분체도료/도장설비/건조 의 이해

[에스엠웰텍]

 분체도료

분체도료라는 것은 가루모양의 도료를 말합니다. 보통의 도료는 액상이며 유기용제나 물을 함유하고 있습니다. 분체도료는 피도장물에 칠을 한 후에 열로써 가루를 용해하여 도장막으로 합니다.
따라서

◈	종래 도료용으로 쓰지 못한 여러가지 합성수지를 사용할 수 있습니다.
◈	용제를 함유하지 않으므로 위생성, 공해성, 화재위험성에 우수하며(분진폭발에는 주의) 세팅은 없어도 좋습니다.
◈	비교적 고분자량의 수지를 사용하므로 도장막 성능이 우수합니다.
◈	도장물(페인트와 용제 등)이 과도하여 흐르는 것, 또는 핀홀 ; 한 장소에 모이는 것과 같은 도장막의 결함이 적습니다.
◈	분체이므로 피도장물에칠하지 않은 것은 모두 회수되어 재사용할 수 있으므로 도료의 손실이 적습니다.
◈	점도조절 등이 불필요하므로 작업관리가 용이합니다.
◈	간접경비가 절약됩니다.(도장 설비의 청소비, 폐수 처리비의 절감 등)

분체도료에 사용하는 수지는 염화비닐수지, 폴리아마이드수지, 에폭시수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에스테르수지, 아크릴릭수지, CAB 수지, EVA 등의 각각의 용도에 따라서 사용합니다.

	도장
	유동침지법, 정전도장법, 용사법, 정전침지법 등

도장상의 유의사항

◈	다른 종류의 도료를 동일한 부스(Booth) 내에서 도장하면 오목부분, 때린 자국 등의 도장막 결함이 생깁니다.
◈	동일한 수지계의 분체도장이라도 제조 메이커가 다른 분체를 동일한 부스내에서 분무하게 되면 오목부분 등의 결함이 생기는 일이 있으므로 사전에 테스트할 것.
◈	열가소성 분체도료 특히 염화비닐수지, 폴리아마이드, 셀룰로스계는 전용 프라이머가 없으면 소지에 칠이 부착되지 않습니다.
◈	분체도료를 정전도장할 때 막의 두께가 너무 두껍게 되면 정전 반발이외의 오목부분이 생길 때가 있습니다.
◈	분체도료는 저장, 취급장소의 온도, 습도에 따라서 블로킹이라고 하는 현상이 생깁니다. 즉, 입자 서로가 부착되어 큰 덩어리가 생기는 현상입니다. 따라서 분체도료를 사용할 경우에는 그 도료의 제조 메이커와 블로킹 발생조건을 잘 문의하는 것이 중요합니다.

	용도
	자동차 중에서 마무리 칠 부품, 냉장고, 세탁기 등 가전제품, 펜스(Fence), 내부 미닫이문 등, 익스테리어(Exterior), 가이드 레일 등

	도장 공정 예 :
	철 부분의 경우 : ㄱ) 탈지 ㄴ) 표면처리 ㄷ) 분체도료

여러가지 표면처리 및 후처리

●소부도장 : 주로 금속의 도장에 많이 쓰이는데, 도장의 건조방법에의한 분류중 하나입니다.

도료는 분체 도료의 경우를 제외하고 도장시는 유동성을 부담시키기 때문에 용액(에멀젼)상태입니다. 이 도료를 박막으로 고화시키는 것을 건조라 부르고, 특히 가열해서 고화시 키는 것을소부(燒付)라고 한다.

소부도장은 이런 열경화성수지를 사용하여 도장후 열을 가해 건조시키는 것으로,방청 능력이 뛰어나며 단단하고 균일한 도막 형성으로 아름다운 외관을 갖게됩니다.

많이 사용되는 소부건조도료는 멜라민계, 아크릴계, 불소수지계 등이 있는데,이중 멜라민계는 경도가 약하여 긁힘에 약한 성질을 갖고 있는 반면, 아크릴계는 긁힘에도 매우 강한 성능을 보입니다.

도장의 종류는 다음과 같이 분류합니다.

도료에 의한 것 - 락카도장, 멜라민 도장 등

도장 방법에 따르는 것 - 칠솔 도장, 분무 도장, 정전 도장 등

바르는 바탕에 따르는 것 - 목재 도장, 금속 도장 등

공정에 따르는 것 - 프라이머 도장(초벌도장), 표면 도장 등

마무리에 따르는 것 - 반광택 도장, 바탕 도장 등

용도별에 따르는 것 - 건축 도장, 선박 도장등

건조 방법에 따르는 것 - 자연건조 도장, 소부(가열건조) 도장 등 여기서 소부도장에는

@ 액체소부도장순서

1. 기름제거작업

2. 쇼트및 샌딩작업

3. 하도도장작업

4. 상도도장작업

5. 열처리작업 : 열처리 (철판두께에 따라 시간이 다름)

@ 장점 :습기에 강하며 방수처리에 강하다. 수명이 길다.

(에폭시, 우레탄, 소부도장, 에나멜도장, 산업기계 도장에 적합하다.)

@ 분체소부도장작업과정

1. 기름제거작업

2. 쇼트및 샌딩작업

3. 분체도장

4. 열처리 : 철판 두께에 따라 열처리함

5. 대형물도 분체도장이 가능하다.

6. 철판및 앵글, 알미뉴, 스텐레스 :반드시 샌딩작업후 분체도장함

@ 장점

- 접촉이 강하다.

- 면이 매끄럽다.

- 기계 조립시 도장의 흡집 염려가 없다.

- 액체 도장보다 분체도장이 강하다.

●분체도장 :일반적으로 도장이라는 것이 색을 칠하는 작업이라고 하는데요..

우리는 액체형 페인트를 붓을 이용하거나 스프레이처럼 분사 시켜서 칠을 하지요

이것을 액체 도장이라고 합니다.

그런데 분체도장은 아주 고운 가루입자를 칠하는 면에 고루게 뿌려 놓고 열을 가하면 녹으면서 페인트가 입혀지는 것입니다.

