전기도금의 공정과정은?
전기도금(Electroplating)은 금속 표면에 다른 금속을 얇게 입히는 표면 처리 기술입니다. 이 과정은 전기 분해 원리를 이용하여 금속 이온을 금속 표면에 침착시키는 방식으로 이루어집니다. 전기도금은 금속 제품의 내식성, 내마모성, 외관 개선 등을 목적으로 사용됩니다.
전기도금의 과정
- 도금할 물체(음극): 금속 표면에 도금될 물체는 전해질 용액에 잠기며, **음극(-)**에 연결됩니다.
- 도금할 금속(양극): 도금에 사용할 금속은 전해질 용액 속에서 **양극(+)**에 연결됩니다.
- 전해질 용액: 도금하려는 금속 이온을 포함한 용액으로, 일반적으로 염화물, 황산염 등을 포함합니다.
- 전류를 흐르게 함: 전기 에너지를 통해 전해질 용액 내의 금속 이온이 양극에서 음극으로 이동하여, 도금할 물체의 표면에 금속층이 형성됩니다.
전기도금의 장점
- 내식성: 녹이나 부식을 방지하기 위해, 주로 철, 구리, 아연 등에 적용.
- 장식성: 금, 은, 크롬 등의 금속으로 도금해 표면을 아름답게 만들거나 광택을 더함.
- 내마모성: 금속의 표면 경도를 높여 마모에 강하게 만듦.
- 전기 전도성: 구리 등의 금속으로 도금하여 전기적 특성을 향상.
전기도금의 원리와 용도
전기도금이란 전기분해의 원리를 이용해 도금하고자 하는 소재를 음극으로 정해 직류전류를 가해며 소재의 표면에 다른 금속의 얇은 막을 전해석출하는 방법입니다. 금속,플라스틱(무전해도금 후 통전성을 위해 금속화한 소재)을 장식과 녹방지, 부식방지 등 보호를 위해 이용합니다.
자동차산업 / 음향기기 / 항공기 / 정보통신기기 / 컴퓨터부품 / 액세서리 / 건축산업 등 많은 곳에서 다양하게 사용됩니다. 주로 이용되는 도금 방식은 금, 은, 구리, 니켈 등이 있습니다. 소량부터 대량까지 모두 가능하며 다양한 금속의 질감을 표현할 수 있습니다. 전기도금은 밀착성이 높은 피막을 형성하기 때문에 도금력이 뛰어난 편입니다. 하지만 도금 후 표면에 얼룩이 생길 수 있고 특히 도금과정에서 사용되는 화학물질이 독성이 강해 폐수처리 및 환경오염 문제를 갖고 있습니다.
전기도금의 종류
도금은 크게 전기도금, 화학도금, 용융도금 등으로 나눌 수 있습니다. 그 중 한가지인 전기도금의 다양한 종류를 알아봅시다. 전기도금에는 금도금 / 은도금 / 구리도금 / 니켈도금 / 크롬도금 / 합금도금 / 아연도금 / 크로메이트 / 주석도금 / 팔라듐도금 / 로듐도금 / 귀금속용 도금 등 그 종류만해도 정말 다양합니다. 이 중 자주 사용하는 몇 가지 전기도금을 알아보도록 하겠습니다.
● 니켈도금
니켈도금은 도금 금속 중 가치가 높은 도금 방식을 자랑합니다. 철이나 황동에 직접적으로 밀착이 좋은 도금을 얻을 수 있으며 광택제를 사용할 경우 완전한 광택을 낼 수가 있기 때문입니다. 니켈도금은 전주도금, 특수도금, 장식도금 중 가잘 널리 사용되는 도금방식입니다. 니켈 도금의 종류에는 광택니켈, 무광택니켈, 사틴니켈, 니켈 스트라이크, 듈 니켈, 흑색니켈 등 종류가 다양합니다.
● 구리도금
구리도금의 종류에는 시안화구리도금욕, 피로린산구리도금욕, 황산구리도금욕, 붕불화구리도금욕, 알카리구리도금욕, 유기산구리도금 등이 있습니다.
● 아연도금
아연도금은 아연자체가 철보다 낮은 전위(Zn -0.76V / Fe -0.44 V)로 아연부식이 진행된 후에 소재인 철에 부식전류가 도달하게 됩니다. 이런 이유로 인해 아연도금은 다른 도금된 금속보다도 가격이 저렴하며 우수한 내식성을 자랑합니다. 하지만 철이기 때문에 아연도금은 산화하거나 부식되는 단점이 있습니다. 이를 보완하기 위해 크로메이트과정이나 코팅을 통해 내식성을 향상시키기도 합니다.
● 금도금과 은도금
금도금은 구리나 은에 도금이 되며 전기도금과 무전해도금 둘다 가능합니다. 전자 기기에 많이 사용되며 흔하게 볼 수 있는 PCB 판에 금도금이 많이 사용됩니다.
은도금은 그 자체가 무해하고 전기전도와 열전도가 높은게 특징입니다. 또 내열성 및 윤활성이 높습니다. 은도금의 경우 전기저항성이 낮아 전기부품에 사용되는 동에 도금을 해 사용하는 경우가 있습니다. 이런 부품의 경우 높은 습도에서 은도금층에 작은 구멍이 있거나 금이 생기면 내부의 동에 산화가 일어나게 된니다.
● 크롬도금
크롬도금은 니켈 도금 위에 10마이크로미터 정도의 두께로 도금하면 거울과 같은 반짝이는 표면이 도금됩니다. 일반 강에 도금을 할 경우 밀착력을 높여주기 위해 구리도금을 진행 한 후 작업합니다. 산업용 장비나 각종 세련된 외관을 필요로 하는 곳에 사용되기도 합니다.
