파버나인 주요 제품 및 알루미늄 합금

파버나인의 주요 제품은 알루미늄 합금의 정밀가공과 표면처리를 통한 가전제품 등의 외관기기입니다.  

 

(1) TV 프레임
TV 측면에 부착되어 내부 패널을 휨과 파손으로부터 보호하며 패널 전체를 지탱하는 역할을 하는 제품입니다. 

 

(2) TV 스탠드
TV 스탠드는 TV 제품 하부에서 TV 상부를 지탱하는 역할을 하는 제품입니다

 

(3) 디지털샤이니지
통신망을 통해 광고 내용을 통제할 수 있는 옥외 광고판 입니다.

 

 

4) 의료기기
디지털 진단용 X선 촬영장치로 아노다이징 표면처리를 통한 장식성과 항균 기능이첨가된 알루미늄 소재 외관품입니다.

(가) 디지털 X-RAY

 

 

(나) 이동형 디지털 X-RAY

 

(5) 생활가전
냉장고와 전자레인지 등 생활가전에 장착되는 Door류 등의 제품입니다.

 

 

알루미늄 소재 외관제품 제조에 있어서 핵심이 되는 기술은 아노다이징 표면처리 기술 및 In-Line화된 형상 가공공정 운용기술입니다. 국내에 알루미늄 소재를 아노다이징 표면처리를 주 사업으로 하는 업체들은 수십여 개 업체가 있지만, 대부분 규모가 영세하여 도제형식으로 표면처리 기술을 전수하는 업체이거나 아노다이징 표면처리업력이 짧아 DB화된 Know-How를 적용할 수 없는 업체들이 대부분입니다.

 

또한, 알루미늄 소재를 형상 가공하는 업체들은 많으나 외관제품에 특화된 In-Line화된 공정을 운용하는 업체들 역시 소수에 불과합니다. 파버나인가 보유한 아노다이징 표면처리 기술 및 In-Line화된 형상 가공 공정 기술을 바탕으로 알루미늄 소재 TV 가전제품 외장재 및 의료기기 외장재를 제조 판매하고 있으며, 이와 관련된 파버나인의 기술경쟁력은 다음과 같습니다.

1) 소재에 대한 이해 및 형상가공에 적합한 합금 소재의 선정 능력
알루미늄 가공품을 제작하는 데 있어서 가장 기본적인 능력입니다. 일반적으로 외관제품에 많이 쓰이는 소재는 압출재의 경우 60계열, 판재의 경우 50계열이 주로 사용되며, 벤딩이 심한 형상품의 경우 10계열의 소재가 주로 사용됩니다. 회사는 주로 압출재의 경우 6062, 6063을 사용하고 있으며, 판재의 경우 5052합금소재를 사용하고있습니다. 이와 같은 소재의 선정은 최종제품의 형상의 복잡도, 색감, 질감 등의 다양성에 따라 다르게 사용됩니다.

 

 

2) 아노다이징 표면처리 기술
알루미늄은 금속원소 중에서 5번째로 반응성이 좋은 금속입니다. 이에 따라 순수알루미늄의 경우 자연상태에서 알칼리, 산, 중성(물)을 띈 모든 물질과 반응하여 자연적인 산화피막(H2AL3)을 형성하여 내식성이 높은 특성을 가지고 있습니다. 하지만, 이러한 산화피막은 금속소재의 피막으로는 불안정한 특성을 지니고 있고 소재 표면에뿌연 분진이 일어나면 전자제품 내장재에 대해 정전기 스팟 현상을 일으키는 성질이있습니다.

 

또한 산업용 소재로 다양하게 사용되는 알루미늄의 경우 일반적으로 합금소재의 형태로 많이 사용됩니다. 알루미늄 합금 소재란 순수알루미늄에 0.5~2.0%가량의 다양한 첨가물(Mn, Mg, Si, Cu)을 합금한 소재로 각 첨가물의 함유량 및 특성별로 다양한 기계적 화학적 성질을 띠게 됩니다. 이와 같은 알루미늄 합금에 포함된 첨가물은 합금 표면의 산화피막의 불균일성을 초래하는 원인이 됩니다. 이에 따라 각종산업용 소재로 사용되는 알루미늄 소재는 표면처리 과정이 필수적입니다.

 

알루미늄 표면처리의 종류를 살펴보면 다음과 같습니다.

 

[알루미늄 표면처리의 종류]

구분	설명	특징
아노다이징	알루미늄을 황산 등에 수용액 중에 양극으로 전기분해 하여 산화피막을 형성	피막을 통한 내식성과 내마모성이 우수하며, 염색, 착색 등 장식성이 우수
도장	도료를 붓이나 스프레이 잉크를인쇄기 등으로 도포	안료 착색제의 선택에 의하여 자유롭게색이나 모양을 나타내나 손상박리, 기간경과에 따른 부식 박리의 위험성 존재
도금	수용액 중에 음극으로 전기 분해하여 금속막을 입힘	철, 니켈, 크롬 등의 금속막이 가능하나절삭가공시 박리

 

알루미늄은 위와 같이 여러 가지 표면처리법이 존재하나 도장의 경우 장기적인 시간경과에 따라 알루미늄 표면의 부식을 통한 박리 및 물리적 스크래치로 인한 박리의 위험이 존재하며, 도금은 광택성과 내식 효과가 있으나 가능한 색감구현이 몇 가지에불과하고 박리의 위험성 역시 상대적으로 높은 편입니다.

