자동차부품용 Zn-Ni 합금도금의품질향상 기술지원 2008. 07. 31. 지원기관 : 한국기계연구원부설재료연구소 참여기업 : 금강금속 지식경제부
제출문 지식경제부장관 귀하 본보고서를 자동차부품용 Zn-Ni합금도금의품질향상에관한기술지원 ( 지원기간 : 2007 07. 01. ~ 2008. 06. 30.) 과제의기술지원성과보고서로제출합니다. 2008. 07. 31. 지원기관 : 한국기계연구원부설재료연구소 ( 대표자 ) 김학민 참여기업 : 금강금속 ( 대표자 ) 박귀용 지원책임자 : 장도연 (KIMS) 참여연구원 : 이규환 (KIMS) : 이상열 (KIMS) : 조영국 (KIMS) : 박귀용 ( 금강금속 ) : 문춘득 ( 금강금속 ) : 정윤정 ( 금강금속 )
기술기원성과요약서 과제고유번호연구기간 2007. 07. 01. 2008. 06. 30. 연구사업명 부품소재전문기업기술지원사업 지원과제명 자동차부품용 Zn-Ni 합금도금의품질향상기술지원 지원책임자장도연지원연구원수 총 : 4 명내부 : 4 명외부 : 명 총사업비 정부 : 90 천원기업 : 90 천원계 : 180 천원 지원기관명 한국기계연구원부설재료연구소 소속부서명 표면기술연구부 참여기업기업명 : 금강금속기술책임자 : 박귀용 요약 ( 연구결과를중심으로개조식 500 자이내 ) 보고서면수 193 page 희생양극의원리를이용한방식코팅방법의하나로 ZnᅳNi, Zn-Fe 합금도금이개발되었으며이들도금층은순아연도금층에비하여 4-5 배의내식성을갖을뿐만아니라열처리에의해서도내식성이 60-80% 유지되기때문에도금단가가높음에도불구하고고내식성을요구하는자동차부품에적용된다. 본사업에서는다음과같은내용을수행함으로써자동차부품용 Zn-Ni 합금도금제품의품질안정화및특성향상및불량률을최소화함으로써매출액의증대, 수출물량수주, 생산성의향상이이루어졌다. - Zn-Ni 합금도금공정표준화및최적도금조건확립 - 도금액및크로메이트용액관리표준화 - 도금층의성능평가방법확립 ᅳ 불량원인분석및해결방안도출로불량발생율최소화 색인어 ( 각 5개이상 ) 한글 영어 합금도금, 아연-니켈, 내식성, 3가크로메이트, 자동차부품 alloy plating, Zn-Ni, corrosion resistance, trivalent chromium chromate, automotive prats
1. 사업목표 기술지원성과요약문 자동차부품용 Zn-Ni 합금도금제품의품질향상 - 현장도금공정표준화및최적도금조건확립 - 도금액및크로메이트용액관리표준화 - 도금층의성능평가방법확립 - 도금층의품질향상방안강구 - 불량발생율최소화 2. 기술지원내용및범위 - 부품종류별소재결함및도금조건별불량원인분석및해소방안 - 현장도금공정표준화및최적도금조건확립 - 도금액및크로메이트용액관리표준화 - 도금층의성능평가방법확립 - 도금층의품질향상방안 3. 지원실적 지원항목 ο 생산공정검토및작업표준화 ο 액분석방법및관리방안설정 ο 도금층특성개선및평가방법확립 - 외관불량 ( 건 / 월 ) - 내식성 ( 염수분무시험, hr.) - 도금두께관리 - 균일전착성 - 합금조성 ο 불량원인분석및해결방안도출 - 불량률감소 지원내용기술지원前기술지원後공정개선및작업표준서재작성도금액분석방법도출 1 800 >1, 000 20 % 15 % 30 % 향상 10-20 wt.% 12-18 wt.% 10 건 / 월 1 건 / 월 비고
