전기주조-Electroforming

소개글

전주에 대한 일반사항에서부터, 응용분야 그리고 구현방법의 다양한 각도에서 electroforming기술을 소개

목차

1. 개요

2. 전기주조의 특성
1) 장점
2) 단점
3) 전기도금과의 차이점
4) 전기주조에 쓰이는 금속 및 Alloys
5) 전기주조 시 일반적인 Ni, Cu 및 Fe 도금액 조성

3. 모형(mandrels)의 종류
1)통전 여부에 따라
2)사용횟수에 따라

4. 응용분야
1)Audio and Visual Disks
2)Electroformed Foil Products
3)Mesh Products
4)Large Electroforms
5)Small Electroforms

본문내용

전해액 중에서 음극과 양극을 대향시켜 통전하면 양극쪽에서는 전해용출이 일어나지만, 음극에서는 금속이온이 방전하여 전착현상을 일으킨다. 전기주조(Electroforming)은 이와 같은 전착현상을 이용하여 전착층을 두껍게(10mm이상 가능)해서 원형과 반대 형상의 제품을 만드는 특수가공이다. 음극 모형 표면에 필요로 하는 두께로 금속을 전착시킨 후, 이 전착층으로부터 모형을 분리시키면, 네거티브 또는 마스터라 하는 전주품이 얻어진다. 같은 전기 화학적 부착가공인 전기도금(Electroplating)에서는 모형금속과 전착층의 밀착성이 절대 필요하지만, 전주성형에서는 모형에서 전착층을 분리하여 모형과 같은 제품을 전착층 자체로 만들기 때문에 밀착성을 중요하지 않다.
전주의 이점은 복잡하거나 미세한 형상물의 전사, 복제, 가공방법에서는 불가능한 시뮬레스 일체 구조물의 제조가 가능하며 전착시간이 비교적 길다. 통상의 Ni 전주에서는 전류밀도 5∼10A/dm2에서 전주하면 0,5mm의 두께가지는 5∼10시간이 필요하고 수 cm의 두께의 전주에서는 수 주간도 전착시간이 필요하다. 그래서 음극 부근의 전해액을 강하게 교반함으로써 고전류밀도에서의 전착을 가능하게 하고, 이것에 의한 고속전주가 시도되고 있다.
전주 기술은 간단한 박의 형태를 띤 동박에서부터 쥬얼리, 고휘도 반사경 등의 용도로 이전부터 널리 이용되어 왔다 국내에서는 이의 응용의 주된 분야가 동박이나 휴대폰 등의 장식품을 중심으로 사업화가 추진되고 있다. 그러나 반도체 공정기술에 기반한 photo-lithography 기술, 각종 박막 기술 등과 결합되어 다양한 형태의 제품이 유럽, 일본, 미국을 중심으로 하여 시장에 공급되고 있다. 상기의 기법들과 융합되는 경우 현존하는 가장 정밀한 금속의 Micro machining 기술이 된다고 할 수 있다.

참고 자료

나노인바 - 동의대학교 김인곤 교수
Electroforming - by Tony Hart and Alec Watson
www.kosen21.org