주석 도금 및 주석 도금 공정

철판 및 주석 도금 과정

주석 도금 또는 주석 도금은 강판 또는 스트립을 주석(Sn)으로 얇게 코팅하는 공정이며 그 결과로 생성되는 제품을 주석 도금이라고 합니다. Tinplate은 경량 저탄소 강판 또는 스트립으로 양면에 상업적으로 순수한 주석으로 코팅되어 있습니다. 강철의 강도 및 성형성과 주석의 내식성, 납땜성 및 우수한 외관을 결합합니다. 이 광범위한 설명에는 오늘날 특정 최종 사용 요구 사항을 충족하도록 맞춤 제작된 매우 광범위한 양철 제품이 있습니다.

양철은 납땜이나 용접으로 다양한 캔을 만드는 데 널리 사용됩니다. 그들은 매력적인 금속 광택이 특징입니다. 모재 강판의 표면 조도를 선택하여 다양한 표면 조도를 갖는 양철을 생산합니다. 도장성 및 인쇄성이 우수합니다. 다양한 옻칠과 잉크를 사용하여 인쇄를 아름답게 마무리합니다. 적절한 템퍼 등급을 선택하여 성형 후 요구되는 강도뿐만 아니라 다양한 용도에 적합한 성형성을 얻을 수 있습니다. 또한 적절한 코팅 중량을 선택하여 용기 내용물에 대한 적절한 내식성을 얻을 수 있습니다.

틴플레이트는 식품캔, 음료캔, 아트캔 등 모든 종류의 용기를 만드는 데 사용됩니다. 애플리케이션은 컨테이너에 국한되지 않습니다. 양철은 또한 전기 기계 부품 및 기타 여러 제품을 만드는 데 사용되었습니다.

강철 베이스의 생산과 이후의 주석 코팅은 서로 독립적이므로 강철의 모든 속성 집합은 이론상 모든 주석 코팅과 결합될 수 있습니다. 양철에 사용되는 강재의 조성은 엄격하게 관리되며 선택한 등급과 가공 방식에 따라 다양한 성형성을 가진 다양한 유형(템퍼라고도 함)을 생산할 수 있습니다. 양철판은 일반적으로 약 0.15mm에서 0.6mm 범위의 다양한 강철 두께로 판매됩니다.

강판은 다양한 두께의 주석으로 코팅할 수 있습니다. 용기의 내부 및 외부 표면의 다양한 조건을 수용하기 위해 두 면에 서로 다른 두께(차동 코팅)도 생산할 수 있습니다. 다양한 용도를 위해 여러 표면 마감재도 생산됩니다. Tinplate은 표면을 안정화시키고 옻칠의 접착력을 향상시키기 위해 특별한 부동태화 처리가 되어 있습니다. 또한 취급 및 제조 특성을 개선하기 위해 매우 얇은 오일 필름을 가지고 있습니다. 이 오일은 물론 식품과 호환됩니다. 그 결과 다양한 재료가 제공되므로 사용자는 선택의 폭이 넓어지고 주어진 최종 용도에 적합한 재료를 정확하게 선택할 수 있습니다.

식품 재료의 양철 및 포장

주석은 소량의 복합 결합 Sn(+2) 이온으로만 식단에 존재합니다. 그것은 대부분의 식품 재료에서 발생합니다. 주석 수준은 위 자극의 가능성 때문에 가능한 한 낮아야 합니다. 처리되지 않은 식품 재료의 수준은 일반적으로 1mg/kg(kg당 밀리그램) 미만입니다. 통조림 식품 재료에서 더 높은 농도가 발견되는데, 이는 주석 도금이 용해되어 무기 주석 화합물 또는 복합체를 형성하기 때문입니다. 일반적으로 캔에 들어 있는 고체 식품의 주석에 대한 최대 한도는 250mg/kg이고 캔에 들어 있는 액체 식품의 경우 최대 수준은 200mg/kg입니다. 염화제1주석은 최대 25mg/kg(주석으로) 통조림 식품의 식품 첨가물로 승인되었습니다.

