분체도료....
일반액체도료에서 사용하는 유기 용제나 물등을 사용하지 않고, 도막형성 성분으로만
이루어진 분말상의 고체로서 합성수지, 안료 및 기타 첨가제들로 구성된 분체도료 입니다. 주로 공업용으로 광범위하게 사용이 되며 분체도료만의 독특한 방법으로 도장이 가능합니다.
※액체도료와 비교되는 가장 큰 특징은
① 도료가 분말상태로서 100% 도막형성 분으로만 이루어져 있다는 점.
② 도료 속에 휘발성분이 없다는 점.
③ 열처리를 주어야만 도막을 형성한다는 점.
④ 도막 물성이 탁월하다는 점입니다.
※무용제형 도료로서의 장점
① 용제에 의한 중독이나 화재의 위험이 없습니다.
② 대기오염이나 수질오염 등의 공해문제를 해결할 수 있습니다.
③ 점도 조정이 불필요하므로 도장 작업이 간편하고, 용제에 의한 흐름현상이나 핀홀등의 도막 결함이 없어 효율적입니다.
④ 피도체에 도착된 분말은 100% 도막 형성되므로 1회 도장으로 두꺼운 도막을 얻을 수 있으며 도장 공정을 단축하여 에너지를 절감할 수 있습니다.
⑤ 도장 후 세팅이 필요없기 때문에 도장공정을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
⑥ 분말이기 때문에 저장이나 수송에도 유리합니다.
※좋은점
① 도료를 회수하여 재사용할 수 있기 때문에 경제적입니다.
② 폐기물이 없기 때문에 도장실에서 발생하는 폐기물의 소각이나 처분등에 드는 비용이 절감된다.
③ 점착이 없기 때문에 의복이나 실내를 더럽히지 않으며 청소도 용이합니다.
이상과 같은 장점을 가진 반면 아래와 같은 단점도 있으므로 처음 도장을 설비를 계획할 때는 장점과 단점을 동시에 검토하는 것이 좋습니다.
※불편한점
① 색상변경의 경우 도장 부스의 처소시간이 소요됩니다.
② 얇은 도막의 형성이 어렵다. (40u이하)
③ 가열건조 온도가 높다.(180 ~ 220˚C)
④ 분체도료 전용 도장기가 필요합니다.
이와같이 분체도료는 액체도료와 비교할 때 많은 특징을 가지고 있으며 고도의 도막물성,
무공해성, 뛰어난 작업성으로 생산성 향상에 이바지 할 미래의 도료입니다.
※ 제조공정은 액체도료와는 다르며 각 공정별 특성은 다음과 같습니다.
공정순서 및 공정별 특징
1. 평량 및 혼합(WEIGHING & MIXING)
1). 설계의 시방에 따라 수지, 안료, 첨가제 등을 정확히 평량한다.
2). 평량한 원자재를 혼합용기에 모두 넣은 다음 혼합기에 걸어 균일하게 혼합한다.
3). 균일하게 혼합된 뒤 시료를 채취하여 실험실에서 색상, 광택및 모든 물성을 표준품
과 비교하는 1차 검사를 실시한다.
4). 색상, 광택 및 제반 물성을 만족할 때까지 이 공정에서 모든 것이 수정되어야만 한다.
2. 용융압출, 냉각 및 편상 분쇄(EXTRUDING. COOLING & CHIPPING)
1). 유일하게 액상으로 되는 공정으로서 높은 온도에서 수지를 녹여 안료 및 첨가제 등
이 균일한 상태로 혼합되도록 분산시키는 공정이다.
2). 용융압축기(Extruder)를 막 빠져나오는 도료의 온도는 약 100도 정도이므로 이를 짧
은 시간내에 냉각시키기 위하여 냉각판 위를 통과시킨다.
3). 냉각관의 마지막 부위에서 대략 1cm의 크기로 자동 분쇄한다.
4). 색상, 광택 및 제반 물성을 확인하는 2차 검사를 실시한다.
5). 검사결과가 표준품과 동일하면 다음 공정으로 인계되고 차이가 날 경우엔 평량 및
혼합공정에서 다시 시작해야만 하기 때문에 많은 어려움이 따른다.
3. 분말 분쇄 및 포장(MILLING. SIEVING & PACKING)
1). 분말로 만드는 공정으로서 분체 도료로서의 특성에 맞도록 미분쇄 한다. 대략 80u 이
하의 입자로 자동 분쇄된다.
2). 걸름 공정을 통하여 비정상적인 크기의 입자나 오물을 걸러 준다.
3). 입자의 분포, 색상 및 제반 물성을 3차 검사한 다음 표준품과 동일한 경우 포 장한다.
4). 만약 표준품과 차이가 날 경우엔 수정조치가 거의 불가능하다.
※ 도장방법
수퍼멜의 도장방법에는 정전스프레이법, 유동침기법, 정전 유동침지법 등이 실용화되고 있으며 정전 스프레이 도장법이 가장 널리 이용되며 원리는 다음과 같습니다.
1.정전스프레이 도장법
도장스프레이 건에서 도료입자에 전하를 걸어주며 전하를 지닌 도료입자는 접지를 통해 하전된 피도물에 전기적 인력에 의하여 이동하며 방전에 의하며 도막층을 형성 합니다.
※ 도장설비
분체도장설비는 액체도장설비와 큰 차이가 없으며 전처리시설과 건조로, 켄베이어등은 동일하 고 다른점으로는 분체도료 전용 도장부스와 도장기기이며 또한 분체도료는 회수해서 재사용할 수 있기 때문에 회수장치가 필요합니다.
