1. 경질 양극산화피막(Hard Anodizing)의 개요
알루미늄(Aluminum)금속이 표면상에 전기화학적 전해(Electrolytie)방법을 이용하여 산화 알루미나의 산화물층을 형성시켜 알루미늄 표면의 경도, 내식성, 내마모성, 전기적 절연성 등의 기능적인 특성을 극대화하여 주는 방법을 말합니다.
▶ 피막처리규격 : Mil-A-8625 Type III. Class 1 or 2
2. 경질 양극산화피막의 목적
경질 양극산화 피막은 기능성 피막처리로써 원래의 알루미늄 금속이 가지고 있는 기능성이나 특성보다 경질 양극산화 피막처리를 행하므로 그 기능성이나 특성이 증가하는데 목적이 있으며, 알루미늄금속이 가지고 있는 연성을 보강함과 동시에 금속이 가지고 있는 취약한 결함을 보완하여 공업화하는데 그 목적이 있습니다.
Hard Anodizing Process
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MHC Process |
황산법 |
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Hardas Process |
혼합산법 |
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O.A.O.C Process |
유기산법(수산법) |
3. 경질 양극산화피막의 특성 및 기능성
3.1 경질 양극산화피막의 두께(Thickness of Film)
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Al 합금시료 |
피막의 두께(㎛) |
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MIN |
MAX |
|
A 2024 |
15 |
50 |
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A 5052 |
15 |
150 |
|
A 6061 |
15 |
120 |
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A 6063 |
15 |
150 |
|
A 7072 |
15 |
200 |
|
A 7075 HR |
15 |
200 | |
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[참고]
1. 100㎛의 피막이 증가된 경우. 실제 피막의 두께 부가치수는 50㎛됩니다.
2. 경질 양극산화피막이 두께는 조절이 가능합니다. 15~200㎛) |
경질 양극산화피막의 두께 증가분은 알루미늄 금속의 합금성분에 의하여 달라질 수 있으며, 양극산화피막 처리후 두께 증가에 의한 부가 치수는 합금종류에 따라 다소 차이가 발생하지만 A 6061 시료를 기준으로 했을때, 두께의 실제 부가치수는 전체 피막 두께의 1/2에 달합니다.
3.2 경질 양극산화피막의 경도(Micro Hardness)
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Al 합금시료 |
피막의 두께(㎛) |
표면경도(Hv) |
중심경도(Hv) |
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A 2024 |
30 |
MIN |
MAX |
MIN |
MAX |
|
A 5052 |
50 |
250 |
350 |
400 |
450 |
|
A 6061 T4, T6 |
50 |
400 |
450 |
650 |
600 |
|
A 6063 |
50 |
450 |
500 |
600 |
650 |
|
A 7072 |
50 |
300 |
350 |
450 |
500 |
|
A 7075 HR |
50 |
300 |
350 |
450 |
500 |
양극산화피막의 경도는 Al합금의 성분에 따라 달라질 수 있습니다.
3.3 경질 양극산화피막의 내마모성(Abrasion Resistance)
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시료구분 |
표면경도(Hv) |
마모량(mg) |
시험조건 |
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Al 6061 |
80 |
388 |
시험
하중량 : 1,000g
20,000회전 |
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SK-4 동 |
835 |
18.6 |
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경질크롬도금 |
940 |
45.6 |
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경질양극피막 |
450 |
13 |
3.4 경질양극산화피막의 내식성(Corrosion Resistance)
경질 양극산화피막의 염수분무시험 (Salt Splay Tester)
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Al합금시료 |
피막의 두께(㎛) |
시험결과(Hour) |
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A 6061 T4, T6
A 5052 |
25 |
5,280 |
|
50 |
8,640 |
|
A 2024
A 7075 HR |
25 |
2,160 |
|
50 |
4,080 |
내식성은 피막의 특성에 따라 달라질 수 있으며, Al합금성분에 따라서 달라질 수 가 있습니다.
