검색을 하다 보니 우리 회사에 크롬 도금 원리와 비슷한 공정의  글이 있어서올려 봅니다.

*크롬도금

목적은 녹슬지 않는 아름다운 광택표면으로 하는 것과 마모에 강하게 하는 것의 두 가지가 있다. 보통 크롬산에 황산근(黃酸根)과 같은 산근을 가한 용액을 사용하여 전기도금을 하는데, 양극에는 크롬의 금속은 사용하지 않고 납과 같이 황산에 침해되지 않는 것을 사용하며 액 중의 크롬의 감소분은 크롬산으로 보충하여 전착(電着)을 계속한다. 아름다운 광택이 주가 되는 경우의 도금 두께는 2/10,000~1/1,000mm까지로서, 식기 ·기타 일용품에서 황동의 표면에 도금한 것이 많이 쓰인다.

마모에 견디는 쪽은 경질 크롬도금이라고 하여 두께는 마모수명의 필요도에 따라 바뀌지만 5/1,000에서 수분의 1mm에 미친다. 카메라렌즈의 나사고정부분, 정밀기계의 끼워맞춤 부분, 주형의 내면, 인쇄용 판면 등의 마모방지에 사용된다.

크롬도금에 사용하는 액속의 크롬산 ·황산근의 농도에는 고농도와 저농도가 있다. 액의 농도 ·온도, 전류의 밀도, 즉 도금조건에 따라 아름다운 광택있는 면을 얻을 수 있다. 크롬도금은 각종의 도금 중에서도 가장 일반적인 것이며 오래 전부터 널리 사용되고 있다.

1. 목 적

높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 미려한 장식성 요구되는 (장식크롬)경우나 내약품성을 요구하는 부품에 적용한다.

2. 특 성

1) 장식 크롬도금

① 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 큼.

② 색상이 아름답고, 내마모성과 내식성이 좋음.

③ 도금층을 필요이상 두껍게 하면 도금면에 핀홀(PIN HOLE), 균열등이 많게 되므로 전체적으로 도금두께가 0.5㎛이하가 되어야 함.

2) 공업용(경질) 크롬도금

① 황산기가 첨가된 무수크롬산(CrO3)용액에서 6가크롬(Cr+6)을 전기적으로 환원시키는 방법을 사용한다.

② 타도금에 비해 음극전류효율(제품상에서)이 10-20%정도로 매우 낮아 균일전착성, 피복력등 도금욕의 성질이 대단히 나쁘다.

③ 도금층 결정입자의 미세화와 전착시 발생하는 내부응력으로 Hv 700-1.000의 고경도가 가능하다.

④ 뛰어난 내마모성, 저마찰계수, 윤활성, 내열성, 내식성보유.

⑤ 염산이외의 산에 부식이 않된다.

⑥ 다른물질이 쉽게 떨어지는 이형성이 좋다.(→금형사용)

⑦ 위특성으로 인해 자동차, 항공기, 선박부품, 섬유/인쇄/화공용 산업기계부품,공구,금형등 사용범위가 광범위하다.

3) 경질 크롬도금의 표면피복특성

크롬도금은 소재의 표면상태에 상당히 민감한데 석출되고, 凹부에는 도금이 두껍게 석출하지 않는 경향이 다른도금에 비해 대단히 심하다. 이와 같이 제품 두께별 편차 및 표면 조도차에 의하여 균일전착성이 상당히 나쁘게 되므로 이에 알맞은 양극 및 보조음극을 사용해야 한다. 방지할수 있다.

4) 소재표면형상과 경질크롬도금의 피복능력관계

소재에 핀홀이나 주물소, 갈라짐 같은 것이 있는 경우 이것을 크롬도금으로 메우는 것은 크롬도금의 부착성이 나쁘므로 곤란하다. 즉 크롬 도금은 그 두께의 증가와 더불어 표면의 결함이 확대되는 것이 일반적인 경향이다. 따라서 이와 같은 구멍이나 갈라짐은 크롬도금의 문제점으로 되는 경향이 많으므로 소재에 이와 같은 결함이 있어서는 곤란하다.

5) 경질(공업용) 크롬도금의 내식성

크롬도금의 내식성을 생각할 때에는 크롬자신의 내식성과 도금에의 내식성을 분리해서 생각해야 한다.크롬금속은 화학약품에 대하여 내식성이 있어서 내마모성이 필요하지 않더라도 다만 내식성 때문에 사용되는 경우도 많다. 공업용 크롬도금은 일반적으로 도금층에 갈라짐이 발생한다. 이 갈라짐은 도금두께가 50㎛ 까지는 소재까지 관통하고 있어서 침입한 액(부식성)에 의하여 소재가 부식되거나 또는 그 액을 전해액으로 하는 소재와 크롬의 국부전지 작용에 의하여 소재가 급속히 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. 크롬은 철보다 이온화경향이 크지만 대기중에서 부동태화 되므로써 철이 양극이 되어 용해하게 된다. 크롬도금의 갈라짐 발생은 도금욕의 조성이나 전착조건에 의하여 크게 달라지는 것이며,이런점을 보완한 크랙후리(CRACK FREE)크롬도금은 내식성은 뛰어나지만 경도가 낮으며 수요관계가 적어 널리 쓰이지 못하고 있다. 이상과 같이 공업용 크롬도금의 갈라짐은 내식성에 큰 관계가 있으나 도금의 조건 이외에도 도금후의 그라인더 연삭 같은것에 의해서도 그 발생상황이 달라진다. 그라인더 연삭으로 끝맺음질을 한 도금면은 100㎛ 도금두께에서 갈라짐이 소재까지 관통되어 있을 경우가 대부분이며, 때로는 200㎛의 두꺼운 도금에서도 좋은 내식성이 얻어지지 못할때가 있다. 더욱이 도금의 내식성에는 도금의 밀착성도 관계되고 있는 것같다. 물속이나 습기가 많은 상태에서 사용되는 두꺼운 크롬도금의 부식상황을 관찰해 보면 밀착력의 양호여부는 밀착면적이 크고 작은데에도 관계가 되고 있다.밀착력이 약한 도금일 때에는 밀착된 부분과 밀착되지 않은 부분이 있어 이 때문에 사용할때의 가열, 냉각의 되풀이와 외부로부터 압력의 되풀이 등에 의하여 상당히 두꺼운 도금이라도 갈라짐이 소재에 까지 관통되어 부식이 일어나게 되는 것이다. 이 때문에 도금두께는 충분하더라도 두께에 관계없이 소재가 전기화학적으로 급속하게 부식 당하는 경우가 가끔씩 나타나게 된다.

6) 부식성 분위기에서의 사용부품과 부식양상 :

내마열성과 내식성이 요구되는 부품에 대해서 크롬도금이 많이 사용되고 있는데,가끔 부식으로 인한 클레임이 있을 경우가 있다. 크롬도금은 크랙(갈라짐)이 있는층이 몇중으로 겹쳐져서 구성되어 있기 때문에 두꺼운 도금이라도 소지까지 통하는 세공(細孔)이 존재한다. 실용상으로서는 꽤 큰 내식성을 기대할 수도 있지만, 그것은 사용중에 다른 개재물로 인해서 아워지든가 또는 구불구불한 세공이기 때문에 부식성인자가 소지까지 도달하지 못하기 때문 이다.그러나 수용액 등에 접하는 경우에는, 이것이 모세관 현상으로 인해서 소지까지 도달 하므로써 소지의 부식을 가져다 주는것이며, 펌프축류에서 흔히 볼수 있는 현상이다.