WO2023167434A1 - 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법 - Google Patents

항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2023167434A1
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자음사일볼프-틸로
귄트너마틴
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고려제강(주)
쉐르델 이노텍 포르슝스-운트 앤트비클룽스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 항균성 및 내식성이 우수한 강선은, 강선; 상기 강선에 형성된 도금층;을 포함하며, 상기 도금층은, 상기 강선의 표면에 도금되는 Zn-Al 도금층과, 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 도핑층;을 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 항균성 및 내식성이 우수한 강선 제조방법은, 강선의 표면에 도금층을 형성하는 도금 단계; 포함하며, 상기 도금 단계는, 강선의 표면을 도금하여 Zn-Al 도금층을 형성하는 표면 도금 단계;와 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층을 형성하는 도핑 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법
본 발명은 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Zn-Al 도금층에 콜로이드 형태로 구리를 도핑함에 따라 항균성이 우수하면서도 높은 내식성을 가질 수 있는 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
의료 분야에서는 위급한 상황에 약물을 투입할 수 있도록 고안된 의학 장비인 의료형 펜형 주사기(Auto injector)가 사용되고 있다. 상기 의료형 펜형 주사기는 스프링을 통해 주사기 내부의 피스톤을 밀어내면서 약물을 주입할 수 있는 의료 기구이다.
일반적으로 의료용 펜형 주사기에 사용되는 스프링은 스테인리스 강선으로 이루어져 있다. 그러나 의료형 펜형 주사기의 스프링이 스테인리스 강선으로 이루어진 경우 다음과 같은 문제점이 있다.
의료 분야에 사용되는 강선은 치료 목적으로 사용되는 것이기 때문에 인체에 유해하지 않아야 한다. 또한, 의료 분야에서 사용되는 강선은 균에 의해 오염되지 않으면서 항균 특성이 구비되는 것이 좋다.
그러나 스테인리스 강선으로 이루어진 의료형 펜형 주사기의 스프링은 항균 특성이 부족할 뿐만 아니라 6가 크롬 등과 같이 인체에 유해한 물질이 포함되는 문제점이 있다.
의료형 펜형 주사기 이외에도 다양한 산업 분야에서 강선이 사용되고 있는데, 인체에 유해하지 않으면서 항균 특성이 우수한 강선에 대한 개발이 다양한 산업 분야에서 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 Zn-Al 도금층에 콜로이드 형태로 구리를 도핑함에 따라 항균성이 우수하면서도 높은 내식성을 가질 수 있는 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은, 강선; 상기 강선에 형성된 도금층;을 포함하며, 상기 도금층은, 상기 강선의 표면에 도금되는 Zn-Al 도금층과, 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 도핑층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도핑층은, 구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도금층은, 아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도핑층은, 은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도핑층은, 상기 Zn-Al 도금층에 형성된 도금 입자 계면을 따라 도핑될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도핑층은, 무전해 도금 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 도핑될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 도금층이 형성된 강선은, 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 상기 강선은, 상기 Zn-Al 도금층이 도금되고 상기 도핑층이 도핑된 이후 신선 가공되거나, 상기 Zn-Al 도금층이 도금되고, 신선 가공 된 이후 상기 도핑층이 도핑될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링은, 강선; 상기 강선에 형성된 도금층;을 포함하며, 상기 도금층은, 상기 강선의 표면에 도금되는 Zn-Al 도금층과, 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 도핑층;을 포함하며, 상기 강선은 가공되어 스프링의 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법은, 강선의 표면에 도금층을 형성하는 도금 단계; 포함하며, 상기 도금 단계는, 강선의 표면을 도금하여 Zn-Al 도금층을 형성하는 표면 도금 단계;와 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층을 형성하는 도핑 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법의 상기 도핑 단계는, 구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법의 상기 도금층은, 아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법의 상기 도핑 단계는, 은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법의 상기 도핑 단계는, 무전해 도금 방법을 통해 상기 도핑층을 상기 Zn-Al 도금층에 형성된 도금 입자 계면을 따라 