도금의 목적과 종류, 가공 공정에 대하여 소개

도금은 표면 처리의 일종으로 금속이나 수지의 표면에 바탕과는 다른 종류 금속의 얇은 막을 성형하는 방법입니다. 한자로는 「鍍金」이라고 씁니다. 이번에는 도금의 종류와 방법에 대해서 소개합니다.

도금이란?

도금은 기재가 되는 공작물의 표면을 얇은 금속 피막으로 덮는 표면 가공입니다. 도금의 목적은 크게 3가지가 있습니다.

• 장식성 향상 광택있는 표면과 고급스러운 색감 등 외형의 아름다움을 위해 이루어지는 도금입니다. 대표적인 것으로 금 도금이 있습니다.
• 내식성 향상 철 등 공업 제품에 많이 이용되는 소재는 녹슬기 쉬운 것도 있습니다. 따라서 잘 부식되지 않는 금속으로 표면을 덮고 녹슬지 않도록 하는 도금입니다. 아연 도금 등이 대표적입니다.
• 기능성 향상 도금으로 장식성과 내식성 이외에도 다양한 기능을 추가할 수 있습니다. 예를 들어 납땜 습윤성이라는 납땜을 잘 밀착되게 하는 도금에서는 니켈 도금이나 동과 주석의 합금에 의한 도금 등을 처리합니다. 이외에도 접동성을 향상시키거나 도전성을 향상시키는 도금 등이 있습니다.

도금의 종류

도금의 종류는 다양합니다. ＊기재된 수치는 참고값입니다.

명칭		비커스 경도 (HV)	층 두께 (μm)	처리할 수 있는 재질	사용 예	목적·특징	비고
아연 도금		−	3~20	철강	박판 와이어	방청, 저가격 외관이 좋지 않다	−
크로메이트 도금		−	1~2	철강	판금 부분 볼트, 너트	방청, 저가격 양산품으로 적합 미관은 떨어지지만 니켈 도금의 대체	−
유니 크롬 도금		−	1~2	철강	−
3가 크로메이트		−	1~2	철강	볼트, 너트	방청, 저가격 6가 크롬 미함유	−
니켈 도금		−	−	철강 동 황동	−	내식성 향상, 장식 대기 중에는 크롬 도금 쪽이 내식성 크다	필요에 따라 동을 바탕 도금한다 깊게 오목한 것은 불가
	1호 도금	500	5~20			3호 도금보다 외관은 양호	소재→버프→도금→버프
	3호 도금					−	소재→도금
	요철 도금	−	−			내피로성 작은 흠집이 눈에 띄지 않는다	소재→요철 처리→도금
무전해 니켈 도금		500	지정 가능	철강 스테인리스 동 알루미늄 합금 유리 플라스틱	니켈 도금을 할 수 없는 부품 도금 후 경화 처 리하는 부품	막 두께 관리가 용이 내식성, 내마모성 크다 비금속의 도체화 가능 도금 후 열 처리로 경화 가능	−
크롬 도금		−	−	철강 동 황동	−	광택 있는 외관 내식성 양호 크롬 도금 간의 접동은 소부되기 쉽다	필요에 따라 니켈을 바탕 도금한다 깊게 오목한 것은 불가
	1호 도금	500	5~20			3호 도금보다 외관 양호	소재→버프→도금→버프
	3호 도금					−	소재→도금
	요철 도금	−	−			내피로성 작은 흠집이 눈에 띄지 않는다	소재→요철 처리→도금
	경질 크롬 도금	1000	10~30		샤프트 접동 부품	내마모성 우수 다른 크롬 도금보다 고가	소재→도금(3호 도금)
사삼산화 철 피막 (흑색 염색)		−	−	철강	볼트 너트 계측기	도장 바탕 외관(광택 있음) 터프트라이드보다 녹슬기 쉽다	사삼산화 철(흑색)을 생성시킨다
저온 흑색 크롬 도금		−	1~2	철강 동 스테인리스	정밀도가 필요한 것	장기의 방청력 흑색에서는 가장 내식성이 우수하다 초박막	저온에서 처리하기 때문에 소재에 대한 열의 영향이 없고 플라스틱 고무 등과 결합 부품도 그대로 가공할 수 있다
아노다이징	백색	−	3~5	알루미늄 합금	−	방식성, 내마모성 전기 전도성이 없다 내열성	표면에 단단한 산화 피막을 생성해서 산화 피막의 미세 홀을 이용하여 착색하는 착색 아노다이징이 있다
	흑색	−	5~10

도금은 처리 방법에 따라 크게 3가지로 나눌 수 있으므로 다음 장에서 각각 해설합니다.

