아연 도금 대 니켈 도금: 어떤 것을 선택해야 할까요?

아연 도금과 니켈 도금은 금속 마감과 관련하여 자주 언급되는 주제입니다. 이 두 가지 방법은 금속을 보호하고 성능을 향상시키며 제품을 더 오래 사용할 수 있도록 하기 위해 적용됩니다. 이 두 가지 유형의 차이점은 비용, 내구성, 외관에 따라 달라집니다. 표면 마감은 외관에 관한 것이 전부는 아닙니다. 제품이 녹, 마모 및 손상에 대응할 수 있는 정확성과 관련이 있습니다. 아무리 강한 금속이라도 적절한 코팅이 되어 있지 않으면 무력화될 수 있습니다. 이것이 바로 자동차, 항공우주, 건설, 전자 산업에서 도금이 중요한 공정으로 자리 잡은 이유입니다.

아연 도금은 저렴하고 효과적인 것으로 잘 알려져 있습니다. 아연은 얇고 작업 가능한 보호 코팅을 형성하여 아래 금속의 녹 손상을 방지합니다. 따라서 패스너, 너트, 볼트 및 일상용품에 사용되는 기타 많은 소형 제품 요소에 선호됩니다. 반면에 니켈 도금은 더 강하고 내구성이 뛰어납니다. 쉽게 마모되지 않으며 산에 강합니다. 또한 니켈 도금은 밝고 매력적인 마감 처리이므로 자동차 트림이나 가전제품 부속품, 전자제품 케이스와 같이 장식용 또는 눈에 잘 띄는 부품에 사용하기에 적합합니다.

아연 도금과 니켈 도금을 고려할 때, 어떤 것이 상황에 더 적합할까요? 부품이 적용될 위치, 보호가 얼마나 필요한지, 그리고 얼마나 많은 비용을 감수할 준비가 되어 있는지에 따라 답이 결정됩니다.

이번 블로그에서는 가장 적절한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있도록 프로세스와 그 장점, 한계, 그리고 프로세스를 가장 잘 활용할 수 있는 주요 영역에 대해 설명합니다.

아연 도금이란 무엇인가요?

아연 도금은 널리 사용되는 비용 효율적인 코팅 기술입니다. 아연 도금은 전기 도금으로 알려진 공정을 통해 금속(주로 강철 또는 철) 표면에 아연을 얇게 코팅하는 방식으로 이루어집니다. 이 과정에서 아연 염 용액을 사용하여 기본 금속을 담그고 전류를 흘려보냅니다. 아연 용액은 부품의 표면으로 이동하여 균일하고 얇은 코팅을 남깁니다.

아연 도금의 이점

• 내식성: 아연을 희생 코팅으로 사용하면 다른 기본 금속이 부식되기 전에 아연이 먼저 부식될 수 있습니다. 이렇게 하면 부품의 수명이 크게 늘어납니다.
• 저렴한 비용: 아연 도금은 다른 도금 방식에 비해 비용이 저렴한 도금 방식입니다.
• 외관이 좋습니다: 크롬산염으로 추가 처리하여 다른 색상(노란색 또는 투명)으로 바꿀 수 있는 밝고 반짝이는 마감을 제공합니다.
• 유연성: 너트, 볼트, 패스너 및 자동차 부품에 대한 서비스가 가능합니다.

아연 도금의 한계

• 니켈에 비해 수명이 짧습니다: 아연은 가장 열악한 환경에서도 높은 보호 기능을 제공하지만 수명이 짧습니다.
• 내마모성이 낮습니다: 이 소재는 마찰이 심한 애플리케이션에 사용하기에 적합하지 않습니다.
• 저온 저항: 아연 코팅은 고온의 영향을 받습니다.

니켈 도금이란 무엇인가요?

니켈 도금도 일반적인 마감 기법이지만 아연에 비해 더 단단하고 내구성이 뛰어나며 미적으로도 보기 좋은 표면을 제공합니다. 이 공정은 크게 두 가지 방법으로 이루어집니다:

전해 니켈 도금 (전기 도금) - 아연 도금 공정과 마찬가지로 원금속을 니켈 염 용액에 넣고 금속에 전류를 가하여 표면에 니켈을 증착합니다.

