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보석을 빛나게 하는 방법: 전기 도금 공정
도금 전 처리, 전기 도금 및 도금 후 처리
전해 연마
목차
섹션 I 도금 전 처리
도금 전 처리는 공작물 재료의 특성, 표면 상태 및 표면 처리 요구 사항에 따라 전기 도금 전에 공작물에 대해 수행해야 하는 세심한 표면 준비 작업을 말합니다. 도금 전 처리의 효과는 전기 도금의 품질에 직접적인 영향을 미치며, 전기 도금 공정 전반에 걸쳐 좋은 결과를 보장하기 위한 필수 조건입니다. 전기 도금 전에 공작물의 표면을 연마하여 표면 상태를 개선하고 기름 얼룩이나 산화막을 제거하여 잘 결합되고 부식에 강하며 매끄럽고 광택이 나는 코팅을 보장해야 합니다. 코팅의 기포, 박리, 얼룩, 내식성 저하와 같은 결함은 부적절한 도금 전 처리로 인해 발생하는 경우가 많습니다.
일반적으로 도금 전 처리는 연마, 왁스 제거, 전기 탈지, 표면 세척, 가벼운 에칭 등의 단계로 나눌 수 있습니다.
1. 연마 공정의 유형
연마는 물리적, 화학적 또는 전기화학적 방법 등 다양한 수단을 사용하여 주얼리 금속 표면에 매끄럽고 반짝이는 거울 효과를 구현합니다. 일반적인 주얼리 연마 공정에는 주로 기계적, 화학적 착색, 전해 및 연마 연마가 포함됩니다.
(1) 기계적 연마
기계식 연마는 진동 텀블러, 드럼 텀블러, 마그네틱 텀블러, 로터리 텀블러, 드래그 텀블러 등의 장비를 사용하여 공작물 표면을 처리하여 거친 연마 및 중간 연마 효과를 얻고 경우에 따라 미세 연마 효과까지 얻을 수 있습니다.
(2) 화학 착색 연마
화학 착색 연마(폴리싱이라고도 함)는 화학 연마에 해당합니다. 소위 화학 착색은 화학 용액이 채워진 용기에 공작물을 넣을 때 발생하는 폭발과 유사한 격렬한 화학 반응을 말합니다. 실제 생산 공정에서 보석은 화학 착색으로 처리되어 공작물 표면의 불순물을 제거하여 광택과 밝기를 향상시킵니다.
컬러 폭발 연마는 일반적으로 공작물이 마감된 후 표면 아래에 숨겨진 결함을 노출시켜 조기 수리를 위해 배치됩니다. 때때로 화학 착색은 몰드 블랭크, 블랙 스톤으로 왁스 세팅 등을 처리합니다. 요약하면, 화학 착색 연마는 보석 표면의 평탄도를 향상시킬 수 있지만 거울 마감을 얻기 위해 연삭 및 연마를 대체할 수는 없습니다. 환경 보호 요구 사항으로 인해 주얼리 가공 기업에서는 거의 사용되지 않습니다.
(3) 전해 연마
전해 연마는 공작물 표면의 미세한 거칠기를 줄이고 이전 공정의 기름 얼룩을 제거하며 공작물 표면의 청결도와 밝기를 향상시킵니다. 금속 소재마다 다른 전해 연마 용액과 연마 공정을 사용합니다. 이 공정은 스테인리스 스틸 및 구리 합금 주얼리에 대해 잘 확립되어 있으며 우수한 연마 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 현재 이 공정을 사용한 결과는 금, 은, 백금 및 그 합금에 대한 평균적인 결과입니다.
전해 연마의 원리 ① 전해 연마의 원리
전해 연마하는 동안 양극 표면에 저항률이 높은 점성 필름이 형성됩니다. 이 필름의 두께는 미세한 돌출부는 더 얇고 미세한 오목한 부분은 더 두껍기 때문에 전류 분포가 고르지 않게 됩니다. 미세 돌출부의 전류 밀도가 높기 때문에 용해 속도가 빠릅니다. 반대로 미세한 오목한 부분에서는 전류 밀도가 낮아 용해 속도가 느려집니다. 용해된 금속 이온이 필름을 통해 확산되어 부드럽고 밝은 효과를 얻을 수 있습니다.
전해 연마의 특성 ② 전해 연마의 특징
전해 연마는 다음과 같은 장점이 있습니다. 복잡한 모양의 공작물을 쉽게 연마 할 수 있고, 홈과 틈새와 같이 기계적 연마가 닿지 않는 부분을 매끄럽게 할 수 있으며 연마 된 공작물의 표면이 변형되지 않으며, 금속 표면의 실제 상태를 반영 할 수 있으며, 작동이 쉽고 두께 제거가 용이하며 생산 효율이 높습니다.
그러나 전해 연마에는 몇 가지 단점도 있습니다. 예를 들어, 공작물 표면의 깊은 스크래치, 깊은 구덩이 및 기타 거시적 요철을 제거할 수 없으며 금속에 포함된 비금속 불순물을 제거할 수 없으며 다상 합금의 경우 한 상이 쉽게 양극 용해되지 않으면 연마 품질 등에 영향을 미칩니다.
주요 장비 및 사용 도구
정류기, PVC 트로프(비커), 전극판, 전열봉, 걸이 장치, 유리 막대 등
주요 자료
전해질, 순수한 물.
운영 기술의 핵심 포인트
- 전해질을 PVC 통이나 비커에 붓고 지정된 비율로 순수한 물을 넣은 다음 유리 막대로 골고루 저어줍니다.
- PVC 트로프 또는 비커의 벽에 전극판을 걸고 정류기의 음극 단자에 연결합니다(그림 6-1).
- 고정 장치에 공작물을 매달고 정류기의 양극 단자에 연결한 다음 진동기 스위치를 "OFF"에서 "ON" 위치로 당기고 전원 스위치를 켭니다.
- 전해질 용액에 공작물을 넣고 필요에 따라 전압과 전기 분해 시간을 설정합니다.
- 전기 분해 시간이 끝나면 작업물을 꺼내 깨끗한 물로 표면을 헹굽니다.
전해 연마 동영상
(4) 연마 연마
작업자는 그라인더, 연마기, 플렉시블 샤프트 호이스트와 같은 장비와 지원 도구를 사용하여 작업물 표면을 연마하고 모래 구멍, 파일 자국 등을 제거하여 작업물의 거친 표면을 매끄럽고 윤기 있게 만듭니다. 또한 공작물의 결함을 점검하여 적시에 효과적으로 수리할 수 있는 중요한 수단이기도 합니다.
2. 폴리싱 및 버핑 프로세스
(1) 주요 장비 및 도구
연마기, 디스크 연마기, 행잉 그라인더, 진공 청소기 등 폴리싱 및 버핑에 사용되는 주요 도구는 표 6-1에 자세히 설명되어 있습니다.
표 6-1 연삭 공구 및 응용 분야 표
| 일련 번호 | 도구 이름 | 모양 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 1 | 브러시 휠 연마 |
|
공작물 내부 링의 구덩이와 틈새를 연마합니다. |
| 2 | 긴 브러시 휠 연마 |
|
공작물 표면의 다양한 자국과 구덩이를 연마합니다. |
| 3 | 짧은 브러시 휠 연마 |
|
공작물의 스톤 세팅 후 연마 프롱 위치, 클로 위치, 클로 헤드, 스톤 세팅 위치 등을 연마합니다. |
| 4 | 미니어처 와이어 엔드 브러시 |
|
흰색(소프트 타입)은 연마용, 검은색(하드 타입)은 샌딩용입니다. |
| 5 | 울 펠트 연마 휠 |
|
공작물의 외부 및 측면을 연마하여 사포 자국과 파일 자국을 제거합니다. |
| 6 | 링 스틱 |
|
스무딩 에이전트 역할을하는 링의 내부 링을 연마합니다. |
| 7 | 울 펠트 휠 디스크 |
|
공작물의 내부 링을 연마하여 밝고 촉촉하게 만듭니다. |
| 8 | 옐로우 울 펠트 휠 디스크 |
|
울 펠트 휠 디스크로 공작물을 두드린 후 노란색 울 펠트 휠 디스크로 공작물의 외부 표면을 매끄럽게 다듬습니다(러프 폴리싱). |
| 9 | 화이트 울 펠트 휠 디스크 |
|
주로 공작물의 외곽 테두리를 밝게 하고 외곽 테두리를 윤기 있게 만드는 데 사용됩니다(미세 연마). |
| 10 | 스틸 컴프레서 |
|
금과 모래 구멍 표면을 평평하게 만드는 데 사용됩니다. |
| 11 | 양쪽 끝 수집 척 |
|
러그와 같은 작은 공작물의 클램핑에 적합합니다. |
| 12 | 하드 폴리싱 디스크 |
|
하드 폴리싱 디스크는 공작물의 평평하고 비스듬한 표면을 빠른 속도와 좋은 효과로 연마하는 데 사용됩니다; 중성 및 소프트 연마 디스크는 공작물의 평평하고 비스듬한 표면과 곡면을 연마하는 데 사용됩니다(공작물 표면의 거칠기에 따라 다름). |
| 13 | 기타 보조 도구 |
|
사포, 고무 울 핑거침대, 가죽 스페이서, 면, 천. |
| 참고 사항 (1) 백색 양모 펠트 휠 디스크를 사용하는 경우 공정 요구 사항에 따라 적용 할 왁스 유형을 결정하여 백색 양모 펠트 휠 디스크를 연마 또는 연마 도구로 만들어야합니다. (2) 작은 연마 브러시 휠은 흰색, 회색 및 검은 색의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 흰색은 더 부드럽고 주로 연마에 사용되며 검은 색은 더 단단하고 과도하게 연마되기 쉬우 며 현재 적당히 회색의 작은 연마 브러시 휠이 주로 사용됩니다. (3) 2열 및 4열 연마 브러시 휠도 있으며, 간격과 구덩이의 깊이와 너비에 따라 선택해야합니다. | |||
표 6-2 다양한 버핑 컴파운드와 그 용도
| 자료 이름 | 특성 | 사용법 | |
|---|---|---|---|
| 그린 버핑 컴파운드 |
|
강력한 절삭력, 빠른 효능, 고광택, 마모 자국이 없는 균일하고 광택 있는 표면 | 보석의 거친 연마 및 중간 연마에 사용할 수 있습니다. |
| 화이트 버핑 컴파운드 |
|
강력한 절삭력, 거친 연마 후 남은 마모 자국 제거, 빠른 효능, 광택은 거울 효과에 도달 할 수 있습니다. | 보석의 거친 연마, 중간 연마, 미세 연마에 사용할 수 있습니다. |
| 레드 버핑 컴파운드 |
|
특정 절단력, 연마 자국이 거의 없으며 광택이 거울 효과에 도달할 수 있습니다. | 보석의 미세 연마에 사용할 수 있습니다. |
(2) 연마 및 연마의 기본 순서
연마 및 연마는 거친 연마, 중간 연마, 미세 연마의 기본 순서를 따라야 합니다.
러프 폴리싱
러프 폴리싱은 주얼리 메탈 프레임 표면에 남은 줄 자국, 플라이어 자국, 드릴 자국, 버, 용접으로 인한 흑색 산화물 층을 먼저 제거하여 주얼리 메탈 프레임을 둥근 곡선과 유려한 선으로 매끄럽고 조화롭게 만드는 것을 목표로 하는 것을 의미합니다. 그러나 주얼리 프레임 표면에 움푹 들어간 자국이 남으면 원래 모양으로 복원하기 어려우므로 너무 강한 힘을 가하거나 너무 세게 연마해서는 안 됩니다. 러프 폴리싱은 이후 중간 및 미세 폴리싱을 위한 기초 작업이며, 요구 사항을 충족하지 못하면 폴리싱 효과에 영향을 미치고 주얼리의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 러프 폴리싱 중에는 폴리싱 브러시 휠과 천 휠에 왁스를 바르되 마찰로 인한 과열을 방지하기 위해 한 번에 너무 많이 바르지 않아야 왁스가 녹아서 보석 표면을 덮어 다양한 자국과 흠집을 가릴 수 있습니다. 이는 거친 연마의 품질에 영향을 미치고 미세 연마에 어려움을 초래하여 잠재적으로 다시 거친 연마를 해야 할 수도 있습니다.
