용융도금과 스프레이

1. 용융 도금

용융 도금은 용융 금속 중에 처리 물을 침지하여 표면에 용융 금속 및 합금 층을 형성시키는 표면 처리입니다. 대표적인 것이 용융 아연 Zn 도금 및 용융 알루미늄 Al 도금이 있고, JIS으로 그 종류와 기호, 시험 방법, 작업 표준을 규정하고 있습니다. 예를 들어, JIS H 8641에 의한 용융 아연 Zn 도금의 기호는 HDZ 용융 알루미늄 Al 도금의 기호는 HDA입니다. 또한 기호 뒤에 부착량 등을 나타내는 번호가 붙습니다.

아연 Zn 도금 강철의 방청 (녹)을 목적으로 사용됩니다. 다른 표면 처리에 비해 방청 (녹) 기간이 길고 경제적으로도 유리합니다. 처리 물의 형상과 크기의 제약을 거의받지 않기 때문에 소형 부품에서 대형 부품까지 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 구조물로는 스틸 볼트와 너트, 가선 철물 및 대형 구조물 등에 이용됩니다. 또한 아연 Zn 도금 강판은 세탁기와 냉장고 등 가전 제품의 외부에 판이나 지붕이나 벽 등의 건축 자재, 자동차 차체 등에 이용되고 있습니다.

아연 Zn 도금 처리 온도는 440 ~ 470 ℃입니다. 그림 1 에 470 ℃에서 용융 아연 Zn 도금 SS400의 단면 현미경 조직을 나타냅니다. 도금층은 순수 아연 Zn 층과 철 Fe- 아연 Zn 합금 층으로 구성되어있는 것을 알 수 있습니다.

그림 1 : 아연 Zn 도금 SS400의 단면 조직

아연 Zn의 부착량과 순수 아연 Zn 층과 합금 층의 생성 비율은 도금 욕의 온도, 침적 시간, 처리 물의 표면 거칠기와 치수, 화학 성분 등의 영향을받습니다. 처리 온도가 높을수록, 또 침적 시간이 길수록 부착량이 증가하고 동시에 철 Fe- 아연 Zn 합금 층의 비율도 증가합니다. 특히 후 공정에서 도장 할 경우에는 용융 아연 Zn 도금 후 가열하여 철 Fe- 아연 Zn 합금 층을 적극적으로 생성시키는 합금화 용융 아연 Zn 도금도 행해져 자동차 차체, 가전 제품, 건축 자재 등에 다용 되어 있습니다.

 

2. 스프레이

스프레이는 사용 초기에는 미술품과 공예품 등 장식에 이용되고있었습니다. 그 후, 방청 (녹) · 방식을 목적으로 한 아연 Zn과 알루미늄 Al의 용사가 주목되고 1950 년경부터 구조용 철강과 선체 등에도 이용되게되었습니다.

또한, 열원의 고온화와 입자 속도의 고속화를 목표로 한 용사 법의 개발이 활발 용사 피막의 성질이 크게 개선되었습니다. 현재 방청 (녹) · 방식뿐만 아니라 내마모성과 내열성을 비롯한 각종 기능성 부여를 목적으로하는 등 용사의 적용 분야는 급속히 확산되고 있습니다.

스프레이 법은 열원의 종류에 따라 가스식과 전기식으로 대별됩니다. 또한 가열 형태와 용사 재료 처리 물의 종류 및 형태에 따라 세분화 된 구분되어 있습니다 ( 그림 2 ).

그림 2 : 용사의 종류와 분류

그림 3 에 용사에 의해 피막이 형성되는 과정의 모식도를 보여줍니다.

그림 3 : 용사 막 형성의 모식도

공급 된 고체 (선재, 봉재, 분말)의 용사 재료는 가스 나 전기 방전에 의해 급속하게 가열되어 용융 또는 반 용융 상태의 입자입니다. 이 입자는 압축 된 공기 나 기타 가스에 의해 가속되어 고속으로 처리 물 표면에 닿기되어 부착하고 처리 물상에서 냉각되어 고체화합니다. 이 반복하여 용사 재료가 처리 물 표면에 퇴적 피막이 형성됩니다.