[도금 지식] 도금처리의 목적, 방법, 종류, 특징에 대해서 해설

 [도금 지식] 도금처리의 목적, 방법, 종류, 특징에 대해서 해설 

[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

출처 - https://mitsu-ri.net/articles/surface-treatment-plating

여러가지로 생소한 단어가 많은 판금 업계의 전문 용어이지만, 

"도금" 이라는 말은 들어 본 적이 있을 거라고 생각합니다.

제조업의 '도금'은 제품을 가공 한 후 다양한 특성을 부여 할 수 있는 

매우 중요한 표면 처리 방법의 일종이라고 할 수 있습니다.

도금 처리

도금 처리와 표면 처리의 일종으로 금속을 사용하여 

금속이나 유리 또는 플라스틱 등의 표면에 얇은 막을 코팅 하고 강도와 내구성을 높이는 것을 말합니다.

도금 처리와 도장의 비교

도금가공의 이미지하기 쉬운 표면 처리 방법으로 도장이 있습니다. 

가공 방법은 도금과 도장은 전혀 다르지만, 

목적은 도금과 같이 소재의 표면을 코팅하여 부식되지 않도록 하거나 

제품을 아름답게 보이게 하여 제품의 질을 높이고 있습니다.

또한 도금 및 도장의 차이는 가공 방법 뿐만 아니라 사용되는 재료에도 있습니다.

도장은 페인트의 재료인 수지와 기름을 사용하는 것이며, 

도금의 경우는 금속을 녹인 액체를 사용합니다. 

그리고 그 녹인 금속을 담은 수조에 소재를 담가 물에 녹아있는 금속을 소재에 입히는 것입니다.

도금 처리의 모습을 알 수 있는 동영상이 있으므로 여기를 참조하십시오.

동영상처럼 수조에 녹은 금속이 소재에 입혀집니다. 

쇠막대가 수조에서 나오자 깨끗한 은색으로 변해 있는 것이 신기하네요.

도금 처리의 3 가지 방법

도금 처리 방법은 전기 도금과 무전해 도금 및 치환 도금이 있습니다.

도금 처리 방법

① 전기 도금

② 무전 해 도금

③ 치환 도금

① 전기 도금

앞서 소개 한 동영상은 전기 도금입니다. 전기 도금은 전해 도금 이라고도 합니다.

전기 도금 수조에 전기를 흘려 도금을 합니다.

전기 도금의 장점은 비용이 저렴한 것과 다양한 금속을 도금 할 수 있는 것 , 

그리고 단시간에 도금할 수 있는 것입니다.

반면 단점으로 균일하게 도금 할 수 없습니다. 

복잡한 형상의 제품을 깨끗하게 도금 할 수 없는 단점이 있습니다.

② 무전해 도금

무전해 도금은 전기를 사용하지 않고 소재에 도금을 입히는 것을 말합니다. 

무전해 도금은 전기 도금과는 대조적으로, 

균일하게 도금을 할 수 있는 것과 여러 잡다한 모양의 제품에 도금을 할 수 있는 것이 장점입니다.

단점은 역시 전기 도금과 반대로 

비용이 높으며, 도금할 수 있는 금속의 종류가 적은 것, 도금에 시간이 걸리는 것을 들 수 있습니다.

③ 치환 도금

치환 도금은 수조에서 금속을 녹여,

녹은 부분에 소재를 부착하여 도금을 완료하는 방법입니다. 

녹은 금속 부분에 입혀진 금속이 대체하는 형태가되기 때문에 그렇게 불리고 있습니다.

치환 도금은 내식성이 높은 제품이 될 수 있지만 

금속 소재의 밀착이 나쁜 것과 도금의 두께가 제한되는 것이 단점이 있습니다.

이상 세 가지 도금 처리 방법을 소개했습니다만,

어떤 방법도 일장일단이 있기 때문에 사용하는 금속에 따라 적절한 방법을 선택해야 합니다.

도금 처리의 목적 및 이점

도금은 내식성과 열 특성, 모성 등 다양한 특성과 기능을 부여 할 수 있습니다. 

일상 생활에서 자주 사용하는 제품을 예로 도금을 함으로써 어떤 효과가 부여되어 있는지를 소개합니다.