중간 연마
플래티넘과 같이 경도가 낮고 인성이 좋은 일부 주얼리 금속 소재의 경우 금속 표면을 연마하기 어려운 리텐션 현상이 발생하여 연마가 어렵습니다. 여러 번의 폴리싱 세션을 통해서만 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이러한 주얼리의 경우 미디엄 폴리싱을 수행하는 것이 좋습니다. 중간 연마 방법은 거친 연마 방법과 동일하며, 중간 연마에는 여전히 강모 브러시와 노란색 천 휠을 사용합니다. 유일한 차이점은 사용되는 버핑 컴파운드인데, 주로 입자가 미세한 흰색 버핑 컴파운드를 사용합니다. 중간 연마는 러프 폴리싱 방법을 따라 보석을 처음부터 끝까지 다시 연마하는 것입니다.
미세 연마
모든 주얼리는 거친 폴리싱을 거친 후 금속 주얼리의 표면 매끄러움을 향상시키기 위해 미세 폴리싱을 해야 합니다. 거친 연마와 중간 연마를 기반으로 미세 연마를 수행하여 주얼리 표면을 균일하고 매끄럽게 만들어 거울과 같은 반사 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 미세 연마 시 접촉 면적이 작기 때문에 힘이 가벼워야 할 뿐만 아니라 균일하게 가해져야 합니다. 주얼리의 전체 표면을 완전히 연마해야 합니다. 구체적인 방법은 미세한 흰색 천 휠에 빨간색 버핑 컴파운드를 바른 다음 보석의 앞면을 먼저 연마한 다음 측면과 모서리를 연마하는 것입니다. 반지의 경우 먼저 선택한 링 코어 스틱에 빨간색 왁스를 바르고 링의 안쪽 원을 닦은 다음 링 앞쪽의 장식 어깨를 닦고 마지막으로 보석의 양쪽과 바깥쪽 원을 닦아야 합니다.
(3) 연마 및 연마 공정
연마 연마 디스크
연마 디스크를 연마하는 목적은 공작물 표면의 다양한 자국을 제거하고 연마 작업량을 줄이며 후속 공정의 생산 효율을 향상시키는 것입니다. 공작물의 상태에 따라 (하드, 중성, 소프트) 디스크를 선택하고 (새) 디스크를 아래로 향하게 놓고 디스크 그라인더에 설치 한 다음 사포를 사용하여 디스크 바닥 표면의 버를 연마하여 바닥 표면을 매끄럽고 날카로운 모서리가 없도록 만들고 (24시간 동안 휴식 후 사포로 처리한 디스크를 사용하는 것이 좋습니다) 상하 변동 느낌이 없도록 합니다(그림 6-2 참조).
연마 디스크 연마의 핵심은 움직임을 부드럽게 유지하고, 집중력을 유지하며, 동작을 자유롭게 제어하는 것입니다.
링 연삭하기: 양손으로 공작물을 평평하게 잡고 기울이지 않은 상태에서 디스크 중앙에 공작물을 안정적으로 놓고 2~3회 밀고 당기면서 연마합니다(그림 6-3 참조). 연마 효과를 확인하여 완전히 연마되지 않은 부분은 1~2회 더 연마합니다. 연마 후 공작물에 자국이 남지 않아야 하며, 연마 단계가 완료되면 공작물의 수집 속도가 일정하고 빨라야 합니다.
그림 6-2 디스크 연삭
그림 6-3 디스크 연마하기
비드 모서리가 있는 보석류의 연마 디스크를 연마할 때는 특별한 주의를 기울여야 합니다. 일반적인(얕고 작은) 모래 구덩이의 경우, 연마 중에 남은 사포 자국을 제거하면 비드 가장자리가 너무 얇아져 디스크에 의해 부러지거나 제거되는 것을 방지할 수 있습니다.
연마 연마 디스크 기술에서 링 연마는 기본입니다. 제스처와 다양한 동작의 조정을 익히면 다른 유형의 공작물을 연마하는 방법이 자연스러워집니다.
연마
새 제품을 받으면 가장 먼저 주의 깊게 관찰하여 각인이 선명한지, 발톱이 부러진 곳은 없는지, 원석이 단단히 고정되어 있는지, 원석에 금이 가거나 원석 가장자리가 부서지지는 않았는지, 제품 자체가 파손되지는 않았는지 확인해야 합니다. 이러한 문제가 있는 경우 즉시 보고, 기록 또는 교체해야 합니다.
일반적으로 연마 공정은 라인 연마→ 바닥 연마→ 내원 연마→ 연마 브러시 휠로 연마→ 울 펠트 연마 휠로 연마→ 황색 울 펠트 휠 디스크로 연마→ 백색 울 펠트 휠 디스크로 연마→ 베이스 연마(내원 연마)→ 천 휠 연마(K금 가공품은 황색 울 펠트 휠 디스크로 연마할 수 없음) 순서로 진행됩니다.
- 라인 폴리싱. 공작물을 얻은 후 연마 영역의 공간 크기를 확인한 다음 로프의 두께를 결정합니다. 작업하는 동안 각 영역을 일정한 순서로 당기되 시간과 힘에 주의하고 연마 시간이 너무 길어서는 안되며 홈이 당겨지거나 변형이 발생하지 않도록 힘이 너무 크지 않아야합니다 (그림 6-4).
- 바닥을 닦습니다. 먼저 청소할 영역의 모양을 관찰한 다음 바닥을 닦을 도구를 결정하세요. 바닥이 정사각형 또는 원형인 경우 직선형 빗자루를 걸이형 그라인더 헤드에 설치하여 닦고, 띠 모양인 경우 강모 빗자루를 사용해야 합니다. 바닥을 연마할 때는 손상을 최소화하기 위해 가장자리와 모서리를 고려하세요(그림 6-5). 세 개의 표면이 비스듬히 만나는 곳에서는 이 두 가지 도구로는 완전히 연마하기 어려우므로 일반적으로 매달린 그라인더에 버를 설치하고 버 끝을 적절한 면으로 감싸서 완전히 연마될 때까지 계속 확인합니다. 바닥을 쓸 때 일반적으로 사용되는 도구는 손잡이가 긴 칫솔모와 손잡이가 긴 일자 빗자루입니다. 사용하기 전에 모래로 매끄럽게 갈아서 빗자루모가 퍼지지 않도록 해야 합니다. 크고 긴 틈이나 구덩이에는 손잡이가 긴 빗자루 또는 손잡이가 긴 일자 빗자루(빗자루 길이 1.2cm)를 사용하고, 작고 짧은 틈이나 구덩이에는 손잡이가 긴 빗자루 또는 손잡이 길이가 0.8cm 이하인 일자 빗자루를 사용해야 합니다.
그림 6-4 라인 폴리싱
그림 6-5 바닥 연마하기
- 내부 서클을 다듬습니다. 이 공정은 링을 위해 특별히 설계되었습니다. 필요에 따라 적합한 코어봉을 선택하고 그라인더에 설치한 다음 링 코어봉이 안정적이고 흔들리지 않는지 기계를 확인합니다(그림 6-6). 벨벳 코어 로드에 버핑 컴파운드를 바른 다음 오른손의 엄지, 검지, 중지로 링을 단단히 잡고 회전하는 링 로드에 올려놓습니다. 링을 돌리고 링 로드에서 좌우로 빠르게 움직입니다. 연마하는 동안 코어 로드와 링 사이의 접촉면에 주의를 기울여 연마 접촉면을 내부 원호의 약 1/3로 유지합니다. 연마 접촉면이 너무 작 으면 작업 효율이 낮고 접촉면이 너무 크면 연마 위치를 변경하는 것이 매우 불편하고 마찰 저항이 높아져 연마 된 보석을 유지하기가 어려워 연마 된 보석이 코어로드와 함께 회전 할 수 있습니다. 링을 한 바퀴 완전히 회전하고 연마한 후 뒤집어서 한 바퀴 더 회전한 다음 밝고 깨끗해질 때까지 검사를 위해 링을 제거합니다. 이 작업 중에는 인그레이빙의 무결성과 선명도를 유지하는 것이 중요합니다.
- 연마 브러시 휠로 연마하기. 폴리싱 브러시 휠을 사용한 연마는 주로 상감 주얼리의 표면, 메인 스톤과 사이드 스톤의 가장자리, 장식 요소의 틈새를 연마합니다. 또한 주얼리 뒷면도 닦을 수 있습니다. 긴 브러시 휠과 짧은 브러시 휠이 있습니다(그림 6-7).
그림 6-6 내부 원 다듬기
그림 6-7 자동차 헤어 브러시
긴 연마 브러시 바퀴로 연마하기: 긴 연마 브러시를 연마기에 설치하고 전원을 켠 다음 흔들림 없이 부드럽게 작동하는지 확인합니다. 녹색 왁스를 바르고 왼손(또는 오른손)의 검지와 엄지를 사용하여 링을 잡고 연마합니다. 곡면이나 오목한 부분을 연마할 때는 가장자리가 무너지거나 갈래가 납작해지거나 끝이 날카로워지는 것을 방지하기 위해 같은 부분을 너무 오래 연마하거나 한 각도로 연마하지 않도록 각도를 계속 바꿔가며 연마하세요.
짧은 연마 브러시 휠로 연마하기: 긴 연마 브러시와 마찬가지로 연마기에 짧은 머리 브러시를 설치하고 녹색 왁스를 바른 다음 왼손(또는 오른손)의 검지와 엄지를 사용하여 연마하는 동안 링을 잡습니다. 연마하는 동안 힘의 분배에 주의를 기울이고 여러 각도와 방향에서 연마하세요. 스톤 세팅의 경우 각도를 숙지하고 적당한 힘을 사용하여 임팩트 폴리싱을 하세요. 또한 세 개의 각진 표면이 있는 부분의 경우 행잉 그라인더, 버, 면을 사용하여 가장자리가 무너지지 않고 갈래가 납작해지거나 날카롭게 되지 않도록 연마하세요.
일반적으로 사용되는 브러시는 주로 2열 브러시로, 하나는 더 단단하고 다른 하나는 더 부드럽습니다. 하드 브러시는 K금과 백금을 연마할 수 있고 연마 효율이 비교적 빠르며, 소프트 브러시는 K금만 연마할 수 있습니다. 새로운 복열 브러시는 모발 길이가 1.2cm로 주로 갈래 사이의 측면과 같이 간격이 큰 부분을 연마하는 데 사용되며, 중간 브러시는 모발 길이가 0.4~0.8cm로 가장 효과적인 브러시, 짧은 브러시는 모발 길이가 0.4cm 미만인 브러시로 주로 갈래 머리와 베젤을 연마하는 데 사용됩니다. 또한 철심 브러시와 4줄 브러시도 있습니다. 새로운 철심 브러시는 모발 길이가 약 1.5cm로 별 모양 베젤의 간격이 비교적 짧고 간격이 깊고 좁아 2열 브러시가 보석을 풀기 쉽기 때문에 별 모양 베젤 연마에 사용되며, 4열 브러시는 주로 멀티 클로(프롱) 가공품을 연마하는 데 사용됩니다. 자동차 브러시를 사용하기 전에 진동을 피하기 위해 연마기에 안정적으로 설치해야 합니다. 새로 사용한 브러시는 모래로 갈아서 양쪽에 퍼진 머리카락을 제거하고 머리카락을 집중시킨 다음 브러시 끝을 모래로 평평하게 갈아서 고르지 않은 연마를 방지해야 합니다.
과도한 힘을 가하면 주얼리의 변형, 집게손상, 집게풀림 또는 스톤 손실이 발생할 수 있으므로 폴리싱 브러시로 닦을 때는 적절한 힘을 가하도록 주의하세요. 또한 파일 자국이나 스크래치가 남지 않도록 꼼꼼하게 닦아야 합니다.
