알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 ·...

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알루미늄 부품의 양극산화층 알루미늄 부품의 양극산화층 알루미늄 부품의 양극산화층 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 균열결함의 억제 기술지원 균열결함의 억제 기술지원 균열결함의 억제 기술지원 2005 11 2005 11 2005 11 2005 11 지원기관 한국기계연구원 지원기관 한국기계연구원 지원기관 한국기계연구원 지원기관 한국기계연구원 : 지원기업 동진금속 지원기업 동진금속 지원기업 동진금속 지원기업 동진금속 :

Transcript of 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 ·...

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알루미늄 부품의 양극산화층알루미늄 부품의 양극산화층알루미늄 부품의 양극산화층알루미늄 부품의 양극산화층

균열결함의 억제 기술지원균열결함의 억제 기술지원균열결함의 억제 기술지원균열결함의 억제 기술지원

년 월년 월년 월년 월2005 112005 112005 112005 11

지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원::::

지원기업 동진금속지원기업 동진금속지원기업 동진금속지원기업 동진금속::::

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

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제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산업자원부장관 귀하산업자원부장관 귀하산업자원부장관 귀하산업자원부장관 귀하

본 보고서를 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 지원기간본 보고서를 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 지원기간본 보고서를 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 지원기간본 보고서를 알루미늄 부품의 양극산화층 균열결함의 억제 기술지원 지원기간“ ” ( :“ ” ( :“ ” ( :“ ” ( :

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다2004. 11. 01~ 2005. 10. 31) .2004. 11. 01~ 2005. 10. 31) .2004. 11. 01~ 2005. 10. 31) .2004. 11. 01~ 2005. 10. 31) .

2005. 11.2005. 11.2005. 11.2005. 11.

지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원지원기관 한국기계연구원::::

대표자 박 화 영대표자 박 화 영대표자 박 화 영대표자 박 화 영( )( )( )( )

참여기업 주 동일기연참여기업 주 동일기연참여기업 주 동일기연참여기업 주 동일기연: ( ): ( ): ( ): ( )

대표자 나 상 조대표자 나 상 조대표자 나 상 조대표자 나 상 조( )( )( )( )

지원책임자 문 성 모지원책임자 문 성 모지원책임자 문 성 모지원책임자 문 성 모::::

참여연구원 정 용 수참여연구원 정 용 수참여연구원 정 용 수참여연구원 정 용 수::::

이 상 열이 상 열이 상 열이 상 열::::〃〃〃〃

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목 차목 차목 차목 차

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

재 절 기술지원 수행재 절 기술지원 수행재 절 기술지원 수행재 절 기술지원 수행2222

알루미늄양극산화층의 균열결함 원인분석 및 대책수립알루미늄양극산화층의 균열결함 원인분석 및 대책수립알루미늄양극산화층의 균열결함 원인분석 및 대책수립알루미늄양극산화층의 균열결함 원인분석 및 대책수립1.1.1.1.

가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석....

나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립....

다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상....

철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책2.2.2.2.

가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰....

나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선....

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

부 록부 록부 록부 록

기술지원일지기술지원일지기술지원일지기술지원일지1.1.1.1.

국외출장보고서국외출장보고서국외출장보고서국외출장보고서2.2.2.2.

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제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

동진금속은 알루미늄 합금소재의 양극산화처리 및 인산염처리 등을 전문으로 하는

표면처리 전문업체로서 자동차 부품이나 반도체 부품 방산 부품 등의 생산에 참여,

하고 있다 자동차 부품에 들어가는 알루미늄 을 소재로 하는 피스톤. (A1 6061-T1)

부품의 경우 내마모성이 요구되어 소재 표면에 경질 양극산화피막을 형성시켜주는

양극산화처리를 해주고 있다 알루미늄의 양극산화는 알루미늄에 아노딕 전류를 가.

하여 이온화된 알루미늄이 물과 반응하여 산화알루미늄(Al2O3 피막을 형성시키는 전)

기화학적 표면처리법이다 일반적으로 대기 중에 노출되어 있는 알루미늄 표면에.

자연적으로 생기는 얇은 천연의 산화알루미늄 피막 을 전기 화학적으로(1 ~ 5nm)

두껍게 만드는 것을 양극산화처리라고 할 수 있다 형성된 산화피막은 내마모성이.

좋으면서 화학적으로 안정하여 표면경도를 증가시키거나 소지금속을 보호하는 역할

을 한다 따라서 내마모성 코팅 층 또는 부식저항성을 증가시키기 위한 코팅 층으.

로 널리 이용되고 있다 그러나 알루미늄 합금소재의 양극산화 처리 시 산화피막의.

몰 당 부피가 소지금속의 몰 당 부피와 비교해서 차이가 크면 피막에 응력이 발생

하여 피막균열이 발생하는 문제가 있다 피막에 균열이 발생할 경우 피막이 더 이.

상 보호피막으로 작용하기 어렵기 때문에 제품의 불량을 야기 시킨다 이에 알루미.

늄 소재의 양극산화 시 발생하는 균열을 억제시켜 제품의 불량률을 최소화 시킬 수

있는 기술지원이 필요하였다.

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제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

알루미늄 양극산화층에서 발생하는 균열결함의 발생원인을 분석하고 양극산화층의

미세균열 발생 억제 방안 마련하여 불량률을 최소화 시키는 것을 목적으로 한다.

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

알루미늄 양극산화층의 균열결함 원인 분석 및 대책 수립1.

조직 관찰 및 성분 분석-

균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립-

양극산화 공정 개선 및 조도 향상-

철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책 수립2.

조직 및 부식 양상 관찰-

철 분말소결제품 표면처리 공정 개선-

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제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

제품 불량률 개선 효과제품 불량률 개선 효과제품 불량률 개선 효과제품 불량률 개선 효과1.1.1.1.

구 분 기술지원 전 기술지원 후

알루미늄 양극산화

균열결함에 의한 불량률10 ~ 20 % < 1 %

철 분말소결제품의 부식에

의한 불량률20 ~ 30 % 5 ~ 10 %

기술 지원 달성 정도기술 지원 달성 정도기술 지원 달성 정도기술 지원 달성 정도2.2.2.2.