무전해 니켈 도금은 전기가 필요 없는 방식입니다. 대신 화학 공정을 사용하여 복잡한 구조나 접근하기 어려운 곳을 포함하여 표면을 고르게 덮을 수 있도록 니켈을 증착할 수 있습니다.

니켈 도금의 이점

• 우수한 부식 방지제: 니켈은 습기가 침투하거나 발생하지 않도록 보호막을 형성합니다. 무전해 니켈은 특히 부식을 방지하는 데 탁월합니다.
• 더 높은 경도 및 내마모성: 니켈 도금은 아연보다 단단하고 마찰, 마모 및 집중적인 사용에 대한 내성이 강합니다.
• 더 나은 외모: 니켈 마감은 매끄럽고 광택이 나며 전문적입니다. 장식용으로 적용됩니다.
• 두께의 범용성: 보호 기능을 향상시키기 위해 니켈을 더 두껍게 코팅할 수 있습니다.

니켈 도금의 한계

• 과도한 비용: 니켈 도금은 재료와 공정 측면에서 아연 도금에 비해 비용이 많이 듭니다.
• 잠재적 취성: 두꺼운 니켈 코팅은 취성으로 인해 균열이 발생하는 경우가 있습니다.
• 환경 보호 추구: 니켈 도금은 아연에 비해 폐기물 처리 측면에서 더 복잡한 것으로 간주됩니다.
• 느린 생산 프로세스: 니켈 도금은 일반적으로 아연보다 속도가 느리기 때문에 대규모 생산에 영향을 미칠 수 있습니다.

도금 프로세스

아연 도금 공정

아연 도금의 경우 표면 처리는 매우 세심하게 이루어집니다. 도금 작업을 하기 전에 대부분의 경우 금속(보통 강철 또는 철)인 표면을 기름, 먼지, 녹, 산화물 등으로부터 깨끗이 닦아야 합니다. 이를 위해 산성 또는 알칼리성 액체로 부품을 세척한 다음 잔여물이 남지 않도록 헹굽니다. 세척 후 부품은 주로 황산아연 또는 염화아연과 같은 아연 염 용액이 담긴 전해조에 넣습니다. 그런 다음 수조를 통해 전기가 충전됩니다. 이러한 움직임으로 인해 매질 내의 아연 이온이 이동하여 모재 표면에 증착됩니다. 그 결과 아연이 매우 얇고 균일하게 코팅되어 그 아래의 아연을 덮게 됩니다. 도금된 구성 요소의 후처리 공정이 종종 수행되어 부식 방지 효과를 높일 수 있으며 코팅의 외관을 변경하여 노란색, 검은색 또는 투명한 마감을 제공할 수 있습니다. 아연 도금은 비교적 빠르고 가격이 저렴하며 하드웨어 및 차량 부품의 대량 생산에 적용 가능성이 높습니다.

니켈 도금 공정

니켈 도금도 거의 비슷한 방식으로 준비되며, 초기 단계는 세척입니다. 부품 표면을 잘 처리하고 깨끗하게 만들어 잔여물로 인해 접착력이 손상되지 않도록 합니다. 전해 니켈 도금: 부품을 황산니켈과 같은 니켈 염 용액에 넣고 전류를 가합니다. 이렇게 하면 니켈 이온이 표면에 침착되어 단단한 보호층을 형성합니다. 니켈 도금이며 전력이 필요하지 않은 또 다른 접근 방식은 무전해 니켈 도금입니다. 대신 부품을 니켈 염과 차아 인산나트륨과 같은 환원 용액에 일부 화학 물질에 담그는 방식입니다. 또한 도금 화학 반응이 일어나 니켈이 부품에 균일하게 증착됩니다. 이 공정은 홈, 홈 및 기타 복잡한 형상에도 균일하게 도금할 수 있다는 점에서 전해 도금에 비해 장점이 있습니다. 무전해 니켈 증착은 매우 단단하고 부식에 강한 것으로 알려져 있지만, 이 공정은 전기 도금 방식보다 비용이 많이 들고 수조 화학, pH 수준 및 온도에 대해 훨씬 더 많은 주의가 필요합니다.