도핑할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법은 상기 도핑 단계를 통해 상기 강선에 도금층이 형성된 이후, 상기 도금층이 형성된 강선을 신선하는 신선 단계를 더 포함하며, 상기 신선 단계에서 상기 도금층이 형성된 강선은, 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법의 상기 신선 단계는, 상기 도핑 단계를 통해 상기 강선에 상기 도핑층이 형성된 이후 상기 강선을 신선 가공하거나, 상기 표면 도금 단계를 통해 상기 강선에 상기 Zn-Al 도금층을 형성한 이후 상기 강선을 신선 가공하고, 상기 도핑 단계를 통해 상기 도핑층을 형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링의 제조방법은 강선의 표면에 도금층을 형성하는 도금 단계;를 포함하며, 상기 도금 단계는, 강선의 표면을 도금하여 Zn-Al 도금층을 형성하는 표면 도금 단계;와 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층을 형성하는 도핑 단계;를 포함하며, 상기 도금층이 형성된 상기 강선을 스프링 형태로 제작하는 스프링 제작 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것으로, Zn-Al 도금층에 콜로이드 형태로 구리를 도핑함에 따라 항균성이 우수하면서도 높은 내식성을 가질 수 있는 강선을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 스테인리스 대비 제조원가가 저렴하여 가격 경쟁력이 높은 고탄소강 소재의 특수 도금 강선을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이와 함께, 본 발명은 항균성 및 내식성이 우수한 강선으로 스프링을 제조함에 따라 스테인리스 대비 높은 강도를 가지는 우수한 성능의 스프링을 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 Zn-Al 도금층과 도핑층을 포함한 도금층이 도금된 강선을 나타내는 도면이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 실시 예에 따라 Zn-Al 도금층의 도금 입자 계면에 도핑층이 도핑된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 강선을 통해 제조된 스프링과 스프링이 장착될 수 있는 주사기를 나타내는 도면이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법에 대한 공정도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 도금층이 형성된 강선을 신선하였을 때의 TOF-SIMS(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) 분석 사진으로, Zn-Al 도금층에 구리(Cu)가 고르게 분산된 것을 나타내는 것이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시 예들을 개시한다. 개시된 실시 예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 발명(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어, 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것으로, Zn-Al 도금층에 콜로이드 형태로 구리를 도핑함에 따라 항균성이 우수하면서도 높은 내식성을 가질 수 있는 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은 의료형 펜형 주사기의 스프링에 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은 인체에 유해하지 않으면서 항균 특성이 요구되는 다양한 분야에 사용될 수 있음은 물론이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은 강선(10), 도금층(110)을 포함한다.
상기 강선(10)은 와이어 형상으로 이루어질 수 있는 것으로, 철을 포함하는 고탄소 강선일 수 있다. 상기 강선(10)은 탄소(C) 0.35~1.00 중량%, 규소(Si) 0.1 ~ 0.3 중량%, 망간(Mn) 0.3 ~ 1.2 중량%, 인(P) 0.001~0.035 중량%, 황(S) 0.001~0.035 중량%, 구리(Cu) 0.001~0.30 중량 %와 나머지는 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 도금층(110)은 상기 강선(10)에 형성될 수 있는 것으로, 상기 도금층(110)은 상기 강선(10)의 표면을 도금함으로써 형성될 수 있다.
상기 도금층(110)은 Zn-Al 도금층(120)과 도핑층(130)을 포함할 수 있다. 상기 Zn-Al 도금층(120)은 아연-알루미늄 합금 도금층으로, 상기 강선(10)의 표면에 도금될 수 있는 것이다.
상기 Zn-Al 도금층(120)은 용융 도금, 전기 도금 등과 같이 다양한 도금 방법을 통해 상기 강선(10)의 표면에 아연-알루미늄 합금이 도금되면서 형성될 수 있다.
상기 Zn-Al 도금층(120)은 반응성이 높은 Zn계 도금을 이용하여 철을 포함하는 상기 강선(10)의 부식을 방지할 수 있는 것이다. 구체적으로, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn계 도금이 외부로 노출되면서 희생 양극으로 작용하여 상기 강선(10)의 철(Fe) 소지 대신 부식됨에 따라 상기 강선(10)의 철(Fe) 소지층을 보호할 수 있게 된다.
상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 도핑층(130)은 구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성된 것일 수 있다.
여기서, 콜로이드 형태로 구리(Cu)를 도핑한다는 것은, 도 1, 도 2(a), 도 2(b)와 같이 구리(Cu)가 상기 Zn-Al 도금층(120)의 전체 표면을 덮는 것이 아닌 입자 형태로 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 구리(Cu)가 도핑되는 것을 나타낸다.