※분체도장기기
분체도료는 압축공기를 이용하여 도료의 양과 속도를 조절하기 매문에 일반 도장기기 와 구조면에서 약간 복잡하며 분체를 호퍼(Hopper)로부터 스프레이 건(Spray Gun)까지 전달하는 분체공급장치, 정전성을 부여하는 고전압발생장치, 피도체에 분체도료를 분 사하는 스프레이 건(Spray Gun)등 3가지로 구분할 수 있습니다.
(1)분체공급장치 - 가장 중요한 사항은 분체가 항상 일정한 속도로 Gun에 공급되도록 하는 것입니다. 이에는 다음과 같이 3가지 방식이 있습니다.
공급장치 및 특성
1) 스크류이동방식
1.분체가 Screw의 회전에 의해 공기기류에 공급되어 그 공기와 함께 Gun에 전달됨.
2.이 방법은 분체공급이 일정하며 최초작업시 과도한 토출 현상을 없앨 수 있다.
2) 벤추리 방법
1). 가장 일반적인 분체 공급방식으로서 분체가 호퍼하단공기 벤추리로 떨어지면 그곳을
흐르는 공기에 의해 건에 전달함
2).이 때 자연스럽게 분체가 벤추리에 떨어지도록 패들이나 기타 진동 장치를 이용한다.
3) 유통화방식
1).호퍼바닥에서 공기를 불어 넣어 분체를 유동시키면서 Chock injection에서 압축공기에
의해 발생하는 진공상태를 이용하여 분체를 이동하는 방법
2).색상 교체와 라인의 청소가 용이하여 큰 공장에서 주로 사용함
※고압발생장치 - 30∼120kv의 고전압을 발생시키는 장치
※정전 도장기
* 수동식과 자동식으로 나뉨
1).수동식은모양이 복잡하여 후미진 부위가 많은 소지, 길이나 크기가 일정하지 않은 소지 등에 적합
2)자동식은 모양이 간단하고 표면이 비교적 평활한 소지, 도장 면적이 넓은 소지에 적합합니다.
※분체전용 도장실
분체도장 부스는 최대의 도장 효율을 얻을 수 있으면서 경제성이 있도록 설계되어져야 만 하며 고려해야 할 사항 다음과 같습니다.
(1) 스프77171 부스 (Spray both)
① 소지의 모양 및 크기, 컨베이어의 속도에 의해 결정됩니다.
② 만약 자동 시스템인 경우엔 건의 수량, 배열, 레시프로케이터(Reciprocator)의 왕복 운동속도와 분체방출속도 및 분사되는 모양 등을 고려해서 설계합니다.
(2) 스프레이 부스의 모양 및 현상
① 기본 원칙은 가능하면 밀폐되도록 설계되어져야만 합니다 따라서 필요한 출입구들 최소한 도장실 외부로 비산하는 양을 최소 화하여 주위 환경을 청결히 유지할 수 있습니다.
② 도장실내의 내벽은 가능한한 평활하도록 조치하고 분체가 쌓일 수 있는 후미진 곳 이 없도록 설계합니다.
③ 청소가 용이하도록 설계해서 색상교환시 압축공기나 진공청소기로 소제하여 시간을 단축할 수 있도록 해야 합니다.
(3)스프레이 부스의 공기흐름 및 공기속도
공기의 속도 및 흐름은 분체도료의 도착 효율 및 과잉 분사된 분체의 재수집에 영향 을 줌으로 유의해서 설계해야 합니다.
① 공기의 흐름은 부스의 출입구로부터 소지를 지나 부스바닥의 배출구를 통해 배기되 도록 하고 공기의 속도는 0.4-0.5m/초가 좋습니다.
② 이와같은 공기의 속도는 출입구의 크기와 수량에 따라 영향을 받으며 분체농도를 10g/cm2 공기(폭발한계) 이하로 유지하도록 설계합니다.
③ 회수장치에로의 이동에 필요한 공기속도는 20m/초면 충분합니다.
※ 회수장치
분체도료는 회수해서 재사용이 가능하기 때문에 회수장치의 선택은 매우 중요하며 (색 상교환의 편리성)을 검토해야만 합니다. 따라서 한 색상만을 계속해서 도장할 경우엔 (회수효율)만 고려하면 되지만 여러가지의 색상이 번갈아서 도장될 경우엔 (색상교환시의 편리성)이 먼저 고려되어져야 할 것입니다.
가장 이상적인 방법은 색상 수 만큼 회수장치를 각각 설치하는 것이나 경제성이 문제가 될 것이므로 여건에 따라 회수 장치를 선택해야만 합니다.
1.사이클론형 백 필터
(장점)
1).간단하고 경제적이다
2).색상교환이 용이하다
(단점)
1).회수율이 떨어진다
2. 백 필터
(장점)
1).회수율이 좋음(99%이상)
(단점)
1).색상교환시 많은 시간이 소요됨
3. 혼합형
Cyclone과 bag fillter의 장점을 접목한 형이며 설치비가 많이든다.
4. 무한섬유 벨트집진법
분체도장실 아래에 무한궤도를 도는 천을 설치하고 한쪽끝에서 분체를 진공청소기의 원리를 이용하여 포집함
※기타장비
(1)압축공기장치 ( Compressor) - 분체를 Gun까지 이동시킬 대 압축공기를 이용하며
5∼7kg/c7이 면 적 합합니다.
(2)진동채나 회전채 (Sieve) - 재수집 분체도료는 먼지 등이 물질과 덩어리들이 들어 있으므로 이들은 꼭 체에 걸러서 재사용 토록해야 합니다.
