가공과 용접을 마친 부품은 표면처리를 거쳐 완성되는 경우가 많습니다. 부식을 막고, 마모에 강하게 만들거나, 원하는 색과 질감을 내기 위해서입니다. 그런데 처리를 마친 부품을 받아 보면 구멍에 핀이 빡빡하게 들어가거나, 가려질 줄 알았던 가공 흔적이 여전히 눈에 띄기도 합니다.
지난 [한 걸음 더 #07]에서는 용접 후 부품이 휘거나 이음 부위에 비드와 변색이 남는 이유를 살펴보았습니다.
이번에는 그다음 공정인 표면처리 후의 변화를 알아보겠습니다. 표면처리의 종류와 소재별 공정은 바로발주 매거진 [후처리 시리즈]에서 더 자세히 확인할 수 있습니다.
표면처리를 하면 치수가 달라질까요?
표면에 막이 형성되거나 금속이 일부 제거되면서 치수가 달라질 수 있습니다.
도금은 부품 표면에 다른 금속을 입히는 처리입니다. 아노다이징은 알루미늄 표면을 산화막으로 바꾸는 처리입니다. 원리는 다르지만, 두 처리 모두 표면에 형성된 막이 부품의 치수에 영향을 줄 수 있습니다.
도금이나 아노다이징으로 부품의 바깥 면에 막이 형성되면 부품의 폭이나 축 지름은 커질 수 있습니다. 반대로 구멍 안쪽 면에 막이 형성되면 빈 공간이 좁아져, 구멍 지름은 작아질 수 있습니다.
다만 도금과 아노다이징의 치수 변화량을 같은 방식으로 계산할 수는 없습니다. 도금은 표면에 금속층을 더하지만, 아노다이징은 기존 알루미늄 일부가 산화막으로 바뀌면서 성장하기 때문입니다. 따라서 아노다이징 막의 전체 두께가 그대로 치수 증가량이 되는 것은 아닙니다.
전해연마는 표면에 막을 더하는 대신, 금속을 아주 얇게 녹여 제거하는 처리입니다. 따라서 처리된 바깥 면에서는 치수가 줄고, 구멍 안쪽 면에서는 금속이 제거된 만큼 구멍 지름이 커질 수 있습니다. 실제 변화량은 처리 조건과 부품 형상에 따라 달라집니다.
이러한 변화는 작더라도 조립에 영향을 줄 수 있습니다. 특히 축과 구멍을 정밀하게 끼우는 부분이나 볼트가 맞물리는 나사 구멍에서는 작은 치수 차이로도 끼워맞춤이 달라지거나 체결이 어려워질 수 있습니다.
표면처리를 하면 가공 흔적이 가려질까요?
아노다이징은 색을 입히더라도 기존 가공 흔적은 남을 수 있습니다.
표면처리로 겉면이 달라지면 공구 자국이나 작은 긁힘도 함께 가려질 것이라고 생각하기 쉽습니다. 하지만 아노다이징은 두꺼운 도막으로 표면을 덮는 방식이 아닙니다. 알루미늄 표면에 산화막을 형성하기 때문에, 처리 전에 있던 표면의 결이나 긁힘이 처리 후에도 보일 수 있습니다.
같은 색으로 아노다이징 처리를 하더라도, 처리 전 표면의 거칠기나 가공 자국에 따라 광택과 질감이 달라질 수 있습니다. 매끄럽게 연마한 면은 광택이 나타나기 쉽고, 블라스트로 거칠게 만든 면은 빛을 여러 방향으로 흩어 무광에 가까운 질감을 냅니다. 공구가 지나간 자국이 남아 있다면 그 결이 색과 함께 드러날 수도 있습니다.
물론 처리 과정에서 표면을 다듬는 전처리에 따라 흔적이 완화되거나 질감이 바뀔 수는 있습니다. 다만 깊은 긁힘이나 뚜렷한 가공 자국까지 아노다이징만으로 없애기는 어렵습니다.
따라서 색이 같다고 표면의 모습까지 같아지는 것은 아닙니다. 아노다이징 후의 외관에는 색상뿐 아니라 처리 전의 거칠기와 가공 방향도 함께 반영됩니다.
표면처리를 하면 성질도 달라질까요?
아노다이징으로 형성된 산화막은 부품 사이의 전기적 접촉을 방해할 수 있습니다.
표면처리는 치수와 외관뿐 아니라 부품의 기능에도 영향을 줄 수 있습니다. 대표적인 예가 아노다이징 후 달라지는 표면의 전기적 성질입니다.
알루미늄은 전기가 잘 통하는 금속입니다. 하지만 아노다이징으로 표면에 형성한 산화막은 전기가 잘 통하지 않는 절연성을 가집니다. 부품 내부의 알루미늄은 여전히 전기를 전달할 수 있어도, 표면의 산화막이 다른 부품과의 전기적 접촉을 방해할 수 있습니다.
이 차이는 전자기기 케이스처럼 금속 부품끼리 전기적으로 연결되어야 하는 곳에서 중요해집니다. 접지는 전류가 흐를 수 있는 경로가 확보되어야 하는데, 접촉하는 면에 산화막이 있으면 두 부품이 맞닿아 있어도 충분한 전기적 연결이 이루어지지 않을 수 있습니다.
즉, 기계적으로 조립되었다고 전기적으로도 연결된 것은 아닙니다. 볼트로 케이스를 단단히 고정했더라도, 접촉면의 산화막 상태에 따라 전기적 연결이 충분히 확보되지 않을 수 있습니다.
표면처리는 부품의 겉모습을 바꾸는 동시에 조립과 기능에도 영향을 줍니다. 구멍이 좁아져 핀이 빡빡해지거나, 같은 색을 입혀도 가공한 결이 남고, 금속끼리 맞닿아도 전기적으로 연결되지 않을 수 있습니다. 완성된 부품의 차이를 이해하려면 형상뿐 아니라 표면에 어떤 변화가 생겼는지도 함께 살펴볼 필요가 있습니다.
바로발주에서는 부품 가공과 함께 아노다이징, 도금, 전해연마 등의 표면처리를 검토할 수 있습니다. 표면처리까지 필요한 부품이 있다면 아래 이미지를 클릭해 도면을 전달해 주세요. 🛠️⚡
