일반기술

전기화학적 방법에 의한 용융아연 도금층의 드로스 검출

최근 자동차, 가전 및 건자재 용도로 용융아연도금 강판 및 강선의 수요증대와 함께 우수한 품질 특성이 요구되고 있다. 한편 용융아연 도금 시 피도금재로부터 용출된 철과 도금욕 성분과 반응하여 철-아연계 및 철-알루미늄계 금속간 화합물의 드로스를 생성하고, 생성된 드로스가 아연 도금층에 부착되어 잔류하면 이차 가공시 표면결함을 발생한다는 문제점이 있다.용융아연 도금욕중 드로스 생성을 억제하기 위해 Fe-Zn-Al 3원 상태도 및 도금욕의 유동 등에 관한 다양한 연구결과가 발표되었고 드로스 형성에 미치는 대표적인 인자로 도금욕 중 철과 알루미늄 농도, 도금욕 온도 등이 보고되고있다. 그러나 용융아연 도금욕에 강판 및 강선을 침적시 철의 용출을 피할 수 없어 도금욕중 드로스 생성은 필연적이므로, 도금층에 잔류된 드로스 검출방법이 필요하나 아 직까지 개발되어 있지 않는 실정이다.용융아연도금 강판 및 강선에 드로스가 부착되면 이차 가공시 핌플 및 도금박리 등의 도금결함을 발생하므로, 아연도금 강판 및 강선에 부착된 드로스의 정량화된 평가 방법이 요구된다. 본 발명으로 아연도금 강판 및 강선에 부착된 드로스를 신속하게 검출함으로써, 즉각적인 도금공정 관리와 이차 가공 시 발생하는 도금결함 발생을 억제하여 생산성을 향상시킨다.용융아연 도금공정에서 강판 및 강선으로부터 용출된 철이 도금욕 성분과 반응하여 드로스를 형성한다. 용융도금 시 도금재에 부착된 드로스는 이차 가공할 때 도금 결함을 발생시키므로, 이를 억제하기 위한 부착 드로스 검출방안이 요하다. 피도금재에 부착된 드로스는 크기가 작고, 주로 아연 도금층 내부에 잔류하기 때문에 단순하게 표면외관 찰으로는 검출할 수 없다. 본 발명은 용융도금 표층부를 전기화학적으로 용해하여 도금층에 잔류된 드로스를 직접 출하는 방법에 관한 것이다. 용융도금 강판 및 강선을 전해액에 침적한 후 양극 전원전압을 걸어주면 도금표면부가 해되고 도금층을 이루는 상(phase)의 종류에 따라 용해되는 속도가 다르게 나타난다. 본 발명에서는 도금층과 드로스의 용해속도 차가 크게 나타나는 용해조건을 제시하여 도금층에 잔류된 드로스를 신속하게 검출할 수 있었다. 드로스검출의 최적조건은 용융도금 강판 및 강선을 황산, 질산 및 과산화수소를 증류수에 첨가한 전해용액에서 5-20 V, 0-200 mA 의 양극 전원전압을 5-40분 동안 통전 한 후 표면부위를 관찰한 경우로 판단되었다.