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전기도금 공정: 정의, 작동 방식 및 응용

전기도금 공정과 그 원리, 장점, 단점, 내구성과 미적 측면을 향상시키는 용도에 대해 알아보세요.
하이탑 / 블로그 / <a href="https://hitopindustrial.com/ko/전기-도금-공정/" title="전기도금 공정: 정의, 작동 방식 및 응용">전기도금 공정: 정의, 작동 방식 및 응용

주얼리를 더욱 아름답게 보이게 만드는 것은 무엇이라고 생각하시나요? 적절한 마무리를 담당하는 사람은 누구입니까? 수술 장비? 비행기의 수명을 향상시키는 프로세스는 무엇입니까? 이 세 가지 질문은 서로 다른 범주에서 나왔지만 대답은 하나입니다. 예, 전기도금 공정은 이 작업을 완벽하게 수행합니다.

전체 프로세스에 대해 더 많은 질문이 있으면 가장 좋을 것입니다. 이것이 바로 우리가 이 기사를 작성하는 이유입니다. 이번에는 전기도금 공정에 대해 알려드리겠습니다. 어떻게 작동하나요? 이면의 원리와 그 적용. 준비 되었나요?

전기 도금이란 무엇입니까?

원래, 전기 도금 금속층을 사용하여 사물을 변화시키는 과정입니다. 간단히 말해서, 금속을 사용하여 물체에 마무리 터치를 제공하는 것과 같습니다. 그러나 처음에는 수동으로 수행되었습니다. 이제 프로세스가 더욱 발전된 버전으로 발전했습니다. 

이 과정에서는 전류를 사용하여 물체를 다양한 금속 층으로 코팅합니다. 이 공정을 전착이라고 부를 수도 있습니다. 이름은 금속 층이 물체에 증착되는 방식에서 유래되었습니다. 

가장 좋은 예는 값싸고 보기 좋은 금 장신구를 찾는 것입니다. 자, 왜 그렇게 싼지 궁금하실 겁니다. 

그 이유는 모재 금속과 금속 상층부의 차이 때문이다. 조사해 보면 모재 금속이 구리나 값싼 금속인 것을 알 수 있는데, 금 금속층을 전기도금해 광택을 내는 것뿐이다.

전기 도금은 어떻게 작동합니까?

전기 도금은 어떻게 작동합니까?

이제 전기도금이 무엇을 의미하는지 알았으니 작업 공정을 알아봐야 할 차례입니다. 좀 더 간단한 단계로 나누어 보겠습니다. 

기판의 준비

먼저 전기도금할 대상물을 깨끗이 닦아야 합니다. 불순물, 산화물 또는 오염 물질을 제거하는 것부터 시작하십시오. 이 단계의 중요성은 금속이 붙을 수 있을 만큼 물체가 깨끗한지 확인하는 것입니다. 이렇게 하면 더욱 고품질의 마무리를 얻을 수 있습니다.

전해질 용액

대상물이 준비되면 전해질 용액 준비를 시작하십시오. 이 용액은 도금하려는 금속 이온의 혼합물입니다. 이 용액에는 음극과 양극도 존재합니다. 전해질의 일반적인 예로는 구리 전기도금을 위한 구리 및 황산염과 같은 금속염이 있습니다.

마찬가지로 니켈 전기도금을 위해 니켈과 황산염을 사용할 수 있습니다. 이는 전해질의 선택이 코팅하려는 금속의 종류에 따라 달라진다는 것을 의미합니다.  

전해조를 설치합니다.

전해액을 준비했다면 이제 전해조를 설정할 차례입니다. 이 셀에서는 기판이 음극에 연결됩니다. 이와 함께 금속 양극이 용액에 추가됩니다. 그 후, 양쪽 막대에 직류 전원 공급 장치가 연결됩니다. 

이러한 전류 공급으로 인해 양극에서 음극으로 전자가 분출되기 시작합니다. 따라서 음극에서 환원 반응이 발생합니다. 결국 물체에 금속 이온이 증착됩니다. 

