아노다이징(Anodizing)

오늘은 아노다이징이라고 하는 기술을 알아보겠습니다.

1.  Anodizing은 방어막 만들기~?
아노다이징은 쉽게 말하자면, 금속을 코팅해주는 기술입니다! 게임에서 "방어막"을 씌우듯이, 금속에도 "산화막"이라는 "방어막"을 씌워주는거죠. 알루미늄(AL), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti) 이외에도 Ta, Hf, Nb 등의 금속에 적용가능합니다. 오늘 예시는 알루미늄(AL)을 기반으로 알아보겠습니다.

Anodizing = 방어막 만들기~~!!

방어막~

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2. 방어막은 어떻게 만드는데?
아노다이징은 Anode(양극) +Oxidizing(산화)의 합성어 입니다.
금속을 의도식으로 부식시켜 산화막을 만드는 방법이죠. 실제 자연적으로 만들어지는 산화막도 있지만, 이 산화막은 너무 얇고, 균일하지 않기 때문에 저희는 의도적으로 산화막을 만들어주는 과정을 거칩니다.

분자식으로 나타내면 아래와 같습니다.

가장 많이 쓰는 알루미늄(Al)-황산법(surfuric-acid) 같은 경우에는 아래와 같이 아노다이징을 진행합니다.
양극에 금속을 물고, 황산에 넣은뒤 전류를 흘려줘서 진행하죠!

 

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3. 아노다이징은 왜 하는건데?
예시로 들 알루미늄(AL)은 13번으로 3족 원소로서, 철 다음으로 많이 쓰이는 금속입니다. AL은 철보다 녹과 부식에 강하다는 장점이 있지만, 그렇다고 무적은 아니죠? 그럼 이 AL을 부식으로부터 보호하기 위해서 우리는 어떤걸 할 수 있을까요? 바로 아노다이징(Anodizing)이 그 해답이 됩니다. 아노다이징의 장점 중 하나인 "내부식성"을 이용하는거죠.

또 아노다이징은 금속의 산화막을 이용해, 금속을 단단하게 보호해줍니다. 예시로 든 알루미늄( AL)은 금속 중 상당히 무르기 때문에, 우리는 이 산화막을 이용해 알루미늄 소재를 단단하게 감쌀 수 있습니다.

이외에도 아노다이징(Anodizing)을 통해 만든 산화막은 여러 장점을 가집니다.

• 산화막은 부식에 강합니다.(내부식성)
• 산화막은 도장이 가능해집니다.
• 산화막은 전기가 흐르지 않습니다.(절연성)
• 단단한 산화막이 무른 알루미늄을 감싸줍니다.(강도)

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4. 아노다이징 방법은 어떻게 구분해?
먼저, 산화막의 두께로 구분할 수 있습니다.

1. 연질 양극산화법
   연질 양극산화법은 산화막의 두께가 10~20um 정도로 얇게 생성됩니다. 그리고 "경질 양극산화법"에 비해 덜 단단합니다.
   보통 산온 상태의 전해액에서 아노다이징 과정을 진행합니다. 아노다이징 전 샌딩 가공을 거치고, 산화막을 생성 한 뒤, 염료를 입힐 수 있는것이 큰 특징입니다.
2. 경질 양극산화법 <- 가장 일반적인 아노다이징
   경질 양극산화법은 산화막의 두께가 20~100um로 "연질 양극산화법"에 비해 두껍게 산화막이 생성되고, 산화막이 더 단단한 특징을 가집니다. 일반적인 아노다이징(Anodyzing) 부품이 이런 특징을 가집니다. 보통 0도의 전해액에서 진행이 됩니다.

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5. 아노다이징 전해액에 따른 구분!!
또 아노다이징은 사용하는 전해액에 따라 크게 아래 3가지 타입으로  나눌 수 있습니다.

1. Type 1 : Chromic acid Anodizing 크롬산(H2CrO4) 아노다이징
   이 방법은 환경 파괴가 커서 현재 잘 사용되지 않습니다.(air-Pollution), 가장 얇다는 특징을 가집니다.
2. Type 2 : Sulfuric Acide Anodizing 황산(H2SO4) 아노다이징
   가장 많이 쓰는 아노다이징으로 색상 표면 마감처리에 적합합니다. 일반적인 아노다이징은 이 아노다이징을 뜻하죠!!
3. Type 3 : Hardcoat Anodizing 아노다이징
   두꺼워서 힌지나 밸브등에 사용하는 아노다이징 입니다!