3.5 경질 양극산화피막의 내열성(Heat Resistance)
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시료구분 |
온도영역 |
열팽창계수 |
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알루미늄 합금 6061,5052 |
20℃~100℃ |
23.50x106 |
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경질양극산화피막(Film)
평행 |
20℃~100℃ |
6.87x106 |
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20℃~500℃ |
8.33x106 |
3.6 경질 양극산화피막의 전기적 절연성(Electrical Resistance)
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Al 합금시료
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피막의 두께 |
절연파괴 전압 (Volt) |
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MIN |
MAX |
|
|
50 |
900 |
1,200 |
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75 |
1,500 |
1,800 |
|
100 |
1,500 |
2,000 |
3.7 경질 양극산화피막의 색상(Coloring)
경질 양극산화피막은 자연발색피막으로 발색되는 색상을 자연광선에 의해서 파괴되거나 탈색이 되지 않고 반영구적으로 보존이 됩니다. 자연발색으로 이루어지는 색상은 다음과 같은 여러 색상으로 구분이 됩니다. |
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※ 합금의 성분과 합금의 종류에 의해서 색상이 달라질 수 있음.
3.8 경질 양극산화피막의 착색성(Exellent Coloring Resistance)
경질 양극산화피막은 자연발색 피막이므로 착색처리를 별도로 행하여 사용할 필요는 없지만 특수한 경우에는 착색처리를 하여 사용하기도 합니다. 자연발색 피막은 색조가 어두운 내광도가 없는 색조이기 때문에 밝은 쪽의 색상착색은 불가능하고 흑색(Black)계통의 착색은 가능합니다.
3.9 경질양극산화피막의 마스킹(Masking)처리
알루미늄금속을 사용하여 가공된 정밀기계 부품의 경우, 정밀치수로 가공된 부분에 대한 양극산화피막처리를 행하였을 경우 피막의 두께증가에 따른 정밀치수상의 변화를 고려하지 않을 수가 없습니다. 이러한 정밀치수상의 문제점을 해결하기 위해서는 반드시 마스킹(Masking)처리가 필요하게 됩니다. 본사에서 개발된 특수한 마스킹공법을 통하여 원하는 정밀부분에 대한 마스킹(Masking)처리를 완벽하게 해결하였습니다.
4. 경질양극산화피막에 적합한 알루미늄(Aluminum)금속소재
＊A 2024 ＊A 5052 ＊A 5083 ＊A 6061 T4,T6
＊A 6063 ＊A 7072 ＊A 7075
＊주조용합금소재 AC4C외 (중금속을 함유한 저합금소재)
＊기타 알루미늄 합금을 통한 특수 합금소재
알루미늄 합금소재의 경우 양극산화피막의 관계는 매우 중요하며, 소재금속의 합금성분에 따라서 위에서 기술한 기능성과 특성이 달라질 수 있으므로 소재금속에 따라서 기계적인 특성, 가공성, 경질양극산화피막 처리후 물리적특성 등을 감안하여 선택하는 것이 매우 중요합니다.
5. 경질양극산화피막의 적용
경질양극산화피막의 적용범위는 그 형태가 매우 다양하고 광범위 하다고 볼 수 있습니다. 그 이유는 알루미늄 금속을 사용하여 가공된 모든 제품이라면 반드시 알루미늄금속이 가지고 있는 기능성이나 특성이 원래의 Al금속특성보다 우수하여야 하기 때문입니다.
본사에서는 오래전부터 알루미늄금속을 사용하여 가공된 정밀 기계부품의 표면처리를 주 생산품목으로 선택하여 각종 정밀기계부품에 적합한 표면처리 기술을 축적하여 왔으며, 앞으로도 정밀부품의 표면처리분야에 대해서 지속적으로 연구 발전시킬 것입니다.
* 피막후경도 피막두께
초 경질 : hv 450 이상 70-100 미크론
경질 : hv 350-450 40-50 미크론
반경질 : hv 250-350 30-40 미크론
보통 : hv 150-250 15-25 미크론
연질 : hv 150이하 5-10 미크론 |
