투명 양극산화 알루미늄: 장점, 표면 마감 및 DIY 양극산화 가이드 

투명한 산화물 층이 있는 내구성 있는 부식 방지 금속은 투명 알루마이트 처리된 알루미늄입니다. 알루미늄은 강도, 내마모성 및 미적 특성을 높여 건축, 자동차, 항공우주 및 산업 응용 분야에서 전반적으로 선택되는 소재입니다. 알루미늄은 가볍고 강도가 높으며 자연적인 내식성으로 인해 가장 널리 사용되는 금속 중 하나입니다. 하지만 알루미늄은 처리하지 않으면 산화되고 마모되며 환경적으로 분해될 수 있습니다. 알루미늄의 내구성을 높이고 일부 표면 특성을 개선하기 위해 투명 양극산화 처리된 알루미늄이 일반적으로 사용됩니다. 아노다이징은 알루미늄 표면을 투명한 산화물 층으로 덮어 부식, 긁힘, 변색에 대한 저항력을 높이는 전기 화학적 공정입니다. 아노다이징은 항상 금속과 결합하여 궁극적으로 코팅이나 도장 없이도 보호 및 미적 매력을 보장합니다.

이 가이드에서는 투명 아노다이징 알루미늄의 장점, 다양한 표면 마감, 다양한 알루미늄 합금의 아노다이징 적용, 아노다이징을 활용하는 다양한 산업에 대해 알아봅니다. 또한 아노다이징 알루미늄이 안전한지 여부를 조사하고 집에서 직접 공정을 시도해보고 싶은 분들을 위한 DIY 아노다이징 가이드도 제공합니다. 양극산화 알루미늄은 건축, 자동차, 항공우주 또는 산업 분야에서 사용할 수 있는 다재다능하고 내구성이 뛰어난 소재입니다.

투명 양극산화 알루미늄이란?

알루미늄 표면에 투명한 산화막을 형성하기 위해 전기화학적으로 양극산화 처리된 알루미늄은 투명 양극산화 알루미늄입니다. 금속 코팅은 금속의 내식성, 내마모성, 표면 경도를 효과적으로 개선하여 열악한 환경에서도 장기간 사용할 수 있도록 내구성을 향상시킵니다. 페인트나 코팅과 달리 금속을 염색할 때 금속과 일체화되기 때문에 오랜 시간 동안 변색 방지 및 긁힘 방지 기능을 유지합니다.

일반 사양

재료

알루미늄 합금은 일반적으로 투명 아노다이징 처리됩니다.

• 5000(예: 5052) 시리즈는 고강도 및 우수한 내식성이 특징이며 특히 해양 및 구조물 분야에 사용됩니다.
• 6000 시리즈(6061, 6063 등): 강도, 기계 가공성 및 내식성이 균형을 이루며 건축, 자동차 및 산업용 부품에 주로 사용됩니다.

아노다이징 레이어 두께

양극산화 처리된 층의 두께는 용도에 따라 다릅니다.

• 5-10미크론(0.005-0.01mm): 실내용, 장식용 마감재 및 마모가 적은 환경에 적합합니다.
• 실외 또는 부식성 요소와 접촉하는 환경에서 사용하도록 설계되었으며 15-25미크론(0.015-0.025mm)까지 견딜 수 있어야 합니다.

표면 모양

• 알루미늄의 자연스러운 메탈릭한 외관을 유지하면서 투명하고 깨끗한 마감을 제공합니다.
• 에칭 또는 폴리싱과 같은 전처리 공정에 따라 무광택 또는 유광 마감 처리할 수 있습니다.
• 변색, 탈색, 벗겨짐이 없어 건축 및 산업 분야에서 사용할 수 있습니다.

표준 규정 준수

• 다양한 산업 및 군사 표준은 고품질 성능과 신뢰성을 갖춘 투명 아노다이징 알루미늄을 특징으로 합니다.
• 아노다이징 알루미늄 ibyMIL-A-8625F: 미군 표준으로 높은 내구성을 보장합니다.
• 양극 산화 코팅은 국제 표준에 따라 지정됩니다: ISO 7599.
• AA-M12C22A31: 투명 아노다이징을 위한 알루미늄 협회 표준으로, 마감의 균일성과 내구성을 유지합니다.

투명 아노다이징 알루미늄을 선택하는 이유는?

우수한 내식성 → 해양, 항공우주 및 실외 애플리케이션에 이상적입니다.

튼튼하고 오래 지속되는 내구성 → 긁힘 방지 및 변색 방지 마감.

유지 관리가 적습니다. → 외관을 유지하기 위해 가끔씩 최소한의 청소만 하면 됩니다.

아노다이징은 친환경적인 공정이기도 합니다. → 이 마감 방법은 무독성이며 지속 가능합니다.

컬러 옵션은 불투명하기 때문에 아노다이징 처리가 불가능하며 매우 빨리 마모되고 오래 지속되는 경우가 드뭅니다. 투명 양극산화 알루미늄은 건축, 운송, 가전 제품 및 산업 기계에서 가장 일반적으로 사용되는 마감재 중 하나로, 오래 지속되는 매력적이고 기능적인 마감재를 제공합니다.

