본인이 개발한 NIW(천하무적) 코팅기술 소개

1977년부터 시작된 표면처리 분야의 기술개발 경험 중에서 가장 획기적인 성능을 나타낸 기술은 2010년에 개발한 NIW(New Integrated Wet: 일명 천하무적) 코팅 기술입니다. 평생 동안 표면처리 분야에 몸 담으면서 항상 꿈으로 생각했던 표면처리 기술은 처리공법이 간단하고, 폐수가 발생하지 않고, 저렴하며, 처리온도가 철의 변형온도 아래인 600도 이하에서 초경질 피막을 두께를 조절하면서 코팅 할 수 있는 기술이면서, 코팅 후에도 열충격에 크랙이 가지 않고 2차 코팅처리를 함으로서 초경질 피막 속에 코팅 액이 함침되어 제 2의 특성을 낼 수 있는 표면처리 기술,이런 기술을 개발 하는 것이었습니다. 이러한 꿈을 현실화 시킨 것이 아래에 소개하는 NIW 코팅 기술입니다.

코팅기술 소개>

저는 건식 표면처리를 싫어합니다. 그 이유는 건식 코팅하는 장비 제작기술과 장비를조작하는 공정이 핵심기술이라서 장치와 타겟을 고가로 외부로부터 사들여야 하고, 업체가 개발하는 핵심부품의 코팅기술은, 장비 제작업체와 기술을 서로 공유하기 때문에, 노하우에 의한 부가가치가 낮고, 장비업체가 다른 수요업체에 장비를 팔면서 자기들이 만들어준 타업체의 기술들을 이전하기 때문에 숨겨진 노하우가 없는 분야이기 때문입니다.

습식 표면처리를 제가 꾸준히 지금까지 해왔고 하고 있는 이유는 기존의 공해성 습식표면처리 보다 싸고 쉽게 청정하게 표면처리를 할 수 있는 가능성이 크고, 제가 가진 기술의 노하우를 보호 받으면서 , 초기 투자비가 극히 적으면서 부가가치가 높은 좋은 표면처리공정 개발을 제가 할 수 있는 가능성이 큰 분야이기 때문입니다.

지난 시간동안 많은 중소기업과 대기업에 제가 개발한 부가가치가 높은 습식 표면처리 기술들을 전수했습니다. 그중에는 1980년대 초에 3가 크롬도금액을 개발하여 영국 캐닝에 소개하였고, 일반 크롬도금 속도의 10 배이상의 초고속 경질크롬도금 기술도 이때에 개발 되었으며, 1990년초 노조 문제로 인건비가 높아 베트남으로 옮겨야하는 특수 네일 스크류 업체의 아연도금 크로메이트 대체 유무기 복합 세라믹 코팅기술(염수분무 1,000 시간 이상)전수로 회사가 일본과 경쟁해서 이긴 강선 제조업체와 반도체 엣칭장비용 알루미늄 GDP 캐소드 등 양극산화 피막처리 기술을 전수시켜 현재까지 그 기술이 적용되어 대기업에 납품되고 있으며. 도금 폐수속의 질소 제거 문제로 말썽 많았던 2000년대 초 벤처기업에게 전해처리 장치 및 불용성 세라믹 전극 개발 아이디어를 주어 이제는 100억대의 중소기업으로 화학비료공장과 화력발전소 등에 국산화 납품하는 업체로 성장한 업체가 있습니다. 그리고 1990년대에 자동차 부품 생산하는 대형 열간 단조 공장이 노조문제로 인건비 절감을 위해 열간 단조 금형 수명을 3-5배 올려달라는 코팅 기술도 성공적으로 개발한 예도 있습니다. 특히 선택적 카바이드나 경화층 형성 습식 표면처리 기술도 이때에 개발 되었습니다. 이외에도 현대자동차 도장라인의 3M 보다 성능 좋은 연마재 개발 등 파급효과가 큰 작은 기술 들도 많이 개발 적용 하였습니다.