알루미늄

양극산화 기술

본 과제는 알루미늄 양극산화층의 균열결함의 최소화를 목적으

로 하였으며 이를 위해 균열결함의 원인이 알루미늄 합금 내,

석출물의 불균일한 석출에 기인함을 밝혀내었다 이에 따라 소.

재의 조성을 제어함으로써 제품의 불량률을 이하로 크게1%

감소시킬 수 있었다 따라서 본 과제에서 의도한 기술지원은.

모두 달성되었다고 본다.

철분말소결

제품의 부식

방지 기술

본과제의 진행과정 중 지원기업의 애로사항이 추가로 발생하여

이를 기술지원한 결과 자동차 부품의 부식에 의한 불량률을 줄

이는 결과를 얻었다.

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제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

알루미늄 양극산화층의 균열결함 원인 분석 및 대책 수립 알루미늄 양극산화층1.

에 생기는 균열은 근원적으로 형성된 산화피막의 몰 당 부피가 소지금속의 몰 당

부피와 차이가 나는데 그 원인이 있다 두 개의 서로 다른 크기의 물체를 같은 면.

적상에 강제로 붙여 놓은 상태와 같다 따라서 두 물체가 붙어 있는 계면에서는 상. ,

대적으로 몰 당 부피가 큰 쪽은 작은 쪽에 의해 강제적으로 원래의 면적보다 줄어

들도록 응력이 작용하여 압축응력 반대로 상대적으로 몰 당 부피가 작은 쪽은 큰( ),

쪽에 의해 강제적으로 원래의 면적보다 늘어들도록 응력이 작용 한다 인장응력( ).

알루미늄 소지와 양극산화피막 계면에서도 이러한 응력이 발생하며 소지금속의 합,

금성분 및 가해준 전류밀도 양극산화용액의 종류에 따라 다양한 형태의 응력이 발,

생한다 알루미늄 양극산화층에 압축응력이 걸릴 경우 세라믹 재료인 산화피막의.

균열은 일반적으로 발생하기 어렵다 반면에 양극산화층에 인장응력이 걸릴 경우. ,

쉽게 균열이 발생하게 된다 이는 산화피막의 연성이 매우 낮기 때문에 인장응력이.

증가하면 사화피막이 늘어나지 못하고 바로 균열을 형성하기 때문이다 따라서 알.

루미늄 양극산화층에서 발생된 균열 결함은 산화층에 걸린 인장응력이 임계값 이상

으로 발생하였음을 의미한다 이에 알루미늄 산화층에 걸린 인장응력의 발생을 최.

소화시키는 대책을 마련해야 한다.

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가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석가 조직 관찰 및 성분 분석....

알루미늄 양극산화층에 생기는 균열 모양은 그림 에 나타낸 바와 같다 그림1 . 1 (a)

의 아랫부분에서 보는 것처럼 산화피막 표면에서 보면 가느다란 선 모양으로 균열

이 나타난다 주사레이저 현미경을 이용하여 산화피막 소지금속 계면을 관찰하면. /

그림 에서 보는 것처럼 균열부위는 소지금속까지 연결되어 있으며 밴드모양으1(b)

로 나타남을 볼 수 있다 그림 는 알루미늄 소지금속은 그대로 두고 양극산화피. 2

막만을 화학적으로 용해시킨 후 서로 다른 배율에서 얻은 사진들이다 산화피막에.

생긴 균열이 산화피막의 제거 후 에도 소지금속 상에 뚜 하게 남아 있음을 볼 수fut

있다 사 진상에서 검게 나타난 균열은 표면구조가 레이저의 난반사를 유도. CSLM

하는 불규칙적인 구조로 이루어져 있음을 보여준다 균열 부위의 소지금속이 이렇.

게 불규칙적인 구조를 보이는 것은 균열의 발생이 양극산화처리 공정 중에 발생하

였고 균열이 발생함에 따라 용액이 균열 속으로 유입되어 소지금속의 용해반응 및

새로운 양극산화피막의 형성에 따라 불규칙적인 구조로 바뀐 것으로 사료된다 만.

약 균열이 양극산화처리 후 공기 중에서 건조 중에 발생된 것이라면 산화피막의 제

거되면 표면에 그 흔적이 남지 않을 것이기 때문이다.

그림 은 알루미늄 합금의 주사전자현미경 사진과3 EDS(Energy Dispersive

분석 결과를 나타내고 있다 주사전자현미경 사진을 보면 다양한 크Spectroscopy) .

기의 석출물들이 존재하고 결과를 보면 합금은 다량의 과 약간의 를 주, EDS Si Cu

성분으로 하고 있음을 알 수 있다.

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(a) oxide surface morphology(a) oxide surface morphology(a) oxide surface morphology(a) oxide surface morphology

(b) oxide/Al interface morphology(b) oxide/Al interface morphology(b) oxide/Al interface morphology(b) oxide/Al interface morphology

Fig. 1 Confocal scanning laser microscopy (CSLM) of anodizedFig. 1 Confocal scanning laser microscopy (CSLM) of anodizedFig. 1 Confocal scanning laser microscopy (CSLM) of anodizedFig. 1 Confocal scanning laser microscopy (CSLM) of anodized

Al 6061 alloyAl 6061 alloyAl 6061 alloyAl 6061 alloy

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석출물들은 알루미늄과 구리로 이루어져 있음을 볼 수 있다 보통 알루미늄보다 양.

극용해 반응이 어려운 금속들은 양극산화피막의 성장 시 피막 내에 남게 된다 만.

약 남겨진 금속 성분들이 산화피막의 몰 당 부피를 증가시키는 역할을 한다면 부피

팽창에 의한 산화피막 소지금속 계면에 발생하는 인장응력의 감소가 일어날 것이/

고 반대로 산화피막의 몰 당 부피를 감소시키는 역할을 한다면 산화피막 소지금속, /

계면에 발생하는 인장응력의 증가현상이 나타날 것이다 또한 소지금속 내에 존재.