파자를 만들때 치즈가루를 뿌린후 오븐에 넣으면 치즈가 녹아 피자가 되는 것과 유사한 형태 입니다. 붓을 사용하는 액체도장은 칠한후 면이 고르지 못합니다. 그리고 스프레이를 이용한 도장은 대기중에미세한 페인트성분이 날라다니므로 건강에 좋지 않습니다.

하지만 분체도장은 바로 녹이는 방법이므로 일정한게 고르게 칠해지며, 환경적으로도 아주깔끔하죠. 그러나 분체도장은 대규모 장비가 필요하고 대량생산에 적합하여 개인적으로 장비를 갖추고 하기는 어렵습니다.

분체도장이란?

POLYESTER분체 COATING의 과정은 피도장 물체를 전처리 한 후 피도장 물체를 정전 도장에 적합한 입자의 크기 및 비중을 지닌 분체가루를 사용하여 온도 180℃에서 20분간 탱크 안에서 체류하면 분체 가루가 피도장 물체에 서서히 녹아서 액체가 되며, 대기중의 온도가 되면 경화가 되어 피도장 물체에 도장이 된다. 이때, 도장 두께는 평균 60마이크론 정도가 됩니다.

분체도료란?

분체도료란 일반 도료에서 사용되는 유기용제나 반응성 단량체, 물 등의 용매를 사용하지 않고 도막 형성 성분만으로 배합되어 있는 고체로서 합성수지, 안료 등을 주로하여 필요에 따라 적절한 경화제 필라(Filler)등을 배합하여 균일하게 용융 혼합시킨 분사체를 냉각 후 일정한 범위의 입도로 분쇄시켜 규정된 범위의 입도만으로 된 분말상의 도료이다.

분체도료의 장점

분체도장 기술이 처음에는 1950년대 열가소성 수지로 사용되었으나 지난 10년 이후 열경화성 분체도료가 다양한 용도로 광범위하게 발전되어 왔다.

열경화성 분체도료가 이처럼 증가하게 된 이유는

첫째, 대기 및 오염이 적고

둘째, 원료값과 인건비 등을 볼 때 분체도장은 종래의 용제형 도료에 비하여 경제적 측면에서 훨씬 유리하기 때문이다.

열경화성 분체도료의 사용에 있어서 몇 가지 확실한 이점들은 다음과 같다.

●아노다이징 :

금속의 표면에 얇은 산화막을 만들어서 그 금속의 내부를 보호하는 방법입니다.

이 방법은 주로 Al Ti Mg등과 같이 산소와 반응하는 정도가 매우 커서 스스로 표면에 산화막을 만드는 금속에 때해 쓰입니다. 특정 용액(황산 등)에서 그 금속이 양극으로 작용하게 하여 금속표면의 산화작용을 촉진시켜서 균일한 두께의 산화막을 인위적으로 생성시켜주는 방법입니다.

상용으로 쓰이는 것은 Al이 대부분 입니다. 

※Al재료에 인산염(후처리)은 금속특성상 반응을 일으키지않은다!

1.금속의 표면을 보호하는데 1차적 목적이 있습니다. 원래에도 생성되는 산화막을 좀더 균일하게 생성되게 해서 표면을 부식에서 보호하는 것입니다.

2. 자동차용 휠등 Mg를 포함하는 Al합금계에서는 광택효과를 얻기위해 아노다이징을 하기도 합니다. Mg는 아노다이징 이후에 appearable..(드러냄성?) 잘 나타나는 성질..움 -_-;; 여튼 광택을 생기게 하기 때문에 외관이 중요한 제품에서 쓰이기도 합니다. 실제 ASA의 고급 알루미늄휠에서는 표면보호는 물론 광택을 위해서 아노다이징을 하기도 합니다.

3.Al에 대해 예를들면. Al처럼 공기와의 반응정도가 큰 금속들은 자체로서 산화막을 형성하여 스스로 내부를 보호합니다. 그러나 그 큰 반응성 때문에 Fe나 Si Cu같은 불순물을 필연적으로 포함하게 됩니다. 이런 불순물을 제거하는 것은 상당히 어려우며 제거할 경우 가격이 엄청나게 올라가서 상용으로 쓰이기에는 부적합합니다. 그런데 이런 불순물의 함량이 높으면 그 금속이 응고되는 중에(제품의 제조중에) 불순물과 Al사이에 금속간화합물(intermetallics:IMC)이 생기게 되고

(Al3Fe Al6Fe Al5FeSi Al2Cu등) 이런 IMC는 Al과 다르게 스스로 산화막을 생성해서 표면을 보호하지 못합니다.

따라서 불순물 함량이 높은 합금을 공기중에 내버려두었다가 그냥 쓰게되면 저런 IMC가 생긴 부분에서 빵꾸가 나거나 ㅡㅡa (pitting) 그 부분이 선택 부식되어 응력이 집중되거나 해서 구조물 자체에 큰 영향을 끼치게 됩니다.

아노다이징을 하는 궁극적 목정이 바로 여기에 있습니다. 공기중에서는 Al만 산화막을 형성하고 저런 IMC들은 산화막을 형성하지 못합니다 단..특정용액(황산등)에서는 저런 IMC도 산화막을 형성할 수 있습니다. 황산이 공기에 비해 합금을 훨씬 빨리 산화시키기 때문이죠. 또한 아노다이징 과정을 조절하면 산화막의 두께도 조절할 수 있습니다. 즉 모든 합금 표면이 부식이나 외부 환경에 대해 균질한 저항력을 가질 수 있게 되는 것입니다.

아노다이징이 된 제품을 사용하는 경우는 주로 자동차용 알루미늄 제품에 많이 쓰입니다. (부식 방지용) 위에서 말씀드린 것 처럼 고급자동차용 휠에서는 여러가지 목적을 복합적으로 얻기위해 사용되기도 합니다.

●인산염 :

인산의 종류에 따라 오르토인산염, 메타인산염, 이인산염, 삼인산염 등 여러 가지가 있으나, 보통은 오르토인산염(정인산염)을 가리킨다. 이것은 3염기산이며, 치환되는 수소원자의 수에 따라 1차, 2차, 3차의 3종의 인산염이 있다.

