KR100936973B1

KR100936973B1 - 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100936973B1
Application number: KR1020080091854A
Authority: KR
Inventors: 최원택; 김제덕
Original assignee: 얼라이드레이테크놀로지 주식회사
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-01-15

Abstract

본 발명은 근적외선을 이용하여 금속 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료를 경화시키는 분체도장 경화장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전처리작업에 화학용액을 사용하지 않고 근적외선으로 표면의 오염물질을 태워버린 후 분체도장 작업을 통해 표면에 흡착된 분체도료를 근적외선 복사에너지로 경화시키는 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치는, 피도장물을 고정하고, 제1근적외선 가열부, 분체도료 분사부 및 제2근적외선 가열부의 내부를 관통하여 이송하며, 상기 피도장물을 자전시킬 수 있는 이송부; 상기 피도장물에 근적외선을 조사하여 표면에 묻은 오염물질을 소각하고 예열하기 위한 제1근적외선 가열부; 대전된 분체도료를 상기 피도장물의 표면에 분사하여 흡착시키기 위한 분체도료 분사부; 및 상기 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료에 근적외선 복사에너지를 가하여 상기 피도장물의 표면에 경화시키기 위한 제2근적외선 가열부를 포함함에 기술적 특징이 있다.

근적외선, 분체도장, 정전도장, 분체도료

Description

근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법{Powder coating and curing apparatus with infrared ray and method of using the same}

분말도료를 사용하는 분체 정전 도장법은 유기용매를 사용하지 않고 도막을 형성시키기 때문에, 최근 오염이 없고 자원을 절약하는 적절한 도장법으로서 많이 이용되고 있다.

종래의 분체 정전 도장법으로 코로나 방전법 또는 마찰 대전법 등이 사용되고 있으며, 이는 피도장물에 직류전압을 걸고 극성 분자인 분체도료를 피도장물을 향해 분사하여 정전기로 흡착하는 방법이다. 따라서 전기를 사용하지 않고 분사를 하는 경우보다 도료가 골고루 흡착되고, 버려지는 도료의 양을 줄일 수 있다.

분체도료는 일반적으로 열경화성 수지를 사용하므로 피도장물에 흡착된 분체도료에 열을 가하면 경화되어 피도장물에 고정되고 가열된 피도장물을 냉각함으로써 도장 작업이 완료된다.

도 1은 종래의 분체 정전 도장 장치이다.

도 1을 참고하면, 종래의 분체 정전 도장 장치(100)는 피도장물에 대해 피막처리, 세척, 건조 등의 전처리 과정을 수행한다.

전처리 과정 후 전압을 걸고 분말도료를 도포하면 피도장물의 표면에 분말도료가 골고루 흡착된다. 그러나 전압에 의한 흡착은 일시적인 것이므로, 가열 장치를 이용하여 외부에서 고온의 열을 가해 분말도료를 용융시킨 후 냉각시켜 피도장물의 표면에 완전히 흡착시킨다.

분체 정전 도장 장치(100)의 분체 정전도장 과정을 자세히 설명하면, 완전히 접지되어 항상 전기적 중성인 컨베이어에 피도장물(110)을 고정하고, 도장 작업의 준비과정으로 전처리부(120)에서 도장할 피도장물(110)의 표면에 전처리 작업을 한다.

전처리는 도장 작업에 앞서 표면의 오염물질, 산화피막 등을 제거하는 작업이다. 피도장물의 표면이 육안으로 보기에 녹슬지 않고 깨끗하더라도, 압연과정에서 발라놓은 얇은 유막과 산화막 등이 존재한다. 이런 것들을 제대로 제거해두지 않으면 페인트를 아무리 잘 칠해도 얼마 지나지 않아 통째로 페인트 층이 떨어지거나 부식이 발생할 수 있다.

따라서 종래의 분체 정전 도장 장치(100)에서의 전처리 작업은 일반적으로 인산염 등의 화학용액으로 표면을 세척하고, 다시 물로 화학용액을 세척한다. 세척한 이후 표면에 남아 있는 물기를 빨리 제거하기 위해 건조로(130)를 이용하여 열건조시킨다. 일반적으로 건조로의 내부온도 150℃에서 피도장물의 온도가 120℃가 되며, 건조시간은 10분이 일반적이다. 피도장물의 종류와 재질에 따라 건조시간이 늘어나며, 건조시간에 따라 건조로의 길이가 길어지거나 속도를 늦추게 된다.

