가공 부품의 표면처리 사양 지정: 모재, 기능, 도면 요구 사항 기준

모재가 받아들일 수 없는 표면처리를 배제한다

재료 적합성은 트레이드오프가 아니라 필터입니다. 출처들은 기재군별로 표면처리를 나열하므로, 첫 번째 질문은 내식성, 내마모성, 비용을 비교하기 전에 해당 합금이 실제로 받아들일 수 있는 공정이 무엇인가입니다¹.

알루미늄과 티타늄은 일반적으로 양극산화와 결합되며, 내마모성이 필요한 경우 Type III가 사용됩니다^1,4,15. 스테인리스강은 내식성과 청정성을 위해 부동태 처리 또는 전해 연마와 결합됩니다^1,18,25.

탄소강과 합금강은 흑색 피막 처리, 아연 도금, 니켈 도금, 무전해 니켈 또는 인산염 화성처리와 결합됩니다^1,18. 구리와 황동은 전도성, 납땐성, 변색 저항을 위해 무전해 니켈, 니켈, 주석, 은 또는 금 도금을 받습니다¹.

재료군만으로 실현 가능성이 확인되지는 않습니다. 합금 조성, 경도, 열처리, 용접부, 형상, 막힌 형상에 남는 약품이 모두 특정 부품에 해당 공정이 적용되는지에 영향을 줄 수 있으며, 같은 군의 두 합금이라도 동일한 화학 처리에 다르게 반응할 수 있습니다¹.

표면처리를 도면에 기재하기 전에 정확한 합금을 확인하십시오¹.

내식성, 내마모성, 또는 둘 다: 공정군 선택

기재가 공정을 허용하면 기능 요구 사항이 양극산화 종류와 장벽 피막 사이의 선택을 결정합니다. Type II 양극산화는 알루미늄의 내식성과 외관 색상용으로, Type III 경질 양극산화는 두꺼운 산화피막을 공차 계획에 수용할 수 있는 경우 내마모성과 표면 경도용으로 자리매김합니다^3,4,15.

둘은 상호 교환이 아닙니다. Type III는 Type II보다 큰 내마모성과 두꺼운 산화피막층을 제공하며, 그만큼 치수 영향이 크고 색상 제한이 있습니다^3,15,35.

내식성과 내마모성이 함께 필요한 알루미늄 부품의 경우, 두꺼운 산화피막이 끼워맞춤과 공차 계획에 부합한다면 출처들이 일관되게 지목하는 선택지는 Type III 경질 양극산화입니다^4,15,35. 이 자료 집합에는 Type III를 필수로 만드는 요구 피막 두께, 경도 값 또는 염수분무 시험 시간을 확립한 출처가 없으므로, 해당 수치는 표면처리 업체에 물어볼 사항으로 남습니다^3,15,35.

양극산화가 적합하지 않은 경우의 대안은 분체 도장입니다. 대부분의 금속에 적용 가능한 내구성 있고 색상 선택폭이 넓은 장벽 피막이며, 균일한 외관을 위해 비드 블라스팅과 조합되는 경우가 많습니다^4,11,36.

사용 환경이 피막의 견고성 수준을 정합니다 — 실외 노출, 염수분무, 고온, 자외선은 실내 사용보다 더 높은 수준을 요구할 수 있습니다^2,10.

전도성, 접지, 내충격성

부품이 전류를 통과시키거나 접지되어야 하는 곳에서는 표면처리 선택지가 좁아집니다. 분체 도장은 전기 전도성을 저해하는 고분자 장벽을 형성하므로 도전 경로에는 적용을 피하거나 마스킹해야 합니다^8,35.

양극산화 역시 절연 특성이 있으며, 출처들은 전기 절연을 양극산화의 설계상 결과 중 하나로 나열합니다³⁵. 내충격성과 치수 관리는 서로 반대 방향으로 당깁니다.

분체 도장은 양극산화보다 내충격성이 높지만 치수 관리 능력은 떨어집니다¹¹. 이 트레이드오프 때문에 사용 중 충격, 파손, 마모에 노출되는 부품은 피막이 두께를 형성하더라도 분체 도장이 적용될 수 있고, 엄격한 끼워맞춤이 있고 충격 노출이 없는 부품은 양극산화가 더 적합합니다^11,35.

분체 도장은 내부 표면에 적용하기 어려우며, 이는 보어와 함몰 형상에서 문제가 됩니다¹¹. 출처들은 전도성 임계값이나 요구 마스킹 폭을 확립하지 않으므로, 구매자는 어떤 표면이 무처리 상태로 유지되어야 하는지 표면처리 업체와 확인해야 합니다^8,35.

