안녕하십니까?
기계제작기술사 강순식 입니다.

최근의 차량, 가구, 전기기기, 건축 관계 등에는 알루미 재료를 많이
사용합니다.
이 알루미늄은 도료의 부착이 불량하고 순 알루미를 제외하고는 대기
중에서의 내식성이 부족하므로 탈지한 면을 기계적으로 처리하거나
적당한 화학처리를 하여 부착성과 내식성을 부여하는 전처리를 실시
합니다.
다음은 전처리의 방법으로

1)기계적 처리
알루미 주물 등을 철면의 처리와 동일하게 처리하는 방법으로 쇼트
블라스트나 와이어 브러시로써 스틸을 연마합니다. 알루미늄은 무르므로
여분으로 많이 되지 않게 주의하면서 처리합니다. 또한 철제인 와이어
브러시 등은 피하고 알루미늄면에 이물이 남지 않게 합니다.

2)화학적 처리
크롬산염이나 인산염의 화성피막이나 양극 산화피막을 가장 많이
사용합니다.
어느 것이나 조밀하고 단단한 무정형 결정의 피막을 만들면 상온 및
단시간으로 처리할 수 있습니다.

1.화성 피막 : 크롬산염 피막은 내식성이 우수하나 공해로 인하여
배수처리가 필요하므로 인산염 피막법을 많이 사용하게 되었습니다.
탈지는 트리클로로 에틸렌 증기나 알카리액을 사용하고 중화와 에칭으로
초산이나 크롬산계 액에 침지한 후에 화성액에 침지하게 되면 1∼5분
정도로 화성 피막이 됩니다. 탈지에 강알카리액을 사용하는 것은 바람직
하지 못하며 5∼10％정도의 농도로 희박하게 하여 가온 처리를 합니다.
화성처리 후에는 가급적 온수로 세척하여 그대로 건조하거나 열풍건조를
합니다.

2.양극 산화 피막 : 알루마이트(Alumite) 처리라고 부르는 것으로, 물품
을 양긍으로 하여 수산이나 유산액중에서 전해하면 양극에서 나오는
산소가스로 인하여 물품의 표면이 산화되어 단단한 산화 피막이 균일하게
형성됩니다. 이 산화 피막은 내식성이 있으며 도료와의 부착도 좋습니다.
또한 크롬산 피막과 비교하여 산 등에 대하여 강합니다.
그리고 알루마이트는 그대로도 아름다운 피막이므로 알루미 섀시나
가구와 기타에 많이 사용되고 있으나 도장 바탕용으로서는 막의 두께가
얇은 것으로 충분하여 실링(Sealing) 처리 등이 생략되는 일이 많습니다.
또한 자연발색 처리의 것은 고층빌딩의 벽면 등에 사용됩니다.

3)워시 프라이머 마무리
바탕 처리 프라이머는 에칭 프라이머라고 부르는 것으로 화성피막이나
양극산화대신 사용합니다. 징크 크로메이트 안료가 함유되어 있으므로
형성된 피막은 방청력이 있으며 도장 바탕으로서 우수한 성질이 있습니다.
탈지는 용제로서 제거하나 트리클로로 에틸렌 증기를 사용하며 습기나
수분이 있으면 도장할 때에 브러싱이 생길 때가 있습니다. 이러한
현상은 물품을 가온하여 방지할 수 있으나 이와 같은 때에는 그 부분을
탈거하여 보수합니다. 또한 이 프라이머에는 1액형과 2액형 혼합형이
있으나 보통 2액형이 좋은 피막을 얻게 됩니다.

