도장 결함의 종류, 용어 해설

[오또까(안태식)]

건조 때 또는 건조 후 곧바로 나타나는 결함

이번 호에는 건조 중이나 건조 즉시 나타나는 결함들에 대해 알아본다. 건조 때 나타나는 결함으로는 씨앗 현상, 크레터링 현상, 오렌지 필 현상, 메탈릭 입자의 불규칙한 배열 등이 나타난다. 또한 흐름과 블러싱 현상도 발생한다. 이러한 현상들의 결함원인과 예방대책, 수정작업을 구체적으로 알아보자   

김영길【현대·기아자동차 남부정비연수원】

● 시딩(씨앗) 현상

시딩(Seeding) 현상은 도료 내부의 먼지나 외부의 먼지로 도장 중 혹은 건조 중에 나타날 수 있다.

<그림 1>	<그림 2>

1) 결함원인

·도장 표면의 탈지부족
·도장 작업장의 먼지
·도료에 적절한 필터부족
·앞 작업에서 스프레이건의 충분한 청소부족

2) 예방대책

·도장 작업 전 충분한 탈지
·도장 작업장의 바닥에 물을 뿌려 먼지날림을 방지
·도료의 종류에 맞는 적정의 필터작업
·도장작업 후 스프레이 건을 깨끗이 청소(그렇지 않으면 건 내부에서 도료가 경화되어 분사될 때 작은 입자가 포함된다)

3) 수정작업

·도장 작업마다 표면을 검사하고 먼지가 앉았다면 족집게, 바늘, 마스킹 테이프 등으로 제거한다.
·건조 후에 먼지 등이 발견되면 #1500, #2000 연마지로 표면을 가볍게 연마하고 폴리싱 작업을 실시한다.

● 크레터링(Cratering)- 하지끼, 왁스끼, 피시 아이(Fish Eye)

크레터링은 도장표면에 오일, 물 등이 있는 상태에서 도료가 도장되면 상도로 떠오르면서 구멍이 생기는 것을 말한다.

1) 결함원인

·오일, 왁스, 실리콘, 컴파운드, 마스킹 테이프의 끈적이 등이 표면에 붙어 있는 경우
·압축공기에 물이나 오일이 포함되어 건으로 도료와 함께 토출될 경우

2) 예방대책

·도장표면을 효과적으로 탈지한다. 몰딩이나 구석진 부위의 왁스성분이 남지 않도록 특별히 주의한다.
·탈지 후 표면을 만지지 않는다.
·표면을 탈지할 때 오염된 걸레를 사용하지 않는다.

3) 수정작업

·공기압력을 높이고 토출량을 낮추어 구멍난 부위에 메우는 도장을 한다.
·건조가 되었을 때는 상도를 도장할 수 있도록 고운 샌드 페이퍼로 연마하고 상도 도장한다.

● 오렌지필(Orange Peel)

귤껍질처럼 표면이 불규칙하고 평활 하지 않은 상태를 말한다. 도료가 건조될 때 경화가 너무 빨라 평활화(Leveling)되기 전 건조되어 발생한다.

1) 결함원인

·도료의 점도가 너무 높을 때
·증발 속도가 너무 빠른 시너를 사용했을 때
·도료의 도막이 너무 얇아 레벨링이 잡히지 않을 때
·도료의 온도나 작업장의 온도가 너무 높을 때(도막이 형성되기 전에 용제가 증발된다)

2) 예방대책

·도료업체의 추천에 따라 도료의 온도와 점도를 조절·작업장의 온도에 따라 경화제나 시너를 선택해 사용

·도료업체의 추천에 따라 건의 거리를 유지하고 공기 압력을 조정

·적정의 도막두께로 도장(베이스 코트는 은폐가 되는 범위에서 얇게, 클리어 코트는 흐르지 않는 범위에서 두껍게 도장한다)

·차체의 온도가 높지 않은 상태에서 도장

3) 수정작업

·건조 후에 컴파운딩 작업한다. 필요하다면 #1500, #2000 연마지로 연마하고 컴파운딩 한다.
·수정이 될 수 없다면 고운 연마지로 연마하고 상도 도장한다.

● 메탈릭 입자의 불규칙한 배열

도장조건에 변동이 있을 때 베이스 코트 내부의 알루미늄 조각들은 불규칙하게 뿌려지고 뭉친 것처럼 보일 것이다. 베이스 코트 위에 클리어 코트를 도장하면 알루미늄 조각과 안료가 클리어 층으로 떠오른다. 이러한 것을 '플래시 블레미시(Flash Blemish)'라 한다.

