아노다이징 처음

아노다이징(양극산화)를 진행하려면 법적 인허가와 아노다이징 설비구성이 갖추어져야 가능합니다. 아노다이징은 화학 물질과 높은 용량의 전기를 사용하며 오염물질(폐수, 가스)이 나오는 '금속 표면처리업(도금 등)'에 해당하므로 체크해야 할 사항들이 여럿 있습니다.

• 대기환경보전법(대기오염물질 배출시설 신고/허가)

탈지, 에칭, 아노다이징, 봉공조 등에서 발생하는 가스를 처리하는 방지시설(스크러버)을 갖추어야 합니다. 

• 물환경보전법(수질오염물질 배출시설 신고/허가)

아노다이징은 세척과 아노다이징 과정에서 다량의 폐수가 발생하는데 단지 내 공동폐수처리장으로 연계 처리가 가능한지, 혹은 자체 폐수처리설비를 갖추어야 하는지, 위탁처리를 할 수 있는지 판단하여 종별 허가를 받아야 합니다. 폐수위탁업체를 통해 정기적으로 위탁배출처리를 하는 경우가 많습니다.

• 화학물질관리법(화관법)

황산, 질산, 수산화나트륨 등 유독 물질을 사용하므로 화학사고예방계획서 작성 등 취급시설 기준을 충족해야 합니다.

• 아노다이징 인허가는 

해당 설비가 설치된 지역에 따라, 지역 환경청 담당자에 따라 요구수준이 상당히 다를 수 있습니다. 문의 주실 때 공장 주소를 알려주시면 인허가 가능지역인지, 가능지역이면 어떤 조건이 필요한지를 확인해 드릴 수 있습니다.

• 인허가 소요기간은

신청서 접수후 7일내로 알려져 있지만 접수 전 필수 준비사항을 충족 후 접수하기 때문에 실제 소요기간은 1~2개월 정도 됩니다. 

아노다이징 설비는 부품이 지나가는 '탱크 라인(수조)'과 이를 뒷받침하는 '유틸리티 장비'로 구성됩니다.

1. 수조(프로세스 탱크) 

제품 규격에 맞춘 크기의 화학 탱크들을 순서대로 일렬 배치하며 소재는 부식에 강한 PP나 PVC, SUS 재질로 만듭니다.

• 탈지조 : 기름기를 제거

• 에칭조 : 표면을 살짝 깎아 균일하게 만듬

• 디스머트조 : 에칭 후 남은 찌꺼기(스머트)를 씻어냄

• 아노다이징조 : 황산, 인산, 옥살산 등이 담겨 있고 내부에 음극판(납 등)이 설치됨

• 착색조 : 색상을 입히는 염료조

• 봉공조 : 미세 구멍을 막음

• 수세조 : 각 공정 사이사이에 약품이 섞이지 않도록 세척(물 헹굼)조가 배치됨

2. 핵심 유틸리티 장비

• 정류기 : 제품에 직류 전기를 공급하는 장치이며 일/월/년 생산량에 따라 전압(V)과 전류(A) 용량이 결정됩니다.

• 칠러(냉동기) 및 열교환기 : 아노다이징 전해액은 전기가 공급되면 열이 발생하게 되므로 피막 품질이 일정하게 나오도록 하기 위해 강력한 냉각설비가 필요하며 냉각 보조탱크를 두어 냉각된 전해액을 아노다이징 탱크에 지속적으로 공급과 순환하도록 설계하는 경우가 많습니다.

• 보일러 또는 히터 : 탈지나 에칭, 봉공 등의 조는 온도를 높이는 공정조건인 경우가 많아 열 공급 장치가 필요합니다.

• 공기 교반기 : 탱크 안의 약품이나 온도가 골고루 섞이도록 바닥에서 공기 방울을 뿜어주는 장치입니다.

•  이동 캐리어 : 무거운 제품 걸이(랙)을 등어서 다음 탱크로 옮겨주는 장치입니다.

3. 환경방지 설비

• 대기 스크러버 : 탱크 위 또는 뒤쪽 후드에서 빨아들인 산성 가스 및 유해가스를 물로 씻어내어 정화한 후 배출하는 장치입니다.

• 폐수처리장 : 중화 처리 등을 거쳐 폐수를 법적 기준치 이하로 정화하는 설비인데, 폐수량이 가득차면 이를 처리해주는 위탁업체를 이용하는 것도 가능합니다.

처음 아노다이징을 하고자 할 때 법규와 설비를 모두 직접 설계하는 것은 불가능에 가깝기 때문에 저희와 같은 파트너가 필요합니다.

1. 설계/공정 기획 : 다루고자 하는 제품 크기와 하루 목표 생산량을 설정

2. 환경 컨설팅/대행업체 선정 : 공장 후보지가 인허가가 나는 지역인지 확인하고 대기/수질 인허가 서류 작성을 맡깁니다.

3. 설비 제작 업체 결정 : 아노다이징 라인을 전문으로 턴키 제작을 통해 시공

아노다이징 설비 셋업이 끝나면 가동 전 반드시 시운전과 테스트를 거쳐야 합니다. 이 과정에서 배관 누수, 저닉 흐름, 냉각 성능을 완벽히 점검해야 실제 제품을 넣었을 때 불량이나 대형 사고를 막을 수 있습니다.

1. 1단계. 무부하 시운전

약품을 넣기 전 맹물(수돗물)만 채워서 장비와 배관이 정상 작동하는 지 확인하는 단계

• 수조 누수 테스트

• 펌프 및 배관 점검

• 공기 교반 테스트

• 배기(스크러버) 테스트

2. 2단계. 부하 시운전

• 가열 성능 테스트(탈지, 에칭, 봉공조)

• 냉각 성능 테스트(아노다이징조)

• 정류기 및 통전 점검

3. 제품 샘플 테스트

• 도막 두께 측정

• 피막 외관 검사

• 착색 및 봉공 테스트

• 샘플 테스트시 반드시 공정조건표(온도, 전압, 전류, 시간) 작

4. 시운전 단계에서 자주 발생하는 문제

• 전류 불통 : 부스바와 랙 사이의 접촉 불량이나 랙과 제품이 헐겁게 고정되어 전기가 안 통하는 경우에는 접촉부를 청소후 단단히 고정시킨다.

• 아노다이징 중에 액 온도가 계속 올라가는 문제 : 냉각기 용량 부족이거나 탱크 안의 교반이 약해 열교환기 주변만 차가울 땐 교반을 더 강하게 해주어야 합니다.

• 제품 표면이 녹아내린 문제 : 특정 부위에 전류가 너무 과하게 집중되었거나 황산 농도가 맞지 않거나, 냉각이 부족할 때 발생하는 데, 초기에는 전류를 서서히 올리는 소프트 스타트 기능을 정류기에 세팅해야 하고, 열 방출을 냉각 보조탱크에서 펌프를 통해 아노다이징조로 공급하는 순환구조배치가 필요합니다.

매일 균일한 품질을 유지하기 위해 아래 세 가지를 루틴화해야 합니다.

• 액 분석 : 매일 아침 가동 전 황산 농도를 분석해 부족한 양만큼 약품을 보충해야 합니다.

• 알루미늄 이온 농도 체크 : 아노다이징 조에 알루미늄 성분이 너무 많아지면 전기 저항이 커져 불량이 날 수 있으므로 일정 수준을 넘으면 액의 일부를 버리고 새 황산액으로 교체해야 합니다.

• 랙 접점 관리 : 제품이 제품걸이(랙)에 제대로 물려 있는지 수시로 확인해야 하고 접점이 헐거우면 스파크가 튀어 제품이 녹아버립니다.