KR100620106B1 - 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법에 관한 것이다. 본 발명의 도장방법은, 주물에 의해 완성된 주철 또는 알루미늄 제품의 표면을 그라인딩하고 세척하는 제1과정; 세척된 제품의 표면에 에폭시계 도료로 도장하는 제2과정; 상기 제2과정에서 도장된 제품을, 100~220℃의 온도범위에서 15~35분간 열처리하는 제3과정; 상기 제3과정에 의해 열처리가 완료된 제품의 표면에 퍼티작업 및 연마작업을 순차적으로 수행하는 제4과정; 연마된 제품 표면에 우레탄계 도료를 이용하여 도장하는 제5과정; 그리고 도장이 완료된 제품 표면을 상기 제1열처리 보다 낮은 온도조건하에서 열처리하는 제6과정을 포함한다.

알루미늄 표면 도장, 주철 표면도장, 열처리

Description

주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법{Method of surface coating for aluminium or cast iron}

도 1은 본 발명의 기본적인 과정을 보인 플로챠트.

본 발명은 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리후 신뢰성이 우수하고 장기간 충분한 내구성을 가질 수 있도록 구성되는 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법에 관한 것이다.

먼저 종래의 알루미늄 및 주철 제품의 표면 도장방법에 대하여 간단하게 살펴보기로 한다. 주철 및 알루미늄 등의 제품은 표면이 거칠기 때문에, 원하는 제품 형상이 완료된 후에는 표면 그라인딩 작업을 수행하는 것이 일반적이다. 그리고 그라인딩 작업이 완료되면, 그 과정에서 발생한 불순물을 제거하기 위한 세척작업이 진행된다. 세척이 완료되면, 우레탄계 도료를 이용한 하도(1차 도장) 작업을 진행한 후, 표면 정도를 확보하기 위하여 퍼티(putty)작업을 수행한다. 퍼티작업은 예를 들면 폴리졸과 같은 퍼티물질을 이용하여, 하도(1차 도장)이 완료된 제품의 표면을 바름으로써 표면을 보다 매끈하게 하는 것을 의미하고, 그 이후에는 그 표면을 연마하는 작업이 진행된다.

그리고 이렇게 퍼티작업 및 연마가 완료되면, 중도(2차 도장) 및 상도(3차 도장)을 한 후, 자연 건조함으로써, 알루미늄 및 주철 등의 표면 도장공정이 완료된다.

그러나 이와 같은 종래의 기술에 의하면 다음과 같은 단점이 발생하고 있다.

알루미늄 및 주철 등과 같은 제품은 내부에 일정한 수분을 함유하고 있으며, 더욱이 그라인딩 작업 및 세척작업을 진행하면서 수분 등이 표면 내부로 침투할 수 있다. 이러한 상태에서 우레탄계 도료를 이용하여 1차 도장 내지 3차 도장을 수행하여 제품의 표면을 완성하게 되면, 내부에 포함되어 있는 수분에 의하여 기포가 발생하게 되어, 상술한 퍼티작업에서 형성된 층이 손상되거나, 이로 인하여 2차 및 3차 도장에 의하여 형성된 도장층에 기포가 발생되거나 크랙이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 장기간 도장층의 손상이 없는 신뢰성 있는 알루미늄 및 주철의 표면 도장방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

이와 같은 본 발명의 목적은 실질적으로 표면 도장이 완성된 제품의 신뢰성을 더욱 높여주는 것과 동시에 표면처리의 완성도가 높은 제품을 제공하는 것을 의미하는 것이라고 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 도장방법은, 주물에 의해 완성된 주철 또는 알루미늄 제품의 표면을 그라인딩하고 세척하는 제1과정; 세척된 제품의 표면에 에폭시계 도료로 도장하는 제2과정; 상기 제2과정에서 도장된 제품을, 100~220℃의 온도범위에서 15~35분간 열처리하는 제3과정; 상기 제3과정에 의해 열처리가 완료된 제품의 표면에 퍼티작업 및 연마작업을 순차적으로 수행하는 제4과정; 연마된 제품 표면에 우레탄계 도료를 이용하여 도장하는 제5과정; 그리고 도장이 완료된 제품 표면을 상기 제1열처리 보다 낮은 온도조건하에서 열처리하는 제6과정을 포함하여 구성되는 것을 기본적인 기술적 특징으로 하고 있다.
그리고, 상기 제4과정 중 상기 퍼티작업 후 상기 연마 작업을 수행하기 전에 우레탄계 도료를 해당 제품에 도장하는 과정이 더 포함됨이 바람직하다.