1) 결함원인

·베이스 코트의 점도가 너무 낮을 때
·클리어 코트의 점도가 너무 낮을 때(클리어 코트의 용제가 베이스 코트를 녹여 블레미시를 발생시킨다)
·증발속도가 느린 시너를 사용했을 때
·클리어 코트 도장 전에 불충분한 플래시 타임을 주었을 때
·불연속적인 건의 조작으로 도막 두께가 차이가 있을 때 (두꺼운 도막은 더 많은 용제를 포함하고 있으므로 알루미늄 조각이 불규칙하게 뿌려질 수 있다)

2) 예방대책

·패턴 폭과 건의 거리, 이동속도를 일정하게 작동한다.
·도료제조 업체의 지시에 따라 점도를 조절한다.
·작업장의 온도에 맞는 적정의 시너를 사용한다.  
·클리어 도장 전에 도료의 점도, 시너의 증발 속도에 맞는 플래시 타임을 준다.

3) 수정작업

·메탈릭 색상에서 클어 도장 후 블레미시가 발견되었다면 플래시 타임을 충분히 주고 높은 압력과 건을 멀리한다. 또한 블레미시를 없애고 클리어를 얇게 도장한다.
·블레미시가 건조 후 발견되었다면 결함부위를 고운 연마지로 샌딩하고 상도 도장을 한다.

● 흐름

흐름은 한번에 너무 두껍게 도장했을 때 레벨링을 잡기 위해 발생된다.

1) 결함원인

·도료의 점도가 낮을 때
·늦은 증발 속도의 시너를 사용했을 때
·지건성 시너를 과하게 사용했을 때
·한번에 너무 두껍게 도장했을 때
·불규칙적으로 건을 조작했을 때

2) 예방대책

·패턴폭, 건의 거리, 이동 속도를 일정하게 유지한다.
·한번에 너무 두껍게 도장하지 않는다. 적정의 플래시 타임을 주면서 여러 단계로 도장한다.
·주의 있게 외관, 도막두께, 레벨링 상태를 확인하면서 도장한다.

3) 수정작업

·건조 후에 컴파운딩 작업한다. 필요하면 #1500∼#2000 연마지로 흐른 부위를 평활 하게 연마하고 컴파운딩 작업한다.
·위와 같이 수정되지 않으면 연마하고 상도 도장한다.

● 블러싱

블러싱은 자연건조형과 2액형 도료에서 발생할 수 있다. 시너가 증발할 때 주변의 열을 흡수하고 도막표면에 공기 중의 습기가 응축되어 구름 낀 현상으로 나타난다. 이러한 현상은 높은 온도와 습기가 많은 작업장에서 발생한다.

1) 결함원인

·높은 습도
·증발 속도가 빠른 시너를 사용했을 때
·스프레이건의 공기압력이 너무 높을 때

2) 예방대책

·높은 습도에서 작업할 때 지건성 시너와 리타더 시너를 투입해 시너의 증발속도를 늦춘다.
·에어압력을 충분하게 낮춘다.(높은 압력의 공기는 증발을 가속화시킨다)
·패널을 도장 전에 예열 시킨다.

3) 수정작업

·건조 후 컴파운딩 작업한다.
·필요하다면 클리어층을 고운 연마지로 샌딩하고 상도를 재도장한다.

※ 도장용어 설명

* 광택(Gloss): 도막 표면의 빛 반사

* 회색기(Grayness): 어떤 특정한 색상에서 흑색 혹은 백색의 양

* 연마(Grinding) : 거친 연마제를 사용하는데 보통 퍼티를 도장하기 전에 구도막을 연마하는 것을 그라인딩이라 한다.

* 그라운드 코트(Ground Coat) : 높은 은폐율을 위해 은폐가 낮은 색상을 도장 전에 안료분이 높은 도료를 도장하는 것

* 가이드 코트(Guide Coat) : 완벽히 연마된 패널을 위해 보통 프라이머-서페이서와 다른 색상의 미스트 도장해 연마하면 연마부분은 가이드 코트의 색상이 없어지고 연마되지 않은 부위는 색상이 남아 있으므로 연마의 정도를 쉽게 알아 볼 수 있도록 하는 도료이다.

* 핸드 슬릭(Hand Slick) : 도장 후 다시 도장할 수 있을 정도의 젖은 도막이 되는데 걸리는 시간

* 경화제(Hardner) : 주제를 경화시키는 물질

* 경도(Hardness) : 연필경도로 측정되며 도막의 딱딱함 정도를 말한다.