금속 증착

금속 증착 공정은 전해질의 금속 양이온이 음극에서 환원될 때만 발생한다는 것을 알고 있습니다. 이를 위해서는 위에서 설정한 시스템을 통해 전류가 적절하게 공급되는지 확인해야 합니다. 

성공하면 도금하려는 물체에 단단한 금속층이 보일 것입니다. 더 좋고 안정적인 증착 속도를 위해 양극은 전해질의 금속 이온을 계속 보충합니다. 

후처리 과정

원하는 금속 코팅 두께가 되면 전기 도금된 물체를 제거할 수 있습니다. 그런 다음 헹구고 광택을 내어 더욱 아름답게 만드세요.

그 뒤에 있는 작동 원리!

전기 도금의 작동 원리

전기도금은 전기화학의 원리와 전해질 전지의 양극에서 음극으로 금속 이온을 매우 조심스럽게 전달하는 방식으로 작동합니다. 전해조의 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 양극
  • 음극(기판 장착)
  • 전해질 용액
  • 외부 전원 공급 장치 

전기도금을 시작하기 전에 음극을 청소해야 한다는 점을 기억하세요. 프로세스가 시작되고 전원이 켜지면 전자가 양극에서 음극으로 흐르기 시작합니다. 양극에서 금속은 전자를 잃고 +ve 전하를 띤 양이온으로 변합니다.

예를 들어, 구리 전기도금에서는 구리 원자가 구리 이온(Cu²⁺)이 됩니다. 이러한 금속 양이온은 전해질 용액을 통해 바로 음극을 향해 헤엄칩니다. 음극에서 금속 양이온은 환원 반응을 통해 전자를 얻습니다. 따라서 기판에 견고한 금속 증착이 이루어집니다. 이제 Cu²⁺는 Cu(고체 구리)가 됩니다.

전원 공급 장치가 있고 증착 속도가 전류 밀도, 온도 및 전해질 내 금속 이온 결합을 제어하는 한 프로세스는 계속됩니다. 

전기도금 공정 시 주의사항

그 과정에서 화학물질과 전원 공급 장치를 다루어야 한다는 것을 알고 있으므로 각별히 주의해야 합니다. 다음 예방조치를 취하세요.

PPE 키트

항상 PPE 키트를 준비해야 합니다. 키트에는 보호복, 눈 보호 장비, 장갑 등이 포함됩니다. 피부를 덮고 단단한 화학 물질과의 접촉을 최소화하는 적절한 의복을 착용하고 있는지 확인하십시오.

소매가 긴 셔츠, 바지, 앞이 막힌 신발을 착용해 보세요. 눈에 적합한 고글과 손 보호를 위한 내화학성 장갑을 착용하십시오.

통풍

공정 중에 생성되는 가스를 제어하려면 공장에 적절한 환기 솔루션을 갖추는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 유해한 증기의 흡입과 이러한 노출로 인한 장기적인 부작용을 예방할 수 있습니다.

화학물질 취급

이 과정에서 사용하는 화학물질은 건강에 해를 끼칠 수 있으므로, 조심스럽게 취급하는 것이 중요합니다. 화학물질을 혼합할 때는 항상 통풍이 잘 되는 곳에서 수행하십시오. 

화학물질 용기에는 정확한 함량 정보가 적힌 명확한 라벨을 부착해야 합니다. 이렇게 하면 진행되는 모든 일을 계속 감시할 수 있고, 화학물질 보관 공간이 더 잘 정리된 상태로 유지됩니다. 

전기 안전

이 공정에 전원을 공급하는 것이 가장 중요하기 때문에 안전을 유지하는 책임도 따릅니다. 감전이나 사고를 방지하기 위해 전기 장비를 적절한 장소에 보관해야 합니다. 

또한 사용하려는 모든 장치는 안전 표준을 준수해야 합니다. 모든 장비에 단열재를 씌우고 향후 고장이 없는지 계속 확인하십시오. 