이후, 준비과정이 끝난 피도장물(140)에 도료를 분사하기 위해 방전극(150)을 이용해 피도장물(140)에 고압의 전압을 걸어주어 (+)극으로 대전시킨다. 대전된 피도장물(140)은 분사부(160) 내부로 투입되고, 분사부(160)는 분체도료를 피도장물(140)의 주위로 분사한다. 분체도료는 피도장물(140)과 반대의 전하를 띤 채 공기 중에 부유하게 되며 피도장물(140)의 극성에 의해 피도장물(140)의 표면에 흡착된다. 대전된 피도장물(140)은 일정시간 동안 극성을 유지하며, 표면에 흡착된 분체도료는 피도장물(140)에서 일정시간 떨어지지 않고 흡착상태를 유지한다.

피도장물(140)에 도장된 분체도료를 경화 반응시키기 위해 가열 경화로(170)를 통과시킨다. 가열 경화에 필요한 온도와 시간은 피도장물의 재질, 두께, 형상 등에 따라 다르게 된다.

가열 경화로(170)는 내부온도를 200℃로 유지함으로써 통과하는 피도장물의 온도가 170~190℃가 되도록 한다. 가열시간은 피도장물의 온도가 170~190℃까지 상승할 때까지 10분이상의 승온시간과 170~190℃를 10분 이상 유지하도록 하는 유지시간까지 합계 20~30분 정도가 일반적으로 소요된다. 또한, 피도장물의 종류에 따 라 승온시간이 달라지며, 이는 건조로의 길이 또는 이송 속도로 조절된다.

또한, 가열 건조로 출구의 피도장물 온도가 170~190℃로 되기 때문에 도장작업을 마친 피도장물(180)을 이송 라인에서 탈하작업을 하기 위해서는 45~50℃까지의 냉각이 필요하다.

따라서, 상기와 같은 종래의 분체 정전도장법은 도장하기 위한 단계가 많아 복잡하며, 세척, 건조, 가열 및 냉각과정으로 인해 공정시간이 길어지고, 공정라인이 길어짐으로 인해 많은 공간을 차지하게 되는 문제점이 있다. 또한 피도장물을 작업자가 손으로 만질 수 있는 온도까지 냉각하려면 이전의 과정보다 훨씬 많은 시간을 소비하거나 냉각장치를 추가로 구비해야 하는 문제점이 있으며, 전처리 작업을 위해 사용되는 세척액은 독성이 강한 화학물질이므로 유출시 심각한 환경공해를 유발할 수 있으며, 증발시 작업장의 환경을 오염시킬 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 근적외선을 이용하여 전처리과정과 경화과정을 수행함으로써, 공정시간을 단축하도록 하는 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법은, 전처리과정 및 경화과정을 수행하기 위한 공정라인을 설치하는데 필요한 작업공간을 줄이고 제품의 생산성을 높이기 위한 목적이 있다.

또한, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법은, 마스킹 작업이 필요한 가스 스프링, 파워 스트어링, 실린더 튜브 등과 같은 피도장물의 분체도장을 효과적으로 수행하기 위한 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 피도장물을 고정하고, 제1근적외선 가열부, 분체도료 분사부 및 제2근적외선 가열부의 내부를 관통하여 이송하며, 상기 피도장물을 자전시킬 수 있는 이송부; 상기 피도장물에 근적외선을 조사하여 표면에 묻은 오염물질을 소각하고 예열하기 위한 제1근적외선 가열부; 대전된 분체도료를 상기 피도장물의 표면에 분사하여 흡착시키기 위한 분체도료 분사부; 및 상기 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료에 근적외선 복사에너지를 가하여 상기 피도장물의 표면에 경화시키기 위한 제2근적외선 가열부를 포함하는 근적외선 분체도장 경화장치에 의해 달 성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 피도장물에 도장된 분체도료를 경화시키는 방법에 있어서, 이송부에 피도장물이 투입되어 고정되는 제1단계; 상기 이송부의 동작에 의해 피도장물이 제1근적외선 가열부로 이송되는 제2단계; 상기 제1근적외선 가열부의 하단에 설치된 자전동력모듈에 의해 상기 피도장물이 자전하면서 표면에 흡착된 오염물질이 상기 제1근적외선 가열부에서 방사되는 근적외선에 의해 소각되는 제3단계; 상기 분체도료 분사부로 이송된 피도장물의 표면을 대전시키고, 분사된 분체도료를 상기 피도장물의 표면에 흡착시키는 제4단계; 상기 피도장물이 제2근적외선 가열부로 이송되고, 상기 제2근적외선 가열부에서 방사되는 근적외선에 의해 상기 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료가 경화되는 제5단계; 및 상기 제2근적외선 가열부를 통과한 상기 피도장물이 상기 이송부에서 분리되어 배출되는 제6단계를 포함하여 구성되는 근적외선 분체도장 경화방법에 의해 달성된다.

