틴플레이트 & 주석 도금: 주석 도금 공정 완벽 해설

틴플레이트와 주석 도금 공정

주석 도금 또는 틴플레이팅은 강철 시트 또는 스트립을 주석(Sn)으로 얇게 코팅하는 공정이며, 그 결과물을 틴플레이트라 부릅니다. 틴플레이트는 경량 게이지, 냉간 압연 저탄소 강판 또는 스트립으로, 양면에 상업용 순수 주석으로 코팅되어 있습니다. 강철의 강도와 성형성, 주석의 내식성, 납땜성, 우수한 외관을 결합한 소재입니다. 이 광범위한 설명 내에서 오늘날 특정 최종 용도 요구사항을 충족하도록 맞춤 제작된 매우 다양한 틴플레이트 제품이 존재합니다.

틴플레이트는 납땜 또는 용접으로 다양한 유형의 캔을 제조하는 데 널리 사용됩니다. 매력적인 금속 광택이 특징입니다. 기재 강판의 표면 마감을 선택함으로써 다양한 표면 거칠기의 틴플레이트를 생산할 수 있습니다. 우수한 도장성과 인쇄성을 가지며, 다양한 래커와 잉크를 사용해 아름답게 인쇄됩니다. 적절한 템퍼 등급 선택으로 다양한 용도에 맞는 적절한 성형성과 성형 후 필요 강도를 얻습니다. 또한 적절한 코팅 중량 선택으로 용기 내용물에 대한 적절한 내식성을 확보합니다.

틴플레이트는 식품 캔, 음료 캔, 예술 캔 등 모든 유형의 용기 제조에 사용됩니다. 용도에 국한되지 않고 전기 기계 부품 및 기타 많은 제품 제조에도 사용되어 왔습니다.

강철 베이스 생산과 주석 코팅은 서로 독립적이므로, 이론적으로 강철의 어떤 특성 세트도 어떤 주석 코팅과도 결합할 수 있습니다. 틴플레이트용 강철 조성은 엄격하게 관리되며, 선택된 등급과 가공 방식에 따라 다양한 성형성(템퍼라고도 함)을 가진 여러 유형을 생산할 수 있습니다. 틴플레이트는 일반적으로 0.15mm~0.6mm 범위의 강철 두께로 판매됩니다.

다양한 코팅 옵션

강철 시트는 다양한 두께의 주석으로 코팅할 수 있습니다. 용기 내외부 표면의 다양한 조건에 대응하기 위해 양면에 서로 다른 두께의 코팅(차등 코팅)도 생산 가능합니다. 다양한 용도를 위해 여러 표면 마감도 생산됩니다. 틴플레이트는 표면을 안정화하고 래커 부착력을 개선하기 위한 특수 패시베이션 처리를 거칩니다. 또한 취급 및 가공 특성 향상을 위해 매우 얇은 오일 막을 입히는데, 이 오일은 물론 식품과 호환됩니다. 이러한 다양한 소재 덕분에 사용자는 큰 유연성을 가지며, 주어진 최종 용도에 정확히 맞는 소재를 선택할 수 있습니다.

틴플레이트와 식품 포장

주석은 식단에 복합 결합된 Sn(+2) 이온 형태로 소량만 존재합니다. 대부분의 식품에 함유되어 있습니다. 위장 자극 가능성 때문에 주석 함량은 가능한 한 낮아야 합니다. 비가공 식품의 주석 함량은 보통 1mg/kg 미만입니다. 캔 식품에서는 틴플레이트 용출로 무기 주석 화합물이나 복합체가 형성되어 더 높은 농도가 나타납니다. 일반적으로 캔 고형 식품의 주석 최대 한도는 250mg/kg, 캔 액체 식품은 200mg/kg으로 규정됩니다. 염화 제1주석은 캔 식품 첨가물로 주석 기준 25mg/kg까지 승인되어 있습니다.