현재 식단에서 주석의 주요 공급원은 식품 접촉 물질, 특히 주석 캔에서 산성 식품 물질로의 방출입니다. 깡통은 실제로 금속 주석(양철)이 얇게 코팅된 강철 캔입니다. 양철판에 내부 수지 기반 코팅이 있는 경우가 많습니다. 양철은 주로 캔, 캔 끝단 및 유리병 및 항아리의 마개에 주로 사용됩니다. 그러나 깡통의 사용은 감소하고 있습니다. 주석은 주방용품 코팅에도 사용됩니다.

주석은 양쪽성이며 강산과 염기 모두와 반응하지만 거의 중성에 가까운 용액에는 상대적으로 반응하지 않습니다. 산소의 존재는 용액에서 반응을 크게 가속화합니다. 식품 용기에 사용되는 양철은 천천히 산화됩니다. 식품 재료의 주석 함량은 (i) 깡통이 래커 처리되었는지 여부, (ii) 산화제 또는 부식 촉진제의 존재, (iii) 깡통에 들어 있는 식품의 산도, (iv) 얼마나 오래 , 그리고 어떤 온도에서 깡통을 개봉하기 전에 보관하는지, (v) 개봉한 후 깡통에 제품을 보관하는 시간입니다.

양철판의 산화 후 식품 재료로 형성된 주석 이온의 피할 수 없는 이동은 희생 양극 효과로 알려진 물리화학적 메커니즘으로, 기본 강철이 식품 재료에 의해 부식되지 않도록 보호합니다. 깡통의 용해는 가능한 천공으로부터 캔을 보호하고 2년의 일반적인 저장 수명을 갖는 가열 살균 및 보관 중 내용물의 열화(색 및 맛의 변화)로부터 내용물을 보호합니다.

옻칠하지 않은 캔에 들어 있는 식품 재료의 주석 농도는 100mg/kg을 초과할 수 있는 반면, 옻칠 한 캔에 보관된 식품 재료의 주석 농도는 일반적으로 25mg/kg 미만입니다. 그러나 옻칠을 하지 않은 개봉된 캔에 식품 재료를 보관하면 식품 재료의 주석 농도가 크게 증가합니다. 옻칠을 하지 않은 통조림 야채와 과일은 총 식품 섭취량의 적은 비율만을 차지하지만 주석 총 섭취량의 85%를 차지할 수 있습니다. 래커 코팅 두께는 래커 식품 캔의 성능에 큰 영향을 미칩니다.

양철-부식 및 용도

용융 도금 및 전기 도금된 주석의 경우 공기 중에서 주석에 산화 피막이 형성됩니다. 필름은 상당히 안정적이며 추가 산화에 대한 장벽을 제공합니다. 3과 10 사이의 pH 값과 착화제가 없을 때 산화물 장벽은 음식으로부터 금속을 보호합니다. 그러나 이 pH 범위를 벗어나면 주석의 부식이 발생합니다.

외부에 노출된 주석 또는 주석 코팅으로 인해 약간의 부식이 예상될 수 있습니다. 정상적인 실내 노출에서 주석은 철, 강철 및 그 합금을 보호합니다. 특히 습한 대기에서 불연속을 통해 주석과 기본 강철 사이에 형성된 갈바닉 커플로 인해 코팅의 불연속(예:기공)에서 부식이 예상될 수 있습니다.

주석 도금은 주석을 쉽게 구할 수 있고 훨씬 저렴하기 때문에 매우 비용 효율적인 공정입니다. 또한 우수한 납땜성과 부식 방지 기능을 제공합니다.

주석 도금은 희끄무레한 회색을 생성할 수 있으며 둔하거나 무광택 모양을 원할 때 선호됩니다. 약간의 광택을 원할 때 반짝이는 메탈릭한 느낌을 연출할 수도 있습니다. 주석은 적절한 수준의 전도성을 제공하므로 주석 도금은 다양한 전자 부품 제조에 유용합니다. 주석은 식품 포장에도 사용됩니다. 여러 장점으로 인해 주석은 (i) 항공우주, (ii) 식품 포장, (iii) 전자, (iv) 통신 및 (v) 보석 제조와 같은 광범위한 산업에서 도금 용도로 선택되는 금속입니다.