따라서, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법은 근적외선을 이용하여 전처리과정 및 경화과정을 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다

또한, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법은, 전처리과정 및 경화과정을 수행하기 위한 공정라인을 설치하는데 필요한 작업공간을 줄이고 제품의 생산성을 높힐 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치 및 그 방법은, 가스 스프링, 파워 스트어링, 실린더 튜브 등과 같은 피도장물의 분체 도장을 효과적으로 수행할 수 있는 목적이 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분체도장 경화장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치(200)는 전체 구성부를 지지하기 위한 프레임부(210), 피도장물을 이송하기 위한 이송부(220), 피도장물의 전처리를 수행하기 위한 제1근적외선 가열부(230), 분체도료를 분사하기 위한 분체도료 분사부(240), 분체도료를 회수하기 위한 분체도료 회수부(250) 및 피 도장물에 흡착된 분체도료를 고착시키기 위한 제2근적외선 가열부(260)로 구성된다.

프레임부(210)는 근적외선 분체도장 경화장치(200)의 전체 구성부를 지지하고, 도장작업을 수행하는 각 부의 높이를 조절할 수 있도록 구성된다. 따라서 관리자는 프레임부(210)를 이용하여 관리하기 편한 높이를 설정/유지할 수 있다.

이송부(220)는 프레임부(210)의 상단에 설치되며 피도장물을 고정하여 이송하기 위한 수단으로서, 피도장물이 전처리, 분체도료 흡착, 분체도료 고착 등의 공정 과정을 거칠 수 있도록 제1근적외선 가열부(230), 분체도료 분사부(240) 및 제2근적외선 가열부(260)의 중앙을 관통하여 위치한다. 이송부(220)를 통해 이송되는 피도장물은 상기 각 구성부를 통과한 후 분체도료가 표면에 흡착되어 도장이 완료된 상태가 된다. 또한, 이송부(220)는 고정된 피도장물에 자전동력을 전달함으로써, 상기 각 구성부를 통과하는 동안 피도장물을 자전시킬 수 있다.

제1근적외선 가열부(230)는 내부에 근적외선 램프를 포함하여 구성되어, 이송부(220)를 통해 제1근적외선 가열부(230)의 중앙을 통과하는 피도장물의 표면을 가열한다. 종래의 분체도장의 전처리 과정은 피도장물의 표면에 묻은 기름때 등의 오염물질을 씻어내는 데 반해, 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치(200)는 제1근적외선 가열부(230)에서 방사되는 근적외선에 따른 열로 표면의 오염물질을 제거한다.

분체도료 분사부(240)는 하우징 내부에 분체도료 분사 노즐을 포함하여 이송부(220)를 통해 중앙을 관통하여 지나는 피도장물을 향해 분체도료를 분사한다. 분 사 노즐은 여러 갈래로 나뉜 형태로 구성되어 적은 양의 분체도료만으로 효과적인 도장 작업을 수행할 수 있도록 한다. 또한, 전기적 (-)극인 방전극에 의해 피도장물을 향해 진행되는 이온전류를 형성시켜 (-)극인 분체도료가 피도장물의 표면에 흡착되도록 함이 바람직하다.