* 고온 소부(High Bake) : 80℃ 이상 도막의 소부

* 높은 고형분 도료(High Solid) : 액체상태에서 건조되어 남는 성분이 휘발되어 날아가는 성분보다 많은 도료

* 고농축 도료(High Strength/High Concentrated) : 고형분 부피비에서 안료의 양이 수지에 비해 높은 도료

* 저압 다량 도장(High Volume Low Pressure=hvlp) : 1∼2기압의 낮은 압력으로 압송하지만 표면에 토착되는 도료의 양은 많은 도장방법

[2002년 02월호]

이번 호에는 지난 호에 이어 건조 때 또는 건조 후 곧바로 나타나는 결함에 대해 알아본다. 건조 때나 건조 후 나타나는 결함으로는 도막수축, 핀홀 현상, 퍼티자국, 연마자국, 광택소실 등이 있다. 이러한 현상들의 결함원인과 예방대책, 수정작업을 구체적으로 살펴본다
김영길【현대·기아자동차 남부정비연수원】
도막수축
젖은 도막이 구도막에 침투하면 도막을 녹여 수축현상이 일어난다. 이러한 현상이 일어날 때 내부의 비틀림과 주름현상이 상도도막에 나타나고 열에 의해 확장된다.
<그림 1> 도막수축 현상
1) 결함원인
·구도막의 노화
·구도막의 산화현상
·2액형 도료가 반응하는 동안 새로운 도료가 도장될 경우
·시너에 녹는 도막이 노출된 상태에서 도장할 경우
<그림 2> 도막수축 현상 확대
2) 예방대책
·구도막이 노화되었다면 벗겨내고 우레탄 프라이머-서페이서를 도장해 방지한다.
·구도막이 산화 경화형 도료라면 도막을 벗겨내고 프라이머-서페이서를 도장한다.
·시너에 녹는 도막이 부분적으로 노출되었다면 우레탄 프라이머-서페이서를 도장해 방지한다.
·2액형 도료를 사용할 때는 완전히 건조된 상태에서 후속 도장한다.
·구도막이 자연건조형 도료라면 낮은 온도조건에서(50℃ 이하) 건조시킨다.
3) 수정작업
건조 후에 평활하게 연마하고 우레탄 프라이머-서페이서를 도장한 다음 상도 도장한다. 그렇지 않으면 도료를 완전히 벗겨내고 재도장한다.
? 주의
우레탄 프라이머-서페이서나 다른 실링제를 부분적으로 도장하면 구도막과의 경계면에(특히 자연 건조형 도막에서) 비틀림 현상이 일어날 수 있다. 이것을 방지하기 위해 패널 전체에 프라이머-서페이서를 도장하는 것이 바람직하다.
핀홀 현상
너무 빠른 건조로 인해 표면에 작은 구멍이 발생되는 것을 핀홀이라고 한다. 도막 내 용제가 모두 증발되기 전에 도료가 건조되면 용제가 강제적으로 뚫고 나와 작은 구멍을 만들게 된다. 핀홀은 대부분 패널의 가장자리에서 발생하는데 이곳은 도료가 몰려있고 강제 건조하는 동안 충분히 용제가 건조할 수 있기 때문이다.
<그림 3> 핀홀 현상
1) 결함원인
·높은 점도의 도료를 두껍게 도장했을 경우
·건조속도가 빠른 시너를 사용했을 경우
·하도를 충분히 건조시키지 않았을 경우
·하도와 퍼티에 핀홀이 있는 상태에서 도장했을 경우
·도장 후 급격히 온도를 올렸을 경우
2) 예방대책
·도료 제조업체의 지시에 따라 점도를 조절한다.
·베이스 코트를 플래시 타임을 주면서 3∼4회 도장한다.
·강제 건조하기 전에 충분한 세팅 타임을 주면서 열을 점차적으로 올린다.
·하도를 완전히 건조시킨다.
·도장하기 전에 핀홀의 유무를 체크하고 발견되면 퍼티로 메운다.
·작업장의 온도에 적합한 시너를 선택한다.
3) 수정작업
·미세한 핀홀은 건조 후에 컴파운딩 작업한다.
·필요하다면 결함부위를 완전히 제거하고 상도를 재도장한다.
퍼티자국
퍼티자국은 서페이서의 시너가 퍼티를 부드럽게 만들기 때문에 퍼티 도포 후 후속 도장하기 전에 충분히 건조시키지 않으면 상도 도장 후 퍼티자국으로 나타난다.
<그림 4> 퍼티자국 현상
1) 결함원인
·퍼티를 충분히 건조시키지 않았을 경우
·프라이머-서페이서 또는 상도도장을 한번에 두껍게 도장했을 경우
·도료의 점도가 너무 낮을 경우
·리타더 시너의 혼합량이 많을 경우(지건성 시너량이 많아 용제 증발이 느릴 경우)
·구도막과 퍼티가 경계면을 이루며 도포 되었을 경우(특히 자연건조도막)
