유니크로 도금이란? 특징·크롬 도금과의 차이·도장/용접의 주의점을 해설

유니크로 도금은 푸르스름한 은백색의 광택을 가진 양산용 방청 처리입니다만, 호칭(유니크로/3가 크로메이트/3가 유니크로)이 많아 크롬 도금과는 별개입니다.

본 내용에서는, 설계자 전용으로 유니크로 도금의 정의나 일명, 크롬 도금과의 차이, 특성을 해설합니다.

유니크로 도금의 정의

유니크로 도금이란 철강 부품에 전기 아연 도금을 한 후 광택 크로메이트 처리(크롬산염에 의한 화성 처리)를 한 것을 말합니다. 요컨대 「아연도금의 광택 크로메이트 처리」이며, 철 소재 위에 희생 방식 작용을 가지는 아연층을 도금하고, 그 위에 얇은 크로메이트 피막을 생성한 표면 처리입니다. 크로메이트 피막에는 녹 발생을 억제하는 효과가 있으며, 바탕의 아연 도금층을 보호합니다.

기존에는 6가 크롬을 사용한 청백 크로메이트가 주류였지만 인체 유해성 및 환경부하 관점에서 현재는 RoHS 대응 3가 크롬을 사용한 크로메이트 처리로 대체되었습니다. meviy에서 취급하는 유니크로 도금은 [아연 도금 + 3가 크로메이트 처리]되어 있는 3가 유니크로이며, 유해한 6가 크롬을 포함하지 않는 환경 배려형 도금 처리입니다.

유니크로 도금이나 관련 기술을 이해하는 데 있어, 유사한 용어가 몇 개 존재해, 혼란을 초래하는 일이 있습니다. 여기서 각각의 차이를 명확히 해 둡시다.

3가 크롬

크롬의 이온 상태 중 하나. 원자가가 3가인 것을 가리킨다. 6가 크롬과 비교해 독성이 크게 낮은 것으로 알려져 있다.

3가 크로메이트 처리

3가 크롬 화합물을 주성분으로 하는 처리액을 이용하여 실시하는 화성 처리.

3가 크로메이트 (백색, 흑색 등)

3가 크로메이트 처리에 의해 얻어지는 크로메이트 피막의 종류나 외관.

• 3가 크로메이트(백색) : 은백색~파란빛이 도는 백색 외관을 가진 피막
• 3가 크로메이트(흑색) : 검정 외관을 가진 피막

3가 유니크로

「아연 도금+3가 크로메이트 처리」를 실시한 제품, 또는 그 처리 자체를 가리키는 통칭.

유니크로 도금의 다른 명칭

유니크로 도금에는 여러 개의 다른 명칭과 호칭이 있습니다. 아래와 같은 명칭·표기로 불리는 경우가 있습니다만, 기본적으로는 유니크로 도금과 같은 처리를 가리키는 용어입니다.

호칭이 복수 있기 때문에 혼란하기 쉽지만, 기본적으로는 유니크로=광택(백색) 크로메이트 처리로 통일합니다

광택 크로메이트

푸르스름한 아름다운 은백색 광택이 특징인 크로메이트 처리입니다. 높은 방청성을 가지지만 6가 크롬을 이용한 처리는 환경 규제 때문에 사용 빈도가 감소하는 경향이 있습니다.

무색(백색) 크로메이트

투명에 가까운 피막으로 바탕의 아연 색상이 보이는 처리 호칭입니다. 환경 부하를 줄이면서 내식성 향상을 목적으로 사용됩니다.

청백 아연, 아연 실버

창백하거나 은색의 외관을 가진 아연 도금의 통칭입니다. 나사나 볼트의 상품명으로 사용되기도 합니다.

3가 유니크로, 3가 백색, 백색 크로메이트

환경 규제에 대응한 3가 크롬을 사용하는 현재의 주류가 되는 처리입니다. 6가 크로메이트와 동등한 방청성과 은백색의 외관을 가집니다.

유니크로 도금과 크롬 도금의 차이

명칭이 비슷해 혼동하기 쉽지만 유니크로 도금과 크롬 도금은 완전히 다른 표면 처리입니다. 유니크로 도금과 크롬 도금의 차이를 이하의 표에 정리합니다.

• 비용과 방청성을 양립하고 싶은 양산품 : 유니크로 도금
• 높은 내마모성 및 경면과 같은 아름다운 외관을 요구할 경우 : 크롬 도금
• 슬라이드 부품 등 경도가 필요한 경우: 경질 크롬 도금

유니크로 도금의 특성

여기에서는 유니크로 도금의 특성에 대해 파헤쳐 갑니다.

외관

유니크로 도금은 푸른 빛이 도는 은백색의 광택을 가져, 아름다운 외관을 얻을 수 있습니다. 그 광택 때문에 장식 목적으로 이용되기도 합니다. 니켈크롬도금처럼 경면상이 되지 않고 약간 푸른색을 띤 실버로 완성됩니다.

기존의 6가 크롬을 사용한 도금은 약간 밝은 청백색이었지만, 현재 주류인 3가 크로메이트 마감에서도 직접 보는것과 거의 차이가 없습니다.