도금 처리의 목적

① 내식성을 낸다

② 열 특성을 갖게 한다

③ 전기적 특성을 갖게 한다

④ 마모저항을 갖게 한다

⑤ 시각적인 아름다움

① 내식성을 낸다

내식성은 금속이 녹슬기 어려운 성질입니다. 

금속은 원래 부식이 잘 되는 성질의 것이 많기 때문에, 

도금 처리를 하는 것으로 내산화성을 획득합니다.

오래된 자전거와 쇠사슬이 진한 갈색으로 변색되어 거칠어져 있는 것은 

누구나 본 적이 있을 거라고 생각합니다.

그것은 금속이 공기나 물에 접하는 것으로 발생합니다. 

그렇게 되면 철분이 약해지고 강도가 떨어지기 때문에, 

내식성이 강한 금속 막을 붙이는 것으로 부식의 진행을 억제합니다.

어디 까지나 부식의 진행을 억제하는 것 뿐이므로 전혀 녹슬지 않게되는 것은 아니지만, 

도금 처리를 하여 꽤 금속의 수명을 연장 할 수 있습니다.

② 열 특성을 갖게 한다

금속은 철이나 구리 등의 영향으로 열이 통하기 쉬운 이미지가 있습니다만, 

안에는 열이 통하지 않는 금속도 있습니다.

예를 들면 스테인레스가 그렇습니다만, 

스테인레스 프라이팬이나 냄비 등 열이 통하게 될 제품에 사용되는 경우도 많기 때문에, 

그러한 제품은 도금 처리로 열 특성을 갖게하고 열을 통하기 쉽게 합니다 .

반대로 너무 뜨거워지지 않도록 내열성을 갖게 할 수 있습니다. 

예를 들어, 비행기의 엔진과 고온에서 작업이 필요할 기계의 부품이 그렇습니다.

열에 강한 스테인리스로 만들 수 있다면 문제가 되지 않지만, 

스테인레스에서는 아무래도 제작에 적합하지 않은 제품도 있으므로, 

그 경우는 도금 처리를 하여 열내성을 갖게합니다.

③ 전기적 특성을 갖게 한다

금속은 원래 도전율이 높은 물질이기 때문에 

일부러 도금을 통해서 더욱 전기가 통하기 쉽게 할 필요는 없다는 생각이 들지도 모르지만, 

미세 전자 회로가 휴대전화 나 PC 등에는 도금 처리를하여 전류를 조작할 필요가 있습니다.

전자 회로의 부품과 부품을 연결하고 S 극과 N 극을 전환하거나 

도금을 입히는 것으로 회로에 전기가 통하게 하는 것입니다.

또한 금속 이외의 재료도 플라스틱이나 수지 등 

원래 전기가 통하지 않는 물질로 도금을 하여 통전성을 갖게 할 수 있습니다.

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④ 마모내성을 갖게 한다

마모는 기어나 나사 등의 부품이 마찰에 의해 침식 하는 것을 말합니다. 

기계 속에서 격렬하게 부품을 깎기 때문에 

가급적 소모를 줄이기 위해 도금 강도를 높이고 있습니다.

도금 강도를 높인다고 해도 녹과 같은 

영구적인 효과를 얻을 수 있는 것은 아니므로 정기적으로 유지 보수가 필요 합니다.

⑤ 시각적인 아름다움

도금을하는 이유는 제품의 외형을 아름답게 하는 목적도 있습니다.

슈퍼나 전자 제품 상가에서 팔고 있는 제품은 당연히 깨끗하지만, 

외형이 나쁘면 매출에 영향을 줄 수 밖에 없지요. 

액세서리 및 자동차 엠블럼 등 외형이 중요한 제품이라면 더더욱 그렇습니다.

금속의 특성과 가공 방법만으로는 고품질의 제품을 만드는 것은 한계가 있지만, 

도금 처리하여 다양한 성질을 부여 할 수있는 것으로, 

만들어지는 제품의 폭을 훨씬 넓힐 수 있습니다.

도금에 사용하는 금속

도금은 금속 이외에도 플라스틱이나 유리, 세라믹 등 대부분의 산업 소재에 입힐 수 있지만, 

그럼 그 도금을 입히는 도금용 금속에는 무엇이 사용되고 있을까요?