투명 아노다이징 알루미늄 공정 

클리어 아노다이징은 특별히 고안된 전기 화학 처리로 양극 산화 처리된 알루미늄의 표면을 부식 방지, 내구성, 단단한 표면으로 만듭니다. 이 공정은 강력하고 보기 좋은 후광 효과를 만들어 내기 때문에 산업, 건축 및 장식 분야에 광범위하게 적용되는 일반적인 공정입니다.

1. 청소

아노다이징 공정의 첫 번째 단계는 알루미늄 표면의 기름, 먼지 또는 자연 산화를 세척하는 것입니다. 탈지 후 탈지 용액(예: R 105)에 담근 다음 깨끗한 물로 헹구어 모든 오염 물질이 씻겨 내려갔는지 확인합니다. 이는 매끄럽고 결함 없는 아노다이징 마감을 얻기 위한 중요한 단계 중 하나입니다.

2. 알칼리 에칭

그런 다음 알루미늄을 70~90°C의 제어된 온도에서 수산화나트륨 용액에 넣어 불순물과 표면 불규칙성을 제거합니다. 이 단계에서는 자연 산화층을 제거하여 이후 균일한 표면으로 가공할 수 있도록 합니다.

3. 화학적 연마

에칭 공정이 완료되면 알루미늄에 화학 연마가 적용됩니다. 이 공정은 표면을 매끄럽게 할 뿐만 아니라 미세한 휨을 제거하고 금속의 생생한 특성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 이 단계는 최종 용도에 따라 무광택 또는 광택 마감을 만들 수도 있고 만들지 않을 수도 있습니다.

4. 활성화

알루미늄이 균일한 전도성 표면을 가지려면 아노다이징 단계 전에 알루미늄을 활성화해야 합니다. 이 단계에서 재료는 특정 전해질 용액을 사용하여 전기 화학 반응의 양극 역할을 하도록 준비됩니다. 활성화는 전체 알루미늄 표면을 일관된 양극산화 코팅으로 코팅하는 데 도움이 됩니다.

5. 아노다이징

아노다이징은 알루미늄이 전해조에 잠기면서 양극 역할을 하는 전기 화학 반응입니다. 금속에 전류가 가해지면 산화층(Al₂O₃)이 형성되어 금속의 부식과 내구성이 증가합니다.

가장 일반적으로 사용되는 전해질은 황산이며, 필요한 마감에 따라 공정 파라미터가 변경됩니다. 다음 섹션에서는 이러한 매개변수에 대해 자세히 설명합니다.

아노다이징의 주요 파라미터

성공적인 투명 아노다이징 마감을 위해서는 이러한 공정 파라미터를 면밀히 제어해야 합니다:

• 전류 밀도: 2-4.5 A/dm²
• 전압 범위: 23-100V
• 최소 2°C의 작동 온도(일반적으로 25°C)
• 처리 시간: 일반적으로 60분 이상
• 황산 농도: 150-210 g/L
• 처리 시간: 필요한 코팅 두께에 따라 3~15분 소요

양극산화 처리된 층의 파라미터는 주변 조건에서 균일하고 강하며 생존할 수 있도록 합니다. 양극산화 처리된 알루미늄의 최종 특성은 온도, 전압 및 처리 시간을 변경하여 변경할 수 있습니다.

아노다이징용 알루미늄 합금

아노다이징에 알루미늄 합금을 사용하는 것은 부식에 대한 강한 내성과 미려한 외관으로 오랜 시간 가치를 인정받았기 때문입니다. 여러 알루미늄 합금 시리즈는 다양한 제품 요구 사항에 맞는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이 목록은 아노다이징에 사용되는 주요 알루미늄 합금의 구성 및 장점과 함께 일반적인 응용 분야를 보여줍니다.

1. 시리즈 1000(순수 알루미늄) 

1000 시리즈는 순도 99%의 알루미늄에 소량의 철 및 실리콘 첨가제를 혼합한 제품입니다. 이 금속 합금은 유연성을 유지하면서 최고의 전기 전도성을 발휘하고 부식을 방지합니다. 양극산화 처리 과정에서 순수 알루미늄은 투명 또는 반투명 코팅을 생성하여 인성을 높이고 외부 영향으로부터 알루미늄을 보호합니다. 시리즈 1000 합금은 이러한 특성을 가지고 있기 때문에 잘 작동합니다.

• 이 시리즈에는 전선 및 커넥터와 같은 전기 부품이 포함되어 있습니다.
• 명판 및 간판
• 장식 애플리케이션

2. 시리즈 2000(알루미늄-구리 합금)

2000 시리즈에는 2%~7% 구리와 소량의 망간 및 마그네슘이 혼합된 알루미늄이 포함되어 있습니다. 이 합금은 강도가 우수하고 가공이 용이하지만 부식에 대한 보호 기능이 적당합니다. 알루미늄-구리 합금은 아노다이징 처리를 하면 마모와 부식에 대한 보호 기능이 향상되고 표면 처리도 매력적입니다. 따라서 다음과 같은 용도에 이상적입니다:

• 자동차 애플리케이션
• 항공우주 구조 부품
• 건축 마감재

3. 시리즈 3000(알루미늄-망간 합금) 