4. 기술지원성과및효과 1) 해당기술적용제품 ο 적용제품명 : Bolt, Nut, Bracket, ο 모델명 : 아연및아연합금도금자동차부품 2) 품질및가격 구분 경쟁제품 해당기술적용제품지원전지원후 비고 경쟁제품대비품질 Zn-Ni 합금도금제품 10 건 / 월 1 건 / 월 납품업체품질검사내식성 1,000시간 경쟁제품대비가격 Zn-Ni 합금도금제품 1,800 원 /kg 1,400 원 /kg 도금단가 객관화된 DATA 를근거로작성 3) 원가절감효과구분 절감금액 비고 원부자재절감 180 백만원 / 년 ( 60 %) 인건비절감 120 백만원 / 년 ( 40 %) 계 300 백만원 / 년 ( 100 %) 공정개선및품질향상등으로인한절감효과반영 4) 적용제품시장전망 ( 매출성과 ) 구분 당해연도매출 차년도예상매출 전년대비증가비율 비고 내수 2, 230 3, 032 백만원 / 년백만원 / 년 36 % 수출 0 천달러 / 년 200 천달러 / 년 > 100 % 계 2, 230 3, 240 백만원 / 년백만원 / 년 45 % 참고 ) 1. 적용제품주요수출국 : 일본 2. 작성당시환율기준 : 1, 039 원 / US $
5) 수입대체효과모델명 당해연도수입액 차년도수입액 수입대체금액 비고 천달러 / 년 천달러 / 년 천달러 / 년 천달러 / 년 천달러 / 년 천달러 / 년 계 천달러 / 년 천달러 / 년 천달러 / 년 6) 해당기술의기술력향상효과 - 수출용아연도금부품의내식성향상으로수출규격합격 ( 수출개시 2008년 5월, 수출금액약 2만달러 / 월 ) - 기술력향상에의한기업능력향상인증획득 이노비즈 유망중소기업확인 벤처기업확인서 7) 기술적파급효과 - 생산공정개선및작업표준화에의한공정안정화로생산성안정 - 액분석방법설정및관리방안설정으로품질안정화 - 도금층특성개선으로품질향상 - 불량률감소로인한생산성향상및생산원가절감 5. 적용기술인증, 지적재산권획득여부 1) 규격, 인증획득 인증명품목인증번호승인기관인증일자 INO-BIZ 제 8021-0524 호 부산울산지방중소기업청 2008. 3. 5. 유망중소기업지정제 2007232 호부산은행 2007. 11. 2. 벤처기업제 20080200533 호기술보증기금 2008. 3. 11.
2) 지적재산권 종류명칭번호 발명자 ( 고안자 ) 권리자 실시권자 비고 ( 등록, 출원 ) 6. 세부지원실적 항목 지원건수 지원성과 기술정보제공 32 건 Zn-Ni 합금도금관련국내외기술정보자료 시제품제작 0 건 양산화개발 0 건 공정개선 0 건 품질향상 6 건 밀착불량, 이물질부착, 내식성개선등과관련된불량원인분석 - Zn-Ni합금도금액의 Zn, Ni 성분분석 - 3가크로메이트처리액의처리량에따른 금속성 시험분석 4 건 분변화량 (Cr, Fe, Zn) 분석 (2건) - Zi-Ni합금도금액및아연말처리후의도금액성분변화분석 수출및해외바이어발굴 0 건 교육훈련 6 건 - 아연도금의전처리관리기술 - 아연도금욕의관리포인트 - 아연계합금도금의관리포인트 - 크로메이트처리액의관리포인트 - 아연도금의기초적인지식 - 크로메이트처리의방법 기술마케팅 / 경영자문 0 건 정책자금알선 0 건 논문게재및학술발표 0 건 사업관리시스템지원실적업로드회수 18 건 참여기업방문회수 18 건 Zn-Ni합금도금층의내식성향상기술협의외 17건 기타 0 건 상기세부지원실적에대한세부내용첨부