좀더 자세히 설명드리면
알루마이트(Alumite),양극산화(陽極酸化),애노다이징(Anodizing)
위의 3가지의 용어는 오늘날 거의 같은 뜻으로 사용됩니다.
알루마이트란 알루미늄의 표면에 산화물의 얇은 막을 붙임으로써 내식성
내마모성을 강하게 하는 표면처리법이나 그 제품을 말하는데
Al은 거의 양극처리를 하므로 양극산화(陽極酸化)라고 일컬으며 해방후
일본에서 성행했던 교류옥살산법이 국내에서 성행했으므로 일본에서는
옥살산 법을 알루마이트라고 칭하여 국내에서도 그렇게 칭하여져 온
것입니다.
구미에서는 직류황산양극산화법(直流黃酸陽極酸化法)을 애노다이징
(Anodizing)이라 칭하여 성행하였으며, 금속에 얇은막을 입히기 위해
전기분해를 한다는 뜻을 Anodize 라고 영문으로 표기합니다.
즉,양극산화(陽極酸化)는 원어로 애노다이징(Anodizing)이란 것입니다.
최근 전도성 아노다이징 처리기술이 실용화되면서 크로메이트기술을
완전히 대체하는등 전자·통신분야 기구물의 표면처리분야에 새바람이
일고 있습니다.
특히 통신장비의 경우 크로메이트처리를 도전기능 때문에 어쩔수 없이
쓰고 있으나 이 기술이 개발되면 현재 60~70% 이르는 크로메이트
물량이 100% 교체될 것으로 내다 보고 있습니다.
이는 도전성 아노다이징은 기존 크로메이트에 비해 경도와 내식성이
탁월하기 때문입니다.
실제 아노다이징의 염수분무시험에서 견딜수 있는 시간은 336시간인데
비해 크로메이트는 절반도 안돼 통신관련 업체들의 관심이 집중되고
있습니다.
다음은 아노다이징 기술의 원리로
알루미늄피막은 Al소재에 수직인 미세구멍을 가진 셀「Cell」의 집합체
인데 이 미세공을 이용해 Al상에 전기도금하는게 가능하고, 2차 전해착색
하는 것도 가능해집니다.
따라서 Al상의 도금과 같이 미세공의 바닥에 존재하는 베리어(Barrier)
층을 파괴, 용해 또는 얇게하여 부전압의 구멍에 금속을 충진시키면
도통 알루마이트를 얻는게 가능해집니다.
알루미늄은 화학적으로 활성인 금속이지만 건조한 대기중에서는 아름
다운 광택을 유지하는데 이는 표면에 생성된 무색투명한 산화피막의
보호작용 때문입니다.
그러나 대기중에서 자연적으로 생성한 산화피막은 10~100Å 정도로 얇아
이것만으로는 충분하게 방식의 목적을 수행하지는 못합니다.
따라서 재료의 표면에 강하게 밀착한 산화피막을 인공적으로 생성시켜,
내식성을 증가시킴과 동시에 내마모성과 장식성 가치도 높이기 위한
여러가지 표면처리기술이 활발히 개발되고 있습니다.
특히 어스「Earth」의 특성, 전자파차폐를 위해 전도성을 요구하거나
절연 특성을 요구하는 전자부품 분야에서의 알루미늄 사용이 크게 늘고
있어 관련기술의 개발도 활발해지고 있는 추세입니다.
더욱 방식성, 내구성, 도전성등의 특성을 갖춘 알루마이트피막 생성
요구가 늘면서 이에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있습니다.

참고로 크로메이트 처리는
대표적인 화성 처리법으로 내식성 부여의 뒤처리법으로서 또 도장 기초
용으로서의 밀착성 향상에 극히 유효한 방법입니다
크로메이트처리는 아연도금이나 알루미늄, 마그네슘 합금의 방청 처리
로서 효과적 도장 밀착성 이 양호합니다. 공예품 등에서 다체로운
고대색을 쉽게 얻을 수 있으나 단점으로 마찰에 약하며 폐수처리가
필요합니다.

결론적으로 알루마이트처리와 애노다이징처리는 동일한 방법으로
최근에는 크롬산염 피막이나 인산염 피막대신 산에 강하고 경도와
내식성이 뛰어난 애노다이징처리를 선호합니다.

감사합니다.