현재 식단 내 주석의 주요 공급원은 식품 접촉 재료, 특히 산성 식품으로의 틴캔 용출입니다. 틴캔은 실제로 얇은 금속 주석 코팅(틴플레이트)을 한 강철 캔입니다. 틴플레이트 내부에는 종종 수지 기반 내부 코팅이 있습니다. 틴플레이트는 주로 캔, 캔 뚜껑, 유리병 및 항아리용 마개에 사용됩니다. 다만 틴캔 사용은 감소 추세입니다. 주석은 주방 용품 코팅에도 사용됩니다.

주석은 양쪽성으로 강산과 강염기 모두와 반응하지만, 중성에 가까운 용액에는 상대적으로 비반응성입니다. 산소 존재는 용액 내 반응을 크게 가속화합니다. 식품 용기에 사용되는 틴플레이트는 천천히 산화됩니다. 식품 내 주석 함량은 (1) 틴캔의 래커 처리 여부, (2) 산화제나 부식 촉진제 존재 여부, (3) 캔 내 식품의 산도, (4) 개봉 전 틴캔 보관 기간 및 온도, (5) 개봉 후 제품 보관 기간에 따라 달라집니다.

틴플레이트 산화에 따른 주석 이온의 식품으로의 불가피한 이동은 '희생 양극 효과'로 알려진 물리화학적 메커니즘으로, 기저 강철이 식품에 의해 부식되는 것을 보호합니다. 주석 용출은 캔의 천공 가능성을 방지하고, 열살균 및 보관(일반적으로 2년 유통기한) 중 내용물의 변질(색상 및 풍미 변화)을 방지합니다.

래커 처리되지 않은 캔의 식품 주석 농도는 100mg/kg을 초과할 수 있는 반면, 래커 처리된 캔의 식품 주석 수준은 일반적으로 25mg/kg 미만입니다. 그러나 개봉된 래커 처리되지 않은 캔에 식품을 보관하면 식품 내 주석 농도가 크게 증가합니다. 래커 처리되지 않은 캔의 통조림 야채와 과일은 전체 식품 섭취량의 적은 비중을 차지하지만, 총 주석 섭취량의 85%를 차지할 수 있습니다. 래커 코팅 두께는 래커 처리 식품 캔의 성능에 큰 영향을 미칩니다.

틴플레이트의 부식과 용도

용융 도금 및 전기 도금 주석의 경우 공기 중 주석 표면에 산화막이 형성됩니다. 이 막은 비교적 안정적이며 추가 산화에 대한 차단막 역할을 합니다. pH 3~10 사이이고 착화제가 없는 경우 산화막이 금속을 식품으로부터 보호합니다. 이 pH 범위를 벗어나면 주석 부식이 발생합니다.

옥외 노출된 주석 또는 주석 코팅에서는 어느 정도 부식이 예상됩니다. 일반적인 실내 노출에서 주석은 철, 강철 및 그 합금에 대해 보호적입니다. 코팅의 불연속부(기공 등)에서는 틴과 기재 강철 사이의 갈바닉 커플 형성으로 인해 부식이 발생할 수 있으며, 특히 습한 분위기에서 심합니다.

주석 도금은 주석이 쉽게 구할 수 있고 훨씬 저렴하기 때문에 매우 비용 효율적인 공정입니다. 또한 우수한 납땜성과 탁월한 내식성을 제공합니다.

틴플레이팅은 무광택 외관이 필요할 때 선호되는 회백색을 생성할 수 있으며, 약간 더 광택이 필요할 때는 반짝이는 금속 외관도 생성할 수 있습니다. 주석은 적절한 전도성을 제공하므로 다양한 전자 부품 제조에 유용합니다. 식품 포장에도 사용됩니다. 여러 장점 덕분에 주석은 항공우주, 식품 포장, 전자, 통신, 보석 제조 등 다양한 산업에서 도금 용도로 선택되는 금속입니다.