응급실

이 과정에서 화학물질 유출이나 정전이 발생할 가능성이 있으며, 이는 치명적일 수 있습니다. 따라서 크고 작은 사고를 예방하려면 비상 상황에 대비하세요. 비상 대피를 위해 직원을 교육합니다. 사용할 수 있도록 구급상자를 준비하고 비상용품은 공장에서 즉시 채워야 합니다.

폐기물 관리

또 다른 중요한 예방 조치는 공정 중에 생성되는 폐기물을 관리하는 것입니다. 사용한 화학물질과 기타 폐기물을 쉽게 처리할 수 있습니다. 그대로 버리는 것은 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 

온도 제어

어떤 전기도금 공정에 어떤 수온이 좋은지 아는 것보다 더 중요한 것은 없습니다. 가열된 목욕과 같은 일부 프로세스와 그렇지 않은 프로세스도 있기 때문입니다. 단, 뜨거운 목욕에 적합한 제품은 화상 및 열상에 주의하시기 바랍니다. 

유지관리 및 청소

모든 예방 조치를 통제하고 있더라도 정기적으로 장비를 검사하는 것은 여전히 매우 좋은 일입니다. 탱크와 전기 부품에 손상이나 부식 흔적이 있는지 확인하십시오. 이렇게 하면 피해를 조기에 예방하고 사전에 고칠 수 있습니다. 

적절한 훈련

무엇보다도 프로세스에 참여하는 모든 직원이 거의 모든 것을 처리할 수 있는 적절한 교육을 받았는지 확인하세요. 그들이 비상 대응을 할 수 있는지, 올바른 장비 사용을 유지할 수 있는지 등을 확인하세요. 여전히 최신 상태를 유지하고 싶다면 정규 교육 과정을 진행하고 직원들에게 최신 정보를 제공할 수도 있습니다.  

전기도금에 사용되는 재료

전기도금에 사용되는 재료

목록에는 니켈, 구리, 금, 은 등이 포함되어 있습니다. 이 모든 금속의 역할과 일반적인 용도에 대해 자세히 읽어 보겠습니다.

전기도금용 금속설명일반적인 응용
니켈(Ni)니켈 내식성 때문에 사용됩니다. 단단하며 보호 코팅을 제공할 수 있습니다. 장식용이나 언더코트로 사용할 수 있습니다. 자동차 부품, 주방용품, 보석, 전자기기.
구리(Cu)구리 전기 전도성과 내식성이 우수합니다. 또한 다른 금속의 밑층이나 독립형 코팅으로도 사용됩니다.전기 커넥터, 인쇄 회로 기판, 배관 설비.
크롬(Cr)크롬은 뛰어난 내식성을 갖고 있으며 빛나는 반사 표면을 제공합니다. 장식용 아이템으로 사용하거나 내구성을 향상시킬 수 있습니다.자동차 트림, 주방용품, 욕실 비품.
금(Au)주석은 내식성을 제공하며 종종 보호 코팅이나 다른 금속의 하부층으로 사용됩니다.보석, 동전, 고급 커넥터 및 전자 부품.
은(Ag)은은 전기 전도성으로 유명합니다. 전자 제품 및 일부 의료 과정에서 항균 특성을 위해 사용할 수 있습니다.전기 접점, 은제품, 거울 및 일부 의료 기기.
주석(Sn)주석은 내식성을 제공하며 종종 보호 코팅이나 다른 금속의 하부층으로 사용됩니다.양철캔, 식품포장, 전자부품.
아연(Zn)아연은 내식성이 우수한 것으로 알려져 있습니다. 보호층(아연도금)으로 사용하거나 후속 코팅을 위한 베이스로 사용할 수 있습니다.아연 도금 강철, 자동차 부품, 하드웨어.
납(Pb)납 기반 전기 도금은 환경 문제로 인해 덜 일반적입니다. 역사적으로 내식성과 전기 전도성을 위해 사용되었습니다.역사적 응용; 환경 영향으로 인해 사용이 제한됩니다.

