화학 피막이란 무엇인가? 후처리 공정, 종류 및 적용 분야

화학 필름 마감

화학 피막 또는 크롬산염 변환은 Alodine®, Iridite® 등의 브랜드명으로 알려져 있습니다. 제조업체들은 종종 이를 다음과 같이 부릅니다. 알로다인 코팅 일반적으로 알루미늄 부품 마감 처리에 주로 사용됩니다.

얇은 화학막이 하부 부품을 부식 및 열화로부터 보호하여 내구성을 높여줍니다. 주로 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다. 항공우주 및 방위 산업 분야 다른 많은 산업 분야에서도 화학 피막 코팅을 선호합니다. 

이 글에서는 화학 피막이란 무엇인지, 종류, 제조 공정, 응용 분야 및 장점에 대해 논의합니다. 

 

켐필름이란 무엇인가요? 

화학 필름 코팅

화학 피막, 이리다이트, 화학적 변환 또는 알로다인 코팅은 모두 알루미늄 부품의 특수 표면 마감 또는 처리를 의미합니다. 또한 접착제, 페인트 또는 특정 미적 처리를 위한 표면 준비 단계이기도 합니다. 

본질적으로, “화학 필름 6가 철 화합물 코팅은 화학 처리를 통해 형성되는 얇은 보호막으로, 표면 산화 및 부식을 방지합니다. 0.25~1µm 두께의 얇은 층에 형성된 6가 철 화합물은 자가 치유 능력을 가지며, 하부 기판에 대한 보호막을 형성하여 습한 환경에서도 부식을 막아줍니다. 반면, 3가 철 화합물 코팅은 자가 치유 능력이 거의 없거나 전혀 없습니다.

이 비록 표면 마무리 주로 알루미늄 합금에 사용되지만 아연, 티타늄, 마그네슘 및 기타 몇 가지 재료에도 적용할 수 있습니다. 

화학 피막 코팅은 항공기 부품, 전자 제품 하우징, 자동차 엔진 및 차체 부품, 위성, 해양 장비 등에 널리 사용됩니다. 

 

화학 필름 코팅의 종류

화학적 피막 코팅에는 네 가지 유형이 있으며, 이는 다음과 같이 정의됩니다. 밀-DTL 표준에는 MIL-DTL-5541 Type I, Type II, Class 1A 및 Class 3이 포함됩니다. 

화학 피막 코팅의 종류에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다. 

1형 또는 헥사크롬 코팅 

1형 화학 피막은 코팅층에 6가 크롬 화합물이 존재하는지 여부에 따라 분류됩니다. 1형 피막의 외관은 광택 있는 금빛에서 노란색까지 다양합니다. 

1형 화학 변환 코팅은 내식성이 가장 뛰어나며 국방 및 항공우주 산업에서 선호됩니다. 그러나 독성 화학 물질을 방출할 수 있어 환경에 유해합니다. 

2형 또는 헥스프리 

2형 화학 피막은 6가 크롬을 3가 크롬(Cr3+) 또는 지르코늄 및 티타늄으로 대체합니다. 6가 크롬이 없으므로 환경 친화적입니다.  

이러한 종류의 화학 코팅은 투명하거나 은은한 무지개빛 또는 푸른색을 띕니다. 코팅 두께가 얇고 내식성은 떨어지지만, 가혹한 환경에도 적합합니다. 

1A급 코팅 

이러한 종류의 코팅은 어두운 금색에서 갈색을 띠며, 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 최대한의 부식 방지 효과를 제공합니다. 항공기 외장 부품, 산업 기계 및 해양 장비에 사용됩니다.

3등급 코팅

이는 두께가 약 0.1~0.3µm인 얇은 화학 피막 코팅으로, 하부 재료의 전기 전도성을 유지하는 데 도움을 줍니다. 전기 커넥터, 회로 기판, 접지 패널 등에 우수한 내식성을 제공합니다.

 

화학막의 일반적인 사양 

알루미늄용 화학 피막 또는 크롬산염 변환 코팅에는 여러 가지 사양이 있습니다. MIL-DTL-5541 및 AMS-2473 가장 일반적인 사양은 다음과 같습니다. 이러한 사양은 완제품의 원하는 품질과 성능을 보장하는 데 매우 중요합니다. 

일반적인 사양은 다음과 같습니다.

1. MIL-DTL-5541
2. MIL-C-81706
3. ASTM B449
4. AMS 2473
5. AMS 2474
6. AMS-C-5541
7. 학사 EN 12487
8. ISO 8081

화학 필름 공정은 어떻게 작동하나요?

