KR100849886B1 - 분체도장 방법과 그 도장 하지 전처리제 - Google Patents

분체도장 방법과 그 도장 하지 전처리제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산업상에 이용되는 다양한 제품이나 부속물품에 있어 제품이나 부속물품을 보호하기 위해 표면에 처리하는 분체도장에 있어 제품에 밀착되는 강도를 높여주고 제품의 제조시 박리현상이 없도록 한 분체도장 방법과 그 도장 하지 전처리제에 관한 것이다.
본 발명은 원료입고공정부터 탈수공정 및 건조공정까지 모두 거친 제품을 Hexamethyl disilazane, Hexamethyl disiloxane, Vinyltrimethoxy silane, Vinyltrimethyl silane 중 각각 한 품목씩 아세톤과 희석한 도장 하지 전처리제를 도장 하지 전처리조에 투입 후, 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적하는 도장 하지 전처리제공정, 및 도장 하지 전처리공정에서 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 제품을 수거한 상태에서 수거한 제품을 100~120℃로 올린 전조실에서 30분간 건조하는 공정과 상기의 건조공정을 거친 다음 준비된 랙(Rack)에 걸어 에폭시 분체 도장을 50㎛ 이상하여 180℃~200℃ 에서 10분간 경화시켜 코팅층을 형성하도록 함을 특징으로 한다.
도장 하지 전처리제

Description

분체도장 방법과 그 도장 하지 전처리제{The coat with paint transactiona drug a epoxy coating method}
본 발명은 산업상에 이용되는 다양한 제품이나 부속물품에 있어 제품이나 부속물품을 보호하기 위해 표면에 처리하는 분체도장에 있어 제품에 밀착되는 강도를 높여주고 제품의 제조시 박리현상이 없도록 한 분체도장 방법과 그 도장 하지 전처리제에 관한 것이다.
종래에 산업상에 다양한 부품이나 제품에 적용하고 있는 분체도장에 있어서 그 도장 공정을 살펴보면 다음과 같다.
원료입고공정 → 탈지공정 → 수세공정 → 산처리공정 → 수세공정 → 도금공정 → 수세공정 → 화성처리공정 → 수세공정 → 탈수공정 → 수세공정 → 건조공정 → 도장공정 → 건조(경화)공정 → 2차 가공공정을 거쳐 제품출고로 이루어진다.
상기 공정의 작업과정을 좀더 구체적으로 살펴보면,
1.원료입고공정은 제품을 도금하기 위하여 입고하는 공정이다.
2. 탈지공정은 가성소다를 용해하여 적당한 온도를 유지하여 제품 표면에 묻어 있는 유분을 제거하는 공정이다.
3. 산처리공정은 염산을 용해하여 제품 스케일이나 이물질을 제거하는 공정,
4. 도금공정은 전기를 이용하여 제품표면에 아연을 적당한 두께로 도금을 하는 공정이다.
5. 화성처리공정은 도금된 제품표면에 색깔 및 내식성을 향상시키는 공정이다.
6. 3가유색크로메이트공정은 소재 표면의 도금 층의 내식성을 유지하기 위한 공정이다.
7. 수세공정은 상기 각 공정에서 제품에 필요 이상으로 묻어 있는 약품을 세척하여 제거하는 공정이다.
8. 탈수공정은 상기 수세공정을 거친 제품에 묻어 있는 수분을 제거하는 공정이다.
9. 건조공정은 탈수공정을 거친 제품을 전기 히터 등을 이용하여 적당한 온도로 제품에 잔존하여 있는 수분을 완전히 제거하여 주는 공정이다.
10. 도장공정은 크로메이트 표면 위에 탑실링을 하여 도금 및 크로메이트 표면의 마이크로 크랙화 되어 있는 틈으로 쓰며 들어 도장 면과 밀착성을 높여주는 공정이다.
11. 2차가공공정은 밴딩 및 2차 후공정(스웨징)이다.
상기의 공정을 거쳐 완성된 제품을 포장하여 출고하는 것이다.
상기와 같은 공정을 거쳐 생산되는 부품에 있어 건조공정 후 제품에 도장을 하게되는 도장공정을 거쳐 도장 된 제품을 밴딩 및 2차 후공정(스웨징) 과정에 있어 압착에 의해 변형되는 부분의 도금 및 도장부분이 박리 되는 현상으로 제품 불량이 많이 발생하여 생산성과 제품의 품질을 떨어트리고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점에도 불구 하고 생산시 박리 현상이 발견되는 제품은 구분하여 불량처리가 가능하나 완전 박리 되지 않고 제품의 표면에서 부풀어 오른 상태에서 출고된 제품의 경우 대기중 공기에 노출되는 과정에 오래가지 않아 그 부분의 도금이 박리되고 나면 제품에 쉽게 녹이 설어 제품의 수명 단축과 고장의 원인이 되고 있으며 이로 인해 제품의 상품가치가 떨어지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같이 2차 가공공정 시 발생하는 도장 박리로 발생하는 불량제품을 개선하기 위해 개발된 것으로 상기 공정 중에 다소의 공정을 개선하여 2차가공 공정 시 작업하는 밴딩 및 2차 후 가공시에 제품의 변형에 의해 금속 표면에서 도금 및 도장부분이 박리 되지 않도록 함으로 제품의 품질을 향상되게 한 것이다.