7. 종합의견 - 본기술지원사업을통하여생산공정의종합적검토및작업표준설정, 도금공정과관련된액의분석방법및관리방법습득으로공정안정화와이에따른품질안정화달성 - 불량발생의원인분석및해결을통하여원가절감및생산성향상은물론제품납기지연문제를해결 - 기업의기술력향상및매출증가에의한재정적견실로이노비즈, 유망중소기업, 벤쳐기업확인서획득 ᅳ 도금층의품질향상을통하여수출규격합격으로아연도금자동차부품의수출가능
연구과제 ( 세부과제 ) 성과 1. 과학기술연구개발성과 논문게재성과 2. 사업화성과 특허성과 출원된특허의경우 등록된특허의경우
사업화현황 고용창출효과
세부지원실적증빙내용 1. 참여기업현장방문 : 18 건
2. 기술정보제공 : 32 건
3. 시제품제작 : 건 4. 시험분석 : 4 건
5. 기술지원실적업로드 : 18 건
목 차 제 1 장사업의개요제1절기술지원필요성제2절기술지원목표제3절기술지원내용 제2장국내외기술현황제1절세계적수준제2절국내수준제3절국내 외의연구현황 제 3 장기술지원수행내용및결과제1절기술지원수행내용제2절기술지원성과 제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도제1절지원목표의달성도제2절기술발전기여도 제 5 장기술지원결과의활용계획 제 6 장참고문헌 부록
제 1 장사업의개요 제 1 절기술지원필요성 ο 참여기업의현황및애로기술금강금속은각종자동차부품을도금하여매출의약 70% 이상을현대자동차에납품하는업체이다. 기존에적용해오던아연도금을아연-니켈 (Zn-Ni) 합금도금으로전환되면서이에따른자동차원청업체로부터의고내식성제품을요구받고있으나, 도금약품및도금공정의불안정으로인하여제품의품질이균일하지않은관계로내식성이떨어지고, 원가상승과납품시기지연등의문제가있어이에대한해결이시급한실정이다. < 애로기술 > - 공정검토에의한품질안정화및생산성향상 - 전처리용액, 도금용액, 크로메이트용액등의분석및관리방안 - 도금층의특성평가기술확립및품질향상 - 도금불량 ( 균일성, 밀착성, 얼룩등 ) 의원인분석및해결방안도출 제 2 절기술지원목표 ο 자동차부품용 Zn-Ni 합금도금제품의품질향상 - 현장도금공정표준화및최적도금조건확립 - 도금액및크로메이트용액관리표준화 - 도금층의성능평가방법확립 - 도금층의품질향상방안강구 - 불량발생율최소화
제 3 절기술지원내용 ο 생산공정검토및작업표준설정 - 전체생산공정검토 - 작업조건변수에따른물성변화측정 - Database 작성및작업표준설정 ο 처리액분석및액관리방안설정 - Zn-Ni 합금도금액 - 3가크롬크로메이트용액 ο 도금층특성개선및평가방법확립 - 외관및내식성 - 도금두께및균일전착성 - 합금조성 ο 불량항목조사및원인분석 - 소재, 공정, 형상별불량유형분석 - 불량원인분석및해결방안도출 ο 기술정보자료제공
제 2 장국내외기술현황 제 1 절세계적수준 희생양극의원리를이용한아연도금이사용된이래내식성을증가시키기위한방안의하나로 Zn-Ni, Zn-Fe 합금도금이개발되었으며이들합금도금층은순아연도금층에비하여 4-5배의내식성을갖을뿐만아니라열처리에의해서도내식성이 60-80% 유지되기때문에도금단가가높음에도불구하고고내식성을요구하는자동차부품에는이의적용이지속적으로증가되고있는상황이다. Zn-Ni 합금도금액은황산욕, 염화욕, 알칼리욕, 암모니아욕등이있으며현재현장에서는알칼리욕이많이사용되고있다. 