상술한 바와 같이 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn계 도금이 외부로 노출되어야 희생 양극으로 작용할 수 있게 된다. 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면 전체를 덮도록 구리(Cu)를 도핑하면, 도금 두께가 얇더라도 노출되는 상기 Zn-Al 도금층(120)의 면적이 작아짐에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 희생 양극으로 작용할 수 없게 되는 소양극-대음극 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 상기 강선(10)이 급속히 부식될 위험이 있다.
이를 방지하기 위해, 상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하면서 형성될 수 있다. 구체적으로, 구리(Cu)를 콜로이드 입자 형태로 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑함에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 외부로 노출되면서 희생 양극으로 작용할 수 있게 된다.
구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)은 미량만 존재하더라도 구리(Cu)를 통해 항균성을 확보할 수 있다. 따라서 구리(Cu)를 콜로이드 입자 형태로 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑하면, 상기 Zn-Al 도금층(120)이 희생 양극으로 작용하면서 구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)을 통해 항균성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑될 수 있다. 아연-알루미늄 합금을 통해 상기 강선(10)을 도금함에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 형성될 수 있는데, 이때 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에는 벌집 구조의 미세한 틈이 형성될 수 있다.
상기 벌집 구조의 미세한 틈은 육안상으로 관찰하기 어려우며, 현미경으로 관찰해야 보일 정도의 크기이다. 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)은 상기 벌집 구조의 미세한 틈일 수 있으며, 상기 도핑층(130)은 상기 도금 입자 계면(121)을 따라 형성될 수 있다.
조금 더 구체적으로, Zn-Al 도금 입계(Grain boundary, 상기 도금 입자 계면(121))는 Zn-Al 도금 결정이 생기면서 서로 만나는 경계로써, 에너지가 높아 상기 Zn-Al 도금 입계((Grain boundary, 상기 도금 입자 계면(121))위에 석출되는 구리(Cu)입자(상기 도핑층(130))가 모이게 된다.
구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)은 펄스 도금, 무전해 도금, 스퍼터링, 분무식 등의 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑될 수 있다.
상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑하기 위해, 상기 도핑층(130)은 무전해 도금 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑되는 것이 바람직하다.
무전해 도금 방법이라 함은 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법이다.
전기 분해의 원리를 이용하여 금속의 표면에 다른 금속의 얇은 막을 입히는 전해 도금 방법을 통해 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑하면, 상기 도핑층(130)이 상기 Zn-Al 도금층(120) 표면 전체에 도핑될 위험이 있다.
상기 도핑층(130)이 상기 Zn-Al 도금층(120) 표면 전체에 도핑되면, 노출되는 상기 Zn-Al 도금층(120)의 면적이 작아짐에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 희생 양극으로 작용할 수 없게 된다.
따라서, 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑하기 위해, 상기 도핑층(130)은 무전해 도금 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 도핑층(130)은 구리(Cu)와 Zn-Al의 전위차에 의한 갈바닉 Cell 원리에 의해 도핑될 수 있다. 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn 입자가 전자를 잃어 산화(용해, Zn -> Zn2+ + 2e-)되고, Cu 양이온이 전자를 받아 표면에 석출(Cu2+ + 2e- -> Cu)되면서 구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)이 형성될 수 있다. 이러한 Zn 산화, Cu 석출은 Zn-Al 도금 계면에서 주로 일어나게 된다.
상기 강선(10)에 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성되면, 상기 강선(10)은 신선 가공될 수 있다. 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선 가공하면, 상기 도핑층(130)을 골고루 분산시키면서 부착할 수 있게 된다.
구체적으로, 상기 도핑층(130)은 구리(Cu)가 석출되면서 상기 Zn-Al 도금층(120)에 도핑되는 것이기 때문에 부착력이 약할 수 있다. 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선 가공하면, 상기 도핑층(130)의 부착력을 향상시켜 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 부착할 수 있게 된다.
동시에 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 골고루 분산시켜 항균성을 향상시킬 수 있게 된다. 도 5는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선하였을 때 TOF-SIMS 분석 사진이다. (도 5는 Zn-Al 도금층의 표면에 구리(Cu)가 분산된 것을 나타내는 도면으로, 구리(Cu)의 농도에 따라 색깔이 다르게 형성되어 있다.)
