스테인리스강의 다양한 표면 처리 기술은 적용 분야를 넓혀줍니다. 표면 처리 방식에 따라 스테인리스강 표면이 달라지므로, 활용도 면에서 독창성을 갖게 됩니다.
표면 마감스테인리스강 파이프건축 분야에서 여러 가지 이유로 중요합니다.
부식성 환경에서는 표면이 매끄러워야 합니다. 매끄러운 표면은 오염이 잘 생기지 않기 때문입니다. 먼지가 쌓이면 스테인리스 스틸에 녹이 슬거나 부식이 발생할 수 있습니다. 넓은 홀에서는 엘리베이터 장식 패널에 스테인리스 스틸이 가장 흔하게 사용됩니다. 표면에 지문이 묻더라도 닦아낼 수는 있지만 미관을 해치기 때문에 지문이 남지 않도록 적절한 표면 재질을 선택하는 것이 중요합니다. 식품 가공, 요식업, 양조업, 화학 산업 등 위생이 매우 중요한 산업 분야에서는 표면을 매일 쉽게 청소할 수 있어야 하며, 화학 세척제를 자주 사용합니다. 스테인리스 스틸은 이러한 용도에 가장 적합한 소재입니다. 공공장소에서는 스테인리스 스틸 표면에 낙서가 흔히 발생하지만, 쉽게 지워진다는 점이 스테인리스 스틸의 중요한 장점 중 하나입니다. 이는 알루미늄에 비해 스테인리스 스틸이 가진 두드러진 특징입니다. 알루미늄 표면은 자국이 잘 남고 제거하기 어려운 경우가 많습니다. 스테인리스 스틸 표면을 청소할 때는 표면 처리 라인이 한 방향으로만 되어 있는 경우가 있으므로 라인을 따라 청소해야 합니다. 스테인리스강은 병원이나 식품 가공, 요식업, 양조, 화학 산업과 같이 위생이 매우 중요한 분야에 가장 적합합니다. 매일 화학 세척제를 사용하여 쉽게 청소할 수 있을 뿐만 아니라 세균 번식도 어렵기 때문입니다. 여러 실험 결과, 스테인리스강은 이러한 점에서 유리나 세라믹과 동일한 성능을 보이는 것으로 나타났습니다.
1. 스테인리스 스틸의 자연스러운 외관은 주변 환경의 색상을 은은하게 반사하는 자연스러운 색상과 함께 견고하고 자연스러운 느낌을 줍니다.
2. 기본적인 표면 처리 유형 스테인리스강에 사용할 수 있는 표면 처리 유형은 크게 다섯 가지이며, 이들을 조합하여 더욱 다양한 최종 제품을 만들 수 있습니다. 다섯 가지 유형은 압연 표면 처리, 기계적 표면 처리, 화학적 표면 처리, 질감 표면 처리, 그리고 착색 표면 처리입니다. 이 외에도 특수 마감 처리가 있지만, 어떤 마감 처리를 선택하든 다음 단계를 따라야 합니다.
① 제조업체와 필요한 표면 처리 사항에 대해 합의하고, 향후 대량 생산을 위한 표준으로 샘플을 준비하는 것이 가장 좋습니다.
② 넓은 면적(예: 복합 패널)에 사용할 경우, 베이스 코일 또는 사용되는 코일이 동일 배치 제품인지 반드시 확인해야 합니다.
③엘리베이터 내부와 같은 많은 건축 현장에서 지문은 닦아낼 수는 있지만 매우 보기 흉합니다. 질감이 있는 표면을 선택하면 지문이 덜 눈에 띕니다. 거울처럼 매끄러운 스테인리스 스틸은 이러한 민감한 장소에 사용해서는 안 됩니다.
④ 표면 처리 방식을 선택할 때는 생산 공정을 고려해야 합니다. 예를 들어 용접 비드를 제거하기 위해 용접 이음매를 연마해야 할 수 있으며, 이 경우 원래의 표면 처리를 복원해야 합니다. 체크무늬 판재는 이러한 요구 사항을 충족하기 어렵거나 불가능할 수 있습니다.
⑤ 일부 표면 처리의 경우, 연마 또는 광택선이 방향성을 띠는데, 이를 단방향이라고 합니다. 질감이 수평이 아닌 수직이면 먼지가 잘 달라붙지 않아 청소가 용이합니다.