- 울 펠트 연마 휠로 연마하기. 연마할 공작물의 표면을 울 펠트 연마 휠과 평행 각도로 놓은 다음 면 연마 휠에 접근하여 오른손으로 공작물을 잡고 약간의 압력을 가하여 연마 휠이 공작물의 표면에 닿을 수 있도록 공작물을 움직입니다(그림 6-8 참조). 이동하는 동안 손을 멈추지 않고 안정적으로 유지하고 울 펠트 연마 휠과 공작물 사이의 접촉면이 평행하게 유지되고 교차하지 않도록 주의하여 공작물이 변형되지 않도록 합니다. 새 울 펠트 버핑 휠을 사용하기 전에 진동을 방지하기 위해 모래로 평평하게 연마해야 합니다.
- 옐로우 울 펠트 휠 디스크로 연마. 연마 디스크와 울 펠트 연마 휠로 연마한 공작물을 양손으로 잡고 노란색 울 펠트 휠 디스크 아래에 놓습니다(그림 6-9 참조). 새 노란색 울 펠트 휠 디스크를 사용하기 전에 구리 프레스로 느슨하게 풀고 모래로 평평하게 연마해야 합니다.
그림 6-8 울 펠트 연마 휠로 연마하기
그림 6-9 노란색 울 펠트 휠 디스크로 연마하기
일반적으로 작업 중에는 주얼리를 연마 천 바퀴와 평행하게 유지하면서 양손으로 단단히 잡고 천 바퀴 쪽으로 위에서 아래로 움직이세요. 주얼리 전체를 한 번에 고르게 연마해야 하며 모든 부분을 꼼꼼하게 연마해야 합니다. 연마 기술을 잘못 사용하면 고속 회전하는 연마 휠의 손에서 연마된 주얼리가 쉽게 튀어나와 보석 표면이 쉽게 손상되거나 금속 지지대가 변형되거나 파손될 수 있습니다. 연마된 주얼리의 크기가 작은 경우(예: 펜던트 또는 귀걸이), 연마 중에 주얼리를 고정할 수 있는 금속 와이어 후크를 준비하여 점프 연마 및 고르지 않은 힘을 방지할 수 있습니다. 점프 현상이 발생하는 경우 연마 휠이 중앙에 있지 않거나 연마 천 휠이 둥글지 않거나 작업자의 기술에 문제가 있기 때문일 수 있습니다.
- 화이트 울 펠트 휠 디스크로 연마. 천 휠을 준비한 후 기계를 시동하고 천 휠에 적당량의 왁스를 바른 후 왼손(또는 오른손)의 엄지와 검지로 공작물을 단단히 잡고 천 휠의 접촉점을 기준으로 약 10°의 각도로 공작물을 배치한 다음 양쪽을 고르게 연마해야 합니다. 작은 체인인 경우 천 휠의 양쪽 모서리를 사용하여 연마합니다(그림 6-10). 흰색 천 휠로 연마할 때는 표면이 연결되는 각도와 모서리, 돌의 위치, 못, 발톱 등에 주의하여 작업물을 가능한 한 원래 모양에 가깝게 유지하세요. 새 흰색 천 휠을 사용하기 전에 사포로 모서리를 갈아서 고르게 만든 다음 사포를 사용하여 천 휠의 표면을 매끄럽게 만드세요.
- 베이스 연마(안쪽 원 연마). 천 휠로 연마한 공작물의 경우 양모 브러시 또는 일자 브러시가 달린 행잉 그라인더를 사용하여 베이스 연마용 레드 파우더 왁스를 바릅니다(그림 6-11). 광택이 나지 않거나 완전히 연마되지 않은 부분은 버를 면으로 감싼 행잉 그라인더를 사용하여 완전히 연마될 때까지 광택 왁스를 발라줍니다. 마지막으로 천 바퀴가 달린 행잉 그라인더를 사용하여 안쪽 원에 광택 왁스를 바르고, 광택을 낼 때 너무 많은 힘을 가하지 않도록 주의하여 닳지 않도록 주의합니다.
그림 6 - 10 흰색 울 펠트 휠 디스크로 연마하기
그림 6 - 11 베이스 연마하기
- 천 바퀴를 닦습니다. 이것이 마지막 과정입니다. 천 휠을 바른 후 적당량의 가벼운 왁스를 바르고 깨끗한 장갑을 끼고 천 휠과 같이 작업물을 연마하여 떠다니는 왁스를 제거하고 보풀이 생기지 않도록 하면서 작업물을 반짝이게 만듭니다(그림 6-12).
- 기타. 공작물을 연마하거나 샌드블래스팅한 후 샌드블래스팅 또는 색상 분리 문제가 있는지 확인합니다. 샌드블래스팅 또는 색상 분리 문제가 있는 경우, 미세 연삭을 진행하기 전에 해당 부분을 연삭합니다. 플래티넘은 열을 빠르게 전도하므로 플래티넘 가공품을 연삭할 때 면 핑거코트를 착용할 수 있습니다. 면 핑거코트를 착용하기 전에 연삭기 스핀들에 걸려 안전사고를 유발할 수 있으므로 여분의 면 실을 잘라내야 합니다. 일반적으로 면 핑거 코트는 손가락 전체 길이이지만 실제 사용 시에는 그렇게 길지 않아도 되며 여분의 부분은 안쪽으로 접어서 손가락에 착용해야 합니다(그림 6-13). 연마하는 동안 작은 모래 구덩이가 나타날 수 있으며, 이때 스틸 프레서를 사용하여 눌러서 수리할 필요 없이 연마를 계속할 수 있습니다. 새끼 손가락에 스틸 프레서를 놓고 엄지와 검지로 누릅니다.
그림 6-12 연마 버프 휠
그림 6-13 핑거 코트를 착용하는 방법
연마 및 연마 비디오
표 6-3 폴리싱 프로세스 순서도
| 종류 / 프로세스 / 프로세스 단계 | 링 | 체인(팔찌, 목걸이) | 귀걸이 | 펜던트 | 팔찌 | 브로치 | |||||||||||||||
| 플래티넘 | K-Gold | 실버 | 구리 | 플래티넘 | K-Gold | 실버 | 구리 | 플래티넘 | K-Gold | 실버 | 구리 | 플래티넘 | K-Gold | 실버 | 구리 | 플래티넘 | K-Gold | 플래티넘 | K-Gold | 실버 | |
| 바닥 닦기 | ● | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | |||||||||
| 이너서클 연삭 | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||||
| 연마 휠로 연마하기 | ● | ● | ◊ | ◊ | ● | ● | ◊ | ◊ | ◊ | ◊ | ● | ◊ | ◊ | ◊ | |||||||
| 연마 브러시 휠로 연마하기 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
| 노란색 연마 브러시 휠로 연마하기 | ● | ◊ | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||
| 흰색 연마 휠로 연마하기 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||
| 베이스 연마하기 | ● | ● | ● | ◊ | ◊ | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | ● | ◊ | |||||||||
| 이너서클 다듬기 | ● | ● | |||||||||||||||||||
| 연마 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
(4) 연마된 공작물의 품질에 대한 기본 요구 사항 및 주의 사항
연마된 공작물의 품질에 대한 기본 요구 사항 ① 연마된 공작물의 품질에 대한 기본 요구 사항
- 외관에서부터. 표면은 깨끗하고 밝아야 하며 왁스가 떠다니지 않고 당겨진 자국, 긁힘, 사포 자국, 물결, 날카로운 모서리, 매끄러운 선, 무너진 모서리, 오목한 모서리, 변형이 없어야 합니다.
- 링의 안쪽 원과 라인 연마 및 바닥 연마 영역은 밝고 깨끗해야 하며, 긁힘이 없고 사포 자국(자국)이 없어야 하며 가장자리나 표면이 손상되지 않고 스탬프가 찍힌 문자가 완전하고 선명하게 남아 있어야 합니다.
- 스톤 세팅은 사포 자국(점)이 없어야 하며, 납작한 발톱(갈고리)이나 날카로운 발톱(갈래)이 없어야 하고, 스톤의 가장자리에 붕괴, 침하, 변형, 느슨해지거나 조각난 부분이 없어야 합니다.
주의 사항
폴리싱 공정은 동력을 사용하므로 작동 중 정해진 절차를 따르지 않으면 안전 위험이 발생할 수 있습니다. 작업자는 안전사고를 예방하기 위해 다음 사항을 숙지하고 준수해야 합니다.
- 일상적인 생산 조직에서는 두 사람이 하나의 연삭기를 공유하는 것이 일반적이므로 작업을 시작하거나 연삭 공구를 교체할 때는 기계를 재시작하기 전에 상대방에게 알려야 합니다.
- 연삭기가 작동할 때 회전축과 연삭 공구를 손으로 만지지 않도록 주의하세요. 디스크 연삭기가 완전히 멈추지 않은 상태에서는 디스크 연삭기가 매우 빠르게 회전하고 디스크 가장자리가 매우 날카로워 접촉 부위가 절단될 위험이 있으므로 디스크 휠을 만지지 마세요.
- 링심봉을 사용할 때는 손가락이 링심봉에 끼어 손가락이 짓눌려 부상을 입을 수 있으므로 장갑을 착용하지 않는 것이 좋습니다.
- 기계 위치를 청소할 때는 먼저 연삭기를 꺼야 하며, 박스 내부의 램프 튜브를 청소하기 전에 반드시 전원을 꺼야 합니다.
- 작업물을 연마할 때는 특히 재봉이나 큰 재봉 작업 중에는 다른 생각을 하지 말고 온전히 집중해야 합니다. 한순간의 부주의로 인해 '공구 미끄러짐' 현상(손이 작업물을 잡지 않아 미끄러져 날아가는 현상)이 발생할 수 있으며, 이는 작업물 파손, 재산 피해 및 부상과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
- 매달린 그라인더를 사용할 때는 손가락 접촉으로 인한 부상을 방지하기 위해 기계 헤드의 홈이 있는 위치가 위를 향하도록 해야 합니다. 공작물을 잡는 손가락은 고속 회전 연삭기로 인한 부상을 방지하기 위해 손가락 보호대를 착용해야 합니다. 또한, 협력하는 동안 양손에 가해지는 힘은 과도하지 않고 적당해야 하며, 그렇지 않으면 연삭 공구가 손상되어 사고가 발생할 수 있습니다.
- 작업 중 사고가 발생하면 즉시 동료 작업자에게 기계를 멈추도록 알려야 합니다.
3. 수리
주얼리 가공품은 거친 연마, 중간 연마, 미세 연마의 세 가지 연마 과정을 거친 후 거울과 같은 마감 처리를 할 수 있습니다. 그러나 때로는 마감 후 과도한 거칠기로 인해 주얼리 표면에 파일 자국, 긁힘 및 기타 흔적이 남아 있어 폴리싱 프로세스를 통해 완전히 제거하기 어려운 경우가 있습니다. 따라서 주얼리의 스크래치와 줄 자국은 사포로 사포질을 한 후 다시 연마해야 합니다. 또한 연마 과정에서 주얼리 표면 아래에 숨겨진 구멍이 노출될 수 있습니다. 이때는 먼저 용접 수리를 하고 매끄럽게 다듬은 후에야 다시 폴리싱을 할 수 있습니다.
(1) 작은 모래 구덩이 수리
연삭기에 샌딩 로드를 설치하고 샌딩 로드를 사용하여 공작물의 모래 구덩이를 연마합니다(그림 6-14). 플래티늄의 경우 400# 사포를 사용한 다음 1200# 사포를 사용하여 공작물을 매끄럽게 연마하고, K 골드의 경우 400# 사포면 충분합니다(그림 6-15).