도 5와 같이, 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선하게 되면, 구리(Cu)가 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 골고루 분산되며, 이를 통해 향균성을 향상시킬 수 있게 된다. 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)은 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 강선(10)은 상기 Zn-Al 도금층(120)이 도금되고, 상기 도핑층(130)이 도핑된 이후에 신선 가공될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 Zn-Al 도금층(120)이 도금되고, 상기 강선(10)이 신선 가공된 이후 상기 도핑층(130)이 도핑될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은 스프링(140)으로 제작될 수 있다. 상기 스프링(140)은 의료형 펜형 주사기(Auto injector)(141)에 사용될 수 있는 것이다.
상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 항균성 및 내식성이 우수한 스프링(140)을 제작할 수 있게 된다.
구체적으로, 구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)을 통해 항균성을 향상시킬 수 있으며, 상기 Zn-Al 도금층(120)을 통해 상기 강선(10)의 부식을 방지함에 따라 내식성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 입자 형태로 도핑되기 때문에, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 내식성을 저하시키지 않을 수 있으며, 동시에 구리(Cu)를 통해 항균성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)은 아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함할 수 있다.
상기 도핑층(130)에 포함되는 상기 구리(Cu)는 미량으로도로 항균성을 향상시킬 수 있기 때문에, 구리(Cu)는 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 설명에서는 상기 도핑층(130)이 구리(Cu)를 통해 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 도핑층(130)은 항균성을 향상시킬 수 있는 물질이 상기 Zn-Al 도금층(120)에 콜로이드 형태로 도핑될 수 있다면 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 도핑층(130)은 은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링은 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 스프링 형태로 가공하여 제작하는 것이다. 상기 스프링(140)에서 사용되는 상기 강선(10) 및 상기 도금층(110)의 특징은 상술한 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 항균성 및 내식성이 우수한 스프링(140)을 제작할 수 있다.
또한, 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 스테인리스 대비 높은 강도를 가지는 우수한 성능의 상기 스프링(140)을 제조할 수 있게 된다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선은 다음과 같은 방법으로 제작될 수 있다. 도 4(a)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법은 강선(10)의 표면에 도금층(110)을 형성하는 도금 단계(S110)를 포함한다.
상기 도금 단계(S110)는 상기 강선(10)의 표면을 도금하여 에 Zn-Al 도금층(120)을 형성하는 표면 도금 단계(S120)와, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층(130)을 형성하는 도핑 단계(S130)를 포함한다.
상기 강선(10)은 와이어 형상으로 이루어질 수 있는 것으로, 철을 포함하는 고탄소 강선일 수 있다. 상기 강선(10)은 탄소(C) 0.35~1.00 중량%, 규소(Si) 0.1 ~ 0.3 중량%, 망간(Mn) 0.3 ~ 1.2 중량%, 인(P) 0.001~0.035 중량%, 황(S) 0.001~0.035 중량%, 구리(Cu) 0.001~0.30 중량 %와 나머지는 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 표면 도금 단계(S120)는 상기 강선(10)의 표면에 Zn-Al 도금층(120)을 형성하는 것으로, 용융 도금, 전기 도금 등과 같이 다양한 도금 방법을 통해 상기 강선(10)의 표면에 아연-알루미늄 합금이 도금되면서 상기 Zn-Al 도금층(120)이 형성될 수 있다.
상기 Zn-Al 도금층(120)은 반응성이 높은 Zn계 도금을 이용하여 철을 포함하는 상기 강선(10)의 부식을 방지할 수 있는 것이다. 구체적으로, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn계 도금이 외부로 노출되면서 희생 양극으로 작용하여 상기 강선(10)의 철(Fe) 소지 대신 부식됨에 따라 상기 강선(10)의 철(Fe) 소지층을 보호할 수 있게 된다.
상기 도핑 단계(S130)는, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층(130)을 형성하는 단계이다. 상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성될 수 있는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 도핑 단계(S130)에서는, 구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 상기 도핑층(130)을 형성할 수 있다.