주석 위스커의 형성은 주석 도금 공정 중에 발생할 수 있으며 최종 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 주석은 수염을 형성하는 경향이 강합니다. 주석 위스커는 도금 공정이 끝난 후 오랜 시간이 지난 후 순수한 주석 도금 시트의 표면에 형성될 수 있는 작고 날카로운 돌출부입니다. 수염의 지름은 1mm에서 2mm이고 길이는 약 3mm에 이릅니다. 수염은 완성된 양철에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 수염은 전기적으로 전도성이 있기 때문에 전자 부품에서 단락을 일으킬 수 있습니다. 위스커 성장의 정확한 메커니즘은 아직 자세히 이해되지 않았지만 주석 위스커는 전기도금된 순수 주석 코팅에서만 발생할 수 있습니다. 예방 조치로 주석에 납을 2% 이상 추가하거나 순수 주석 도금을 주석의 용융 온도 이상으로 가열해야 합니다.

주조 과정

양철은 기본적으로 양면이 주석으로 코팅된 경량 강철 스트립이기 때문에 기본적으로 강철 제품입니다. 따라서 주석 도금의 생산은 (i) 필요한 치수 및 기계적 특성을 갖는 얇은 저탄소 강 스트립 또는 시트의 생산, (ii) 주석 코팅 공정의 두 가지 주요 단계로 편리하게 구분됩니다. 여기서는 주석 코팅 공정만 설명합니다. 주석 코팅이 적용된 얇은 저탄소 강 스트립 또는 시트를 '블랙 플레이트'라고 합니다.

상대적으로 강한 양철이 이제 이중 환원 기술에 의해 대량으로 제조됩니다. 더 얇지만 더 강한 양철은 이중 환원 방식으로 생산될 수 있어 캔 제조에 더 효율적인 재료 활용이 가능합니다. 초기 냉간 압연 및 어닐링 후, 조질 압연 대신에 강철에 약 10% ~ 50%의 윤활과 함께 두 번째 냉간 압연이 제공됩니다. 가공 경화 효과는 강철에 추가 강도를 제공하는 반면 스트립은 캔 끝과 몸체로 형성되기에 충분한 연성을 유지합니다. 최종 두께는 0.12mm만큼 낮을 수 있으며 일반적인 범위는 0.14mm에서 0.24mm입니다. 이중 압하를 위해 2단 또는 3단 압연기를 사용할 수 있습니다. 일부 공장에서는 이중 환원 재료를 생산할 수 있고 기존의 템퍼(스킨 패스) 분쇄기로 작동할 수 있는 이중 목적 분쇄기가 사용됩니다. 이중 환원강은 방향성이 매우 뚜렷하며 최종 양철로 성형 작업을 하는 동안 결정립 방향을 항상 표시하고 고려해야 합니다.

주석 도금 라인에 들어가기 전에 스트립은 일반적으로 가장자리를 다듬고 코일 준비 라인에서 검사합니다. 오프 게이지 또는 표준 이하의 흑색 판을 절단할 수 있도록 스트립 두께 게이지를 설치할 수도 있습니다. 스트립 길이를 서로 용접하여 최적 중량의 코일을 생산합니다.

흑판의 주석 도금에는 (i) 용융 주석 도금 공정과 (ii) 전기 도금 공정의 두 가지 공정이 있습니다.

용융 주석 처리

용융 주석 도금 공정은 강철 블랙 플레이트를 232℃ 이상의 온도에서 순수한 용융 주석 욕조에 담그는 과정입니다. 생성된 코팅은 모재의 계면에서 처음 형성되는 매우 얇은 금속간 화합물 층으로 구성되며, 주석(예:검정 판을 담그면 철/주석 합금이 형성됨)에 이어 순수한 주석 층이 뒤따릅니다.

주석 코팅될 강철 스트립은 먼저 풀린 다음 철저한 세척과 선택적으로 산세척 과정을 거칩니다. 그 후, 그것의 전체 표면은 일반적으로 표준 상용 제품에 적합한 플럭싱제로 적셔집니다. 이 플럭스 또는 '납땜 유체'는 주석 도금 공정을 준비하기 위해 스트립 표면을 활성화합니다. 소위 플럭싱 수조 다음에 가열된 주석 수조가 이어집니다. 일반적으로 이것은 저항 가열 냄비이지만 높은 출력의 경우 유도 가열 냄비의 사용을 고려할 수도 있습니다. 여기에서 용융 주석은 지정된 온도로 유지되고 코팅된 스트립에 의해 제거된 에너지 양이 대체됩니다. 가스 가열 시스템도 사용할 수 있지만 설치가 복잡하여 불리한 경향이 있습니다.