표면처리를 연구하는 연구원으로 42년 동안 항상 생각 해온 제가 원하는 표면처리 기술은 폐수처리가 필요 없는 기술(그래서 도포형 크로메이트 기술 개발-1990년대), 전처리가 필요 없는 기술(알루미늄 상의 무 본달 도전성 피막처리 기술), VOC가 발생되지 않는 기술, 기계가공 공장에서도 처리할 수 있는 냄새 없는 습식 표면처리 기술이 합쳐진 고경도 고내식성 고기능성 기술입니다.

최근 제가 이와 유사한 특성을 가지는 습식 코팅 기술을 개발 했습니다. 그리고 더욱 중요한 부분은 설비 투자비가 극히 적고 처리 단가가 처리물품 평균 1 키로당 500원 이하이며, 처리액은 모두 수용성으로 저렴하며 10년을 보관해도 성능이 변하지 않습니다.

제가 개발한 이 기술을 좀 더 자세히 소개드리면, 습식 코팅 층의 두께는 물을 용매로 하기 때문에 물의 양을 조절함으로써 마음대로 점도 조절 가능하여 두께가 1 ㎛ ~ 0.5 mm 까지 스프레이나 딥핑 또는 브러쉬로 코팅가능 합니다. 그리고 공장 바닥이나 공장 벽에 코팅 작업 중에 뭍어 있는 액은 물로 씻어서 회수 가능하며, 열을 가하지 않으면 반응이 일어나지 않으므로 점도 조정에 실패한 경우에도 코팅 층을 물로 씻은 후 재사용 가능합니다. 또한 코팅 후 공기 중에서 열처리를 600 ℃ 이하 에서 30분하면 경도가 Hv 1,200이상인 코팅 층이 되고, 코팅 층을 쇠줄로 밀어도 쇠줄이 마모되고, 마찰계수는 기본 0.1이하이고 간단히 더 낯출 수 있으며, 급열 급냉 (700 ℃ 가열 물 궨칭)을 10 회 이상 반복해도 박리나 밀착성에 아무 이상이 없으며, 물 접촉각은 기본이 10 도이하이고 초 발수 영역까지 2차 처리로 가능합니다. 내식성은 기본으로 80 ㎛ 코팅시 염수분무 400시간 이상이고 이차 내식성 처리로 해수에 사용하는 볼트 수준인 염수분무 시험 만 시간 까지도 됩니다.

이 기술의 이름을 새로운 합성 습식(NIW: New Integrated Wet) 코팅으로 이름을 붙였습니다. 이 기술은 본 처리 후 2차 공정으로 금속을 도금하거나 코팅 할 수 있어서 방직기 부품, 에어컨의 영구 탈취 판, 고온 초고속 열전달 판, 캔 말이 금형 코팅, 다이캐스팅 금형 내벽 코팅 등 극한의 성능을 필요로 하는 부품에 사용할 수 있습니다. 초고속 회전체나 고열 마모 부품 등에 사용 가능 합니다. 본 기술은 부품의 하지 처리로 쓸 경우에 경도가 높은 장벽층 작용을 해서 모재를 보호하는 측면에서 상당히 유리 합니다. 코팅 층은 하지금속과 열화학 반응에 의해 결합하므로 결합력이 강한 특징이 있습니다. 소결 부품의 오일레스 베아링과 같이 코팅층 내에 오일을 장시간 보유 할 수 있는 특성도 있기 때문에 유압 실린더 로드나 베아링 등에도 사용 가능성이 있습니다. 특별히 각종금속의 주물품이나 다이캐스팅 부품의 경우 눈에 보이지 않는 기공들이 많이 있어서 도장 후 표면에 발생되는 부풀음과 밀착불량에 의한 부식 발생 등 불량율이 80%에 이르는 경우가 많이 있습니다. 이러한 부품의 경우 본 기술을 적용할 경우 기공을 없애 줄 뿐 아니라, 도장 밀착성과 내식성 및 경도를 상승시켜 저렴하게 불량 없는 환경친화형 고품위 도장 제품을 생산 할 수 있습니다.

본 기술을 소개드리는 이유는 표면처리 분야에 연구하시는 분들이 제 블로그를 많이 보기 때문에, 본 기술을 소개함으로서 더 나은 표면처리 기술을 개발하기를 기대합니다.