1차염은 모두 물에 녹지만, 2차염과 3차염은 알칼리염만이 녹고, 3차염은 2차염보다 녹기 어렵다. l차염을 가열하면 물을 잃고, 메타인산염이 되고, 2차염의 경우는 피로인산염이 되지만, 3차염은 가열해도 변하지 않는다. 비료로 사용된다.

◈ 목적

인산염피막처리는 금속(주로 철강)을 묽은 인산과 화학적으로 반응시켜 금속의 표면을 난용성의 결정질 인산염으로 만들어 금속의 고유성질을 바꾸는 것이다. ※OXide는 인산염보다 저렴하나 오래못감!

※Fe재료에 아노다이징(후처리)은 금속특성상 반응을 일으키지않는다!

◈ 특 성 ▶ 인산아연계(Z형)

① 색 상 :연회색 - 진한회색(처리할 금속의 탄소량이 증가할수록 입자크기가 작아져 색상이 짙어짐)

② 처리방법⑴ 분무식 : 1~10 g/㎡ 피막중량 가능 ⑵ 침적식 : 1.5~40 g/㎡ 피막중량 가능

③ 용 도 : 도장하지용, 냉간성형, 내마멸성, 내식성

▶ 인산망간계형

① 색 상 : 검은색을 띤 흑갈색, 피막내의 MnO량에 따라 갈색이 짙어짐.

보통은 OIL을 흡착시켜 사용하므로 OIL이 검은색을 강화시켜 검은색을 띠게된다.

② 처리방법    - 침적식만 가능    중량은 5~30 g/㎡가능

③ 특 성  - 치밀한 미립자로된 피막이 요구된다.

 - Mn계 피막은 Zn계에 비해 처리 비용이 많이드나두꺼운 피막이 가능

④ 용 도 : 내마멸성 개선 : * 이외의 종류로 인산철계, 인산납계, 인산주석계, 인산아연칼슘계 피막처리가 있다.

▶ 응용범위

① 도장하지용 :

인산염피막을 도장하지용으로 사용하는 경우 습기와 수분에 대한 내식성 증가 및 부식의 퍼짐을 방지 할 수  있다.

② 내식성

   인산염피막은 수분이 금속표면과 직접 접촉하는 것을 막아서 금속의 부식을 억제시킴. 내식성    을 증가시키기 위해 방청유나 WAX등의 후막을 덧붙여 사용하기도 한다.

③ 냉간가공용

 강을 인발시 강의 표면과 DIE사이에는 매우 큰 마찰이 생기며 이것을 줄이기 위해 사용하기도 한다.

④ 내마멸성 :  

강표면에 피막처리를 하여 내마멸성을 증가시킬 수 있다.

분체도장기

분체도장의 이해

	분체도장이란?
	분체도장은 에폭시 또는 폴리에틸렌계의 분말을 원료로 사용하여 철, 알룰미늄 등에 정전기를 이용, 도장하는 방법으로 기존의 용제형(액체페인트)보다 내식성, 접착성, 내구성 등이 월등히 뛰어나고 특히 부식방지에 뛰어나 고품질의 제품을 만드는데 널리 사용되고 있으며 유럽 등 선진국에서 최초로 개발되어 국내에 도입된 도장방법으로 그 수요가 날로 확산되고 있습니다.

	분체코팅의 방법
	고도의 도막성능으로 내식성, 약품성, 부착성이 강하고 1회 도장으로 크레타링, 흐름, 주름 등 불량없이 도막이 형성되며 용제를 사용하지 않아 공해 및 화재위험이 없어 여러면에서 경제적입니다. 1. 산ㆍ 알칼리에 강하다. 약품에 대한 적응력이 용제형(액체페인트)과 비교하여 10배이상 강하다. 2. 충격에 강하다. 부착력이 좋아 용제형과 비교하여 2배이상 강하다. 3. 물에 강하다. 특히 방수효과가 뛰어나 용제형과 비교하여 3~5배 강하기 때문에 조경(수목)과 접목이 되어도 습기가 침투하지 않는다. 4. 공해가 없다. 용제증발에 의한 대기오염이 없고 휘발성이 엇어 화재위험이 없다.

분체도장의 방법

1) CORONA 정전 스프레이 도장법 고전압 하에서 음(-)으로 대전된 분체를 접지된 피도물에 분사하여 전기적으로 부착시킨 후 가열 용해하여 도막화시키는 방법이며, 그 원리로 보면 용제형의 정전 도장과 크게 다를 바 없습니다. 그리고 한번 부착된 분체도료는 일반적으로 전기 저항이 높아 방전하기 어렵기 때문에 세팅(Setting)중에 피도물에서 떨어지는 경우가 없으며, 또한 분체도료는 어느 정도의 두께로 부착하면 분체끼리 서로 크게 반발하게 되어 그 이상의 두께로는 부착하지 않게 되는 성질을 가지고 있습니다. 이를 정전 평형 현상이라 부르고 있으며 이러한 현상이 피도물의 도막 두께를 균일하게 해 주는 원리입니다.

 

분체도료의 특성

본래 도료 조성분중에서 기능을 발휘하는 부분은 도막성분, 즉 도료중의 고형분인 수지, 안료 등이며 그외의 용제나 물 등은 단지 도장할 때 작업성을 좋게 하기 위한 매개체일 뿐입니다. 분체도료는 용제형 도료와 달리 불필요한 성분을 일체 포함하지 않은 100% 고형분 도료로서, 여러 가지 도장방법을 사용하여 피도물에 도착시켜, 가열→용해→경화의 과정을 거쳐 도막을 형성하게 됩니다.

분체도료가 용제형 도료와 크게 다른 점은 휘발 성분을 포함하지 않고 분말화되어 있다는 것이며, 이러한 두가지 차이 때문에 많은 특징과 장점을 가지고 있습니다.