스트립 속도는 분당 최대 200미터(m/min)에 이릅니다. 주석 욕의 온도는 약 250℃ ~ 290℃(주석의 용융 온도는 약 230℃)입니다. 주석의 상대적으로 낮은 열전도율을 감안할 때 수조 온도 관리는 주의 깊게 다루어야 합니다. 적절한 크기가 되어야 하는 주석 수조의 다운스트림에서 시스템의 핵심은 스트립의 너비와 길이에 대한 코팅 두께와 균일성에 결정적이기 때문에 와이핑 및 블로우오프 장치의 설계 및 공정 통합입니다. . 선택적으로 에어 와이퍼는 비파괴 인라인 코팅 게이지와 결합될 수 있습니다. 이것은 균일한 제품 품질을 보장하는 폐쇄 제어 루프를 형성합니다. 에어 와이퍼에서 새로 코팅된 스트립은 비접촉식 대류 냉각 영역으로 들어간 다음 코팅 게이지를 통과한 다음 다시 리코일러에 감깁니다. 스톱 앤 고 모드에서 주석 도금 라인의 특수 운영 체제는 주석 코팅된 불량 물질을 극적으로 감소시킵니다.

용융 주석 도금 공정의 장점은 (i) 생산 공정에서 발생하는 폐기물이 없고, (ii) 생산 과정에서 유해 물질(시아노겐, 납 등)을 전혀 사용하지 않으며, (iii) 도금 속도가 매우 빠르다는 것입니다. 전해 도금보다 몇 배 더 높음, (iv) 두꺼운 코팅 및 얇은 코팅 모두 거의 동일한 속도로 생성될 수 있음, (v) 주석 층의 두께는 컴퓨터 제어 에어 나이프 시스템에 의해 설정되며, 특히 높은 표면을 보장하는 비접촉 공정 품질, (vi) 용융 공정 시 금속간 층이 형성되어 주석 코팅과 모재가 강하게 결합됨, (vii) 용융 공정이 주석의 결정 구조를 균일하게 하고 주석 내부를 최소화하기 때문에 위스커 성장의 위험이 매우 적습니다. 위스커 성장의 위험을 최소화하는 응력. 용융 주석 도금의 장점은 전기도금 주석 코팅과 비교할 때 (i) 전기도금보다 다공성이 적고, (ii) 전기도금보다 연성이며, (iii) 사실상 응력이 없고, (iv) 더 경제적입니다. 엘보다 ctroplating 및 (v) 전기도금보다 내식성이 우수합니다. 용융 주석 도금의 단점은 용융 주석 도금으로 제공되는 코팅의 두께가 전기 도금 방법으로 제공되는 코팅 두께와 비교할 때 잘 제어되지 않는다는 것입니다. 엄격한 허용 오차가 필요한 경우 용융 주석 도금을 사용하지 마십시오.

전기도금에 의한 주석 도금

전기도금에서 코팅할 품목을 하나 이상의 주석 염 용액이 들어 있는 용기에 넣습니다. 항목은 전기 회로에 연결되어 회로의 음극(음극)을 형성하고 일반적으로 도금할 동일한 금속의 전극이 양극(양극)을 형성합니다. 회로에 전류가 흐르면 용액의 금속 이온이 물체에 끌립니다. 매끄럽고 반짝이는 표면을 생성하기 위해 전기도금된 시트는 주석의 녹는점 이상으로 잠시 가열됩니다.

현재, 주석도금은 연속 공정에 의해 강철 베이스에 주석을 전기도금함으로써만 사실상 생산된다(그림 1). 용융 주석 도금 공정을 대체하는 강대 전기 주석 도금의 주요 이유는 강판 양면의 코팅 두께 차이를 포함하여 매우 높은 수준의 두께 제어를 제공하기 때문입니다. 전기 주석 도금 공정은 또한 우수한 품질과 더 낮은 생산 비용으로 더 높은 생산량의 주석 도금을 제공합니다. 또한, 도금 기술과 강계 화학의 향상으로 강계와 주석 코팅의 두께가 점차 크게 감소했습니다. 오늘날 일반적인 코팅 두께는 최종 용도에 따라 0.1~1.5미크론 범위입니다.