3000 시리즈는 1% ~ 1.5% 망간을 제공하여 충분한 강도와 우수한 부식 방지 기능을 갖춘 합금을 쉽게 성형할 수 있습니다. 이 범위의 양극산화 합금은 거친 환경에 대한 저항력이 뛰어나며, 다음과 같은 용도에 적합합니다:

• 열 교환기
• 건축 패널 및 파사드
• 식음료 장비

4. 시리즈 5000(알루미늄-마그네슘 합금) 

5000 시리즈의 합금은 2%~6% 마그네슘으로 강도와 내식성을 갖습니다. 아노다이징 처리를 통해 일반 부식과 바닷물 부식에 대한 저항력을 향상시켜 다양한 용도에 적합합니다:

• 이러한 알루미늄 합금은 보트 선체 및 선박 부품과 같은 해양 제품에서 탁월한 용도로 사용됩니다.
• 건축용 창틀
• 열악한 환경의 구조적 애플리케이션

4. 시리즈 6000(알루미늄-마그네슘-실리콘 합금)

6000 시리즈 알루미늄 합금에는 알루미늄에 특정 양의 마그네슘(0.6%~1.2%)과 실리콘(0.4%~1.2%)이 함유된 알루미늄이 포함됩니다. 이러한 알루미늄 합금은 화학물질에 의한 손상에 강하고 쉽게 모양을 만들 수 있기 때문에 수요가 많습니다. 아노다이징 처리된 알루미늄은 강력한 보호 코팅을 통해 보호 기능과 시각적 외관을 모두 향상시킵니다. 널리 사용되는 분야는 다음과 같습니다:

• 6000 시리즈 알루미늄-마그네슘-실리콘 합금을 사용하면 창문과 문틀을 탁월하게 생산할 수 있습니다.
• 자동차 차체 패널 및 휠
• 구조적 프레임워크

6. 시리즈 7000(알루미늄-아연 합금) 

7000 시리즈는 5%~8% 아연을 사용하여 알루미늄 합금의 강도와 부식과 피로에 대한 저항성이 뛰어납니다. 아노다이징 처리된 알루미늄은 부식을 방지하는 동시에 이러한 용도에 적합한 매끄러운 표면을 제공합니다:

• 항공우주 애플리케이션(예: 항공기 스킨 및 구조 부품)
• 시리즈 7000 제품에는 자전거 프레임과 등산 장비가 포함되어 있습니다.
• 고성능 자동차 부품

투명 양극산화 알루미늄 유지 관리 및 청소 방법

투명 아노다이징 처리된 알루미늄은 일상적인 관리를 통해 강도를 유지하면서 멋진 외관을 유지할 수 있습니다. 표면에 얼룩을 방치하면 금속의 전체적인 강도가 손상될 수 있습니다. 아노다이징 처리된 알루미늄 표면은 큰 힘을 들이지 않고도 쉽게 청소할 수 있습니다. 다음 단계에 따라 아노다이징 처리된 알루미늄을 올바르게 청소하고 깨끗하게 닦아주세요.

1단계: pH 중성 세정제 선택하기

양극산화 알루미늄을 세척할 때는 표면을 보호하기 위해 pH 중성인 세제를 사용하세요. 강산성 및 염기성 세제는 양극산화 코팅을 분해하여 코팅이 변색되고 약해지게 합니다.

2단계: 먼저 표면에서 물체를 쓸어내리는 작업을 처리합니다.

표면을 처리하기 전에 젖은 스펀지나 천으로만 느슨한 먼지와 이물질을 제거하세요. 표면이 긁히지 않도록 조심스럽게 다루고 거친 스펀지나 브러시는 멀리하세요.

3단계: 깨끗한 물로 헹구기

깨끗한 물은 투명 양극산화 처리된 알루미늄 표면을 완전히 세척하는 데 도움이 됩니다. 스프레이 노즐, 부드러운 천 또는 물줄기를 사용하여 표면의 모든 먼지를 제거하세요. 물 얼룩이 생기지 않도록 깨끗한 수건으로 표면을 말리세요.

4단계: 거품이 적은 비누 블렌드를 표면에 바르기

알루미늄에 안전한 세제를 소량의 물과 섞어 약한 세제 용액을 만드세요. 표면을 닦기 전에 스펀지를 사용해 세제 용액에 담그세요. 강한 화학 물질을 멀리하면 양극 산화 처리된 알루미늄 층이 손상되지 않습니다.

5단계: 최종 헹굼 및 건조

알루미늄 위에 흐르는 물을 부어 비누나 세제 잔여물을 완전히 씻어냅니다. 깨끗하고 부드러운 수건으로 표면의 물기를 제거하여 보기 흉한 자국이 남지 않도록 합니다.

6단계: 양극산화 알루미늄 연마(선택 사항)

투명 아노다이징 처리된 알루미늄 표면의 광택을 높이고 싶을 때는 연마가 올바른 방법입니다. 방법은 다음과 같습니다:

1. 800그릿 사포를 사용하여 표면을 부드럽게 샌딩합니다.

2. 알루미늄 표면이 매끄러워질 때까지 수동 버핑 도구로 알루미늄 표면을 띄웁니다.