주석 도금 공정 중 주석 위스커가 형성되어 최종 결과에 부정적 영향을 줄 수 있습니다. 주석은 위스커 형성 경향이 강합니다. 주석 위스커는 순수 주석 도금 시트 표면에 도금 공정 완료 오래 후에 형성될 수 있는 작고 날카로운 돌기입니다. 위스커 직경은 1~2mm, 길이는 약 3mm에 달할 수 있습니다. 위스커는 완성된 틴플레이트에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 전도성이 있어 전자 부품에서 단락을 일으킬 수 있습니다. 위스커 성장 정확한 메커니즘은 아직 자세히 이해되지 않았지만, 전기 도금된 순수 주석 코팅에서만 발생할 수 있습니다. 예방 조치로 주석에 최소 2% 납을 첨가하거나 순수 주석 도금을 주석 융점 이상으로 가열해야 합니다.

주석 도금 공정

틴플레이트는 본질적으로 양면에 주석 코팅된 경량 게이지 강철 스트립이므로 기본적으로 강철 제품입니다. 따라서 틴플레이트 생산은 크게 두 단계로 나뉩니다. (1) 요구 치수와 기계적 특성을 가진 얇은 저탄소 강철 스트립 또는 시트 생산, (2) 주석 코팅 공정. 여기서는 주석 코팅 공정만 설명합니다. 주석 코팅이 도포되는 얇은 저탄소 강철 스트립 또는 시트를 '블랙 플레이트'라 부릅니다.

대량의 비교적 강한 틴플레이트는 이중 압연 기술로 제조됩니다. 이중 압연법으로 더 얇으면서 강한 틴플레이트를 생산할 수 있어 캔 제조 시 자재 이용 효율이 높아집니다. 초기 냉간 압연과 어닐링 후 템퍼 압연 대신 약 10~50%의 두 번째 냉간 압연을 윤활 하에 실시합니다. 가공 경화 효과로 강철에 추가 강도를 부여하면서 스트립은 캔 뚜껑과 바디로 성형하기에 충분한 연성을 유지합니다. 최종 두께는 0.12mm까지 낮출 수 있으며, 일반적인 범위는 0.14~0.24mm입니다. 2스탠드 또는 3스탠드 압연기를 이중 압연에 사용할 수 있습니다. 일부 플랜트에서는 이중 압연 소재 생산과 기존 템퍼(스킨 패스) 압연기 역할을 겸하는 이중 용도 압연기를 사용하기도 합니다. 이중 압연 강철은 매우 뚜렷한 방향성을 가지며, 최종 틴플레이트 성형 작업 시 입자 방향을 항상 표시하고 고려해야 합니다.

주석 도금 라인 진입 전 스트립은 일반적으로 코일 준비 라인에서 에지 트리밍되고 검사됩니다. 스트립 두께 게이지를 설치해 오프게이지 또는 불량 블랙 플레이트를 제거할 수도 있습니다. 스트립 길이를 용접해 최적 중량의 코일을 생산합니다.

블랙 플레이트 주석 도금에는 두 가지 공정이 있습니다. (1) 용융 도금 공정, (2) 전기 도금 공정.

용융 주석 도금 공정

용융 주석 도금 공정은 강철 블랙 플레이트를 232℃ 이상의 순수 용융 주석 욕조에 담그는 공정입니다. 생성되는 코팅은 기재와 주석 계면에서 먼저 형성되는 매우 얇은 금속간 화합물층(예: 블랙 플레이트 담금 시 철/주석 합금 형성) 다음에 순수 주석 층으로 구성됩니다.