그림 1 연속 전기 주석 도금 라인의 개략적인 공정 흐름도

주석을 증착하는 데 사용할 수 있는 전해 도금 공정에는 네 가지 기본 선택 사항이 있습니다. 이들은 (i) 알칼리성 주석산염, (ii) 산성 황산염, (iii) 산 붕산염 및 (iv) 산성 황산염입니다. 주석산 공정은 주석산나트륨 또는 주석산칼륨을 기반으로 합니다. 주석산칼륨은 나트륨염에 비해 용해도가 매우 높기 때문에 고속도금용으로 사용된다. 제곱미터당 최대 1600암페어(A/sqm)의 전류 밀도를 달성하기 위해 210g/L의 주석산칼륨과 22g/L의 수산화칼륨을 포함하는 제형이 사용됩니다. 4000A/sqm의 전류 밀도에 도달하기 위해 칼륨 주석산염 농도를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 75 % ~ 95 % 범위의 양극 효율과 80 % ~ 90 % 범위의 음극 효율은 알칼리 공정에서 일반적입니다.

모든 주석 도금 공정 중 알칼리 공정은 던지는 힘이 우수합니다. 이 공정은 유기 첨가제의 사용을 필요로 하지 않지만 승온(70 ~ 90 ℃)에서 작동됩니다. 알칼리성 주석 도금의 가장 중요한 측면은 양극의 적절한 제어에 대한 중요한 요구 사항입니다. 도금 과정에서 주석 양극이 적절하게 제어되지 않으면 거친 다공성 침전물이 생성됩니다. 우수한 도금을 보장하기 위해 도금 작업 중 양극에 황록색 필름이 있어야 합니다.

제1주석 황산염(7g/L ~ 50g/L) 및 황산(50g/L ~ 150g/L)을 기반으로 하는 도금액은 곡물 정제기의 유형에 따라 밝은 장식 침전물 또는 무광 마감 마감을 증착할 수 있습니다. 브라이트닝 시스템을 사용합니다. 젤라틴과 유기 화합물인 베타-나프톨을 사용하여 반광택 무광 주석 마감재를 얻을 수 있습니다. 다양한 유기 광택제가 상업적으로 이용 가능하여 황산제1주석 전해질로부터 밝고 장식적인 부착물을 생성할 수 있습니다. 이러한 첨가제는 일반적으로 지방족 알데히드 및 ​​방향족 아민을 기본으로 합니다. 위의 개선된 버전은 수용성 폴리에틸렌 글리콜과 같은 습윤제로 구성되며 1차 광택제로 에틸렌의 수용성 유도체로 구성됩니다. Bright Bath는 내식성 개선, 다공성 감소, 지문 저항성, 납땜성 및 외관상 개선된 등 무광택 공정에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.

산성 황산염 공정은 본질적으로 100% 양극 및 음극 효율에서 20℃에서 30℃ 사이에서 작동합니다. 산성 용액은 알칼리성 주석산염 용액에 대한 세심한 양극 모니터링이 필요하지 않지만 유기 첨가제는 필요합니다. 그러나 산성 수조의 던지는 힘은 알칼리성 주석산염 공정과 비교할 때 일반적으로 더 적습니다.

주석 플루오르보레이트(75g/L ~ 115g/L) 및 플루오르붕산(50g/L ~ 150g/L)을 기반으로 하는 또 다른 산성 도금 공정은 순수한 무광 주석 침전물을 도금하도록 설계되었습니다. 주석 황산염에 비해 이 공정의 주요 이점은 최대 10,000A/sqm(교반 도금 용액에서)의 훨씬 더 높은 음극 전류 밀도에서 작동할 수 있다는 것입니다. 젤라틴과 베타-나프톨은 일반적으로 20°C ~ 30°C의 온도 범위에서 작동되는 이 공정에서 곡물 정제기로 사용됩니다. 양극 및 음극 효율은 약 100%입니다.