화학 필름 공정

화학적 전환 코팅 또는 화학 피막 공정은 세척, 표면 준비, 전환 코팅 및 최종 헹굼을 포함합니다. 

화학 피막을 적용하는 단계를 하나씩 살펴보겠습니다.

1. 부품 세척 

먼저, 부품에 묻은 이물질, 먼지, 기름, 그리스 등을 완전히 제거하여 깨끗하게 세척하십시오. 목표는 표면에 제조 과정에서 남은 잔류물이 전혀 없도록 하는 것입니다. 

2. 표면 준비

표면 준비는 화학 피막 코팅 공정에서 가장 중요한 단계이며, 피막 접착력, 접합 품질, 마감 및 내구성에 직접적인 영향을 미칩니다.

• 알칼리성 세척: 알칼리성 세제를 사용하여 부품을 세척하십시오. 
• 에칭: 산성 또는 알칼리성 용액을 사용하여 화학적 변환을 방해할 수 있는 합금 금속이나 합금을 제거하십시오. 
• 헹굼: 에칭 후 적절한 세척액으로 부품을 세척하십시오. 

3. 전환 코팅 적용 

다음으로, 부품을 코팅 용액에 담그는 방법은 배럴 공정 또는 랙 공정의 두 가지가 있습니다. 

• • 랙 프로세싱: 이 공정은 기판을 금속 랙에 걸거나 부착한 후 코팅 용액에 담그는 방식입니다. 복잡한 부품이나 대량 생산에 랙 공정을 사용할 수 있습니다. 
  • 배럴 가공: 기판을 용액 통에 담근 후, 통을 미리 정해진 시간 동안 저속으로 회전시킵니다. 

4. 최종 헹굼 및 건조 

한 번 크로메이트 전환 코팅 공정이 완료되면 용액통이나 거치대에서 부품을 꺼냅니다. 그런 다음 따뜻한 물로 헹궈 화학 잔류물을 제거하고 포장하기 전에 건조시킵니다.

 

화학막의 다양한 산업 분야 적용 사례 

화학 필름 응용 분야

화학 피막은 항공우주, 방위산업, 자동차, 전기 및 해양 하드웨어 등 다양한 산업 분야에서 알루미늄(및 기타 금속) 부품의 마감 처리에 사용됩니다. 특히 방위산업 및 항공기 제조에 필수적인 요소입니다.

. 항공 우주 산업알루미늄 부품용 크로메이트 변환 코팅은 습하고 고온이며 풍하중 및 기타 가혹한 환경에서 부식 방지 기능을 제공합니다. 예를 들어, 풍향 제어 표면, 구조 브래킷 및 항공 전자 장비 하우징의 마감 작업.

럭셔리 국방 응용화학 피막 처리된 알루미늄은 외부 환경으로부터 보호막 역할을 하고, 페인트 접착력을 향상시키며, 부품의 신뢰성을 높여줍니다. 예를 들어, 레이더 하우징, 군용 차량 부품 및 탄약. 

또한 아래 표는 자동차, 해양, 전기, 산업 기계 및 소비재 분야에서 화학막의 적용 사례를 요약하여 보여줍니다. 

업종	Chem Film/Alodine을 사용하는 이유는 무엇일까요?	어플리케이션
자동차	높은 내식성과 전기 접지	변속기 케이스, 브래킷, 서스펜션 부품, 알루미늄 휠 등
해군	염수 및 가혹한 해양 환경을 견딜 수 있습니다.	갑판 하드웨어, 패스너, 선체 부속품 및 알루미늄 구조 난간
전기/전자	박막은 산화에 저항하면서 전도성을 나타낸다.	EMI/RFI 차폐, 방열판, 접지 패널, 인클로저
산업 기계	도장 접착력을 향상시키고 산업 기계 부품의 내구성을 높입니다.	경량 기계 프레임, 장착 브래킷, 컨베이어 부품 및 공구 케이스
소비재	부식 방지 및 심미적인 도장/코팅을 위한 기초	알루미늄 가구, 카메라 본체, 노트북/PC 케이스, 조명기구, 가전제품 케이스

 

화학 피막/알로다인 크로메이트 전환 코팅의 장점

알루미늄에 크롬산염 전환 코팅을 사용하면 내식성, 접착력 향상, 가공 속도 향상, 치수 안정성, 전도성 및 지문 방지 등 여러 가지 이점이 있습니다. 

다음으로, 이러한 장점들을 자세히 살펴보겠습니다. 