1) 휘발성분을 포함하지 않아 얻어지는 장점
① 용제에 의한 중독이나 화재의 위험이 적다.
② 대기오염이나 도장실의 배수 등에 의한 공해 문제가 없다.
③ 도막 형성시의 주름 현상이나 흐름 현상이 없고, 점도 조절도 필요없기 때문에 도장 작업이 용이하고 효율적입니다.
④ 도착된 도료는 100% 도막을 이루며, 두껍게 도장할 수 있고, 또한 고성능의 도막이기 때문에 중복도장이 필요치 않으며, 도장 공정의 단축도 가능합니다.
⑤ 실제 도장실의 설비도 간단하며, 도장 후 세팅(Setting)이 필요없기 때문에 도장 공정이 아주 간단합니다.

2) 분말화 상태로 인해 얻어 지는 장점
① 도료를 회수하여 재사용이 가능하기 때문에 경제적이며, 효율적으로 이용할 수 있습니다.
② 폐기물이 없기 때문에 도장실에서 발생하는 폐기물의 소각이나 처분 등에 드는 비용이 절감됩니다.
③ 점착성이 없기 때문에 의복이나 실내를 더럽히지 않으며 청소도 용이합니다.
④ 용기가 간단하여 처리가 용이하고
⑤ 분말이기 때문에 저장이나 수송에도 유리합니다.

 

		분 체 도 료
일반적으로 도료는 수지를 용제 또는 반응성 단량체를 용해시켜 피도장물에 도장하고,
용제의 휘발 등에 의하여 도막을 형성하는데 비하여 분체 도료는 용제형 도료에 있어서
용제나 물등의 불필요한 성분을 일체 포함시키지 않은 100% 고형분의 분말로된 도료이다.
즉, 일반적 도료의 기능을 발휘하는 고형분의 수지나 안료로 이루어진 도막 부분과 작업성을
좋게 하기위한 용제나 물 등이 첨가되는 용제형 도료와 분체 도료가 크게 다른점은 공기중
휘발되는 희석제나 용제가 포함되어 있지 않고 분말화 되어 있다는 것이다.
분체도료는 무용제형 도료의 일종으로 도막의 형성 요소를 분말 모양으로 공기를 매체로하여
피도장물 표면에 도장을 하고 가열을 함으로써 분말입자를 용융시키고 균일하며 연속된
도막을 형성시키는 도료이다.
분체도료의 특징은 첫째, 안전성을 들 수 있는데 용제에 의한 중독이나 화재의 위험성이
없으며 대기오염 등 공해의 문제가 없고 분말로 되어 있어서 운반이나 저장이 용이하다.
둘째, 작업의  능률성이 우수하다. 도막의 형성시 주름현상과 흐름이 없고 점도의 조절이
필요없으며 도장 작업이 간편하다. 셋째, 분체 도료는 100% 도막을 형성하여 1회 도장으로
두꺼운 도막을 얻을수 있고 부착되지 않은 도료는 회수하여 사용할수  있고 작업 공정의
단축으로 인건비의 절감등 경제적인 측면에서 우수하고 도장작업의 자동화를 이룰수 있으나,
색상의 변경시 청소가 간단하지 않으며 박막(薄膜)도장이 어렵고 가열온도가 높다는
단점도 있다.
분체도료의 종류 및 특징
ⓐ 열경화성 분체도료
	열경화성 분체도료는 열가소성 분체 도료에 비하여 도막의 물성이 우수한
	미장 마무리에 적합한 도막을 얻을 수 있으며 저분자량의 열경화성 수지를
	사용하여 경화제로 가교함으로써 고분자량화가 이루어진다. 열경화성
	분체도료의 종류에는 에폭시 분체도료, 폴리에스테르 분체도료,
	에폭시 폴리에스테르 분체도료, 아크릴 분체도료 등이 있는데 에폭시 분체도료는
	에폭시 수지에 조합하는 경화제로서 디시안디아미드를 일반적으로 사용한다.
	폴리에스테르 분체도료는 다염기산과 다가알콜을 원료로 하는 수산기 관능의
	포화 폴리에스테르 수지를 기체 수지로 하고 경화제로는 블록이소시아네트를
	주로 조합한다.
ⓑ 열가소성 분체도료
	열가소성 분체도료의 종류에는 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리아미드 분체도료가
	있으며 수지가 소결 공정에서 용융하여 평활한 도막면을 형성한다.
	장점으로는 내수성이 우수하나 밀착도가 떨어지고 가열 온도의 폭이 좁은
	단점이 있다.
		분체도료의 종류및 특징
구분	종류	최적 경화조건		도장법	장-단점 및 용도
열경화성	에폭시	160~180℃*20分		정전도장	1. 장점 : 부착성, 내식성 우수
					2. 단점 : 내후성 불량
					3. 내부미장 및 방식용
					* 건축용 내장재        * 차량부품
					* 완구류                   * 철재가구류
					* 강관류                   * 전기 기구류
	폴리에스테르	160~200℃*20分		정전도장	1. 장점 : 내식성, 내후성, 내오염성 우수
					2. 단점 : 고가
					3. 옥외 제품의 미장 및 방식용
					* 건축용 내외장재     * 차량부품
					* 산업설비 및 교통시설물
					* 농기계 및 완구류
	에폭시-폴리에스테르	160~200℃*10分		정전도장	1. 장점 : 에폭시와 폴리에스테르의 중간
					성질.
					2. 각종 가전제품 및 금속재질 제품의
					미장 방식
					* 가전제품                * 철재가구
					* 완구류                   * 건축내장재
	아크릴	180~200℃*20分		정전도장	1. 장점 : 내수성, 내오염성 우수
					2. 단점 : 저장 안정성 불량
					* 농기계 등 옥외용 증방식 제품
열가소성	폴리에틸렌	210℃*10分		침적도장	1. 장점 : 내수성 우수, 후도막
					2. 단점 : 밀착되지 않으며 연질
	염화비닐	200℃*10分		침적도장	1. 장점 : 내수성 우수, 후도막
					2. 단점 : 가열온도 폭이 좁음.
	폴리아미드	190℃*10分		침적도장	1. 장점 : 내수성 우수.
					2. 단점 : 고가

분체도장설비 

  분체도장에서 도장 마무리는 도장설비, 또는 도장 설비에 대한 설계에서 크게 좌우된다.
 용제형 도장설비와 다른 점은 분체 전용의 정전 도장기, 도장실, 도료회수장치를 필요로 한다는 점이며
 표면 처리설비나 가열건조로, 콘베이어 등은 용제형의 도장설비를 그대로 사용할 수 있습니다.