그림 6-14 모래 구덩이 연삭
그림 6-15 사포 연마
(2) 더 큰 모래 구멍과 금박 수리하기
스틸 버를 매달린 그라인더에 설치하고 스틸 버를 사용하여 공작물의 모래 구멍이나 금박이 벗겨진 부분을 연마합니다. 붕산수에 담그고 토치로 공작물의 모래 구멍이나 금박이 벗겨진 부분을 예열한 후 수리에 사용된 금속 입자를 녹입니다. 핀셋을 금 구슬에 담근 후 붕사를 바른 다음 금 구슬을 공작물의 수리 부위에 놓아 움푹 들어간 부분을 평평하게 만듭니다. 수리한 공작물을 명반수가 담긴 용기에 넣고 토치를 사용하여 명반수를 끓여서 공작물에서 붕사 및 기타 불순물을 제거합니다. 깨끗한 물로 헹구고 자연 건조시킵니다. 사포 스틱을 사용하여 수리 부위를 매끄럽게 한 다음 사포로 닦습니다.
(3) 액세서리 설치 또는 용접
귀걸이 및 브로치의 특정 구성 요소와 같은 일부 주얼리는 마감 공정 중에 조립하면 스톤 세팅 및 연마에 불편을 초래할 수 있습니다. 따라서 스톤 세팅 또는 폴리싱이 완료된 후 공작물의 액세서리를 설치하거나 용접하여 전체적으로 만들어야 생산 효율성과 제품 품질 향상에 도움이됩니다.
4. 초음파 왁스 제거
연마 후 공작물의 표면과 틈새는 연마 왁스와 다양한 혼합물로 덮여 있습니다. 왁스 제거는 공작물에서 혼합물을 제거하여 공작물을 청소합니다.
(1) 주요 사용 도구
초음파 왁스 제거기, 가열 장치, 스프레이 병, 알루미늄 냄비, 헤어 드라이어 등
(2) 운영 프로세스의 주요 포인트
먼저, 스톤 세팅 가공품에 느슨한 스톤이 있는지 또는 체인형 가공품에 떨어져 있는 스톤이 있는지 확인합니다. 그런 다음 왁스 제거 고리에 공작물을 걸고, 스톤 세팅이 없는 공작물은 체에 넣고 초음파 세척기에 넣어 왁스를 제거할 수 있습니다(그림 6-16). 왁스 제거 후에는 깨끗한 물로 반복해서 헹구고(그림 6-17) 헤어 드라이어로 말려야 합니다(그림 6-18).
그림 6-17 깨끗한 물로 헹구기
그림 6-18 공작물 건조
왁싱 비디오
플래티넘 가공품과 처음 연마한 가공품은 왁스 제거 용액을 채운 알루미늄 냄비에 끓여야 합니다. 링 및 기타 간격이 적은 가공품은 5분간 끓여야 하며, 체인 모양의 가공품은 좁은 간격이 많기 때문에 10분 정도 끓여야 합니다. 왁스 제거를 위해 초음파 세척기에 공작물을 넣고 왁스 제거 수온을 70~90℃로 조정한 후 약 20분간 진동하면 꺼낼 수 있습니다.
두 번째 연마 후 왁스 제거를 위해 초음파 클리너로 공작물을 직접 청소할 수 있으며, 제거 시간은 약 10분 정도입니다(또는 특정 상황에 따라 다름).
샌딩 및 연마, 왁싱 제거 동영상
5. 전해 탈지
도금된 부품의 표면에 기름 얼룩이 부착되면 도금 용액이 기판에서 분리되어 도금 품질이 저하될 수 있습니다. 약간의 기름 방울이 유막으로 퍼져 도금층이 기판에서 분리되어 도금층이 거품이 생기거나 벗겨지거나 벗겨질 수 있습니다. 양호한 도금층을 얻으려면 도금된 부품의 표면을 깨끗하게 하기 위해 전해 탈지 과정을 거쳐 도금층과 기판 사이의 결합력을 강화해야 합니다.
전해 탈지에는 도금할 공작물을 음극 또는 양극으로 사용하여 알칼리 용액에 직류 전류를 통과시키는 방식이 사용됩니다. 음극에서 생성된 수소 가스 또는 양극에서 생성된 산소 가스는 공작물 표면의 용액을 기계적으로 교반하여 공작물 표면의 기름 얼룩을 제거하고 비누화 및 유화 공정을 가속화하는 데 도움이 됩니다. 전해 탈지 용액의 배합은 화학 탈지와 근본적으로 유사하지만 전해 탈지는 훨씬 빠르고 눈에 띄는 탈지 효과가 있습니다.
(1) 주요 자료
알칼리성 전해액 MC200.
(2) 운영 프로세스의 주요 포인트
먼저 순수한 물 1리터당 MC 200 탈지 파우더 60g을 섞어 전해질 용액을 준비합니다. 준비된 전해질 용액을 스테인리스 스틸 용기 두 개에 넣습니다. 하나는 색상 분리 작업물의 전기분해를 위해 실온에 보관하고, 다른 하나는 비색상 분리 작업물의 전기분해를 위해 약 70℃로 가열합니다. 전기 분해 전압을 6V로, 전류를 20A로 조정하고 전원 공급 장치 양극은 스테인리스 스틸 용기의 벽에 연결하고 전원 공급 장치 음극은 작업물을 걸고 있는 금속 고리에 연결합니다. 전해질 용액에 1분 동안 넣으면 탈지가 완료되며 꺼내서 물로 헹굴 수 있습니다(그림 6-19).
헹군 공작물을 순수한 물 1리터당 60g의 고체 산염 용액에 담그고 즉시 꺼내어 물로 헹굽니다.
(3) 주의 사항
작업물 표면에서 전기분해가 수행될 때는 항상 전류계를 모니터링하세요. 전류가 너무 높아지면 즉시 전원 공급을 차단하고 단락이 있는지 확인하세요.
6. 매니큐어 바르기
주얼리 생산 시, 작업물에 색상 분리 전기 도금이 필요한 경우가 있는데, 이는 동일한 주얼리의 다른 부분에 두 가지 이상의 색상 처리를 적용하여 여러 가지 색상의 공예 효과를 얻는 것을 의미합니다. 색상 분리 전기 도금의 목표를 달성하려면 매니큐어를 적용해야 합니다.
매니큐어를 유리컵에 붓고 적당량의 래커 시너로 희석합니다. 작은 금속 와이어를 사용하여 작업물의 비도금 부분을 묶고 나무 클립으로 작업물을 고정하고 가는 브러시를 사용하여 작업물의 비도금 부분에 매니큐어를 바르고(그림 6-20), 매니큐어가 작업물의 비도금 부분을 고르게 덮을 수 있도록 합니다. 매니큐어를 바른 공작물을 금속 랙에 걸어 15~20분 동안 건조시킵니다.
작업물의 매니큐어는 자연 건조해야 하며 헤어 드라이어로 건조할 수 없습니다.
매니큐어 바르기 동영상
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7. 표면 청소
표면 세척은 전기 도금 공정에서 없어서는 안 될 부분입니다. 세척 품질은 전기 도금 공정의 안정성과 외관 및 내식성과 같은 전기 도금 제품의 품질 지표에 큰 영향을 미칩니다. 이러한 영향은 여러 측면에서 발생합니다. 첫째, 탈지 후 작업물을 제대로 세척하지 않으면 잔류 탈지 용액이 전기 도금 용액을 오염시킬 수 있고, 둘째, 물 자체에 포함된 불순물이 전기 도금 용액을 오염시킬 수 있으며, 셋째, 동일한 제품에 여러 도금 유형을 적용하거나 색상 분리 도금을 할 때 부적절한 세척으로 인해 도금 용액의 교차 오염이 발생할 수 있습니다. 주얼리 표면을 제대로 세척하지 않으면 도금의 결합 강도 저하, 두께 불균일, 밝기 저하, 낮은 내식성, 녹 발생 등의 문제가 쉽게 발생할 수 있습니다.
현재 주얼리 세척에는 주로 물 세척이 사용되며, 이는 물을 사용하여 작업물 표면에서 부착된 액체를 제거하는 것을 말합니다. 크게 단일 단계 직류 세척, 다단계 병렬 직류 세척, 다단계 연속 역류 세척, 간헐적 역류 세척, 스팀 세척 유형이 있습니다.
(1) 단일 단계 DC 청소
단일 단계 DC 세척은 수도꼭지 아래에 작업물을 놓고 직접 물 헹굼을 사용합니다(그림 6-21). 이 방법은 대부분 '연속 흐르는 물'을 사용하는데, 작업자는 물이 많을수록 청소 효과가 더 좋다고 생각하고 수도꼭지를 최대로 열어 작업물이 깨끗해질 것이라고 생각합니다. 이 청소 방법은 일반적으로 사용되며 많은 양의 깨끗한 물을 낭비합니다. 또한 다량의 폐수를 배출하여 환경을 오염시키고 전기 도금 폐수 처리의 부담을 증가시킵니다. 전기 도금 공정은 불결한 도금 품질 문제, 종종 물이 충분하지 않은 문제를 청소합니다. 하지만 세척 방법이 부적절한 요소이므로 세척 방법을 변경하면 도금 부품의 세척 품질을 보장하고 물 소비량과 폐수 관리 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
(2) 다단계 병렬 직류 청소
다단계 병렬 직류 세척은 여러 단계의 직류 세척 탱크를 병렬로 결합하여 형성되며 각 세척 탱크의 액체 농도는 다르지만 물 유입량은 동일합니다. 동일한 청소 품질을 달성한다는 전제하에 청소 단계 수를 늘리면 청소 용수 공급을 줄일 수 있습니다. 세척 단계 수가 3단계 이상일 경우 단계 수가 증가할수록 급수 유량 감소율은 매우 작습니다. 따라서 실제 생산 작업에서 다단계 병렬 직류 세척은 헹굼 농도가 점진적으로 감소하기 때문에 단계 수를 과도하게 늘리는 것은 경제성이 없으며 단계가 많을수록 노동 강도가 커집니다. 일반적으로 3단계가 더 적합합니다.
(3) 다단계 연속 역류 청소
다단계 연속 역류 세척은 직렬로 연결된 여러 개의 세척 탱크로 구성되며, 마지막 세척 탱크에서 연속적으로 물이 유입되고 첫 번째 세척 탱크에서 연속적으로 물이 유출됩니다. 물의 흐름 방향은 도금된 품목의 세척 방향과 반대이며 각 세척 탱크의 액체 농도가 다릅니다(그림 6-22). 도금된 품목이 더 깨끗해지면 세척 탱크의 액체 농도도 증가합니다. 동일한 수의 세척 탱크의 경우 연속 역류 세척을 위한 물 공급은 다단계 병렬 직류 세척의 일부에 불과하며 첫 번째 세척 탱크에서 배출되는 물의 농도와 비슷합니다.
(4) 간헐적 역류 청소
간헐적 역류 세척은 연속 역류 세척과 다른데, 이 세척 방식에서는 최종 세척 탱크에 물이 지속적으로 유입되지 않고 간헐적으로 물이 유입됩니다. 최종 세척 탱크가 제어된 농도에 도달하면 전체 또는 일부가 1단계 세척 용액을 회수합니다. 반대로 다른 단계에서는 공작물 이동의 반대 방향으로 물을 교체하고 최종 탱크에는 새로운 물이 보충됩니다. 3단계 세척을 예로 들면, 간헐적 역류 세척을 위한 물 공급량은 연속 역류 세척의 약 55%이며, 첫 번째 탱크의 농도 또한 전자의 농도보다 높습니다.
(5) 스팀 청소
스팀 청소는 스팀 청소기에서 발생하는 고온, 고압의 포화 증기를 사용하여 작업물 표면의 기름 얼룩과 오염 물질을 기화 및 증발시켜 청소하는 방법입니다(그림 6-23). 또한 작은 틈새와 구멍을 청소하고 기름 얼룩과 잔여물을 벗겨내고 제거하여 고효율, 물 절약, 청결, 건조 및 저비용 요건을 충족할 수 있습니다. 스팀 청소는 보석 틈새를 청소하는 데 매우 효과적인 수단이며 일반적으로 물 청소 후에 사용됩니다.