• 색상 변화: 알로다인 코팅 또는 화학 피막은 폭넓은 색상 스펙트럼을 제공하여 원하는 미적 효과를 얻을 수 있도록 합니다.
• 부착: 이 얇은 막은 후속 코팅이나 페인트의 접착력을 향상시킵니다.
• 빠른 프로세스: 전기 도금 및 기타 방법에 비해 화학적 변환은 더 빠르고 저렴합니다. 
• 치수 안정성: 도막 두께는 마이크론 단위이므로 제조된 부품의 치수 정확도에 영향을 미치지 않습니다.
• 부식 저항성 : 화학 피막 코팅은 해양 및 가혹한 환경에서도 부식에 대한 저항성이 매우 뛰어납니다. 
• 전도도: 박막은 기판의 원래 전기 및 열 전도성을 유지합니다. 
• 지문 방지: 이 소재는 부드러운 알루미늄 합금 표면에 닿을 때 지문이 잘 묻지 않습니다. 

 

케미컬 필름의 색상 종류는 무엇인가요? 

알로다인 색상

지금까지 화학 피막의 성능, 공정, 신뢰성 및 장점에 대해 살펴보았습니다. 이제 색상 변화에 대해 알아보겠습니다.

화학 피막 마감 처리된 다양한 색상을 선택할 수 있습니다. 투명, 무지갯빛 노란색, 회색, 황갈색, 금색그 결과, 색상 종류에 관계없이 부품 표면 전체에 걸쳐 외관이 균일하게 유지됩니다.

• 명확한: 이 소재는 투명하거나 약간 푸른빛을 띤다. 전도성과 정밀도가 중요한 경우에 적합하며, 적당한 내식성만 있어도 충분하다.
• 무지개빛 노란색: 이 색상은 무지개처럼 다채로운 색조를 띠며, 다용도로 사용됩니다.
• 회색: 이 화학 피막의 색상은 칙칙한 회색 또는 은빛 무광택을 띠는 것이 특징입니다.
• 황갈색: 갈색빛이 도는 더 어두운 노란색을 띕니다. 두께가 두꺼워지면서 황갈색 막이 부식 저항성을 향상시킵니다.
• 황금 : 이 제품은 균일한 금빛 색상을 제공하며 보호 및 심미적 목적으로 모두 사용할 수 있습니다.

장식용품에 화학 피막 코팅을 사용하는 경우, 아노다이징이나 다른 마감 처리처럼 생생한 색감을 표현하지 못할 수도 있습니다. 하지만, 후속 도색 및 다양한 제품에 사용되는 2차 코팅을 위한 좋은 프라이머 역할을 할 수 있습니다. 판금 표면 마감. 

 

화학 피막 코팅과 호환되는 재료는 무엇입니까?

화학 피막 또는 알로다인 크로메이트 변환 코팅은 주로 알루미늄 및 그 합금에 사용됩니다.하지만 마그네슘, 아연, 베릴륨, 카드뮴과 같은 다른 금속과도 잘 어울립니다.

이 공정은 표면에서 특정한 화학 반응을 필요로 하는데, 이는 부동태화된 금속에서만 가능하기 때문에 철 금속 및 합금과는 호환되지 않습니다.

화학 피막 공정에 사용할 수 있는 금속 목록을 살펴보겠습니다.

• 알루미늄(Al): 호환성이 매우 뛰어나며 MIL-DTL-5541 규격에 따라 가공할 수 있습니다.
• 마그네슘(Mg): 호환은 되지만, 특별한 전처리 및 욕조 조성법이 필요합니다.
• 아연 (Zn) : 호환성이 좋고 산화를 감소시킵니다.
• 카드뮴 (Cd) : 카드뮴 도금 표면과 호환되며 부식 방지 기능을 향상시킵니다.
• 베릴륨: 크롬산염 전환 반응은 사용이 제한적이며, 엄격한 공정 관리 및 안전 고려 사항이 필요합니다.

 

화학 변환 코팅 기술

크롬산염 코팅 기술

스프레이 코팅과 화학 침지법은 제조된 제품에 화학막을 형성하는 데 사용할 수 있는 두 가지 주요 화학 변환 코팅 기술입니다. 

이러한 기술은 접착 페인트를 분사하거나 담그는 방식과는 다르게, 제어된 화학 반응을 통해 기판에 화학막을 일체화하는 방식으로 작동합니다. 

스프레이 코팅

미세하게 분무된 처리 용액이 특수 노즐을 통해 목표 표면에 분사됩니다. 이 방식은 대형 부품에 적합합니다. 프로린텍(Boda)에서는 자동화된 장비를 사용하여 화학 피막 스프레이 코팅을 진행하며, 이를 통해 분사 압력을 더욱 정밀하게 제어하고 균일한 코팅을 보장합니다.