분체도료 회수부(250)는 분체도료 분사부(240)에 연결되어 분사된 분체도료를 회수한다. 분사 노즐을 통해 분사된 분체도료는 이온전류에 의해 피도장물의 표면에 흡착되지만 일부는 피도장물에 흡착하지 못하고 공중에 떠있다가 떨어지게 된다. 분체도료 분사부(240)의 바닥에 떨어진 분체도료는 분체도료 회수부(250)에 의해 다시 회수되어 분사 노즐을 통해 분사된다. 분체도료 회수부(250)는 분체도료 분사부(240)의 바닥에 연결되어 떨어진 분체도료를 흡입하고, 흡입된 분체도료의 재분사를 위해 분체도료 분사부(240)로 흡입된 분체도료를 공급한다.

제2근적외선 가열부(260)는 피도장물에 전기적으로 흡착된 분체도료를 열을 가해 물리적으로 고착시키기기 위한 장치로, 제1근적외선 가열부(230)와 동일한 구조이며, 피도장물 또는 분체도료의 상태에 따라 방사하는 근적외선의 양을 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 근적외선 분체도장 경화장치(200)를 이용하여 분체도장을 수행한 피도장물의 실시예에 따르면, 나사 또는 구멍 때문에 마스킹이 필요한 가스 스프링, 파워 스티어링, 실린더 튜브 등과 같은 피도장물의 분체도장에 더욱 효과적이다.

도 3은 본 발명에 따른 프레임부의 상단에 위치한 이송부의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 이송부(220)는 프레임부(210)의 상단에 위치하며 피도장물을 고정하여 이송하기 위한 수단으로, 이송레일(221), 소켓(222) 및 자전동력모듈(223)을 포함하여 구성된다.

이송레일(221)은 프레임부(210)의 상부에 순환형으로 설치되며, 다수의 피도장물을 한꺼번에 이송할 수 있도록 구성된다.

소켓(222)은 피도장물을 고정하기 위한 수단으로, 소켓(222)의 하단은 이송레일(221)에 고정되어 설치되며 상단은 피도장물을 고정한다. 또한, 소켓(222)은 이송레일(221)에 고정된 하단을 제외한 전체가 자전할 수 있도록 형성된다.

이송부(220)의 일정위치에 설치된 자전동력모듈(223)은 다수의 소켓(222) 몸체에 맞닿아 소켓(222)을 자전시키기 위한 수단이다. 자전동력모듈(223)이 작동하면, 자전동력모듈(223)과 맞닿아 있는 다수의 소켓(222)은 자전동력모듈(223)의 움직임에 따라 자전하게 된다. 따라서 자전동력모듈(223)과 소켓(222)이 맞닿는 부분은 원통과 팬벨트로 구성되거나 원형기어와 체인 등으로 구성함이 바람직하다.

이때, 소켓(222)의 하단이 원통 또는 원형기어로 형성되어 자전동력모듈(223)과 맞닿고 자전동력모듈(223)은 팬벨트 또는 체인으로 형성되어 자전동력모듈(223)의 동작에 따라 소켓(222)이 자전하도록 구성할 수 있다.

자전동력모듈(223)은 소켓(222)에 고정된 피도장물에 근적외선 복사에너지가 골고루 도달하거나 분체도료가 골고루 흡착되도록 하기 위해 제1근적외선 가열부(230) 및 제2근적외선 가열부(260)와 분체도료 분사부(240)의 하단에 위치함이 바람직하다.

또한, 자전동력모듈(223)은 피도장물의 형태나 도장 조건에 따라 자전속도를 제어할 수 있고, 이송레일(221)과 같은 속도로 작동하면 소켓(222)이 자전하지 않게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 이송부의 분해도이다.

도 4를 참조하면, 이송부(220)는 이송레일(221), 이송레일(221)에 고정되는 고정핀(224), 고정핀(224)과 결합하여 피도장물을 지지하는 소켓(222) 및 피도장물 고정클립(225)을 포함한다.

소켓(222)은 속이 빈 원통형으로 형성되며, 소켓 하단(226)은 이송레일(221)에 고정된 고정핀(224)과 결합 설치되고, 상단의 홀을 통해 피도장물을 삽입하여 지지한다. 또한, 소켓(222)은 이송레일(221)에 고정된 소켓 하단(226)을 제외한 전체가 자전할 수 있도록 형성된다.