삭제

다음에는 도면에 도시한 바와 같은 실시예에 기초하며서, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1에는 본 발명에 의한 표면 도장방법에 대한 공정이 상세하게 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 주물에 의한 알루미늄 또는 주철 제품이 완성되면, 그 표면은 다른 가공방법에 비하여 거칠기 때문에, 먼저 표면 조도를 높이기 위한 그라인더작업(S 10)이 먼저 수행되어야 한다.

그리고 그라인더 작업이 완료되면, 그 과정에서 발생하여 제품의 표면에 붙어 있을 수 있는 이물질 등을 제거하기 위한 세척공정(S 12)이 수행된다. 이러한 세척공정이 완료되면, 다음에는 에폭시계 도료를 이용한 하도(1차 도장)이 진행된다(S 14). 본 공정에 있어서, 에폭시계 도료를 이용하여 1차 도장을 진행하는 것은, 후술하는 바와 같은 열처리공정에 대응하도록 하기 위하여, 내열성이 우수한 에폭시계 도료를 이용하는 것이다.
여기서, 상기 에폭시계 도료는 변성지방족 폴리아미드(polyamide) 경화형 에폭시 수지를 주성분으로 하는 도료로 구성됨이 바람직한데, 이는 상기한 에폭시 수지가 내산, 내알카리성 등 내화학, 내약품성이 뛰어나고 내수, 내염수성도 탁월하여 방식도료의 우수한 효과를 발휘할 수 있기 때문이다.

1차 도장(하도)가 완료되면, 다음에는 열처리과정(S 16)이 진행된다. 본 열처리과정(S 16)은 실질적으로 알루미늄 또는 주철 등과 같은 제품의 내부에 내재되어 있는 수분, 그리고 그 이전의 과정에서 제품의 표면 근처에 침투한 습기를 완전히 제거하기 위한 과정이다. 이러한 열처리과정은, 제품의 두께 및 재질에 따라서 완전한 건조에 적합한 조건을 선택하는 것이 바람직하다. 기본적으로 이러한 열처리는 100℃~220℃의 온도조건하에서 15분~35분 정도의 시간범위로 진행되도록 한다. 그리고 알루미늄 제품의 시간범위를 주철의 시간범위 보다 조금 더 길게하는 것이 바람직하다.

그리고 제품의 두께에 따라서 열처리 온도 및 시간이 결정되어야 하는데, 그 두께에 따른 바람직한 열처리 조건은, 실험에 의하여 다음과 같은 조건이 가장 바람직함을 알 수 있었다.

5mm 미만의 두께를 가지는 제품이면 100℃에서 18~22분 정도 수행하고, 5~7mm의 두께인 경우에는 110~130℃에서 18~22분, 7~10mm의 두께인 경우에는 140~160℃에서 18~22분, 12mm 정도의 두께인 경우에는 150~170℃에서 22~27분 정도, 14mm 정도의 두께인 경우에는 170~190℃에서 22~27분 정도, 16mm 두께인 경우에는 180~200℃ 정도에서 25~35분 정도, 18mm 정도의 두께에서는 190~210℃에서 25~35분 정도, 그리고 20mm 이상의 두께에서는 210~220℃에서 수행되는 것이 전체 제품의 건조에 바람직하다.

그리고 상술한 1차 도장과정에서 에폭시계 도료를 사용하는 것은, 이와 같은 고온의 열처리 조건을 고려한 것으로, 에폭시계 도료는 상기와 같은 고온조건하에서 충분한 내열성을 가지면서 완전하게 건조될 수 있는 것이다.

그리고 1차 도장이 완료된 후에 상기와 같은 열처리를 수행하는 것은, 열처리 한 후에 1차 도장을 수행하게 되면, 1차 도장시 도료에 포함된 습기가 다시 제품의 내부로 침투할 가능성이 있기 때문이다. 즉 1차 도장까지 완료한 후에, 상술한 열처리를 수행하는 것에 의하여, 1차 도장된 상태에서 제품을 전체적으로 건조시키는 것이 바람직한 것이다.