최근에 메탄-설폰산(부피 기준 15% ~ 25%)을 기반으로 하는 주석 도금 제형은 용액이 간단한 폐기물 처리를 필요로 하고 불화물이나 붕소를 포함하지 않으며 불붕산을 기반으로 하는 전해질보다 부식성이 적기 때문에 수용을 얻고 있습니다. 플루오르보레이트 수조와 유사한 메탄-술폰 전해질은 용액에 고농도의 금속을 보유할 수 있어(최대 100g/L 주석) 고속 도금이 가능합니다. 메탄-술폰산 공정의 주요 단점은 높은 화학적 구성 비용입니다.

위에서 언급한 모든 산성 주석 도금 전해질은 알칼리성 주석산염 용액에 대한 +4 상태와 비교하여 2가 상태(+2)에서 주석을 증착합니다. 따라서 산성 공정은 주석산염 공정보다 두 배 빠르게 주석을 증착하고 본질적으로 100% 음극 효율에서 작동합니다. 산성 주석 공정은 주석산염 용액보다 제어 및 유지 관리가 더 쉽습니다. 주변 온도에서 작동한다는 추가적인 이점이 있습니다.

연속 전기도금 라인(그림 1)의 공정 흐름을 고려하면서 흑판 코일은 주석도금 라인에 공급되고 언코일러에 로드됩니다. 연속 작동을 위해서는 2개의 언코일러가 필요합니다. 처리되는 코일의 꼬리 끝은 처리될 다음 코일의 머리 끝 부분에 용접되며, 이는 용접하는 동안 두 개의 코일이 고정되어 있어야 합니다. 용접 중 셧다운을 방지하기 위해 라인에는 다양한 양의 풀린 블랙 플레이트(종종 최대 600미터)를 수용할 수 있는 루핑 타워 또는 축압기가 장착되어 있습니다. 최신 전기 주석 도금 라인은 스트립을 올바른 너비로 절단하기 위해 축압기 뒤에 측면 트리머를 통합합니다. 또한 많은 라인에 텐션 또는 스트레치 레벨러가 통합되어 스트립 전체에 제어된 텐션을 적용하여 왜곡을 제거합니다.

연속 전기도금 라인의 경우 세척 시간이 매우 짧습니다(약 1초~2초). 따라서, 블랙 플레이트 스트립의 효과적인 세정이 필요하다. 이러한 요구는 롤링 오일 잔류물 및 기타 유기 오염물의 화학적 용해를 돕기 위한 전기분해의 사용으로 충족됩니다. 전기분해 중에 흐르는 큰 전류는 스트립 표면에서 가스를 생성합니다. 그 결과 스트립에서 먼지와 잔류물이 제거됩니다. 세척제는 일반적으로 수산화나트륨/탄산염 염기에 인산염, 습윤제 및 유화제의 혼합물을 물에 녹인 1% ~ 5% 용액입니다. 온도는 일반적으로 80°C ~ 90°C 범위이며 전류 밀도는 1000A/sqm이 일반적으로 적절합니다.

세척 후 스트립은 고압 스프레이를 사용하여 이상적으로는 뜨거운 물(70℃)에서 철저히 세척됩니다. 산세척은 산화물과 녹 층을 제거하고 주석의 더 나은 증착을 위해 표면을 식각합니다. 이 과정에서 스트립은 일반적으로 500A/sqm에서 3000A/sqm 범위의 전류 밀도를 사용하여 양극 다음 음극으로 만들어집니다.

주석 도금 섹션에는 다양한 유형의 전해질을 사용할 수 있습니다. 도금 셀은 스트립이 구불구불한 형태로 통과하는 일련의 수직 탱크로 구성됩니다. 사용 중인 도금 탱크 패스의 수, 양극 길이 및 스트립의 너비가 유효 도금 면적을 결정합니다. 이것은 사용 가능한 도금 전류와 함께 특정 코팅 중량에 대한 최대 라인 속도를 결정합니다. 현재 주석 도금 라인은 1000mm에서 1250mm 사이의 일반적인 스트립 너비로 600m/min 이상의 속도를 달성합니다. 강철 스트립은 탱크 바닥에 위치한 싱크 롤과 상단에 고무로 덮인 고정 롤러가 있는 도체 롤러에 의해 탱크를 통해 안내됩니다. 이들은 스트립에서 전해질을 수집하고 이를 도금 셀로 되돌립니다. 도체 롤은 전기 전도성이 좋고 롤과 젖은 스트립 사이의 접촉 저항이 낮아야 합니다. 이 롤은 일반적으로 구리와 크롬으로 코팅된 강철로 만들어집니다.