   분체도장기

분체는 액체와 달리 중력이나 압력으로 간단히  수송할 수 없고 밸브(Valve)나 코크(Cock)로   유량을 정확하게 조정할수 없기 때문에 분체 도장기의 구조는 약간 복잡하여 주로 다음과  같이 3개의 장비로 구분할 수 있습니다.

      ① 자동 혹은 수동 스프레이 건(Spray Gun)
      ② 분체 공급장치(Powder Hopper)
      ③ 고압 발생 장치(배전반,발생기)

 
   또한 도장기를 선택할 때에 특별히 주의해서   검토해야 할 사항이라면
      - 분체가 정량적으로 끊임없이 안정하게 분출    되고 있는가
      - 도착(途着) 효율
      - 안전성
      - 취급의 간편성 등이 중요한 문제가 되며그밖에 가격, 애프터 서비스, 설치  실적등도 고려할 필요가 있다.

도장실 및 회수장치

1. 도장실(Spray Chamber)

 
수세식과 달리 구조가 아주 간단합니다. 도장실의 형상과 크기, 개구부의 크기, 흡기공의 위치, 풍량, 공기 공급장치 등이  설계상의 주안점을 이루고 있습니다.

 1) 분진이 도장실 밖으로 비산하지 않는 것이 가장 중요한 문제점으로 이 점이 불충분하게  되면 환경을 오염시킬 우려가 있습니다. 또한 개구부의 크기나 풍량, 흡기공의  위치에도 유의하여야 하며, 대형팬을 사용하여도 무리가 없어야 합니다. 그러나 풍량이 지나치게 많으면 도착효율이   떨어지므로 주의하여야 합니다.

2) 도장실 내의 풍속과 풍량
          풍속은 도착 효율을 악화시키지 않는 범위 내에서 가능한 크게 하고 흡기공의 위치는 바닥쪽에
          두는 것이 일반적이며, 스프레이 건의 정면에 있게되면 도착성을 나쁘게 합니다. 사람에 의한
          스프레이 도장의 경우에는 작업자의 뒷면에서부터 공기를 불어 넣어 흡기공을 향하여 균일한 바
          람의 흐름이 이루어질 수 있도록 해야 하지만, 자동 도장의 경우에는 필요하지 않습니다.
          (참고로 개구부의 픙속은 0.3~0.5m/sec 정도가 적당하나 자동 Gun의 경우 낮게하고 Hand Gun의 
           경우에는 높게 합니다.)

3) 도장실의 내벽은 될수 있는 한 평활하게 하여 부착된 도료를 간단히 제거할수 있도록 해야하며,
    재질로서는 플라스틱 등과 같이 연소하기 쉬운 물질은 피하고, 알루미늄, 스테인레스 또는 철판
    을 사용하는 것이 가장 이상적입니다.

4) 도관(Duct)
    될수있는 한 저항이 작은 물질을 사용하여 분진이 쌓이지 않도록 하는 것이 이상적이며, 색
    의 교환이 잦은 경우를 대비해서 도관을 간단하게 제거할 수 있도록 설계하여 두면 편리합니
    다. 단, 도관의 재질이 연질의 염화비닐인 경우 가소제가 분체속으로 이동하여 문제가 발생하
    기 때문에 주의를 요하며,특히 아크릴계 분체의 경우에는 더욱 사용할 수 없습니다.

   2. 회수장치

 
       분체도장설비 가운데 가장 어려운 장치가 회수 장치로 최근에는 여러가지 방법이 소개되어 기계의
       종류도 다양해 졌지만, "회수 효율이 높다", "색의 교환이 쉽다(청소하기가 쉽다)" 등의 모든 장점
       을 완전하게 충족시켜주는 장치는 시판품에서 찾아 볼수 없습니다. 따라서 장치를 선정하는 경우에
       는 색 교환을 하지 않는 경우와 색 교환을 하는 경우를 검토하여 결정해야 합니다.
       단일 색상 도장의 경우는 회수 효율만을 생각하면 좋기 때문에 간단하지만,색 교환을 하는 경우에
       는 회수 효율을 희생하기로 하면 쉬운 일이나 경제성, 또는 공해면에 있어서 무시할 수 없기 때문
       에 2~3색의 교환이 이루어질 경우 그 수 만큼의 회수장치를 설치해 두는 것이 가장 바람직한 방법
       입니다.
       회수 장치는 분체와 공기를 분리하여 분체만을 회수하는 장치로서, 분체 도장에서 사용하고 있는 
       방법은 다음과 같이 크게 나눌 수 있습니다.

      1) 사이클론(Cyclone)
          원심력을 이용하여 공기와 분체를 분리하는 방식이나 회수 효율은 좋지 않습니다.
      2) 백 필터(Bag Filter)
          자루(Bag) 모양의 여과기(Filter)로 분리하는 방식으로 여과기의 눈(目)이 막히는 것이 단점으
          로 지적되고 있습니다. 
      3) 위의 두 경우를 결합한 장치(병용형)
          사이클론과 백 필터형의 장점을 이용한 것입니다. 
          이와 같이 위의 3가지 방법은 각각 장점과 단점이 있으나 이것은 일반론일 뿐이며, 사이클론 방
          식에 있어서도 회수 효율을 향상시킨 개량형이 있으며 또한 백 필터 방식에 있어서도 여과기의 
          막힘을 방지하기 위한 방법으로 각종의 개량형이 있습니다. 
          백 필터는 색의 교환이 곤란하지만 필터만 여분으로 쓰거나 전체를 카세트식으로 교환할 수 있
          는 방식도 실용화되고 있습니다. 소규모로서 색의 교환이 많은 경우에는 사이클론과 필터의 병용
          형 또는 백 필터의 분체는 회수되지 않는 방식(카트리지식 필터 사용)이 일반적으로 사용되고 있
          습니다. 

