KR950004786B1 - 플래쉬 이층도금강판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

플래쉬 이층도금강판 제조방법
제1도는 하층도금층의 표면형상에 따라 상층도금층의 형성과정을 보여주는 확대조직사진.
제2도는 종래의 플래쉬도금강판과 본 발명의 방법에 따라 제조한 플래쉬도금강판의 확대조직사진.
본 발명은 자동차등의 소지강판에 사용되는 플래쉬 도금강판의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 플래쉬도금강판 제조시 하층을 이루는 합금화 용융아연 도금층을 전해연마 처리하므로서 내식성 및 밀착성이 우수한 플래쉬 이층도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
플래쉬 도금강판은 합금화 용융아연도금층을 하층으로 하고 그 위에 철계 합금 전기도금을 행한 것으로 인산염 처리성과 도장후 내식성이 우수하여 자동차용 고내식강판으로 널리 사용되고 있다. 이러한 이층도금을 형성함에 있어서는 하층 및 상층 도금층 사이의 도금밀착성 및 확보가 중요하며, 플래쉬 도금강판에 있어서도 상층도금층을 형성하기 전에 하층인 합금화 용융아연도금층 표면에 형성된 산화물 및 이물질을 약 1%의 약한 염산에서 산세를 실시하여 제거하는 표면활성화 처리가 알려져 있다. 이러한 활성화 처리는 하층과 상층간의 도금 밀착성을 개선하는 효과는 있으나, 상층도금층의 도금부착량 균일성에는 효과가 한정되며, 불균일한 두께의 상층도금층 형성에 의해 도장후 내식성이 떨어지는 문제가 있는 것이다. 특히 상층도금부착량이 3-5g/㎡의 박도금으로 제한되는 플래쉬 도금강판에 있어서는 도금부착량 불균일의 이같은 문제점은 더욱 심각해지는 것이다.
이에 본 발명의 목적은 도장후 내식성이 개선될 수 있는 보다 개선된 플래쉬 도금강판의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에서는 플래쉬 도금강판의 제조에 있어, 전해연마방법으로 하층 도금층 표면형상을 조정함으로써 하층인 합금화 용융아연도금층의 제약을 감소시킴과 동시에 상층도금층의 균일전착성을 향상시켜 도장후 내식성을 개선하고자 한다.
본 발명에 의하면, 합금화 용융아연도금강판을 하층으로 하고 그 상부에 철계 합금전기도금을 행하는 플래쉬 도금강판의 제조에 있어서, 상층의 합금전기도금전에 하층인 합금화 용융아연도금강판의 표면을 전기연마법을 이용하여 평균 조도가 0.4-0.7㎛되게 처리함을 포함하는 플래쉬 도금강판의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명자들은 플래쉬도금강판의 제조에 있어서 상층도금층의 부착량이 국부적으로 불균일한 원인을 조사한 결과 하층도금층의 미세표면형상이 이의 주원인임을 발견하고, 이를 개선시키는 방법을 추구한 결과, 상층의 전기도금전에 하층인 합금화 용융아연도금강판을 전해연마하여 합금화 용융아연도금층에 있어서 많은 돌출부 및 각진부위를 가지고 있는 제타층을 제거함으로써 상층 전기도금시에 전류의 국부적집중을 방지하여 상층도금층의 균일한 전착성을 얻을 수 있었다.
제타상은 도금밀착성이 우수한 합금화 용융아연 도금강판을 생산하기 위한 합금화과정중에 표층에 불가피하게 생성되며 처리방법에 따라 여러가지 두께로 형성된다. 또한 제타층은 많은 돌출 및 각진부위를 형성하고 있는데 이의 생성메카니즘은 이 분야에서 널리 알려져 있어 본 발명에서의 별도설명은 생략한다.
제1도는 하층도금층의 표면형상에 따른 상층도금층의 형성과정을 보여주는 확대조직사진으로써, 제타상의 돌출 및 각진부위가 존재하는 경우에는(1도-가) 전류가 돌출 및 각진부위에 집중되어 도금층의 핵생성 및 성장이 주로 이 부위에서 일어나게 되며 이에 따라 상층도금층의 두께가 불균일하게 된다. 또한 상층 도금부착량이 3-5g/㎡ 이하의 박도금으로 제한되는 플래쉬 도금강판에 있어서는 도금부착량 분균일의 악영향은 더욱 커진다. 이와같이 상층도금층의 부착량이 불균일할 경우는 자동차용 강판으로서의 도장후 내식성이 크게 열화한다. 즉 상층도금층 부착량이 너무 작은 부위는 인산염처리시 하층인 합금화 용융아연도금층이 노출되어 호페이트(Hopeit) 인산염 결정이 형성되므로 도장후 내식성을 열화시키게 되며 상층도금층의 부착량이 너무 많은 부위는 인산염 처리후 남아있는 상층도금층이 많아 도장후 내식성이 열화된다. 평활한 미세 표면형상을 갖는 하층도금층상에 상층도금층을 형성하였을 경우에는 (1도-나) 균일하게 전류가 분포되어 핵생성 및 성장이 전 부위에 걸쳐 균일하게 되어 부착량의 편차가 거의 없는 피막이 형성되게 된다.
표면의 돌출 및 각진부위를 제거하는 방법으로는 전해연마법으로 이 부위를 용해시키는 방법이 적당하다.
본 발명에서는 하층인 합금화 용융아연도금층의 표면돌출 및 각진부위를 제거하기 위하여 상층전기도금전에 하층표면을 전해연마하여 하층의 평균 표면조도가 0.4-0.7㎛되게 조절함으로써 하층도금층의 표면을 평활하고 미세한 형상으로 형성시킨다.