도금에 사용되는 금속 · 대표 5 종

① 금

② 실버

③ 구리

④ 크롬

⑤ 니켈

① 금

금은 주로 악세사리나 등 상품을 예쁘게 보이기 위해 사용됩니다. 

아시는 분이 계실지 모르지만, 

실은 올림픽 금메달도 순금이 아닌 도금이기도 합니다. 

금메달은 은메달에 금 도금을 입혀서 만들어진 것이지요

따라서 은을 기초로 도금 한 만큼, 무게는 그에 상응한 무게감이 있지만, 

가격에 보면 사실 별거 아니하거나 합니다.

② 은

은 도금이 많이 사용되는 것은 식기나 액세서리 또는 커넥터의 연결 부분 등입니다.

은색의 식기는 깨끗하고 사용하기 쉬운 느낌을 주지요. 

식기에 금도금이 사용되기도 하지만,

금 도금 식기는 외형은 깨끗하지만 조금 고급스러운 느낌이 지나쳐

쓰기 아깝다는 생각이 들어버립니다.

앞서 금메달의 이야기가 나왔습니다만, 은메달은 거의 은 으로 만들어져 있습니다. 

조금 다른 성분도 섞여 있기 때문에 100% 은은 아니지만 대부분 은 소재입니다. 

다른 성분이 섞여있는 이유 는 메달이 깨지는 불상사를 미연에 방지하도록 

강도를 증가 시키기 위함이지요.

③ 구리

구리는 전기와 열이 통하기 쉬운 소재이므로 주로 제품의 기초 도금 으로 사용됩니다. 

기초 도금 이라는 것은 먼저 제품에 구리 도금 을하여 그 구리 도금에 다른 도금을 입히는 것입니다.

그 전기와 열이 거리 쉬운 성질을 살려 전주와 프린트 배선판에 주로 사용됩니다.

전주는 제품의 원판의 표면에 전기 도금을 하고 표면의 도금을 벗기는 것으로, 

원판과 반대면의 모양을 만드는 방법입니다. 

프린트 배선판은 납땜 시에 사용하는 녹색 판입니다.

구리는 부식하기 쉬운 소재이기 때문에 단독으로 사용되는 경우는 거의 없고, 

기능을 갖게하기 위해서도 다른 소재를 섞어 만든 것이 많아집니다.

예제로 동메달도 거의 구리 소재 입니다만, 역시 아연 같은 다른 소재가 섞여 있습니다.

또한 구리는 비용이 상대적으로 저렴한 장점도 있습니다.

④ 크롬

크롬은 딱딱한 소재로 되어있어 마모내성이 강한 덕분에 

움직임이 격렬하여 마모하기 쉬운 자동차 부품 및 

기계 부품의 계기 등에 자주 사용됩니다. 

또한 내식성도 매우 높기 때문에 수도 파이프와 자전거 체인 등

물에 접촉하기 쉬운 장소에서 사용하는 경우에 적합합니다.

다른 방법으로, 높은 경도로 인해 골프 클럽과 

자동차의 엠블럼에도 사용됩니다.

크롬으로 장식된 제품은 일반 실버보다 고급스러운 광택을 낼 수 있습니다.

⑤ 니켈

니켈은 함유하는 금속에 따라 다양한 성질을 부여할 수 있는 편리한 금속입니다. 

니켈 및 다른 금속을 혼합하여 녹슬지 않도록 내식성 을 더하거나 

자기를 컨트롤 하는 기능을 부여하고, 

매끄러운 표면을 만들기 위해 사용하는 등 활용의 폭이 다양합니다.

가까이에 있는 중요한 제품으로 말하면, 

안경 및 PC의 하드 드라이브를 만드는 데 보탬이되는 소재입니다.

그러나 니켈은 금속 알레르기의 원인으로, 

최근에는 사용이 자제되고 있는 금속 이기도 합니다.

도금의 소재가되는 금속은 그 밖에도 아연 등이 있으며, 용도도 다양합니다. 

도금 이라하면, 평소 고급 대용품을 살 때 정도 밖에 인식하지 않지만,

실은 우리 주변의 일상 용품에서도 많이 볼 수 있습니다.

정리

이번에는 도금에 대해서만 알아보았지만, 

표면 처리는 도금 처리 이외에도 알루마이트 처리와 화성 피막 처리가 있습니다.

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