(3)진공청소기 (Vacuum Cleaner)-바닥이나 기타 분체도료에 오염된 곳을 진공청소기를 이용하여 청소하는 것이 효율적입니다.
※전처리 공정
1. 전처리는 모든 설비에서 가장 중요한 공정이며 전처리 상태에 따라 도장상태와 완성품의 품질 이 결정됩니다. 따라서 전처리는 도막의 최대물성을 얻을 수 있도록 세심한 주의를 기울여 관리하는 것이 필요합니다.
2. 탈지
탈지는 유분 기름, 오물등을 소지로부터 제거하는 공정으로 용제탈지, 알카리탈지 증기세척법 등이 있으므로 작업조건에 맞춰 선택해야 합니다.
3. 화성피막
소지의 종류에 따라 다음과 같은 피막 처리가 바람직합니다.
(1)철계소지 - 철계소지는 인산염피막으로 인산철계와 인산아연계 피막이 있으며 처리 정도에 따라 물성이 달라집니다.
피막무게가 크면 부식성이 좋아지나 기계적 물성이 떨어지고 작으면 그 반대가 되어 특성에 따라 적절히 관리해야 합니다.
(2)알루미늄 및 그 합성수지 - 주로 무색이나 황색크롬피막 또는 녹색인산크롬 Type으로 보통 크롬산의 무게는 0.1∼0.5g/런 정도가 적당합니다.
소지별 화성피막 종류에 따른 문제점
소지종류 와 피막종류 문제점
1. SPC강판(일반강판)
1) 무처리; 부착성의 문제는 없으나 방청성이 떨어진다.
2) 인산철피막; 부착성의 문제는 없으나 방청성이 떨어진다.
3) 인산아연피막; 가장 효과적인 피막으로서 문제점은 없음
2. EGI강판 전기아연도금
1) 무처리; 큰 문제점은 없다.
2) 인산아연피막; 가장 효과적인 피막으로서 문제점은 없다.
3. 흑피강판
1) 무처리; 핀홀,하지끼등이 발생할 수 있다.
2) 산세처리; 잔여분이 남아 있을 경우 부식이나 얼룩이 나타난다.
3) 쇼트브라스트; 너무 거친 연마제를 사용할 경우 광택손실 및 퍼짐불량을 야기한다.
4. 용융아연도금 강판
1) 무처리; 부착성이 떨어진다.
2) 크로메이트처리; 부착성이 문제는 없으나 도금상태에 따라 핀홀발생
3) 인산아연피막; 부착성을 개선시키며 역시 도금상태에 따라 핀홀발생
5. 알루미늄다이 케스트 주철
1) 다공성 소지로서 핀홀을 발생시킬 수 있다.
6. 알루미늄 합금; 큰 문제는 없으나 피막을 해주면 더욱 좋다.
7. 열경화성플라스틱; 종종 핀홀을 야기하며 저온소부가 바람직하다.
도장시 야기되는 대부분의 문제점을 전처리 공정을 철저히 함으로써 해결할 수 있습니다.
요인과 문제점 및 조치
1) 방청불량;
㉮ 문제점
녹슨면에서 소부시 기포가 기포가 발생할 수 있다.
도료의 물성을 약화시킨다.
㉯ 조치
녹을 충분히 제거시킨다.
2) 탈지불량
㉮ 문제점
유분이 묻어있는 곳은 밀착성을 떨어뜨린다.
유분의 종류에 따라 황변을 야기한다.
㉯ 조치
탈지를 용제형보다도 더 철저히 해준다.
3) 전처리얼룩
㉮ 문제점
도막두께가 높기 때문에 외관상 큰 문제점은 없다.
4)용접부위의 처리불량
㉮ 문제점
용접잔분, 알카리잔분으로 인해 도막결합을 일으킨다.
용접부위에서 황변현상을 일으킨다.
㉯ 조치
액상프라이마로 1차도장후 분체를 도장한다.
저온 소부타입의 분체도료를 사용한다.
※ 건조로
건조로는 분체도료 경화특성을 결정짓는 가장 중요한 시설로서 소지의 크기, 형상, 두께 및 소지의 종류에 따라 적합한 건조로를 선택해야 합니다. 분체도료는 대부분 소부 타입이기 때문에 부가 적합하지 못할 경우엔 최대의 도막성능을 얻을 수 없을뿐더러 불량을 발생하는 요인이 됩니다.
분체도료 가열건조 시킬때 유의해야 할 사항은 다음과 같습니다.
(1)분체 제조회사에서 추천한 소부온도와 소부시간을 지켜야합니다.
(2)소부온도는 건조로내의 분위기온도가 아니고 소지의 온도입니다.
(3)소부온도는 가능한한 ±5"C이내에서 유지되도록 유의하십시요.
(4)건조로내의 상단부온도와 하단부온도 편차가 균일하도록 열풍을 순환시궈 주시고 풍속은 1 ∼2m/초가 적당합니다.
※건조로 종류에 따른 특징은 다음과 같습니다.
1. 간접열풍건조로
기름이나 Gas를 연소시켜 얻은 열을 밀폐된 방열판속으로 불어넣어 건조로내의 온도를필요한 수준까지 올리면 소지가 이곳에서 열을 흡수합니다.
- 특징 -
① 뜨거운 공기가 대류에 의해 소지에 전달되므로 소지전체가 균일하게 열을 흉수할 수 있습니다.
② 소지가 통과하는 곳은 밀폐되어 있어 연소 부산물에 의한 도장 불량 을 방지할 수 있습니다.
③ 최초에 고온을 올리는 것이 어렵습니다.
④ 유지비가 많이 듭니다.
2. 직화열풍건조기
LP Gas를 주로 이용하여 가열된 공기가 직접 건조로내로 유입됩니다.
