알루미늄 그리고 아노다이징?
아노다이징이란, 금속의 표면을 보호하기 위해 인공적으로 산화 피막을 발생시키는 표면 처리 기술로, 주로 공업에서 사용되는 알루미늄 제품 대부분에서 사용된다고 해도 과언이 아닐 정도로 아노다이징 기술은 알루미늄 제품에 널리 적용되고 있습니다.
알루미늄은 내식성이 강한 금속으로 알려져 있지만 사실 알루미늄 자체는 이온화 경향이 높고 물이나 산소 등의 다양한 화학물질에 쉽게 반응하는 성질도 갖고 있습니다. 그래서 알루미늄은 공기에 닿으면 공기 중의 산소와 결합되어 얇은 산화 피막이 생깁니다. 산화 알루미늄은 화학적으로 매우 안정적인 것이 특징이며 액체나 산성 물질에도 강해 이상 반응을 일으키지 않습니다. 즉 알루미늄은 특별한 표면 처리 없이도 저절로 생기는 산화 피막 덕분에 부식으로부터 보호받을 수 있습니다. 알루미늄이 쉽게 녹슬지 않는 금속으로 일반적으로 알려지게 된 것은 바로 자연스럽게 생긴 산화 피막 때문입니다.
그런데 이 산화 피막은 2나노미터 정도로 굉장히 얇아서 약간의 긁힘으로도 피막이 벗겨져 내부가 노출되어 버립니다. 그래서 자연스럽게 생긴 산화 피막만으로 알루미늄의 부식을 완전히 막는 것은 바랄 수 없습니다. 하지만 아노다이징 처리를 통해 인공적으로 두꺼운 산화 피막을 표면에 발생시킬 수 있습니다.
알루미늄을 양극에 걸고 희석한 산성수용액에서 전해하면 양극에서 발생하는 산소에 의해 산화피막을 형성합니다. 이러한 과정을 알루미늄 제품에 아노다이징 처리했다고 말합니다. 또는 양극산화처리라고도 합니다. 아노다이징을 통해 생기게 되는 산화 피막은 아노다이징 종류에 따라 5~100㎛ 두께이며, 6각형의 벌집같은 구조를 하고 있습니다.
아노다이징의 종류
아노다이징은 색상과 마감에 따라 여러 종류로 나누기도 하지만 크게 경질과 연질 두가지로 나뉘는 경우가 많습니다.
경질 아노다이징
기능성에 초점을 둔 표면 처리로 주로 원래 금속 소재가 가지고 있는 성질을 보강하고, 결함을 보완하여 공업화하기 위한 목적으로 쓰입니다. 산화 피막을 형성시켜 표면의 경도, 내식성, 내마모성 등의 기능성을 극대화 시킵니다.
연질 아노다이징
주로 금속의 부식 방지와 색상 표현을 통해 외관을 더욱 고급화하기 위한 목적으로 쓰입니다. 산화 피막의 두께가 경질 아노다이징에 비해 얇고 경도가 낮습니다. 피막이 생성된 후 염료에 의해 색상을 표현할 수 있기 때문에 다양한 제품에 널리 적용되고 있는 방법입니다. 아노다이징 처리를 하기 전에 비드블라스트 처리를 하면 표면을 무광 처리할 수 있기도 합니다.
알루미늄 아노다이징의 장점
'단단하다'
알루미늄 자체는 부드럽고 가공이나 변형이 되기 쉬운 금속입니다. 표면 경도가 Hv20~150 정도밖에 되지 않습니다. 그러나 아노다이징 처리된 알루미늄은 매우 단단합니다. Hv200~600 정도까지 표면 경도가 올라갑니다.
'내마모성이 좋다'
형성된 산화 피막은 알루미늄 제품과 일체화되어 있기 때문에 도금이나 도장과 달리 벗겨질 염려도 없습니다.
'내식성이 우수하다'
아노다이징을 처리를 통해 다른 화학물질과 반응하기 어렵기 때문에 혹한 환경에서도 변색이나 부식이 잘 되지 않습니다.
'고급스럽다'
아노다이징에 의해 형성된 피막은 도장과는 다른 고급스러운 표면을 얻을 수 있습니다.
'절연성이 높다'
아노다이징 처리된 산화 피막은 전기가 통하지 않습니다. 아노다이징 처리를 통해 절연이 가능합니다.
알루미늄 아노다이징의 단점
'아노다이징 처리 후 추가 가공이 어렵다'
아노다이징 처리 후에 홀가공이나 굽힘 가공들을 실시하면 산화 피막에 크랙이 생기거나 크랙을 기점으로 표면이 벗겨지는 경우가 있습니다.
'내열성이 낮다'
아노다이징 처리된 알루미늄이 100℃가 넘는 환경에 노출된다면 표면이 금이 가거나 벗겨질 수 있습니다. 아노다이징을 통해 생성된 산화 피막은 안정적이고 튼튼하지만 알루미늄 자체의 성질이 열에 약하기 때문에 변형이나 팽창, 수축의 영향까지 보호할 수는 없습니다. 따라서 온도가 급격하게 변하는 환경에서는 적합하지 않습니다.
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