장점 단점

거의 모든 프로세스에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. 전기도금 공정의 장점은 다음과 같습니다.

향상된 내식성

우선, 부식 위험이 있는 금속에 보호층을 제공하려는 경우 전기도금이 좋다고 가정해 보겠습니다. 이 공정을 통해 기판의 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 가혹한 환경에 노출된 물체에 더 유용합니다.

내구성 향상

전기도금 공정의 또 다른 이점은 기판에 내구성을 더해준다는 것입니다. 그것은 물체의 마모와 찢어짐을 방지합니다. 이는 기계 부품 및 커넥터와 같이 마찰을 겪게 될 물체에 가장 적합합니다.   

미적 향상

장식 공정에도 전기도금을 사용할 수 있다는 사실을 알고 계실 겁니다. 그렇습니다. 매혹적이고 반짝이는 결과는 여러분에게 더욱 세련된 모습을 선사할 것입니다. 이를 통해 개체에 대한 시각적 매력을 더 높일 수 있습니다.

전도성 증가

금 및 은제품과 같은 일부 금속은 우수한 전도성으로 잘 알려져 있습니다. 이제 전기도금은 전기 부품과 커넥터의 전도성을 향상시킬 수 있습니다. 

선택적 도금

전기도금을 선택할 때 얻을 수 있는 또 다른 최고의 이점은 선택적으로 코팅을 할 수 있다는 것입니다. 이는 물체의 특정 영역에 정밀한 증착을 수행할 수 있음을 의미합니다. 그 이유는 소규모 디자인이나 특정 기능적 특성만 필요한 응용 분야에 사용할 수 있기 때문입니다.

마찰 감소

모든 마찰을 없애고 싶다면 다시 생각할 필요 없이 바로 전기도금을 선택하세요. 전기도금을 하면 더 매끄럽고 마모에 강해집니다. 기어나 베어링과 같은 물체에 유용합니다.

재료 호환성

금속, 플라스틱, 세라믹 등 다양한 재료에 전기도금 공정을 적용하여 다양한 산업 및 주거용으로 적합하게 만들 수 있습니다.

맞춤화 및 두께 조절

이제 전기도금층의 두께를 확인하는 것은 귀하의 책임입니다. 물체의 용도에 따라 원하는 높이를 가질 수 있습니다. 이 컨트롤을 사용하면 개체를 기능적이고 심미적으로 매력적으로 만들 수 있습니다.

산화방지

우리 모두 알고 있듯이 환경 변화로 인해 산화가 시작될 수 있지만 전기 도금은 금속 층으로 보호할 수 있습니다. 이렇게 하면 물체가 공기와 습기에 노출되지 않습니다. 이는 철과 강철에 특히 유용합니다.

비용 효율적인 옵션

고체 금속 부품은 더 비싸기 때문에 전기 도금은 훨씬 저렴한 솔루션처럼 작동합니다. 개체의 특정 부분에만 이 작업을 수행해도 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 

전기도금 공정으로 인해 발생할 수 있는 단점과 위험에 대해 진행해보겠습니다. 

환경적인 우려

많은 장점이 있지만 전기도금은 자연을 해칠 수 있습니다. 독성 화학물질을 사용하므로 이를 폐기할 경우 환경 오염에 기여할 수 있습니다. 모든 것을 환경 친화적으로 만들기 위해 더 많은 노력을 기울이면 가장 좋을 것입니다.

에너지 소비

이 전체 과정은 에너지 집약적인 과정입니다. 이는 높은 전류 밀도를 사용할 때 적용됩니다. 따라서 높은 에너지 소비는 더 많은 비용을 발생시키고 환경에 더 큰 영향을 미칩니다.

표면 결함

완벽하게 흠집 없는 코팅을 얻는 것은 어려울 수 있습니다. 완벽하지 않으면 패임, 결절, 고르지 못한 두께 등이 생길 수 있습니다. 따라서 문제를 방지하려면 공정이 진행되는 동안 적절한 준비와 코팅 모니터링이 필요합니다.