타도금에서와도마찬가지로이합금도금의약품들은유럽의 Coventya사나 Atohtech 사등에서개발되어국내에서도수입되어판매사용되고있으며국내시장의주류를이루고있다. 일본에서는 Dipsol 사와日本表面化學주식회사등에서개발되어판매되고있으나유럽시장의제품에비하여단점이많이노출되어일본제품의국내의사용량은축소되어있는실정이다. 이들도금의산업분야에적용을위해서는도금액의수명과성능이개선되어야하며도금층의외관과균일전착성의향상, 불순물에대한민감도저하등을위하여도금액조성의 modify 및첨가제의개발이필요하다. 또한, Zn-Ni 도금층의내식성은 Ni의함량이 13 % 일때가장높은것으로알려져있으며도금층단독으로사용되기보다는크로메이트처리를병용하여염수분무시험 1, 000 시간이상의내식성을가질수있다. 근래에와서는 3가크롬크로메이트를사용해야하기때문에이에대한지속적인연구개발도필요하다. 제 2 절국내수준 국내에서의 Zn-Ni 합금도금은주로내식성이크게요구되는자동차부품을중심으로적용되고있으며매년약 20% 의매출증가를보이고, 주로 bolt류, pipe류, clip 류등에적용된다. 현대자동차에서는아연도금이적용되던많은부분의조립부품에 Zn-Ni 합금도금으로전환하여적용하고있으며그물량은일본에서사용하고있는양보다적지않은것으로알려져있다.
사용되는도금액은도금부품의신뢰성을확보하기위하여전량국외에서수입하고있으며전작업조건범위내에서합금조성량이균일하고균일전착성이우수한알칼리욕을주로사용한다. 그러나알칼리욕은다른황산욕이나염화물욕에비하여기술적자료가적고국내에서도개발의역사가짧은 3가크롬크로메이트를병용하여사용하기때문에품질에문제가생기는사례가잦은편이다 제 3 절국내 외의연구현황
제 3 장기술지원수행내용및결과 제 1 절기술지원수행내용 1. 표준공정설정 가. 아연니켈합금도금라연공정도
나. 아연도금라인공정도
다. 작업현장사진
라. 도금액성능평가 정해진작업조건을관리하는데있어서도금액기본조성성분분석은쉽게분석하여수행할수있지만, 미량의유기물과그분해생성물질그리고금속불순물에대한미량분석은쉽게실시하기곤란하기때문에이들불순물과분해생성물등이도금에어떠한영향을미치는지를알수있는방법이바로할셀시험으로가능한것이다. 뿐만아니라전류밀도분포, 성분변동, 첨가제허용범위, 도금작업온도, ph, 교반비율, 양극효율등많은작업조건까지도작은규모로만들어진할셀시험장치를사용함으로써신속하게알아볼수있게된다. 따라서전기도금에있어서도금액관리나도금기술개발에는할셀시험이많이사용되고있다. 할셀을사용하면음극전류밀도, 온도, ph등의전기적용상태를파악하고, 도금액조성과첨가제그리고불순물이도금의특성에미치는영향력을검사할수있다. 할셀시험에서음극시편에석출된도금표면을관찰하면적정전류밀도범위를알수있고, 그범위내에서주어진도금액의온도, ph, 도금액조성, 첨가제그리고불순물등을기술적으로관리하여훌륭한도금을할수있게된다. 뿐만아니라음극에석출된도금으로정상적인물리적, 기계적성질을파악할수도있으므로도금액의성능을평가할수있는훌륭한도금장치이다. 그림 1에사다리꼴형표준할셀 (267ml) 의모형도를나타내었다. 그림 1. 사다리꼴형 267 ml표준할셀모형도 그림에서나타나듯이할셀시험에서음극면은양극면에대해서평행이아닌경사면 (29 ) 이되도록할셀에설치하는데그이유는양극표면을기준으로음극표면의경사면이양극에서멀어질수록전류밀도가적어지게하여공급되는총전류가양극에서가까운곳과먼곳의표면에규칙적으로변화된전류밀도로형성되어지게하기위해서일정한경사면이되도록규정되어진것이다.