각 도금 탱크에는 4개의 양극 버스 바와 4개의 양극 뱅크가 있으며 스트립의 아래쪽 및 위쪽 패스의 각 면에 하나씩 있습니다. 전통적으로 양극은 99.9% 순수 주석으로 만들어졌으며 너비는 76mm, 두께는 50mm, 길이는 약 1.8m입니다. 양극은 공정에서 소모되며 두께가 약 70% 감소하면 교체됩니다. 마모된 양극은 뱅크의 한쪽 끝에서 제거되고 새 양극은 다른 쪽 끝에서 삽입되고 다른 쪽 끝은 공간을 만들기 위해 가로질러 이동됩니다. 최근에는 백금 또는 산화이리듐으로 코팅된 티타늄으로 만든 불활성 양극이 더 대중화되었습니다. Nippon Steel은 전기 주석 도금 라인에 불활성 양극을 최초로 사용했습니다. 이 경우 주석 이온은 순수한 주석 비드를 포함하는 전해질 용액을 통해 고압 산소가 기포가 발생하여 주석을 용해하고 새로운 전해질을 만드는 발전 플랜트에서 오프라인으로 생성됩니다.

불활성 양극은 고정된 위치에서 강철 스트립과 평행하게 배치됩니다. 이러한 양극을 자주 교체할 필요가 없습니다. 그 결과 스트립 폭 전체에 걸쳐 주석 코팅 두께의 변화가 최소화됩니다. 조정 가능한 가장자리 마스크는 스트립 가장자리에 주석이 쌓이는 것을 방지하기 위해 올바른 양극 너비를 보장합니다. 주석 양극을 주조하고 교체할 필요가 없기 때문에 불활성 양극을 사용하면 인력의 요구도 줄어듭니다.

병렬 주석 양극의 대체 시스템도 사용되었습니다. 이 시스템에서 양극 브리지는 스트립과 평행하게 정렬되고 기존의 주석 양극으로 로드됩니다. 양극 뱅크는 스트립에 가깝게 배치되어 필요한 초기 전압을 줄입니다. 양극이 천천히 용해됨에 따라 주어진 전류를 유지하기 위해 전압이 증가합니다. 양극이 지정된 두께로 줄어들면 전체 뱅크가 교체됩니다. 이 시스템은 불활성 양극에서와 같이 주석 두께에 대해 유사한 제어를 제공한다고 주장됩니다.

도금 섹션의 끝에는 후속 회수를 위해 스트립에서 잔류 전해질을 본질적으로 제거하는 드래그아웃 제어 섹션이 있습니다. 주석은 약간의 금속 광택이 있는 희끄무레한 코팅으로 증착됩니다. 필요한 경우 이것은 유도 가열 또는 저항 가열(또는 조합)에 의해 유동 용융되어 밝은 거울과 같은 마감을 생성합니다. 저항 가열에서 높은 교류 전류는 도체 롤을 통해 스트립을 통과합니다. 유도 가열로 스트립은 고주파 전류가 통과하는 일련의 내부 냉각 구리 코일을 통과합니다. 유도된 와전류 및 히스테리시스 손실은 스트립을 가열하고 주석 코팅을 녹입니다. 이 유동 용해 공정은 불활성 주석-철 합금 층을 형성하여 제품의 내식성을 향상시킵니다.

유동 용융 전에 플레이트에 표면 결함이 나타나는 것을 방지하기 위해 묽은 전해질 또는 독점 화학 물질로 처리하여 플레이트를 플럭스합니다. 유동 용융 주석 판은 표면에 얇은 산화 주석 피막이 있어 처리하지 않으면 보관 중에 성장할 수 있습니다. 내변색성과 래커성을 향상시키기 위해 화학적 또는 전기화학적 패시베이션이 스트립에 적용됩니다. 부동태화의 가장 일반적인 형태는 중크롬산염 또는 20g/L 중크롬산염을 함유한 크롬산 용액에서 50℃에서 85℃ 사이의 온도에서 음극 처리를 포함합니다(현재 거의 사용되지 않는 다른 처리는 인산염 또는 탄산염 사용). 이 처리는 크롬과 그 수화된 산화물의 복잡한 층을 증착하여 주석 산화물의 성장을 억제하고, 황변을 방지하고, 페인트 접착력을 개선하고, 황 화합물에 의한 얼룩을 최소화합니다. 양철판을 기름칠하기 전에 완전히 건조시켜야 합니다. 디옥틸 세바케이트 또는 아세틸 트리부틸 시트레이트를 사용한 오일링은 정전기 스프레이 공정에서 수행됩니다.