하는 합금성분의 량은 석출물들의 분포와도 관계가 있으리라 사료되며 석출물들도,

산화피막 소지금속 계면에 발생하는 인장응력의 증가 또는 감소에 영향을 미칠 것/

으로 사료된다.

나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립나 균열결함 발생 원인 진단 및 대책 수립....

림 는 균열이 발생된 제품과 발생하지 않은 제품의 산화피막 소지금속 계면을 주4 /

사레이저 현미경으로 관찰한 결과이다 균열이 발생하지 않은 제품의 경우 상대적.

으로 크기가 큰 석출물들이 다량으로 관찰된 반면 균열이 발생한 제품의 경우에는,

상대적으로 작은 석출물들이 관찰되었다 따라서 알루미늄 합금의 양극산화 시 발.

생하는 균열결함은 석출물의 분포와 밀접한 관계가 있는 것으로 보인다.

알루미늄 합금 내에 존재하는 석출물의 분포는 열처리 조건에 의해서 달라질 수 있

다 균질화 처리를 하여 석출물들이 편석되지 않고 균일하게 분포할 수 있도록 하.

였을 때 그림 에서 보는 것처럼 균일한 석출물들의 분포를 얻었으며 또한 균일의5 ,

발생이 현저히 감소되었다 따라서 소재의 석출물의 분포를 균일하게 제어함으로써.

불량률을 크게 저하시킬 수 있었다 또한 양극산화처리 작업 공정과 전처리 조건의.

개선을 통하여 표면조도를 개선할 수 있었으며 균일한 표면 특성을 가지 제품을 안

정적으로 생산해 내는 기반을 다지게 되었다.

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Fig. 2 Confocal scanning laser microscopy of anodized Al 6061 alloy obtainedFig. 2 Confocal scanning laser microscopy of anodized Al 6061 alloy obtainedFig. 2 Confocal scanning laser microscopy of anodized Al 6061 alloy obtainedFig. 2 Confocal scanning laser microscopy of anodized Al 6061 alloy obtained

after removing of the anodic oxide film in 0.2M chromic acid + 0.3Mafter removing of the anodic oxide film in 0.2M chromic acid + 0.3Mafter removing of the anodic oxide film in 0.2M chromic acid + 0.3Mafter removing of the anodic oxide film in 0.2M chromic acid + 0.3M

phosphoric acid for 10 min at 80phosphoric acid for 10 min at 80phosphoric acid for 10 min at 80phosphoric acid for 10 min at 80 ℃℃℃℃

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(a) SEM picture(a) SEM picture(a) SEM picture(a) SEM picture

(b) EDS result of the matrix(b) EDS result of the matrix(b) EDS result of the matrix(b) EDS result of the matrix (c) EDS result of particles(c) EDS result of particles(c) EDS result of particles(c) EDS result of particles

Fig. 3 SEM image and EDS results of the Al alloy.Fig. 3 SEM image and EDS results of the Al alloy.Fig. 3 SEM image and EDS results of the Al alloy.Fig. 3 SEM image and EDS results of the Al alloy.

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(a) A good sample without any cracks(a) A good sample without any cracks(a) A good sample without any cracks(a) A good sample without any cracks

(b) A bad sample with a crack(b) A bad sample with a crack(b) A bad sample with a crack(b) A bad sample with a crack

Fig. 4 CSLM images of the anodic oxide/Al 6061 interfaceFig. 4 CSLM images of the anodic oxide/Al 6061 interfaceFig. 4 CSLM images of the anodic oxide/Al 6061 interfaceFig. 4 CSLM images of the anodic oxide/Al 6061 interface

: (a) without cracks; (b) with cracks.: (a) without cracks; (b) with cracks.: (a) without cracks; (b) with cracks.: (a) without cracks; (b) with cracks.

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Fig. 5 CSLM image of the Al 6061 alloy obtained after heatFig. 5 CSLM image of the Al 6061 alloy obtained after heatFig. 5 CSLM image of the Al 6061 alloy obtained after heatFig. 5 CSLM image of the Al 6061 alloy obtained after heat

treatment.treatment.treatment.treatment.

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다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상다 양극산화 공정 개선 및 조도 향상....

자동차용 부품 중에서 피스톤에 들어가는 공업용 소재의 경우 기계 가Al 6061-T1

공 등으로 인하여 발생된 결함으로 말미암아 양극산화 처리를 하기 전에 연마 등의

방법으로 표면을 가공해야 하는 번거로움으로 공정상 큰 애로가 있다 특히 양극산.

화 처리를 한 후의 표면조도가 제대로 나오지 않을 경우 이 제품을 사용할 때에 자

동차 피스톤 외벽을 갉아먹는 치명적인 결함이 발생되고 있다 따라서 양극산화 처.

리의 공정과 조건을 개선하여 품질 특성에 적합한 제품이 나올 수 있도록 개선이

필요하다 그림 에 현재 양극산화 처리를 하고 있는 자동차부품의 사진을 나타내. 6

었다.

Fig. 6 Al 6061-T1 alloys for automobilesFig. 6 Al 6061-T1 alloys for automobilesFig. 6 Al 6061-T1 alloys for automobilesFig. 6 Al 6061-T1 alloys for automobiles

양극산화 처리 조건에 따른 변화양극산화 처리 조건에 따른 변화양극산화 처리 조건에 따른 변화양극산화 처리 조건에 따른 변화1)1)1)1)

피막층의 두께 변화에 따른 실험①

피스톤에 들어가는 공업용 소재의 경우 경질 양극산화 처리를 하여 사Al 6061-T1

용하며 양극산화처리시 전압과 전류밀도가 높아 피막층이 상당히 단단하고 내마모,

성이 우수 하다 또한 저온에서 처리하므로 사용 전류밀도가 높고 따라서 피막 기. ,

공이 적어져서 더욱 치밀하고 높은 표면조도를 가지게 된다 그러나 피막층의 두께.

