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패시베이션 – 표면 처리 공정

패시베이션 – 표면 처리 공정

마지막 업데이트 08/29, 읽는 시간:5분

패시베이션 공정 후 부품

패시베이션 공정 후 부품

 

야금학자의 중요한 과제 중 하나는 기계 가공, 제작 및 용접과 같은 제조 공정의 부식 및 기타 오염 물질로부터 재료를 보호하여 파편, 개재물, 금속 산화물, 화학 물질, 그리스 및 오일을 생성하는 것입니다.이로 인해 공기와 물에 노출되면 많은 금속이 부식되기 쉽습니다.이로 인해 금속 부품에 응력이 가해지고 생산 중 또는 제품의 최종 사용에 파괴적인 영향을 미칠 수 있습니다.따라서 이러한 오염과 부식으로부터 금속 부품을 보호할 필요가 있습니다.그러한 프로세스 중 하나는금속 패시베이션, 얇고 균일한 산화막을 제공하는 공정내부식성 추가, 부품 수명 연장, 표면 오염 제거, 부품 오염 위험 감소 및 시스템 유지 보수 간격 연장.

 

어떻게 작동합니까?

서로 다른 금속 합금을 부식으로부터 보호하기 위해 패시베이션으로 알려진 제조 후 공정으로 산업 화학 마무리 관행이 널리 사용됩니다.이 과정에서 일반적으로 질산 및 구연산과 같은 약한 산화제가 사용됩니다.외부 유리 철, 황화물 및 표면의 기타 외부 입자는 이러한 산에 의해 제거될 수 있으며 보호막 역할을 하는 산화물 층 또는 필름을 생성합니다.이렇게 하면 금속 재료와 공기 사이에 화학 반응이 일어날 가능성이 줄어들어 외관을 변경하지 않고도 부식으로부터 표면을 보호할 수 있습니다.이 공정의 중요한 부분은 산이 금속 자체에 영향을 미치지 않아야 한다는 것입니다.

 

패시베이션 프로세스의 단계

금속 표면에 완전히 얇고 균일한 산화물 층을 생성하는 패시베이션 공정에는 주로 세 단계가 있습니다.

 

1단계: 구성 요소 청소

금속 부품 세척, 즉 가공 후 남은 표면 오일, 화학 물질 또는 파편을 제거하는 것은 패시베이션 공정의 시작입니다.부품 세척은 이 공정에서 중요한 역할을 합니다. 이 단계가 없으면 금속 표면의 이물질이 패시베이션의 효과를 제한합니다.

 

2단계: 산성 수조 침지

표면에서 자유 철 입자를 제거하기 위해 세척 단계 후에 구성 요소를 산성 수조에 담급니다.프로세스의 이 단계에서 사용되는 세 가지 일반적인 접근 방식이 있습니다.

 

3단계:질산욕

패시베이션에 대한 전통적인 접근 방식은 금속 표면의 분자 구조를 가장 효과적으로 재분배하는 질산입니다.그러나 유해 물질로 분류되기 때문에 질산에는 몇 가지 단점이 있습니다.환경에 유해한 독성 가스를 방출하며 특별한 취급으로 더 긴 처리 시간이 필요할 수 있습니다.

 

4단계:중크롬산나트륨욕을 이용한 질산

중크롬산나트륨을 질산에 통합하면 일부 특정 합금의 부동태화 공정이 강화됩니다.이 접근법은 중크롬산나트륨이 질산 입욕의 위험을 증폭시키기 때문에 덜 일반적인 옵션입니다.

 

구연산 목욕

구연산 수조는 부동태화 공정에서 질산을 대체하는 더 안전한 방법입니다.유독가스를 배출하지 않고 특별한 취급이 필요하지 않으며 친환경적입니다.구연산 부동태화 화합물은 유기물 성장 및 곰팡이 위험이 있어 수용을 얻기 위해 고군분투했습니다.최근 몇 년 동안 혁신을 통해 이러한 문제가 제거되어 비용 효율적인 접근 방식이 되었습니다.

적용된 접근 방식에 관계없이 금속의 내부식성을 원재료 상태로 복원하기 위해 이 목욕 공정은 부품 표면에서 화학 반응을 일으킵니다.이렇게 하면 철 분자가 거의 또는 전혀 없는 얇고 균일한 산화막 층이 추가됩니다.