8. 가벼운 에칭
도금 전처리 비디오
섹션 II 전기 도금
1. 전기 도금 기술 소개
(1) 전기 도금의 기본 원리
전기 도금은 전기 화학적 방법의 사용, 공정의 도금 부품 표면에 금속 및 합금 침전물의 형성, 전극 반응에 의해 외부 전기장의 작용하에 결합 용액에서 금속 이온이 금속 원자로 환원되는 과정 및 금속 증착 공정의 음극을 사용하는 것입니다. 모재와 다른 화학적 조성 및 조직 구조에 의해 형성된 금속 또는 합금 코팅 표면의 전착은 도금 부품의 외관을 변화시킬뿐만 아니라 도금 부품의 표면을 필요한 물리 화학적 특성 또는 기계적 특성을 얻도록 만들어 표면 수정의 목적을 달성합니다.
(2) 보석 도금의 기본 품질 요구 사항
- 도금과 베이스 재료는 견고하고 접착력이 좋아야 합니다. 도금과 기판은 견고한 접착력과 일정한 강도의 조합이 있어야 합니다.
- 도금 층이 밝고 완전하며 결정화가 세심하고 밀착되어 있으며 다공성이 작으며 외부 매체의 부식을 효과적으로 차단할 수 있습니다.
- 관련 표준에 따라 도금의 두께를 결정해야 하며 도금 분포가 균일해야 합니다.
보석 산업에서 일반적인 표면 장식 도금 종은 순금 도금, K 금도금, 은도금, 로듐 도금 등이며 제품의 특성에 따라 바닥 도금 층으로 니켈 도금 또는 구리 도금을 사용해야하는 경우도 있습니다.
2. 밝은 니켈 도금
브라이트 니켈은 주얼리 전기 도금에 일반적으로 사용되는 도금 유형입니다. 와트 니켈을 기본으로 하며 첨가제를 추가하여 밝고 매끄러운 니켈 코팅을 구현합니다.
(1) 밝은 니켈 도금의 원리
Cathode: Ni2+ + 2e = Ni
음극성 부작용: 2H+ + e = H2
양극(용해성 양극 사용): Ni - 2e = Ni2+
양극 측 반응: 2H2O - 4e = 4H+ + O2
(2) 밝은 니켈 도금 공정
밝은 니켈 도금 공정의 예는 표 6-4를 참조하세요.
표 6-4 브라이트 니켈 도금 공정
| 도금 용액의 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 |
|---|---|---|
| 황산니켈(NiSO4-7H2O) (g/L) | 250〜300 | 250〜320 |
| 염화니켈(NiCl2 - 6H2O)(g/L) | 40〜60 | 50〜60 |
| 붕산 (H3BO3) (g/L) | 40 〜50 | 40 〜50 |
| 사카린(C6H5COSO2NH) (g/L) | 0.5〜1 | |
| 1,4 부티네디올(C4H6O2) (g/L) | 0.3〜0.5 | |
| 소듐도데실설페이트(C12H25SO4Na) (g/L) | 0.05〜0.2 | |
| 첨가제(mL/L) | 적절한 금액 | |
| pH 값 | 3.8〜4.4 | 3.8〜4.5 |
| 온도(℃) | 50〜55 | 50〜65 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 2〜5 | 1〜10 |
(3) 도금 용액 구성 및 공정 조건
니켈. 니켈 이온 공급원은 황산니켈, 염화물, 설파메이트 등이 될 수 있습니다. 니켈 이온은 일반적으로 도금 용액의 주성분으로 52~70g/L를 함유합니다. 니켈 이온 농도가 높으면 전류 밀도가 증가하고 증착 속도가 향상됩니다. 하지만 농도가 너무 높으면 도금 용액 분산 용량이 감소하여 도금이 되지 않는 저전류 영역이 발생합니다. 니켈 이온의 농도가 너무 낮으면 증착 속도가 낮아지고 심한 경우 고전류 영역이 타 버립니다.
버퍼링 에이전트. 붕산은 니켈 도금 용액에서 최고의 완충제이며 음극 분극을 강화하고 용액의 전도도를 개선하며 코팅의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
습윤제. 전기 도금 공정 중에 음극에서 수소 가스가 방출됩니다. 습윤제는 도금 용액의 표면 장력을 감소시켜 도금된 부품 표면의 습윤 효과를 높일 수 있습니다. 이를 통해 전기 도금 공정 중에 발생하는 수소 기포가 음극 표면에 남아있기 어렵게 만들어 핀홀과 흠집이 생기는 것을 방지합니다. 습윤제는 계면활성제로 구성되며, 고발포성 습윤제와 저발포성 습윤제로 구분할 수 있습니다. 고발포 습윤제에는 소듐도데실설페이트가 포함되며 저발포 습윤제에는 디에틸헥실설페이트가 포함됩니다.
브라이트닝 에이전트 ④. 여기에는 1차 브라이트닝 에이전트, 2차 브라이트닝 에이전트 및 보조 브라이트닝 에이전트가 포함됩니다. 1차 브라이트닝제의 주요 기능은 입자 크기를 개선하고 도금 용액의 금속 불순물에 대한 민감도를 낮추는 것입니다. 사카린은 대표적인 1차 브라이트닝 에이전트입니다. 2차 브라이트닝 에이전트의 역할은 도금된 층에 눈에 띄는 광택을 부여하는 것입니다. 하지만 도금층에 응력과 취성을 유발하고 불순물에 대한 민감도를 증가시키므로 사용량을 엄격하게 관리해야 합니다. 1차 브라이트닝 에이전트와 함께 사용하면 완전히 밝은 도금층을 만들 수 있습니다. 1,4- 부티네디올은 대표적인 2차 브라이트닝 에이전트입니다. 보조 브라이트닝 에이전트는 도금 층의 밝기를 향상시키는 보조 역할을 합니다. 도금 층의 커버 능력을 개선하고 도금 용액의 금속 불순물에 대한 민감도를 낮추는 데 도움이 됩니다.
(4) 프로세스 조건에 영향을 미치는 요인
pH 값. 니켈 증착과 도금 층의 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. pH 값이 증가함에 따라 음극 전류 효율이 향상되고 도금 용액의 분산 능력이 좋습니다. 그러나 pH 값이 너무 높으면 음극 근처에 염기성 니켈 염이 침착되어 도금 층에 내포물이 발생하여 거칠기, 버 및 취성을 유발할 수 있습니다. 반대로 pH 값이 너무 낮으면 음극 전류 효율이 감소하여 핀홀이 발생하고 저전류 영역에 도금이 없는 영역이 발생하므로 엄격하게 제어해야 합니다.
온도. 온도를 높이면 코팅의 응력이 감소하고 도금 용액 내 이온의 이동 속도가 증가하며 도금 용액의 전도도가 향상되어 도금 용액의 분산 능력이 향상되고 전류 밀도 범위가 확장됩니다.
전류 밀도. 도금 용액의 조성, pH 값, 작동 온도 및 첨가제의 종류와 관련이 있습니다. 정상 작동 중에는 전류 밀도가 증가함에 따라 전류 효율도 향상됩니다.
저어줍니다. 농도 편광을 방지하고 도금 용액의 증착 속도를 안정화하며 더 높은 전류 밀도를 사용할 수 있습니다. 공기 교반, 음극 이동 또는 연속 여과를 사용할 수 있습니다.
필터링. 도금 용액을 깨끗하게 유지하려면 연속 여과를 사용해야 하며, 필터는 카트리지형 또는 백형, 여과 속도는 2~8회/h, 여과 정확도는 5~10μm로 사용할 수 있습니다.
양극. 니켈 플레이트 또는 니켈 볼이 용해성 양극으로 사용되며, 이는 엄격한 재료 구성 및 구조 요구 사항을 가지고 있습니다.
3. 금도금 및 그 합금
금은 염산, 황산, 질산, 불산, 알칼리 부식이 아닌 화학적 안정성이 높은 선명한 밝은 노란색으로 보석 산업에서 널리 사용됩니다.
금도금은 순금 순도에 따라 순금 도금과 K금 도금으로 나눌 수 있으며, 순금의 금 함량은 99.9% 이상, 일반적으로 사용되는 K금은 22K, 18K, 14K 등으로 나뉩니다. 도금의 두께에 따라 얇은 금 도금과 두꺼운 금 도금으로 나눌 수 있습니다. 0.5μm 이하의 얇은 금층 두께는 금속 기판에 직접 도금할 수 있습니다. 두꺼운 금도금은 일반적으로 니켈을 기본 층으로 도금하며 금도금 층의 밝기를 개선하기위한 상황의 밝기와 레벨링이 분명한 역할을합니다.
오랫동안 금 도금은 주로 시안화물 기반 도금 용액을 사용했지만 1960년대 이후 환경 보호 요구 사항이 개선되면서 순금 산도금, 경금 산도금, 중성 금도금, 비시안화물 금도금이 등장했습니다. 금 도금 용액은 알칼리성 시안화물, 산성 마이크로 시안화물, 중성 마이크로 시안화물 및 비 시안화물로 나눌 수 있습니다.
(1) 시안화물 금도금
시안화 금 도금의 원리 ① 시안화 금 도금의 원리
시안화 금 도금 용액에서 주요 염은 시안화 칼륨 칼륨입니다. [KAu(CN)4]시안화물 복합 이온을 함유한 용액에서 Au(CN)2+ 를 음극 방전하여 금도금 층을 생성합니다.
음극 반응:[Au(CN)2]–+e = Au+ 2CN–
음극 측 반응: 2H++2e = H2
양극 반응(용해성 양극 포함): Au+2CN– - e = [Au(CN)]2–
불용성 양극 포함: 2H2O - 4e=4H+ + O2
시안화 금 도금 공정
일반적인 시안화 금 도금 공정은 표 6-5를 참조하세요.
표 6-5 염화물 금 도금 공정 예시
| 도금 용액 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 |
|---|---|---|---|
| 시안화칼륨 칼륨(g/L) | 3.5 | 5〜16 | 2 |
| 시안화 칼륨(g/L) | 18 | 30 | 8 |
| 인산이수소나트륨(g/L) | 16 | ||
| 인산이수소칼륨(g/L) | 30 | ||
| 탄산칼륨(g/L) | 30 | ||
| 티오황산나트륨(g/L) | 20 | ||
| pH 값 | 10〜11 | 12 | 12 |
| 온도(℃) | 50〜60 | 60〜65 | 60〜70 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 1〜3 | 0.1〜0.5 | 0.3〜0.5 |
도금 솔루션에서 구성 요소의 역할 ③ 도금 솔루션의 역할
- 시안화칼륨 칼륨. 시안화칼륨 칼륨은 도금 용액의 주요 염으로, 도금 층의 금 공급원입니다. 금 함량이 너무 낮으면 도금층이 붉고 거칠어집니다. 시안화칼륨 칼륨의 품질은 매우 중요하며 신중하게 선택해야 합니다. 시안화칼륨 금 칼륨은 도금 용액에 첨가하기 전에 탈이온수에 녹여야 합니다.
- 시안화 칼륨(시안화 나트륨). 시안화칼륨(시안화나트륨)은 도금 용액을 안정적으로 만들고 전극 공정을 정상화할 수 있는 착화제입니다. 함량이 너무 낮으면 도금 용액이 불안정해지고 도금층이 거칠어지며 색상이 나빠집니다.
- 인산염. 인산염은 도금 용액을 안정화시키고 도금 층의 광택을 개선하는 완충제입니다.
- 탄산염. 전도성 염인 탄산염은 도금 용액의 전도도와 도금 용액 분산 능력을 향상시킬 수 있습니다.
도금 솔루션 사용 및 유지보수
- 금의 농도는 증착 속도와 코팅의 색상 및 밝기를 제어합니다. 99.99% 순금 플레이트는 양극으로 사용할 수 있으며 백금 티타늄 메쉬는 금염의 적시 보충 분석에 따라 불용성 금 양극으로도 사용할 수 있습니다.
- pH 값은 KOH로 조정할 수 있으며 H3PO4.