3. 원을 그리며 적절한 금속 표면 클리너를 사용하여 표면을 부드럽게 닦아냅니다.

4. 4. 깨끗한 극세사 천으로 표면에 남아있는 광택을 모두 제거합니다.

기본 절차를 따르면 양극산화 처리된 알루미늄 표면을 광택 있고 매력적으로 유지하면서 보존할 수 있습니다.

양극산화 알루미늄은 안전한가요?

양극산화 처리된 알루미늄이 안전한지에 대한 질문은 흔히 하는 질문입니다. 대답은 '그렇다'입니다! 양극산화 처리는 알루미늄에 무독성의 안정적인 산화물 마감을 부여하여 알루미늄이 음식, 액체 또는 화학 물질과 반응하는 것을 불가능하게 합니다.

양극산화 처리된 알루미늄이 안전한 이유는 다음과 같습니다.

• 아노다이징 처리된 표면은 화학적으로 안정적이며 유해 물질이 침출되지 않는 무독성 표면입니다.
• 스크래치 및 내마모성이 있는 아노다이징 알루미늄 - 코팅되지 않은 아노다이징 알루미늄은 시간이 지나도 벗겨지거나 성능이 저하되지 않습니다.
• 대부분의 양극산화 처리된 알루미늄 조리기구와 식기는 안전성을 위해 FDA 및 식품 등급 승인을 받았습니다.

따라서 양극산화 처리된 알루미늄은 조리기구, 의료 기기 또는 음료 용기에 사용하기에 안전합니다.

헹굼 및 중화

아노다이징 후 알루미늄을 깨끗한 물로 여러 번 헹구어 잔류 산성 물질을 제거합니다. 알루미늄을 착색하거나 밀봉해야 하는 경우 다음 공정을 오염시키지 않기 위해 적절한 헹굼을 수행해야 합니다.

컬러링(선택 사항)

컬러 아노다이징 마감을 위해서는 알루미늄을 염료 용액에 넣어 산화물 층의 미세 기공에 컬러 안료가 흡수되도록 해야 합니다. 아노다이징 후 24시간 이내에 염료가 표면에 부착되어야 하므로 이 단계는 24시간 이내에 진행되어야 합니다. 검은색, 청동색, 빨간색, 금색이 트러블에 많이 사용되는 색상입니다.

씰링

양극산화 처리된 알루미늄은 내식성과 내구성을 향상시키기 위해 밀봉해야 합니다. 이 단계에서는 산화물 층의 미세 기공을 밀봉하여 오염 물질이 표면에 침투하는 것을 방지합니다. 용도에 따라 냉간 밀봉 기술 또는 중온 밀봉 기술로 밀봉할 수 있습니다.

건조

모든 밀봉 과정이 끝나면 알루미늄을 깨끗한 물로 헹구고 자연 건조하거나 널어 말립니다. 얼룩이나 잔여물이 남지 않고 고르게 마무리하려면 건조가 중요합니다.

아노다이징 알루미늄 표면 마감 옵션 

아노다이징 알루미늄 표면 마감은 아노다이징 공정에 따라 달라지며, 이는 내구성, 내식성 및 미관을 향상시킵니다. 양극산화는 알루미늄을 전해질 용액에 담그고 전류를 흘려서 제어된 산화층을 생성하는 방식으로 이루어집니다. 다양한 아노다이징 기법이 있어 용도에 따라 다양한 유형의 마감 처리가 가능합니다.

아노다이징 알루미늄 표면 마감의 종류

1. 투명(내추럴) 아노다이징

• 투명한 산화물 층이 생성되어 내부 부품을 변경하지 않고도 알루미늄이 다시 보이지 않게 됩니다.
•  내식성이 뛰어나고 매끄럽고 메탈릭한 외관을 자랑합니다.
• 일반적으로 건축, 가전제품, 산업 장비 등의 애플리케이션에 사용됩니다.

2. 염색 아노다이징

• 양극 산화 처리된 레이어에 컬러 안료를 도입하여 검정, 파랑, 빨강, 금, 청동 등 다양하고 생생한 색조를 제공합니다.
• 견고함과 내마모성이 뛰어나면서 미적 감각을 향상시킵니다.
• 자동차 트림, 장식 패널 및 간판에서 인기가 높습니다.

3. 하드 아노다이징

• 더 두껍고 단단한 산화물 층을 생성하여 내마모성과 강도를 극대화합니다.
• 이러한 소재는 열악한 환경에서 혹독한 사용 환경을 견뎌야 하는 산업 및 항공우주 분야에 이상적입니다.
• 군용 장비, 조리기구 및 기계 부품에 자주 사용됩니다.

4. 밝은 아노다이징

• 아노다이징 전에 알루미늄을 연마하여 반사되는 거울 마감을 만들어야 합니다.
• Triumf는 자동차, 조명기구 및 기타 장식용품의 트림에서 빛 반사율을 향상시킵니다.

5. 새틴(무광택) 아노다이징

• 아노다이징 전에 표면을 가볍게 에칭하여 매끄럽고 광택이 없는 아노다이징 마감이 되도록 합니다.
• 지문과 눈부심을 줄여 가전제품, 건축 요소, 사이니지 등에서 실용적으로 사용할 수 있습니다.
• 현대적이고 적합한 외관, 내구성.

