정밀 가공을 위한 표면 처리 전문 가이드

제조되는 금속 부품의 표면 마감 요구사항은 항상 산업 표준이었습니다. 표면 효과 외에도 금속 부품의 전반적인 무결성, 강도, 구조에도 이롭습니다. 표면 처리는 장비 성능에 영향을 미칩니다. 두 부품을 결합해야 하는 경우 더 매끄러운 표면이 필요하여 설치할 수 있습니다.

표면 처리란?

표면 처리는 기본 소재 표면에 본체와 다른 기계적, 물리적, 화학적 특성을 가진 표면층을 형성하는 공정입니다. 제품 표면 처리 목적은 제품이 내식성, 내마모성, 장식성 또는 기타 특수 기능의 특정 요구사항을 충족하게 하는 것입니다. 표면 마감은 제조된 금속 부품 표면을 원하는 외관이나 표면 질감으로 변경하는 공정입니다. 제품마다 다른 표면 처리 방법과 공정이 있습니다.

산업 제조에서 표면 처리가 중요한 이유?

제조 산업 발전과 함께 표면 처리 기술은 그 발전에 중요한 역할을 합니다. 과학 기술 발전으로 제조 산업의 금속 표면 처리 기술 요구사항이 점점 높아지고 있습니다. 자동차 산업 적용을 예로 들면, 자동차 산업 급속 발전으로 자동차의 외부 환경 견딜 능력, 장기 운행 신뢰성, 안정성, 내식성, 외관에 대한 요구가 점점 높아지고 있습니다. 이들이 의존하는 표면 처리 기술 요구사항도 점점 높아지고 있습니다.

주요 표면 처리 공정

가공에서 흔히 사용되는 주요 표면 처리 유형: 정전 분체 도장, 베이킹 바니시, 아연 도금, 크롬 도금, 니켈 도금, 티타늄 도금, 금 도금, 은 도금, 알루미늄 양극 산화, 함침, 오일 분사, 샌드블라스팅, DLC 처리, 테플론 처리, 흑색 염색, 냉간 도금 등. 여기서는 몇 가지 일반적인 표면 처리 유형과 기능을 소개합니다.

1. 정전 분체 도장 (Electrostatic Spraying)

고전압 정전기장 작용을 이용해 부유하는 도료 입자를 전기장 반대 방향으로 이동시켜 공작물 표면에 흡착시킵니다.

한 번 정전 분체 도장으로 더 두꺼운 피막 획득 가능, 분체 도료는 용제 무함유로 무공해, 노동 및 위생 조건 개선. 분체 정전 분체 도장 등 신기술 사용으로 효율 높고, 자동 조립 라인 생산에 좋은 성능, 재활용 가능.

2. 전기 도금 (Electroplating)

보통 화학적, 전기적 공정으로 금속 표면 특성 변경. 크롬 도금, 니켈 도금, 아연 도금 등이 예.

이 표면 처리 방법들은 공작물 표면에 금속 피막을 도금하여 요구 목적 달성.

(1) 아연 도금: 주로 표면 미관 향상과 녹 방지.
(2) 크롬 도금: 금속 제품 내구성 향상. 경질 크롬 도금은 고온 조건 기계(금형 등) 주로 사용. 장식용 크롬 도금은 표면 더 밝고 미관 향상.
(3) 니켈 도금: 산화환원 효과로 금속 표면에 퇴적되어 내식성, 내마모성 향상, 미관과 광택 증가.
(4) 티타늄 도금: 오염 방지, 인체 접촉 시 알레르기 반응 없음. 티타늄 화합물 다양한 색상으로 심미 효과 증가. 동시에 내산, 내알칼리, 내산화 기능.
(5) 은 도금: 주로 장식성과 기능성 두 가지. 장식성은 산화 저항 실험용. 기능성은 주로 전자 산업(전극, 와이어, 전기 충격, 극판 등).

3. 알루미늄 양극 산화 (Aluminum Anodizing)

알루미늄 양극 산화는 주로 전해 산화 공정. 이 공정에서 알루미늄 및 알루미늄 합금 표면이 보통 산화피막 층으로 변환되어 경화, 장식 및 기타 기능적 특성 가짐.

알루미늄 양극 산화 주로 두 측면 사용: 첫째, 알루미늄 실외 사용 시 양극 산화 후 표면 보호피막 형성으로 산화 및 부식 방지, 수명 연장. 둘째, 전자 분야 사용으로 하드디스크 하우징과 방열판 표면 비전도성화, 회로와 인체 보호.

4. 함침 (Impregnation)

미세 기공 침투 밀봉 공정. 밀봉 매체가 자연 침투, 진공, 가압으로 간극 채움. 주요 기능은 간극 밀봉 목적 달성.

5. 샌드블라스팅 (Sandblasting)

압축 공기 동력으로 고속 분사 빔 형성, 분사 재료를 고속으로 가공 대상 공작물 표면에 분사하여 공작물 표면 외관 변경. 이 표면 처리 기능은 공작물 피로 저항 효과적 개선, 피막과의 부착력 증가, 피막 내구성 연장.

언제 표면 처리를 고려해야 하는가?

부품에 적합한 표면 처리 방법 선택 시 사고와 불필요한 지출 방지를 위해 다양한 요인 고려 필수. 이 요인들은:

소재

사용할 금속 부품 기계적 특성 이해 필수. 더 단단한 소재는 더 단단한 연마재로 연삭, 부드러운 소재(알루미늄 등)는 가장 단단한 연마재 일부와 호환 안 될 수 있음. 소재 알면 호환 안 되는 공구 사용 방지, 완성 부품과 공구 손상 예방.

용도

각 마감 공정은 목적에 따라 고유 장점. 일부는 아름다운 반사 마감 제공, 다른 일부는 무광 마감으로 추가 코팅 준비 단계에 적합. 부품 필요 요구사항 정의 필수: 스크래치, 부식, 충격, 마모 저항, 매끄러운 표면 등 여부.

납기

기계 마감에서 표면 마감이 매끄러울수록 마감 시간 더 김. 분류 공정 가공 시간 주의.

가격

가격 책정 관련 요소: 가공 시간, 소재, 표면 처리 공정 사용 공구 및 장비. 가공 시간 길수록 부품 비싸짐.

결론

최종 표면 처리 기술은 금속 부품을 완성합니다. 전체 외관 향상뿐만 아니라 부품 품질, 내구성, 내식성, 충격/마모/파단 저항성 등 다양한 요소에 대한 저항성 정의.