- 특징 -
① 간접식에 비해 열효율을 만들기가 좋습니다.
② 고온의 열풍을 만들기가 용이합니다.
③ 설치 및 유지비가 저렴합니다.
④ 연소부산물이 건조내에 쌓여 이로 인한 도장불량을 초래할 수 있습니다.
3. 원적외선건조로
흑체의 방열판이 750"C ∼950"C의 온도에서 복사에너지를 방출하면 직선 이동하여 소지의 온도를 상승시킵니다.
- 특징 -
① 소지의 온도를 빨리 올릴 수 있숱니다.
② 설치비가 다소 고가입니다.
③ 건조실내가 깨끗합니다.
④ 원적외선의 복사에너지는 직진하기 때문에 복사선과 직각을 이루지 못하는 각진 부위나 가려진 부위는 경화시키기 가 곤란합니다.
⑤ 원적외선의 특징은 밝은 색상에는 반사되는 경향이 있어 어두운 색상에서보다 온도 오르는 속도가 늦으므로 소부시 이를 고려해야 합니다.
※도장공정과정에 주의사항
①스프레이 GUN과 도착효율
적합한 거리는 15∼25cm이며 가장자리나 후미진 곳은 낮은 전압으로 가능한 한 가깝게 하여 도장하는 것이 바람직합니다.
②온도 및 습도
온도 : 온도가 높으면 분체의 유동성을 나쁘게 하므로 가능한 한 40℃이하에서 작업하는 것이 바람직합니다.
습도 : 분체는 흡습이 용이한 분말상 이므로 습한 상태에서 방치할 경우 유동성을 저하시키므로 주의해야 합니다.
③회수분체의 재사용
재 수집된 분체는 원래 분체와 비교할 때 약간 다른 입자크기 분포를 가지게 되므로 이를 재사용 할 경우엔 신규 분체와 적당한 비율로 섞어(1:1 또는 2:1) 사용하는 것이 바람직합니다.
④나사구멍의 대책
분체도료는 도막이 두껍기 때문에 나사구멍을 방치한 채 도장하면 구멍을 막아 조립시 곤란하므로 미리 대책을 세워야합니다.
⑤용제형 하도 보정시 대책
내부식성을 요구하는 피 도체나 또는 필요에 의해 용제형 하도를 보정 하고자 할 경우엔 하도를 완전히 건조시켜야 합니다.
만약 용제형 하도에 휘발 잔여성분이 존재할 경우엔 두껍게 도장된 부위에서 기포를 발생시켜 도막불량을 초래할 수 있습니다.
⑥건조시 주의 사항
최대의 도막성능을 얻기 위해서는 건조시 건조온도 및 시간은 가능한 한 명시된 경화온도를 엄격히 유지해야 하며, 온도편차가 ±5℃를 넘어서지 않도록 세심한 주의를 기울여야 합니다. 또한 순환시 풍속은 1∼2m/초가 적당합니다.
간접 경화시 소지의 온도가 명시된 온도와 같도록 주의해야 합니다.
●간접및 직화 열풍건조로
경화시 소지의 온도가 명시된 온도와 같도록 주의해야 합니다.
●적외선 건조로
적외선 건조로의 복사열은 피도체까지 직선으로 이동하므로 형상이 복잡하여 후미진 부위가 많은 소지는 곤란하여 이런부위의 도막성능 은 다른 부위보다 떨어지므로 주의해야 합니다.
⑦도료의 입자
도료의 입도는 제조업체에서 관리하므로 문제될 것은 없으나 30∼701㎛가 대부분이며 입도에 따른 상대적입니다.
⑧압축공기의 정제
압축공기는 5∼7kg/㎠의 압력으로 보통 사용하며 공기가 압축될 때 습기등 오염 물질을 생성하게 되며 이들은 분체를 엉키게하여 도막의 균일성을 해치는 요인이 되므로 습기 및 오염물질을 제거하여 사용해야 합니다.
⑨도료저장시 주의사항
분체도료는 높은 온도에서 저장하면 서로 엉키는 경향이 있으므로 가능한 한30℃이하의 실내에 보관해야 합니다.
※ 보수도장 및 재도장
(1)용재형 도료로 보수도장할 경우 가열건조 계통이 적합하며 기타 특성에 따라 2액형 도료나 자연건조 도료도 가능합니다.
(2)분체도료로 재도장시는 Sanding을 가볍게 친 후에 도장하면 큰문제는 없으나 도막은 가능하면 70~80㎛이하가 바람직합니다.
※위생 및 안전대책.
분체도료는 독성이 매우 낮아 크게 문제는 안되며 분진 또한 건강에 큰 해를 끼치지 않습니다.
(1)위생문제
분체도료는 독성이 매우 낮아 크게 문제는 안되며 분진 또한 큰 해를 끼치지 않습니다.
다만 분진의 농도가 10mg/m을 넘을시엔 Mask를 사용하는 것이 바람직 하겟습니다.
피부에 묻는 분체는 압축공기나 진공청소기로 쉽게 제거할 수 있고 또한 비눗물을 사용하면 쉽게 세척됩니다.
(2)폭발문제
분진과 공기 혼합물이 폭발하기 위해서는 폭발에 필요한 모든 조건을 만족할 때 입니다.
그러나 지금까지 분체도료는 폭발한 예가 없으며 용제형과 비교시 발화 에너지가 50-100배 이상 소요되고 용제형의 발화점이 30℃~40℃인데 비해 분체도료의 발화 최저 온도는 500℃정도 되므로 큰 위험은 없으나 환경 및 장비등에 안전대책을 고려하는 것이 바람직합니다.