- 시안화 금 도금 용액을 사용하면 도금 층이 진한 빨간색으로 보일 때 음극 전류 밀도가 낮으므로 다른 금속의 침전을 방지하기 위해 음극 쉔 전류 밀도를 낮추거나 용액 온도를 높이는 것이 적절합니다.
- 시안화물 도금 용액은 구리, 은, 비소, 납 및 기타 불순물 함량이 너무 높아 코팅의 외관과 구조에 영향을 미치지 않도록 불순물 함량을 피해야 합니다.
일반적인 청산가리 금 도금 문제
시안화 금 생산에는 종종 다양한 문제, 일반적인 문제, 가능한 원인 및 해결책이 발생합니다(표 6-6 참조).
표 6-6 일반적인 시안화 금 도금 문제
| 도금 문제 | 가능한 원인 | 솔루션 |
|---|---|---|
| 거친 도금 | 높은 금 함량, ②높은 음극 전류 밀도, ③높은 온도, ④높은 탄산염 함량 | 시안화 칼륨 첨가, ② 음극 전류 밀도 감소, ③ 온도 감소, ④ Ba(CN)로 탄산염 제거2 |
| 도금의 붉어짐 | 금 함량이 너무 높거나 ② 온도가 너무 높거나 ③ 음극 전류 밀도가 너무 낮거나 ④ 구리 불순물 함량이 높거나 ⑤ pH 값이 너무 높습니다. | 시안화 칼륨 첨가, ②온도 감소, ③음극 전류 밀도 증가, ④금 회수 및 도금 용액 교체(또는 마이크로 레드 골드 공작물 도금에 사용), ⑤산 조절 용액으로 pH 조정. |
| 색상 손실 | 금 함량이 너무 낮거나 ② 음극 전류 밀도가 너무 낮거나 ③ pH 값이 너무 낮습니다. | 시안화칼륨 칼륨 추가, ②음극 전류 밀도 증가, ③KOH로 조정. |
| 갈색 색상 | 시안화 칼륨이 너무 낮거나 ② 용액에 나트륨이 너무 많습니다. | 시안화칼륨을 추가하고 ②금도금을 회수한 후 도금 용액을 교체합니다. |
| 녹색 색상 | 용액 내 은 | 금 회수, 도금 용액 교체, ②마이크로 그린 도금 공작물 도금 |
| 어두운(흐릿한) 도금 | 전류 밀도가 너무 높거나 ② 보충제가 부족합니다. | 전류 밀도를 조정하고 ②첨가제를 추가합니다. |
(2) 저시안화물 또는 마이크로 시안화물 금 도금
마이크로 시안화 금 도금 용액은 시안화 칼륨 칼륨 외에도 6 ~ 7의 유리 시안화물 pH 값을 포함하지 않으며, 도금 용액에는 유기 카르복실산, 인산염 및 알칼리 금속염이 포함되어 있지만 미백제 또는 젤라틴, 황산 히드라진, 알킬화 아민 및 기타 유기 물질에 첨가 할 수도 있으며 조밀 한 밝은 금 도금 층을 얻을 수 있습니다.
마이크로 시안화물 금도금 용액은 pH 값에 따라 중성 금도금 용액과 산성 금도금 용액으로 나눌 수 있습니다.
중성 마이크로 시안화물 금 도금
중성 마이크로 시안화물 도금 용액의 pH 값은 6~7이며 도금 층은 레몬색입니다. 합금 원소 Ni, Cu, Cd 등을 추가하면 금 합금으로 도금 할 수 있습니다. 금 농도와 잿물 조성을 조정하여 얇고 두꺼운 금을 도금 할 수 있습니다. 중성 마이크로 시안화물 금 도금 공정은 표 6-7을 참조하세요.
표 6-7 중성 마이크로 시안화물 금 도금 공정 예시
| 도금 용액 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 |
|---|---|---|---|
| 금(염화칼륨 금)(g/L) | 20 | 6〜8 | |
| 금 시안화 칼륨(g/L) | 12 | ||
| 인산이 수소 나트륨(g/L) | 82 | 42 | 25 〜35 |
| 인산이수소 칼륨(g/L) | 70 | 10 | |
| pH 값 | 6〜6.5 | 6.5 〜10.5 | 6.5 〜7.5 |
| 온도(℃) | 60 | 60〜70 | 40〜50 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 0.1〜 0.3 | 0.1〜0.6 | 0.2 〜0.4 |
산성 마이크로 시안화물 금 도금
산성 마이크로 시안화물 금도금은 밝고 균일하며 섬세한 도금 색상 노란색과 빨간색 및 기타 특성을 가지고 있습니다.
- 도금 프로세스. 여러 종류의 산성 마이크로 시안화물 금도금 공정에 대해서는 표 6-8을 참조하세요.
표 6-8 몇 가지 산성 마이크로 시안화물 금 도금 공정
| 도금 용액의 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 | 프로세스 4 |
|---|---|---|---|---|
| 시안화칼륨 칼륨(g/L) | 12 〜14 | 8〜20 | 30 | 10 |
| 구연산(g/L) | 16〜48 | 18〜20 | ||
| 구연산 암모늄(g/L) | 100 | |||
| 구연산 칼륨(g/L) | 30〜40 | 100 〜140 | 28 〜30 | |
| 칼륨 안티몬 타르타르산염(g/L) | 0.8 〜1.5 | 0.05 〜0.3 | ||
| EDTA(mL/L) | 2〜4 | |||
| pH 값 | 4.8 〜5.1 | 3〜4.5 | 5.2〜6.0 | 5.2 〜5.8 |
| 온도(℃) | 50 〜60 | 12 〜35 | 60 〜65 | 30 〜40 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 0.1〜 0.3 | 0.5〜1 | 0.3 〜0.5 | 0.2 〜0.5 |
- 도금 솔루션에서 각 구성 요소의 역할.
시안화칼륨 칼륨: 도금 용액의 주요 염으로서 밝고 결정질이며 섬세한 금도금 층을 생성하기에 충분한 함량입니다. 함량이 충분하지 않으면 전류 밀도 범위가 좁아지고 도금층이 붉고 거칠며 다공성이 높아집니다.
구연산염: 복합화, 결합 및 완충 효과가 있습니다. 농도가 너무 높으면 전류 효율이 감소하고 도금 용액이 노화되기 쉽고, 농도가 너무 낮으면 도금 용액의 분산 능력이 떨어집니다.
인산염: 버퍼를 사용하면 도금 솔루션의 안정성과 도금 층의 광택을 향상시킬 수 있습니다.
- 도금 솔루션의 외관과 성능에 대한 도금 솔루션 작업 조건.
온도: 온도를 높이면 전류 밀도 제한이 증가하고 증착 속도가 향상되고 도금 층의 금 함량이 증가하고 합금 함량이 감소하며 도금 층의 내부 응력이 감소하고 경도가 감소할 수 있습니다. 그러나 온도가 너무 높으면 도금 층의 색상이 균일하지 않고 도금 층이 붉고 거칠어지기 쉽고 온도가 너무 낮 으면 도금 층이 밝지 않습니다.
전류 밀도: 전류 밀도가 증가함에 따라 도금 층의 금 함량이 감소하고 합금 함량이 감소하며 도금 층의 내부 응력이 증가하고 경도가 증가합니다. 전류 밀도가 너무 높으면 도금이 거칠고 다공성이 높으며 불순물 금속이 공침되어 전류 밀도가 너무 낮고 도금층이 밝지 않으며 전류 효율이 낮아집니다.
교반 및 필터링: 농도 편광을 제거하고 도금 용액의 청결을 보장하며 증착 속도와 코팅 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다.
(3) 시안화물이 없는 금 도금
1960년대 이후 생산용 시안화물이 없는 금도금에는 아황산염, 티오황산염, 할로겐화물, 티오말산염 및 기타 도금 솔루션이 있지만 가장 많이 연구되고 널리 사용되는 것은 다음과 같습니다. [Au(SO3)2]– 복합 음이온 아황산염 도금 용액에 사용합니다.
아황산염 도금 용액은 환경 친화적 인 특징이 있습니다 : 도금 용액은 우수한 분산 능력과 적용 능력을 가지고 있으며, 도금 층은 우수한 레벨링 및 연성 (최대 70% ~ 90%의 연신율), 최대 거울 광택, 도금의 고순도 : 빠른 증착, 적은 다공성 : 도금 및 니켈, 구리, 은 및 기타 금속, 좋은 조합을 가지고 있습니다. 그러나 아황산염 금 도금 용액의 안정성이 좋지 않아 금이 침전되고 도금 품질이 저하되며 전체 도금 용액을 스크랩하기 쉽습니다.
아황산염 금도금 원리
음극 반응: [Au(SO3)2]3–+ e = Au + 2SO32-
음극 측 반응: 2H+ + 2e = H2
양극 반응: 2H2O - 4e = 4H++ O2
아황산염 금도금 공정
아황산염 금도금 공정의 여러 종류는 표 6-9를 참조하세요.
표 6-9 아황산염 금도금 공정의 여러 종류
| 도금 용액의 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 |
|---|---|---|---|
| 금(AuCl3) (g/L) | 5〜25 | 8〜12 | |
| 금(NaAu[SO3]2) (g/L) | 10〜25 | ||
| 골드(NH4 Au[SO3 ]2 ) (g/L) | 30 〜80 | ||
| 아황산암모늄(g/L) | 200〜300 | ||
| 구연산 칼륨(g/L) | 100〜150 | ||
| 아황산나트륨(g/L) | 80 〜 140 | ||
| HEDP(mL/L) | 25 〜65 | ||
| ATMP(mL/L) | 60 〜90 | ||
| pH | 8.5 〜9.5 | 10 〜13 | 7.7 〜8.3 |
| 온도(℃) | 45 〜65 | 25 〜40 | 60〜70 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 0.1 〜0.8 | 0.1 〜0.4 | 0.1 〜0.8 |
도금 솔루션 사용의 핵심 포인트
- 주요 소금 AuCl3 및 중아황산금 로듐(칼륨, 암모늄). 금 농도가 낮으면 침착률이 낮아지며, 일반적으로 금 농도는 10g/L를 유지합니다. 금은 용해된 중아황산나트륨(칼륨, 나트륨, 암모늄)을 (pH=9) 물에 직접 첨가하여 보충할 수 있지만 암모늄(칼륨) 중아황산금은 흡습성이 있으므로 변질을 방지하기 위해 주의해서 보관해야 합니다.
- 중아황산나트륨(칼륨, 암모늄)은 착화제입니다. 유리 중아황산염 이온은 공기에 노출되면 황산염 이온으로 산화되므로 자주 보충해야 합니다. 아황산염 농도가 너무 낮으면 도금층이 거칠고 어두워지며, 아황산염 농도가 너무 높으면 전류 효율이 떨어지고 음극에서 수소가 쉽게 방출됩니다.
- 온도를 높이면 전류 밀도 범위를 넓히고 증착 속도를 높이는 데 도움이 됩니다. 온도가 너무 높으면 도금 용액의 안정성이 떨어집니다. 중아황산염을 과열하면 분해되어 다음을 생성합니다. S2- 흑황화 금을 생성합니다(Au2S3)와 함께 침전됩니다. Au+.
2SO32- → SO42- + O2 + S2-
2Au3+ 十 3S2- → Au2S3
도금 용액이 혼탁해질 수 있는 국부적인 과열을 방지하기 위해 수조를 사용하여 도금 용액을 간접 가열하는 것이 가장 좋습니다.
- 아황산염으로 금을 도금할 때 pH 값은 도금 용액의 안정성에 큰 영향을 미치므로 생산 과정에서 안정적인 pH를 유지하기 위해 노력해야 합니다. pH 값이 일정 수준 이하로 떨어질 경우, Au(SO3)32- 가 분해되어 Au를 생성하고 SO42-를 사용하면 용액이 탁해집니다. 이 때 암모니아 또는 수산화칼륨을 사용하여 조정할 수 있습니다. pH 값이 너무 높으면 도금이 짙은 갈색으로 보일 수 있으므로 즉시 구연산을 추가하여 조정해야 합니다. 구연산칼륨은 착화제 및 완충제 역할을 하여 도금 용액의 pH를 안정화하고 니켈 하층과 금 사이의 결합 강도를 향상시킵니다.