화학 침지

화학 침지 코팅 또는 침지 코팅은 기판을 일정 시간 동안 처리 용액에 완전히 담그는 방식입니다. 이 방식은 균일한 코팅을 제공하며 복잡한 형상의 부품에 적합합니다.

 

화학 피막 코팅에 영향을 미치는 요인 

도막의 표면 접착력, 도막 두께, 내구성 및 전반적인 품질은 주로 표면 준비 및 공정 제어에 따라 달라집니다. 

일반적인 영향 요인으로는 기판 재질, 재료 순도, 표면 에칭 및 세척, 화학 피막 유형 등이 있습니다.

이러한 요인들을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. 

• 기질 재료: 알루미늄 합금에 가장 효과적이며, 다른 금속에 사용할 경우 품질이 떨어질 수 있습니다.
• 금속 순도: 철 합금 및 기타 불순물의 존재는 필름 품질을 저하시킵니다. 
• 에칭: 표면이 제대로 에칭되지 않으면 산화물 잔류물이 남아 코팅 공정에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 필름 유형: MIL-DTL-5541 Type I은 더 두꺼운 도막을 생성하는 반면, Class 1A 및 Class 3은 훨씬 얇은 도막을 생성합니다. 

 

화학 피막 코팅 위에 부품을 양극 산화 처리할 수 있나요?

화학 피막으로 코팅된 알루미늄 부품 위에 양극 산화 처리를 할 수 있습니다. 이 피막은 전해액에 녹아 없어집니다. 흔한 관행은 아닙니다 제조 과정에서는 적용되지만, 몇몇 경우에는 여전히 적용 가능합니다.

성능 요구 사항과 원하는 미적 감각에 따라 양극 산화 피막과 화학 변환 피막 중에서 선택할 수 있습니다. 

화학 피막 처리 대신 양극 산화 처리를 사용해야 하는 경우:

• 부품 표면에 최대 100µm 두께의 보호막이 필요한 경우.
• 마찰이 심한 환경에 사용되는 부품용 
• 표면 경도가 성능에 영향을 미친다면
• 장식품에 더욱 매력적인 미적 감각을 더하고 싶다면 

 

프로린테크의 고품질 및 내구성 뛰어난 화학 피막 코팅

프로린테크는 알루미늄 부품에 0.25~1µm 두께의 화학 피막을 균일하게 코팅하는 자동 알로다인 코팅 장비를 포함한 광범위한 표면 처리 설비를 갖추고 있습니다. 

알로다인 코팅 서비스 AS9100 인증을 획득했으며 MIL-DTL-5541 표준을 준수합니다. 또한, 당사의 품질 관리 절차는 표면 조도 측정 및 기타 테스트를 통해 마감 품질을 보장합니다.

추가 문의 사항은 저희에게 연락하시거나 견적을 위해 디자인을 업로드해 주세요.

 

합산

전반적으로, 화학 피막 또는 알로다인 코팅은 비용 효율적이고 내구성이 뛰어나며 부식 방지 및 미관상 만족스러운 마감이 필요할 때 탁월한 표면 처리 방법입니다. 또한 접착 페인트 또는 2차 코팅을 적용할 수 있습니다. 그러나 마찰이 심한 표면, 화학 물질에 노출되는 환경 및 두꺼운 보호막이 필요한 경우에는 적합하지 않습니다.

화학 피막 코팅을 위한 크롬산염 처리에는 정확한 공정 계획, 설정, 실행 및 품질 관리 절차가 필요하므로, 서비스를 아웃소싱할 때는 첨단 장비를 갖춘 경험 많은 제조업체를 선택하는 것이 좋습니다. 

 

자주 묻는 질문

화학 피막과 양극 산화 처리는 같은 건가요?

아니요, 화학 피막과 양극 산화 처리는 서로 다른 것입니다. 양극 산화 처리는 전기분해 공정을 통해 두꺼운 산화막을 형성하는 반면, 화학 피막은 화학적 변환 공정입니다.

화학 피막은 도금으로 간주되나요?

화학 피막은 전통적인 도금이나 전기 도금 코팅으로 간주되지 않습니다. 이는 화학 반응을 통해 형성되는 전환 코팅입니다. 

크롬산염과 화학 피막의 차이점은 무엇인가요?

둘은 같은 것을 의미하며, 둘 다 화학적 변환 처리를 가리킵니다. "크로메이트"는 크롬 화합물을 함유한 코팅을 포괄하는 용어이고, "화학 피막"은 업계에서 일반적으로 사용되는 용어입니다.