일반기술

소형소결부품에의 고내식성알미늄피막형성 방법

□ 기술개요□ 목적 해당 기술은 내식성을 향상시키 위해 각종 소형의 소결부품에 알미늄 피막을 형성하는 방법에 관한 것으로, 알미늄피막처리 전과 후에 적절한 조건으로 처리함으로써, 밀착성 및 내식성이 우수할 뿐만 아니라 부품의 전면에 고르게 코팅되는 피막을 보다 경제적으로 형성할 수 있는 알미늄 피막 형성방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다. □ 구성 이온플레이팅에 의해 소형 기계 부품이나 자석 등의 소재에 알미늄 피막을 형성하는 방법에 있어서 진공조내에 소재를 장입하기전에 소재를 샌드브라스팅처리하는 단계, 전처리된 소재를 진공조내에 장입하여 진공을 유지시킨 후 불활성 개스 분위기에서 개스방전에 의해 소재를 청정시키는 단계, 소재를 청정시킨 후, 10-4 토르 이하의 고진공에서 이루어지는 이온플레이팅에 의해 소재의 표면에 피막을 형성하는 단계, 피막을 형성한 후, 피막의 거칠음을 제거하고 금속성의 광택을 얻기 위한 연마를 실시하는 단계를 포함하여 구성되는 소형 소결부품에의 고내식성 알미늄 피막 형성방법을 그 요지로 한다 .□ 종래기술 니오듐자석(니오듐, 철, 보론의 합금)의 부식을 방지하기 위한 표면처리 방법은 니켈전기도금이며 이 외에는 대부분 특수한 용도에 맞추어 사용되고 있다. 그러나 니켈 도금한 제품의 경우 고속회전 또는 보다 우수한 특성이 요구되고 있는 제품에서는 그 한계를 드러내고 있어 이를 해결하기위한 수단으로 알미늄 코팅이 점차 그 영역을 확대해 가고 있다. 알미늄은 밀도가 낮고, 가공성, 내식성 및 열전도성이 우수하다는 장점으로 인하여 산업상 응용분야가 매우 다양하며, 니오듐자석에는 1983년부터 사용되어 왔다. 알미늄은 전기도금으로 코팅할 경우 그 효율이 낮아 생산성이 떨어지기 때문에 대부분 물리증착을 이용하고 있는데 일반적으로 내식성 향상을 위하여 이온플레이팅 방법을 사용하고 있다. 이온플레이팅에서는 기판에 인가되는 전압을 증가시키거나 이온화율을 증대시키기 위해 더 많은 양의 방전 개스를 도입할 필요가 있게 된다. 방전개스 도입량을 증대하여 이온화율을 높이려 하면 방전개스가 피막에 혼입되어 피막을 손상시키게 되며 방전개스와 증발되는 알미늄 사이에 산란이 일어나 역시 부착량의 감소를 초래하게 된다. 이들 문제점을 해결하기 위해서 여러 가지 방법의 진공증착, 스퍼터링, 이온플레이팅 장치나 방법(일본국특허 59028569, 일본국특허 61059861, 영국특허 2141442 Al, 일본국특허 57095749, 영국특허 2162205, 일본국 특허 7942676)이 개발되었으며, 이들은 주로 피막의 균일성 및 피막과 기판간의 밀착성, 발생된 플라즈마의 안정성, 증발원의 재질 및 구조, 높은 이온화율 등을 그 내용으로 한다. 본기술자도 위와같은 문제점을 해결하고자 "밀착성 및 표면특성이 우수한 피막형성방법(대한민국특허9671544)"을 제안한바 있는데, 이 방법은 소형기계부품이나 자석 등의 소재에 금속 또는 화합물 피막을 형성하는 방법에 있어서 10-4 토르 이하의 고진공에서 이온플레이팅 방법으로 플라즈마를 발생시켜 소재의 전면에 피막을 형성하는 방법이다. 그러나, 상기 피막형성방법은 코팅 공정에 주안점을 둔 것으로 자석과 같은 소결품의 내식성을 보다 향상시키기 위해서는 보다 진보된 새로운 방법을 요구하기에 이르렀다. □ 효과 해당 기술의 방법으로 피막을 제조하면 기존의 방법에 비해 피복율 및 증착효율이 높고, 밀착성이 우수하며 내식성이 우수한 피막을 경제적으로 제작할수 있다. □ 기술의 특징해당 기술은 내식성을 향상시키 위해 각종 소형의 소결부품에 알미늄 피막을 형성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 전기 모터는 물론 미터계, 셔터등과 같은 센서류, 스피커, 기록매체 등에 널리 사용되는 영구자석중 소결품인 니오듐 영구자석에 내식성 향상을 위한 알미늄 피막을 형성 방법에 관한 것이다. *** 대표도면 및 도면의 설명/ 기술의 상세한 내용은 하단의 <기술관련자료> 참조