유료로 표면처리 관련 기술자문받고 싶으신 분을 위하여 공지사항

저한테 현장 문제를 자문 받고 싶어 하시는 메일이 자주 옵니다. 그런데 그 질문에 그냥 답을 할 수가 없습니다.

그래서 혹시 현장문제의 기초적 기술을 배우고 싶거나 문제에 대한 기초적 원인을 파악하고 싶으신 분은 아래와 같은 방법으로 개별 기술자문을 시행하겠습니다.

1. 어떤 문제가 있는데 자문을 받기 원한다고 저한테 메일을 주세요( nepalhan@hanmail.net)

2. 제가 자문을 할 수 있으면 메일로 연락을 드립니다 ( 20만원 /시간 으로 입금을요청합니다.)

3. 입금 확인되면 시간과 장소를 메일로 보내드립니다 (장소는 서울시 양천구로 지정)

4. 면담합니다  이상입니다.


LCD용 8세대 상부전극 gas hole 면취부에 크랙 없는 양극산화 처리기술 개발 반도체 LED등 관련 표면처리기술

LCD 8세대 상부전극(2690*2340*12)은 알루미늄 합금으로 만들어 졌으며, 25 mm 간격으로 무수히 많은 직경 2mmgas hole들이 뚫어져 있습니다. 플라즈마 챔버 내에 상부전극을 걸고 gas hole을 통해 부식가스를 통과시키면서 플라즈마를 발생시켜 제품용 기판을 엣칭시키는 소모품입니다.

부식가스가 주로 할로겐 가스이기 때문에, 전극을 보호하기 위해서 양극산화 피막처리를 하게 됩니다. 할로겐 가스는 알루미늄과의 반응성이 높기 때문에 만일 양극산화 피막처리 후에 피막에 크랙이 발생하게 되면 상부전극의 수명은 급격히 감소하게 됩니다.

그러나 양극 산화 피막처리 후 주사전자 현미경으로 배율을 x1,000~x10,000 배로 gas hole 주위를 관찰해 보면, 크랙이 발생하는 위치는 아래의 상부전극의 gas hole 부분 단면도의 면취부와 gas hole 가공면 부근에서 집중적으로 발생하게 됩니다. 이 부위는 엣칭 해야 되는 기판과 직접 마주보는 위치에 있으면서 부식가스가 나오는 입구의 가장 높은 농도 부위기 때문에, gas hole 주위에 크랙이 있는 경우 수명에 치명적 영향을 줍니다.

이러한 gas hole 면취부와 gas hole 주변에 크랙이 없는 양극산화 피막처리 공정기술을 지문하여 개발 완료 했습니다. 

                                                                                          개발 전 면취부에 발생된 크랙 사진
                                                                             개발 후 1000배 확대 SEM 면취부 사진

기술연구소에 기술적 지원이 필요한 업체에게 ~ 공지사항

1976년 한국과학원 재료공학과 3회 졸업생으로 한국과학재단 국비 해외 유학생 선발시험 합격하여 영국 맨체스터공대 화학공학과 박사 학위를 취득하고 한국기계연구원과 한국생산기술연구원 표면처리 기술개발 분야에 종사하다가 2018년 은퇴를 하였습니다. 미국 실리콘밸리에서 한미기술협력센터장으로 2005년에서 2008년까지 국내 중소기업들의 미국 선진기업과의 연결 업무 사업을 추진하였습니다.

국내 중소기업 기술연구소의 표면처리 분야 기술 개발에 비상임 또는 상임기술고문이 필요한 업체는 제 메일(nepalhan@hanmail.net)로 연락바랍니다.