일반액체도료에서 사용하는 유기 용제나 물등을 사용하지 않고, 도막형성 성분으로만
이루어진 분말상의 고체로서 합성수지, 안료 및 기타 첨가제들로 구성된 분체도료 입니다. 주로 공업용으로 광범위하게 사용이 되며 분체도료만의 독특한 방법으로 도장이 가능합니다.
※액체도료와 비교되는 가장 큰 특징은
① 도료가 분말상태로서 100% 도막형성 분으로만 이루어져 있다는 점.
② 도료 속에 휘발성분이 없다는 점.
③ 열처리를 주어야만 도막을 형성한다는 점.
④ 도막 물성이 탁월하다는 점입니다.
※무용제형 도료로서의 장점
① 용제에 의한 중독이나 화재의 위험이 없습니다.
② 대기오염이나 수질오염 등의 공해문제를 해결할 수 있습니다.
③ 점도 조정이 불필요하므로 도장 작업이 간편하고, 용제에 의한 흐름현상이나 핀홀등의 도막 결함이 없어 효율적입니다.
④ 피도체에 도착된 분말은 100% 도막 형성되므로 1회 도장으로 두꺼운 도막을 얻을 수 있으며 도장 공정을 단축하여 에너지를 절감할 수 있습니다.
⑤ 도장 후 세팅이 필요없기 때문에 도장공정을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
⑥ 분말이기 때문에 저장이나 수송에도 유리합니다.
※좋은점
① 도료를 회수하여 재사용할 수 있기 때문에 경제적입니다.
② 폐기물이 없기 때문에 도장실에서 발생하는 폐기물의 소각이나 처분등에 드는 비용이 절감된다.
③ 점착이 없기 때문에 의복이나 실내를 더럽히지 않으며 청소도 용이합니다.
이상과 같은 장점을 가진 반면 아래와 같은 단점도 있으므로 처음 도장을 설비를 계획할 때는 장점과 단점을 동시에 검토하는 것이 좋습니다.
※불편한점
① 색상변경의 경우 도장 부스의 처소시간이 소요됩니다.
② 얇은 도막의 형성이 어렵다. (40u이하)
③ 가열건조 온도가 높다.(180 ~ 220˚C)
④ 분체도료 전용 도장기가 필요합니다.
이와같이 분체도료는 액체도료와 비교할 때 많은 특징을 가지고 있으며 고도의 도막물성,
무공해성, 뛰어난 작업성으로 생산성 향상에 이바지 할 미래의 도료입니다.
※ 제조공정은 액체도료와는 다르며 각 공정별 특성은 다음과 같습니다.
공정순서 및 공정별 특징
1. 평량 및 혼합(WEIGHING & MIXING)
1). 설계의 시방에 따라 수지, 안료, 첨가제 등을 정확히 평량한다.
2). 평량한 원자재를 혼합용기에 모두 넣은 다음 혼합기에 걸어 균일하게 혼합한다.
3). 균일하게 혼합된 뒤 시료를 채취하여 실험실에서 색상, 광택및 모든 물성을 표준품
과 비교하는 1차 검사를 실시한다.
4). 색상, 광택 및 제반 물성을 만족할 때까지 이 공정에서 모든 것이 수정되어야만 한다.
2. 용융압출, 냉각 및 편상 분쇄(EXTRUDING. COOLING & CHIPPING)
1). 유일하게 액상으로 되는 공정으로서 높은 온도에서 수지를 녹여 안료 및 첨가제 등
이 균일한 상태로 혼합되도록 분산시키는 공정이다.
2). 용융압축기(Extruder)를 막 빠져나오는 도료의 온도는 약 100도 정도이므로 이를 짧
은 시간내에 냉각시키기 위하여 냉각판 위를 통과시킨다.
3). 냉각관의 마지막 부위에서 대략 1cm의 크기로 자동 분쇄한다.
4). 색상, 광택 및 제반 물성을 확인하는 2차 검사를 실시한다.
5). 검사결과가 표준품과 동일하면 다음 공정으로 인계되고 차이가 날 경우엔 평량 및
혼합공정에서 다시 시작해야만 하기 때문에 많은 어려움이 따른다.
3. 분말 분쇄 및 포장(MILLING. SIEVING & PACKING)
1). 분말로 만드는 공정으로서 분체 도료로서의 특성에 맞도록 미분쇄 한다. 대략 80u 이
하의 입자로 자동 분쇄된다.
2). 걸름 공정을 통하여 비정상적인 크기의 입자나 오물을 걸러 준다.
3). 입자의 분포, 색상 및 제반 물성을 3차 검사한 다음 표준품과 동일한 경우 포 장한다.
4). 만약 표준품과 차이가 날 경우엔 수정조치가 거의 불가능하다.
※ 도장방법
수퍼멜의 도장방법에는 정전스프레이법, 유동침기법, 정전 유동침지법 등이 실용화되고 있으며 정전 스프레이 도장법이 가장 널리 이용되며 원리는 다음과 같습니다.
1.정전스프레이 도장법
도장스프레이 건에서 도료입자에 전하를 걸어주며 전하를 지닌 도료입자는 접지를 통해 하전된 피도물에 전기적 인력에 의하여 이동하며 방전에 의하며 도막층을 형성 합니다.
※ 도장설비
분체도장설비는 액체도장설비와 큰 차이가 없으며 전처리시설과 건조로, 켄베이어등은 동일하 고 다른점으로는 분체도료 전용 도장부스와 도장기기이며 또한 분체도료는 회수해서 재사용할 수 있기 때문에 회수장치가 필요합니다.