 

이에 반해 아노다이징 기법의 경우 내식성과 내마모성, 장식성 면에서 가장 우수한 방법으로 알려져 있습니다. 따라서 외관제품 알루미늄 소재에 있어서 표면처리에서 단연 각광받고 있는 기술이바로 아노다이징 기술입니다.

아노다이징 기술은 습식 표면처리 기술로 일반적으로 다음과 같은 공정을 거치게 됩니다.

 

공정	설명
수세	일종의 중계수조로 각 화학적 침적 공정을 거친 소재의 표면을 중화시키는공정으로 에칭, 디스머트, 화학 전해 연마, 아노다이징, 착색, 봉공 처리의침적 공정 사이 사이에 배치
에칭	알루미늄 표면을 가성소다를 통해 평탄화 시키는 공정
디스머트	에칭 이후의 표면의 분순물을 황산과 과산화수소의 교반액 수조내에 침적하여 제거하는 공정으로 합금소재의 성격에 따라 작업조건이 상이함
화학 전해 연마	광택을 구현하는 공정으로 황산 및 인산, 질산이 교반된 수조내에서 알루미늄 표면을 화학연마하는 공정임. 황산과 인산의 경우 반광택, 이에 질산을포함할 경우 반광택보다 더 반짝이는 광택을 구현
아노다이징	황산 수조내 양극에 알루미늄 합금 소재를 연결하여 산화피막을 입히는 공정, 피막의 경우 가해지는 전류, 수조내 온도, 침적 시간에 따라 두께가 달라짐
착색	각종 염료 수조내에 아노다이징을 거친 알루미늄을 침적시켜 표면의 산화피막 기공안에 염료를 착색하는 공정임. 염료의 농도, 온도, PH(산도)에 따라 색감의 명도 및 선명도가 달라짐
봉공처리	착색 공정 이후 니켈이 교반된 수조내에 소재를 침적시켜 특정한 온도와 침적 시간을 통해 기공을 막아 표면처리의 영속성을 담보

얼핏 보면 단순해 보이는 아노다이징 공정은 합금 소재의 화학적 특성, 구현 색감의명도 및 채도, 광택의 정도, 표면의 강도를 결정하는 가장 핵심적인 외관제품 제조공정입니다. 아노다이징 표면처리를 통해 구현되는 피막의 두께, 색감, 광택과 같은 요소는 다양한 화학약품 속에서 특정한 온도, 전류량, 침적 시간 등의 다양한 작업조건에 따라 각기 달라집니다.

[아노다이징 처리법의 주요 통제변수]

구분	설명	핵심기술
수조 내 온도	수조내 화학품과 소재의 반응도의 핵심 변수 중 하나로 에칭, 디스머트, 아노다이징, 착색 공정의 특정에 따라 각기 다른 온도제어가 요구	수조별 적정한 온도 찾는 Know-How를 통해 각 수조별 적정 온도를 유지하고, 수조내에서 상부에 위치하는 탕과 하부에 위치하는 수조의 온도차이를 균일하게 제어할수 있는 기술
침적시간	아노다이징 공정상 피막의 두께,착색공정에서의 색감 명도 및 채도를 결정하는 핵심 변수	최종제품의 강도 및 색감의 다양성을 구현하기 위한 DB화된 Know-How를 통해 작업조건의 목표값을 찾을 수 있어야 함
전류량	아노다이징 피막 두께와 균일성을 결정하는 핵심 변수	전류량을 조금씩 소재에 흘려주는 서포트타임 제어 기술
화공약품 투입량	소재 표면의 평탄화, 광택의 정도, 첨가물의 제거, 피막의 형성,봉공 처리에 관여되는 핵심 변수	각 화학약품의 PH(산도), 투입 비중을 자동적으로 제어할 수 있어야 하며, 수조내 균일한 비중을 유지할 수 있도록 제어하는 기술

아노다이징 표면처리에 있어서 다양한 작업 조건은 표면처리에 있어서 신뢰성과 피막의 두께, 강도, 색감, 광택의 구현의 다양성을 제공하는 변수이지만 각 제품의 특성별 작업조건의 목표값을 시행착오법에 따라 찾아야 하는 특성이 있습니다.

 

또한 각 대형화된 수조 내에서 수조 위치별 동등한 작업 조건이 부여가 되어야 하는 문제점은제품 신뢰성에 가장 큰 걸림돌 중에 하나이며, 동등한 작업 조건을 부여하더라도 자동화된 제어시스템이 없이는 숙련자에 따라 제품의 품질이 천차만별로 변동될 위험이 존재합니다.