여기서, 콜로이드 형태로 구리(Cu)를 도핑한다는 것은, 도 1, 도 2(a), 도 2(b)와 같이 구리(Cu)가 상기 Zn-Al 도금층(120)의 전체 표면을 덮는 것이 아닌 입자 형태로 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 구리(Cu)가 도핑되는 것을 나타낸다.
상술한 바와 같이 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn계 도금이 외부로 노출되어야 희생 양극으로 작용할 수 있게 된다. 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면 전체를 덮도록 구리(Cu)를 도핑하면, 도금 두께가 얇더라도 노출되는 상기 Zn-Al 도금층(120)의 면적이 작아짐에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 희생 양극으로 작용할 수 없게 되는 소양극-대음극 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 상기 강선(10)이 급속히 부식될 위험이 있다.
이를 방지하기 위해, 상기 도핑 단계(S130)에서는 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하면서 상기 도핑층(130)을 형성할 수 있다.
도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 상기 도핑 단계(S130)에서는 무전해 도금 방법을 통해 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑할 수 있다. 아연-알루미늄 합금을 통해 상기 강선(10)을 도금함에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 형성될 수 있는데, 이때 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에는 벌집 구조의 미세한 틈이 형성될 수 있다.
상기 벌집 구조의 미세한 틈은 육안상으로 관찰하기 어려우며, 현미경으로 관찰해야 보일 정도이다. 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)은 상기 벌집 구조의 미세한 틈일 수 있으며, 상기 도핑층(130)은 상기 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑될 수 있다.
조금 더 구체적으로, Zn-Al 도금 입계(Grain boundary, 상기 도금 입자 계면(121))는 Zn-Al 도금 결정이 생기면서 서로 만나는 경계로써, 에너지가 높아 상기 Zn-Al 도금 입계((Grain boundary, 상기 도금 입자 계면(121))위에 석출되는 구리(Cu)입자(상기 도핑층(130))가 모이게 된다.
구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)은 펄스 도금, 무전해 도금, 스퍼터링, 분무식 등의 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑될 수 있다.
다만, 상기 도핑 단계(S130)에서는, 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 상기 도핑층(130)을 도핑하기 위해, 무전해 도금 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
무전해 도금 방법이라 함은 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법이다.
전기 분해의 원리를 이용하여 금속의 표면에 다른 금속의 얇은 막을 입히는 전해 도금 방법을 통해 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도금하면, 상기 도핑층(130)이 상기 Zn-Al 도금층(120) 표면 전체에 도핑될 위험이 있다.
상기 도핑층(130)이 상기 Zn-Al 도금층(120) 표면 전체에 도핑되면, 노출되는 상기 Zn-Al 도금층(120)의 면적이 작아짐에 따라 상기 Zn-Al 도금층(120)이 희생 양극으로 작용할 수 없게 된다.
따라서, 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 형성된 도금 입자 계면(121)을 따라 도핑하기 위해, 상기 도핑층(130)은 무전해 도금 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 도핑되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 도핑층(130)은 구리(Cu)와 Zn-Al의 전위차에 의한 갈바닉 Cell 원리에 의해 도핑될 수 있다. 상기 Zn-Al 도금층(120)의 Zn 입자가 전자를 잃어 산화(용해, Zn -> Zn2+ + 2e-)되고, Cu 양이온이 전자를 받아 표면에 석출(Cu2+ + 2e- -> Cu)되면서 구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)이 형성될 수 있다. 이러한 Zn 산화, Cu 석출은 Zn-Al 도금 계면에서 주로 일어나게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법은 신선 단계(S140)와 스프링 제작 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
상기 신선 단계(S140)는, 도금층이 형성된 상기 강선(10)을 신선 가공하는 단계이다. 상기 강선(10)에 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성되면, 상기 신선 단계(S140)를 통해 상기 강선(10)은 신선 가공될 수 있다. 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선 가공하면, 상기 도핑층(130)을 골고루 분산시키면서 부착할 수 있게 된다.
구체적으로, 상기 도핑층(130)은 구리(Cu)가 석출되면서 상기 Zn-Al 도금층(120)에 도핑되는 것이기 때문에 부착력이 약할 수 있다. 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선 가공하면, 상기 도핑층(130)의 부착력을 향상시켜 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)에 부착할 수 있게 된다.