⑥ 어떤 표면처리 공정을 사용하든 공정 단계가 늘어나므로 비용이 증가합니다. 따라서 표면처리 방식을 선택할 때 신중해야 합니다. 그러므로 건축가, 디자이너, 제조업체 등 관련 담당자들은 스테인리스강 표면처리에 대한 이해를 갖추어야 합니다. 서로 협력하고 소통함으로써 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.
⑦ 저희 경험에 따르면, 사용 시 매우 주의하지 않는 한 산화알루미늄을 연마제로 사용하는 것은 권장하지 않습니다. 실리콘 카바이드 연마제를 사용하는 것이 더 좋습니다.
3. 표준 표면 마감 다양한 종류의 표면 마감은 숫자 또는 기타 분류 방법을 통해 표현되며, "영국 표준 BS1449" 및 "미국 철강 협회 스테인리스강 생산자 위원회 표준"과 같은 관련 표준에 포함되어 있습니다.
4. 압연 표면 마감 판재 및 스트립에는 세 가지 기본 압연 표면 마감이 있으며, 이는 판재 및 스트립 생산 공정에 따라 결정됩니다.
1번: 열간압연, 어닐링, 산세척 및 스케일 제거 처리 후. 처리된 강판의 표면은 광택이 없고 다소 거칠다.
2D번: 1번보다 표면 조도는 좋지만, 표면이 무광택입니다. 냉간 압연, 어닐링, 스케일 제거 후, 거친 표면 롤러를 사용한 경량 압연을 거쳤습니다.
2B형: 건축 분야에서 가장 흔하게 사용되는 유형입니다. 어닐링 및 스케일 제거 후 연마 롤을 이용한 최종 냉간 압연 공정을 제외하면 나머지 공정은 2D형과 동일합니다. 표면은 약간 광택이 나며 연마가 가능합니다.
2B 브라이트 어닐링: 이 마감은 연마, 롤 압연 후 제어된 분위기에서 어닐링 처리하여 반사성을 유지하는 표면 마감입니다. 브라이트 어닐링은 표면의 반사성을 그대로 유지하며 스케일 생성을 방지합니다. 브라이트 어닐링 공정 중에는 산화 반응이 일어나지 않으므로 산세척 및 부동태 처리도 필요하지 않습니다.
5. 광택 표면 처리
3번: 3A와 3B로 표시됩니다. 3A: 표면이 고르게 연마되었으며, 연마 입자 크기는 80~100입니다. 3B: 거친 표면이 연마되어 표면에 균일한 직선이 생깁니다.
4번: 단방향 표면 마감으로 반사율이 낮으며, 건축 분야에서 가장 활용도가 높은 마감 방식입니다. 이 마감은 먼저 거친 연마재로 광택을 내고, 마지막으로 입자 크기가 180인 연마재로 연마하는 과정을 거칩니다.
6번: 4번을 더욱 개선한 것으로, 연마제와 오일을 혼합한 환경에서 탐피코 연마 브러시를 사용하여 표면을 연마하는 것입니다. 이 표면 마감은 "영국 표준 1449"에는 포함되어 있지 않지만, 미국 표준에서는 찾아볼 수 있습니다. 7번: 브라이트 폴리싱이라고 하며, 매우 미세하게 연마되었지만 마모 흔적이 남아 있는 표면을 연마하는 것입니다. 일반적으로 2A 또는 2B 연마판과 섬유 또는 천 연마 휠, 그리고 이에 맞는 연마 페이스트를 사용합니다.
8번: 반사율이 매우 높은 거울처럼 매끄러운 표면으로, 반사된 이미지가 매우 선명하기 때문에 일반적으로 거울 표면 처리라고 합니다. 미세한 연마재로 스테인리스강을 연속적으로 연마한 후 매우 미세한 연마 페이스트를 사용하여 마무리합니다. 건축 분야에서 이러한 표면을 사용할 경우, 사람들의 왕래가 잦거나 손이 자주 닿는 곳에 설치하면 지문이 남을 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 물론 지문은 닦아낼 수 있지만, 미관을 해칠 수 있습니다. 공식 표준 및 문헌에 설명된 표면 마감은 일반적인 소개일 뿐이며, 실제 샘플을 통해 표면 마감 유형을 가장 직관적으로 확인할 수 있습니다. 연마 또는 금속 마감 제조업체는 다양한 표면 마감 샘플을 제공하므로 사용자는 해당 업체와 상담하는 것이 좋습니다.
