표면 처리 공정의 21가지 유형 살펴보기

표면 처리란 무엇인가요?

표면 처리는 기판 소재의 표면층을 수정하여 기계적, 물리적, 화학적 특성을 향상시키는 정교한 공정입니다. 이러한 공학적 표면 변경은 향상된 내식성, 내마모성, 미적 매력 또는 기타 특수한 기능 요구 사항과 같은 특정 제품 요구 사항을 충족하는 것을 목표로 합니다.

금속 주물의 경우 몇 가지 고급 표면 처리 방법이 사용됩니다:

1. 기계적 연마: 연마재를 사용하여 표면을 매끄럽게 다듬고 정제하여 거칠기를 줄이고 반사율을 개선합니다.
2. 화학 처리: 에칭, 패시베이션 또는 전환 코팅과 같은 공정을 통해 표면 화학을 변경하고 내식성을 향상시킵니다.
3. 표면 열처리: 유도 경화 또는 화염 경화와 같은 기술로 코어 특성에 영향을 주지 않으면서 표면 경도와 내마모성을 개선합니다.
4. 스프레이 페인팅: 고급 스프레이 기술을 사용하여 보호 또는 장식용 코팅을 적용하여 균일한 도포 범위와 향상된 내구성을 제공합니다.

표면 처리 프로세스에는 일반적으로 몇 가지 중요한 준비 단계가 포함됩니다:

• 청소: 용제, 초음파 세척 또는 증기 탈지를 사용하여 오염 물질을 제거합니다.
• 청소: 느슨한 입자와 이물질을 기계적으로 제거합니다.
• 디버링: 진동 마감 또는 전기 화학적 디버링과 같은 기술을 사용하여 날카로운 모서리와 버를 제거합니다.
• 탈지: 수용성 또는 용제 기반 용액을 사용하여 오일과 그리스를 제거합니다.
• 산화물 층 제거: 후속 처리를 위한 최적의 표면 반응성을 보장하기 위해 화학적 산세 또는 기계적 방법을 통해 자연적으로 형성된 산화물 층을 제거합니다.

이러한 준비 단계는 최종 표면 처리의 효과와 수명을 보장하고 궁극적으로 금속 주조의 전반적인 품질과 성능에 기여하는 데 매우 중요합니다.

표면 처리 이력

표면 처리는 인류의 가장 오래된 기술 업적 중 하나로, 그 기원은 인류 문명의 태동으로 거슬러 올라갑니다. 선사 시대 생활의 혹독한 현실에 직면한 초기 호미닌들은 초보적이면서도 효과적인 석기 제조 기술을 개발했습니다. 초기 장인들은 연마 연마 방법을 사용하여 석기 도구의 날카로운 모서리를 만들어 절단 및 '날카로운 쪼개기' 기능을 향상시켰습니다. 인류 사회가 신석기 시대로 접어들면서 석기 도구 생산은 크게 발전했습니다. 이 시대의 장인들은 철저한 연마 기술을 습득하여 세련되고 매끄러운 표면을 가진 도구를 생산함으로써 기능성을 향상시켰을 뿐만 아니라 당시의 문화적 세련미를 반영하여 미적 매력을 강조했습니다.

석기 기술의 발전과 함께 원시 회화 기법은 초기 인류의 표현과 기술의 중요한 측면으로 부상했습니다. 미적 감각을 타고난 구석기 후기 인류는 광물성 안료를 사용하여 개인 장식품이나 제의적 목적으로 작은 물건을 장식했습니다. 신석기 시대 도자기의 출현은 표면 처리 기술의 혁명을 촉발시켰습니다. 이 혁신은 유명한 유색 도자기 전통을 탄생시켰고, 표면 장식의 역사에서 중요한 이정표가 되었습니다. 신석기 시대 도자기의 복잡한 디자인과 생생한 색채는 고급 안료 도포 방법을 보여줄 뿐만 아니라 향후 표면 코팅 기술 발전의 토대를 마련했습니다.

도구 제작의 기능적 개선과 도자기 장식의 예술적 표현을 모두 아우르는 표면 처리의 초기 발전은 오늘날 우리가 알고 있는 복잡하고 다양한 표면 공학 분야의 토대를 마련했습니다. 이러한 원시적인 시작에서 표면 처리는 현대의 제조, 재료 과학 및 예술적 노력에서 매우 중요한 정교한 분야로 발전했습니다.

표면 처리 유형

1. 마이크로 아크 산화

마이크로 플라즈마 산화라고도 하는 마이크로 아크 산화(MAO)는 전해질과 특정 전기적 매개변수의 조합을 포함하는 프로세스입니다.