본 발명은 아연 도금 유색 크로메이트 작업 후 분체도장 시 도장 층과의 밀착성을 증대시키기 위한 것으로 3가 크로메이트 작업 후 저하될 수 있는 도장 밀착성을 획기적으로 증대시킨 제품이다.
이와 같이 된 발명은 소재 부품의 도금공정에서 발생하는 마이크로 크랙 현상이 발생 된 부품 소재의 크랙부분에 도금 용액이 완전히 충전되며 밀착됨으로 해서 밴딩이나 2차 후가공 시에도 소재 부품의 표면에서 도막이 박리되는 현상이 일어나지 않아 품질향상과 더불어 생산성이 향상되며 제품의 수명도 오랫동안 연장할 수 있도록 개발된 것이다.
본 발명의 실시 예로 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
제1공정(원료입고공정)
원료입고공정은 제품을 도금하기 위하여 입고하는 공정으로 제품의 외관에 찍힘, 변형, 이물질 등 유해한 결합 유무를 검사 후 분류하는 공정이다.
제2공정(침적,탈지공정)
침적,탈지공정은 가성소다를 용해하여 적당한 온도를 유지하여 제품 표면에 묻어 있는 유분을 제거하는 공정으로, 탈지조에 트리폴리 50±10g/ℓ과 3인산소다 30±10g/ℓ, NX 2±1㎖/ℓ농도를 투입 후 혼합하여 탈지조 온도를 40±10℃ 내에서 9±1분의 시간으로 제품을 침적하여 제품 표면에 묻어 있는 1차 유분을 제거하는 공정이다.
제3공정(산처리공정)
산처리공정은 염산을 용해하여 제품 스케일이나 이물질을 제거하는 공정으로, 산세조에 염산 120±20㎖/ℓ와 인히비타 0.2㎖/ℓ농도를 투입 후 용해하여 산세조 온도를 35±10℃ 내에서 4±1분 시간 동안 제품의 스케일이나 이물질을 제거한다.
제4공정(전해 탈지공정)
전해 탈지공정은 가성소다를 용해하여 적정 온도를 유지하여 제품 표면에 묻어 있는 유분을 2차 제거하는 공정으로, 탈지조에 가성소다 50±10g/ℓ과 청화소다 50±10g/ℓ투입 후 용해하여 탈지조 온도를 30±10℃ 내에서 2±1분의 시간으로 10±3V의 전압을 넣어 탈지조에 투입한 제품 표면에 묻어 있는 유분을 2차 제거한다.
제5공정(도금공정)
도금공정은 전기를 이용하여 제품표면에 아연을 적당한 두께로 도금을 하는 공정으로, 2차 유분이 제거된 제품을 도금조에 청화소다 85±20g/ℓ과 가성소다 60±5g/ℓ, 금속아연 31±5g/ℓ를 투입 용해하고 M비 2.7±0.5 를 도금조에 투입 용해하며 도금조의 온도를 25±5℃ 내에서 적정시간과 전압을 가해 도금을 한다.
상기에서 가해지는 적정시간과 전압은 제품별 기준에 따라 각각 달리 측정하여 설정한다.
제6공정(화성처리공정)
화성처리공정은 도금된 제품표면에 색깔 및 내식성을 향상시키는 공정으로, 활성화조에 질산 68%:4±1ℓ를 용해하여 활성화조의 온도를 25±5℃를 유지하여 8±2초간 화성처리한다.
제7공정(3가유색크로메이트공정)
3가유색크로메이트공정은 크로메이트조에 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT- 20A) : 50~200㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20B) : 0 ~ 60㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20C) : 보급제를 PH 2.0±0.2를 공급하여 크로메이트조의 용액 온도를 45±10℃ 상에서 50±5초간 작업하는 도금공정이다.
상기의 3가유색크로메이트공정은 소재 표면의 도금 층의 내식성을 유지하기 위한 공정이다.
제8공정(탈수공정)
탈수공정은, 수세 후 표면의 수분(물)을 1차 에어 로 제거하고, 탈수기의 회전력으로 수분을 완벽히 제거하는 공정이다.