내식성(방청성)

유니크로 도금은 아연 도금층 위에 형성되는 얇은 크로메이트 피막이 부식을 억제함으로써 일정한 방청성을 발휘합니다. 다만, 내식 성능은 녹색 크로메이트→흑색 크로메이트→유색 크로메이트→유니클로 도금→아연 도금(크로메이트 없음)의 순서로 저하하기 때문에, 옥외나 다습 환경에서 장기로 사용하는 경우는 성능이 부족하기 쉽습니다. 이러한 조건 하에서는 3가 유색 크로메이트 처리 및 스테인레스 재질 등 보다 내식성이 뛰어난 표면 처리 및 재료의 채택을 검토해 주십시오.

얇은 막 두께

유니크로 도금의 피막은 매우 얇은 것도 특징 중 하나입니다. 일반적인 아연 도금층은 수 μm~십수 μm 정도로, 그 위의 크로메이트층은 1~2 μm 정도로 극히 얇습니다. 이 박막 때문에, 아래의 특징을 확인 할 수 있습니다.

• 치수 공차에 미치는 영향이 작다
• 내마모성은 그다지 높지 않다.
• 전도성을 거의 저해하지 않는다.
• 도장 베이스로 이용 가능 하다

또한 크로메이트 피막은 60℃ 이상으로 장시간 노출되면 내식성이 극단적으로 저하된다는 성질이 있습니다. 따라서 유니크로 도금품을 고온 환경에서 사용하는 경우나 소부 도장 등 고온 건조 공정에 뿌리는 경우는 방청 효과의 저하에 주의가 필요합니다.

저렴한 비용

유니크로 도금은 저렴한 비용으로 처리할 수 있고, 외형도 어느 정도 깨끗해지기 때문에, 양산품에 적합한 방청 처리입니다. 예를 들어 기계의 나사류, 판금 부품, 건축 철물 등 폭넓은 분야에서 채용되고 있습니다. 그러나 내식성이 최우선인 부위에서는 용융 아연 도금이나 스테인레스 소재의 채택 등도 검토됩니다.

유니크로 도금의 도장, 용접에 관한 주의점

도장하는 경우

유니크로 도금 피막은 얇고 도전성도 남아 있기 때문에 기본적으로 위에서 그대로 도장이 가능합니다. 실제로 건축 철물 등의 유니크로 제품에도 도장이 적용되는 예가 있습니다. 도료와의 밀착성을 높이기 위해서는 적절한 전처리(탈지, 청정화, 화성 처리 및 프라이머 도포)가 필요합니다.

유니크로 도금 피막은 수분을 머금은 상태에서 시간에 따라 건조 되어 미세한 크랙(갈라짐)이 증가합니다. 이 건조가 진행되면 도료가 갈라진 틈을 따라 들뜨기 쉬워져 밀착 불량이나 도막하 부식을 초래합니다. 가공회사나 수송회사를 포함한 전체 리드 타임을 반드시 확인하고, 「지연되는 경우는 재활성 처리를 실시한다」라고 사양서에 명기해 둘 필요가 있습니다.

또한 열처리 도장 등 고온에서 건조시키는 도장 공정에서는 크로메이트 피막의 방청 성능 저하에 주의해야 합니다.

용접하는 경우

아연 도금된 강재의 용접은 일반적으로 어렵고 유니크로 도금품도 예외는 아닙니다. 용접열로 아연이 증발하여 대량의 증기가 발생함으로써 용접부에 기포결함이나 용접불량을 발생시킬 우려가 있기 때문입니다. 이는 아연의 끓는점이 철의 녹는점보다 낮기에 용융지에서 급격히 기화 팽창하는 것에 기인합니다.

또한 발생하는 아연 흄(백연)을 흡입하면 중독 증상을 일으킬 위험도 있어 안전 측면에서도 주의가 필요합니다. 유니크로 도금품의 용접은 고도의 주의와 대책이 필요하며 가능하면 설계 단계에서 「용접 후에 도금을 한다」 등의 프로세스 분리를 검토하는 것이 바람직합니다.

정리

유니크로 도금은 철계 부품의 방청 용도로 자주 사용되는 「아연 도금 + 3가 크로메이트 처리」입니다. 3가 크로메이트에 의한 유니크로 도금이므로 환경 규제에도 적합하고, 아름다운 은백색 외형과 일정한 내식성을 저렴하게 실현할 수 있습니다. 다른 크로메이트 처리 정도의 고내식성이나 크롬 도금 정도의 중후한 광택은 없지만, 「저렴·박막·방청 효과 있음」이라고 하는 균형 잡힌 특성으로부터 폭넓은 분야에서 채용되고 있습니다.

설계 시에는, 유니크로 도금 피막의 얇기에 장점·단점에 유의합시다. 박막이므로 추가 가공(도장이나 용접)은 비교적 실시하기 쉽지만, 고온 환경에서는 피막 성능이 저하되는 점이나 용접 시의 결함 발생·안전 대책 등 주의점이 있습니다. 또 옥외나 부식성이 높은 환경에서는 유니크로 도금으로는 부족한 경우도 있기 때문에, 요구 수명에 따라 적절한 표면 처리를 선정해 주세요.