가 두꺼워질수록 표면조도가 점차 나빠지므로 적절한 조절이 필요하다.

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일반적으로 표면조도가 중요하지 않는 알루미늄 제품에는 피막두께가 어느 정도 두

꺼워져도 사용이 가능하지만 자동차 부품과 이 정밀한 곳에는 표면조도가 중요하,

다.

현장 실험을 통하여 양극산화층의 피막 두께는 18~20% H2SO4용액에서 처리온도

으로 분간 처리를 하면 약 정도의 두께가 나왔으0~5 , 3~5A/d 30~50 30~40℃ ㎡ ㎛

며 그 때의 표면조도는 값으로 정도 나와서 기준값에 비해 훨씬 높았, Ra 2.O~2.5㎛

다 따라서 피막 두께를 정도로 낮춤으로써 표면조도를 적정값인. 15~20 , 1.2~㎛

의 범위내의 양호한 표면을 가진 제품을 생산할 수 있었다1.5 .㎛

처리액 농도 변화에 따른 실험②

황산욕 양극산화 처리액의 농도는 일반적으로 로 사용하고 있다 정도10~20% . 1%

의 저 농도를 사용했을 때에는 욕전압은 높아지고 피막이 안되며 흑색 반점이 생, ,

긴다 이 반점을 핏트라고도 하는데 반점 발생의 원인은 정확하지는 않지만 황산이.

온의 해리 상황이 다르기 때문이라고 생각된다 황산욕일 경우에는 황산이 해. 15%

리되어 생긴 HSO4

-가 장벽층내로 침입하여 산화피막내에 잔류하게 된다.

H2SO4 = H++ HSO4

-

그러나 황산욕일 경우에는 황산이 이온으로 해리가 된다1% .

H2SO4 = 2H++ SO4

2-

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- 17 -

황산욕 중에는1% HSO4

-가 거의 존재하지 않기 때문에 피막의 형성이 이루어지지

않는 것으로 생각된다 그러나 황산욕으로 알루미늄 교류 전해를 하면 흑색 반. 1%

점은 발생하지 않고 엷은 산화피막이 생긴다 이상의 고농도 황산욕 으로도. 20%

피막은 형성된다 그러나 전해욕의 용해력이 강하기 때문에 피막 생성율이 나쁘고. ,

두꺼운 피막이 잘 되지 않는다 그리고 피막도 연하다 피막이 연한 원인의 하나는. .

전해전압이 낮기 때문에 베리어층 두께가 얇고 공벽 두께가 엷어지고 공수도 많아

진다 이 때문에 피막이 연해진다 또 황산 농도가 이상이 되면 욕의 전기전. . 30% ,

도도는 감소되고 욕의 점성도 증가된다 그리고 수세를 할 때에도 다량의 물이 필, .

요하게 된다 이런 이유로 인하여 황산욕의 농도를 의 범위에서 사용하고. 10~20%

있다 농도의 경우와 농도의 경우를 비교하면 저농도 욕에서는 욕전압이. 10% 20%

높고 피막의 다공성은 감소되고 염색성이 약간 벌어지지만 가공 후의, Powdery

과 가 잘 생기지 않게 된다Oxide Film Cloudiness .

가장 적절한 표면조도를 얻기 위해서는 현재 사용하고 있는 황산용액의 농도를 지,

금보다 정도 높은 로 하는 것이 적당한 것으로 나타났다2~3% 18~20% .

전류파형의 변화에 따른 실험③

고전압의 직류전압으로 처리를 하면 전류밀도가 커져서 단시간으로 두꺼운 피막을,

얻을 수 있다 그러나 전류밀도가 너무 크면 피막두께의 불균형 분포가 커져서 결.

국 표면조도가 나빠지는 것은 당연하다 또한 전류밀도가 너무 크면. , Powdery

이 발생하여 좋지 못한 피막을 얻게 된다 단시간의 대전류에 의Oxidation Coating .

해서 피막 형성은 촉진되지만 단시간에 전류가 작아지기 때문에 열에 의한, Joule

피막에 대한 방해작용이 거의 발생치 않는다.

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이 때문에 불균형 분포를 일으키는 일 없이 고속으로 균일한 피막을 얻을 수 있는

것이다 또한 고전압의 펄스전압이 알루미늄 표면에 가해지기 때문에 피막의 단면.

구조는 경도가 높고 자연발생 피막을 만드는 것도 가능하다 따라서 지금까지 사용.

해 왔던 직류전류를 펄스 전류로 전환하여 표면조도를 향상시키는 효과를 가져 올

수 있었다.

이상에서와 같이 피막층의 양호한 표면조도 얻기 위한 양극산화 처리 조건을 여러

변수를 가지고 실험한 결과 표면조도를 결정 하는 중요인자는 피막층의 두께 처리, ,

액 농도 전류의 공급방식 등을 조절함으로써 개선할 수 있는 것으로 파악되었다, .

그림 에 개선 전 후의 표면형상과 차원 표면형상 그리고 표면 조도를2 3 , Laser

로 측정한 것을 나타내었다Microscope .

부품의 요구를 만족할 만한 적정조건④

구 분 피막 두께( )㎛ 경 도(Hv) 표면조도(Ra)

적정 범위 15~20㎛ 400~500 1.2~1.5㎛

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각 공정별 처리조건⑤

공 정 조 건 비 고

알칼리 탈지 분10%~15, 50~60 , 5~10℃ 오염 정도에 따라 다소 조정

에칭 분 이하5~10%, 50~60 , 1℃ 표면 상태에 따라 조정

양극산화

종 도- : H2SO4 200g/L

온 도- : 0~5℃

전류밀도- : 3~5A/d㎡

피막시간 분- : 30~50

음 극 또는- : Pb Al plate

제품 요구도에 따라 조정

표면조도의 산포값 개선 방안⑥

구 분 개선 전 개선 후

피막층 두께 30~40㎛ 15~20㎛

처리액(H2SO4 농도) 15~18% 18~20%

전류 파형 직류 전류 펄스 전류

표면 조도(Ra) 2.0~2.5㎛ 0.8~1.2㎛

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개선 전 개선 후

표면

형상

(3D)

표면

조도

(Ra)

Fig. 7 Three-dimensional topography and roughness of anodizedFig. 7 Three-dimensional topography and roughness of anodizedFig. 7 Three-dimensional topography and roughness of anodizedFig. 7 Three-dimensional topography and roughness of anodized

Al alloy.Al alloy.Al alloy.Al alloy.

