아노다이징, 크로메이트 피막, 흑색 코팅, 비드 블라스팅, 무전해 니켈을 비교합니다. 방열 성능, 내식성, 비용, 납기 차이를 표로 제시합니다.
방열판 표면처리 종류와 원가 영향
직접 답변: 알루미늄 방열판에서는 클리어 또는 블랙 아노다이징이 기본 선택이며 부품 원가를 대략 5-15% 올립니다. 블랙 아노다이징은 방사율을 약간 높여 자연대류에서는 의미가 있지만 강제 공랭에서는 거의 효과가 없습니다. 크로메이트 화성 처리는 저렴하지만 내구성이 떨어집니다. 소재 그대로 절삭한 알루미늄은 계면 성능이 가장 좋은 대신 방식 성능이 없습니다. 분체 도장은 단열층이 되므로 방열판에서는 원칙적으로 피합니다.
표면처리는 외관 항목으로 여겨지기 쉽지만 실제로는 열저항, 내식 수명, 단가 세 가지에 동시에 작용합니다. 처리를 정하기 전에 그 면이 열의 통로인지 외관인지부터 구분하십시오.
표면처리 비교
| 처리 | 원가 영향 | 추가 납기 | 열 영향 | 적합한 용도 |
|---|---|---|---|---|
| 소재·절삭만 | 기준 | 0 | 접촉 성능 최고. 방사율 약 0.05 | 그리스 계면, 포팅 조립, 원가 중시 부품 |
| 클리어 아노다이징 10 μm | +5-10% | 3-5일 | 방사율 약 0.8. 전도 변화는 무시 가능 | 일반 전자기기, 실내, 대부분의 방열판 |
| 블랙 아노다이징 15-25 μm | +8-15% | 4-7일 | 방사율 약 0.85-0.90. 자연대류에서 소폭 유리 | 자연대류, 실외, 외관 제품, LED |
| 하드 아노다이징(Type III) | +20-35% | 7-10일 | 피막이 두꺼워 접촉면에 적용하면 계면 저항 증가 | 내마모, 혹독한 환경. 접촉면은 마스킹 |
| 크로메이트 화성 처리(RoHS 3가) | +3-6% | 2-3일 | 방사율 약 0.2-0.3. 박막이라 영향 작음 | 원가 중시 부품, EMI 하우징, 도장 하지 |
| 비드 블라스팅·샌드 블라스팅 | +3-8% | 2-4일 | 표면을 거칠게 해 방사를 약간 개선 가능 | 아노다이징 전처리, 외관 균일화 |
| 분체 도장 | +8-15% | 5-8일 | 60-100 μm 단열층. 성능을 뚜렷하게 악화 | 방열판이 장식 커버를 겸하는 경우만 |
| 무전해 니켈 | +20-40% | 7-12일 | 니켈은 알루미늄보다 열전도율이 낮음. 박막에 한정 | 솔더링성, 내마모, 특정 내약품성 |
블랙 아노다이징이 과잉 사양이 되기 쉬운 이유
블랙 아노다이징이 효과를 내는 것은 복사가 열 이동의 주요 경로일 때입니다. 자연대류이고 주위에 고온 벽이 없으며 표면이 잘 보이는 설치 조건에서는 방사율 0.85-0.90이 작용합니다. 반면 팬으로 강제 공랭하는 케이스 내부에서는 열의 대부분을 공기 흐름이 운반합니다. 이 조건에서 검게 만드는 것은 외관 요구나 지문과 오염이 덜 보이게 하는 것을 사는 셈입니다. 사양을 정하기 전에 냉각 방식을 확인하십시오.
접촉면의 문제
가장 흔한 실패는 접촉면에도 아노다이징을 해 버리는 것입니다. 아노다이징 피막은 산화알루미늄으로 열전도율이 소재보다 한 자릿수 낮습니다. 10-25 μm 피막이라도 계면 저항으로는 무시할 수 없습니다. 대책은 단순합니다. 접촉면을 마스킹해 처리 후 소재를 노출하거나, 처리 후 절삭으로 피막을 제거합니다. 도면에는 "접촉면 마스킹, 아노다이징 불가"를 명기하십시오. 하드 아노다이징에서는 특히 중요합니다.
부식에서 무엇을 보호하는가
실내 전자기기에서 부식의 주원인은 결로와 이종 금속 접촉입니다. 알루미늄끼리는 문제가 작고, 알루미늄이 강이나 구리와 전해질을 매개로 접하면 알루미늄 쪽이 우선적으로 부식됩니다. 실외에서는 염분과 자외선이 더해집니다. 이 경우 피막 두께 15-25 μm의 블랙 아노다이징이 실용적인 선택입니다. 저렴한 크로메이트는 운송 중 일시 방식에는 맞지만 장기 실외 노출에는 부족합니다.
도면에서의 지정 방법
지정은 세 가지로 충분합니다. 처리 종류와 규격, 피막 두께 범위, 마스킹 범위입니다. 색상은 "검정"이 아니라 Lab 값이나 견본 번호로 지정하면 색차 분쟁이 줄어듭니다. 로트 간 색차 허용 범위도 함께 적으십시오. 레이저 마킹을 하는 경우 처리 전후 어느 쪽에 하느냐에 따라 보임이 달라집니다. 아노다이징 후 마킹은 희게 뜨고, 전에 하면 검게 가라앉습니다.
자주 묻는 질문
블랙 아노다이징을 하면 방열 성능이 올라가나요？
자연대류에서는 방사율이 약 0.85-0.90이 되어 소폭 유리합니다. 강제 공랭에서는 거의 차이가 없습니다. 냉각 방식으로 판단하십시오.
접촉면의 아노다이징을 피하려면？
마스킹을 지시하고 처리 후 피막 두께를 측정합니다. 도면에 "접촉면 아노다이징 불가"를 명기하는 것이 가장 확실합니다.
분체 도장을 피해야 하는 이유는 무엇인가요？
60-100 μm의 수지층이 단열재로 작용해 열저항을 뚜렷하게 악화시키기 때문입니다. 외관 커버를 겸하는 경우 외에는 권하지 않습니다.
처리의 추가 납기는 얼마나 되나요？
클리어 3-5일, 블랙 4-7일, 하드 7-10일이 기준입니다. 성수기에는 여기에 대기열이 더해집니다.
사용 환경, 냉각 방식, 접촉면 유무를 보내주십시오. 열 성능과 내식성 양면에서 처리 종류와 피막 두께를 제안합니다.
