기구쟁이 초보를 위한 기구설계 꿀팁

10. 표면처리

 

고급스러운 외관을 위해서는 표면처리가 필요합니다. 뭔가 좀 있어 보이는 게 좋잖아요?

 가공이 완료된 부품은 그대로 사용할 수 도 있지만 사용 환경에 따라 녹슮 방지(방청)를 해야 하거나 제품의 외관에 사용하기 위해 고급스러운 표면을 구현해야 할 수 있습니다. 그럴 때에는 별도의 표면처리를 해줘야 합니다. 여러 가지 표면처리로 내식성(부식방지) 향상, 색상, 질감 등을 부여할 수 있으며 후처리라고도 부릅니다. 표면처리는 아래와 같은 것들이 있습니다.

표면처리 종류

물리적인 방법

샌딩: 가공된 표면의 공구자국을 없애거나 고급스러운 느낌을 내기 위해 고압의 압축 공기로 모래나 철가루와 같은 입자를 뿌려 표면을 때리는 방법입니다. 샌딩을 하고 나면 적절하게 무광에서 반광처리가 되고 표면이 고르게 깔끔해지는 느낌을 얻을 수 있습니다. 

바렐연마: 작은 금속 부품을 회전하는 통에 연마재와 함께 넣고 돌리는 방법입니다. 전체적으로 모서리가  둥글게 연마되며 조건에 따라 거친 표면이 깨끗하게 빛나는 정도로도 가능합니다. 너무 얇거나 긴 형태는 변형이 생길 수 있습니다.

헤어라인: 고급스러운 낌을 내기 위해 제품 표면에 스크래치를 내어 결을 형성하는 방법이며 아예 원자재자체에 헤어라인이 있는 경우도 있습니다. 

레이저마킹: 레이저를 이용하여 금속의 표면을 날리는 방법으로 아노다이징이나 도장처리가 된 부분을 날려서 전기적으로 접지가 잘 되도록 하거나 부자재를 붙이는 위치를 표시하는 용도로 사용합니다.

화학적인 방법

화학샌딩: 일반 샌딩으로 샌딩처리를 하기 어려운 얇고 가느다란 형태의 금속 부품의 경우 특수용액에 넣고 표면을 부식시켜 샌딩느낌을 나게 할 수 있습니다. 일반 샌딩방법보다는 입자가 곱고 무광에 가깝습니다. 또한 사이즈가 큰 부품은 깔끔한 처리가 어려울 수 있습니다.

아노다이징: 알루미늄 소재에 전극을 연결한 다음 특수용액에 담가 아주 얇은 산화피막을 형성하는 것을 말합니다. 피막이 형성되기 때문에 산화가 방지되고 표면에 전기저항이 높아지는 효과가 있으며 다양한 색상으로 구현이 가능합니다. 다만 색상은 도료의 배합에 따라 편차가 있기 때문에 일정하게 제작이 되도록 아노다이징 조건을 관리하는 것이 필요합니다. 일반적으로 사용하는 색상은 실버와 흑색이 있습니다.

3가 크로메이트: 크롬산 용액에 넣어 얇은 방청피막을 형성하여 내식성을 향상하는 방법입니다.

아연도금: 용융시킨 아연 용액에 넣거나 아연이 함유된 용액에 넣어 전기분해를 하여 피막을 형성하는 방법입니다. 내식성이 향상됩니다. 

도장: 표면에 도료를 분사하여 입히는 방법입니다. 도장은 크게 액체도장과 분체 도장이 있습니다. 액체 도장은 우리가 잘 알고 있는 스프레이처럼 액체 상태의 도료를 분사하는 것이고 분체 도장은 고체 입자와 함께 분사하는 방법입니다. 분체 도장은 액체도장에 비해 표면이 거칠고 두께가 두껍지만 스크래치에  강하다는 장점이 있습니다.

재질별 주로 사용하는 표면처리

알루미늄: 아노다이징, 도장, 샌딩

마그네슘: 3가 크로메이트, 도장, 샌딩

철: 아연도금, 3가 크로메이트

스테인리스: 헤어라인, 도장

플라스틱: 도장

 플라스틱이나 스테인리스는 별도의 표면처리 없이 사용하는 경우도 많습니다. 마그네슘의 경우 워낙 부식이 빠르게 진행되기 때문에 절삭가공 후에 표면처리는 필수입니다.

리드타임

 보통 표면처리는 각 표면처리 전문업체에 보내져서 진행되는 경우가 많기 때문에 최소 2~3일 정도 소요됩니다. 그러니까 예를 들면 절삭가공이 완료된 후 2~3일 정도는 추가로 표면처리를 하는데 쓰인다고 생각하면 좋습니다.