금속 폴리싱 재료-니켈 소개

화학 원소-니켈 소개

니켈의 화학 기호는 Ni로, 은백색을 띠며 약간의 금색 광택을 가진 금속입니다. 과도 금속에 속하며, 단단하고 연성이 있는 특징을 가지고 있습니다. 니켈은 실온에서 뛰어난 내식성을 보유하고 있어 전기 도금에 자주 사용됩니다. 니켈은 철, 황동과 같은 금속 표면뿐만 아니라 화학 장비 내부와 은백색 광택을 유지해야 하는 합금인 니켈 은에서 널리 사용됩니다. 전기 도금된 니켈은 재료의 내식성을 강화할 뿐만 아니라 물체에 반짝이는 외관을 부여하여 기능성과 미학 모두에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.

니켈 폴리싱에서 자주 발생하는 문제

1.니켈의 일반적인 용도?

스테인리스강 합금(예: 304 및 316 스테인리스강): 니켈은 스테인리스강 제조의 핵심 재료로, 전 세계에서 약 삼분의 일이 니켈 광석이 이 용도로 사용됩니다. 니켈이 함유된 스테인리스강은 대기, 물, 산과 알칼리, 염분의 부식에 저항할 수 있어 화학, 금속 및 건축 산업에서 널리 사용되며, 재료의 내구성과 강도를 향상시킵니다.

전기도금: 니켈 도금은 강재나 다른 금속 표면에 부식에 강한 니켈 층을 덮는 과정으로, 이는 아연 도금층보다 20%~25% 더 우수한 방부 성능을 제공합니다. 니켈 도금된 제품은 외관이 깨끗하고 미려할 뿐만 아니라 뛰어난 방청 효과를 가지고 있습니다.

니켈 전지: 금속 니켈을 도금한 제품은 전지 분야에서 널리 사용되며, 가장 일반적인 것들은 니켈 수소 전지, 니켈-카드뮴 전지 및 니켈-망간 전지 등입니다. 그 중, 최근 가장 빠르게 발전하고 있는 전지는 MHx-Ni 축전지(니켈 수소 전지)입니다. 이 전지는 무독성, 친환경적인 장점이 있으며, 전력 저장 용량이 니켈-카드뮴 전지보다 30% 더 높고, 더 가볍고, 사용 수명이 더 깁니다.

2.니켈의 장점

내식성: 니켈은 특히 공기, 물, 산성 또는 알칼리 환경과 접촉할 때 뛰어난 내식성을 가지고 있어 스테인리스강 및 방부 코팅 제조에 널리 사용됩니다.

가공성과 연성: 니켈은 우수한 연성과 가공성을 가지고 있어 얇은 시트, 선재, 또는 다른 복잡한 형태로 쉽게 가공할 수 있습니다.

전도성과 열전도성: 니켈은 뛰어난 전도성과 열전도성을 가지고 있어 전기 장비, 전자 부품 및 배터리 등에 사용됩니다.

3.일반적인 결함

흠집: 연마 후 니켈 재료가 연마재 표면에 붙어서 연마 휠이 회전하면서 흠집을 유발할 수 있으며, 이로 인해 광택을 향상시키기 어렵습니다.

(그림에서 세로선 문제도 함께 발생할 수 있습니다.)

세로선: 다이아몬드 연마 디스크를 사용할 경우, 니켈과 화학 반응을 일으켜 연마제가 소모되어 세로선 자국이 남을 수 있습니다.

(니켈에는 철이 포함되어 있어 연마 중에 다이아몬드 디스크와 반응하여 그래파이트로 환원됩니다. >>자세한 내용은 기사: “다이아몬드 그라인딩 휠과 CBN 그라인딩 휠 선택 방법”에서 확인할 수 있습니다.)

산화: 니켈은 공기 중에서 산소와 반응하여 표면의 광택을 잃게 되어 제품의 미관에 영향을 미칠 수 있습니다.

4.다른 금속과 비교할 때 니켈 연마의 어려운 점은 무엇인가요?

화학 반응: 니켈은 연마 중 다이아몬드와 화학 반응을 일으켜 그라인딩 휠의 연마제가 소모되는 속도가 빨라질 수 있습니다.

긴 작업 시간: 전해도금 디스크 사용을 줄였기 때문에 거친 연마 후에는 더 큰 연마재가 있는 세밀한 연마 패드를 사용해야 하므로 상대적으로 시간이 많이 소요됩니다.

니켈 폴리싱 실험 내용

※니켈을 예로 들어
니켈은 뛰어난 내식성과 연성이 있는 금속으로, 생활용품 및 전자 부품에서 자주 사용됩니다.
그러나 연마 과정에서는 흔히 발생할 수 있는 문제들이 있으며, 예를 들면 흠집과 화학 반응 등입니다. 이러한 문제들은 최종 표면의 광택과 전체 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해, 홍와 연구소에서는 니켈에 대한 기계적 연마 실험을 진행하여, 다양한 연마 기술과 조건이 연마 결과에 미치는 영향을 조사했습니다.
실험에서는 연마 도구와 연마제의 선택을 평가하여, 연마 과정을 최적화하고, 니켈의 표면 광택도와 내구성을 향상시켜 실제 적용에서의 성능을 개선하는 것을 목표로 했습니다.