이러한연유로높은전류밀도에서부터낮은전류밀도에이르기까지규칙적인전류밀도로 1개의음극표면에도금이되도록하여도금된표면을관찰함으로써도금상태를비교평가할수있게한것이다. 본실험에사용된도금액조성과할셀시험조건은다음과같다. 소재는철판을사용하였으며, 도금된할셀시편을금강금속과 KIMS에서각각전류밀도별로형광도금두께시험기로도금두께를측정하여비교하였고, 정확한두께확인을위하여단면을절단하여광학현미경으로두께를관찰하여형광도금두께측정기의데이터와비교분석을하였다. 표 1. Hull Cell 도금층두께측정비교 도금두께측정을한결과금강금속에서 X-Ray도금두께측정기로측정한값은현미경측정값의근사치로결과가나왔는데비해, KIMS에서보유하고있는 CMI 형광도금두께측정기로측정한결과치에서는오류가있는것으로판단되었으며, KIMS 표준시편에문제가있는것을판단되어금강금속의 X-Ray 도금두께측정기의표준시편으로 Calibration하여두께를측정하였다. 또한전전류밀도범위에서광택이양호한도금층을얻을수있었다.
2. 도금및크로메이트욕분석및관리 가. 도금액분석방법 (1) Zn 및 NaOH 성분분석 계산 : 금속 Zn (g/l) = 1.308 x 0.1M-EDTA 소비ml (B ml ) x factor NaOH (g/l) = 8 x 1M HCI 소비ml (A ml ) x factor
(2) Na 2 CO 3 성분분석 계산 : Na 2 CO 3 (g/l) = [(A - B - 0.153 x Zn 농도 (g/l)/f] x 10.6 x factor
나. 도금액의 Zn 및 Ni 성분비율분석및분석방법검토 아연-니켈합금도금액을작업기준에따라액을건욕하고작업을진행함에따라아연과니켈의성분비의변화를관찰하기위하여건욕을하였을때와아연말처리를하였을때, 그리고작업을어느정도진행하였을때의변화를표2에나타내었다. 또한표 3에 ICP와습식분석을통한성분 Data를상호비교하여보았다. 표 2. 아연 - 니켈합금도금액에서작업시간에따른아연과니켈의성분변화 표 3. 아연 - 니켈합금도금액의분석방법에따른성분변화 ICP 분석결과건욕을하였을때와아연말처리를하였을때에는 Zn성분은미달되었으며, Ni성분은기준보다초과하는양이검출되었고, 일정한작업을수행하고난후의도금액성분변화는 Zn성분은미달된반면 Ni성분은기준에합당한것으로나타난것으로보아매일도금액분석을통하여 Zn과 Ni의성분비를적정수준으로맞추어줄필요가있다.
