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▶후처리 및 도금에 대해 다루는 포스팅
2.2 아노다이징과 경질아노다이징의 차이
양극산화 처리(Anodizing)는 알루미늄 및 알루미늄 합금의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3) 보호 층을 전기화학적으로 형성하는 고급 표면 처리 기술입니다. 이 공정을 통해 생성되는 산화막은 내마모성, 내부식성을 향상시키며, 물질의 미적 가치를 높일 수 있습니다. 아노다이징은 주로 일반 아노다이징과 경질 아노다이징으로 분류되며, 각각의 공정은 특정 용도와 요구 사항에 맞게 설계되어 있습니다.
일반 아노다이징 (Standard Anodizing)
- 공정 조건: 일반적으로 황산을 전해질로 사용하며, 공정 온도는 20°C 정도, 전압은 10-20V 범위에서 진행됩니다. 산화막의 두께는 5-25 마이크론(µm)이 일반적입니다.
- 적용 분야: 건축 자재, 가전 제품, 자동차 부품, 자전거 프레임 등 내구성과 미적 외관이 중요한 제품에 사용됩니다.
- 색상: 다공성 구조의 산화막은 다양한 색상으로 염색될 수 있어, 제품의 디자인 다양성을 제공합니다. 염색 후, 씰링 공정을 통해 색상이 고정됩니다.
경질 아노다이징 (Hard Anodizing)
- 공정 조건: 더 높은 전압(40-60V)과 낮은 온도(-5°C에서 0°C 사이)에서 진행되며, 산화막의 두께는 일반적으로 25 마이크론(µm)을 넘어 50-150 마이크론(µm)에 이릅니다.
- 적용 분야: 산업 기계 부품, 항공우주 부품, 군사 장비 등 고성능이 요구되는 환경에서 사용됩니다. 경질 아노다이징 처리된 부품은 뛰어난 내마모성과 내부식성을 제공합니다.
- 색상: 경질 아노다이징 산화막은 더 두껍고 단단하기 때문에 일반 아노다이징에 비해 색상 염색이 제한적입니다. 대부분 자연적인 회색조 또는 검은색으로 마감되며, 일부 색상 조정이 가능합니다.
아노다이징 공정의 디테일
산화막 형성 원리
알루미늄 부품을 양극으로 사용하고, 적절한 전해질 용액 내에서 직류 전류를 통해 산화 알루미늄의 보호 층을 형성합니다. 이 산화막은 알루미늄 표면에 직접 자랍니다, 따라서 매우 단단하며, 부품과 일체화된 형태를 가집니다.
색상 염색 과정
- 염색: 산화막의 다공성 구조를 활용하여 유기 또는 무기 염료로 염색할 수 있습니다. 염색 과정은 아노다이징 직후에 진행되며, 다양한 색상의 선택이 가능합니다.
- 씰링: 염색 후, 산화막의 다공성 구멍을 막아 염료가 씻겨 나가지 않도록 하는 과정입니다. 이는 주로 뜨거운 물이나 스팀을 사용하여 진행됩니다.
아노다이징은 알루미늄 부품의 성능을 최적화하고, 사용 수명을 연장시키며, 미적 가치를 높이는 데 있어 매우 중요한 공정입니다. 다양한 공정 조건과 색상 선택의 가능성은 아노다이징을 다양한 산업 분야에서 널리 활용되게 합니다.
양극산화 처리 (Anodizing) 비교
| 구분 | 일반 아노다이징 (Standard Anodizing) | 경질 아노다이징 (Hard Anodizing) |
|---|---|---|
| 전해질 | 황산 (Sulfuric acid) | 황산 (Sulfuric acid) |
| 온도 | 약 20°C | -5°C에서 0°C |
| 전압 | 10-20V | 40-60V |
| 산화막 두께 | 5-25µm | 25µm 이상, 일반적으로 50-150µm |
| 적용 분야 | 건축 자재, 가전 제품, 자동차 부품, 자전거 프레임 | 산업 기계 부품, 항공우주 부품, 군사 장비, 자동차 부품 |
| 색상 | 다양한 색상 가능 | 제한적 (주로 자연적인 회색조 또는 검은색) |
| 주요 목적 | 미적 목적, 일반적인 내마모성 및 내부식성 향상 | 높은 내마모성 및 내부식성, 극한의 사용 환경에 적합 |
색상 추가 과정
| 과정 | 설명 |
|---|---|
| 염색 | 다공성 산화막을 특정 염료에 담가 원하는 색상을 흡수시킵니다. 다양한 색상의 선택이 가능합니다. |
| 씰링 | 염색된 산화막의 다공성 구멍을 봉쇄하여 색상을 고정시키고, 내부식성을 높입니다. 염료의 씻김을 방지합니다. |
양극산화 처리 공정은 알루미늄 부품의 성능과 외관을 최적화하는 데 필수적인 기술입니다. 공정 조건(예: 전해질의 종류, 온도, 전압)과 산화막의 두께는 최종 제품의 사용 목적과 요구 사항에 따라 조정될 수 있으며, 색상 추가 과정을 통해 미적 가치를 더욱 향상시킬 수 있습니다.
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