동시에 상기 도핑층(130)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 골고루 분산시켜 항균성을 향상시킬 수 있게 된다. 도 5는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선하였을 때 TOF-SIMS 분석 사진이다. (도 5는 Zn-Al 도금층의 표면에 구리(Cu)가 분산된 것을 나타내는 도면으로, 구리(Cu)의 농도에 따라 색깔이 다르게 형성되어 있다.)
도 5와 같이, 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선하게 되면, 구리(Cu)가 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 골고루 분산되며, 이를 통해 향균성을 향상시킬 수 있게 된다. 상기 신선 단계(S140)에서 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)은 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 신선 단계(S140)는 도 4(a)와 같이 상기 도핑 단계(S130)를 통해 상기 강선(10)에 상기 도핑층(130)이 형성된 이후 상기 강선을 신선 가공할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 4(b)와 같이 상기 표면 도금 단계(120)를 통해 상기 강선(10)에 상기 Zn-Al 도금층(120)을 형성한 이후 상기 강선(10)을 신선 가공하고, 상기 도핑 단계(S130)를 통해 상기 도핑층(130)을 형성할 수도 있다.
상기 스프링 제작 단계(S150)는 상기 신선 단계(S140)에서 신선 가공된 강선을 스프링 형태로 제작하는 단계이다. 도 3을 참조하면, 상기 신선 단계(S140)에서 신선 가공된 상기 강선은 스프링(140)으로 제작될 수 있다. 상기 스프링(140)은 의료형 펜형 주사기(Auto injector)(141)에 사용될 수 있는 것이다.
상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 항균성 및 내식성이 우수한 스프링(140)을 제작할 수 있게 된다.
구체적으로, 구리(Cu)를 포함하는 상기 도핑층(130)을 통해 항균성을 향상시킬 수 있으며, 상기 Zn-Al 도금층(120)을 통해 상기 강선(10)의 부식을 방지함에 따라 내식성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 도핑층(130)은 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 입자 형태로 도핑되기 때문에, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 내식성을 저하시키지 않을 수 있으며, 동시에 구리(Cu)를 통해 항균성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)은 아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함할 수 있다.
상기 도핑층(130)에 포함되는 상기 구리(Cu)는 미량으로도로 항균성을 향상시킬 수 있기 때문에, 구리(Cu)는 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 설명에서는 상기 도핑층(130)이 구리(Cu)를 통해 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 도핑층(130)은 항균성을 향상시킬 수 있는 물질이 상기 Zn-Al 도금층(120)에 콜로이드 형태로 도핑될 수 있다면 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 도핑 단계(S120)는 은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여, 상기 도핑층(130)을 형성할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링의 제조방법은, 강선(10)의 표면에 도금층(110)을 형성하는 도금 단계(S110)와 스프링 제작 단계(S140)를 포함한다.
상기 도금 단계(S110)는 상기 강선(10)의 표면을 도금하여 상기 Zn-Al 도금층(120)을 형성하는 표면 도금 단계(S120)와, 상기 Zn-Al 도금층(120)의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 상기 도핑층(130)을 형성하는 도핑 단계(S130)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링의 제조방법은 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 스프링 형태로 가공하여 제작하는 것이다.
상기 스프링(140)에서 사용되는 상기 강선(10) 및 상기 도금층(110)의 특징은 상술한 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 강선(10)에 도금층을 형성하는 상기 표면 도금 단계(S120), 상기 도핑 단계(S130)와, 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 신선하는 상기 신선 단계(S140)의 특징은 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 스프링 제작 단계(S150)는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 스프링 형태로 제작하는 단계로, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선을 스프링으로 제작하는 단계와 동일한 단계이다. 상기 스프링 제작 단계(S150)의 내용은 상술하였는 바 상세한 설명은 생략한다.
상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 항균성 및 내식성이 우수한 스프링(140)을 제작할 수 있다.