전기 도금과 종류

전기 도금은 도금 중에도 가장 종류가 많고 일반적인 방법으로 장식성과 방청성, 내마모성, 전기전도성을 가지도록 실시됩니다. 금속 이온을 포함하는 용액 속에 피막으로 하려는 금속과 도금 처리하려는 금속을 넣고 피막으로 하려는 쪽의 금속에는 마이너스, 도금 처리하려는 금속에는 플러스 전극을 연결하여 직류 전류를 흘립니다. 그렇게 하면 용액 속에서 환원 반응이 발생하고 플러스 쪽의 금속 표면에 도금하려는 금속이 석출됩니다. 석출되는 금속의 양은 전류 밀도에 따라 달라지므로 부품의 형상에 따라 도금 두께가 불균일해집니다. 구체적으로 튀어나온 곳은 도금이 두껍고 들어간 부분은 얇은 도금이 됩니다. 전기 도금은 흐르는 전류와 시간에 따라 도금의 두께를 바꿀 수 있으므로 도금하는 부품마다 목적에 맞는 도금의 두께를 찾아내야 합니다. 주요 전기 도금에는 다음과 같은 것이 있습니다.

• 금도금 금은 아름다운 광택을 지닌 금속이지만 가격이 비싼 것이 특징입니다. 따라서 제품의 표면만을 금으로 감싸 장식성을 높이기 위해 금도금이 처리됩니다. 금은 외형이 아름다울 뿐 아니라 화학적으로 안정되어 내식성이 우수하고 방청 목적이나 전기 전도성의 향상을 위해서도 사용되고 있습니다.
• 은도금 은도 금과 같이 장식성이 뛰어난 금속입니다. 그러나 산화되기 쉬운 성질이 있어 은도금 후에는 변색을 방지하는 처리가 필요합니다. 전기 전도성이 높아 정밀 기기의 커넥터 부분의 표면 처리 등에 사용됩니다.
• 아연 도금 방청 도금 중에 가장 일반적으로 실시되는 가공법입니다. 철 부품에 아연 도금을 처리하면 철에 대한 자기 희생 작용으로 철의 부식을 방지합니다. 아연 도금 후에는 유니크로 도금이나 3가 크로메이트 처리되어 아연의 도금층을 보호합니다.
• 크롬 도금 장식 도금에 광택을 부여할 목적으로 이루어지는 것이 크롬 도금입니다. 또한 내마모성이 높고 내식성이 우수해서 공업용으로 기계 부품에도 이용됩니다.

무전해 도금과 종류

무전해 도금이란 전기를 사용하지 않는 도금 방법입니다. 도금 피막으로 한 금속의 이온을 함유한 용액 속에 도금하려는 제품을 담그고 금속 이온을 환원시켜 피막으로 합니다. 전기를 사용하지 않으므로 수지 등의 부도체에도 도금 처리할 수 있습니다. 또한 이때 표면에 성형된 금속의 피막이 전기를 통하도록 부도체 제품에 무전해 도금 처리하여 도전성을 부여해서 전기 도금의 전처리로 하는 경우도 있습니다. 무전해 도금에는 니켈 도금이 일반적입니다.

• 무전해 니켈 도금 이것은 일명 카니젠이라고도 하는 도금 방법입니다. 전해 니켈 도금보다 피막 두께가 안정되어 있지만 도금욕의 온도가 비교적 높아 주의해야 합니다. 무전해 니켈 도금은 내마모성과 방청성이 우수합니다.

기타 도금

전해 도금, 무전해 도금 외에 화성 처리(펠마이트)나 양극 산화 처리(아노다이징), 용융 아연 도금 등이 있습니다.

• 화성 처리(펠마이트) 검은 표면을 얻으려는 경우 등에 화성 처리가 사용됩니다. 흑색 염색이라고도 하고 사삼산화 철 피막을 만듭니다. 피막 두께가 얇고 일정해서 치수 공차가 엄격한 부품에도 처리할 수 있습니다.
• 양극 산화 처리(아노다이징) 알루미늄재의 표면을 강제로 산화시켜 피막을 얻는 방법을 양극 산화 처리라고 합니다. 경도가 높고 내식성이 우수합니다.
• 용융 아연 도금 가열해서 녹인 도금 속에 부품을 담그고 표면에 피막을 얻는 방법이 용융 아연 도금입니다. 와이어나 구조물 등에 이용되고 있습니다. 녹인 아연 속에 담그므로 열의 영향이 커집니다.

정리

도금은 금속이나 수지 표면에 다른 종류의 금속 피막을 성형하는 방법입니다. 장식성 향상이나 방청성, 내구성 등 다양한 목적에 맞는 도금이 처리됩니다. 도금 방법에는 전기를 사용하는 전해 도금 외에 용액 속에 금속을 석출시키는 무전해 도금 등이 주로 이용되고 있습니다. 한국미스미 meviy에서는 소재 별로 다양한 도금 표면 처리를 선택하여 즉시 견적 및 가공할 수 있습니다.