아연 도금 대 니켈 도금: 주요 차이점

아연 도금과 니켈 도금 중에서 선택할 때는 비용, 내구성, 외관, 내식성, 적용의 적절성 등을 모두 고려해야 합니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

1.     내식성

• 아연 도금: 적당한 조건에서 적당한 보호 기능을 제공합니다. 아연 코팅은 볼트, 너트 및 부품과 같이 수분에 노출되는 부위에서 때때로 자신을 희생하여 강철을 보호합니다. 그러나 뉴 라이트는 특히 바다 주변과 같이 스트레스가 많고 부식성이 강한 환경에서는 그 성능이 떨어집니다.
• 니켈 도금: 향상된 수준의 내습성, 내화학성, 내산화성을 제공합니다. 특히 무전해 니켈은 부식에 매우 강해 해양, 항공우주, 석유 제조 분야에 주로 사용됩니다. 

승자: 장기적인 부식 방지를 위한 니켈 도금.

2. 내구성 / 착용감

• 아연 도금: 덜 단단하고 내마모성이 뛰어납니다. 매번 직접 사용할 수 없는 최상의 부품을 사용합니다.
• 니켈 도금: 더 단단하고 긁힘 방지, 마찰 방지, 내마모성이 뛰어난 니켈 도금. 고성능 부품이나 움직이는 부품에 사용.

승자: 니켈 도금; 경도, 내마모성.

3. 비용

• 아연 도금: I는 재료비와 공정 비용 모두에서 훨씬 저렴합니다.
• 니켈 도금: 원재료인 니켈 비용 때문에 비용이 더 많이 들고 처리 시간도 더 오래 걸립니다.

 승자: 아연 도금에서 비용 효율적인 솔루션까지.

4. 외관

• 아연 도금: 빛을 반사하고 보기 좋지만 니켈만큼 세련되지는 않습니다. 다양한 마감(투명, 노란색, 검은색)을 제공하기 위해 크롬 도금할 수 있습니다.
• 니켈 도금: 전문적이고 거울 같은 마감. 소비자 또는 최종 사용자를 대상으로 하는 제품(전자 제품, 장식, 고급 제품)에 더 적합합니다.

 승자: 니켈 도금-보기 좋게.

5. 환경 영향

• 아연 도금: 일반적으로 환경에 덜 위험합니다. 폐기물 처리가 더 간단해집니다.
• 니켈 도금: 이는 화학물질이 위험하므로 보다 제한적인 방식으로 폐기하고 처리해야 합니다.

 승자: 녹색에 아연 도금을 입혔습니다.

빠른 비교 표

아연 및 니켈 도금의 산업 응용 분야

두 도금 기법 모두 업계에서 매우 일반적이지만, 대부분의 사람들은 사용 가능한 예산 할당, 성능 요구 사항 및 환경 상황에 따라 사용할 도금 기법을 결정합니다.

1. 자동차 산업

아연 도금: 엔드캡, 너트, 볼트, 패스너, 브레이크 부품에 광범위하게 사용됩니다. 이러한 부품은 소재가 튼튼해야 하며 부식 방지를 위해 고급 마감 처리가 필요하지 않을 수 있습니다. 아연 도금은 대량 자동차 제조에서 비용 효율적인 방법을 제공합니다.

니켈 도금: 니켈 도금 장식 트림, 엠블럼, 배기 부품에는 항상 외관과 강도 사이의 균형이 중요합니다. 니켈은 연료 시스템과 같이 거친 환경에서 작동해야 하는 부품에 사용되는 전기 도금도 가능합니다.

2. 항공우주 산업

아연 도금: 부식 방지 효과가 크지 않기 때문에 일반적인 항공우주용 도금은 아닙니다. 그러나 아연-니켈 합금(이 두 가지의 조합)은 때때로 중간 정도의 보호 기능으로 사용될 수 있습니다.

니켈 도금: 니켈은 부식에 대한 저항성이 뛰어나고 혹독한 온도에도 견딜 수 있어 선호도가 높습니다. 니켈 도금은 항공기 엔진 부품, 유압 시스템 및 랜딩 기어에 널리 사용됩니다.

3. 건설 및 인프라

아연 도금: 나사, 못, 브래킷, 파이프 등 아연 도금을 사용하는 건축 하드웨어 품목은 매우 많습니다. 다양한 기상 조건에 노출된 건물에 적절한 보호막을 제공하기 때문에 유용합니다.

니켈 도금: 너무 비싸서 건축 분야에서는 인기가 없지만 장기간 사용하고 깔끔하게 마감해야 하는 장비(예: 장식용 비품, 엘리베이터, 에스컬레이터 부품)에서는 인기가 있습니다.