주석 코팅할 강철 스트립을 먼저 언코일링하고 철저한 세정과 선택적 피클링 사이클을 거칩니다. 이후 전체 표면을 용도에 적합한 플럭스제로 적시는데, 보통 표준 상용 제품을 사용합니다. 이 플럭스 또는 '납땜 플럭스'는 주석 도금 공정을 위해 스트립 표면을 활성화합니다. 소위 플럭스 욕조 다음에 가열된 주석 욕조가 옵니다. 일반적으로 저항 가열 포트를 사용하지만, 고출력에는 유도 가열 포트도 고려할 수 있습니다. 여기에서 용융 주석은 지정된 온도로 유지되며, 코팅된 스트립이 제거하는 에너지 양을 보충합니다. 가스 가열 시스템도 사용 가능하지만 설치 복잡성으로 인해 불리한 경향이 있습니다.

스트립 속도는 최대 200m/min에 도달합니다. 주석 욕조 온도는 약 250~290℃(주석 융점 약 230℃)입니다. 주석의 상대적으로 낮은 열전도도를 고려해 욕조 온도 관리에 신중을 기해야 합니다. 주석 욕조(충분한 크기 필요) 하류에서 시스템의 핵심은 와이핑 및 블로오프 유닛의 설계와 공정 통합입니다. 이는 스트립 폭과 길이 방향의 코팅 두께와 균일성을 결정하기 때문입니다. 선택적으로 에어 와이퍼를 비파괴 인라인 코팅 게이지와 결합할 수 있습니다. 이는 균일한 제품 품질을 보장하는 폐루프 제어를 형성합니다. 에어 와이퍼에서 새로 코팅된 스트립은 비접촉 고대류 냉각 구역을 통과한 후 코팅 게이지를 거쳐 리코일러에 다시 감깁니다. 정지-가동 모드의 주석 도금 라인 특수 운영 체제로 주석 코팅 불량 자재를 크게 줄일 수 있습니다.

용융 주석 도금 공정의 장점: (1) 생산 공정에서 폐기물 없음, (2) 시안, 납 등 유해 물질 미사용, (3) 도금 속도 매우 빠름(전해 도금의 수 배), (4) 두꺼운 코팅과 얇은 코팅을 거의 같은 속도로 생산 가능, (5) 컴퓨터 제어 에어 나이프 시스템으로 주석 층 두께 설정, 비접촉 공정으로 특히 높은 표면 품질 보장, (6) 용융 도금 공정 중 금속간 화합물층 형성으로 주석 코팅과 기재 금속 간 강한 결합, (7) 용융 도금 공정이 주석 결정 구조를 균일하게 만들고 내부 응력을 최소화해 위스커 성장 위험이 매우 낮음. 전기 도금 주석 코팅 대비 용융 주석 도금의 장점: (1) 전기 도금보다 기공 적음, (2) 전기 도금보다 연성 좋음, (3) 사실상 응력 없음, (4) 전기 도금보다 경제적, (5) 전기 도금보다 내식성 우수. 용융 주석 도금의 단점은 전기 도금 방식에 비해 코팅 두께 제어가 덜 정밀하다는 점입니다. 엄격한 공차가 필요할 때는 용융 주석 도금을 사용하지 않아야 합니다.

전기 도금에 의한 주석 도금

전기 도금에서는 코팅할 물품을 하나 이상의 주석 염 용액이 담긴 용기에 넣습니다. 물품은 전기 회로에 연결되어 회로의 음극(마이너스)을 형성하고, 도금할 금속과 동일한 금속으로 된 전극이 양극(플러스)을 형성합니다. 전류를 회로에 통과시키면 용액 내 금속 이온이 물품으로 끌려옵니다. 매끄럽고 반짝이는 표면을 만들기 위해 전기 도금된 시트를 주석 융점 이상으로 잠시 가열합니다.