방 식	형     태	내     용	특     징
			효 율	색 교 환	기  타
백 필 터	① 수동식  ② 기계식 진동 방식  ③ 충격파 방식  ④ 공기회전방식	수동으로 진동시켜 분체를 탈락시키고 눈막힘을 방지  자동으로 진동시켜 분체를 탈락시켜 눈막힘을 방지  충격파의 충격으로 눈막힘을 방지  계속적인 공기회전에 의해 눈막힘을 방지	○ ○ ○ ○	× × △(필터의      여분)	소규모용  간혹 팬을 중지시킬 필요가 있다.  값이 싸다.  대규모용에도 적합.  항상 눈막힘 방지
사 이 클 론	⑤ 보통사이클론  ⑥ 2차 공기 회전방식      에 의한 사이클론	2차 공기 회전이 없다.  2차 공기 회전에 의해 회수 효율 향상	× ○	○ △	손실 10% 전후, 분진 배출이 크다.  회수가 완전치 않다.  색 교환이 곤란
병 용	⑦ ⑤ 또는 ⑥과 ①∼      ④의 결합  ⑧ 사이클론 중에 백      필터 내장	사이클론과 백 필터의 특징 을 살린 결합이 가능  사이클론과 백 필터가 일체가 되어 있음.  기계적 진동	○ (△) ○	× (○) ×	응용 범위가 넓다.  색교환 곤란  값이 비싸다.
기 타	⑨ 사이클론과 샤워      세척조의 병용  ⑩ 도장실내 세트방식	사이클론으로부터 빠져 나온 분진을 샤워로 씻어 탈락 시킴.  사마판(邪魔板)과 필터에서 분체를 분리	× △	○ △	폐수 처리에 문제  소규모용 회수 불안전

    건조로

분체 도장 라인에서는 전처리 공정에서 피도물에 부착된 수분을 건조하기 위하여 수절 건조로 및 분체
도장 후의 피도물에 도장된 분체도료를 고온에서 경화 반응을 행하기 위한 가열 건조로의 설치가 필요
하다.

      1. 수절 건조로

 
          수절 건조로에서는 피도물에 부착된 수분을 건조시켜, 다음 공정의 분체도장을 행하기 위하여 
          설치하는 장치이고 수절 건조로에 필요한 온도와 시간은 피도물의 재질, 두께, 형상 등에 따라 
          다르다.
          예를 들면, 피도물이 금속으로 비교적 얇은 물체(0.8 ~ 1.6mm)의 경우는 피도물 온도 120℃,로
          내온도 150℃에서 수절시간은 10분이 일반적이다. 또한 피도물의 두께가 2 ~ 3mm이상이 되는 
          경우 피도물 온도가 120℃까지 승온될 때까지의 가온시간이 길어지므로 수절건조 시간의 연장이 
          필요하게 된다. 또한 수절 건조로 출구의 피도물 온도가 120℃로 되므로 분체도장 부스 입구까지
          는 45 ~ 50℃로 냉각이 필요하다.

 
      2. 가열 경화로

 
          가열 건조로는 피도물에 도장된 분체도료를 경화 반응시키는 장치이고 가열 건조에 필요한 온도
          와 시간은 피도물의 재질, 두께, 형상 등에 따라 다르게 된다.
          전항, 수절 건조로에서 기록한바와 같이 비교적 얇은 피도물의 경우에는 온도 170~190℃, 로내
          온도 200℃이고, 가열시간은 피도물의 승온시간과 170~190℃ 유지시간 10분 이상 합계 20~30분 
          통과가 일반적이다. 또한 피도물의 두께가 2~3mm이상인 경우 피도물 승온시간은 더욱 길어진다. 
          또한 가열 건조로 출구의 피도물 온도가 170~190℃로 되기 때문에 도료의 냉각, 경화 및 운반
          라인에서 탈하작업 때문에 45~50℃까지의 냉각이 필요하다

.
      3. 건조로 형상에 따른 분류

 
         1) 산형로
             산형로는 피도물을 컨베이어에 의해 연속적으로 통과시키는 터널로서 로내의 열풍이 피도물
             입구 또는 출구로 빠져나가는 부분을 최소한으로 억제할 목적에서 만들어졌다. 이 건조로는 
             넓게 사용되고 있지만, 피도물의 형상에 따라서는 제약되는 경우가 있다.
         2) 평형로
             평형로는 피도물을 컨베이어에 의해 연속적으로 통과시키는 건조로로서 입, 출구와 건조로 
             본체가 동일 수준에서 터널상으로 만든다. 피도물의 입, 출구인 개구부에서 달아나는 열풍 
             손실에 대한 대책으로 에어커튼을 설치한다.
         3) 뱃치식로
             뱃치식로는 피도물을 대차에 올려, 닥트에서 로에 넣고 건조 후에 꺼내는 형식의 건조로
             이다. 
             본 형식의 로는 출입구에 문짝을 설치하고 수동 또는 자동으로 개폐한다. 
             또한 이 형식의 로는 비교적 저 생산량의 라인에 적합하다.

                                                       산형로

                                                        평형로    

                                                  뱃치식로

   4. 가열 방식에 따른 분류

   가열 건조로는 가열방법에 따라 다음과 같이 분류되며 제반 특성은 표와 같다.
         가. 간접 열풍식 건조로
         나. 직화식 건조로
         다. 원적외선 건조로
         라. 원적외선 + 열풍식 병용 건조로
         마. 고주파 가열로