4. 전자 기기/제품

아연 도금: 이 제품은 미적 아름다움이 중요하지 않은 내부 패스너와 커넥터에도 사용됩니다.

니켈 도금: 전도성, 마모성, 반짝이는 외관으로 인해 휴대폰 커버, 장식용 기기 마감재, 전기 커넥터 등 외부 표면에 주로 사용됩니다.

5. 석유 및 가스 / 중장비

아연 도금: 해양 시추선 환경의 부식성이 강한 특성 때문에 최선의 선택이 아닙니다.

니켈 도금: 니켈은 바닷물, 화학물질 및 고압 환경과 접촉하는 기계류의 표준입니다. 무전해 니켈 도금은 가장 복잡한 형상도 균일하게 도금할 수 있는 유일한 공정이므로 이 시장에서 큰 관심을 받고 있습니다.

어떤 것을 선택해야 할까요?

궁극적으로 아연 도금과 니켈 도금 중 어떤 것을 선택할지는 이러한 고려 사항 중 가장 중요한 것이 무엇인지에 따라 결정됩니다:

다음과 같은 경우 아연 도금을 선택합니다.

• 비용 효율적인 솔루션이 필요합니다.
• 이 구성 요소는 중간 정도의 환경에서 적용됩니다.
• 그리고 패스너, 볼트 또는 일반 하드웨어를 도금하고 있습니다.
• 환경 친화성과 제조 속도가 중요합니다.

다음과 같은 경우 니켈 도금을 선택합니다.

• 긴 수명의 내식성이 필요합니다.
• 부품은 높은 마찰, 화학 물질 또는 뜨거운 온도에 노출될 수 있습니다.
• 특별한 장식적인 높은 수준의 전문적인 마감이 기대됩니다.
• 항공우주, 해양 또는 고성능 분야에 종사하고 있습니다.

다른 산업에서는 아연만큼 경제적이면서도 니켈보다 내구성이 뛰어난 아연-니켈 합금 도금을 사용하기도 합니다. 이 하이브리드 시스템의 장점은 자동차 및 항공 우주 프로그램 모두에서 입증되었습니다.

비용 분석: 아연 대 니켈

비용은 주요 결정 요인 중 하나입니다. 평균적으로요:

1. 아연 도금 비용: 0.10~0.25평방피트.
2. 니켈 도금 비용: 0.75-2.00$.

이는 아연 도금이 니켈 도금보다 최대 10배 더 비용 효율적이라는 의미로, 아연 도금이 대량 생산에 적용될 때 매우 유용하다는 것을 의미합니다. 그러나 장기적인 소유 비용을 계산할 때 니켈 도금은 부품의 수명을 연장하여 교체해야 하는 부품 수가 훨씬 적기 때문에 장기적으로 더 유리합니다.

도금에 필요한 재료

아연 도금용 재료

아연 도금은 만족스러운 마감을 보장하기 위해 여러 가지 재료가 필요합니다. 기본 금속은 강철 또는 철이 가장 많이 사용되지만 다른 금속도 사용할 수 있습니다. 도금조의 중심은 일반적으로 황산아연 또는 염화아연으로 제조된 아연 염 용액입니다. 이는 전류를 전도하기 위한 것으로, 전해질이라고 하는 화학 물질이 수조에 첨가됩니다. 아연 이온을 용액에서 금속 표면으로 이동시키는 전류도 전원 공급 장치를 사용하여 생성됩니다. 표면을 준비할 때는 알칼리성, 탈지제, 산성 산세제를 사용하여 산화물, 먼지, 기름을 제거합니다. 도금 후에는 크롬산염과 같은 다른 화학 물질을 첨가하여 내식성을 더욱 강화하고 작품의 색상을 변경합니다.