현재 틴플레이트는 사실상 연속 공정으로 강철 베이스에 주석을 전기 도금하여 생산됩니다(그림 1). 강철 스트립 전기 주석 도금이 용융 주석 도금을 대체한 주된 이유는 양면의 코팅 두께를 포함한 매우 높은 수준의 두께 제어가 가능하기 때문입니다. 전기 주석 도금 공정은 더 높은 생산량으로 우수한 품질의 틴플레이트를 더 낮은 생산 비용으로 제공합니다. 또한 도금 기술과 강철 베이스 화학의 개선으로 강철 베이스와 주석 코팅 두께가 점차 크게 감소했습니다. 요즘 일반적인 코팅 두께는 용도에 따라 0.1~1.5미크론 범위입니다.

그림 1 연속 전기 주석 도금 라인 공정 흐름도

주석 증착에 사용할 수 있는 4가지 기본 전해 도금 공정이 있습니다. (1) 알칼리성 스테이나트, (2) 산성 황산염, (3) 산성 플루오보레이트, (4) 산성 설포네이트. 스테이나트 공정은 나트륨 또는 칼륨 스테이나트 기반입니다. 고속 도금 용도에는 칼륨 스테이나트가 나트륨 염에 비해 용해도가 매우 높기 때문에 사용됩니다. 1600A/㎡까지 전류 밀도 달성 위해 리터당 210g 칼륨 스테이나트와 22g 칼륨 하이드록사이드 함유 조성 사용. 칼륨 스테이나트 농도를 두 배로 하면 4000A/㎡ 전류 밀도 도달 가능. 알칼리 공정의 양극 효율 75~95%, 음극 효율 80~90%가 일반적입니다.

모든 주석 도금 공정 중 알칼리 공정이 우수한 투입력을 가집니다. 유기 첨가제가 필요하지 않지만 고온(70~90℃)에서 작동해야 합니다. 알칼리 주석 도금에서 가장 중요한 측면은 양극의 적절한 제어가 필수적이라는 점입니다. 도금 공정 중 주석 양극이 적절히 제어되지 않으면 거친 다공성 퇴적물이 생성됩니다. 도금 작업 중 양극에 황록색 막이 존재해야 우수한 도금이 보장됩니다.

제1주석 황산염(7~50g/L)과 황산(50~150g/L) 기반 도금 용액은 사용되는 결정 미세화제/광택 시스템 유형에 따라 밝은 장식용 퇴적물 또는 무광 마감을 생성할 수 있습니다. 젤라틴과 베타-나프톨을 사용해 반광택 무광 주석 마감 획득 가능. 상업적으로 다양한 유기 광택제가 스테이나스 황산염 전해질에서 밝고 장식적이며 부착력 좋은 퇴적물을 생성하기 위해 이용 가능. 이들 첨가제는 일반적으로 지방족 알데히드와 방향족 아민 기반. 개선된 버전은 수용성 폴리에틸렌 글리콜 같은 습윤제와 에틸렌의 수용성 유도체를 1차 광택제로 구성. 광택 욕은 무광 공정 대비 여러 장점: 내식성 개선, 기공률 감소, 지문 방지, 납땜성 개선, 외관 향상.

산성 황산염 공정은 20~30℃에서 작동하며 양극 및 음극 효율은 본질적으로 100%. 산성 욕은 알칼리 스테이나트 욕 같은 세심한 양극 모니터링은 필요하지 않지만 유기 첨가제가 필요합니다. 그러나 산성 욕의 투입력은 일반적으로 알칼리 스테이나트 공정보다 낮습니다.

주석 플루오보레이트(75~115g/L)와 플루오보릭산(50~150g/L) 기반의 또 다른 산성 도금 공정은 순수 무광 주석 퇴적물을 도금하도록 설계되었습니다. 이 공정의 주석 황산염 대비 주요 장점은 훨씬 높은 음극 전류 밀도(교반 도금 용액에서 최대 10,000A/㎡)에서 작동 가능하다는 점. 젤라틴과 베타-나프톨이 일반적으로 이 공정의 결정 미세화제로 사용되며, 20~30℃ 온도 범위에서 작동. 양극 및 음극 효율은 약 100%.