공구 준비

1.금속학 연마 기계

2.연마 디스크: 예: 다이아몬드 연마 디스크(벌집 모양) 400#, 1000#

3.연마 패드: 예: 세륨 산화물 연마 패드, 벨벳 연마 패드, 단섬유 벨벳 연마 패드 등 다양한 연마재의 모델

4.연마액: 예: 나노 다이아몬드 연마액 15um, 6um, 0.5um, 함께 사용 가능

니켈 폴리싱의 기본 흐름

다이아몬드 수지 연마 디스크 + 물 > 세륨 산화물 + 다이아몬드 액체 > 벨벳 + 다이아몬드 액체 > 단섬유 벨벳 + 다이아몬드 액체

실험의 폴리싱 문제

1.전기 도금 디스크를 사용하면 연마재의 소모가 증가할 수 있습니다.

2.거친 연마 디스크, 특히 전기 도금 디스크를 사용하면 가는 실이 생기기 쉬우므로, 가능한 한 정밀 연마 디스크를 사용하여 폴리싱하는 것이 좋습니다.

추천하는 폴리싱 공구

나노 다이아몬드 폴리싱 액 / 연마 액 / 현탁 액 >>>폴리싱 액

• 적합한 방식：기계 작업에 적합
• 상태：액체 형태 (유성/수성/알코올계)
• 폴리싱 시에는 양면 연마기, 화학기계연마(CMP), 금속 조직 연마와 함께 사용할 수 있습니다.
• ※연마재가 유리 상태이므로 넓은 면적의 폴리싱 작업에 적합합니다.
• ※공작물 표면이 아직 거칠 경우, 입자가 더 큰 폴리싱 액을 선택하여 사용하실 수 있습니다.

폴리싱 패드 / 연마 패드 >>>> 금속 조직 소모품

• 재질：
• 연마재 포함: 세륨 옥사이드 가죽, 다이아몬드 레진 연마 패드
• 연마재 미포함: 융착형, 단섬유 융, 폴리우레탄(검은색 융), 직조형, 기모형, 다공성, 거친 캔버스, 부드러운 천 등

니켈 폴리싱 가공 시 주의사항

니켈의 가공 과정, 특히 연마, 폴리싱 및 절삭 공정 중에는 건강에 일정한 위험을 초래할 수 있으며, 이는 주로 니켈 분진과 니켈 화합물에 노출되기 때문입니다. 이러한 물질에 장기간 노출될 경우 인체 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

니켈이 인체에 가장 흔히 미치는 영향은 알레르기 반응입니다. 전체 인구의 약 10%에서 20%가 니켈 알레르기를 가지고 있습니다. 니켈이 포함된 장신구나 기타 물품이 피부와 장시간 접촉하면 알레르기를 유발할 수 있습니다. 가장 흔한 증상은 접촉 부위에 발생하는 발진이며, 경우에 따라 접촉 부위와 떨어진 곳에도 나타날 수 있습니다. 드물게는 니켈 알레르기 환자가 니켈에 노출되어 천식 발작을 일으키는 경우도 있습니다.

니켈 가공 과정에서 발생하는 니켈 분진은 폐로 흡입되어 호흡기에 손상을 줄 수 있습니다. 이러한 분진을 장기간 흡입하면 호흡기 염증이나 폐렴 등의 질환에 걸릴 위험이 증가합니다.

결론

니켈은 스테인리스 합금, 도금 제품, 니켈 배터리 등 일상생활의 크고 작은 다양한 분야에서 사용됩니다. 니켈의 내식성, 연성, 그리고 다른 원소와의 화학 반응을 이해하는 것은 필수적인 지식입니다. 가공자로서 안전한 작업 환경을 조성하고, 적절한 가공 방식과 폴리싱 도구를 선택함으로써 생산 비용을 효과적으로 줄이고 생산 시간을 단축할 수 있으며, 제품의 전반적인 품질과 수명을 향상시킬 수 있습니다.

행동

1. 현재 측정된 표면 거칠기가 예상한 목표에 도달했습니까? >>> 연마 폴리싱 및 표면 거칠기 비교표
2. 금속에서 자주 발생하는 문제 및 해결 방법>>> 금속 폴리싱 결함 복원 가이드: 자주 발생하는 문제 해결 방안 및 고급 소재·도구 추천
3. 어떻게 해결할 것인가 – 해결 방안>>> 6가지 금형 폴리싱 솔루션, 몇 가지를 알고 계신가요?
4. 실행 >>> 폴리싱 연마재、폴리싱 장비、폴리싱 도구
5. 복기

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