전기도금층 품질을 결정하는 핵심 요인

전기도금 부품의 품질은 장비 전체의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 전기도금 품질에 영향을 주는 요인에는 내부 요인과 외부 요인이 모두 포함되므로, 전기도금 품질에 영향을 미치는 내부 요인을 종합적으로 이해하는 것뿐만 아니라 외부 요인 또한 간과해서는 안 됩니다. 각 공정을 엄격하게 관리해야만 전기도금 품질을 보장할 수 있습니다.

1. 내부 요인

전기도금 작업장의 엄격한 품질 관리는 전기도금 부품 품질을 보장하는 강력한 기반입니다. 전기도금 품질을 근본적으로 개선하고 고품질 피막을 얻기 위해서는 전기도금 품질에 영향을 미치는 모든 내부 공정을 포괄적으로 이해해야 합니다.

(1) 전처리 요인

도금층과 기재 사이의 결합력, 내식성, 외관 품질은 도금 전 표면처리 품질과 직접적인 관련이 있습니다. 부품 표면에 부착된 기름, 녹, 산화피막 등의 오염물은 전기도금 용액이 금속 기재와 완전히 접촉하는 것을 방해하는 중간 장애물입니다. 이러한 표면에서는 합격한 전기도금층을 형성할 수 없습니다. 극히 얇은 유막과 산화피막이 도금 부품에 부착되어 있을 때, 피막의 외관과 결정립이 정상이더라도 결합 강도는 크게 저하됩니다.

따라서 부품의 전처리는 전기도금 공정 전체에서 좋은 결과를 얻기 위한 전제 조건입니다. 첫째, 탈지액과 산세액의 농도와 순도를 보장해야 하며, 용액 내 부유유는 제때 제거해야 합니다. 둘째, 녹 제거 용액의 불순물이 일정량에 도달하면 피막 품질에 영향을 주므로 정기적으로 교체해야 합니다.

(2) 전기도금 화학적 요인

전기도금 생산 과정에서 다양한 이유로 여러 유해 불순물이 전기도금 용액에 유입됩니다. 불순물 종류는 금속 불순물, 금속 산화물, 비금속 불순물, 각종 불용성 부유 고형물, 유기 불순물 등으로 다양합니다. 각 도금욕에 포함된 불순물 종류가 다르고, 동일한 불순물에 대한 허용 한계도 다릅다. 하나 또는 여러 유해 불순물이 일정 수준까지 축적되면 도금욕의 성능과 피막 품질에 영향을 미칩니다. 따라서 불순물이 축적되어 피해를 입히기 전에 대처하는 것이 아니라, 생산 작업량과 실제 경험, 시험 결과에 따라 불순물이 축적되어 전기도금층 품질에 영향을 미치기 전에 전기도금 용액을 정제하여 도금욕의 안정성을 확보해야 합니다.

또한 전기도금 용액의 각 성분에는 최적 공정 범위가 있으므로, 정기적으로 도금욕을 분석하여 각 성분이 공정 범위 내에 있도록 유지해야 합니다.

(3) 공정 조건 제어 요인

공정 조건의 제어는 전기도금층 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 각 도금 종류별 공정 조건을 숙지하고 제어해야만 고품질 도금을 얻을 수 있습니다. 온도, 전류 밀도, pH 값, 도금 시간 등의 공정 조건은 서로 조화를 이루어야 합니다. 예를 들어 경질 크롬 도금 시 온도와 전류 밀도가 적절히 매칭되지 않으면 크롬 도금액의 음극 전류 효율, 분산 능력, 피막 경도 및 광택에 큰 영향을 미칩니다. 아래 그림과 같이 온도가 높을 때는 전류 밀도를 적절히 높여야 원하는 피막을 얻을 수 있습니다. 두 요소는 서로 제약 관계에 있어 하나를 변경하면 다른 요소도 그에 맞춰 변경되어야 합니다. 따라서 공정 조건이 잘 제어되지 않으면 전기도금 품질 사고가 발생합니다.

2. 외부 요인

제품 부품 전체 품질의 일부인 부품의 전기도금 품질은 전기도금 공정과 전기도금 작업장의 내부 공정뿐만 아니라, 기업의 다른 생산 공정과 생산 기술 부서에도 다양한 정도로 영향을 받습니다. 이러한 요인은 종종 간과되기 쉬우므로 종합적으로 이해해야 합니다.

