알루미늄 합금이란?
가벼운 금속 재료인 알루미늄 합금은 알루미늄을 기본으로 하고 일정량의 다른 합금 원소를 첨가한 합금입니다.
알루미늄 합금은 무독성이고 재활용이 쉬우며, 밀도가 낮고, 기계적 성질과 가공성이 좋고, 전기 전도성과 열전달이 좋으며, 항공우주, 해양, 금속 포장, 화학 산업 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
항공우주 분야에서는 알루미늄 합금이 가볍고 가공이 편리하다는 장점으로 인해 항공기 제조의 주요 소재가 되었습니다.
해양 산업에서 알루미늄 합금은 밀도가 낮아 선박의 전체 중량을 줄이고 선박의 속도 증가에 활용할 수 있습니다.
금속 포장 측면에서 알루미늄 합금은 무독성이고 재활용이 용이하여 환경 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다. 기계적 특성이 좋고 가볍고 강도가 높아 보관 및 운송에 유익합니다. 우수한 차단 성능으로 인해 불리한 환경으로 인한 상품 손상을 방지할 수 있어 상품의 유통기한을 연장하는 데 유익합니다. 그리고 알루미늄 합금 포장은 독특한 금속 광택, 좋은 촉감, 아름다운 외관을 가지고 있습니다.
화학 산업에서는 알루미늄과 알루미늄 합금이 열교환 장비, 파이프, 화학 장비의 많은 라이닝에 널리 사용됩니다.
알루미늄 합금 다이캐스팅이란?
알루미늄 합금은 현재 다이캐스팅 산업에서 가장 널리 사용되는 비철 금속 소재입니다. 알루미늄 합금 다이캐스팅 제품은 주로 전자, 자동차, 가전제품 부품, 일부 통신 산업, 대형 항공기, 선박 및 기타 분야에서 사용됩니다.
알루미늄 합금 다이캐스팅의 표면 처리 이유
과학 기술과 산업 경제의 급속한 발전으로 사람들은 알루미늄 합금의 생산 방법과 표면 처리 방법에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 공기 중에서 알루미늄 합금의 표면은 얇은 필름으로 빠르게 덮여 알루미늄 합금의 내식성을 어느 정도 제한할 수 있습니다. 알루미늄 합금 표면의 산화막은 대기 환경에서 천천히 쉽게 산화되어 알루미늄 합금이 부식됩니다. 이 부식은 알루미늄 합금의 표면을 거칠게 할 뿐만 아니라 알루미늄 합금의 특성에 어느 정도 영향을 미칩니다. 따라서 우리는 알루미늄 합금 다이캐스팅에 표면 처리를 수행하여 알루미늄 합금의 부식을 효과적으로 방지합니다.
알루미늄 합금 부식의 원인
알루미늄 합금의 대기 부식 거동은 특수한 화학 부식 반응입니다. 일반 환경에서 알루미늄 합금 재료는 공기 중의 산소, 물 분자 및 기타 부식성 물질과 접촉하여 화학 반응을 일으켜 알루미늄 합금 표면에 얇은 산화막을 형성합니다. 이러한 알루미늄 합금 표면의 산화막은 공기 중의 물 분자 또는 기타 물질과 계속 만나 더 복잡한 화학 반응이 발생하여 알루미늄 합금이 부식됩니다.
알루미늄 합금의 대기 부식 요인
- 대기 오염 물질
공기에는 다양한 오염 물질이 공기 성분과 결합되어 있으며, 일련의 화학 변화가 발생합니다.
예를 들어, 이산화황은 공기 중의 다른 성분과 접촉하여 변환될 수 있습니다. 이산화황은 알루미늄 산화막 표면에 축적되어 막의 산성도를 높이고 알루미늄 합금 표면의 산화막을 파괴하여 알루미늄 합금이 점차 부식되게 합니다.
- 기후 및 환경 영향
공기 중의 물 분자, 수증기, 기온 등도 알루미늄 합금의 부식에 영향을 미칩니다.
공기 중의 물 분자와 수증기가 알루미늄 합금 표면의 산화 피막에 부착되어 알루미늄 산화 피막을 액화시키고 피막의 산화를 촉진시켜 알루미늄 합금이 점차 부식되게 됩니다.
온도가 높고 환경이 건조할수록 부식이 더 느리게 진행됩니다. 온도가 낮고 환경이 더 습할수록 산화막의 산화를 가속화하는 것이 더 쉽습니다.
물리적 표면 처리 방법
물리적 처리 방법은 알루미늄 합금 다이캐스팅 제품 자체의 성분을 변화시키지 않고 표면에 표면 처리를 실시하는 것입니다.
샌드블라스팅 공정
샌드블라스팅 은 알루미늄 합금 다이캐스팅의 표면을 분사하여 작업물 표면의 외부 표면 모양이나 모양을 변경하는 것입니다. 일반적으로 알루미늄 합금 다이캐스팅의 표면 처리에는 입자 크기가 다른 산화 알루미늄 또는 이산화 규소가 사용되어 거시적 거칠기를 증가시킵니다.