전도성 기판으로 제한됨

전기도금은 전도성 물체에 적합하며, 비전도성 물체는 여기서 한계에 직면할 수 있습니다. 전처리가 필요하기 때문에 공정이 더욱 복잡해집니다. 

장비의 복잡성

이 프로세스를 수행하려면 정류기, 탱크, 제어 장치 등과 같은 특수 도구가 필요합니다. 이러한 복잡성으로 인해 더 많은 초기 자본이 필요할 수 있으며 더 많은 입력이 필요할 수 있습니다.

건강 및 안전 위험

이 공정에 사용하는 화학 물질은 작업자에게 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 조심스럽게 다루지 않으면 독성 물질에 노출될 수 있으며 연기가 호흡기로 들어갈 수 있습니다.

규제 준수

귀하가 사용하는 폐기물 처리 및 화학물질에 대한 포괄적인 규정이 있다면 가장 좋을 것입니다. 유해한 화학물질을 공장 창문 밖으로 무분별하게 던지는 것은 환경에 해를 끼칠 수 있기 때문에 작업하기 어려울 것입니다. 그렇기 때문에 엄격한 규칙이 필요합니다. 

얇은 코팅으로 제한됨

일반적으로 전기도금 코팅은 얇으며, 층이 두꺼워지면 작업 시간이 늘어납니다. 따라서 이 공정은 더 두꺼운 코팅이 필요한 물체에는 적합하지 않을 수 있습니다.

전기도금의 용도

전기도금의 용도

많은 산업에서는 전기도금 공정을 사용합니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

산업애플리케이션 
전자제품커넥터, 인쇄회로기판(PCB), 단자 코팅에 사용됩니다.
금형 표면 마무리전기도금을 사용하면 얇은 금속층으로 금형 표면을 코팅할 수 있습니다. 이는 금형의 내구성, 내식성, 이형성을 향상시키는데 도움이 됩니다.
플라스틱 산업전기도금은 비전도성 플라스틱 부품을 전도성으로 만들고 더 나은 전도성 및 기타 기능적 특성을 지닌 금속 외관을 제공할 수 있습니다.
자동차장식용 트림과 바퀴용 크롬 도금. 자동차 부품의 내식성을 위한 아연 또는 니켈 도금
보석류금, 은, 기타 특수금속의 전기도금. 내구성이 뛰어나고 심미적으로 만족스러운 주얼리 마감 만들기
항공우주내식성을 위한 니켈 및 카드뮴 코팅. 내마모성을 위해 중요한 부품에 전기 도금
의료 기기임플란트의 생체적합성 코팅을 위한 전기도금. 내식성을 위한 의료기기 코팅
소비재가전제품 및 비품의 크롬 도금. 장식 품목 및 액세서리에 금 또는 은 도금.
통신커넥터, 안테나, 전자 부품용 전기도금. 향상된 전도성을 위해 커넥터에 주석 또는 금 도금
배관배관 설비의 내식성을 위한 구리 또는 니켈 도금. 수도꼭지 및 설비용 크롬 도금
금속 마감표면 특성을 향상시키기 위한 일반 금속 마감 처리입니다. 부식 방지 및 향상된 내마모성
군사 및 국방군용 하드웨어의 내식성을 위한 아연 또는 카드뮴 도금. 군용 전자 부품의 전기 도금
패션 및 액세서리액세서리 및 의류의 장식 마감을 위한 전기도금. 내구성과 심미성을 고려한 안경테 코팅
환경 센서센서 부품 및 전극을 위한 전기도금. 전도성 및 내식성 향상을 위한 코팅

이별의 생각!

이제 전기도금 공정에 대한 모든 것을 알았으므로 코팅할 제품을 결정할 차례입니다. 예를 들어 보석, 도자기, 전자 기기 등을 선택할 수 있습니다. 

어떤 개체를 선택하든 이 프로세스의 한계와 이점을 유지하십시오. 아직도 헷갈린다면, 문의하기 지금 바로 절차를 안내해 드리겠습니다.

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