최근 메탄설폰산(부피 기준 15~25%) 기반 주석 도금 제형이 수용되고 있는데, 이는 용액이 간단한 폐수 처리가 필요하고, 불화물이나 붕소를 포함하지 않으며, 플루오보릭산 기반 전해질보다 부식성이 낮기 때문입니다. 메탄설폰산 전해질은 플루오보레이트 욕과 유사하게 용액 내 고농도 금속(주석 최대 100g/L)을 유지할 수 있어 고속 도금 가능. 메탄설폰산 공정의 주요 단점은 높은 화학 조제 비용입니다.

위에서 언급한 모든 산성 주석 도금 전해질은 2가 상태(+2)에서 주석을 퇴적시키는 반면, 알칼리 스테이나트 용액은 4가 상태(+4). 따라서 산성 공정은 스테이나트 공정보다 2배 빠르게 주석을 퇴적시키고 본질적으로 100% 음극 효율로 작동. 산성 주석 공정은 스테이나트 용액보다 제어 및 유지가 쉽습니다. 상온에서 작동한다는 추가 장점도 있습니다.

연속 전기 주석 도금 라인 공정 흐름

연속 전기 주석 도금 라인(그림 1)의 공정 흐름을 보면, 블랙 플레이트 코일이 주석 도금 라인에 공급되어 언코일러에 적재됩니다. 연속 운전을 위해 두 개의 언코일러가 필요합니다. 처리 중인 코일의 꼬리 끝과 다음 처리할 코일의 머리 끝을 용접해야 하므로 용접 중 두 코일이 정지 상태여야 합니다. 용접 중 정지를 피하기 위해 언코일된 블랙 플레이트를 보관할 수 있는 루핑 타워 또는 어큐뮬레이터(종종 600m까지)가 장착됩니다. 최신 전기 주석 도금 라인은 어큐뮬레이터 후 사이드 트리머를 장착해 스트립을 올바른 폭으로 절단합니다. 또한 많은 라인이 텐션 또는 스트레치 레벨러를 장착해 스트립에 제어된 장력을 가해 왜곡을 제거합니다.

연속 전기 주석 도금 라인에서 세정 시간은 매우 짧습니다(약 1~2초). 따라서 블랙 플레이트 스트립의 효과적인 세정이 필요합니다. 이 필요성은 롤링 오일 잔여물과 기타 유기 오염물질의 화학적 용해를 돕기 위해 전기분해를 사용함으로써 충족됩니다. 전기분해 중 통과하는 대전류가 스트립 표면에서 가스를 생성하여 먼지와 잔여물을 스트립에서 들어올립니다. 세정제는 일반적으로 인산염, 습윤제, 유화제의 혼합물을 수산화나트륨/탄산염 기반으로 물에 1~5% 용해한 것. 온도는 일반적으로 80~90℃, 전류 밀도 1000A/㎡가 보통 적절합니다.

세정 후 스트립은 이상적으로 뜨거운 물(70℃)을 고압 분사하여 철저히 세척합니다. 피클링은 산화물과 녹 층을 제거하고 주석 퇴적을 위해 표면을 에칭합니다. 공정 중 스트립은 보통 양극이면 음극으로 만들어지며, 500~3000A/㎡ 범위의 전류 밀도를 사용합니다.

주석 도금 섹션에서는 다양한 유형의 전해질을 사용할 수 있습니다. 도금 셀은 스트립이 뱀 모양으로 통과하는 일련의 수직 탱크로 구성됩니다. 사용 중인 도금 탱크 패스 수, 양극 길이, 스트립 폭이 유효 도금 면적을 결정합니다. 이는 가용 도금 전류와 함께 특정 코팅 중량에 대한 최대 라인 속도를 결정합니다. 최신 주석 도금 라인은 600m/min 이상의 속도를 달성하며, 일반적인 스트립 폭은 1000~1250mm. 강철 스트립은 탱크 바닥의 싱크 롤과 상단의 고무 코팅 홀드다운 롤러가 있는 컨덕터 롤러에 의해 탱크를 통과하도록 안내됩니다. 이들은 스트립에서 전해질을 수집해 도금 셀로 반환합니다. 컨덕터 롤은 우수한 전기 전도성과 롤과 젖은 스트립 사이의 낮은 접촉 저항을 가져야 합니다. 일반적으로 강철에 구리 도금 후 크롬 도금한 것으로 만듭니다.