이 과정을 통해 알루미늄, 마그네슘 표면에 세라믹 필름이 성장합니다, 티타늄및 그 합금으로 구성됩니다. 필름은 주로 비금속 산화물로 구성되며 아크 방전의 순간적인 고온 및 고압 효과에 의해 생성됩니다.

2. 금속 와이어 드로잉

메탈 와이어 드로잉은 연마 과정을 통해 공작물 표면에 장식적인 선을 만드는 표면 처리 기법입니다.

3. 블루밍

블루잉은 몸체 전체를 컬러 유약으로 코팅한 후 약 800°C의 용광로에서 소성하는 공정입니다.

컬러 유약은 녹으면서 입상 고체에서 액체 상태로 변하고, 식은 후에는 아름다운 컬러 유약을 형성하여 본체에 고정됩니다.

이 시점에서 컬러 유약의 높이가 구리선보다 낮으므로 유약을 다시 채워야 합니다.

그런 다음 와이어 패턴의 레벨과 일치하도록 패턴이 채워질 때까지 일반적으로 연속 공정으로 4~5회 소결합니다.

4. 샷 블라스팅

샷 블라스팅은 펠릿으로 공작물 표면에 충격을 가하는 냉간 가공 방법입니다. 그 결과 잔류 압축 응력이 주입되어 다음과 같은 효과가 나타납니다. 피로 강도 로 설정합니다.

5. 샌드 블라스팅

샌드 블라스팅 고속 모래 흐름의 충격으로 불순물을 제거하고 기판의 표면을 거칠게 만드는 공정입니다.

이는 압축 공기를 사용하여 고속 제트 빔을 생성하여 블라스팅 재료(구리 광석 모래, 석영 모래, 커런덤, 철 모래 또는 하이난 모래 등)를 공작물 표면에 고속으로 분사하여 모양이나 모양을 변경하는 방식으로 이루어집니다.

6. 에칭

에칭은 화학 반응이나 물리적 충격을 통해 재료를 제거하는 방법입니다.

일반적으로 이 공정은 광화학 에칭이라고도 하며, 노출 및 현상 후 에칭할 영역에서 보호 필름을 제거한 다음 용해 및 부식을 유발하는 화학 용액에 담그는 과정을 거칩니다. 그 결과 표면이 고르지 않거나 속이 빈 몰딩이 생성됩니다.

7. 인몰드 장식

IMD 또는 인몰드 데코레이션은 페인팅 프리 기술이라고도 하며 널리 사용되는 표면 데코레이션 기법입니다.

이 기술은 표면의 경화 투명 필름, 가운데의 인쇄 패턴 층, 뒷면의 사출 층으로 구성됩니다. 가운데의 잉크는 마찰로부터 보호하고 긁힘을 방지하는 동시에 시간이 지나도 색이 바래지 않고 선명한 상태를 유지합니다.

8. 아웃 몰드 장식

아웃몰드 데코레이션은 디스플레이에 시각적, 촉각적, 기능적 요소를 결합한 것입니다.

IMD(인몰드 데코레이션) 기술의 확장으로 프린팅, 텍스처 구조 및 금속화 특성을 결합한 3D 표면 장식 기법을 포함합니다.

9. 레이저 조각

레이저 조각 또는 레이저 마킹이라고도 하는 레이저 카빙은 광학 원리를 활용한 표면 처리 프로세스입니다. 이 방법에서는 레이저 빔을 사용하여 물체 표면이나 투명한 재료에 영구적인 마킹을 만듭니다.

10. EDM

방전 가공(EDM)은 전기 방전을 활용하여 전도성 물질을 제거하는 특수 가공 방법입니다. 이 방법은 작동 유체에 잠긴 두 전극 사이에 방전 펄스를 발생시킵니다.

공구 전극은 일반적으로 구리, 흑연, 구리-텅스텐 합금, 몰리브덴 등 전도성이 좋고 융점이 높으며 가공이 쉬운 내식성 재료로 만들어집니다.

가공 과정에서 공구 전극은 약간의 마모가 발생하지만, 이는 공작물에서 제거되는 금속의 양보다 훨씬 적으며 손실이 없을 수도 있습니다.

11. 레이저 텍스처링

레이저 텍스처링은 고에너지 밀도 레이저를 사용하여 강철 표면에 뱀 가죽, 에칭, 펄라이트 또는 기타 형태의 선과 같은 패턴을 생성하는 프로세스입니다.

12. 패드 인쇄

패드 인쇄는 실리콘(또는 구리, 열가소성 플라스틱)과 실리콘 고무 재질로 만들어진 곡선형 패드를 사용하는 특수 인쇄 방식입니다. 그라비아의 잉크를 패드 표면에 묻힌 다음 원하는 물체의 표면에 눌러 텍스트, 패턴 및 기타 디자인을 인쇄하는 과정으로 이루어집니다.