6. 텍스처 아노다이징

• 비드 블라스팅이나 브러싱과 같은 사전 아노다이징 처리를 통해 특별한 표면 질감을 만들어냅니다.
• 그립감이 향상되고 보기에도 좋아 스포츠 장비, 난간, 산업용 부품에 적합합니다.

특정 용도에 맞게 선택할 수 있는 양극산화 알루미늄 표면 마감은 용도 또는 미적 요구 사항, 내마모성 또는 단순히 전도성 향상에 따라 결정됩니다.  

다양한 아노다이징 색상 구현 

• 또한 아노다이징으로 인해 알루미늄 표면에 미세한 기공이 생겨 염료를 흡수하고 다양한 색상을 얻을 수 있습니다. 이러한 기공은 염색 후 밀봉되어 색상 유지력을 향상시키고 제품의 내구성을 높입니다.

• 염료 사용으로 인한 착색 외에도 자연스러운 아노다이징 색상은 금속 종류, 합금 구성, 전해액, 전압 및 전류 설정, 산화물 층 두께에 따라 달라집니다. 염료를 첨가하지 않아도 일부 알루미늄 합금에는 뚜렷한 색조가 있습니다.
• 염색 공정에서 양극 산화 처리된 알루미늄 부품은 약 150°F에서 0.025%~1% 염료가 포함된 수성 염료 용액에 담급니다. 알루미늄은 다공성 표면을 가지고 있기 때문에 염료가 흡수되어 오래 지속되는 마감을 형성해야 합니다.

• 전해질 착색은 전해질 용액에 금속염(예: 주석 또는 니켈)을 첨가하는 또 다른 착색 방법입니다. 이 방법으로 브론즈, 골드 또는 블랙 아노다이징을 할 수 있습니다.

표 1: 염료 침지와 전해 착색 방법의 비교

염료 침지와 전해 착색 모두 뚜렷한 장점을 제공합니다. 생생한 색상의 경우 염료 침지가 널리 사용되는 반면, 건축 및 산업 분야의 변색 방지 금속 마감에는 전해 착색이 사용됩니다.

양극산화 알루미늄의 종류와 차이점

아노다이징 방식은 알루미늄의 내구성과 부식에 대한 저항력을 높이고 시각적으로 더 매력적으로 보이게 합니다. 아노다이징은 전기적 특성에 차이가 있는 세 가지 기본 유형의 아노다이징으로 구성됩니다. 유형 I(크롬산 아노다이징), 유형 II(황산 아노다이징), 유형 III(하드코트 아노다이징)이 여기에 해당합니다.

1. 유형 I: 크롬산 아노다이징 

크롬산 아노다이징(타입 I 아노다이징)은 전해질로 크롬산을 사용하여 알루미늄 표면에 얇은 보호 산화물 층을 형성하는 아노다이징 방식입니다. 일반적으로 코팅의 두께는 0.08~0.25미크론이며 재료의 원래 치수에 과도한 변화 없이 적당한 수준의 내식성을 부여합니다.

이는 일반적으로 무게, 부식 방지 및 최소 두께가 필요한 항공우주, 장식용 및 군사 장비에 적용되는 아노다이징 유형입니다. 타입 I 아노다이징 알루미늄은 다른 유형에 비해 내마모성이 떨어지며 처리되지 않은 알루미늄보다 더 나은 마감이나 페인트 접착력을 위해 더 많이 사용됩니다.

2. 유형 II - 황산 아노다이징. 

타입 II 아노다이징의 공정은 타입 I과 유사하지만 사용되는 아노다이징 용액은 크롬산이 아닌 황산입니다. 그 결과 알루미늄의 내구성이 향상되고 마모가 덜하며 산화층(2.54-25미크론)이 더 두꺼워집니다.

타입 II 아노다이징의 장점은 염료를 '흡수'할 수 있어 금색, 검정색, 파란색, 빨간색 및 기타 색상의 유색 아노다이징 마감을 제공할 수 있다는 것입니다. 굽힘 특성이 우수하여 건축용, 소비재 및 자동차 트림에 널리 사용됩니다. 또한 타입 II 아노다이징은 비아노다이징 알루미늄보다 내식성이 우수하여 장식용뿐만 아니라 기능적인 목적에도 적합합니다.

3. 유형 III - 하드코트 아노다이징 

하드코트 아노다이징 또는 타입 III 아노다이징은 매우 두꺼운 산화물 층(25-150미크론)을 제공합니다. 이는 더 높은 전압과 더 낮은 온도에서 수행되어 매우 조밀하고 단단하며 내마모성이 강한 코팅을 생성합니다.

유형 III 아노다이징 알루미늄 는 표면 경화도가 70 Rockwell C로, 비가공 알루미늄의 표면 경화도가 60 Rockwell C인 것과는 대조적입니다. 따라서 강력한 내구성, 내마모성 및 내식성이 요구되는 산업용, 항공우주 부품, 군용 하드웨어 및 자동차 부품에 매우 적합합니다.