각 도금 탱크에는 4개의 양극 버스바와 4개의 양극 뱅크가 있으며, 스트립의 상하 패스 각 면에 하나씩 있습니다. 전통적으로 양극은 99.9% 순수 주석으로, 폭 76mm, 두께 50mm, 길이 약 1.8m. 양극은 공정 중 소모되어 두께가 약 70% 줄어들면 교체. 마모된 양극은 뱅크 한 끝에서 제거하고 새 것을 다른 끝에 삽입하며, 나머지는 공간을 만들기 위해 이동. 최근에는 백금 또는 산화 이리듐 코팅 티타늄으로 만든 불활성 양극이 더 대중화되었습니다. 일본제철이 전기 주석 도금 라인에 불활성 양극을 처음 사용. 이 경우 고압 산소를 순수 주석 비드가 포함된 전해질 용액에 버블링해 주석을 용해시키고 신선한 전해질을 만드는 발생 플랜트에서 양극 외부에서 제1주석 이온을 생산합니다.

불활성 양극은 강철 스트립과 평행하게 고정된 위치에 배치됩니다. 이 양극을 자주 교체할 필요가 없어 스트립 폭 방향의 주석 코팅 두께 변동이 최소화됩니다. 조절 가능한 에지 마스크로 정확한 양극 폭을 보장해 스트립 가장자리의 주석 축적을 방지. 주석 양극 주조 및 교체 불필요로 인력 요구사항도 감소.

평행 주석 양극의 대체 시스템도 사용됩니다. 이 시스템에서 양극 브리지는 스트립과 평행하게 정렬되고 기존 주석 양극이 장착됩니다. 양극 뱅크를 스트립 가까이에 배치해 초기 필요 전압을 줄입니다. 양극이 천천히 용해됨에 따라 주어진 전류를 유지하기 위해 전압을 증가. 양극이 지정된 두께로 줄어들면 전체 뱅크를 교체. 이 시스템은 불활성 양극과 유사한 주석 두께 제어를 제공한다고 주장됩니다.

도금 섹션 끝에는 잔류 전해질을 스트립에서 제거해 후속 회수하는 드래그아웃 제어 섹션이 있습니다. 주석은 약간의 금속 광택을 가진 회백색 코팅으로 퇴적됩니다. 필요시 유도 또는 저항 가열(또는 조합)로 플로우 멜팅해 밝은 거울 같은 마감 생성. 저항 가열에서는 컨덕터 롤을 통해 스트립에 고주파 교류를 통과시킵니다. 유도 가열에서는 스트립이 내부 냉각 구리 코일 시리즈를 통과하며 고주파 전류가 흐릅니다. 유도 와전류와 히스테리시스 손실로 스트립이 가열되어 주석 코팅이 녹습니다. 이 플로우 멜팅 공정은 불활성 주석-철 합금층 형성으로 제품의 내식성을 향상시킵니다.