13. 스크린 인쇄

스크린 인쇄는 실크, 합성 섬유 또는 금속 스크린을 프레임 위에 펴서 사용하는 인쇄 방법입니다. 스크린은 손으로 칠한 필름이나 광화학적 판 제작 방법을 사용하여 만들어지며, 현대의 스크린 인쇄 기술은 감광성 재료를 사용하여 사진 조각을 통해 스크린 판을 만듭니다.

이 프로세스는 화면 플레이트의 그래픽 부분을 노출하여 화면 구멍을 생성하고 텍스트가 아닌 부분의 화면 구멍을 차단합니다.

인쇄하는 동안 화면에 칼날을 대고 누르면 잉크가 기판에 전달되어 화면의 그래픽 부분을 통해 잉크가 압착되어 원본과 일치하는 그래픽이 형성됩니다.

14. 감열식 인쇄

감열식 인쇄란 종이에 감열제를 도포하여 열에 민감한 기록 용지로 만드는 과정을 말합니다. 감열 기록 용지는 열에 노출되면 물질(현상제)의 물리적 또는 화학적 특성이 변화하여 이미지가 생성됩니다.

15. 열전사 인쇄

그리고 열 전달 원리 인쇄는 전사지에 프린터와 특수 전사 잉크를 사용하여 디지털 패턴을 인쇄한 다음 전사기를 사용하여 고온, 고압으로 제품 표면에 패턴을 전사하여 제품 인쇄를 완료하는 과정으로 이루어집니다.

16. 평면도

플래노그래피의 그래픽 부분과 비그래픽 부분이 같은 평면에 있기 때문에 인쇄 시 인쇄판의 패턴 부분과 비패턴 부분을 잉크가 구분할 수 있도록 유수분리 원리를 사용해야 합니다.

먼저, 인쇄판 구성 요소의 급수 장치는 인쇄판의 비그래픽 부분에 물을 공급하여 인쇄판의 비그래픽 부분이 잉크에 젖지 않도록 보호합니다.

그런 다음 인쇄 구성 요소의 잉크 공급 장치에서 인쇄판으로 잉크가 공급됩니다.

인쇄판의 비그래픽 부분은 물로 보호되기 때문에 인쇄판의 그래픽 부분에만 잉크를 공급할 수 있습니다.

마지막으로 인쇄판의 잉크를 밀크 스킨으로 옮기고 고무 롤러와 인상 실린더 사이의 압력을 사용하여 밀크 스킨의 잉크를 기판으로 옮겨 인쇄를 완료합니다.

따라서 플래노그래피는 간접 인쇄 방식입니다.

17. 곡면 인쇄

곡선의 경우 표면 인쇄를 사용하여 문자나 패턴이 새겨진 그라비아에 잉크를 넣습니다. 그런 다음 문자나 패턴이 곡면으로 전사되고 곡면을 통해 성형된 제품 표면으로 전사됩니다. 잉크는 열처리 또는 자외선 노출을 통해 최종적으로 경화됩니다.

18. 핫 스탬핑

핫 스탬핑은 양장본의 앞표지나 뒷표지에 호일 등의 재료로 만든 텍스트와 패턴을 적용하거나 뜨거운 압착을 통해 책 이름이나 패턴을 엠보싱하는 과정을 말합니다.

19. 물 전사 인쇄

물 전사 인쇄는 고압을 사용하여 가수분해된 전사지 또는 플라스틱 필름에서 컬러 패턴을 기판에 전사하는 인쇄 유형입니다. 이 프로세스에는 물 전사 인쇄 용지 생산, 장식용 용지 담그기, 패턴 전사, 완제품 건조가 포함됩니다.

20. 평면 스크린 인쇄

평면 스크린 인쇄 금형은 정사각형 프레임에 장착되고 스텐실 패턴이 있는 폴리에스테르 또는 나일론 스크린('플라워 플레이트'라고도 함)으로 구성됩니다. 스텐실 패턴은 컬러 페이스트가 플라워 플레이트의 패턴 부분을 통과할 수 있도록 하고, 패턴이 없는 부분은 폴리머 필름 층으로 밀봉합니다.

인쇄하는 동안 플라워 플레이트가 원단에 눌려 컬러 페이스트로 채워집니다. 그런 다음 스크레이퍼로 페이스트를 앞뒤로 긁어내어 패턴을 관통하여 원단 표면에 닿도록 합니다.

21. 캘린더

캘린더링은 열과 압력을 사용하여 매끄럽고 광택 있는 표면을 만드는 무거운 가죽의 마감 공정입니다. 이 공정은 재료를 기계에 공급하여 가열하고 녹인 다음 시트 또는 필름으로 형성하고 냉각한 후 말아 올리는 과정을 거칩니다.