또한습식분석을통하여 Zn과 Ni 및 NaOH성분을분석하여보았는데습식분석방법으로는 Zn과 NaOH성분만분석이가능하였고, 습식분석법의데이터와 ICP분석법의데이터가비슷하게나와서습식으로도가능한것으로나타났지만, Ni성분은 ICP나 AA분석기를이용하는방법이외다른방법은없는것으로결과가나왔다. 다. Zn-Ni 도금용크로메이트처리액의성분변화 아연-니켈합금도금용 3가크로메이트처리제의액수명을관찰하기위하여건욕직후부터하루에약 3톤의물량을처리한후의처리액성분변화를 ICP로분석하여표4와같은결과를얻었다. 표 4. 아연 - 니켈합금도금용 3 가크로메이트처리액의생산량별성분변화
그림 2. 아연 - 니켈합금도금용 3 가크로메이트처리액의생산량별성분변화 그림 2에서나타난것과같이생산량이증가할수록 Cr과 Fe성분변화는거의없었지만, Zn성분이증가되었다. 액의관리기준에따르면, Cr관리기준은약 3g/l정도로유지되도록약품보충을해주고있지만, Fe성분은폐기기준이 8g/l로, 생산량의증가에비해 Fe성분의상승분이미미한것을알수있다. 그러나 Zn성분은작업량의증가에따라급속하게증가되는것을알수있다. Zn의폐기기준은 30g/l 로, 작업량이대략 30Ton 정도처리하였을때폐기하도록하는것이좋다. 라. Zn 도금용 3 가크로메이트처리액의성분변화 아연도금용 3가크로메이트처리제의액수명을관찰하기위하여건욕직후부터하루에약 3.5톤의물량을처리한후의처리액성분변화를 ICP로분석하여표5에나타내었다. 표 5. 아연도금용 3 가크로메이트처리액의생산량별성분변화
그림 3. 아연도금용 3 가크로메이트처리액의생산량별성분변화 그림3에서나타난것과같이생산량이증가하여도 Zn과 Fe성분변화는거의없었다. 액의관리기준에따르면, Zn의관리기준은약 3~4g/l가유지되도록하고있으며, Zn의폐기기준인약 8g/l가될때까지연속적으로작업이가능하다는것을알수있다.
3. 불량원인분석및개선 가. 도금두께의균일성 실제품의도금두께분포를측정하기위하여다음의조건으로 ball joint 제품을도금하여부위별두께를측정한결과를나타내었다. 도금액농도및도금작업조건 Ball joint 시험제품의형상
도금된제품의부위별도금두께 전류밀도별도금두께변화, 즉전류효율의변화상태를측정하기위하여헐셀시험을하였고좌로부터 10 와 0.7 의위치의도금두께를측정하였다. Hull Cell 시편의전류밀도별도금두께차이 전류밀도가증가하면전류효율이극격히감소하여전류밀도비보다도금두께의비가훨씬작아져비교적도금두께의불균일도를낮출수있게됨을알수있다.
나. 도금층표면상태및 Ni 함량 (1) Hull Cell 시험편의표면형상및성분분석 ( 가 ) 건욕액 ( 나 ) 자동바렐욕
( 다 ) 수동바렐욕 ο Hull cell시험편 - 건욕액에서는 Ni의함량이대체로높게나타남. - 표면층이대체로평활하고사용액에서는표면에 pit가나타남. - 사용액에서는철분순물의함량이약 2-4% 정도나타남. 실제품의품질평가 ο 바렐도금제품 - 모든제품의표면층이평활하지못하고둥근입자의형상을하고있음. - 표면에많은균열이존재하고있으며, 단면사진에서도나타남. - Ni함량이약 12-15%, 철불순물이약 2-4wt.% 를함유하고있음.
(2) 제품별품질특성조사 1 평면부
2 모서리부 ( 고전류밀도부 )
3 부 ( 저전류밀도부 )
4 부 ( 고전류밀도부 )
5 Bracket 고전류밀도부위 ο 결과요약 : 도금두께두꺼움 표면 Nodule 형성 도금층취약 - 균열발생 도금층조성 - Ni의함량은높아지고 Fe 함량은낮아짐
6 저전류밀도부위 ο 결과요약 : 도금두께얇음 powder 형상의표면층형성 도금층거칠고두께가불균일 도금층조성 - Ni의함량은낮아지고 Fe 함량은높아짐
(3) Ball Joint 제품의도금층의박리문제 ( 가 ) 박리발생원인분석
( 나 ) 표면 SEM 및 EDS 분석
( 다 ) 단면 SEM 및 EDS 분석
(4) 나사부이물질오염
(5) Baking 된도금층내식성개선 수출용고장력볼드부품에적용되는아연도금은수소취성제거를위하여 200 C 정도에서 baking 처리를하게되어있다. 통상적으로내수용베이킹처리품에대해서는 24시간동안백청이발생되어서는안된다. 그러나일본수출용제품은베이킹처리의유무와관계없이염수분무시험 72시간동안백청이발생되어서는안되며, 또한 192시간동안적청이발생되어서는안된다. 이와같은기준에적합한제품을생산하기위해서는현재보다더좋은내식성확보가필요하게되었다. 따라서여러가지공정을검토하고실험을통하여내식성향상을위한실험을하였다. 1 할셀시험을통한내식성실험 도금조건 : 1.0A/dm 2, 25 C, 40 분, Hull Cell Test 시편사용 < 내식성시험결과 >
2 소재의경도확인실험 원소재와도금과활성화처리를하고크로메이트처리를마친소재, 도금만하고베이킹처리를한소재의경도를그림4의 Rockwell Hardness Test로각각확인해보았으나, 원소재나각공정을거친소재모두 HRc 30 이상의경도가유지되는것을확인하였다. 따라서소재의경도에기인한내식성문제는아니라는것을확인할수있었다.
