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17. 2. 니켈 도금

니켈 도금은 철강 및 구리합금 등에 직접 도금을 하는 방식과 장식의 목적으로 사용하는 외에, 각종 소지 금속에 최종 크롬도금을 하는 하지도금으로서 널리 사용되고 있다. 니켈도금은 색이 좋고 비교적 변색도 적으며, 경도가 적당하여 기계적 防錆力도 크므로 널리 사용되며, 현재의 도금 종류 중에서 가장 많이 사용되고 있다.

특히 근래에 광택 도금 이외에도 면식성이 큰 이중, 삼중 니켈도금 방법이 있으므로 도금중에서 가장 중추적인 역할을 하며, 따라서 현대 도금 기술의 초점이 되고 있다.

니켈도금을 대별하면 대략 다음의 세 종류로 분류할 수 있다.

17. 2. 1. 광택 니켈 도금

광택도금의 이점은 버프 연마가 생략되고 버프에 의한 니켈 도금층의 연마 손실이 없게 되고, 버프로써 광택을 낼 수 없는 구석구석에 광택이 생길 수 있으며, 버프로 인한 불량품이 감소되고 고속도 도금과 액관리가 용이한 점 등 광택제의 성능에 따라 장점이 많아지게 된다. 또한 우수한 광택제는 버프 연마면 이상으로 광택이 생기는 특징이 있어서 황동표지등에도 광택 니켈을 도금하고 다시 황동도금을 하여 이 표면의 광택을 향상시키는 예도 있다.

가. 조성

우리나라에서 사용되고 있는 광택 도금액은 와트형 고속도액에 여러 가지 광택제를 가한 것이 있다. 표 17-3과 같다. 광택제의 우수성은 단시간의 광택과 평골성(흠을 매우는 힘)이 크고, 불순물에 둔하고, 전류밀도의 범위가 높으며, 각 부분에 완전 광택이 생기고 관리가 용이하여 과량에도 도금에 별로 지장을 주지 않는 것에 있다.

나. 니켈광택제

대개의 니켈 도금액에서는 두 가지 종류의 유기광택제를 첨가에 주고 있다. 첫 번째 종류를 제1차 광택제라고 하며, 이 자체는 광택을 주지는 못하지만 다음의 제2차 광택제의 광택 범위를 넓혀 주며, 광택 도금의 결점인 내부응력의 증가를 감소시켜주는 역할을 한다. 제2차 광택제는 도금면을 유리알같이 좋은 광택을 만들어 주지만, 제1차 광택제가 없을 때는 도금층이 취약하고 강(내부응력이 크다)하다. 따라서 이 두 개의 광택제가 서로 상승작용을 해서 좋은 도금층의 성질을 주도록 하고 있다.

표 17-3. 광택 니켈도금액 조성과 작업조건

도금액조성	일반법	다이아브라이트법(上村工業)	소디악 220법(HARSH-AW)	나이졸80법 (CANN-ING)	유딜라이트법 (#66)	슈퍼륨Ⅱ법 (M & T)
황산니켈(g/l)	260	280	340	225~300	300	300
염화니켈(g/l)	45	45	60	50~60	45~90	52
붕 산(g/l)	45	40	45	35~40	40~50	45
광택제 1(ml/l)	1.3.6또는 1.5.나프탈린, 술폰산소오다7g/l	G-1 10	ZD-A7.5	80(1)10	# 63 10# 61 5	GreenLabel-Ⅱ(SL-21 30)20~40
광택제 2 (ml/l)	부텐디올 0.2g/l프로파길알코올0.03ml/l	G-2 2 ~ 3	ZD-100 40ZD-220 0.75	80(M) 보충용	# 63 J (아연 다이캐스트시 63대신)	SA-1 10 ~ 20MSL-Ⅱ, 2(SL-22)
피트방지제(ml/l)			NP-A 필요량	웨터 0.3	# 62 2~5	Y-17 1.5
온 도(℃)	40~55	40~70(55)	50~70	55~65	55V70	50~65
전류밀도(A/dm 2 )	2~6	115(4)	43~6.5	4.0~6.5	1V12	1~12
PH	4.0~4.8	4.0~4.6	3.5~4.5	4.0~4.8	3.5V4.5	3.5~5.0
교 반	공기, 기계	공기, 기계	공기, 기계		공기	공기
여 과	연속	연속	연속	연속	활성탄연속	연속
도금속도	4A/dm 2 로서 13분에 10μ

1) 제1차 광택제

-C-SO 2 의 화학식을 가진 것을 말하며 1.5- 또는 1.36- 나프탈린, 술폰산소오다(DNS), 사카린, 술폰아미드, G-1, 그리인라벨-Ⅱ, SL-21, ＃63등이 이에 속한다.

2) 제2차 광택제

젤라틴, 부텐디올(2부텐-1,4-디올), 쿠마린, 포르말린 및 G-2, MSL-Ⅱ, SL-22, ＃61등이 이에 속한다. 또한 제1차와 제2차의 구별이 안되고 양쪽의 성질을 겸한 것도 있다.

다. 레벨링(leveling: 平滑)작용

도금에 있어서 평골작용이 있는 것은 소지 금속의 홈을 메워 주는 작용을 해주기 때문에 버프 연마를 대폭 감소시킬 수가 있다. 이 평골작용의 능력을 시험하기 위해서는 그림 17-1과 같이 깊이가 t인 흠을 표지면에 파놓고 도금을 한 후 레벨링(leveling: 평골성)% Rt를 다음과 같이 계산한다.

공업적으로는 이러한 평활작용과 동시에 완전 광택도 필요하므로, 근래에 와서는 광택과 평골성 두 가지의 우수한 광택제가 많이 판매되어 도금하기에 매우 편리하게 되었고, 또한 이러한 광택제를 넣음으로써 도금의 색이 크롬에 가까운 것, 불순물의 허용량이 큰 것 등이 나오고 있다.