(4) 금 합금 전기 도금
금도금 용액에 다른 합금 원소를 첨가하면 다양한 색상의 금 합금을 만들 수 있습니다. 예를 들어, Ni를 첨가하면 화이트 골드 색상을 얻을 수 있고, Cu 또는 Cd를 첨가하면 로즈 골드 색상을 얻을 수 있으며, Ag를 첨가하면 밝은 녹색 금 도금층을 얻을 수 있습니다. 도금 용액의 합금 원소 농도와 작업 조건을 조절하면 거의 모든 색상의 금 도금을 얻을 수 있습니다.
일반적인 금도금 합금은 Au-Co, Au-Ni, Au-Ag, Au-Cu, Au-Cu-Cd 등이며, 대부분 시안화물 도금 용액이 주를 이루며 그 중 Au-Ag(16K), Au-Cu-Cd(18K)가 더 널리 사용됩니다. 여러 종류의 금 합금 시안화물 도금 용액은 표 6-10을 참조하세요.
표 6-10 금 합금 도금 공정 예시
| 도금 용액의 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 |
|---|---|---|---|
| 시안화칼륨 칼륨(g/L) | 2 | 3 | 2 |
| 시안화 칼륨(g/L) | 8 | 8 | 4 |
| 인산이수소나트륨(g/L) | 16 | 16 | 16 |
| 시안화 니켈 칼륨(g/L) | 1.3 | 1 | |
| 시안화 구리 칼륨(g/L) | 0.5 | 3.5 | |
| 시안화은 칼륨(g/L) | 0.5 | 0.5 | |
| 온도(℃) | 60 | 60 | 66 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 0.3 | 0.1 | 0.3 〜0.5 |
4. 은 도금
1840년 최초의 은도금 특허부터 현재까지 시안화물 은도금은 170년 이상의 역사를 가지고 있습니다. 시안화물 은도금 층 접합 제품은 도금 용액 분산 능력, 은도금 안정성, 유지 보수 및 작동 용이성을 자세히 설명합니다. 그러나 시안화물은 독성이 강하고 환경 보호 및 작업자 건강에 도움이 되지 않습니다.
비 시안화물 은도금은 1970년대부터 비 시안화물 은도금 공정의 출현 이후 연구의 대상이 되어 왔으며 NS 은도금, 니코틴산 은도금, 이미다졸-설포살리실산 은도금, 티오설페이트 은도금, 티오티온 은도금, 티오시안산염 은도금 등과 같은 소수의 생산에 사용되었으며 일부 공정은 여전히 사용 중입니다. 그러나 시안화은 도금에 비해 시안화은 도금은 단점이 있고 충분히 성숙하지 않으며, 20 년 동안 산업 생산의 대중화에서 시안화은 도금 공정은 많은 진전을 이루지 못했고 시안화은 도금이 지배적이었습니다.
(1) 시안화은 전극 반응
Cathode: Ag(CN)2- +e = Ag+2CN-
부작용: 2H2O + 2e = H2 +2OH-
용해성 은 양극 포함: Ag + 2CN– = Ag(CN)2- + e
불용성 양극 포함: 4OH– = 2H2O + O2 +4e
(2) 시안화은 도금 공정
시안화은 도금 공정의 여러 종류는 표 6-11을 참조하세요.
표 6-11 시안화은 도금 공정의 예시
| 도금 용액의 구성 및 공정 조건 | 프로세스 1 | 프로세스 2 | 프로세스 3 |
|---|---|---|---|
| 시안화은 칼륨 KCN(g/L) | 35 〜70 | 1〜2 | 55 |
| 시안화 칼륨(g/L) | 90〜150 | 80 〜120 | 135 |
| 탄산칼륨(g/L) | 10 | ||
| 수산화칼륨(g/L) | 5〜10 | ||
| 브라이트너(g/L) | 15〜30 | ||
| 온도(℃) | 20 〜40 | 18 〜30 | 15〜25 |
| 음극 전류 밀도(A/dm2) | 0.5〜4 | 0.6 〜1.5 | 0.6 〜1.2 |
(3) 도금 솔루션에서 주요 구성 요소의 역할
실버. 도금 용액의 주요 염이며 도금 용액에 시안화은 복합 이온의 형태로 존재합니다. 은의 공급원은 AgC1, AgCN 또는 KAg(CN)2하지만 AgNO3 및 AgC1은 AgCN 또는 KAg(CN)2 도금 용액에 추가하기 전에. 도금 용액의 Ag는 20~40g/L로 유지해야 하며, 은 농도가 너무 높으면 도금층 결정화가 거칠고 황색이며 은 농도가 너무 낮으면 전류 밀도 범위가 너무 좁고 증착 속도가 감소합니다.
시안화 칼륨. 그것은 착화제입니다; Ag와의 착화 외에도 일정량의 유리 시안화 칼륨, 도금 용액의 안정성 및 양극의 정상적인 용해가 도금 용액 분산 능력에 유리합니다. 일반적인 공정의 데이터는 대부분 유리 KCN을 의미하며 농도가 너무 높고 도금 용액의 증착 속도가 느리고 농도가 너무 낮습니다.
탄산칼륨 ③ 탄산칼륨. 도금 용액의 전도도를 향상시키고 도금 용액의 분산 능력을 돕고 도금 층의 밝기를 향상시킬 수 있습니다. 시안화물 은 도금은 알칼리성 도금 용액으로, 장시간 방치하면 공기가 유입되어 CO2 가 용해되어 탄산칼륨이 생성되며, 탄산칼륨의 농도가 110g/L 이상 축적되면 양극 부동태화, 도금층 거칠기가 발생합니다.
브라이트너. 브라이트닝 에이전트를 추가하면 도금층을 완전히 밝게 하고 전류 밀도 범위를 확장할 수 있습니다. 안티몬, 셀레늄, 텔루륨, 코발트, 니켈 등과 같은 금속 브라이트닝제는 도금 층의 밝기와 경도를 향상시킬 수 있습니다. 하지만 장식 도금의 경우 도금 층의 색상(백색도 및 밝기) 요구 사항이 특히 높기 때문에 금속이 포함된 첨가제를 사용하는 것은 부적합합니다. 비금속 브라이트닝 에이전트에는 유황이 포함되어 있어 화이트 실버 도금의 색상을 얻을 수 있지만 수명이 길지 않습니다. 도금 용액은 즉시 사용하지 않으면 분해됩니다.
(4) 프로세스 조건의 영향
온도. 밝은 시안화은 도금의 작업 온도는 20 ~ 30 ℃에서 가장 좋습니다. 20℃ 이하에서는 증착 속도가 너무 느리고 첨가제가 효과를 충분히 발휘할 수 없으므로 코팅을 가열해야 하며, 30℃ 이상에서는 첨가제 소비가 과도하고 코팅이 거칠어지는 경향이 있습니다.
전류 밀도. 최적의 전류 밀도 범위는 Ag의 농도, 유리 KCN의 농도, 브라이트닝 에이전트의 종류와 관련이 있습니다. 전류 밀도가 너무 낮으면 증착 속도가 너무 느려 코팅의 광택에 영향을 미치고, 전류 밀도가 너무 높으면 코팅이 거칠어지고 스펀지처럼 보일 수도 있습니다.
여과 및 교반 ③ 여과 및 교반. 미세하게 결정화된 밝은 백색 은 코팅을 얻으려면 도금 용액의 지속적인 여과와 음극의 이동이 필수적입니다. 여과는 도금 용액의 청결도를 향상시키고 음극 이동은 농도 편광을 제거하여 상대적으로 높은 전류 밀도에서 고품질 코팅을 가능하게 합니다.
5. 로듐 도금
로듐은 백금족 금속으로 은백색으로 반짝이는 광택과 뛰어난 반사율로 가시광선을 80% 이상 반사합니다. 내식성이 매우 우수하여 대기 중의 황화물, 이산화탄소 등 부식성 가스의 영향을 받지 않으며 산과 염기에 대한 안정성이 높습니다. 로듐 도금의 경도는 매우 높으며 내마모성이 뛰어납니다. 장식용 로듐 층은 약간 청백색을 띠고 밝고 광택이 나며 내마모성이 뛰어나고 경도가 높아 최고급 장식용 코팅입니다.
로듐 도금의 두께는 일반적으로 0.05 ~ 0.25μm, 두꺼운 도금의 경우 0.5μm 이상입니다. 로듐 도금 용액에는 가장 일반적으로 사용되는 황산염인 황산염, 인산염 및 아미노 설포네이트가 포함됩니다. 로듐 도금 솔루션은 유지 관리가 쉽고 전류 효율이 높으며 증착 속도가 빠르기 때문에 보석 표면 처리에 적합합니다.
(1) 황산염 로듐 도금 전극 반응
음극 반응: Rh2+ + 2e → Rh
음극성 부작용: 2H+ +2e → H2 ↑
양극 반응: 4OH - 4e → 2H2 O + O2 ↑
(2) 황산염 로듐 도금 공정
보석 로듐 도금은 일반적으로 황산로듐 원액, 순수한 물, 황산을 필요한 농도로 직접 혼합하여 일반적인 공정 조건(표 6-12 참조)을 사용합니다.
표 6-12 황산로듐 도금 공정
| 이름 | 작동 범위 |
|---|---|
| 로듐 농도(g/L) | 1.6〜2.2 |
| 황산 농도(g/L) | 27 〜33 |
| 도금 용액 온도(℃) | 25 〜45 |
| 전류 밀도(A/dm2) | 0.5〜3 |
| 전압(V) | 2.5〜3 |
| 도금 용액 교반 속도(cm/s) | 1〜10 |
| 증착 속도(μm/min, 전류 밀도 1A/dm에서2) | 0.04 |
(3) 도금 용액 구성 및 공정 조건의 영향
로듐 함량의 영향. 특정 온도와 전류 밀도에서 로듐 농도가 1.0~4.0g/L인 로듐 도금 용액은 우수한 로듐 도금층을 얻을 수 있습니다. 로듐 함량이 감소함에 따라 전류 효율도 감소하여 도금 층에 영향을 미쳐 층이 더 어둡거나 심지어 검은색으로 변합니다. 따라서 특정 로듐 함량을 유지하기 위해 도금 공정 중에 로듐 도금 용액을 지속적으로 보충해야합니다.
황산 함량의 영향 ② 황산 함량의 영향. 황산을 첨가하면 도금 용액의 전도도와 산도를 높이고 도금 용액을 안정화시킬 수 있습니다. 그러나 공작물이 탱크에 충전되지 않은 경우와 같이 함량이 너무 높으면 강한 부식성이 있으며 도금 층이 내부 응력을 증가시키는 것 외에도 도금 층이 균열되기 쉽고 황산 함량이 너무 낮 으면 도금 층의 색이 어두워 지므로 일정량의 황산 (또는 인산) 함량으로 제어해야합니다.
첨가제의 효과 ③ 첨가제의 효과. 첨가제는 전착 금속의 동역학적 특성, 증착층 및 전해질의 성질을 변화시킬 수 있습니다. 도금 층의 내부 응력을 줄여 균열을 방지하고, 도금 층의 내식성을 개선하고, 도금 층 결정화를 세밀하고 매끄럽고 밝게 만들고, 전해질의 안정성을 유지하는 등 다양한 용도로 사용됩니다. 일반적으로 무기 첨가제와 유기 첨가제의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
온도의 영향. 다른 매개 변수가 있어야하는 경우 적절한 온도 상승은 도금 층의 내부 응력을 줄이고 전류 효율을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 25 ~ 45 ℃ 도금 온도에서 이때 너무 많은 용액 증발을 방지하고 많은 수의 유입 된 황산 미스트 및 작동 조건의 악화를 방지 할 수 있지만 온도가 너무 낮아 도금 층이 밝지 않기 때문에 그렇지 않습니다.