3 현장시편 ( 볼트류 ) 의공정별표면조직 (1,000 배 )
4 XRD 분석결과 5 Baking 조건별도금표면사진 (1,000 배 )
6 Baking 조건별 EDS 분석결과 ( 산소함량의차이점확인 ) 7 시편의염수분무시험 (a) 염수분무시험결과
(b) 염수분무시험전후의시편형상
8 현장시편 ( 볼트류 ) 의조건별내식성시험 (a) 150, 200, 250 3종류로 4시간베이킹처리후활성화처리를하고 3가크로메이트처리후염수분무시험실시 (3차실시 ) 공정 : 도금 Baking처리 ( 온도별 ) 활성화 수세 3가크로메이트처리 수세 건조 염수분무시험 < 염수분무시험결과 > - 1 차
< 염수분무시험결과 > - 2 차
< 염수분무시험결과 > - 3 차
(b) 도금공정의변화에따른내식성시험 (2차실시 ) 각온도별로공정을변화시킨후 4시간베이킹처리를하고활성화처리를한다음 3가크로메이트처리및염수분무시험실시 공정변화 : 도금 활성화 수세 건조 Baking( 온도별 ) 활성화 수세 3가크로메이트 수세 건조 염수분무시험 < 염수분무시험결과 > - 1 차
공정변화 : 도금 활성화 수세 크로메이트 수세 건조 Baking 활성화 3가크로메이트 수세 건조 염수분무시험 < 염수분무시험결과 > - 2 차 (C) 3 가크로메이트처리약품의개선 기존사용하고있던 Alkaline(K사제품 )PERFORMA 285 3가크로메이트처리제대신에일본에서개발된 Cr농도가 2배가량높은 TR-175J (JASCO사) 약품을사용하여기존공정대로처리를하고내식성시험을하였다. 공정변화 : 도금 Baking(200 ) 또는 No Baking 수세 3가크로메이트 (TR-175J) 수세 건조 염수분무시험
< 염수분무시험결과 >
(6) 기타지술지원내용 ( 가 ) 아연 - 니켈합금도금층의내부의 Fe 성분함유유무분석 아연-니켈합금도금의내식성향상을위하여구리시편상에그림5와같은도금셀을이용하여합금도금을하고도금된시편의단면을분석하여도금층내부의 Fe성분유무를분석해보았다. 본실험에사용된도금액조성은다음과같다. 그림 5 도금셀
분석결과 Zn-Ni 합금도금층내부에는 Fe성분이없었으며, 도금용액건욕시도금액색상은자주빛이었으나, 금강금속사용액은붉은색을띠고있었다.