캘린더링 공정은 섬유의 가소성을 활용하여 원단 표면을 평평하게 하거나 가늘고 평행한 사선을 만듭니다. 캘린더링에 가장 일반적으로 사용되는 소재는 폴리염화비닐입니다.

표면 처리 용어

도장 전에 베이스 표면과 코팅 사이의 접착력을 향상시키거나 표면에 일정한 내식성을 제공하기 위해 베이스 표면에서 부착되거나 생성된 이물질을 제거하는 과정을 전처리라고도 할 수 있습니다.

1. 기계적 전처리: 도장하기 전에 수공구, 전동 공구 또는 스프레이, 샷 블라스팅, 그레인 등을 사용하여 베이스 표면에서 이물질을 제거합니다.
2. 화학적 전처리: 페인팅하기 전에 화학적 방법을 사용하여 베이스 표면에서 이물질을 제거하거나 변환 필름을 형성합니다.
3. 전기 화학적 전처리: 페인팅하기 전에 전기 화학적 방법을 사용하여 베이스 표면에서 이물질을 제거하거나 변환 필름을 형성합니다.
4. 탈지: 베이스 표면의 기름 얼룩을 제거합니다.
5. 화학적 탈지: 화학적 방법을 사용하여 베이스 표면의 기름 얼룩을 제거합니다.
6. 전기 화학적 탈지: 전기 화학적 방법을 사용하여 베이스 표면의 기름 얼룩을 제거합니다.
7. 담그기 탈지: 외부 전류를 가하지 않고 세정제에 작업물을 담가서 세척하는 방법입니다.
8. 스프레이 탈지: 작업물에 탈지제를 분사하여 기름 얼룩을 제거합니다.
9. 초음파 탈지: 초음파 진동을 사용하여 공작물 표면의 기름 얼룩을 빠르게 제거합니다.
10. 녹 제거: 스틸 베이스 표면의 녹 제품 제거.
11. 트리밍: 버 제거하기결절, 용접 슬래그, 날카로운 모서리 등을 제거하여 페인팅에 적합하도록 베이스에서 제거합니다.
12. 산세: 산을 사용하여 베이스 표면의 녹과 스케일을 제거합니다.
13. 화염 청소: 환원 불꽃으로 강철 구조물을 짧게 연소시킨 후 파워 스틸 브러시로 청소합니다.
14. 수공구로 청소하기: 수공구를 사용하여 베이스 표면에서 이물질을 제거합니다.
15. 전동 공구 청소: 전동 공구를 사용하여 베이스 표면의 이물질을 제거합니다.
16. 블라스팅: 고속 연마재 흐름의 충격을 사용하여 바닥 표면을 청소하고 거칠게 만듭니다.
17. 건식 블라스팅: 고속 건식 연마재 흐름의 충격을 사용하여 베이스 표면을 청소하고 거칠게 만듭니다. 진공 건식 블라스팅은 노즐 주변의 진공 시스템을 사용하여 폐 연마재나 칩을 제거하는 방식으로 이루어집니다.
18. 습식 블라스팅: 연마재와 물의 혼합물을 고속으로 분사하여 표면을 청소하고 거칠게 만드는 방식입니다.
19. 샌드 블라스팅: 고속 모래 흐름의 충격을 사용하여 바닥 표면을 청소하고 거칠게 만듭니다.
20. 샷 블라스팅: 고속 샷 흐름의 충격을 사용하여 베이스 표면을 청소하고 강화합니다.
21. 녹 등급: 강철 표면의 녹 정도를 등급으로 표시합니다.
22. 녹 제거 등급: 강철 표면에서 녹이 제거된 정도를 등급으로 매깁니다.
23. 연마재: 발파 매체로 사용되는 천연 또는 합성 고체 재료.
24. 그릿: 각진 입자 또는 불규칙한 입자 형태의 블라스팅 청소에 사용되는 연마재입니다.
25. 샷: 샷: 블라스팅 처리에 사용되는 구 형태의 연마재입니다.
26. 페인트 칠하기: 재도장을 준비하기 위해 오래되고 손상된 페인트 필름을 제거합니다.
27. 표면 컨디셔닝: 이후 단계에서 성공적인 처리를 위해 표면을 적합한 상태로 변환하는 작업입니다.
28. 변환 처리: 기본 표면 금속의 화합물로 구성된 필름을 생성하는 화학적 또는 전기 화학적 공정입니다.
29. 인산염 처리: 인산 또는 인산염이 포함된 용액을 사용하여 기본 금속 표면에 불용성 인산염 필름을 형성합니다.
30. 크롬 도금: 6가 또는 3가 크롬 화합물의 산을 사용하여 기본 금속 표면에 크롬산염 전환 필름을 형성합니다.
31. 패시베이션: 기본 금속 표면을 패시브 상태로 만들기.