또한, 상기 Zn-Al 도금층(120)과 상기 도핑층(130)을 포함하는 상기 도금층(110)이 형성된 상기 강선(10)을 통해 스프링(140)을 제작함에 따라 스테인리스 대비 높은 강도를 가지는 우수한 성능의 상기 스프링(140)을 제조할 수 있게 된다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선과 스프링 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선 및 이의 제조방법은 Zn-Al 도금층에 콜로이드 형태로 구리를 도핑함에 따라 항균성이 우수하면서도 높은 내식성을 가질 수 있는 강선을 제공할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선 및 이의 제조방법은 구리(Cu)를 포함하는 도핑층을 통해 항균성을 향상시킬 수 있으며, Zn-Al 도금층을 통해 강선의 부식을 방지함에 따라 내식성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 및 이의 제조방법은 도핑층이 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 입자 형태로 도핑되기 때문에, Zn-Al 도금층의 내식성을 저하시키지 않을 수 있으며, 동시에 구리(Cu)를 통해 항균성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 함께, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 강선 및 이의 제조방법은 스테인리스 대비 제조원가가 저렴하여 가격 경쟁력이 높은 고탄소강 소재의 특수 도금 강선을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 항균성 및 내식성이 우수한 스프링 및 이의 제조방법은, 항균성 및 내식성이 우수한 강선으로 스프링을 제조함에 따라 스테인리스 대비 높은 강도를 가지는 우수한 성능의 스프링을 제조할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 도금층이 형성된 강선에 있어서,
    강선;
    상기 강선에 형성된 도금층;을 포함하며,
    상기 도금층은,
    상기 강선의 표면에 도금되는 Zn-Al 도금층과,
    상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 도핑층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도핑층은,
    구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도금층은,
    아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도핑층은,
    은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도핑층은,
    상기 Zn-Al 도금층에 형성된 도금 입자 계면을 따라 도핑되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도핑층은,
    무전해 도금 방법을 통해 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 도핑되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도금층이 형성된 강선은, 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 강선은, 상기 Zn-Al 도금층이 도금되거나 상기 도핑층이 도핑된 이후 신선 가공되거나,
    상기 Zn-Al 도금층이 도금되고, 신선 가공 된 이후 상기 도핑층이 도핑 되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선.
  9. 도금층이 형성된 강선을 통해 제작되는 스프링에 있어서,
    강선;
    상기 강선에 형성된 도금층;을 포함하며,
    상기 도금층은,
    상기 강선의 표면에 도금되는 Zn-Al 도금층과,
    상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 형성된 도핑층;을 포함하며,
    상기 강선은 가공되어 스프링의 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 스프링.
  10. 도금층이 형성된 강선을 제작하는 방법에 있어서,
    강선의 표면에 도금층을 형성하는 도금 단계;를 포함하며,
    상기 도금 단계는,
    강선의 표면을 도금하여 Zn-Al 도금층을 형성하는 표면 도금 단계;와
    상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층을 형성하는 도핑 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도핑 단계는,
    구리(Cu)를 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도금층은,
    아연(Zn) 84.5 ~ 96.5 중량 %, 알루미늄(Al) 3 ~ 15 중량 %, 구리(Cu) 0.01 ~ 0.5 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 도핑 단계는,
    은(Ag) 또는 산화티타늄(TiO)을 상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 도핑하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 도핑 단계는,
    무전해 도금 방법을 통해 상기 도핑층을 상기 Zn-Al 도금층에 형성된 도금 입자 계면을 따라 도핑하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 도금층이 형성된 강선을 신선하는 신선 단계를 더 포함하며,
    상기 신선 단계에서 상기 도금층이 형성된 강선은, 60 ~ 99%의 단면 감소율로 신선 가공되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 신선 단계는,
    상기 도핑 단계를 통해 상기 강선에 상기 도핑층이 형성된 이후 상기 강선을 신선 가공하거나,
    상기 표면 도금 단계를 통해 상기 강선에 상기 Zn-Al 도금층을 형성한 이후 상기 강선을 신선 가공하고, 상기 도핑 단계를 통해 상기 도핑층을 형성하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 강선의 제조방법.
  17. 도금층이 형성된 강선을 사용하여 스프링을 제작하는 방법에 있어서,
    강선의 표면에 도금층을 형성하는 도금 단계;를 포함하며,
    상기 도금 단계는,
    강선의 표면을 도금하여 Zn-Al 도금층을 형성하는 표면 도금 단계;와
    상기 Zn-Al 도금층의 표면에 콜로이드 형태로 금속을 도핑하여 도핑층을 형성하는 도핑 단계;를 포함하며,
    상기 도금층이 형성된 상기 강선을 스프링 형태로 제작하는 스프링 제작 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 및 내식성이 우수한 스프링의 제조방법.
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