전류 밀도의 영향. 전류 밀도는 도금 품질에 더 큰 영향을 미칩니다. 전류 밀도가 너무 작고 도금 층의 색상이 더 어둡고 전류 밀도가 너무 높고 전류 효율이 감소하고 음극이 더 많은 기포를 탈출하며 도금 층에서 도금 된 부품의 도금 가장자리가 깨지기 쉽습니다!
(6) 기타 요인의 영향. 도금 용액은 염소 이온 및 중금속 불순물의 오염을 방지하기 위해 주의 깊게 관리해야 합니다.
(4) 보석 로듐 도금 작업 공정 포인트
주얼리 로듐 도금은 비커를 사용하는 경우가 많으며, 작업 과정은 다음과 같습니다.
기술 작동 조건 지수의 요구 사항에 따라 도금 용액을 준비하고, 준비된 도금 용액을 두 개의 유리 비커에 넣습니다. 하나는 색상 분리 된 공작물을 도금하고 다른 하나는 색상 분리되지 않은 공작물을 도금하는 데 사용됩니다. 티타늄 네트워크의 비커에 연결된 전원 공급 장치의 양극은 2.5 ~ 3V, 전류 1A의 전압 값, 물 라인의 공작물에 연결된 전원 공급 장치의 음극을 조정하면 공작물이 실린더 작업으로 충전됩니다 (그림 6-25).
로듐 도금 비디오
전압이 규정된 범위 내에서 안정화되는지 관찰하고 그렇지 않으면 전압을 조정합니다. 도금 작업을 제어하는 과정에서 전류는 주로 제어되며 전류 밀도는 공작물의 외부 표면적에 의해 결정되며 공작물을 값에 가까운 최적의 전류 밀도로 제어하는 것이 가장 좋습니다. 손으로 전원 공급 장치 음극선과 연결의 물 라인을 잡고 작은 위아래로 또는 회전하는 손으로 탱크 작동에 공작물을 넣습니다. 공작물을 제거한 후 1 분 (색상 분리 공작물 작업 시간 1 ~ 1.5 분, 비 색상 분리 공작물 작업 시간 45 초 ~ 2.5 분, 공작물의 사양 또는 특성에 따라 다름). 잠시 담근 금 회수 컵에 공작물을 넣고 물로 헹구고 80 ℃의 순수한 물에 한 번 담근 다음 초음파 세척기에 가열합니다. 물 라인을 열고 세척 된 공작물을 스팀 헹굼 기계 노즐, 풋 스위치로 엽니 다.
작업물을 세척하고 스팀으로 청소합니다. 양극 티타늄 메쉬의 길이와 너비는 생산에 적합해야 합니다. 일반적인 양극 및 음극 면적 비율은 2:1입니다. 기술 요구 사항 (또는 일반 실험실)에 따라 도금하기 전에 백금 물, 다른 도금 용액, 기술 조건의 작동이 다양하고 1.6 ~ 2.2g / L의 일반적인 로듐 농도, 도금 용액의 로듐 함량이 너무 낮 으면 도금 층의 색이 붉고 어둡고 다공성이 증가하면 고품질의 도금을 얻을 수 있으며 로듐 함량이 1g / L 미만이면 도금 층 색이 붉고 다공성이 증가합니다.
공작물의 어려운 부분을 도금하고 스프 루를 어려운 부분에 가깝게 묶으면 도금 효과가 많이 향상됩니다. 도금 시간이 너무 길어서는 안되며 너무 길면 금층이 어둡게 (안개) 회색이됩니다. 전류는 규정 된 범위 내에서 제어되어야하며 너무 크면 전류가 도금 층 표면에 어두운 (흐릿한) 회색 현상이 발생합니다. 스프 루로 공작물을 걸 때 도금 층의 두께가 고르지 않고 일부 부품의 황변을 방지하기 위해 너무 조밀하지 않아야합니다. 오목한 깊이의 경우 간헐적 전류를 사용하여 공작물을 도금하기가 어렵고 전원이 꺼진 후 10 초 이상 도금하면 도금 용액이 완전히 대류 교환되도록 공작물이 흔들립니다. 황변의 일부 부분, 주로 왁싱은 완전하지 않으므로 오일을 두 배로 풀고 모래 구멍이 너무 많으면 수리 한 다음 도금해야합니다. 화이트 골드를 기본 재료로 사용하는 제품의 경우 로듐 도금 시간이 짧아야 도금 층이 너무 두껍고 박리되는 것을 방지할 수 있습니다.
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(5) 로듐 도금의 일반적인 문제 및 해결 방법
로듐 도금의 일반적인 문제, 원인 및 대책은 표 6-13을 참조하세요.
표 6-13 로듐 도금의 일반적인 문제점 및 대책 분석 표
| 도금 문제 | 가능한 원인 | 솔루션 |
|---|---|---|
| 황색 및 희끄무레한 도금 | 음극 전류 밀도가 너무 높거나 ② 양극 전류 밀도가 너무 높거나 ③ 온도가 너무 낮거나 ④ 후크의 접촉 불량 ⑤ 설파민산이 너무 높습니다. | 전류 밀도 감소, ② 양극 면적 증가, ③ 온도 상승, ④ 행거 점검 또는 교체, ⑤ 활성탄 처리 후 조정 |
| 거친 도금, 미세 입자 분포 | 음극 전류 밀도가 너무 낮음 ② 모재 금속 불량 ③ 첨가제 또는 착화제가 낮음 ④ 온도가 너무 높음 ⑤ 주염의 농도가 높음 | 전류 밀도 증가, ② 모재 품질 향상, ③ 조정 추가, ④ 온도 감소, ⑤ 희석 조정. |
| 무광택 도금, 흰색 안개 | 낮은 로듐 함량, ② 너무 낮은 온도 | 금물을 보충하고, ② 온도를 높입니다. |
| 도금의 황변 | 낮은 음극 전류 밀도, ② 낮은 로듐 함량, ③ 너무 얇은 도금, ④ 불완전한 도금 세정 | 전류 밀도 증가, ② 금수 보충, ③ 적절한 농축, ④ 도금 후 세정 강화 |
| 도금 결합 불량 | 기판의 부동태화, ② 전처리 불량, ③ 도금 용액의 높은 불순물 함량 | 활성화 조치 강화, ② 전처리 강화, ③ 로듐 회수, 새로운 액체 구성 |
섹션 III 도금 후 처리
1. 탈지
도금 후 화학 용매를 통해 공작물에 매니큐어 층의 역할을 덮어 제거물을 용해시키고 공작물의 원래 모양을 복원해야합니다.
(1) 주로 사용하는 도구
스테인리스 스틸 냄비, 전기 헤어 드라이어.
(2) 운영 프로세스 포인트
아세톤을 4 개의 스테인리스 스틸 냄비 (용기 크기는 출력 크기에 따라 선택할 수 있습니다, 그림 6-26), 도금 후크 랙에 매달려있는 접착제, 오일 공작물을 제거 할 준비가 된 아세톤 담그는 첫 번째 냄비에 약 1 시간, 공작물을 꺼내 접착제 또는 오일이 용해되었는지 확인하고, 여전히 접착제 또는 오일 잔류물이 있으면 기본 용해와 같이 계속 담그면 공작물을 꺼내 냄비의 뚜껑을 덮을 수 있습니다. 제거한 공작물을 두 번째 냄비에 넣고 30분 동안 계속 담가서 공작물에 부착된 소량의 접착제나 오일이 아세톤에 녹도록 합니다. 이런 식으로 세 번째 및 네 번째 냄비에 접착제 또는 기름이 완전히 녹을 때까지 공작물을 꺼낼 때까지 (참고 : 공작물을 관찰 한 후 매번 냄비 뚜껑을 즉시 덮어야 함) 물로 공작물을 헹구어 아세톤을 제거한 다음 전기 헤어 드라이어로 불어 건조시킵니다.
사용한 아세톤 폐수는 함부로 배출해서는 안 되며, 관련 규정에 따라 관리해야 합니다.
2. 도금 펜 전기 도금(도금)
도금 펜 전기 도금은 대형 공작물, 블라인드 홀, 좁은 슬릿 및 깊은 구멍뿐만 아니라 공작물의 현지 특수 요구 사항을 도금하거나 도금 한 후 공작물의 결함 부분을 수리하는 것입니다.
도금 펜 전기 도금 공정, 음극용 공작물, 양극용 불용성 전도성 재료 및 빵 외부의 양극에는 도금 용액을 흡착하는 우수한 흡수성 섬유 재료 (즉, 브러시)가 있습니다. 양극과 공작물 표면이 접촉하고 일정한 상대 운동을하면 양극과 공작물 섬유 재료를 통과하는 전류가 도금 용액 (금속)을 흡착하여 공작물 표면에 증착 된 금속이 도금 층을 형성하여 공작물 도금 펜 전기 도금 (도금) 작업을 완료합니다.
작업 공정의 요점 : 도금 할 공작물의 부품을 확인하고 결정하고, 적절한 크기의 퀼 (브러시)을 선택하고, 도금 부품의 크기에 따라 도금 용액을 선택하거나 배치하고, 일회 복용량에 적합한 적절한 양의 도금 용액을 취할 수 있으며, 너무 많지 않아야합니다. 정상적인 상황에서 전압 선택 기어는 7 ~ 8 기어 여야합니다. 전원 공급 장치의 양극을 도금 펜에 연결하고 음극을 공작물에 연결하고 펜을 도금 용액에 담그고 공작물 표면이 상대적인 움직임과 접촉하면 해당 도금 효과를 얻을 수 있습니다 (그림 6-27).
퀼(브러시)은 깨끗하게 유지하고 모양이 적당해야 하며 필요한 경우 칼로 퀼의 모양을 만들 수 있습니다. 도금 용액은 먼지 및 기타 불순물이 섞여 도금 품질에 영향을 미치지 않도록 깨끗하게 유지해야 합니다.
도금 펜 전기 도금(도금) 비디오
3. 안티 컬러 처리
도금 표면의 잔류 염분을 제거하고 도금층의 지속적인 광택을 유지하기 위해 순수한 물 또는 뜨거운 물로 도금을 철저히 세척해야 합니다.
얇은 금도금과 은도금의 경우 습하고 황화물이 많은 대기에서 심한 경우 노란색 또는 검은색으로 변색되기 쉽습니다. 도금의 변색은 보석의 외관을 악화시킵니다. 따라서 얇은 금 또는은 도금을 전기 도금 한 후 즉시 변색 방지 처리를하여 도금 층의 기공을 닫아 표면이 외부 세계와 격리 된 보호막을 생성하여 기판의 부식을 방지하여 도금 시간의 변색을 연장해야합니다. 일반적인 변색 방지 처리 공정에는 화학적 패시베이션, 전기 화학적 패시베이션, 딥 유기 보호제 및 기타 방법이 포함됩니다.
(1) 화학적 패시베이션 또는 전기 화학적 패시베이션 방법을 통해 무기 패시베이션 필름을 형성합니다. 크로메이트 패시베이션은 은 도금 층에 일반적으로 사용되는 화학적 패시베이션 방법으로, 6가 크롬 화합물, 은 산화물 및 도금 표면에 생성된 은 크로메이트 필름을 포함하는 산성 또는 알칼리성 용액에 있습니다. 전기 화학적 패시베이션은 도금층 표면에 음극 환원 원리를 사용하여 필름 층을 구성하는 은 크로메이트, 크롬 크로메이트, 알칼리성 은 크로메이트, 알칼리성 크롬 크로메이트 및 기타 물질을 생성하는 것입니다. 이러한 필름 층은 패시베이션 효과가 우수하여 합금 표면의 자유 에너지를 감소시키고 변색을 방지하는 역할을 할 수 있습니다.
(2) 은 표면에서 보호 복합 필름을 형성합니다. 벤조트리아졸, 테트라졸륨 및 다양한 황 함유 화합물이 재료 필름으로 도금에 형성 될 수 있으며 일부는 필름 제에 수용성 폴리머를 추가하기도합니다.
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