피도장물 고정클립(225)은 피도장물의 크기나 형태에 따라 다양한 형상을 가지고 자유롭게 교체할 수 있으며, 피도장물이 소켓(222)에 삽입된 후 소켓 상단에 결합 설치되어 피도장물을 소켓(222)에 고정한다.

도 5는 본 발명에 따른 근적외선 가열부의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 근적외선 가열부(230, 260)는 근적외선을 방사하는 근적외선 램프(231), 근적외선 램프(231)에서 방사된 근적외선을 피도장물을 향해 반사하는 반사판(232), 반사판(232)의 후면에 형성되어 반사판을 냉각하는 냉각부 및 근적외선 램프(231) 및 반사판(232)을 둘러싸는 하우징(233)으로 구성된다.

근적외선 램프(231)는 필요한 근적외선의 방사량에 따라 하나 이상의 램프를 일렬로 배열하여 설치할 수 있고, 작동하는 근적외선 램프(231)의 갯수를 제어하거나 각 근적외선 램프(231)의 조도를 제어하여 방사량을 조절할 수도 있다. 근적외선 램프(231)에서 방사되는 0.8 ~ 1.5㎛의 파장을 갖는 근적외선은 제1근적외선 가열부(230)에서 피도장물 표면에 묻은 기름 등의 오염물질을 소각시킨다. 이는 전처리 과정에 해당하는 것으로, 세척액에 담가 오염물질을 씻어내고 다시 세척액을 말리는 복잡하고 소요시간이 긴 종래의 전처리과정 대신 오염물질을 태워 날려보냄으로서 전처리를 수행한다.

또한, 제1근적외선 가열부(230)와 동일한 구조로 형성되는 제2근적외선 가열부(260)에서는 분체도료 분사부(240)를 통과하면서 피도장물에 흡착된 분체도료를 완전히 고착시킨다. 중앙을 관통하여 이송되는 피도장물에 근적외선을 방사하여 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료를 열에 의해 경화시킨다. 분체도료가 경화되면서 주변의 분체도료 입자 간의 조직구조가 단단해지게 되고, 피도장물의 표면에 단단히 고착된다.

반사판(232)은 근적외선 램프(231)의 맞은편에 마주보고 있는 형상으로 설치되고, 그 사이로 피도장물이 통과하여 지나게 된다. 근적외선 램프(231)의 후면에 설치된 반사판(232)은 근적외선 램프(231)에서 방사된 근적외선이 모두 정면의 피도장물을 향해 방사되도록 위치함으로써 근적외선을 반사한다. 또한 피도장물에 방사되지 못하고, 피도장물 사이로 빠져나간 근적외선은 맞은편의 반사판(232)에 의해 피도장물을 향해 반사된다.

상기 반사판(232)의 후면에는 근적외선 램프(231)에 의해 가열된 반사 판(232)의 열을 냉각하기 위한 냉각부(미도시)가 설치된다. 냉각부(미도시)는 냉각수를 사용하는 수냉식 또는 공기를 이용해 냉각하는 공랭식이거나, 수냉식과 공랭식이 결합된 형태로 설치할 수 있다. 공랭식의 경우 하우징(233)에 형성된 흡입구와 배출구(234)를 통해 공기의 흡입, 배출이 이루어진다.

하우징(233)은 근적외선 램프(231), 반사판(232) 및 냉각부(미도시)를 둘러싸는 것으로 근적외선과 열의 외부 유출을 막기 위한 것이다. 또한, 근적외선 램프(231)의 관리를 위해 근적외선 램프(231)의 맞은편은 여닫이 방식으로 열고 닫을 수 있도록 설치된다. 또한, 냉각공기를 순환시킬 수 있도록 공기 흡입구와 배출구(234)가 하우징(233)의 일측에 형성된다.

도 6은 본 발명에 따른 분체도료 분사부의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 분체도료 분사부(240)는 다수의 갈래로 나뉘어 구성됨으로써 분체도료를 공급하는 분체도료 공급부(241), 분체도료를 공기 중으로 분사하는 분사 노즐(242), (-)극의 전압을 나타내는 방전부(미도시) 및 상기 분체도료 공급부(241), 분사 노즐(242) 및 방전부(미도시)를 둘러싸는 형상의 하우징(243)으로 구성된다.