이와 같이 하여 열처리가 완료되면, 퍼티작업(S 18)이 수행된다. 퍼티작업은, 상술한 바와 같이 폴리졸과 같은 소정의 물질을 도포하고 연마하는 것에 의하여 표면의 정도를 확보하는 과정이고, 이 과정 자체는 종래의 과정과 동일하다.

여기서 상기 퍼티작업(S 18)은, 상기 열처리과정이 완료된 다음에, 일정 시간 이내에 진행되어야 한다. 만일 열처리 과정이 완료된 후, 오랜 시간이 경과하면 공기중의 습기가 다시 제품의 표면으로 침투하기 때문에, 열처리 과정에서 얻고자 하는 효과가 현저하게 떨어진다.

즉, 일반적인 습도상황하에서는 상기 퍼티작업은 열처리 후 8시간 이내에 수행되는 것이 바람직하고, 습도가 70% 이상인 경우에는 4시간 이내에 퍼티작업을 수행하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 퍼티작업이 완료되면, 우레탄계 도료를 이용한 중도(2차 도장)가 진행된다. 이때, 상기 우레탄계 도료는 아크릴릭 폴리올(Acrylic Polyol)과 폴리이소시아네이트(Polyisocyanate)를 주성분으로 하는 2액형 도료를 사용함이 바람직하다. 이는 상기한 도료가 경도 및 내화학성, 내수성 등이 우수한 도막을 얻을 수 있는 상도 마감재용 도료이기 때문이다.
이러한 2차 도장은, 표면 처리 완료 후 표면의 정도를 확보하기 위한 것이다. 2차도장이 완료되면 그 표면을 연마함으로써 완성될 제품의 표면 조도를 확보한다. 그리고 2차도장층의 표면을 연마한 후에는, 상도, 즉 3차 도장(top coating)이 진행된다.

삭제

이러한 과정을 거쳐서 도장 작업이 완료되면, 상술한 열처리 보다 낮은 온도조건(예를 들면 70 ~ 90℃)에서 열처리하는 것에 의하여 표면처리가 완료된다. 이러한 최종 열처리는 도장층만을 건조시키는 것이어서 상술한 제1열처리 과정에서 보다 낮은 온도조건에서 진행되는 것이 바람직하고, 열처리 시간도 상술한 제1열처리과정보다 짧아도(예를 들면 15~25분) 충분하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 1차 도장이 완료된 후, 소정의 열처리를 수행함으로써, 제품의 내부에 포함되어 있는 습기를 완전히 제거하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 1차 열처리에 의하여, 알루미늄 및 주철 제품의 내부에 포함되어 있는 습기를 완전히 제거할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 최종적으로 열처리가 완료된 후에도, 내부의 습기에 의하여 발생할 수 있는 표면층(특히 퍼티작업층)의 기포발생 및 크랙발생 등의 문제점을 완전히 해결하는 것이 가능하다. 이러한 점은, 실질적으로 장시간 신뢰할 수 있는 표면 도장층을 제공하는 것에 의하여, 제품의 신뢰도를 더욱 향상시키는 것이라고 할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 주물에 의해 완성된 주철 또는 알루미늄 제품의 표면을 그라인딩하고 세척하는 제1과정;

   세척된 제품의 표면에 에폭시계 도료로 도장하는 제2과정;

   상기 제2과정에서 도장된 제품을, 100~220℃의 온도범위에서 15~35분간 열처리하는 제3과정;

   상기 제3과정에 의해 열처리가 완료된 제품의 표면에 퍼티작업 및 연마작업을 순차적으로 수행하는 제4과정;

   연마된 제품 표면에 우레탄계 도료를 이용하여 도장하는 제5과정; 그리고

   도장이 완료된 제품 표면을 상기 제1열처리 보다 낮은 온도조건하에서 열처리하는 제6과정을 포함하여 구성되는 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제4과정 중 상기 퍼티작업 후 상기 연마 작업을 수행하기 전에 우레탄계 도료를 해당 제품에 도장하는 과정이 더 포함됨을 특징으로 하는 주철 및 알루미늄 제품의 표면 도장방법.

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