※분체도장기기
분체도료는 압축공기를 이용하여 도료의 양과 속도를 조절하기 매문에 일반 도장기기 와 구조면에서 약간 복잡하며 분체를 호퍼(Hopper)로부터 스프레이 건(Spray Gun)까지 전달하는 분체공급장치, 정전성을 부여하는 고전압발생장치, 피도체에 분체도료를 분 사하는 스프레이 건(Spray Gun)등 3가지로 구분할 수 있습니다.
(1)분체공급장치 - 가장 중요한 사항은 분체가 항상 일정한 속도로 Gun에 공급되도록 하는 것입니다. 이에는 다음과 같이 3가지 방식이 있습니다.
공급장치 및 특성
1) 스크류이동방식
1.분체가 Screw의 회전에 의해 공기기류에 공급되어 그 공기와 함께 Gun에 전달됨.
2.이 방법은 분체공급이 일정하며 최초작업시 과도한 토출 현상을 없앨 수 있다.
2) 벤추리 방법
1). 가장 일반적인 분체 공급방식으로서 분체가 호퍼하단공기 벤추리로 떨어지면 그곳을
흐르는 공기에 의해 건에 전달함
2).이 때 자연스럽게 분체가 벤추리에 떨어지도록 패들이나 기타 진동 장치를 이용한다.
3) 유통화방식
1).호퍼바닥에서 공기를 불어 넣어 분체를 유동시키면서 Chock injection에서 압축공기에
의해 발생하는 진공상태를 이용하여 분체를 이동하는 방법
2).색상 교체와 라인의 청소가 용이하여 큰 공장에서 주로 사용함
※고압발생장치 - 30∼120kv의 고전압을 발생시키는 장치
※정전 도장기
* 수동식과 자동식으로 나뉨
1).수동식은모양이 복잡하여 후미진 부위가 많은 소지, 길이나 크기가 일정하지 않은 소지 등에 적합
2)자동식은 모양이 간단하고 표면이 비교적 평활한 소지, 도장 면적이 넓은 소지에 적합합니다.
※분체전용 도장실
분체도장 부스는 최대의 도장 효율을 얻을 수 있으면서 경제성이 있도록 설계되어져야 만 하며 고려해야 할 사항 다음과 같습니다.
(1) 스프77171 부스 (Spray both)
① 소지의 모양 및 크기, 컨베이어의 속도에 의해 결정됩니다.
② 만약 자동 시스템인 경우엔 건의 수량, 배열, 레시프로케이터(Reciprocator)의 왕복 운동속도와 분체방출속도 및 분사되는 모양 등을 고려해서 설계합니다.
(2) 스프레이 부스의 모양 및 현상
① 기본 원칙은 가능하면 밀폐되도록 설계되어져야만 합니다 따라서 필요한 출입구들 최소한 도장실 외부로 비산하는 양을 최소 화하여 주위 환경을 청결히 유지할 수 있습니다.
② 도장실내의 내벽은 가능한한 평활하도록 조치하고 분체가 쌓일 수 있는 후미진 곳 이 없도록 설계합니다.
③ 청소가 용이하도록 설계해서 색상교환시 압축공기나 진공청소기로 소제하여 시간을 단축할 수 있도록 해야 합니다.
(3)스프레이 부스의 공기흐름 및 공기속도
공기의 속도 및 흐름은 분체도료의 도착 효율 및 과잉 분사된 분체의 재수집에 영향 을 줌으로 유의해서 설계해야 합니다.
① 공기의 흐름은 부스의 출입구로부터 소지를 지나 부스바닥의 배출구를 통해 배기되 도록 하고 공기의 속도는 0.4-0.5m/초가 좋습니다.
② 이와같은 공기의 속도는 출입구의 크기와 수량에 따라 영향을 받으며 분체농도를 10g/cm2 공기(폭발한계) 이하로 유지하도록 설계합니다.
③ 회수장치에로의 이동에 필요한 공기속도는 20m/초면 충분합니다.
※ 회수장치
분체도료는 회수해서 재사용이 가능하기 때문에 회수장치의 선택은 매우 중요하며 (색 상교환의 편리성)을 검토해야만 합니다. 따라서 한 색상만을 계속해서 도장할 경우엔 (회수효율)만 고려하면 되지만 여러가지의 색상이 번갈아서 도장될 경우엔 (색상교환시의 편리성)이 먼저 고려되어져야 할 것입니다.
가장 이상적인 방법은 색상 수 만큼 회수장치를 각각 설치하는 것이나 경제성이 문제가 될 것이므로 여건에 따라 회수 장치를 선택해야만 합니다.
1.사이클론형 백 필터
(장점)
1).간단하고 경제적이다
2).색상교환이 용이하다
(단점)
1).회수율이 떨어진다
2. 백 필터
(장점)
1).회수율이 좋음(99%이상)
(단점)
1).색상교환시 많은 시간이 소요됨
3. 혼합형
Cyclone과 bag fillter의 장점을 접목한 형이며 설치비가 많이든다.
4. 무한섬유 벨트집진법
분체도장실 아래에 무한궤도를 도는 천을 설치하고 한쪽끝에서 분체를 진공청소기의 원리를 이용하여 포집함
※기타장비
(1)압축공기장치 ( Compressor) - 분체를 Gun까지 이동시킬 대 압축공기를 이용하며
5∼7kg/c7이 면 적 합합니다.
(2)진동채나 회전채 (Sieve) - 재수집 분체도료는 먼지 등이 물질과 덩어리들이 들어 있으므로 이들은 꼭 체에 걸러서 재사용 토록해야 합니다.
(3)진공청소기 (Vacuum Cleaner)-바닥이나 기타 분체도료에 오염된 곳을 진공청소기를 이용하여 청소하는 것이 효율적입니다.
