도금층 Blister 발생 시 전처리·계면오염·수소가스를 구분하는 불량 분석법

Blister는 도금층이 부풀어 오르거나 박리되는 현상을 말하지만, 겉모양이 비슷하다고 원인이 같은 것은 아니다. 전처리 부족으로 모재-도금 계면이 약해진 경우, 중간층 사이에 오염이 남은 경우, 모재 내부나 계면에서 가스 또는 부식생성물이 압력을 만든 경우 모두 비슷한 형태로 보일 수 있다. 따라서 “언제 부풀었는가”만으로 원인을 결정하기보다 실제 파괴가 어느 계면에서 일어났는지 확인하는 것이 가장 중요하다.

1. 가장 먼저 해야 할 일: 박리면을 보존한다

불량품을 받자마자 박리부를 손으로 뜯거나 사포로 갈면 결정적인 증거가 사라진다. 가능하면 정상부와 불량부를 함께 보존하고, 부풀어 오른 위치·크기·방향·부품 형상과의 관계를 사진으로 남긴다. 이후 박리된 양쪽 면 중 어느 쪽에 니켈, 구리, 산화물 등이 남아 있는지 관찰하면 파괴 계면을 좁힐 수 있다.

2. 파괴 위치에 따라 가설을 세운다

3. 수소는 “보였다/안 보였다”로 판별하기 어렵다

전기도금과 산세 과정에서는 수소가 발생할 수 있지만, Blister를 모두 “수소가 갇혔다”로 설명하면 원인분석이 단순화된다. 고강도강의 경우 수소는 지연파괴와 연관되어 별도의 관리가 필요하고, 일부 모재나 주조품에서는 내부 기공과 가스가 도금 후 열이나 사용환경에서 문제를 만들 수 있다. 수소 관련 가설은 모재 종류, 전처리, 열 이력과 함께 검토해야 한다.

4. SEM·EDS는 마지막 증거를 보강하는 도구다

광학현미경 단면만으로 계면 위치가 명확하지 않거나, 박리면에 Si, O, C, S 등 오염 가능 원소가 의심될 때 SEM·EDS가 유용하다. 다만 EDS에서 탄소가 나온다는 이유만으로 유기오염을 확정하면 안 된다. 마운팅 수지, 탄소 코팅, 주변층의 신호가 섞일 수 있으므로 정상 제품과 같은 조건으로 비교해야 한다.

• 정상품과 불량품을 같은 방향으로 절단한다.
• 불량부와 정상부의 계면 위치를 비교한다.
• 공정 이력에서 전처리 농도·수세·대기시간·욕 보충 이력을 확인한다.
• 필요한 경우에만 SEM·EDS 또는 더 정밀한 표면분석을 추가한다.
• 원인 가설을 세운 뒤 재현시험으로 개선 효과를 검증한다.

불량 분석의 목표는 “범인을 하나 찾는 것”이 아니라 재발 방지 가능한 공정 변수를 특정하는 것이다. 박리면 보존과 정상품 비교가 분석 정확도를 크게 높인다.

참고 기준/자료

• ASTM E1508 — Quantitative Analysis by Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS), for technique limitations

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