알루미늄 합급 부품의 저렴하면서도 친환경적인 전해연마 공정기술 미래형 표면처리 기술

알루미늄 합금의 경면 처리에 일반적으로 전해연마 방법을 많이 사용합니다. 바로 알루미늄 가공 부품을 전해연마를 할 경우 표면 거칠기가 심할 경우 연마에 많은 알루미늄을 녹여 내어야 함으로, 보통 알루미늄 부품을 버핑이라는 공정을 써서 연마재에 의해 기계적으로 1차 광택을 내게됩니다. 이러한 버핑 공정이 끝나면 탈지를 거친후에 인산이 주성분인 고농도의 전해 연마액에 담근후 온도를 90도 이상 올려서 알루미늄 부품을 양극으로 걸고 표면을 균일하게 용해시켜 경면연마를 하게됩니다. 현재 국내의 알루미늄 표면처리 공장에서는 전해연마를 기피하는데 그 이유는 전해연마액이 물이 없는 고농도의 인산 질산과 같은 아주 강한 산을 사용하며, 전해연마 온도는 보통 90도이상의 고온이기 때문입니다. 이러한 이유 때문에 전해연마 탱크가 튼튼해야 하고 강산에대해 철저한 보안장치가 되어야하고 배기가스에 대해서도 환기가 아주 잘되어야 합니다. 또한 전류밀도가 높기때문에 전기적으로도 안전사고가 나지 않토록 조심해야 합니다.

전해연마 기술에 대해서는 제가 쓴 책인 알루미늄 표면처리 이론에서 실무까지에 잘 설명해 놓았습니다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 전해 연마 액 배합의시행 착오를 거치면서 수용성 저농도 전해 연마 액을 온도 70도에서 경면연마가 가능한 공정을 개발하였습니다. 전해연마액의 조성은 수용액 농도가 20%인 순수한 파우다상의 무기화합물을 녹여서 만드는 액이어서 위험성이 적고 독한 약품냄새가 없으며, 전해연마하는 처리 온도도 70도 정도에서 작업함으로 위험성이 상당히 적은 친환경적인 전해 연마 공정입니다.

사진 위) 신 전해 연마 공정 후의 표면 불순물 조직사진과

아래) 위의 부분을 성분 이미지 분석 결과 사진


철 주물품과 다이케스팅 부품의 불량 없는 고내식 도금 또는 도장 기술 미래형 표면처리 기술

제 블로그에서 독자들이 관심을 많은 관심을 가지고 메일도 보내 주시고 방문을 해 주신 기술로 주물품과 다이캐스팅 부품의 불량을 줄일 수 있는 도금이나 도장 기술입니다. 이 기술에 대해 문의하시는 대부분의 기술 담당자는 약품을 어디 파느냐? 또는 이 공정을 하는 회사가 어디 있느냐? 또는 약품 카타로그가 있느냐? 라고 묻습니다.

이 기술은 액과 처리 공정이 복합적으로 연결되어 있는 기술입니다. 그리고 이 기술은 아직 어느 회사에도 기술을 이전하지 않았습니다.

일반적으로 철 주물품과 철 다이케스팅 부품은 기공이 많아서 도금이나 도장을 하면 불량이 80 % 이상이 발생합니다. 이러한 부품의 불량율 제로를 위한 전처리 기술이 있습니다. 일반적으로 수지를 함침시켜서 처리한다는 말도 있지만, 수지 함침 방법은 제2의 문제를 유발시키기 때문에 사용하지 않는 것이 좋습니다. 왜냐하면 수지의 종류에 따라 다르지만 대부분이 밀착불량을 유발시키므로 독한 엣칭공정을 사용하는 후처리가 병행되어야 하는데 이때에 소재의 종류에 따라 불균일 엣칭이 되어서 다른 종류의 불량을 발생시키기 때문입니다.

이러한 소재 자체의 미세한 기공이나 불 균질성을 없애고 밀착성이 좋은 표면을 만들어 주는 새로운 전처리 기술을 적용함으로서, 도금 하지 처리 뿐만 아니라 도장 하지 처리로서의 탁월한 균일 도금 또는 도장을 만들고 내식성이나 내마모성도 크게 증가하는 새로운 전처리 기술입니다

이러한 전처리 기술은 기공을 찾아서 들어가 그곳에서 반응을 일으켜 기공을 채우는 무기질 약품을 사용하는 것입니다. 이 기술에 의해 메꾸어진 기공은 도장용 수지나 도금 물질과의 접착력이 뛰어나서 제 2의 에칭이 필요 없는 친환경 공법입니다.

이 기술의 응용 분야는 KTX 용 고속 전철 부품들인 철 주물과 다이캐스팅 부품 들(내식성 과 전기통전성이 동시에 부여되어야 함)이 부식 문제로 현재 심각한 문제가 있음으로 이 분야의 부품들과 각종 화학 펌프 부품, 기계류 부품, 섬유용 부품 등(사진)이 활용 가능 분야입니다.

사진 본 전처리 기술이 적용 가능한 산업체 응용 부품들


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