<그림 5> 구도막과 퍼티가 경계면을 이루며 도포된 경우
2) 예방대책
·적정의 경화제를 퍼티에 혼합시키고 완전히 건조시킨다.
·구도막 위에 퍼티를 도포하지 않는다.(특히 자연건조도막)
·도표제조 업체의 지시에 따라 점도를 조절하고 3∼4회로 나누어서 도장한다.
3) 수정작업
건조 후에 고운 연마지로 결함부위를 완전히 제거하고 우레탄 프라이머-서페이서를 도장한 다음 상도 도장한다.
? 주의
우레탄 프라이머-서페이서나 다른 실링제를 부분적으로 도장하면 구도막과의 경계면에서 비틀림 현상이 발생될 수 있으므로(자연건조형 도막) 이를 방지하기 위해 패널 전체에 프라이머-서페이서를 도장하는 것이 바람직하다.
연마자국
연마자국은 상도 도료속의 용제가 구도막의 연마자국을 확장시키고 표면에 나타나게 할 때 발생한다.
<그림 6> 연마자국 현상
1) 발생원인
·낮은 점도의 도료를 두껍게 도장했을 겨우
·리타더 시너를 너무 많이 사용했을 경우
·너무 거친 연마지를 사용했을 경우
·하도를 샌딩하기 전에 충분히 건조시키지 않고 상도 도장할 경우
<그림 7> 리타더 시너를 과량 사용했을 경우
2) 예방대책
·적정의 연마지를 선정해 사용한다.
·연마하기 전에 하도를 충분히 건조시킨다.
<그림 8> 너무 거친 연마지로 연마했을 경우
·도료 제조업체의 추천에 따라 도료의 점도를 조절하고 3∼4회로 나누어서 도장한다.
3) 수정작업
·건조 후 미세한 연마자국은 컴파운딩 작업한다.
·필요하다면 고운 연마지로 제거하고 상도작업을 한다.
광택소실(FADING)
페이딩은 시간이 지남에 따라 도막의 광택을 잃어버리는 것을 말한다. 하도에 기공이 있다면 도료를 흡수하고 색상 페이딩의 원인이 된다.
페이딩은 또한 컴파운딩 작업하기 전에 충분히 건조가 되지 않을 때 발생한다.
1) 결함원인
·하도에 많은 안료를 포함하고 있어 기공이 생길 경우
·상도 도장하기 전에 하도가 충분히 건조되지 않을 경우
·도막이 완전히 건조되지 않은 상태에서 컴파운딩 할 경우
·증발 속도가 늦은 시너를 사용했을 경우
·상도도막이 너무 두꺼울 경우(베이스의 도막)
·지건성(리타더) 시너를 과량 혼합했을 경우
2) 예방대책
·하도로 쉽게 흡수되지 않는 도료를 사용한다.
·하도와 상도가 모두 완전히 건조되게 한다.
·도료제조 업체에서 추천하는 시너를 사용한다.
·상도는 규정의 도막을 갖도록 한다.
3) 수정작업
충분하게 건조시키고 컴파운딩 작업한다.
도장용어 설명
·히트(Hit): 색상 조정에 사용되는 말로 점진적으로 양을 증가시킴
·홀드 아웃(Hold Out): 하도가 상도를 흡수하지 않는 능력
·습도(Humidity): 공기 중에 %로 측정되는 물의 양이나 정도
·백열광(Incandescent Light): 유리전구의 필라멘트에서 발산하는 빛
·적외선(Infra-Red Light): 전기 스펙트럼에서 가시광선 영역 위의 영역, 열 경화도료에 사용될 수 있다.
·층간부착(Innercoat Adhesion): 도막과 도막과의 부착능력
·이소시아네이트(Isocyanate/Polyisocyanate): 질소, 탄소, 산소의 그룹을 지닌 화학물질로서 우레탄 도막에서 가교결합을 주는 우레탄 촉매와 경화제에 사용한다.
·래커(Lacquer): 용제 증발에 의해 건조되는 도료로서 장시간이 경과해도 도막이 용제에 의해 녹는다.
·상태 조정(Let Down): 색조와 착색력을 알 수 있는 공정이다. 백색 혹은 실버의 추가로 조색 능력 혹은 매스톤의 강도를 줄이는 과정
·리프팅(Lifting): 주름의 원인이 되는 용제 용해형 하도 도료에 용제가 침투해 하도로부터 주름이 발생, 상도에까지 영향을 미침
·저온 소부(Low-Bake): 60∼80℃에서 도막을 열처리
·저압 도장(Low-Pressure Coat): 낮은 에어압력으로 마감 도장을 하는 공정
·마스킹(Masking): 도장하지 않는 부분에 도장작업 할 때 도료가 묻는 것을 막기 위해 압력에 민감한 테이프와 종이를 사용, 적용하는 공정

[차병원(김영엽)]

우리도 칼라메치를 부업삼아 한번 해볼ㄲ요