가열 건조로 특성비교표

구 분	특 성	비 고
간접 열풍식	1. 가장 보편화된 가열 방법이며  2. 열교환기를 통해 건조로 내부공기를      가열하는 방식임.  3. 주사용 연료로 경유. 벙커-C유등을 사용	1. 초기작동시 온도상승이 다소 늦으며  2. 열교환기 결함으로 연소GAS      혼입되면 그을음에 의해 색상 얼룩등      불량 발생됨.
직화식	1. 연소된 GAS가 건조로 내부에 직접 혼입되는      방식이며  2. 주사용 연료로 LPG,LNG 등을 사용하며,      열효율이 좋음.  3. 건조로 내부 공기의 주기적인 교환이 필요함.	1. 연소 GAS중 질소나 황화합물에 의해      Sox, Nox가 발생되어 일정 농도      이상이면 황변 및 도막연화등의 문제가      발생될 수 있음.(Gas checking 현상)
원적외선	1. 복사열을 이용하여 피도물의 가열과 도료      경화를 동시에 할 수 있는 방식이며  2. 열풍식보다 도료의 경화속도를 빠르게      할 수 있음.	1. 복사열은 직진하기 때문에 피도물이      복잡한 형태이면 효과가 저하됨.
원적외선+열풍 병용식	1. 열풍식의 단점인 초기 승온 문제를 보완한      방식이며  2. 수평터널식 건조로 입구에 설치하면      에어-커튼에 의한 도료 비산 문제를      보완할 수 있음.	1. PCM분체도장과 AL-WHEEL등     주물류의 가열시 적용하면 효과적임.
고주파 가열식	1. 피도물을 자기 유도가열 방식으로 빠른      시간에 고온으로 승온가능함.  2. 설비가 고가이며, 다양한 형태에는 적용이      어려움	1. 강관 및 REBAR등의 가열시      효과적이며 열풍식으로 장시간 가열시      산화되는 문제를 보완할 수 있음.  2. 피도물의 예열시 효과적임.

 에어나이프

                                                                                 

Air Knife는 대상물 표면에 물기 제거,습기 건조(열풍)냉각外 적용시키는 제품으로

공정라인에 압력과 유량을 CONTROL하여 최대의 효율성과 효과를 얻을수 있는 제품임.

Air Knife(High Blower) / Air Spee (70~150m/sec)

1.고압 Blower로 사용합니다.
2.콤펙트하고 설치 간편하며 Oil Free입니다.
3.유지관리 및 고장이 없으며 저소음입니다.
4.유량,각도 조정하여 사용할 수 있읍니다

1.Drying(건조Line)All 대상물

2.Cleaning(청결,건조Line)

3.Other System(적용)

전처리공정

 1. 표면처리와 도장

       피도물의 재질이나 가공법등에 따라 소지면은 변질층이나 산화물층으로 덮여 있고 또한 유분, 
       수분, 녹 및 먼지 등의 이물질이 부착되어 이러한 이물질을 완전히 제거하지 않으면 소지와 도막
       과의 부착력을 저하시킬 뿐 아니라 도막이 부풀음, 균열 및 박리되는 원인이 됩니다.
       따라서 도장전에 미리 이러한 이물질을 완전히 제거함과 동시에 도막 밑에서 녹이 발생되지 않도록 
       화성피막 처리를 시행하는 공정을 표면처리라 한다.

 
   2. 표면처리 목적

      1) 피도물 표면을 불활성화(안정화)하여 내식성을 향상시킨다.
      2) 피도물에 부착, 생성된 이물질을 완전히 제거함으로써 도료와의 밀착성을 높힌다.
      3) 피도물 표면과 도료의 친화력 및 습윤성을 준다.
      4) 피도물의 돌출부를 제거하여 표면을 평탄하게 한다.

 
   3. 화성피막공정

 
      1) 인산염계 피막처리 (냉간 압연 강판, 아연도 강판)
          탈지 → 수세 → (표면조정) → 화성피막 → 수세 → 순수세 → 건조

    2) 크로메이트 처리(알루미늄)
           탈지 → 수세 → (엣칭 → 수세 → DISMUT → 수세) → 화성피막 → 수세 → (순수세) → 건조

 
   4. 피도물별 표면처리에 대한 도막 성능

      1) 냉간 압연 강판

피막처리의 종류	무처리(탈지)	인산철	인산아연	인산아연칼슘
피막중량(g/㎥)	-	0.4	1.2	1.9
1차 밀착성	○	◎	◎	◎
2차 밀착성	X	X	◎	◎
내식성	X~△	△	○	◎

기준: 1.도막 : 에폭시계 분체도료
        2.도막두께 : 80~100㎛
        3.평가 : ◎:우수, ○:양호, △:보통, X:불량 

      2) 전기 아연도 강판

피막처리의 종류	무처리(탈지)	인산철	인산아연	인산아연칼슘
피막중량(g/㎥)	-	2.5	0.03	0.5
1차 밀착성	○	◎	○	◎
2차 밀착성	◎	○	○	◎
내식성	X~△	◎	○	◎

기준: 1.도막 : 에폭시-폴리에스테르계 분체도료
        2.도막두께 : 80~100㎛
        3.평가 : ◎:우수, ○:양호, △:보통, X:불량

      3) 알루미늄 소재

피막처리의 종류	무처리(탈지)	인산철	인산아연	인산아연칼슘
피막중량(g/㎥)	-	0.02	0.04	0.5
1차 밀착성	○	◎	◎	-
내식성	X	◎	○	◎

기준: 1.도막 : 폴리에스테르계 분체도료
        2.도막두께 : 80~100㎛
        3.평가 : ◎:우수, ○:양호, △:보통, X:불량

    기타장치

   압축기(Compressor), 제습기 등 외에 회수된 분체로부터 먼지를 걸러내기 위한 체(Sieve)가 필요하며
   전체를 자동화한 폐쇄형(Closed System)을 취한 경우, 각종 장치의 효과적인 설계(Lay-out)가 필요합
   니다. 
   폐쇄형의 회수 장치에서 회전 밸브(Rotary Value)를 통해 분체를 취한 후 체로 먼지를 제거합니다. 
   일반적으로 진동식 체 또는 회전식 체가 사용되고 있습니다. 이 체의 아래부분에 공급 탱크를 장치하고
   자동적으로 회수된 분체를 재 공급하도록 한 것이 이상적이나 이러한 경우 설비 장소의 높이에 많은 제
   약을 받습니다. 다른 장소에서 분체를 수송하는 것은 매우 불편하기 때문에 일체화 할 수 있도록 건물
   의 방향도 고려할 필요가 있습니다. 스프레이 건은 고정시켜 놓거나 자동 스프레이 장치(Reciprocator)
   가 가능합니다. 
   건(Gun)의 분출량은 호스(Hose)의 길이, 건의 높이, 분체의 유동성, 기온 등에 영향을 받기 쉬우므로
   건의 수는 여유있게 준비할 필요가 있습니다. 콘베이어(Conveyor)는 내열성이 있는 것을 사용하며, 가
   끔 기름칠 등으로 손질해주어야 하며, 또한 분체가 부착 및 축적되어 문제가 일어나지 않도록 하고, 2
   차 행거(Hanger)를 길게 하거나 분사실내에 콘베이어를 위한 효과적인 덮개(Cover)를 장치하는 등 연구
   가 필요합니다. 
   그 밖에 도장 환경을 깨끗하게 보존하기 위하여 대형 도는 소형 집전기를 설치하여 요소에서 집중 집진
   을 하는 등의 대책도 필요합니다.