파버나인의 경우 20여년간 아노다이징 표면처리 업계에서 쌓은 업력을 통해 고객사가 원하는 제품의 디자인을 구현할 수 있는 축적 및 DB화된 아노다이징 작업 조건 Know-How를 확보하고 있으며, 수조내 작업 조건을 균일하게 제어할 수 있는 공정 운용기술을 보유하고 있습니다.

 

또한 숙련인력의 변동으로 인한 제품 신뢰도 감소요인을 제거한 100% 자동화된 표면처리 시스템을 통해 제품을 생산하고 있습니다.

3) 외관제품에 최적화된 정밀 소성가공 공정기술
파버나인가 납품하는 제품은 특히 대형 외관제품에 특화된 제품이 많습니다. 세부적인 형상을 가공하는 데에는 반드시 프레스, MC 등의 소성가공 공정을 거쳐야 하는 외관품의 특성 상 대형 면적의 알루미늄 외관은 최종제품에 최적화된 가공 설비가 없을 경우 휨불량이나 뒤틀림과 같은 불량이 많이 발생하게 됩니다.

 

파버나인가 외주 제작하여 사용하고 있는 소성가공 공정 설비로는 기존의 가공시간을 1/5 Time을 단축하면서 정밀도를 높인 투헤드 머시닝 센타, 축차 가공 멀티 프레스 설비 등이 있으며, 대형 면적의 제품을 제작하는 데 최적화된 설비입니다.

4) 질감 구현 기술(Polishing, Sanding 등 표면 연마)
일반적으로 금속 소재 외관제품의 경우 질감을 구현하는 효과는 질감 연마 공정에서구현됩니다. 질감 구현 기술은 표면처리 기술의 색감, 광택 구현능력과 함께 최종제품의 감성 디자인을 구현하는 가장 핵심적인 기술 중 하나입니다. 질감 구현 연마 공정은 아노다이징 전처리 공정에 해당하는 기술로 파버나인가 구현하는 질감 효과는 다음과 같은 공정을 거치게 됩니다.    

공정	설명
샌딩 (Sand Blast)	작은 모래알갱이로 고압의 공기를 이용하여 제품의 표면에 분사하여 Pear느낌의 질감을 구현하는 연마 공정
쇼트 (Short Blast)	샌딩의 모래알갱이 대신에 금속입자(쇼트볼)를 이용하여 제품의 표면에 분사하여 무광택의 질감 효과를 구현하는 연마 공정
브러쉬법	0.1~2.0의 다양한 강 소재 브러쉬를 일정 속도로 표면을 연마하여 질감효과를 구현하는 공정으로 끊김이 있는 머리칼 모양의 질감을 구현하는 공정
사포법	굵기가 40~1000번까지의 사포 표면을 통해 표면을 연마하여 끊김이 없는머리칼 모양의 질감을 구현하는데 사용되고 있으며, 사포 연마시 회전을 줄 경우 도트라인(점으로 찍힌 질감효과)을 구현할 수 있음
수세미법	오일로 표면을 코팅 한 후 강재 수세미를 통해 표면을 연마하여 실크(비단)느낌의 고운 광택의 질감을 구현할 수 있음

질감 연마 공정은 원청사가 요구하는 다양한 표면의 질감(거침, 부드러움, 형상)을 구현하기 위한 핵심 기술입니다. 얼핏 살펴보면 단순한 소성가공 공정 중의 일부로 이해될 수는 있으나 질감을 표현하기 위한 연마강재, 연마 소재의 굵기, 회전수, 곡면처리 등의 기술은 원청사의 감성품질을 구현하는 데 아노다이징 표면처리의 색감 구현과 더불어 핵심기술로 꼽힙니다.

5) In-Line화된 일괄공정
파버나인는 알루미늄 소재 외관제품에 대하여 소성가공 공정부터 제품 가공의 최종 단계인 표면처리 공정을 모두 보유하고 있습니다. 이와 같은 In-Line화된 설비를 보유한 알루미늄 소재 제작업체로는 알루코(동양강철), 미래테크윈, 화인알텍 등 소수의 기업만이 있으며, 이런 In-Line화된 공정은 앞서 언급한 표면처리 및 소성가공 공정 기술과 더불어 원청사의 제품 개발기간을 단축시키며, 양산제품의 품질 개선에 적시적으로 대응할 수 있는 능력으로 작용하고 있습니다.

6) 제품 개발능력
파버나인는 2001년 삼성과의 알루미늄 소재 가공제품의 협력사 등록을 시작으로 20여년간 삼성전자의 Sole Vendor 체제를 유지한 Reference를 가지고 있습니다.

 

이와 같은Reference는 20여년간의 쌓아온 알루미늄 외관제품의 표면처리 분야와 정밀 소성가공 분야의 기술력을 인정받았기 때문이며, 현재까지도 삼성전자는 알루미늄 소재 디자인 외관제품 분야에서 제작하는 상당수 개발품은 대부분 파버나인를 통해 개발을 진행하고 있습니다. 이런 견고한 Reference를 기반으로 파버나인는 2011년부터 삼성전자의 의료기기 사업 진출 시 의료기기의 알루미늄 소재 외관제품을 공급하게 되었습니다.