양극산화 기구 및 공정양극산화 기구 및 공정양극산화 기구 및 공정양극산화 기구 및 공정(2)(2)(2)(2)

양극산화 피막의 형성 기구를 살펴보면 알루미늄 산화피막 계면에서는 아노딕 전, /

위가 인가됨에 따라 알루미늄의 산화반응이 일어나 알루미늄 이온들이 생기고 산화

피막 표면에서는 전해질 내의 물이 분해되어 수산화 이온 들을 형성시킨다(OH-) .

산화피막 내부에서는 가해진 전장 에 의해 알루미늄 이온은 전해질(electric field)

쪽으로 그리고 수산화 이온들은 소지 금속 쪽으로 이동하게 되고 서로 만나면 산화

피막을 형성하게 된다.

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보통 전해질에 의한 산화피막의 용해가 느리게 일어나는 산성용액에서는 규칙적 실

린더형 기공을 갖는 다공성의 외부층과 기공이 존재하지 않는 장벽형의 내부층으로

이루어진 이중구조의 양극산화피막이 형성된다 비 다공성인 장벽층의 두께는 처리.

전압 당 정도의 일정한 값을 갖는다 다공성의 외부층은 산성 전해액의 용1V 1nm .

해 작용으로 장벽층 부위에서 성장하기 시작하며 피막의 생성속도와 용해속도가,

평형이 이루어질 때까지 피막두께는 계속 증가하게 된다.

일반적으로 알루미늄 양극산화는 다양한 처리액 조성과 농도 첨가제 처리액의 온, ,

도 전류 전압 처리시간 알루미늄 합금 성분 등에 따라 피막두께 밀도 색상 양, , , , , , ,

극피막의 경도 조도 등 특성이 다르게 생산될 수 있다 또한 전해액도 양극피막의, .

성질에 영향을 미친다 따라서 제품의 특성에 적합한 양극산화 처리 조건을 찾는.

것이 그 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다 전해액으로는 산과 알칼리 등을 사용.

하는데 그 중에 황산은 전도성이 좋고 처리비용도 적게 들며 피막의 두께도 연질,

일 경우에는 까지 경질에서는 까지도 다양하게 활용할 수 있어서 가장25 , 100㎛ ㎛

많이 사용하고 있는 공정이다.

알루미늄 다공성 산화피막의 구조는 표면적 비율이 대단히 높아 황산용액에서 양극

산화처리한 경우에 약 나 된다 이러한 다공성 피막을 내 부식성 보호피막100 /g .㎡

으로 사용하고자 할 경우 기공을 통한 부식물질의 침투를 막기 위해 기공을 봉하는

봉공처리를 행하며 개략적인 처리 공정은 다음과 같다.

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Fig. 8 Anodizing procedure of Al.Fig. 8 Anodizing procedure of Al.Fig. 8 Anodizing procedure of Al.Fig. 8 Anodizing procedure of Al.

각 공정별 처리 방법각 공정별 처리 방법각 공정별 처리 방법각 공정별 처리 방법< >< >< >< >

전처리 공정①

기계적 전처리로 프레스 용접 등의 기계 가공 중에 생긴 표면결함을 연마 블러싱, , ,

샌드브라스팅 버프연마 등으로 처리하여 표면에 모양을 부여하는 공정 이다 이 공, .

정에서는 소재를 균일하게 가공하는 것이 중요하다.

알칼리 탈지 공정②

제조 공정 중에 생기거나 소지 표면상에 있는 기름 지방 먼지 지문 등을 제거하, , ,

는 상당히 중요한 공정이다 특히 계열과 같은 성분을 함유하고 있는 소재는. 6000 Si

이 공정에서 알루미늄 소지를 부식시킬 수 있으므로 특히 유의해야 한다 따라서.

소지를 부식시키지 않는 논 에칭 타입 을 많이 사용한다- (pH 9.0~11.0) .

수세 공정③

탈지조에서 나온 부품은 즉시 수세하여 탈지제가 부품상에 건조되지 않도록 하여야

한다 저온의 탈지제를 사용하는 경우에는 온수세가 좋고 그 다음에 냉수세하면 된. ,

다 비누화 작용에 의한 탈지의 기능은 유지를 물에 녹는 비누와 글리세린으로 반.

응되므로 탈지 다음 공정인 수세에서도 이 들을 제거하므로 결국 수세공정도 탈지, ,

공정이라고 할 수 있다.

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그러므로 탈지시에 수세공정이 대단히 중요하다 또한 이외의 다른 수세공정도 최.

종 제품의 품질과 만족할만한 외관을 보장해 주는데 아주 중요한 공정이므로 수세

조 의 설계에서부터 수세방법 등에 세심한 주의가 필요하다.

화학 에칭 공정④

화학에칭은 알칼리나 산을 이용하여 알루미늄 표면을 무광택으로 만들고 알루미늄,

상의 산화피막과 표면에 파묻힌 오염물을 제거하여 양극 피막에서 발생할 수 있는

변색을 미연에 방지한다 이것을 요약하면.

표면 오염물질의 제거 무광택 표면을 만듦ⓐ ⓑ

흠집 상흔 금형에서 오는 자국 등 결함을 감추어 준다, , .ⓒ

전 표면을 균일하게 한다.ⓓ

일반적으로 알칼리 에칭시에는 용액을 가장 많이 사용한다NaOH .

양극산화처리 공정⑤

우리나라에서는 대부분의 양극산화처리는 황산법으로 처리하고 있다 전해질로 사.