피도장물은 완전히 접지되어 있는 소켓(222)에 고정되어 분체도료 분사부(240)의 중앙을 관통하여 통과한다. 방전부에 (-)극의 전압을 걸어주면 피도장물은 (+)극으로 대전되어 (+)극인 피도장물과 (-)극인 방전부 사이에 정전계가 형성된다. 하전 전압을 높이면 주위의 공기가 (-)이온화되며, 발생된 공기 중의 (-)이온이 피도장물을 향해 진행하는 이온전류가 형성된다. 이때 분사 노즐(242)을 통해 (-)극으로 대전된 분체도료 입자가 분사되면 (+)극으로 대전된 피도장물의 표면에 도달하여 흡착된다.

분체도료 공급부(241)는 분체도료가 저장된 탱크 또는 분체도료를 회수하는 분체도료 회수부(250)를 통해 공급된 분체도료를 분사 노즐(242)로 공급한다. 분사 노즐(242)은 분체도료 공급부(241)를 통해 공급받은 분체도료를 입자 단위로 공기 중에 분사한다. 분사 노즐(242)은 하나 이상의 갈래로 나뉘어져 피도장물을 향해 분체도료를 분사하며, 빠른 시간에 적은 양의 분사를 통해 골고루 분사할 수 있다.

하우징(243)은 분사 노즐(242)에서 분사된 분체도료 입자가 공기중으로 날아가지 않도록 분체도료 분사부(240) 전체를 둘러싸는 형상으로 설치된다. 분체도료 입자는 피도장물의 표면에 흡착되지만 일부 분체도료 입자는 피도장물에 흡착되지 못하고, 공기중에 떠다니게 된다. 하우징(243)에 의해 외부로 빠져나가지 못한 공기중의 분체도료 입자는 중력에 의해 분체도료 분사부(240)의 바닥으로 떨어지게 된다. 분체도료 분사부(240)의 바닥에는 분체도료 회수부(250)의 흡입구가 연결되어 분체도료를 흡입하여 회수하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 근적외선 분체도장 경화방법을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, 근적외선 분체도장 경화방법은 피도장물의 투입, 가열, 분체도료 흡착, 분체도료 경화 및 피도장물의 배출 과정을 거쳐 진행된다.

분체도장을 수행할 피도장물을 이송부에 투입하여(S610), 이송부의 소켓 상단에 고정된다.

이송부는 이송레일의 작동을 통해 소켓에 고정된 피도장물을 이송한 다(S620).

피도장물은 이송부의 작동에 의해 제1근적외선 가열부로 이송되고 제1근적외선 가열부를 관통하여 통과하게 된다. 제1근적외선 가열부는 근적외선 램프를 통해방사된 근적외선으로 피도장물의 표면을 가열한다. 피도장물의 표면을 가열함으로써, 표면에 존재하는 기름때 등의 오염물질을 모두 소각 또는 증발시킨다(S630).

피도장물이 제1근적외선 가열부를 통과하며 가열되는 동안 제1근적외선 가열부 하단에 위치한 자전동력모듈에 의해 소켓이 자전됨으로써, 피도장물이 자전하게 된다. 따라서 자전되는 피도장물의 모든 면이 근적외선으로 인해 골고루 가열된다.

이후, 표면에 묻은 오염물질이 모두 제거된 피도장물은 분체도료 분사부로 이송되고 표면에 분체도료가 흡착된다(S640). 본 발명에 따른 근적외선 분체도장 경화방법은 정전압 방식을 이용하여 분체도료를 흡착시킨다.

방전부에 (-)극을 걸어주어 피도장물이 (+)극으로 대전시킨 후 이온 전류가 흐르게 한 후, (-)극으로 대전된 분체도료 입자를 분사한다. (-)극으로 대전된 분체도료 입자는 이온전류를 따라 (+)극으로 대전된 피도장물의 표면에 흡착된다.

표면에 흡착되지 못한 분체도료 입자는 분체도료 분사부의 하단에 연결된 분체도료 회수부의 흡입구를 통해 회수되며, 자전동력모듈에 의해 피도장물이 자전됨으로써 표면에 골고루 분체도료 입자가 흡착되도록 한다.