제9공정(건조공정)
건조공정은, 상기의 탈수공정 이후 건조로의 온도를 60±10℃의 유지하여 12±2분 건조를 시켜 수분을 제품표면에서 완전히 제거하여 준다.
제10공정(도장 하지 전처리공정)
도장 하지 전처리공정은, 건조공정까지 모두 거친 제품을 Hexamethyl disilazane, Hexamethyl disiloxane, Vinyltrimethoxy silane, Vinyltrimethyl silane 중 각각 한 품목씩 아세톤과 희석한 도장 하지 전처리제를 도장 하지 전처리조에 투입 후, 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적하는 공정이다.
제11공정(건조공정)
제11공정인 건조공정은, 상기 도장 하지 전처리공정에서 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적 한 제품을 수거한 상태에서 수거한 제품을 100~120℃로 올린 전조실에서 30분간 건조하는 공정으로 건조 후 코팅층을 형성시키는 공정이다.
제12공정(도장공정)
상기의 건조공정을 거친 다음 준비된 랙(Rack)에 걸어 분체 도장을 50㎛ ~ 150㎛로 하여 180℃~200℃ 에서 10분간 경화시켜 코팅층에 밀착성을 높여주는 것이다.
제13공정(2차후공정)
상기와 같은 모든공정을 거친 제품을 밴딩 및 2차 후공정작업(스웨징) 처리하여 완성된 부품으로 생산한다.
상기의 공정을 거쳐 완성된 제품을 내식성 검사 및 도막 두께와 제품의 외관에 미도장이나 과 도포, 찍힘 등과 같은 것을 검사 후 지정용기로 포장하여 출고하는 것이다.
상기와 같은 공정의 진행과정에 있어 제3공정에서 부터 모든 처리공정 사이에는 각각 수세공정이 진행되는 것으로 각 공정에서 제품의 표면에 묻어 있는 약품을 세척하는 수세공정으로 수세조에 청정수를 투입하여 청정수가 수세조를 넘쳐나도록 지속적으로 유입시켜 제품 표면의 약품을 세척 제거한다.
상기의 수세공정은 제1수세조와 제2수세조 두곳으로 나누어 각 공정의 특성에 따라 1번 내지 2번 연속적으로 세척한다.
상기의 도장 하지 전처리공정을 거치기 전의 실물 예시 사진과 도장 하지 전처리공정을 거친 후의 실물 비교사진은 아래와 같다.
비교사진
도장 하지 전처리공정 전의 사진 도장 하지 전처리공정 후의 사진
Figure 112007069004538-pat00001
Figure 112007069004538-pat00002
상기에 있어 제7공정인 3가유색크로메이트공정은 크로메이트조에 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20A) : 50~200㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20B) : 0 ~ 60㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20C) : 보급제를 PH 2.0±0.2를 공급하여 크로메이트조의 용액 온도를 25±10℃ 상에서 15±5초간 작업하는 도장공정 이후 건조공정을 거쳐 아연 도금 후 크로메이트 처리한 제품 소재를 완전히 건조한 다.
그 다음 공정인 제10공정에서 사용되는 도장 하지 전처리제는 Hexamethyl disilazane, Hexamethyl disiloxane, Vinyltrimethoxy silane, Vinyltrimethyl silane 중 각각 한 품목씩 아세톤과 희석한 도장 하지 전처리제를 도장 하지 전처 리조에 투입 후, 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적하는 공정으로,
Hexamethyl disilazane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여 사용하며 이의 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 후 60±10℃에서 12±2분 건조하면 제품의 표면에 1차 코팅층이 형성된다.
상기에 있어 다른 제 1 실시 예로 도장 하지 전처리제는 Hexamethyl disiloxane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여 사용하며 이의 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 후 60±10℃에서 12±2분 건조하면 제품의 표면에 1차 코팅층이 형성되도록 한다.
상기에 있어 다른 제 2 실시 예로 도장 하지 전처리제는 Vinyltrimethoxy silane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여 사용하며 이의 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 후 60±10℃에서 12±2분 건조하면 제품의 표면에 1차 코팅층이 형상기에 있어 다른 제 3 실시 예로 도장 하지 전처리제는 Vinyltrimethyl silane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여 사용하며 이의 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 후 60±10℃에서 12±2분 건조하면 제품의 표면에 1차 코팅층이 형성되도록 한다.