( 나 ) 아연-니켈합금도금후흑색크로메이트층의내식성시험 - 적청발생시까지
제 2 절기술지원성과 1. 기술지원체계및일정
2. 인력및연구기자재활용실적 가. 수행인력
나. 연구가자재
제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도 1. 기술적달성도 2. 원가절감효과 3. 매출증가
4. 인증서획득 제 5 장기술지원결과의활용계획 본기술지원사업을통하여생산공정의종합적검토및작업표준설정, 도금공정과관련된액의분석방법및관리방법습득으로공정안정화와이에따른품질안정화달성하였고불량발생의원인분석및해결을통하여원가절감및생산성향상은물론제품납기지연문제를해결하였다. 도금층의품질향상을통하여수출규격합격으로아연도금자동차부품의수출가능하여월약 2,000 만원의수출을시작하였으며기업의기술력향상및매출증가에의한재정적견실로이노비즈, 유망중소기업, 벤쳐기업확인서를획득하였다. 이상의실적과생산기반구축경험을통하여향후점차고내구성이요구되는자동차부품의표면처리에본기술을적용하여생산성향상과품질증대, 원가절감등을추구하며이러한강점을살려자동차부품분야와각종기계부품분야에신수요를창출할계획이다.
제 6 장참고문헌 1. Alkaline zinc-nickel (12~15%) process (PERFORMA 280.5) 2. Black passivation for zinc/nickel 12~15%(FINIDIF 728.2) 3. Black passivation for zinc/nickel 12~15%(FINIDIF 728) 4. Bight blue passivation for zinc-nickel 12~15%(FINIDIF 128) 5. Trivalent Chrome Transparent Passivation for Electrolytic Zinc-Nickel (12~ 16%)(FINIDIF 128.5) 6. Electrochemical behavior of zinc-iron intermetallic in an aqueous solution containing NaCl and ZnSO 4 7..Effects of pre-treatments on the corrosion properties of electroless Ni-P layers deposited on AlMg2 alloy 8. Development of a New Electrodepdsition Process for Plating of Zn-Ni-X Alloys I.Corrosion Characteristics 9. Dependence of coating characteristics on deposition potential for electrodeposited Zn-Ni alloys 10. The corrosion resistance of electrodeposited zinc-nickel alloy coatings 11. Corrosion resistance of a Zn-Ni electrodeposited alloy obtained with a controlled electrolyte flow and gelatin additive 12. Corrosion of Zn alloy electrodeposits: morphology and structural changes 13. Corrosion behavior of pulse-plated Zn-Ni alloy coatings on AZ91 magnesium alloy in alkaline solutions 14. Corrosion behaviour of chromated Zn and Zn alloy electrodeposits 15. Chromiting, chromium(vi)-free Passivating Basecoat for Dletacoll on Zinc and Zinc Alloys 16. Corrosion of Ni-Zn Electrodeposited Alloy 17. Effect of Corrosion Products on the Atmospheric Corrosion of Electrdeposited Zinc and Zinc Alloy Coatings 18. Protective properties of epoxy coatings electrodeposited on steel electrochemically modified by Zn-Ni alloys 19. A Cathodically-Deposited Mineral Coating for Replacement of Cr (VI) and Cr(III) Treatments of Zinc 20. Microstructure and corrosion resistance of electrodeposited zinc alloy coatings 21. Electrodeposited zinc alloy coatings 22. Electrochemical studies of zinc-nickel codeposition in sulphate bath
23. The effects of substrate material on the microstructure of pulse-plated Zn-Ni alloys 24. Substitution of Cr(VI) - containing chromate coatings by the European automobile industry 25. Study of the corrosion propeties of zine-nickel alloy electrodeposits before and after chromating 26. Study of phase composition of Zn-Ni alloy electrodeposited in acetate-chloride electrolyte at a temperature of 50 27. Residual stress distribution in electroplated Zn-Ni alloy layer datermined by X-ray diffraction 28. Zn-Ni alloy deposits obtained by continuous and pulsed electrodeposition process 29. An-Ni alloy coatings pulse0plated on magnesium alloy 30. Zine-nickel alloy coatings electrodeposited from a chloride bath using direct and pulse current 31. The effects of substrate material on the microstructure of pulse-plated Zn-Ni alloys 32. The metallurgy of zine-coated steel