표면에 분체도료가 흡착된 피도장물은 제2근적외선 가열부로 이송되어 근적외선을 이용해 가열된다. 제2근적외선 가열부는 근적외선을 방사하여 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료의 입자를 경화시킨다(S650). 근적외선을 받아 경화된 분체 도료 입자는 피도장물의 표면에 고착된다.

분체도료가 경화되어 도장작업이 완료된 피도장물은 소켓에서 떨어져 배출된다(S660).

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

본 발명은 근적외선 가열장치를 이용함으로써 종래의 분체도장 장치를 대체하여 적은 공간에서 빠르고 쉽게 분체도장 작업을 수행할 수 있는 분체도장 장치를 제공한다.

도 1은 종래의 분체 정전 도장 장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분체도장 경화장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 이송부의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 이송부의 분해도,

도 5는 본 발명에 따른 근적외선 가열부의 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 분체도료 분사부의 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 근적외선 분체도장 경화방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200: 근적외선 분체도장 경화장치 210: 프레임부

220: 이송부 230: 제1근적외선 가열부

240: 분체도료 분사부 250: 분체도료 회수부

260: 제2근적외선 가열부

Claims

피도장물을 고정하고, 제1근적외선 가열부, 분체도료 분사부 및 제2근적외선 가열부의 내부를 관통하여 이송하며, 상기 피도장물을 자전시킬 수 있는 이송부;

상기 피도장물에 근적외선을 조사하여 표면에 묻은 오염물질을 소각하고 예열하기 위한 제1근적외선 가열부;

대전된 분체도료를 상기 피도장물의 표면에 분사하여 흡착시키기 위한 분체도료 분사부; 및

상기 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료에 근적외선 복사에너지를 가하여 상기 피도장물의 표면에 경화시키기 위한 제2근적외선 가열부;를 포함하되,

상기 이송부는,

상기 제1근적외선 가열부, 분체도료 분사부 및 제2근적외선 가열부의 내부를 관통하여 형성되고, 상기 피도장물을 이송하기 위한 이송레일과; 상기 이송레일의 상부에 다수 구비되어 상기 피도장물을 지지하며, 원통의 형태로 형성되고 자전할 수 있는 소켓; 및 상기 이송레일의 일정 위치에 구비되어 상기 소켓과 맞닿는 부분이 팬벨트 또는 체인으로 형성되며, 상기 소켓을 자전시키는 동력을 전달하기 위한 자전동력모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 근적외선 분체도장 경화장치.
제1항에 있어서,

상기 분체도료 분사부에서 분사된 분체도료 중 상기 피도장물의 표면에 흡착되지 않은 분체도료를 회수하여분체도료를 상기 분체도료 분사부로 공급하기 위한 분체도료 회수부를 더 포함하는 근적외선 분체도장 경화장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송레일은,

체인의 형태로 구성되며, 상단에 상기 소켓을 연결하기 위한 고정핀이 형성되어 있는 근적외선 분체도장 경화장치.
제4항에 있어서, 상기 소켓은,

상단에 상기 피도장물을 고정할 수 있는 돌출부가 형성되고, 하단부는 상기 자전동력모듈로부터 자전동력을 전달받을 수 있도록 원통 또는 톱니형태로 형성되며, 상기 이송레일의 고정핀에 회전가능하도록 하단부가 결합되는 근적외선 분체도장 경화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송부는

접지되어 항상 전기적 중성을 띄는 근적외선 분체도장 경화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분체도료 분사부는,

하나 이상의 갈래로 형성되어 분체도료를 상기 피도장물에 분사하기 위한 분사 노즐;

상기 피도장물을 (+)극 또는 (-)극으로 대전시키고, 상기 분체도료가 상기 피도장물의 표면에 흡착되도록 상기 분체도료를 상기 피도장물과 반대 극성으로 대전시키는 방전부; 및

절연 재료로 형성되어 상기 분사 노즐 및 방전부를 둘러싸고, 상기 분체도료 분사부의 내부를 관통하며 지나는 상기 이송부의 입구측과 출구측이 개방되도록 형성되는 하우징