(1) 설계 요인

제품 설계자는 부품 도면 설계 과정에서 제품 부품의 형상, 치수, 가공 정밀도 등에만 주의를 기울이는 경우가 많고, 부품의 가공 공정, 특히 전기도금 공정은 충분히 고려하지 않습니다. 이는 전기도금 작업에 불필요한 어려움을 초래할 뿐만 아니라 제품 품질에도 일정한 영향을 미칩니다.

1. 부품 형상이 전기도금 품질에 미치는 영향

크롬 도금 전해액의 분산 능력은 매우 낮습니다. 부품의 모서리와 끝부분에 전류가 집중되어 버, 소입, 결절 등의 국부적 결함이 발생하기 쉽습니다. 형상이 복잡한 부품의 경우 깊은 오목부와 내면에는 도금이 되지 않는 경우가 많아 원하는 효과를 얻기 어렵습니다. 형상 양극, 보호 음극, 보조 양극을 사용하면 최대한 균일한 두께의 피막을 얻을 수 있지만, 이는 필연적으로 전기도금 작업에 큰 어려움을 가져오고 도금 비용을 크게 증가시킵니다. 따라서 설계자는 설계 과정에서 종합적으로 고려해야 하며, 공정 기술자도 공정 검토를 강화해야 합니다. 절대적으로 필요한 경우에만 형상 양극, 보호 음극, 보조 양극을 사용해야 합니다.

2. 조립 구조가 전기도금 품질에 미치는 영향

소위 조립이란 여러 부품이 용접이나 리벳팅으로 결합되어 분해할 수 없는 부품을 말합니다. 예를 들어 일부 제품의 현가 스핀들 시리즈 정련기의 상부, 상하 세정 장치의 벨벳 벨트 지지판 조합은 전기도금 시 한 세트로 처리됩니다. 전기도금 과정에서 화학 용액이 부품 틈새로 침투합니다. 한편, 전기도금 후 일정 시간이 지나면 틈새에 숨어 있던 전해질이 스며나와 도금층과 반응하여 부품에 녹이 발생합니다. 다른 한편, 화학액의 침투로 인해 앞공정 화학액이 완전히 세척되지 않아 다음 공정 화학액을 오염시키고 전기도금 품질에 영향을 미칩니다. 따라서 설계 시 가급적 조립체 전체의 전기도금을 피하고, 개별 부품을 전기도금한 후 리벳팅이나 기타 조립 방식을 채택하는 것을 고려해야 합니다.

3. 도면 표기가 불명확한 경우

전통적으로 전기도금 대상 부품만 도면에 간단히 표시하고, 주요 전기도금 면을 명확히 표시하지 않아 구체적인 작업 시 혼란을 초래하기 쉽습니다. 주요 부품의 경우 전기도금 공정에서 피막의 내외부 품질을 보장하고 뚜렷한 색상 차이가 없어야 합니다. 따라서 도면에 주요 부품과 부차적 부품이 표시되어야만 전기도금 과정에서 행거를 적절히 선택하고 부품 장착 위치를 결정하여 주요 부품과 부차적 부품을 배려하고, 비도금 면을 절연 보호함으로써 전기도금 품질을 보장할 수 있습니다.

(2) 도금 전 표면 상태 요인

전기도금 전 부품의 표면 품질은 전기도금 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 평평하고 매끄러운 표면에 형성된 피막은 거친 표면에 형성된 피막보다 항상 우수합니다. 전기도금 전 가공, 냉간 인발 등 부품 제조 공정에서는 이 공정에서 가공된 치수, 형상 공차, 표면 거칠기 등이 합격되도록만 보장하면 됩니다. 그러나 부품 표면의 녹, 산화피막, 제거하기 어려운 오염물, 흠집 등은 전기도금 후 외관이 설계 및 사용 표준 요구사항을 충족하지 못하게 만듭니다. 또한 일부 부품은 전기도금 공정 진입 시 표면 상태가 일관되지 않습니다. 같은 부품에 정밀 가공된 부분과 녹 및 스케일이 심한 부분이 공존하여 전처리가 불가능해집니다. 산세 시간이 너무 짧으면 산화피막이 제거되지 않아 전기도금을 할 수 없고, 너무 길면 정밀 치수 부품이 부식되어 폐기됩니다. 올바른 방법은 부식과 산화피막이 심한 소재에 대해 샌드블라스팅이나 산세 등의 전처리를 통해 표면 산화피막을 제거한 후 기계 가공을 수행하여 최종 전기도금 처리를 위한 가능한 한 일관된 표면을 제공하는 것입니다.