의료 기기, 총기 부품 및 해양 환경은 혹독한 환경에서 탁월한 보호 기능을 제공하는 하드코팅 양극산화 알루미늄을 사용하는 분야 중 하나입니다.

표 2: 아노다이징의 유형과 그 차이점.

아노다이징을 하려면 올바른 아노다이징 유형을 선택합니다.

애플리케이션과 필요한 특성에 따라 아노다이징은 유형 I, 유형 II, 유형 III으로 나눌 수 있습니다.

• 타입 I 아노다이징은 코팅이 얇고 내식성이 우수하여 장식용 또는 경량 용도에 적합합니다.
• 타입 II 아노다이징은 염색 마감이 가능하고 내식성을 높이기 때문에 중간 정도의 내마모성과 색상 맞춤화에 가장 적합합니다.
• 타입 III 아노다이징은 높은 경도, 내구성 및 내마모성으로 산업, 군사 또는 극한 환경에 가장 적합합니다.

아노다이징에는 특정 용도에 따라 한 가지 유형이 사용되고 다른 유형은 다른 용도에 사용되는데, 이는 특정 산업에서 알루미늄 부품의 수명과 성능을 향상시키는 데 가장 중요한 역할을 합니다.

DIY 아노다이징 알루미늄: 단계별 가이드 

집에서 알루미늄 아노다이징은 DIY 애호가들이 알루미늄 부품의 견고함, 내식성 및 디테일을 개선하는 데 활용할 수 있는 훌륭한 기술입니다. 전문적인 아노다이징은 산업용 장비를 사용하여 수행하지만, 일부 방법은 전문 지식 없이도 안전한 환경에서 집에 있는 일반적인 품목을 사용하여 멋진 결과를 얻을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 적절한 아노다이징은 화학 물질을 안전하게 취급하고 올바른 절차를 따르는 데 달려 있습니다.

DIY 아노다이징에 필요한 재료

가정에서 알루미늄을 양극산화 처리하는 방법은 다음과 같습니다:

• 아노다이징하려는 모든 알루미늄 물체, 일명 알루미늄 조각. 마운팅 또는 기타 오염 물질이나 코팅이 없는지 확인합니다.
• 30-50% 황산(배터리 산) - 산화물 층이 있는 상태에서 알루미늄 표면을 산화시키는 전해질입니다.
• 황산은 증류수로 희석하고 알루미늄은 증류수로 세척했습니다. 수돗물의 불순물이 영향을 미칠 수 있으며 결과에 악영향을 미칠 수 있습니다.
• 전원 공급 장치(12V-24V DC, 3-10A) - 12V~24V 범위의 안정적인 전압을 제공하는 DC 전원 공급 장치 또는 차량용 배터리 충전기로, 최소 3A에서 최대 10A의 출력 전류(특정 프로젝트 설계에 따라 금액이 달라질 수 있습니다)를 제공합니다.
• 음극판(납 또는 알루미늄) - 전해조에서 음극으로서 전기를 전도합니다.
• 여분의 황산을 안전하게 처리하는 중화제인 중탄산나트륨(베이킹소다)이 포함되어 있습니다.
• 아노다이징 전용 염료(선택 사항) 아노다이징된 부분을 염색하려면 패브릭 염료 또는 아노다이징 전용 염료가 필요합니다.
• 밀봉 용액 - 끓는 물 또는 니켈 아세테이트 용액을 사용하여 양극 산화 처리된 층을 밀봉하고 표면을 코팅하여 내구성을 향상시킵니다.
• 안전 고글과 장갑 - 산을 안전하게 관리할 수 있는 통풍이 잘 되는 공간에서 보호해야 합니다.

단계별 DIY 아노다이징 공정 

1단계: 알루미늄 표면 준비하기

알루미늄 부품은 아노다이징 전에 깨끗하게 세척해야 합니다. 먼지, 기름 또는 산화가 있으면 공정을 방해할 수 있습니다.

1. 탈지 - 세척하기 전에 더러워진 알루미늄 부분에 주방 세제를 직접 뿌리고 수세미를 사용하여 여분의 기름을 긁어내세요.

2. 불순물 제거 - 보다 균일한 마감을 위해 원하는 경우 수산화나트륨(잿물) 용액 5 10%에서 부품을 1~5분간 에칭합니다. 증류수로 즉시 헹굽니다.

3. 뮤트 해제(선택 사항) - 일부 알루미늄 합금에는 구리 또는 실리콘이 포함되어 변색을 일으킬 수 있으므로 이를 제거하기 위한 것입니다. 원치 않는 잔여물은 탈색 용액(질산 또는 상업용 탈색제)을 사용하여 제거해야 합니다.

2단계 - 아노다이징 배스 설정하기

아노다이징 공정의 경우 산성 전해질 욕조에서 산화물 층을 형성해야 합니다.

1. 플라스틱 용기에 추가 - 플라스틱 용기에 황산 한 부분과 증류수 세 부분을 조심스럽게 섞어 주세요. 어떤 경우에도 황산에 물을 넣지 마세요.

2. 음극 - 음극을 믹스(예: 리드 또는 알루미늄 판)에 삽입하고 전원 공급 장치의 음극(-) 단자에 연결합니다.