을 포함하는 근적외선 분체도장 경화장치.
제7항에 있어서, 상기 분체도료 분사부는,

상기 이송부가 내부를 관통하여 지나가도록 형성되며, 상기 방전부를 통해 대전된 분체도료를 상기 이송부에 의해 자전되는 피도장물을 향해 분사하는 근적외선 분체도장 경화장치.
제7항에 있어서, 상기 분사 노즐은,

적어도 둘 이상으로 나뉘어 상하 또는 좌우로 고르게 분사되는 노즐을 포함하며, 상기 피도장물의 크기, 형태에 따라 분사되는 노즐의 수를 제어할 수 있는 근적외선 분체도장 경화장치.
제7항에 있어서, 상기 방전부는,

고전압의 (-)극을 띄며, 상기 분체도료를 (-)극으로 대전시키고, 피도장물을 (+)극으로 대전시킨 후, 하전 전압을 높여 이온전류를 발생시키는 코로나 방전 또는 마찰정전을 이용하여 상기 피도장물의 표면에 상기 분체도료를 흡착시키는 것을 특징으로 하는 근적외선 분체도장 경화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1근적외선 가열부 및 제2근적외선 가열부는,

적어도 하나 이상의 근적외선 램프를 포함하여 구성되어 근적외선을 방사하기 위한 근적외선 램프부;

상기 근적외선 램프부의 후면과 맞은편에서 상기 피도장물을 이송하는 이송부를 사이에 두고 상기 근적외선을 반사하기 위해 마주보는 형상의 반사판;

상기 반사판의 후면에 형성되며 상기 근적외선으로 인해 가열된 반사판을 냉각시키기 위한 냉각부;

상기 근적외선 램프부에 전원을 공급하고, 상기 근적외선 램프 또는 피도장물의 상태에 따라 전원을 공급을 제어하는 전원공급부; 및

상기 근적외선 램프부, 반사판, 냉각부의 외표면을 둘러싸며, 상기 마주보는 형상의 반사판 사이를 관통하며 지나는 상기 이송부의 입구측과 출구측이 개방되도록 형성되는 하우징

을 포함하여 구성되는 근적외선 분체도장 경화장치.
제11항에 있어서, 상기 제1근적외선 가열부 및 제2근적외선 가열부는,

상기 이송부가 내부를 관통하여 지나가도록 형성되며, 상기 근적외선 램프부를 이용해 상기 이송부에 의해 자전하는 피도장물을 향해 근적외선을 방사하고, 상기 근적외선 램프부의 후면 및 맞은편에 위치한 반사판을 이용해 양방향에서 근적외선을 방사하도록 구성되는 근적외선 분체도장 경화장치.
제11항에 있어서, 상기 근적외선 램프부는,

상기 피도장물의 크기 또는 형태에 따라 일부 근적외선 램프만 선택적으로 작동할 수 있는 근적외선 분체도장 경화장치.
피도장물에 도장된 분체도료를 경화시키는 방법에 있어서,

이송부에 피도장물이 투입되어 고정되는 제1단계;

상기 이송부의 동작에 의해 피도장물이 제1근적외선 가열부로 이송되는 제2단계;

상기 제1근적외선 가열부의 하단에 설치된 자전동력모듈에 의해 상기 피도장물이 자전하면서 표면에 흡착된 오염물질이 상기 제1근적외선 가열부에서 방사되는 근적외선에 의해 소각되는 제3단계;

상기 분체도료 분사부로 이송된 피도장물의 표면을 대전시키고, 반대 극성으로 대전된 분체도료를 분사하여 상기 피도장물의 표면에 흡착시키는 제4단계;

상기 피도장물을 제2근적외선 가열부로 이송시키고, 상기 제2근적외선 가열부에서 방사되는 근적외선에 의해 상기 피도장물의 표면에 흡착된 분체도료가 경화되는 제5단계; 및

상기 제2근적외선 가열부를 통과한 상기 피도장물이 상기 이송부에서 분리되어 배출되는 제6단계

를 포함하여 구성되는 근적외선 분체도장 경화방법.
제15항에 있어서, 상기 제4단계는,

상기 피도장물의 표면에 흡착되지 않은 분체도료를 분체도료 회수부의 흡입구를 통해 회수하는 단계; 및

회수된 분체도료를 상기 분체도료 분사부로 공급하는 단계

를 포함하는 근적외선 분체도장 경화방법.