귀금속 도금

귀금속도금(Plating)

 

도금의 목적

미관, 방식, 내마모성에 있고 제품을 음극으로 하여 도금처리할 수용액에 전해하는 방법이다. 도금의 양부를 결정하는 요소로서 도금액의 조성, 음극의 전류밀도, 액의 교환, 액체의 순도와 전류밀도 를 조절하여 적당한 조건하에서 교반이 일어나도록 하 면 깨끗한 도금층을 얻을 수 있고 광택을 좋게 하기 위해 광택제를 첨가하기도 한다. 도금 작업순서는 전처리 → 도금 → 후처리로 진행된다.

 

 a.전처리(Pretreatment)

 

도금하려고 하는 일감의 표면에 부착되어 있는 녹, 기름 등의 불순물 및 이물질을 제거하고 광택을 높이기 위해 하는 작업으로 기름은 알칼리 용액으로 용해제거하고 지 방에는 탄산소다수용액을 사용하여 제거한다.

철강은 황산 5~10%와 염산 3~7%의 용액처리하고 동 및 동합금은 60~80% 황산 용액에 질산이나 염산을 사용하고 주물의 표면처리는 불화수소용액을 사용한다. 산(酸)을 이용한 산화물 제거는 건조하지 않은 상태에서 냉각수로 세척한 후 도금한다. 표면의 유지를 깨끗하게 제거하는 것을 전처리 중에 탈지(Cleaning) 라고 하는데 용제 탈지Solvent Cleaning), 에멀전탈지(Emulsion Cleaning), 알칼리(Alkaline Cleaning), 전해 탈지(Electro Cleaning), 초음파탈지(Ultrasonic Cleanung) 법 등이 있다.

• 초음파탈지(Ultrasonic Cleaning)

사람의 귀에 들리는 주파수는 18kc(Kilo-Cycle) 1 sec이하인데 이 이상의 사이클을 초음파라고 하며, 보통 0~40kc/sec를 사용한다. 초음파를 액체 중에 방사하면 공동현상(Cavitation)이 생기며 이것은 초음파에 의해 액 중에 진공 또는 저압의 공동 (空洞)이 무수히 발생하고 이때 액체 서로가 심하게 충돌하여 압력을 가지게 되는데 이 공동현상의 충격적 압력에 의해 일감의 표면과 홈의 먼지와 이물질이 이탈 분산되어 깨끗하게 된다. 수용성 세제로서는 알칼리탈지액이나 비(非) 이온이나 계면활성제가 사용되고 유지 분의 용제로는 트리클로 에틸렌, 트리클로 에탄 등을 사용한다. 

 

•  산세(Pickling)

산세(酸洗)는 일감을 열처리 또는 장기간 공기 중에 방치해서 금속 표면에 산화피 막이나 수산화물이 생긴 것을 산을 사용하여 화학적으로 제거하는 것이다. 철의 산세는 황산과 염산으로 하는데 철 자체를 용해시켜 금속면을 거칠게 하기도 하며 이런 것을 산식(酸蝕)이라 한다. 이를 방지하기 위해서는 산에 아교, 젤라틴, 키 놀 린, 코르타르 추출물을 첨가한다. 구리 및 구리합금의 산화물은 CuO · Cu O이며 황산을 사용한다.

 

•  도금이 잘 되는 금속

철강, 구리, 구리합금, 주석, 니켈, 아연 등의 금속면에는 다른 금속을 도금하기가 비교적 쉬우며 밀착성도 좋으나  마그네슘, 알루미늄, 스테인리스강 등은 밀착성이 좋지 않다. 도금할 때 양극은 순구리, 순금, 순은, 황동, 스테인 리스강, 니켈, 백금, 티타늄을 사용한다.

 

 b. 금도금

금도금에는 순금을 이용한 도금과 약품으로 색상만 내는 장식용 금도금이 있다. 귀금속, 전자, 기계 공업에 많이 이용되고 있고 금의 이용가치는 내식성이 좋고 전기저항이 적고, 열전도성도 좋다

 

 ㉮순금도금

 ⊙고온시안화 욕

  시안화금칼륨 [KAu(CN)₂] 4~12g/리터

  시안화칼륨 KCN 30g /리터

  초산칼륨 K₂CO₃ 30g / 리터

  인산칼륨 K₂HPO₄ 30g / 리터

  온도 50~65℃ 전류밀도 0.5A/d㎡

  양극 금 또는 스테인리스

 고온시안화 욕보다 안정하고 작업하기 좋은 액은 약산성이다.

 

⊙산성 욕

 

  시안화금칼륨 [KAu(CN)₂] 4~12g/리터

  구연산염 90g/리터

  전류밀도 1.0A/d㎡

  양극 백금

 

이 액에서 얻은 전착물(電着物)은 일정하게 미세한 입자와 균일하게 전착이 이루어지며 각종 공업용 도금에 널리 사용되고 있다.

 

 

 ⊙ 냉시안화 욕

 

    시안화금칼륨 4~12g/리터

    시안화칼륨 90g/리터

    금속성 광택제 0.01 ~0.12g/리터

    전류밀도 0.6A/d㎡

    양극 스테인리스

광택 있는 미세한 전착물을 얻으며 두꺼운 도금이 가능하고 시안화물의 분리가 적다.

 

 ㉯ 금합금도금

 

전류효율에 따라 10~20분간 도금함으로써 1:2~7μ의 두께가 되고 그 이상 도금함으로써 두꺼운 도금을 할 수 있다. 일반장식용 도금은 2.5μ의 두께를 표준으로 하고 있으나 시계 케이스같이 마모성이 큰 것은 5~30μ까지도 하고 있다. 광택이 좋고 내식성과 경도가 좋아 광학기계에도 이용된다.

 

㉰ 얇은 금도금

일반적으로 두께가 0.15μ이하의 것을 플래시(Flash) 금도금 또는 금워시(wash)라 하고 이전 도금은 염가의 물건에 하거나 금 합금 물건에 특별한 색을 내기 위해 사용하나 내구성이나 내식성은 좋지 않다. 장식용 플래시 도금은 모두 시안화 욕에서 이루 어진다.

 

 · Yellow Gold

시안화금칼륨 KAu(CN)₂ 1.5~3.75g/리터

시안화칼륨 KCN 15g/리터

양극 스테인리스

 · Green Gold

시안화칼륨 KAu(CN)₂ 1.5~3.75g/리터

시안화칼륨 KCN 시안화은 AgCN 0.75~1.5g/리터

양극 스테인리스

 · Pink Gold

 시안화금칼륨 KAu(CN)₂ 1.5~3.75g/리터

 시안화칼륨 KCN 7.5g/리터

 시안화동 CuCN 1.5~3.0g/리터

 황혈염칼리 K₄[Fe(CN)₆]. 3H₂O 30g /리터

 양극 스테인리스

 · Red Gold

 시안화금칼륨 KAu(CN)₂ 1.5~3.75g/리터

 황혈염 K₄[Fe(CN)₆ · 3H₂O 30g /리터

 시안화칼륨 KCN 7.5g/리터

 시안화니켈칼륨 K₃Ni(CN)₂ 1.9g/리터

 시안화구리 CuCN 15g/리터

 양극 스테인리스

 · Rose Gold

 시안화금칼륨 KAu(CN)₂ 0.75~3.75g/리터

 황혈염 K₄[Fe(CN)₆] · 3H₂O 7.5g/리터

 시안화칼륨 KCN 3.75g/리터

 수산화칼리 KOH 2.25~3.75g/리터

 양극 스테인리스