크롬 도금 (chrome plating)

크롬 도금 (chrome plating)

개요

장식용으로 사용하는 크롬도금과 공업용으로 사용하는 경질 크롬 도금이 있다. 보통 장식용으로 사용하는 크롬 도금은 장식의 목적으로 니켈 도금 위에 10 마이크로미터 정도로 수행하면 거울과 같은 표면을 가진다. 예를 들면 자동차 핸들이 있다. 강에 도금할 경우에는 부착력 향상을 위해 구리 도금을 하고 니켈 도금을 한다. 경질 크롬도금은 앞선 장식 목적과 달리 최대 1000 마이크로미터 의 니켈 도금으로 마찰이나 마멸 성능을 향상이기 위해 산업용 장비에 많이 사용된다.

장식용 크롬 도금 (도금이 얇지만 멋지다) 경질 크롬 도금 (멋없지만 도금이 두꺼워서 강하다)

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장식 크롬도금 

두께는 0.05 에서 0.5 ㎛ 가 있으나 보통 0.13~0.25 ㎛ 가 많이 사용된다. 대게 니켈 도금 위에 적용된다. 강, 알루미늄, 플라시팀, 구리 합금, 아연 합금 등에 적용된다. 장식용 도금은 매우 강한 부식성을 가지고 있어 차량용 부품, 주방 용품등에 사용된다. 대기 중에서 변색이 안되고 색상이 아름답고, 내구성, 내마모성과 내식성이 좋다.

*도금층을 필요이상 두껍게 하면 도금면에 핀홀 (PIN HOLE), 균열 등이 많게 되므로 도금두께가 0.5㎛이하로 한다. 

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공업용 (경질) 크롬도금

코팅되는 소재에 따라 경도가 65-69 HRC 가 되어 무척 단단하다. 보통 두께는 200~600 um 이며 극한 마모 환경에서는 1000 um 나 그 이상도 한다. 두께가 두꺼워지면 표면 결함이 증가하고 거칠어진다. 그리고 소재에 핀홀이나 갈라짐이 있는 경우, 크롬도금의 부착성이 나빠진다. 

코팅을 한 후에 전체 두께를 일정하게 조절하고 형상 정확도를 위해 그라인딩을 하거나 거친면을 매끄럽게 하기 위해 랩핑을 하기도 한다. 

특징

경도가 크고 마찰계수 작아 내마모성 뛰어나다. 내열성, 내식성이 좋다.

전착시 발생하는 내부응력으로 Hv 700-1.000의 고경도가 가능하다.

염산이외의 산에 부식이 않된다.

다른물질이 쉽게 떨어지는 이형성이 좋아 금형에 사용되기도 한다.

균일전착성, 피복력등 도금 성질이 대단히 나쁘다.

적용부품

각종 Stopper등 충격을 받는 부품

제품 등으로 부터 항상 마찰이 있는 부품

공정

황산기가 첨가된 무수크롬산 (CrO3) 용액에서 6가크롬 (Cr+6) 을 전기적으로 환원시키는 방법을 사용한다. 

철강 또는 납합금등 불용성 양극을 사용하여 도금액속의 크롬산에서 전기분해에 의해 크롬을 석출 표면에 도금한다. 

Cu, Ni 등은 하지도금 없이 직접 두껍게 도금한다.

내식성

공업용 크롬도금은 일반적으로 도금층에 갈라짐이 발생한다. 이 갈라짐은 도금두께가 50㎛ 까지는 소재까지 관통하고 있어서 침입한 액에 의하여 소재가 부식된다. 예를 들면, 철에 크롬도금 한 것을 물속에 담궈 놓았을 경우, 크롬도금의 핀홀이나 갈라짐이 소재까지 관통되고 있지 않다면, 도금면은 부식되지 않는다. 그러나 만일에 소재까지 관통된 핀홀이나 갈라짐 같은 것이 있다면 물속에 전해질에 의해 철, 크롬사이에서 국부전지가 형성되어 철이 급속하게 용해된다. 공업용 크롬도금의 갈라짐은 도금의 조건 이외에도 도금 후의 그라인더 연삭 같은것에 의해서도 달라진다. 그라인더 연삭으로 끝맺음질을 한 도금면은 100㎛ 도금두께에서 갈라짐이 소재까지 관통되어 있을 경우가 대부분이며, 때로는 200㎛의 두꺼운 도금에서도 좋은 내식성이 얻어지지 못할 때가 있다. 더욱이 도금의 내식성에는 도금의 밀착성도 관계되고 있다. 이 때문에 도금두께는 충분하더라도 두께에 관계없이 소재가 전기화학적으로 급속하게 부식 당하는 경우가 가끔씩 나타나게 된다.

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참고 싸이트

https://en.wikipedia.org/wiki/Chrome_plating

http://blog.daum.net/cial-chem/16