플로우 멜팅 전, 플레이트는 희석 전해질이나 전용 화학약품으로 플럭스 처리해 플레이트 표면 결함 방지. 플로우 멜팅된 주석 플레이트 표면에는 얇은 주석 산화막이 있는데, 처리하지 않으면 보관 중 성장할 수 있습니다. 변색 저항성과 래커 부착성 개선을 위해 화학적 또는 전기화학적 패시베이션을 스트립에 적용. 가장 일반적인 패시베이션 형태는 50~85℃에서 중크롬산염 또는 크롬산 용액(중크롬산염 20g/L 함유)으로 음극 처리하는 것(인산염이나 탄산염 사용 등 다른 처리는 현재 거의 사용 안 함). 이 처리는 크롬과 그 수화 산화물의 복합층을 퇴적시켜 주석 산화물 성장 억제, 황변 방지, 도장 부착력 개선, 황화합물에 의한 얼룩 최소화. 오일링 전 틴플레이트를 철저히 건조해야 합니다. 디옥틸 세바케이트 또는 아세틸 트리부틸 시트레이트로 정전 스프레이 공정으로 오일링 수행.

품질 검사는 리코일링 전 인라인 검사로 수행되며, 스트립 두께, 핀홀 검출, 주석 두께 확인 포함.

수직이 아닌 수평 도금 탱크를 사용하는 또 다른 전기 주석 도금 공정도 있습니다. 이 구성과 높은 전류 밀도(6500A/㎡)로 라인을 빠르게 운영할 수 있으며, 600m/min 이상 속도가 일반적. 도금 탱크는 2층으로 되어 있으며 각 레벨에 최대 18개 도금 탱크(길이 1.8m, 깊이 300mm)와 전도성 카본 레스트에 지지된 소형 양극 뱅크가 있으며, 스트립이 그 위를 통과. 양극은 스트립 가장자리 너머 약 130mm 연장되고 지지는 탱크 폭을 가로질러 기울어져 있어 점진적으로 두께가 줄어드는 양극에 대해 스트립과 양극 표면 간 간격 일정 유지. 각 도금 레벨 진입/출구 및 인접 개별 도금 셀 사이에서 스트립은 한 쌍의 롤 사이를 통과하며, 상부 전도 롤을 캐소드 롤이라 함. 1층에서 하부에 주석 도금. 강철은 180도 회전해 2층에 진입해 다른 면 도금.

이 시스템의 pH(약 3)는 산성 시스템치고는 높지만 자유산을 욕에 첨가하지 않음. 욕에는 제1주석 염화물(주석 2가 기준 약 35g/L), 나트륨/칼륨 플루오라이드, 염화나트륨, 수소플루오르산칼륨과 폴리알킬렌 옥사이드나 나프탈렌설폰산 같은 유기 첨가제가 포함. 전해질이 시스템 내에서 지속적으로 순환, 탱크 끝에서 오버플로되어 재순환. 하층에서 전해질을 스트립 상부에 분사해 적심. 도금 후 스트립은 3층 상부에 위치한 세척 탱크, 링거 롤, 열풍 건조기 통과. 이 공정에서 플로우 멜팅은 보통 유도 가열. 전해질은 주석 플루오로보레이트(주석 2가 기준 30g/L), 플루오로보릭산, 붕산(플루오로보레이트 이온 가수분해 방지) 포함. 독점 첨가제도 사용. 이 라인은 더 넓은 전류 밀도 범위에서 작동 가능해 라인 유연성이 더 크다고 주장. 최초의 라인들은 수평이었으나, 이후 라인들은 수직으로, 최대 16개 도금 탱크 포함, 640m/min 이상 라인 속도로 운전.

틴플레이트 생산에서 강철 베이스 제조와 주석 코팅 도포는 서로 독립적이므로 이론적으로 어떤 주석 코팅이나 코팅 조합도 어떤 강철 베이스에도 적용 가능. 따라서 틴플레이트로 분류되는 소재 범위는 수천 가지에 달할 수 있으며, 틴플레이트는 사실상 다른 어떤 경량 게이지 시트 금속 제품보다 더 많은 품질로 제공됩니다. 실제로는 강철 베이스 두께 0.13~0.60mm, 주석 코팅 면당 0.5~15.2g/㎡ 범위. 다양한 특성의 범위와 공차, 검증 방법을 규정하는 국제 및 국가 표준 존재.