이때 표면조도가 0.4㎛이하인 경우, 상층도금시 도금층이 균일하게 덮힐 수는 있으나, 하층도금층의 표면이 너무 평활하여, 하층과 상층도금층간의 도금밀착성이 떨어져 프레스 가공시 상층도금층이 박리되어, 가공성이 저하되며, 0.7㎛ 이상인 경우, 상층도금층이 부분적으로 과성장되어 상층도금층의 피막형성이 불균일해져서 하층도금층을 완전히 균일하게 덮을 수 없게 되어 바람직하지 않는 것이다.
전해연마 처리조건은 전류밀도 및 처리시간에 따라 용액 조건 및 온도가 결정되지만 코일상태의 연속전기 도금라인에서는 처리시간의 제약을 받는다. 예를들면, 연속전기도금라인에서는 통상적으로 처리가능한 시간인 5-10초인 범위가 적당하며 전류밀도는 30A/dm2이면 충분하다. 사용가능한 전해연마욕으로는 인산욕, 알칼리염욕, 불화물욕등 일반적인 전해연마욕이 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 다음의 실시예로 국한되지 않는다.
<실시예>
부착량 60g/㎡의 합금화 용융아연도금강판에 대하여 다음과 같은 조건으로 시험하였다.
가. 전해연마처리
과염소산 30%, 빙초산 60% 용액에서 전류밀도 30A/dm2으로 2-15초간연마
나. 상층도금작업
1) 도금욕조성
Fe2+(FeCl2) : 20g/l
Mn2+(MnCl2) : 60g/l
Cl-(KCl) : 220g/l
2) 도금조건
도금욕 온도 : 50℃ 도금욕 pH : 1.5
도금액 유속 : 2.0m/sec 도금부착량 : 5g/㎡
전류밀도 : 50A/dm2
다. 인산염 처리작업(다음의 각 공정에서 3분간 처리)
1) 탈지처리
용액 : Pyroclean 442(삼양화학(주) 상품)
분무 : 50℃ 용액 침지 : 45용액
2) 수세 : 상온의 수돗물
3) 표면조정
용액 : Parcolene Z(삼양화학(주) 상품)
4) 인산염처리
용액 : Bonderite 699D(삼양화학(주) 상품)
침지 : 45℃ 용액
5) 수세 : 상온의 수돗물
6) Cr-처리
용액 : Parcolene 86A(삼양화학(주) 상품)
분무 : 상온용액
7) 수세 : 상온의 수돗물로 분무
라. 양이온 전착도장 작업
1) 전착도장 : 도료 ED1700(고려화학(주) 상품)
전착전압 300V, 전착시간 3분
2) 소성 : 180℃에서 30분
마. 도장후 내식성(염수분무)실험
전착도장된 시편에 "X"형으로 도막을 절단한 후 JIS Z2371에 의거 800시간 염수분무시험을 행하여 도막절단 편축부위의 도막부풀음 폭을 측정
바. 도금밀착성 측정
이층도금강판을 20% 인장한 후 테이프에 의해 묻어나온 도금층의 양으로 평가
제2도는 합금화 용융아연도금강판에 상층 도금을 실시하기 전에 전해연마처리(발명예)를 실시하여 평균 표면조도를 약 0.5㎛로 한 시편과 활성화처리만을 실시하여 평균표면조도가 1.2㎛로 한 비교예에 대하여 Fe-Mn계 이층도금을 5g/㎡의 부착량이 되게 실시하여 도금조직을 확대 관찰한 것이다. 표면의 굴곡 및 각진부위를 제거한 발명예를 균일한 전기도금층이 형성된 반면에 비교예에서는 하층도금층이 부분적으로 노출될 정도로 부착량의 편차가 심한 것을 알 수 있다.
본 실시예에서 합금화 용융아연도금강판을 전해연마처리하여 표면조도가 불균일한 제타층의 돌출 및 각진부위를 제거하여 표면조도를 변화시킨후 제조한 플래쉬 도금강판에 대한 도장후 내식성 및 도금밀착성 평가결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
단, * 상기 내식성 평가는 1(양호)에서 5(불량)까지의 5단계로 평가하였으며,
** 도금밀착성평가 역시 1(양호)에서 5(불량)까지의 5단계로 평가하였다.
상기 결과에 의하면, 비교예 1-4와 같이 제타층의 돌출 및 각진부위가 완전히 제거되지 않아 표면조도가 높은 경우 상층도금층이 밀착력은 우수한 반면 균일 전착성이 떨어지므로 도장후 내식성이 열화되고, 또한 비교예 5,6과 같이 표면조도가 0.4㎛이하인 경우는 도장후 내식성은 우수하나 이층도금층의 밀착성은 떨어지는 것이다.
반면, 발명예 1-6과 같이 합금화 용융아연도금강판의 제타층에 존재하는 돌출 및 각진부위를 제거하여 표면조도를 0.4-0.7㎛로 한 경우 도장후 내식성 및 상층도금 밀착성이 양호한 것을 알 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 의하면, 플래쉬도금강판 제조시 합금화 용융아연도금층을 전해연마처리하여 표면조도를 적정화 함으로써 하층의 표면품질에 제약을 감소시킴과 동시에 상층 전기도금층의 균일 전착성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 합금화용융아연도금강판을 하층으로 하고 그 상부에 철계합금 전기도금을 행하는 플래쉬전기도금강판의 제조에 있어서, 상층의 합금전기도금전에 하층인 합금화 용융아연도금강판의 표면을 전해 연마하여 그 평균 조도가 0.4-0.7㎛ 되도록 처리함을 특징으로 하는 플래쉬 이층도금강판의 제조방법.
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