한다. 그리고 상기 무광택 니켈도금층을 음각처리하면 다크광택 니켈도금층이 노출되고 상기 음각처리된 무광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성한 다음 크롬도금층을 형성하면 무광바탕에 다크유광의 그래픽이 구현된 도금을 완성할 수 있다.

또한, 다크유광바탕에 무광의 그래픽이 구현된 도금을 위해서, 먼저 원 소재(소지)의 표면에 구리도금층, 반광택 니켈도금층을 형성한다. 그 후, 상기 반광택 니켈도금층에 무광택 니켈도금층을 형성한 다음, 다크광택 니켈도금층을 형성한다. 그리고 상기 다크광택 니켈도금층을 음각처리하면 무광택 니켈도금층이 노출되고 상기 음각처리된 다크광택 니켈도금층에 MP 니켈도금층을 형성한 다음 크롬도금층을 형성하면 다크유광바탕에 무광의 그래픽이 구현된 도금을 완성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따라, 광택의 특성에 따른 다양한 조합을 가진 도금방법을 실시함으로써 상품 표면에 다양한 시각적 효과를 나타내어 상품성을 크게 개선할 수 있다.

10 : 원 소재 11 : 구리도금층
12 : 반광택 니켈도금층 13 : 광택 니켈도금층
14 : MP 니켈도금층 15 : 크롬도금층
100 : 원 소재 110 : 구리도금층
120 : 반광택 니켈도금층 130 : 광택 니켈도금층
140 : 무광택 니켈도금층 150 : MP 니켈도금층
160 : 크롬도금층

20 : 원 소재 21 : 구리 도금층
22 : 반광택 니켈도금층 23 : 무광택 니켈도금층
24 : MP 니켈도금층 25 : 크롬도금층
200 : 원 소재 210 : 구리 도금층
220 : 반광택 니켈도금층 230 : 무광택 니켈도금층
240 : 광택 니켈도금층 250 : MP 니켈도금층
260 : 크롬도금층
300 : 마스킹 지그

Claims

소재 표면에 금속을 피복하는 도금방법에 있어서,
원 소재(100)의 표면에 구리도금층(110) 및 반광택 니켈도금층(120)을 형성하는 단계;
상기 반광택 니켈도금층(120)에 광택 니켈도금층(130)을 형성하는 단계;
상기 광택 니켈도금층(130)에 무광택 니켈도금층(140)을 형성하는 단계;
임의의 그래픽이 천공된 판 형태의 마스킹 지그(300)를 상기 무광택 니켈도금층(140)에 마스킹하는 단계;
상기 마스킹된 무광택 니켈도금층(140)을 음각처리하는 단계;
상기 마스킹 지그(300)를 상기 무광택 니켈도금층(140)으로부터 제거하는 단계;
상기 음각처리된 무광택 니켈도금층(140)에 MP 니켈도금층(150)을 형성하는 단계;
상기 MP 니켈도금층(150)에 크롬도금층(160)을 형성하는 단계; 를 포함하는 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법.
소재 표면에 금속을 피복하는 도금방법에 있어서,
원소재(200)의 표면에 구리도금층(210) 및 반광택 니켈도금층(220)을 형성하는 단계;
상기 반광택 니켈도금층(220)에 무광택 니켈도금층(230)을 형성하는 단계;
상기 무광택 니켈도금층(230)에 광택 니켈도금층(240)을 형성하는 단계;
임의의 그래픽이 천공된 판 형태의 마스킹 지그(300)를 상기 광택 니켈도금층(240)에 마스킹하는 단계;
상기 마스킹된 광택 니켈도금층(240)을 음각처리하는 단계;
상기 마스킹 지그(300)를 상기 광택 니켈도금층(240)으로부터 제거하는 단계;
상기 음각처리된 광택 니켈도금층(240)에 MP 니켈도금층(250)을 형성하는 단계;
상기 MP 니켈도금층(250)에 크롬도금층(260)을 형성하는 단계; 를 포함하는 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 음각처리는 산 처리인 것을 특징으로 하는 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 음각처리는 샌드 블라스트인 것을 특징으로 하는 다층니켈 음각처리를 이용한 도금방법.