3. 알루미늄 부품 - 전해액에 알루미늄 부품을 적신 후 전원 공급 장치의 양극(+) 단자를 알루미늄 부품에 연결합니다. 음극에 닿지 않도록 주의하세요.

3단계: 아노다이징 프로세스

이제 전류가 양극 산화 처리된 층의 개발을 트리거합니다.

1. 전원 공급 장치 켜기 - 구성: 원하는 산화물 층 두께에 따른 전압(12V~24V DC).

2. 아노다이징 공정 기간 - 이 과정은 일반적으로 30~60분 정도 소요됩니다. 아노다이징 시간이 길면 아노다이징 층이 더 두꺼워집니다.

3. 프로세스 확인 - 알루미늄은 작은 기포 주위에 거품이 일어나야 하는데, 이는 반응이 일어나고 있음을 의미합니다.

4단계: 알루미늄 색칠하기(선택 사항)

색상을 추가하려면 아노다이징 처리된 부품을 염료 욕조에 담근 후 밀봉할 수 있습니다.

1. 아노다이징 염료 또는 직물 염료 - 뜨거운 증류수(약 140°F/60°C)에 섞습니다.

2. 알루미늄 부품이 백에 잠겨 있어야 합니다. - 원하는 강렬한 색상에 따라 10~30분 동안 담가 두어야 합니다.

3. 물로 헹구기 - 부드러운 증류수로 세척하여 여분의 염료를 제거합니다.

5단계: 양극 산화 처리된 레이어 밀봉하기

밀봉을 통해 내구성과 색상 변색을 방지합니다.

1. 부품을 물에 끓입니다. - 양극산화 처리된 알루미늄 부품을 끓는 증류수에 30~60분간 넣습니다.

2. 니켈 아세테이트 씰링(옵션) - 부품을 180°F(82°C)의 니켈 아세테이트 용액에 20분간 담가 내식성을 개선합니다.

DIY 아노다이징 시 안전 주의사항

황산은 조심스럽게 다루어야 하므로 황산으로 작업할 때는 항상 장갑과 보안경을 착용하세요.

• 아노다이징은 밀폐된 공간에서 위험할 수 있는 수소가스를 발생시키므로 환기가 잘 되는 곳에서 작업해야 합니다.
• 적절히 폐기 - 베이킹소다로 중화하여 과도한 황산을 제거합니다.
• 금속 도구와의 접촉을 피하세요 - 공정을 오염시킬 수 있는 재료는 철과 강철 금속입니다.

알루미늄 아노다이징의 응용 분야

알루미늄 아노다이징은 알루미늄의 내구성, 외관, 부식 방지 가능성을 높여주며 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 양극산화 처리된 알루미늄은 오늘날 건설, 자동차 산업, 가전제품 등의 산업에서 활발하게 사용되고 있습니다. 양극산화 처리된 알루미늄 금속은 다음과 같은 주요 용도로 사용됩니다.

건축 자재

양극산화 알루미늄은 가볍고 내구성이 뛰어나며 내후성이 강해 건축 업계에서 널리 사용되는 소재 중 하나입니다. 상점 정면, 지붕 시스템 및 외부 클래딩에 사용되는 것으로 유명합니다. 양극산화 처리된 알루미늄 표면 마감의 장점으로는 세련되고 현대적인 외관과 환경 손상으로부터 건물을 보호하는 것 등이 있습니다. 아노다이징 알루미늄의 오래 지속되는 특성으로 인해 창틀, 난간, 커튼월과 같은 건축 요소에도 아노다이징 알루미늄을 사용할 수 있습니다.

자동차 및 항공우주 산업 

알루미늄 합금 및 항공우주 산업에서는 금속 부품의 강도와 내구성을 높이기 위해 알루미늄 합금 아노다이징을 필요로 합니다. 차량 휠 림, 컨트롤 패널, 명판, 트림 등 차량에 아노다이징 알루미늄이 사용됩니다. 이 마감 처리는 고급스러움을 제공하고 녹과 부식을 방지합니다. 항공우주 분야에서는 양극산화 처리된 알루미늄이 외부 패널, 항공기 프레임 및 기타 구조 부품에 사용됩니다. 알루미늄은 가볍고 아노다이징이 보호 기능을 제공하기 때문에 고성능 애플리케이션에 탁월한 선택이지만, 아노다이징이 너무 깊게 에칭되면 오히려 해로울 수 있습니다.

문 및 창문 

문과 창문에 사용되는 소재는 혹독한 날씨를 견딜 수 있는 양극산화 알루미늄입니다. 투명 양극산화 알루미늄은 내구성이 뛰어나고 현대적인 외관을 제공하는 많은 현대식 유리 도어 프레임과 창문 시스템에 사용됩니다. 부식 방지알루마이트 처리된 알루미늄은 극한 환경에서도 열화되지 않아야 하므로 스톰 및 슬라이딩 도어를 만드는 데도 적합합니다.

가전 제품

아노다이즈드 알루미늄은 튼튼할 뿐만 아니라 유지 관리가 쉽고 마모에 강하기 때문에 가전제품에 많이 사용됩니다. 양극산화 알루미늄은 많은 냉장고, 전자렌지, 텔레비전 등에 널리 사용됩니다. 보호 산화물 층으로 부식을 방지하고 가전제품의 수명을 연장하며 외관을 개선합니다. 스크래치나 얼룩이 생기지 않고 광택을 유지할 수 있다는 점이 제조업체들이 양극산화 알루미늄을 선택하는 이유입니다.