품질 검사는 되감기 전에 인라인 검사를 통해 이루어지며 스트립 두께, 핀홀 및 주석 두께 검사가 포함됩니다.

수직 도금 탱크가 아닌 수평 도금 탱크를 사용하는 또 다른 전기 주석 도금 공정이 있습니다. 사용된 높은 전류 밀도(6500A/sqm)와 함께 이 구성을 사용하면 일반적으로 600m/min 이상의 속도로 라인을 빠르게 실행할 수 있습니다. 도금 탱크는 최대 18개의 도금 탱크(길이 1.8m, 깊이 300mm)를 포함하는 2개의 데크에 있으며 스트립이 통과하는 전도성 탄소 받침대에 지지되는 작은 양극 뱅크가 있습니다. 양극은 스트립 가장자리를 넘어 약 130mm 연장되며 지지대는 탱크 폭을 가로질러 비스듬히 기울어져 점차적으로 두께가 감소하는 양극에 대해 스트립과 양극 표면 사이의 일정한 간격을 보장합니다. 각 도금 레벨의 입구 및 출구에서 인접한 개별 도금 셀 사이에서 스트립은 한 쌍의 롤 사이를 통과하며 상부 전도성 롤을 음극 롤이라고 합니다. 주석은 첫 번째 데크의 밑면에 도금됩니다. 그런 다음 강철은 180도 회전되어 다른 쪽이 도금되는 두 번째 데크에 들어갑니다.

이 시스템의 pH(약 3)는 산성 시스템에 대해 높지만 유리산은 수조에 추가되지 않습니다. 수조에는 염화주석(Sn 2+로 약 35g/L), 불화나트륨 및 불화칼륨, 염화나트륨 및 불화수소칼륨과 함께 폴리알킬렌 옥사이드 또는 나프탈렌 술폰산과 같은 유기 첨가제가 포함되어 있습니다. 전해질은 시스템에서 지속적으로 순환하고 탱크의 끝을 넘고 재순환됩니다. 하부 데크에서는 전해질을 스트립 상단에 분무하여 적십니다. 도금 후 스트립은 헹굼 탱크, 린저 롤 및 열풍 건조기를 통과하며 모두 상단 3층 데크에 있습니다. 이 과정에서 유동 용해는 일반적으로 유도 가열에 의해 이루어집니다. 전해질은 붕소화불소 이온의 가수분해를 방지하기 위해 주석 불화붕산염(Sn 2+로서 30g/L), 불화붕산 및 붕산을 포함합니다. 또한 독점 첨가제가 사용됩니다. 이 라인은 더 넓은 전류 밀도 범위에서 작동하여 라인 유연성을 높일 수 있다고 주장됩니다. 건설될 첫 번째 라인은 수평이었지만 이후 라인은 수직으로 최대 16개의 도금 탱크를 포함하고 640m/min 이상의 라인 속도로 가동됩니다.

주석 도금의 생산에서 강철 베이스의 제조와 주석 코팅의 적용은 서로 독립적이므로 이론적으로 모든 주석 코팅 또는 코팅의 조합을 모든 강철 베이스에 적용할 수 있습니다. 따라서 양철판으로 분류되는 재료의 범위는 수천 개에 달할 수 있으며 실제로 양철판은 다른 어떤 경량 판금 제품보다 더 많은 품질을 제공합니다. 실제로 강철 베이스 두께의 범위는 0.13mm ~ 0.60mm이고 주석 코팅은 표면당 0.5g/sqm ~ 15.2g/sqm입니다. 다양한 특성에 대한 범위와 허용 오차, 그리고 이를 검증하는 방법을 지정하는 국제 및 국가 표준이 있습니다.