용되는 황산은 가격이 싸고 수급이 안정되어 있으며 이 들을 이용한 통상의 직류, ,

전류법은 전해전압이 낮아서 소비전력이 적고 폐수처리도 특수한 중금속이나 BOD,

부하가 적어 사용하기가 비교적 용이하다COD .

작업조건은 생성하는 산화피막의 성질에 크게 영향을 미친다 저온 사용과 산의 농.

도는 다공성이 적고 경도가 더 높아져서 경질 피막을 하는데 적합하다 작업조건을.

하나 바꾸면 다른 것이 바뀐다 왜냐하면 모두 서로 연관이 있기 때문이다 또한 처. .

리전압 과 전류밀도는 합금재질에 따라 다르다(V) .

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양극피막은 다공성으로 활성도가 높아 유기나 무기염료로 착색한다 착색시 피막의.

투명도가 중요한데 고순도 알루미늄이나 합금은 투명도가 높고 피막 중에Al-Mg ,

합금 원소가 남기 쉬운 알루미늄은 투명도가 낮다 작업조건 중에서 가장 중요한.

처리액 온도와 전류밀도의 변화에 따른 양극 피막의 특성을 요약하면 다음과 같다.

처리액의 온도와 전류밀도가 높으면< >

피막중량이 적어진다.ⓐ 실링에 의한 피막중량의 증가율이 높아짐.ⓑ

경면 반사성이 좋아진다.ⓒ 염료흡입이 많아진다.ⓓ

내마모성이 떨어진다.ⓔ 피막경도가 낮아진다.ⓕ

반대로 처리액의 온도와 전류밀도가 낮으면 위와는 반대의 결과를 얻을 수 있다.

또한 황산법으로 처리하여 생성한 피막의 특성은 알루미늄 합금의 성분과 금속조직

에 따라 크게 변화한다 재질이 순수할수록 광택과 피막이 투명해지고 합금성분이.

많을수록 무광택도가 더욱 짙어진다 특히 계열 합금을 황산법으로 처리했을. 6000

경우에는 은백색의 색상을 띠며 피막두께가 두꺼워지면 담황색 까지 나올 수 있다, .

따라서 성공적인 양극산화처리를 하려면 다음 조건을 일정 하게 관리해야 한다.

전류밀도ⓐ 일정 전류 정전류( )ⓑ

부품의 위치 및 양극 음극 표면적비/ⓒ 전해액의 온도ⓓ

전해액의 조성 및 농도 전도도 등( )ⓔ 용존 알루미늄의 농도ⓕ

그리고 적절한 교반이 필수적이며 부품이 안정하게 래킹되어야 한다, .

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봉공처리 공정⑥

양극산화피막은 높은 다공성의 산화피막으로 주위 분위기로부터 이물질 약품 등을,

흡착하게 되며 피막의 구조가 물리적으로 손상을 받게 된다 그러므로 실링의 주목, .

적은 양극피막 내식성을 강화하고 염료의 변색이나 햇빛에 의한 퇴색방지성의 개,

선에 있다.

현재 여러 실링 방법이 개발되어 사용하고 있으나 그 중에서 가장 많이 사용 하고

있는 방법이 순수에 의한 비등수 실링 아세트산 실링과 중크롬산나트륨 실링이다, .

실링은 양극산화 피막처리 나 염색 후에 양극피막의 기공을 메꾸어 주어 완성제품,

의 내식성과 더러움성 착색의 내변색성을 크게 개선해 준다, .

철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책 수립철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책 수립철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책 수립철분말소결제품의 부식 발생원인 규명 및 부식 발생 억제 대책 수립2.2.2.2.

가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰가 조직 및 부식 양상 관찰....

그림 는 철 분말소결제품의 모양을 나타낸 그림이다 자동차용 파워핸들에 사용9 .

되는 부품으로 모양이 매우 복잡하여 분말성형이 아닌 일반 기계가공 방법으로는

제작하기가 어렵다 분말성형을 하기 때문에 분말사이에 생기는 기공을 제어하는.

것이 제품의 기계적 성질 뿐만 아니라 윤찰 특성 및 부식 특성에도 영향을 미친

다 따라서 제품 내부의 기공구조가 어떻게 되어 있는지 살펴보는 것이 중요하다. .

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그림 은 제품의 단면을 보여주는 사진과 표면 근처 및 내부 중앙 부위의10 SEM

조직을 보여주는 사진이다 내부 중앙에서의 기공은 크기가 작은 반면 표면CSLM . ,

근처로 갈수록 기공의 크기는 커지고 있다 내부 중앙 부위에서의 기공 크기가 작.

은 것은 고압 성형 시 내부 쪽이 가장 큰 압력을 받기 때문으로 해석된다 또한 부.

식이 발생된 불량제품과 부식이 발생하지 않은 양호제품을 비교해 본 결과 부식이

발생된 제품이 상대적으로 기공도가 높은 것으로 나타났다 기공도가 높은 경우 기.

공을 통한 기름의 누출을 막기 위해 고분자 함침을 하고 있으며 함침층은 그림, 10

에서 기공을 둘러싼 회색 층으로 나타나고 있다 소결제품 내부에 존재하는 기공은.

수용액이 사용되는 공정에서 수분을 흡수하여 부식을 일으키는 결정적 원인을 제공

한다 따라서 철 분말소결제품의 부식을 억제시키기 위해서는 내부 기공을 없애든.

지 아니면 수용액이 사용되는 공정을 없애서 부식이 일어나는 조건을 형성시키지

말아야 한다 그러나 현실적으로 두 가지 방안 모두 가능한 해결책이 아니므로 모.

든 공정애서 부식의 발생을 최소화 시킬 수 있는 방안을 찾는 것이 최선으로 판단

되고 있다 이에 자세한 공정 변수들을 알아보고 선택 가능한 변수에 대한 고찰이.

이루어졌다.

분말소결제품의 제조공정을 나타내는 개략적인 공정도는 아래 와 같다.

