Anodizing Process (양극산화법)

소개글

Anodizing Process (양극산화법)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 알루미늄 재료 판별법

1. 알루미늄이란 무엇인가?
2. 알루미늄의 성질 및 용도
3. 알루미늄 합금의 분류
4. 알루미늄 합금의 기계적 성질
5. 알루미늄 합금의 화학성분
6. 아노다이징에 있어 재료 분석 방법
7. 알루미늄 합금 주조재의 화학성분
8. 알루미늄 재료의 특성 및 용도
9. KS 및 JIS 규격에서의 질별 기호
10. 소결


Ⅱ. 아노다이징(Anodizing Process)란 무엇인가?

1. 정의
2. 일반적인 작업 공정도
3. 사용약품에 의한 분류
4. 아노다이징(Anodizing)피막의 생성 원리
5. 아노다이징 피막의 구조
6. 양극산화 피막의 구조모형 및 관상조직
7. 아노다이징에서 피막두께가 올라가는 이유

Ⅲ. 아노다이징의 전처리

1. 산세정
2. 에칭(알카리)
3. 중화(스머트제거)
4. 화학연마
5. 소결

Ⅳ. 양극 산화

1. 황산피막의 특성
1. 1. 경제성
1. 2. 투명성
1. 3. 염색성
1. 4. 내식성, 내마모성, 경도
1. 5. 피막농도와 욕조건과의 관계
2. 경질피막법
2. 1. 경질 양극산화 피막
2. 2. 피막화성법
2 .3. 경질산화피막의 성질
2. 4. 양극산화 피막의 결함과 대책

3. 소결

Ⅴ. 아노다이징 설비전반

1. 설비 계획
1. 1. 수동설비
1. 2. 자동설비

2. 설비설계 기초자료
2. 1. 설계 조건의 설정(계획요소)
2. 2. 기본설계수치의 선정(설계포인트)
2. 3. 액교반장치의 설계
2. 4. 배기장치