니켈 도금용 재료

니켈 도금에는 훨씬 더 다양한 구성이 있습니다. 가장 중요한 것은 일반적으로 황산니켈, 염화니켈, 때로는 탄산니켈로 만들어지는 니켈 염욕입니다. 전기 분해 니켈 니켈 전기 도금의 전해 공정에서는 니켈 이온을 모재 표면으로 전달하기 위해 직류 전류가 필요합니다. 무전해 니켈 도금 무전해 니켈 도금 무전해 니켈은 차아인산나트륨 용액이라는 환원 용액을 기반으로 전기가 필요 없는 도금 방법을 제시합니다. 아연 도금과 마찬가지로 니켈 층을 강하게 접착하기 위해서는 세정 용액 및 기타 표면 처리 화학 물질도 필요합니다. 때때로 코팅의 색상과 품질을 향상시키기 위해 용액에 브라이트너와 안정제를 첨가하기도 합니다. 니켈 도금에는 더 많은 유해 화학 물질이 사용되기 때문에 폐기물을 처리하고 안전하게 처리하기 위해 더 많은 재료를 확보할 필요가 있습니다.

금속 도금의 미래 트렌드

도금 산업은 새로운 환경 요건과 산업적 요구로 인해 매우 빠르게 변화하고 있습니다. 미래를 정의하는 몇 가지 트렌드를 소개합니다:

• 아연-니켈 합금: 비용과 성능이 어느 정도 타협되어 오늘날 자동차 및 항공우주 분야에서 더 많이 사용되는 새로운 합금입니다. 아연-니켈 레이어링은 일반 아연보다 부식에 대한 저항성이 10배 이상 높을 수 있습니다.
• 친환경 프로세스: 기업들은 6가 크롬과 같은 유해 화학물질을 없애고 보다 친환경적인 솔루션을 찾고 있습니다.
• 재생 에너지 및 전기차 증가: 재생 에너지가 발전하고 전기차의 활용도가 높아지면서 니켈 도금은 배터리 부품과 커넥터의 사용 증가로 인해 수요가 확대되고 있습니다.
• 자동화 및 정밀도: 도금 로봇을 사용하면 부품을 최대한 정밀하게 코팅할 수 있어 낭비를 줄이고 일관성을 높일 수 있습니다.

마지막 한마디

아연 도금과 니켈 도금은 모두 현대 생산에서 응용 분야를 찾습니다. 아연 도금은 비용 효율적인 솔루션이며, 니켈은 더 강하고 고급스러운 느낌을 줍니다. 많은 산업에서 가장 합리적인 접근 방식은 아연 도금을 일반 하드웨어의 액세서리에 사용하고 니켈 도금은 미션 크리티컬하거나 미적인 구성 요소에 사용하는 두 가지를 혼합하는 것입니다. 아연-니켈 및 기타 합금과 친환경 공정을 포함한 놀랍도록 많은 혁신으로 인해 한 가지 방법을 다른 방법으로 대체하는 것이 아니라 두 가지 방법을 모두 스마트하고 지속 가능한 방식으로 사용하는 것이 가능해졌습니다. 아연은 시간이 없고 실용적인 것이 필요할 때, 니켈은 외관과 성능도 무시할 수 없을 때 등 우선순위에 따라 달라집니다.

자주 묻는 질문

1. 아연 또는 니켈 - 어떤 것이 더 나은 실외 도금인가요?

실외용은 일반적으로 지게차에 적합하며, 비가 오면 더 오래 지속되고 산화 속도가 느립니다. 아연 도금은 추가 코팅(크롬산염 등) 없이 실외용으로 사용하기에는 너무 취약합니다.

2. 아연 도금과 니켈 도금을 결합할 수 있나요?

일부 제조업체는 기존 아연 위에 니켈 층을 에폭시 처리하거나 아연-니켈 합금 판을 사용합니다. 이는 매우 비용 효율적이고 내구성이 뛰어난 하이브리드 기술입니다.

3. 어느 것이 더 친환경적일까요?

아연 도금은 폐기물을 더 쉽게 처리할 수 있기 때문에 환경에 덜 해롭습니다. 니켈 도금은 독성이 더 강한 공정이므로 더욱 세심하게 관리되는 폐기 프로세스가 필요합니다.

4. 각 코팅의 코팅 수명은 얼마나 되나요?

• 아연 도금: 이 도금은 휘발성 환경에서 12개월에서 3년 동안 지속됩니다.
• 니켈 도금: 특히 무전해 니켈의 경우 10년 이상 지속될 수 있습니다.

5. 아연 도금도 니켈 도금만큼 좋은가요?

반드시 그렇지는 않습니다. 니켈 도금은 성능이 더 좋지만 상대적으로 더 비쌉니다. 대량의 저비용 하드웨어에서는 아연이 가장 좋습니다.