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분말성형 공정에서는 분말의 크기와 성분 그리고 가해준 압력 및 제품의 모양 등,

이 중요한 변수로 작용한다 분말성형 후 뒤따르는 소결공정에서는 제품의 산화를.

방지하기 위하여 비활성기체분위기에서 행해지며 공기가 유입되지 않도록 세심한

주의가 요구된다 소결이 끝나면 내부 기공도를 줄이기 위해 스팀처리를 한다 스팀. .

처리를 하면 철과 스팀중의 산소성분이 반응하여 검은색의 산화철이 생성된다 이.

러한 산화철이 기공을 둘러싼 철 표면에 생성되면 그림 에서 보는 것처럼 전체11

적으로 기공의 크기가 줄어든다 스팀처리 시 보호성이 있는 검은색의 산화철을 형.

성시키기 위해서는 공기 중 산소의 양을 제한해야 한다 따라서 비활성 기체를 이.

용하여 공기 중 산소가 직접 제품의 표면에 닿지 않도록 주의해야 한다 고온에서.

공기가 제품표면에 과다하게 공급될 경우 스팀을 전해질로 하여 과다한 산화가 진

행되어 그림 에서 보는 바와 같이 붉은 색의 녹이 발생할 수 있다 이러한12 (a) .

녹은 수분의 잔존을 초래하여 부식이 빠르게 일어나도록 하는 요인이 될 수 있으므

로 주의를 요한다.

분말 소결제품에 필연적으로 잔존하는 기공은 여러 가지 장점 과 단점을 나타내는

원인이 된다 소결제품의 단점들 중 하나는 기공이 서로 연결되어 있을 경우 압력.

의 차단이 불가능하다는 점이다 따라서 스팀처리를 통해서도 기공을 다 매우지 못.

할 경우 기공 들이 서로 연결될 가능성이 있으며 이 경우 실제 사용조건에서 기름,

이 통과되어 누출되는 불량이 야기될 수 있다 따라서 스팀처리 후 남아 있는 기공.

들이 서로 연결되지 않도록 기공을 고분자 재료 로 메워주는 함침처리를 행한다.

함침처리 방법은 진공용기 내에 제품을 장입하고 용기 내의 압력을 낮춰준 다음 액

상의 고분자 재료를 용기내로 유입시켜 제품내부로 침투해 들어가도록 하는 방법

이다 함침이 된 액상의 고분자 재료는 의 물 속에서 경화되어 고체상으로. 80 ℃

변화된다 물속에서 고분자 경화처리를 행하는 이유는 장입이 간편하고 대량으로.

처리 가능하기 때문이다.

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하지만 물이 기공 내부에 잔류하여 부식을 야기 시키는 단점이 있다 따라서 물속.

에서 경화처리 한 후 건조 시 수분을 완전히 제거하는 주의가 요구된다 함침처리.

후 건조가 충분치 않을 경우 그림 에서 보는 것처럼 얼룩이 지거나 녹이 발12 (b)

생할 수 있다 함침 처리된 분말소결제품은 기계가공을 통하여 실제 사용가능한 치.

수로 가공된다.

기계가공이 끝난 후 분말 소결제품은 최종적으로 인산염 피막처리를 행한다 인산.

염 처리의 자세한 공정을 아래에 나타내었다 먼저 탈지를 하고 수세 후 인산염 피.

막처리를 행한다 인산염 피막 처리 후에는 수세 후 비등수에서 일정시간 담근다. .

그리고 비등수에서 꺼낸 다음 에어건으로 회에 걸쳐서 건조를 시킨다 분말소결2 .

제품의 경우 기공이 많아서 건조과정에서 수분을 완전히 제거하는 것은 매우 어렵

다 수분이 제품내에 다량 잔존할 경우 그림 에서 보는 것처럼 발청이 일어날 수. 13

있다 따라서 수용액을 사용하는 공정에서는 내부 기공으로 구분 침투량을 최소화.

시키고 건조과정 에서는 최대한 수분을 제거하는 것이 부식을 억제시킬 있는 방안,

이 될 것이다.

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인산염 피막처리 전 표면에 남아 있는 기름을 제거하는 탈지 공정이 있다 탈지액.

이 분말소결제품의 부식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 제품을 탈지액에 담그고

시간에 따른 변화를 및 로 관찰하여 보았다 철분말소결제품을 알칼in-situ ex-situ .

리 탈지액에 넣은 경우 그림 에서 보는 것처럼 기계가공된 구멍 부분에서 가스14

방울이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다 가스방울의 발생은 기계가공된 구멍에서.

만 발생하였으며 그 외의 지역에서는 발생하지 않았다 발생된 가스방울은 부식에.

따른 전기화학 반응에 의해서 발생된 수소기체 또는 탈지액이 분말소결제품 내부에

잔존하는 기공 내부로 유입되면서 밀려나온 공기일 수 있다 알칼리 탈지액 내에서

철분말소결제품의 부식이 일어나는지의 여부는 침지 실험을 통하여 알 수 있으며

결과를 그림 에 나타내었다 일정시간 탈지액에 침지 시킨 후 시편을 꺼내어 관15 .

찰하였으며 침지시간의 경과에 따라 부식의 진행이 관찰되지 않았다 따라서 철분, .

말소결제 품을 알칼리 탈지액에 넣은 경우 기계가공된 구멍 부분에서 가스 방울이

발생하는 것은 제품 내부에 잔존하는 기공 내부로 탈지액이 유입되면서 일어나는

현상으로 이해할 수 있다.

나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선나 철 분말소결제품 표면처리 공정 개선....

철 분말소결제품의 조직 관찰 및 부식특성 실험을 통하여 제품의 부식이 일어나는

원인은 제품 내 잔존하는 기공과 기공 내부 로 침투된 수분이 원인임을 알 수 있었

다 분말소결제품의 경우 내부기공의 완전한 제거가 불가능 하고 또한 내 기공도를.

줄이는 방법도 원가의 상승문제로 인하여 여의치 않다 따라서 분말성형 및 소결.