가구

가구 디자인은 일반적으로 아노다이징 알루미늄을 사용하며, 특히 모던 및 인더스트리얼 스타일에서 많이 사용됩니다. 내구성과 금속 광택이 뛰어나며 테이블, 의자, 침대 프레임 및 선반 유닛에 유용한 표면 마감재입니다. 아노다이징 알루미늄은 강도와 일상적인 마모에 강하기 때문에 계단, 난간, 사무실용 가구에도 사용됩니다. 이 소재는 시간이 지나도 마감을 유지할 수 있으므로 주거용 및 상업용 가구 모두에 선호되는 소재입니다.

레저 산업

아노다이징 알루미늄은 다양한 레저 산업에서도 사용됩니다. 아노다이징 알루미늄 부품은 바닷물 노출로 인한 부식을 방지하기 위해 보트 및 해양 장비에 사용됩니다. 아노다이징 알루미늄 골프 카트 및 기타 레저용 차량에는 내구성을 향상시키면서도 카트의 무게를 최소화하는 아노다이징 알루미늄 부품이 사용됩니다. 아노다이징 공정은 실외 및 습기가 많은 지역에서 금속의 외관을 보존하는 데 도움이 됩니다.

전기 및 가정용 제품

많은 일상 생활용품과 전기 제품은 양극산화 처리된 알루미늄으로 만들어집니다. 양극산화 알루미늄은 시계, 음식 준비 장비, 욕실 설비, 태양광 패널 등에 적용되는 보호용 알루미늄 유형입니다. 소화기의 양극산화 처리된 알루미늄 부품은 오랜 보관 기간에도 양호한 상태를 유지합니다. 이러한 제품은 아노다이징 처리된 알루미늄 표면 마감이 제공하는 추가적인 안전성과 수명을 제공합니다.

결론

투명한 아노다이징 처리된 알루미늄 표면은 내구성이 뛰어나고 부식에 강하며 미적으로도 아름다워 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 아노다이징을 하는 이유는 알루미늄 표면에 산화물 층을 형성하여 모재에 보호 코팅을 제공할 뿐만 아니라 수명, 긁힘 방지, 내마모성, 색상 유지력을 높이기 위해서입니다. 그 결과 알루미늄 부품이 화학물질, 습기, 자외선 등 열악한 환경 조건에 노출되더라도 적절한 수준의 품질을 유지할 수 있습니다.

아노다이징 알루미늄은 무광택, 광택, 질감, 컬러 아노다이징 마감 등 다양한 표면 마감 옵션으로 제공되어 기능 및 장식적 요구사항에 맞게 맞춤 제작할 수 있습니다. 또한 이 공정은 유해한 배출물이나 유해 폐기물을 배출하지 않기 때문에 환경 친화적이며 지속 가능한 금속 처리 방식입니다.

알루미늄의 DIY 아노다이징은 금속 마감에 관심이 있는 사람들이 쉽게 실험할 수 있는 방법이지만, 화학 물질과 전기 장비를 조심스럽게 다루어야 합니다. 전문 제조 프로젝트이든 DIY 홈 프로젝트이든 상관없이 투명 양극산화 알루미늄은 강도와 내구성은 물론 다용도성과 지속적인 성능으로 환상적인 선택입니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 투명 양극산화 알루미늄의 주요 장점은 무엇인가요?

투명 알루마이트 처리된 알루미늄은 내식성과 긁힘에 대한 저항성이 뛰어나며 오래 사용할 수 있습니다. 변색에 강하고 건축, 산업 또는 소비자용 애플리케이션에 적합하며 자연스럽게 메탈릭한 마감을 유지하며 유지 관리가 거의 필요하지 않습니다.

2. 양극산화 처리된 알루미늄과 알루미늄에 페인트나 기타 코팅을 한 경우 어떤 차이가 있나요?

양극산화 처리된 알루미늄은 금속 표면에 단단히 결합된 보호 산화물 층을 생성하여 오래 지속되고 페인트나 도료처럼 벗겨지거나 벗겨지지 않습니다. 도장 또는 코팅된 알루미늄은 시간이 지남에 따라 마모될 수 있는 별도의 층이 존재합니다.

3. 양극산화 처리된 알루미늄에 색상을 입힐 수 있나요?

양극산화 알루미늄은 염료에 담그거나 금속염을 사용한 전기 화학적 착색으로 염색할 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 아노다이징 색상은 검정, 금, 청동, 빨강, 파랑, 녹색입니다.

4. 아노다이징은 집에서도 안전하게 할 수 있나요?

아노다이징은 DIY로도 할 수 있지만 이 경우 엄격한 안전 예방 조치를 취해야 합니다. 그러나 황산, 전류 및 기타 화학 물질을 취급할 때 위험이 있을 수 있습니다. 보호 장비를 사용하고 통풍이 잘되는 곳에서 작업하며 적절한 중화 및 폐기를 통해 안전을 보장할 수 있습니다.