※전처리 공정
1. 전처리는 모든 설비에서 가장 중요한 공정이며 전처리 상태에 따라 도장상태와 완성품의 품질 이 결정됩니다. 따라서 전처리는 도막의 최대물성을 얻을 수 있도록 세심한 주의를 기울여 관리하는 것이 필요합니다.
2. 탈지
탈지는 유분 기름, 오물등을 소지로부터 제거하는 공정으로 용제탈지, 알카리탈지 증기세척법 등이 있으므로 작업조건에 맞춰 선택해야 합니다.
3. 화성피막
소지의 종류에 따라 다음과 같은 피막 처리가 바람직합니다.
(1)철계소지 - 철계소지는 인산염피막으로 인산철계와 인산아연계 피막이 있으며 처리 정도에 따라 물성이 달라집니다.
피막무게가 크면 부식성이 좋아지나 기계적 물성이 떨어지고 작으면 그 반대가 되어 특성에 따라 적절히 관리해야 합니다.
(2)알루미늄 및 그 합성수지 - 주로 무색이나 황색크롬피막 또는 녹색인산크롬 Type으로 보통 크롬산의 무게는 0.1∼0.5g/런 정도가 적당합니다.
소지별 화성피막 종류에 따른 문제점
소지종류 와 피막종류 문제점
1. SPC강판(일반강판)
1) 무처리; 부착성의 문제는 없으나 방청성이 떨어진다.
2) 인산철피막; 부착성의 문제는 없으나 방청성이 떨어진다.
3) 인산아연피막; 가장 효과적인 피막으로서 문제점은 없음
2. EGI강판 전기아연도금
1) 무처리; 큰 문제점은 없다.
2) 인산아연피막; 가장 효과적인 피막으로서 문제점은 없다.
3. 흑피강판
1) 무처리; 핀홀,하지끼등이 발생할 수 있다.
2) 산세처리; 잔여분이 남아 있을 경우 부식이나 얼룩이 나타난다.
3) 쇼트브라스트; 너무 거친 연마제를 사용할 경우 광택손실 및 퍼짐불량을 야기한다.
4. 용융아연도금 강판
1) 무처리; 부착성이 떨어진다.
2) 크로메이트처리; 부착성이 문제는 없으나 도금상태에 따라 핀홀발생
3) 인산아연피막; 부착성을 개선시키며 역시 도금상태에 따라 핀홀발생
5. 알루미늄다이 케스트 주철
1) 다공성 소지로서 핀홀을 발생시킬 수 있다.
6. 알루미늄 합금; 큰 문제는 없으나 피막을 해주면 더욱 좋다.
7. 열경화성플라스틱; 종종 핀홀을 야기하며 저온소부가 바람직하다.
도장시 야기되는 대부분의 문제점을 전처리 공정을 철저히 함으로써 해결할 수 있습니다.
요인과 문제점 및 조치
1) 방청불량;
㉮ 문제점
녹슨면에서 소부시 기포가 기포가 발생할 수 있다.
도료의 물성을 약화시킨다.
㉯ 조치
녹을 충분히 제거시킨다.
2) 탈지불량
㉮ 문제점
유분이 묻어있는 곳은 밀착성을 떨어뜨린다.
유분의 종류에 따라 황변을 야기한다.
㉯ 조치
탈지를 용제형보다도 더 철저히 해준다.
3) 전처리얼룩
㉮ 문제점
도막두께가 높기 때문에 외관상 큰 문제점은 없다.
4)용접부위의 처리불량
㉮ 문제점
용접잔분, 알카리잔분으로 인해 도막결합을 일으킨다.
용접부위에서 황변현상을 일으킨다.
㉯ 조치
액상프라이마로 1차도장후 분체를 도장한다.
저온 소부타입의 분체도료를 사용한다.
※ 건조로
건조로는 분체도료 경화특성을 결정짓는 가장 중요한 시설로서 소지의 크기, 형상, 두께 및 소지의 종류에 따라 적합한 건조로를 선택해야 합니다. 분체도료는 대부분 소부 타입이기 때문에 부가 적합하지 못할 경우엔 최대의 도막성능을 얻을 수 없을뿐더러 불량을 발생하는 요인이 됩니다.
분체도료 가열건조 시킬때 유의해야 할 사항은 다음과 같습니다.
(1)분체 제조회사에서 추천한 소부온도와 소부시간을 지켜야합니다.
(2)소부온도는 건조로내의 분위기온도가 아니고 소지의 온도입니다.
(3)소부온도는 가능한한 ±5"C이내에서 유지되도록 유의하십시요.
(4)건조로내의 상단부온도와 하단부온도 편차가 균일하도록 열풍을 순환시궈 주시고 풍속은 1 ∼2m/초가 적당합니다.
※건조로 종류에 따른 특징은 다음과 같습니다.
1. 간접열풍건조로
기름이나 Gas를 연소시켜 얻은 열을 밀폐된 방열판속으로 불어넣어 건조로내의 온도를필요한 수준까지 올리면 소지가 이곳에서 열을 흡수합니다.
- 특징 -
① 뜨거운 공기가 대류에 의해 소지에 전달되므로 소지전체가 균일하게 열을 흉수할 수 있습니다.
② 소지가 통과하는 곳은 밀폐되어 있어 연소 부산물에 의한 도장 불량 을 방지할 수 있습니다.
③ 최초에 고온을 올리는 것이 어렵습니다.
④ 유지비가 많이 듭니다.
2. 직화열풍건조기
LP Gas를 주로 이용하여 가열된 공기가 직접 건조로내로 유입됩니다.