분체도장공정 

100%고형분의 분말로된 도료를 사용하는 도장

분체도장은 피도랑물이 균일하며 연속된 도막과 1회도장으로 80M 정도의 도막을 쉽게 얻을수있다.

무엇보다도 도료를 회수하여 사용할수있어 경제적인 측면에서 우수하고 도장작업의 자동화가 원할하다.

분체도장의 장점

• 도장부위의 강도가 강하다.
• 표면이 매끄럽다.
• 잘 벗겨지지 않는다.
• 접촉이 강하다.
• 도막결함이 없어 도장의 효율성을 높임.
• 외관이 수려하다.
  

분체도장의 단점

• 단일색, 색상변경에 있어서도 도장부스의 청소시간이 용제도장에 비해 많이 소모
• 후막형의 도료이며 40μ이하의 박막 형성이 어렵다.
• 전용 도장기가 필요

분체도장의 적용

타입	용도
하이브리드	사무용 가구, 가전제품 (냉장고, 세탁기, 전자렌지, 에어콘, 온풍기,식기 자동세척기, 식기 건조기 등), 유리병, 형광등, 갓 등
에폭시	자동차 부품, 전기 부품, 공업용 수도관, 파이프 내외면, 철근 등
폴리에스테르	자동판매기, 에어콘 공조기 외장 케이스, 배전반 외부 케이스,농기구 알루미늄 세시, 철재창문 등
폴리우레탄	가로등, 가드레일, 담장의 철책, 도어록, 자동차 와이퍼,칼러강판, 외장장식품, 특수용도

(특징)
* 도포부위에 내열성의 다량의 아연도금말을 형성하여 장기간에 결쳐 방청 및 부식방지효과를 나타냅니다.
* 특히 염분이 많거나 부식되기 쉬운 가혹한?환경 및 이미 부식된 금속표면에도 우수한 방청력을 나타냅니다.
* 고순도의 미립자 아연분으로 균일한 분사가 가능하여 방청 및 접착성이 우수하다.

(용도)
* 산업용 장비 및 기계등의 최종 마감 도장전의 방청처리
* 염분에 의한 부식이 우려되는 선박 구조물 ,해안가구조물 보호
* 응접, 드릴링, 절단 부위의 보호 및 아연도금
* 자동차 머풀러 및 배기관의 방식 및 보호??

(사용방법)
* 도장하기전 녹 및 이물질, 윤활유 등을 깨끗이 제거 후 도장합니다
* 용기내의 구슬이 자유로이 움직일 때까지 용기를 충분히 흔들어 사용하십시요.
* 사용 후 보관할 경우 캔을 뒤집어서 3~4초 눌러 가스를 뺀 다음 보관하십시오.

* 징크프라이머 분체도장이란!

1) zinc-rich : epoxy zinc 도료에 속하는 개념으로 mzc(metaillic zinc content)가 어느 수준 이상인 도료를 말합니다.

2) Inorganic zinc : 한글로 아연규산말 도료라고 할 수 있으며 일반적으로 징크 분말을 에틸실리케이트에 섞어 도장합니다. 따라서 유기와 무기의 구분은 바인더가 에폭시일 경우 유기징크(정확히는 에폭시 징크) 바인더가 에틸실리케이트일 경우 무기징크라고 합니다.

3) 선각 작업 할 때 쓰는 징크는 앞서 설명 드린 무기징크인 것으로 알고 있습니다만, 조선소에 따라 에폭시 징크를 쓸 수 있습니다

4) 홀딩프라이머는 징크대신에 징크다음으로 이온화경향이 큰 알미늄산화물 (알미늄하이도록사이드)를 사용하며, 쓰이는 원재료로 보자면 징크보다는 덜 철판을 보호한다고 볼 수 있습니다. 간단히 알미늄 산화물을 사용한 철판보호용 도료라고 알아두시면 되겠습니다.

5) 숍프라이머란 전처리 장(평판을 용접하기 전에 블라스팅 치고 자동도장기로 일시방청을 위해도장하는곳)에서 쓰는 징크도료를 숍프라이머라고 칭합니다. 대부분 조선소에서는 무기징크도료를 사용하며, 컨테이너 공장(주로 중국)에서는 에폭시 징크를 사용합니다. 간단히 전처리장에서 쓰는 징크라고 알아두시면 되겠습니다. 금속에 금속이 잘 안붙으니까 아연말(분말가루, 또는 페이스트)를 에틸실리케이트에 풀어서 붙입니다. 에틸실리케이트가 붙이는 역활을 한다 합니다.

페인트 부스

건식부스	건식부스	습식부스	습식부스

1. 습식도장BOOTH

Paint분무도료를 물에 의해 포집하며 전면 수류판에 물을 흘려주어 분무도료가 물에 점착, 물은 내부에 장착된 Water Pump에 수류판에 연속적으로 공급하여 포집하는 순환방식이다.

- 설비비 고가
- 대량생산에 적합
- 폐수처리시설필요
- 높은 집진율


2. 건식도장BOOTH

기존의 습식부스의 비효율적인 작업을 개선한 부스로써 설치 및 유지관리가 편리하고 외부로 분진이 날리지 않아 다른 기기장치에 방해가 적다. 자동 도장라인에 연계작업이 가능하여 집진장치를 통해 외부로 배출되는 공기는 공해가 전혀 없다.

- 설비비 저렴
- 소량생산에 적합
- 폐수처리불필요
- 집진양호