공정은 기존 방법을 그대로 채택하면서 문제를 해결할 수 있는 방안의 도출을 목표

로 하였다.

분말 성형 공정을 거친 제품은 스팀처리공정 함침공정 기계가공 공정 탈지공정, , ,

및 인산염피막처리 공정으로 나뉜다.

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분말소결 제품의 부식을 억제시키기 위해 제품 내부에 잔존하는 수분의 량을 최소

화 시키는 것을 목적으로 공정 개선이 이루어졌다 먼저 스팀 처리공정에서는 공기.

의 유입이 철저히 차단되도록 하였다 고분자 함침층의 경화과정에서 물을 이용하.

는 함침공정 윤활류로 방청유를 사용하는 기계가공 공정에서는 공정이 완료된 후,

수분의 제거가 용이하게 이루어져 운송이나 보관 중에 발청이 일어나지 않도록 하

였다 탈지공정 및 인산염피막처리 공정에서는 처리시간을 단축하여 제품 내부로.

유입되는 전해질의 량을 최소화시킴으로써 발청이 일어나는 것을 크게 줄일 수 있

었다 또한 유입된 수분은 이중의 건조공정을 통하여 최대한 제거됨으로써 부식의.

발생이 억제되었다.

철분말소결제품의 부식 발생은 건조 중 또는 보관 중의 습도나 온도에 매우 민감하

며 계절이나 낮과 밤 통풍의 정도에 크게 의존한다 따라서 철분말소결제품의 부, , .

식을 완전하게 방지하기 위해서는 건조 또는 보관 방법의 개선에 대한 추가적인 연

구가 필요한 실정이다.

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(a) T/P(a) T/P(a) T/P(a) T/P (b) P/P(b) P/P(b) P/P(b) P/P

Fig. 9 Photos of sintered T/P an P/PFig. 9 Photos of sintered T/P an P/PFig. 9 Photos of sintered T/P an P/PFig. 9 Photos of sintered T/P an P/P

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(a) bad sample(a) bad sample(a) bad sample(a) bad sample (b) good sample(b) good sample(b) good sample(b) good sample

Fig. 10 Cross-sectional morphology of sintered P/P at different positions ofFig. 10 Cross-sectional morphology of sintered P/P at different positions ofFig. 10 Cross-sectional morphology of sintered P/P at different positions ofFig. 10 Cross-sectional morphology of sintered P/P at different positions of

edge region (top) and center region (bottom)edge region (top) and center region (bottom)edge region (top) and center region (bottom)edge region (top) and center region (bottom)

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(a) as-sintered(a) as-sintered(a) as-sintered(a) as-sintered

(a) as-steamed(a) as-steamed(a) as-steamed(a) as-steamed

Fig.11 CSLM images of as-sintered and steam-treated samplesFig.11 CSLM images of as-sintered and steam-treated samplesFig.11 CSLM images of as-sintered and steam-treated samplesFig.11 CSLM images of as-sintered and steam-treated samples

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Fig. 12 CSLM images of samples (a) after steam treatment andFig. 12 CSLM images of samples (a) after steam treatment andFig. 12 CSLM images of samples (a) after steam treatment andFig. 12 CSLM images of samples (a) after steam treatment and

(b) after sealing treatment.(b) after sealing treatment.(b) after sealing treatment.(b) after sealing treatment.

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Fig. 14 Gas evolution from the holes in degreasing agent at 70 .Fig. 14 Gas evolution from the holes in degreasing agent at 70 .Fig. 14 Gas evolution from the holes in degreasing agent at 70 .Fig. 14 Gas evolution from the holes in degreasing agent at 70 .℃℃℃℃

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Fig. 15 CSLM images with immersion time of sintered iron in degreasingFig. 15 CSLM images with immersion time of sintered iron in degreasingFig. 15 CSLM images with immersion time of sintered iron in degreasingFig. 15 CSLM images with immersion time of sintered iron in degreasing

agent at 70 .agent at 70 .agent at 70 .agent at 70 .℃℃℃℃

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제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

공업용 소재로 널리 사용되고 있는 자동차용 알루미늄 부품 의 양극산(Al 6061-T1)

화 처리 시 발생하는 균열결함의 발생을 억제할 수 있는 기술 지원을 목적으로 균

열결함이 발생된 제품의 조직관찰 성분분석 및 균열 결함 관찰을 통하여 알루미늄,

양극산화 층 내 균열결함의 원인을 분석하고 그에 따른 대책을 수립하고자 하였다.

조직관찰 및 성분분석 결과 균열 결함의 발생원인은 소재 내부의 불균일한 석출물

의 분포에 기인한 것으로 나타났다 따라서 소재의 석출물의 분포를 균일하게 제어.

함으로써 불량률을 크게 저하시킬 수 있었다 또한 양극산화처리 작업 공정과 전처.

리 조건의 개선을 통하여 표면조도를 개선할 수 있었으며 균일한 표면 특성을 가진

제품을 안정적으로 생산해 내는 기반을 다지게 되었다.

또한 철분말소결제품의 인산염 피막처리 후 발생하는 부식문제에 대한 원인 분석

및 방식대책을 수립하고 하였다 철 분말소결제품의 조직 관찰 및 부식특성 실험을.

통하여 제품의 부식이 일어나는 원인은 제품 내 잔존하는 기공과 기공 내부로 침투

된 수분이 그 원인임을 알 수 있었으며 탈지공정 및 인산염피막처리 공정의 처리,

시간을 단축하여 제품 내부로 유입되는 전해질의 량을 최소화 시킴으로써 불량률을

크게 줄일 수 있었다 또한 유입된 수분은 이 중의 건조긍정을 통하여 최대한 제거.

됨으로써 부식의 발생이 억제됨을 알 수 있었다.

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이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소재이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소재이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소재이 보고서는 산업자원부에서 시행한 부품 소재····

종합기술지원사업의 기술지원 보고서입니다종합기술지원사업의 기술지원 보고서입니다종합기술지원사업의 기술지원 보고서입니다종합기술지원사업의 기술지원 보고서입니다....