삭제
상기와 같이 제 1실시 예 내지 제 3실시 예로 제조된 도장 하지 전처리제로 소재 제품에 코팅층을 형성함에 있어서도 제품의 도장 밀착성을 높여주어 이후 후 작업으로 이루어지는 밴딩이나 2차 후가공 시 발생하는 제품의 변형시에도 도금이 박리되지 않고 제품과 같이 변형되는 형상을 유지하게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 단면도
도 2는 본 발명의 도장 확대 단면도
도 3은 종래 도장의 단면도

Claims (5)

  1. 제품을 도금하기 위하여 입고하는 공정으로 제품의 외관에 찍힘, 변형, 이물질 등 유해한 결합 유무를 검사 후 분류하는 원료입고공정,
    가성소다를 용해하여 적당한 온도를 유지하여 제품 표면에 묻어 있는 유분을 제거하는 공정으로, 탈지조에 트리폴리 50±10g/ℓ과 3인산소다 30±10g/ℓ, NX 2±1㎖/ℓ농도를 투입 후 혼합하여 탈지조 온도를 40±10℃ 내에서 9±1분의 시간으로 제품을 침적하여 제품 표면에 묻어 있는 1차 유분을 제거하는 침적,탈지공정,
    염산을 용해하여 제품 스케일이나 이물질을 제거하는 공정으로, 산세조에 염산 120±20㎖/ℓ와 인히비타 0.2㎖/ℓ농도를 투입 후 용해하여 산세조 온도를 35±10℃ 내에서 4±1분 시간 동안 제품의 스케일이나 이물질을 제거하는 산처리공정,
    가성소다를 용해하여 적정 온도를 유지하여 제품 표면에 묻어 있는 유분을 2차 제거하는 공정으로, 탈지조에 가성소다 50±10g/ℓ과 청화소다 50±10g/ℓ투입 후 용해하여 탈지조 온도를 30±10℃ 내에서 2±1분의 시간으로 10±3V의 전압을 넣어 탈지조에 투입한 제품 표면에 묻어 있는 유분을 2차 제거하는 전해 탈지공정,
    전기를 이용하여 제품표면에 아연을 적당한 두께로 도금을 하는 공정으로, 2차 유분이 제거된 제품을 도금조에 청화소다 85±20g/ℓ과 가성소다 60±5g/ℓ, 금속아연 31±5g/ℓ를 투입 용해하고 M비 2.7±0.5 를 도금조에 투입 용해하며 도금조의 온도를 25±5℃ 내에서 적정시간과 전압을 가해 도금하는 도금공정,
    도금된 제품표면에 색깔을 내는 공정으로, 활성화조에 질산 68%:4±1ℓ를 용해하여 활성화조의 온도를 25±5℃를 유지하여 8±2초간 화성처리하는 화성처리공정,
    크로메이트조에 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20A) : 50~200㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20B) : 0 ~ 60㎖/ℓ, 아연말 중방식 방청도료(ZINCOT-20C) : 보급제를 PH 2.0±0.2를 공급하여 크로메이트조의 용액 온도를 45±10℃ 상에서 50±5초간 작업하는 3가유색크로메이트 공정,
    수세 후 표면의 수분(물)을 1차 에어 로 제거하고, 탈수기의 회전력으로 수분을 완벽히 제거하는 탈수공정,
    상기의 탈수공정 이후 건조로의 온도를 60±10℃의 유지하여 12±2분 건조를 시켜 수분을 제품표면에서 완전히 제거하는 건조공정,
    상기 건조공정까지 모두 거친 제품을 Hexamethyl disilazane, Hexamethyl disiloxane, Vinyltrimethoxy silane, Vinyltrimethyl silane 중 각각 한 품목씩 아세톤과 희석한 도장 하지 전처리제를 도장 하지 전처리조에 투입 후, 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적하는 도장 하지 전처리제공정, 및
    상기 도장 하지 전처리공정에서 도장 하지 전처리제에 7~10초간 침적한 제품을 수거한 상태에서 수거한 제품을 100~120℃로 올린 전조실에서 30분간 건조하는 공정과 상기의 건조공정을 거친 다음 준비된 랙(Rack)에 걸어 에폭시 분체 도장을 50㎛ ~ 150㎛로 하여 180℃~200℃에서 10분간 경화시켜 코팅층을 형성하도록 함을 특징으로 한 분체 도장 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    도장 하지 전처리제는 Hexamethyl disilazane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여서 된 도장 하지 전처리제.
  3. 제 1항에 있어서,
    도장 하지 전처리제는 Hexamethyl disiloxane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여서 된 도장 하지 전처리제.
  4. 제 1항에 있어서,
    도장 하지 전처리제는 Vinyltrimethoxy silane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여서 된 도장 하지 전처리제.
  5. 제 1항에 있어서,
    도장 하지 전처리제는 Vinyltrimethyl silane 1~5%중량 함량과 유기용제 (有機溶劑, organic solvent) 인 아세톤(aceton) 함량 95 ~ 99%중량을 상온 24±10℃에서 희석하여서 된 도장 하지 전처리제.
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