전기아연도금강판 ( 흔히 EGI 라고 함 )

[조용범]

전기아연도금강판

  가.전기아연도금강판 개요

 아연도금강판의 일종인 전기아연도금강판(EGI, Electrolytic Galvanized Iron)은 전해법에 의해 냉연강판 또는 열연강판 표면에 아연피복을 입혀 내식성을 높인 제품으로 일반적으로 용융아연도금강판보다 도금부착량이 적고 균일하며 평활하기 때문에 도장 마무리성, 도장 후 내식성이 뛰어나다. 도금처리가 상온에 가깝고 원판의 재질특성을 유지할 수 있기 때문에 재질선택의 폭이 넓고 가공성이 뛰어난 특징을 갖고 있다. 인산염처리등 표면처리한 후 도장해서 사용하는 경우가 많으며 자동차 내외판용이나 가전제품용 등에 사용된다.  용융아연도금강판에 비해 원판의 기계적 성질을 그대로 유지할 수 있으며 전류밀도 및 라인속도에 의해 부착량 제어가 용이하여 도금층의 합금화, 복합화, 다층화, 박막화한 제품 생산이 가능하다. 전기아연도금강판은 용도별로 일반용, 가공용, 구조용, 고장력강용 등으로 구분되며 내식성과 도장성이 뛰어나 우수한 표면품질을 요하는 곳에 사용되는데 주로 냉장고, 세탁기, 전자렌지, 진공청소기, 사무기기 등에 사용된다. 특히 순수 아연(Zn)전기도금강판은 가전 및 건축용도에 주로 쓰이고 Zn-Fe 및 Zn-Ni는 자동차 패널에 사용된다.

  나. 전기아연도금강판의 특성

 도금금속에 따라 단도금, 합금도금, 이층도금 등이 있으며 단도금으로는 순수 아연전기도금강판이 있으며 합금도금으로는 Zn-Ni, Zn-Fe, Zn-Mn, Zn-Cr, Zn-Ni-Cr, 등이 있고 이층도금으로는 Fe-Zn/Zn-Fe, Fe-P/Zn-Fe, Fe-Mn/Zn-Fe 등이 있다.

   1) 순수아연(Pure Zn)전기도금강판

 전기아연도금제품중 가장 범용적인 특성을 가지며 사용목적에 따라 다양한 후처리를 실시한다. 박도금으로 외장성, 도금성, 용접성이 양호하고 가전기기, 도장강판, 건축용재 및 금속가구에 사용된다.

   2) 아연철합금(Zn-Fe)전기도금강판

 아연철합금전기도금강판은 순수아연 용융합금의 도장성 향상을 목적으로 개발됐으며 아연-철의 비활성적인 성질 때문에 철(Fe) 15∼35% 내외에서 양호한 내식성을 나타내며 순수아연보다 용접성, 도장성이 개선되고 도장 후 내식성이 우수하여 자동차의 내외판용으로 사용된다.  이 전기도금은 전착도장시 Crater라는 도장결함이 나타나기 쉬운 결점이 있으나 Fe-Rich Layer(약2g/mm²)를 한번 더 도금함으로써 문제를 해결한 Double Layered Alloy Electroplating이 개발되어 상업적으로 이용되고 있다.

   3) 아연니켈합금(Zn-Ni)전기도금강판

 니켈(Ni) 10∼16% 내외의 합금도금강판으로 자동차의 내식성을 향상하기 위해 개발되었으며 니켈첨가로 도금층이 견고하고 용접성, 내식성, 도장성이 우수하며 자동차의 내외판용으로 사용된다. 니켈 10∼16% 사이에서는 γ(Ni₁₅Zn₂₁) 단상이 나타내는데 10% 이하에서는 η+γ상과 16% 이상에서의 α+γ상보다 갈바닉부식(Galvanic Corrosion) 등이 없으므로 양호한 내식성을 확보할 수 있다.  아연-니켈부식포텐셜은 순수아연보다 높고 철보다 낮다. 부식이 진행되는 동안 아연의 부식이 먼저 일어나며 순수아연부식으로부터 발생되는 아연산화물보다 전도도가 낮은 부식생성물인 아연수산화물이 발생되고 표면은 니켈농축합금이 남는다. 이러한 표명은 도금층에 적녹발생을 억제하며 동일 도금량의 순수아연도금에 비해 내식성이 3∼5배 강화된다.  또한 연속적인 Spot Welding성, 성형성 등도 양호하며 마찰저항성도 순수아연도금에 비해 ⅓수준이다.

   4) 이층도금강판

 구멍부식 10년 보증을 위해 개발된 강판으로 하층이 30∼45g/m²의 Zn-Fe(15%), 상층에 3∼5g/m²의 Fe-Mn(5%)을 도금하여 도장 후 내식성이 매우 우수하며 자동차 외판에 사용된다.

   5) 유기피복강판

 자동차용 강판의 내식성을 향상하기 위하여 Zn-Ni도금강판에 유기피복을 실시하여 내식성을 강화시킨 강판으로 자동차 내외판에 사용된다.

   6) 윤할 및 내지문강판

 가전의 내식성 및 내지문성을 향상시키기 위해 내지문수지 피복강판 및 윤할수지를 도포하여 프레스유 미사용 가공이 가능한 윤할강판등이 있으며 가전기기 등에 사용된다.

   7) 기타 고내식성 강판

 Zn-Mn강판은 60%에서 내식성이 우수한 것으로 알려졌으며 당초에는 구연산을 첨가한 황산욕에서 개발이 시도됐으나 전해효율이 낮아 불화욕에서 사용하고 있다. Zn-Cr강판은 아연중에 크롬을 금속상태로 공석시키는 것이 매우 어려운 일이기 때문에 최근 첨가제가 필요한 것으로 알려졌다.

  다. 용도별 종류 및 기호

 전기아연도금강판은 원판을 열간압연강판으로 사용하여 16종류, 냉간압연강판을 사용하는 16종류 등 총 32종이 있다.