- 특징 -
① 간접식에 비해 열효율을 만들기가 좋습니다.
② 고온의 열풍을 만들기가 용이합니다.
③ 설치 및 유지비가 저렴합니다.
④ 연소부산물이 건조내에 쌓여 이로 인한 도장불량을 초래할 수 있습니다.
3. 원적외선건조로
흑체의 방열판이 750"C ∼950"C의 온도에서 복사에너지를 방출하면 직선 이동하여 소지의 온도를 상승시킵니다.
- 특징 -
① 소지의 온도를 빨리 올릴 수 있숱니다.
② 설치비가 다소 고가입니다.
③ 건조실내가 깨끗합니다.
④ 원적외선의 복사에너지는 직진하기 때문에 복사선과 직각을 이루지 못하는 각진 부위나 가려진 부위는 경화시키기 가 곤란합니다.
⑤ 원적외선의 특징은 밝은 색상에는 반사되는 경향이 있어 어두운 색상에서보다 온도 오르는 속도가 늦으므로 소부시 이를 고려해야 합니다.
※도장공정과정에 주의사항
①스프레이 GUN과 도착효율
적합한 거리는 15∼25cm이며 가장자리나 후미진 곳은 낮은 전압으로 가능한 한 가깝게 하여 도장하는 것이 바람직합니다.
②온도 및 습도
온도 : 온도가 높으면 분체의 유동성을 나쁘게 하므로 가능한 한 40℃이하에서 작업하는 것이 바람직합니다.
습도 : 분체는 흡습이 용이한 분말상 이므로 습한 상태에서 방치할 경우 유동성을 저하시키므로 주의해야 합니다.
③회수분체의 재사용
재 수집된 분체는 원래 분체와 비교할 때 약간 다른 입자크기 분포를 가지게 되므로 이를 재사용 할 경우엔 신규 분체와 적당한 비율로 섞어(1:1 또는 2:1) 사용하는 것이 바람직합니다.
④나사구멍의 대책
분체도료는 도막이 두껍기 때문에 나사구멍을 방치한 채 도장하면 구멍을 막아 조립시 곤란하므로 미리 대책을 세워야합니다.
⑤용제형 하도 보정시 대책
내부식성을 요구하는 피 도체나 또는 필요에 의해 용제형 하도를 보정 하고자 할 경우엔 하도를 완전히 건조시켜야 합니다.
만약 용제형 하도에 휘발 잔여성분이 존재할 경우엔 두껍게 도장된 부위에서 기포를 발생시켜 도막불량을 초래할 수 있습니다.
⑥건조시 주의 사항
최대의 도막성능을 얻기 위해서는 건조시 건조온도 및 시간은 가능한 한 명시된 경화온도를 엄격히 유지해야 하며, 온도편차가 ±5℃를 넘어서지 않도록 세심한 주의를 기울여야 합니다. 또한 순환시 풍속은 1∼2m/초가 적당합니다.
간접 경화시 소지의 온도가 명시된 온도와 같도록 주의해야 합니다.
●간접및 직화 열풍건조로
경화시 소지의 온도가 명시된 온도와 같도록 주의해야 합니다.
●적외선 건조로
적외선 건조로의 복사열은 피도체까지 직선으로 이동하므로 형상이 복잡하여 후미진 부위가 많은 소지는 곤란하여 이런부위의 도막성능 은 다른 부위보다 떨어지므로 주의해야 합니다.
⑦도료의 입자
도료의 입도는 제조업체에서 관리하므로 문제될 것은 없으나 30∼701㎛가 대부분이며 입도에 따른 상대적입니다.
⑧압축공기의 정제
압축공기는 5∼7kg/㎠의 압력으로 보통 사용하며 공기가 압축될 때 습기등 오염 물질을 생성하게 되며 이들은 분체를 엉키게하여 도막의 균일성을 해치는 요인이 되므로 습기 및 오염물질을 제거하여 사용해야 합니다.
⑨도료저장시 주의사항
분체도료는 높은 온도에서 저장하면 서로 엉키는 경향이 있으므로 가능한 한30℃이하의 실내에 보관해야 합니다.
※ 보수도장 및 재도장
(1)용재형 도료로 보수도장할 경우 가열건조 계통이 적합하며 기타 특성에 따라 2액형 도료나 자연건조 도료도 가능합니다.
(2)분체도료로 재도장시는 Sanding을 가볍게 친 후에 도장하면 큰문제는 없으나 도막은 가능하면 70~80㎛이하가 바람직합니다.
※위생 및 안전대책.
분체도료는 독성이 매우 낮아 크게 문제는 안되며 분진 또한 건강에 큰 해를 끼치지 않습니다.
(1)위생문제
분체도료는 독성이 매우 낮아 크게 문제는 안되며 분진 또한 큰 해를 끼치지 않습니다.
다만 분진의 농도가 10mg/m을 넘을시엔 Mask를 사용하는 것이 바람직 하겟습니다.
피부에 묻는 분체는 압축공기나 진공청소기로 쉽게 제거할 수 있고 또한 비눗물을 사용하면 쉽게 세척됩니다.
(2)폭발문제
분진과 공기 혼합물이 폭발하기 위해서는 폭발에 필요한 모든 조건을 만족할 때 입니다.
그러나 지금까지 분체도료는 폭발한 예가 없으며 용제형과 비교시 발화 에너지가 50-100배 이상 소요되고 용제형의 발화점이 30℃~40℃인데 비해 분체도료의 발화 최저 온도는 500℃정도 되므로 큰 위험은 없으나 환경 및 장비등에 안전대책을 고려하는 것이 바람직합니다.
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