도면상의 공차 여유와 마스킹

피막은 치수를 변화시키며, 그 변화의 크기는 공정군에 따라 다릅니다. 화성처리계 피막은 거의 무시할 수 있는 수준입니다.

스테인리스강의 부동태 처리는 유리철을 제거하고 치수 영향이 거의 없이 내식성을 뒷받침하며, 흑색 피막 처리는 최소한의 치수 변화로 제어된 흑색 외관을 제공합니다²⁵. 전해 연마는 제어된 방식으로 재료를 제거합니다²⁵.

도금은 측정 가능한 두께를 형성합니다 — 무전해 니켈은 측정 가능한 피막 성장을 만들어내며 — 따라서 보어, 나사산, 압입 좌석과 같은 엄격한 공차 형상에서는 도금 여유를 가공 치수에서 차감해야 합니다^25,38. 분체 도장은 가장 큰 두께를 형성하며 마스킹이 필요합니다.

두 출처가 서로 다른 대표적인 두께 범위를 제시하므로, 구매자는 지배 표준 없이는 어느 수치도 도면에 넣어서는 안 됩니다^11,36. 나사산과 정밀 끼워맞춤은 마스킹해야 하며, 여러 겹의 피막은 두께를 더욱 증가시킵니다^11,36.

양극산화는 원래 표면에서 바깥쪽과 안쪽 양방향으로 성장하므로, 여유치가 단순히 피막 두께와 같지는 않습니다¹¹. 출처들은 절반 침투 수치를 공개하지 않으므로, 구매자는 가공 전 치수를 정하기 전에 산화피막이 원래 표면 위로 얼마나 형성되는지 표면처리 업체에 확인해야 합니다¹¹.

고강도강의 도금 후 베이크 처리

고강도강의 도금은 수소 취화 위험을 수반하며, 출처들은 그 완화 방법으로 도금 후 베이크 처리를 제시합니다. 수소 취화는 금속 격자 내 수소에 의해 발생하며 도금이나 용접 중에 유입되는 경우가 많고, 응력 부식 균열과는 구별됩니다³⁹.

이 요구 사항은 통제되지 않은 공급망에서 놓치기 쉬우므로, 구두 지시가 아니라 발주서에 기재되어야 합니다³⁸.

로트 규모가 표면처리의 경제성을 만족하는가?

표면처리 비용은 처리 종류보다 물량에 더 크게 좌우됩니다. 대표적인 중량 생산에서는 후처리 — 양극산화, 열처리, 도금 — 가 총비용에서 차지하는 비중이 작지만, 극소량에서는 셋업 비용이 개당 가격을 지배합니다^5,30.

동일한 양극산화 셋업이 소수의 시제품에 분산되면, 더 큰 발주에 분산될 때보다 개당 간접비가 훨씬 높아집니다³⁰. 마스킹도 숨은 비용입니다.

나사산 보호, 정밀한 마스킹 경계, 복잡한 치구가 필요한 부품은 표면처리 시간이 크게 증가하고, 내부 형상이 있는 복잡한 기하는 기본 처리 비용을 넘어 표면처리 비용을 배가시킬 수 있습니다³⁰. 분체 도장도 유사한 셋업 패턴을 따르지만, 나사산부나 정밀 표면에는 전용 마스킹이 필요합니다³⁰.

출처들은 검증된 비용 지수, 최소 로트 요금 또는 셋업 비용표를 공개하지 않으므로, 구매자는 셋업 비용과 마스킹 인건비를 개당 처리 단가와 별도로 항목화해 요청해야 합니다^5,30.

표면처리 업체로부터 확보할 사항

구매자가 표면처리 사양에서 통상 기대하는 여러 수치가 이 자료 집합에는 없습니다. 해당 수치는 공정 이름으로부터 추정하는 것이 아니라 증명서나 시험 성적서로 요청해야 합니다.

견적에 들어올 수 있는 수치에 대한 자료 간 불일치

두 출처가 서로 다른 분체 도장 대표 두께 범위를 제시합니다.

출처가 입증하지 않는 사항

• RoHS, REACH, ELV 또는 육가 크롬 규제를 다룬 출처가 없으므로, 적합성은 선언서로 요청해야 함.
• 환경별 ASTM B117 시험 조건이나 요구 염수분무 시간 제공 없음.
• 양극산화의 절반 침투 수치 제공 없음.
• 표준 또는 권위 있는 출처의 HV 또는 HRC 경도 값 제공 없음.
• 검증된 비용 지수, 최소 로트 요금 또는 셋업 비용표 제공 없음.
• ASTM B850 내용 없음; 베이크 완화에는 ASTM F1941만 인용됨.
• 수집된 ASTM 및 NIST 페이지에는 관련 표면처리 내용이 없음.