3. 전기관계 설비
3. 1. 전기 사용 설비의 설계
3. 2. 전기 설비 사용법
3. 3. 자동 전해 방지
3. 4. 랙킹작업
3. 5. 음극

4. 냉동기 크기 산출법
5. 정류기 크기 산출법
6. 전해탱크(피막탱크)크기 산정법
7. 전해탱크 약품 소요량 산정법

본문내용

)금속과의 접합상태에서의 처리는 피한다.
색차이,색얼룩
알루미늄합금계(系)가 다른 재종의 처리는 피한다.
화성처리에서의 불량은 피막생성처리때보다 전처리나 후처리때에 생기는 수가 많다.
이것을 피하기 위해 다음을 주의하면 좋다.
① 알루미늄 면을 깨끗하게 한다.
② 수세를 충분히 한다.
③ 건조시에 물이 잔류하는 위치를 충분히 검토한다.
표 5-6. 설계 및 가공상 주의점
사. 알루미늄 합금 압출재의 흑반
Al-Mg-Si 합금, A6063 압출재를 황산욕에서 양극산화한 때 흑색회색 혹은 백
색의 거의 원형의 반점이 생기는 수가 있다. 이러한 표면 결함을 차후 흑반이라고 부르기로 한다.
이 흑반은 압출재의 상품 가치를 현저하게 떨어뜨릴 뿐 아니라, 기계적 강도도 낮게 되고, 품질적으
로 떨어지기 때문에 제조 공정에는 압출후의 냉각 방법이나 양극산화 처리 공정에서 여러 조건에 연
구를 하며 흑반 방지에 노력하고 있다. 이 흑반의 발생 장소는 압출프레스 후면 테이블의 카본판과의
접촉에 의해 국부적인 열 영향을 받아, 그 부분이 소위 정상부와는 다른 조직을 나타내기 때문에, 종
래의 연구에는 압출재의 냉각 과정에서 무엇인가의 원인에 의해 국소적으로 냉각 속도가 느리게 되
어, 그 때문에 냉각중에 조대한 Mg2Si상이 석출하기 때문이라고 생각하였다.
이에 대해 일본의 中川氏 등은 이들의 흑색 발색 기구를 밝히기 위해, 흑반구와 정상부의 금속 조직
및 표면 상태의 차이를 관찰, 석출의 상태 산화피막의 구조에 대하여 조사한 결과, 흑반의 발생은 β’
Mg2Si상의 석출에 의한 것으로, 종래의 보고에 의한 것처럼 단순히 Mg2Si 의 이상석출에 의한 것
은 아니라는 것이다. 즉, 이러한 β’ Mg2Si상의 석출은 압출재가 후면테이블의 카본 판과의 접촉
에 의한 급냉, 복열이라고 하는 압출 공정 특유의 열력에 기인하는 것이라는 것 및 표면처리
조건이 흑반 발생에 미치는 영향에 대하여 상세한 실험을 통해 밝히고 있다.
그림 5-6. 흑반재현 실험을 위한 열처리 조건
카본과의 접촉을 고려한 실험 실적 흉내로써 그림 5-6에 표시하는 것 같은 조건에서 열처리한 시료
를 100g/ℓ 황산욕에서 양극산화 처리해 흑반 반생 유무 및 흑화의 정도를 관찰한 결과는 다음과 같
다.
한편 이 경우의 중화처리는 흑반이 가장 발생하기 쉬운 조건으로 130g/ℓ HNO3욕중, 25℃에서 10
분간 침지하였다.
1) 열처리 소입욕 온도를 일정하게 하고 복열온도를 변화시킨 경우…그림 5-6의 (C) 의 조건에서 소
입욕온도를 20℃로 일정하게 15초 유지해서 복열 온도 및 유지 시간을 변하게 한 경우로 400℃로
복열한 경우 유지 시간에 관계없이 흑반은 발생하지 않는다.
또 동조건에서 열처리한 시료를 광학 현미경으로 조직 검사를 한 결과 400℃ 복열의 경우 판장또
는 봉장의 β’ Mg2Si 안정상의 석출이 관찰되었다. 280 ~ 370℃ 사이에는 1분이라는 짧은 시간
유지에도 흑반이 발생하고 있는데, 350℃ 및 370℃에서는 유지시간이 30분이 되면 흑반이 없어진
다. 또 10분까지는 미세한 석출물이 전면에 석출하고 있는데 유지 시간 30분(分)에는 오스트월드
성장에 의한 β 안정상의 성장이 시작되고 있는 것이 관찰된다. 그리고 250℃에는 유지 시간과 함
께 광택도는 다소 저하되지만, 확실하게 흑반이라고 인정되는 것은 유지 시간 30분부터로, 조직
관찰에는 30분이 되어, 처음으로 석출물의 전면적인 석출이 보이게 된다.
2) 복열 온도를 330℃로 일정하게 하고 소입욕 온도를 변화시킨 경우 그림 5-6의 (b) 조건에서 33
0℃로 복열해 유지 시간과 소입 온도를 변화시킨 경우의 흑반 발생 상황은 20 ℃ ~ 70℃ 로 소입
한 때는 유지 시간 1분부터 이미 흑반이 발생해, 소입온도의 저하에 따라 흑화도가 증가하는 경향
이다. 또 소입 온도 90℃ 이상에는 3분을 넘으면 흑반이 발생해 미세한 β’ 중간상이 전면에 석출
된다.
3) 소입-중단 처리를 행한 경우
그림 5-6의 (a) 조건에서 용체화 처리후 각 온도에 직접 소입해서 각 시간으로 유지한 경우 370℃
~ 400℃ 직접 소입에는 유지 시간에 관계 없이 흑반은 발생하지 않는다. 300℃ 및 330℃ 소입의
경우 유지 시간 10분에서 표면이 백반장을 나타내, 30분 이상이 되면 흑반이 발생한다.
(a)와 같은 열처리 조건에는 (b) 또는 (c)와 같이 급냉복열이라고 하는 열처리 조건의 경우에 비교
해 흑반의 발생이 대단히 늦어지는 것을 알았다.
4) 흑반 발생에 미치는 표면처리 조건의 영향
흑반으로 나타나는 흑화발색의 원인은 중화처리 이후의 산에 의한 부식 반응, 즉, 산성 수용액과
매트릭스 중의 석출물과의 부식 반응에 의한 것으로, 중화욕은 황산보다도 질산쪽이 흑화도의 진
행을 촉진한다. 이 경우 어느 것도 농도가 진한 만큼 욕온이 높은 만큼, 또 침지 시간이 긴 만큼
흑반이 발생하기 쉽지만, 조정직후의 산만큼, 활성도가 높기 때문에 부식 반응은 격렬하다.
중화 처리 후의 수세수는, 중화욕의 산의 뭍어들어감에 의한 산성이 높은 만큼, 수온이 높은 만큼,
또 침지시간이 긴만큼 흑반은 발생하기 쉽다. 또 전해 조건은 전류 밀도가 낮은 만큼 흑반은 발
생하기 쉽다.
5. 3. 소결
랙크에 제품이 완벽하게 걸렸는지 확인을 거쳐 알칼리 탈지를 거친 제품은 가성소다 에칭 과정에서 가공 공차 범위를 조심스럽게 통과한다.
가공 공차 0.02~0.03㎜ 이내에서 피막이 형성되는 과정은 작업자에게 늘 신경 쓰이게 하고 모든 공정이 끝난 후에 역시라는 소리를 들을 수 있을 것이다.
에칭이라는 고개를 넘은 제품은 이제 본선에 진출하기 위해 경질 피막 탱크에 들어간다.
이 공정의 중요성은 다음과 같이 대별된다.
● 첫째 액의 온도는 작업하기에 적정한가?
● 둘째 제품의 1회 작업 분량에 적당히 넣어 졌는가?
● 셋째 부스바에 제품이 흔들림 없이 제대로 물려졌는가?
● 넷째 에어량은 적당히 조절되었는가?
● 다섯째 수동작업에서 적정전압이 설정되어 진행하고 있는가?
● 여섯째 타이밍은 잘 맞추어지고 있는가?
● 일곱째 칼라링은 잘 조절되는가?

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