 

패시베이션 방법론

1.  탱크 침수:구성 요소는 화학 용액이 있는 탱크에 잠기게 되며 마감의 균일성과 최적의 내식성을 위해 모든 제작 표면을 동시에 처리하는 데 유리합니다.

2. 순환:화학 용액이 배관 시스템을 통해 순환되는 부식성 액체를 운반할 배관에 정확하게 권장됩니다.

3. 살포 신청:화학 용액은 구성 요소 표면에 분사됩니다.적절한 산 처리 및 안전 절차는 이러한 유형의 방법론에 필수적이며 현장 처리에 유리합니다.

4. 젤 신청:구성 요소 표면에 페이스트 또는 젤을 솔질하여 수동 처리를 수행할 수 있습니다.수동 디테일이 필요한 용접 및 기타 복잡한 영역의 스팟 처리에 유리합니다.

 

부동태화할 수 있는 재료는 무엇입니까?

·       아노다이징알루미늄과 티타늄.

·       강철과 같은 철 재료.

·       크롬 산화물 표면을 가질 수 있는 스테인레스 스틸.

·       니켈, 일부 응용 프로그램에는 불화 니켈이 있습니다.

·       실리콘, 반도체 산업에서 사용되는 이산화 실리콘.

 

 

패시베이션 공정의 응용

향상된 내구성과 수명을 위해 다양한 산업에서 제조업체가 패시베이션 공정으로 제조를 마친 구성 요소를 활용합니다.

의료:의료 분야에서 의료 장비에 대한 유해한 교차 오염을 줄이기 위해 전문가들은 패시베이션 프로세스를 사용합니다.패시브 표면의 산화물 층은 미세한 오염 물질로부터 보호하여 살균하기 쉬운 깨끗하고 매끄러운 표면으로 이어집니다.

음식 및 음료:위생 요구 사항은 많은 산업 분야에서 필수적인 요소입니다.. 장비 또는 취급된 최종 제품에 손상을 주는 부식 및 녹의 위험을 줄이려면 부품의 부동태화가 가장 중요합니다.

항공 우주 산업:패시베이션이 필요할 수 있는 구성 요소는 스테인리스 스틸 부품, 액추에이터, 유압 액추에이터, 랜딩 기어 구성 요소, 제어봉, 제트 엔진의 배기 구성 요소 및 조종석 패스너입니다.

중장비:볼 베어링 및 패스너

군대:총기 및 군사 장비

에너지 부문:전력 분배 및 전송

 

패시베이션 공정의 장단점

 

장점

·       가공 후 남은 오염물 제거

·       내식성 증가

·       제조 공정 중 오염 위험 감소

·       향상된 구성 요소 성능

·       균일하고 매끄러운 마무리/외관

·       빛나는 표면

·       청소하기 쉬운 표면

 

단점

·       패시베이션은 용접 부품에서 오염 물질을 제거하는 데 효과적이지 않습니다.

·       지정된 금속 합금에 따라 화학조의 온도와 유형이 유지되어야 합니다.이것은 프로세스의 비용과 복잡성을 증가시킵니다.

·       산욕은 크롬과 니켈 함량이 낮은 일부 금속 합금을 손상시킬 수 있습니다.따라서 부동태화할 수 없습니다.

 

 

패시베이션에 관한 FAQ

1.  패시베이션은 산 세척과 동일합니까?

아니오, 산 세척 공정은 용접된 부품의 표면에서 모든 파편, 플럭스 및 기타 오염 물질을 제거하고 패시베이션할 준비가 되도록 합니다.산세척은 강철을 부식으로부터 보호할 수 없으며 부동태화를 위해 표면을 청소할 뿐입니다.

2.  패시베이션은 스테인레스 스틸 부식 방지를 합니까?

아니요, 100% 부식 방지는 없습니다.그러나 스테인리스 스틸 부품은 패시베이션 공정으로 인해 수명이 매우 깁니다.

3.  스테인리스 스틸의 패시베이션은 선택 사항입니까?

아니요, 패시베이션은 스테인리스강 부품에 필수적인 공정입니다.부품은 보호막 처리 없이 매우 짧은 기간에 부식 공격을 받기 쉽습니다.


게시 시간: 2022년 8월 26일

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