샌드블라스팅 공정은 처리할 알루미늄 합금 다이캐스팅을 직접 분사할 수 없습니다. 샌드블라스팅 전에 표면의 오일, 그리스 및 기타 오염 물질을 제거해야 하며, 오염 물질을 제거한 후 샌드블라스팅을 수행합니다. 사전 분사 처리의 품질은 코팅의 접착력, 외관, 내습성 및 내식성에 영향을 미칩니다.
기계적 연삭 방법
기계적 연삭 방법은 일부 거친 표면 물질을 사용하여 알루미늄 합금 다이캐스팅의 거친 표면을 연삭하는 것입니다. 알루미늄 합금 다이캐스팅을 기계적 연삭으로 처리할 때 일반적으로 사포, 와이어 브러시 등을 사용하여 알루미늄 합금의 표면을 연삭합니다. 또한 기계적 연마는 인산 양극 산화의 전처리 방법으로 사용할 수도 있습니다.
화학적 방법
양극산화
양극산화 처리 란 알루미늄 및 그 합금이 해당 전해질과 특정 공정 조건 하에서 전류를 흘려 알루미늄 제품(양극)에 산화 피막을 형성하는 공정입니다.
알루미늄 및 그 합금은 양극으로 해당 전해질(예: 황산, 크롬산, 옥살산 등)에 넣고 특정 조건과 인가 전류의 작용 하에 전기 분해를 수행합니다. 이 과정에서 양극의 알루미늄 또는 그 합금이 산화되어 표면에 얇은 산화 알루미늄 층이 형성됩니다. 일반적으로 양극은 알루미늄 합금 또는 알루미늄을 양극으로 사용하고 음극은 납판에서 선택하고 알루미늄과 납판을 수용액에 함께 넣습니다. 황산, 옥살산, 크롬산 등이 있으며 전기 분해를 수행하여 알루미늄 제품 표면에 산화막을 형성합니다. 이러한 산 중에서 가장 널리 퍼진 것은 황산으로 양극 산화하는 것입니다. 목적은 내식성을 개선하고 내마모성과 경도를 높이며 금속 표면을 보호하는 것입니다.
마이크로아크 산화
마이크로아크 산화, 즉 플라스마 전기분해 산화는 양극산화 기술을 기반으로 개발되었으며, 그 결과 코팅은 양극산화보다 우수합니다. 이 방법의 내식성 및 내마모성은 기존의 양극산화 코팅보다 훨씬 우수합니다.
양극산화 전압이 일정한 임계치에 도달하면 재료 표면의 산화층이 분해되고 아크방전이 발생하며 순간적으로 고온고압이 발생한다. 산화막은 고온고압의 작용으로 비금속 세라믹층을 형성한다.
전기 도금
전기도금은 외부 전기장을 사용하여 전기영동 용액에 현탁된 안료 및 수지와 같은 입자를 이동하여 전극 중 하나의 기판 표면에 증착시키는 코팅 방법을 말합니다. 전기장의 작용 하에 코팅이 작업물에 증착되어 균일한 필름을 형성합니다. 전기영동 코팅은 양극산화막과 폴리머 코팅의 장점을 결합하여 균일한 도료 필름, 강력한 접착력, 높은 도료 활용률 및 빠른 시공 속도의 장점이 있습니다.
인산염 처리
인산염 처리는 일반적으로 사용되는 전처리 기술로, 원칙적으로 화학 변환 필름 처리에 속합니다. 주로 강철 표면의 인산염 처리에 사용되지만, 비철 금속(예: 알루미늄 또는 아연)도 인산염 처리에 사용할 수 있습니다.
인산염 처리란 인산염 화학 변환 코팅 공정을 형성하는 화학 및 전기 화학 반응입니다. 인산염 처리의 주요 목적은 금속이 어느 정도 부식되는 것을 방지하고, 도장 전 프라이머로 사용하고, 도료 필름의 접착력과 부식 방지 능력을 향상시키는 것입니다.
실릴화 처리
실릴화 처리란 최근 몇 년 동안 개발된 새로운 유형의 금속 표면 보호 공정입니다. 유기실란을 주원료로 하여 금속 또는 비금속 재료를 표면 처리하는 공정입니다. 오염이 없고 처리된 부분에 대한 내식성이 우수합니다.
전통적인 인산염 처리와 비교했을 때, 실란화는 다음과 같은 장점이 있습니다: 인 없음, 유해한 중금속 이온 없음, 가열 없음. 실란 처리 공정은 침전물을 생성하지 않고, 처리 시간이 짧고, 제어가 간단하고, 처리 단계가 적고, 욕조 액체를 재사용할 수 있습니다. 페인트와 기판의 접착력을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