(3) 생산 일정 요인

많은 부품의 가공 공정이 여러 작업장으로 이송되어야 하고, 전기도금은 항상 마지막 공정이기 때문에 부품이 전기도금 작업장에 도착하기도 전에 조립 작업장에서 부품 조립을 기다리고 있는 경우가 많습니다.

이러한 상황은 공기가 너무 촉박해져 종종 연속 교대 근무로 일정을 맞추게 되고, 이로 인해 전기도금 시간이 공정 요구사항을 충족하지 못하거나 야간 작업 시 조명이 불충분해 전기도금 품질에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 생산 부서는 각 작업장의 가공 기간을 조율하여 균형 잡힌 생산을 실현하고 전기도금 공정의 가공 시간을 확보하여 합격된 전기도금 제품을 생산해야 합니다.

(4) 보관 및 포장 요인

대기 조건에서 철강 금속은 아연 도금을 통해 부식을 방지합니다. 그러나 아연 피막이 페놀 도료, 알키드 도료, 페놀 수지, 습한 목재, 합판 등과 접촉하면 아연 피막의 부식이 매우 심각합니다. 시간이 길수록 부식 생성물이 두꺼워집니다. 이는 소량의 유기 휘발성 대기에 의한 부식 가속으로, 대기 부식이라고 합니다. 이러한 유기 휘발성 대기를 생성하는 물질로는 도료, 플라스틱, 수지, 목재 등이 있습니다. 대기 부식 속도는 유기 휘발성 대기의 농도와 밀접한 관련이 있습니다. 농도가 높을수록 부식이 심해집니다. 그러나 유기 휘발성 대기는 습한 분위기에서만 아연 피막을 부식시킵니다. 부식성 대기가 있더라도 주변 공기가 매우 건조하면 기본적으로 부식이 발생하지 않습니다. 따라서 대기 중에서는 유기 휘발성 대기가 없거나 완전히 건조한 공기 조건에서만 아연 피막이 신뢰할 수 있는 보호 피막이 됩니다. 합격된 전기도금 부품의 보관 과정에서 창고 환경을 보장하여 부품의 대기 부식을 방지해야 합니다. 또한 운송 중 제품 포장은 부품의 내식성에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 유기 휘발성 대기의 발생원을 최소화해야 합니다. 아연 도금 부품은 나무 상자에 보관하고, 신뢰할 수 있는 내포장과 건조제를 사용하여 부품이 외부 부식 분위기와 완전히 차단되도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 부품이 매우 쉽게 녹슬어 제품 품질에 영향을 미치고 악영향을 초래합니다. 이러한 외부 요인은 우리에 의해 매우 쉽게 간과되어 전기도금 품질에 영향을 미치는 중요한 요인이 됩니다.

3. 결론

제조업에서 특수한 작업 유형인 전기도금은 필수적이지만 종종 간과됩니다. 품질 문제가 발생하면 전기도금 공정에서만 원인을 찾고 다른 외부 요인은 무시하는 경향이 있습니다. 따라서 전기도금 제품의 품질을 보장하기 위해서는 전기도금 작업장뿐만 아니라 전체 품질 관리 시스템이 명확한 책임과 권한을 가져야 하며, 가능한 한 전기도금 공정에 좋은 기재를 제공해야 합니다. 도면 설계부터 공정 및 툴링 준비, 부품 가공, 조립, 검사, 이송 및 보관, 최종 포장 및 운송에 이르기까지 모든 공정을 엄격하게 통제하여 전기도금 품질을 보장하는 것은 제품 품질 향상에 매우 중요한 실질적 의미를 가집니다.