6. 표면 조도 압연 표면 가공과 연마 표면 가공의 분류는 달성 가능한 수준을 나타내는 것입니다. 또 다른 효과적인 표현 방법은 표면 조도를 측정하는 것입니다. 표준 측정 방법은 CLA(중심선 평균)라고 하며, 게이지를 강판 표면 위로 이동시키면서 봉우리와 골짜기의 크기를 기록합니다. CLA 값이 낮을수록 표면이 매끄럽습니다. 아래 표에서 표면 마감과 CLA 값을 통해 각 등급별 결과를 확인할 수 있습니다.
7. 기계적 연마
주의 사항: 사포나 연마 벨트를 사용한 연삭 작업은 본질적으로 버핑 커팅 작업이므로 강판 표면에 매우 미세한 선을 남긴다는 점을 명심해야 합니다. 특히 알루미나를 연마재로 사용할 경우 압력 문제로 어려움을 겪는 경우가 있습니다. 연마 벨트나 연삭 휠과 같은 장비의 연삭 부품은 스테인리스강 이외의 재질에 사용한 적이 없어야 합니다. 스테인리스강 표면이 오염될 수 있기 때문입니다. 표면 마감의 일관성을 확보하기 위해 새 연삭 휠이나 연마 벨트는 동일한 재질의 자투리 강판에 먼저 시험 가공하여 동일한 샘플을 비교해야 합니다.
8. 전해연마 전해연마는 스테인리스강을 전해 용액의 양극으로 사용하여 전류를 가해 표면에서 금속을 제거하는 공정입니다. 이 공정은 기존 방법으로는 연마하기 어려운 형상의 부품에 자주 사용됩니다. 특히 냉간 압연 강판은 열간 압연 강판보다 표면이 매끄럽기 때문에 전해연마 공정이 많이 적용됩니다. 그러나 전해연마는 표면의 불순물을 더욱 두드러지게 만들 수 있으며, 특히 티타늄 및 니오븀 안정화 소재의 경우 미세 입자 불순물로 인해 용접 부위의 표면 차이가 발생할 수 있습니다. 작은 용접 자국이나 날카로운 모서리는 이 공정을 통해 제거할 수 있습니다. 전해연마는 표면의 돌출된 부분을 집중적으로 용해시켜 제거하는 방식으로 진행됩니다. 전해연마 공정은 스테인리스강을 가열된 용액에 담그는 방식으로 진행되며, 용액의 조성비는 다양한 독자적인 기술과 특허 기술을 통해 결정됩니다. 전해연마는 오스테나이트계 스테인리스강에 특히 효과적입니다.
9. 표면 질감 처리: 스테인리스강에는 다양한 패턴을 적용할 수 있습니다. 강판에 패턴 또는 질감 처리를 추가함으로써 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다.
① 광택 소재 표면이 광학적으로 평평하지 않은 현상을 나타내는 용어인 "오일 캔닝(oil canning)" 현상을 줄입니다. 예를 들어, 넓은 면적의 장식 패널은 늘리거나 장력을 가해 곧게 펴도 표면이 완전히 평평해지기 어렵기 때문에 금속 지붕재의 수축이 발생할 수 있습니다.
② 메쉬 패턴은 햇빛에서 발생하는 눈부심을 줄일 수 있습니다.
③ 체크무늬판에 약간의 긁힘이나 작은 흠집이 있더라도 눈에 잘 띄지 않습니다.
④ 강판의 강도를 높인다.
⑤ 건축가에게 다양한 선택권을 제공합니다. 특허받은 패턴에는 직물(런던의 에드 빌딩에 사용됨), 모자이크, 진주, 가죽 등이 있습니다. 모아레 및 선형 패턴도 제공됩니다. 질감이 있는 표면은 엘리베이터 패널, 카운터, 벽 패널, 출입구와 같은 실내 장식에 특히 적합합니다. 외부에 적용할 경우, 스테인리스 스틸은 빗물이나 손으로 세척할 수 있다는 점을 고려하여 먼지와 공기 중 불순물이 쉽게 쌓이는 사각지대를 피해야 부식을 방지하고 외관을 유지할 수 있습니다.
10. 거친 표면 처리
거친 표면 처리는 가장 흔하게 사용되는 표면 처리 방법 중 하나입니다. 이는 광택 처리되거나 밝은 열처리된 강판 표면을 나일론 연마 벨트 또는 브러시로 연마하는 것입니다.
11. 유리 구슬을 뿌리거나 샷 블라스트를 분사합니다.
엘리베이터 내부와 같은 실내 마감에는 혼합 표면 마감이 널리 사용됩니다. 이 하이브리드 공정은 유리 구슬을 분사하여 무광 표면을 만든 다음, 플라스틱 필름으로 덮어 유광 표면을 만들고, 마지막으로 유광과 무광이 혼합된 표면을 만드는 방식입니다. 스테인리스 스틸 샷도 유사한 공정에 사용할 수 있습니다. 사용되는 유리 구슬이나 펠릿은 다른 재료, 특히 탄소강에 사용된 적이 없어야 합니다. 탄소강 분말 입자가 스테인리스강 표면에 박혀 부식을 일으킬 수 있기 때문입니다. 세라믹 구슬도 분사 재료로 사용할 수 있습니다.
12. 컬러 스테인리스강 스테인리스강 컬러 공정은 1970년대 국제니켈공사(INCO)에서 성공적으로 개발되었으며, 많은 기업들이 이 공정 사용 허가를 보유하고 있습니다. 앞서 설명했듯이 스테인리스강이 녹슬지 않는 이유는 표면에 형성된 불활성 크롬 산화물 막 때문입니다. 컬러 공정은 이 막층을 이용하여 원하는 색상을 구현하는 것입니다. 스테인리스강은 항상 존재하는 이 막 덕분에 페인트처럼 색이 바래거나 잦은 유지 보수가 필요하지 않습니다. 또한, 컬러 스테인리스강은 급격한 굴곡 가공에도 색상이 변형되지 않습니다. 내식성에 미치는 영향에 대해서는, 시험 결과 이 공정을 적용하면 내식성이 향상되는 것으로 나타났습니다. 컬러 공정은 작업 시간에 따라 색상이 변하는데, 갈색, 금색, 빨간색, 보라색, 녹색 순으로 변합니다. 이 공정의 특징은 최종 표면이 재료의 원래 표면을 그대로 반영할 수 있다는 점입니다. 즉, 거울처럼 매끄럽거나 광택이 나는 표면은 강한 금속 광택을 나타내고, 거친 표면을 처리하면 무광택이 됩니다. 공정: 스테인리스강을 용액에 담그는 공정입니다. 용액은 바람직하게는 리터당 250g의 Cr₂O₃를 함유하고, 리터당 490g의 황산을 함유해도 무방합니다. 온도는 80~85°C이며, 침지 시간은 원하는 색상에 따라 다르지만 25분을 넘지 않습니다. 강판을 깨끗한 찬물로 헹군 후, 상온에서 리터당 250g의 염소산과 리터당 2.5g의 인산을 함유한 용액에 담가 음극 처리를 합니다. 처리 시간은 약 10분이며, 전류 밀도는 0.2~0.4A/dm²입니다. 손상을 방지하기 위해 착색 후 즉시 경화시키고, 뜨거운 물로 헹군 후 건조합니다.
13. 혼합 표면 마감 유색 스테인리스강에 패턴을 입힐 수 있습니다. 자체 개발한 기술은 코런덤 연마 벨트로 돌출부를 제거하는 방식으로, 강판 본연의 아름다움과 유색 패턴의 색상이 조화롭게 어우러진 표면을 구현합니다. 이러한 표면은 지문이 잘 묻지 않아 특히 실내 장식에 적합합니다. 연마 제조업체는 표면 처리 샘플을 제공할 수 있습니다.
14. 에칭 표면 처리: 코팅 공정을 통해 강판 표면에 패턴을 표시한 후, 강판을 염화제2철산 용액(0등급)에 담가 코팅되지 않은 부분을 에칭하여 스테인리스강 표면에 아름다운 패턴을 형성합니다.
게시 시간: 2023년 6월 21일