KR101194391B1 - 파형강판 및 이의 도장방법 - Google Patents

파형강판 및 이의 도장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파형강판 및 이의 도장방법에 관한 것으로서, 특히 일정 크기로 절단된 평강판을 이송장치를 이용하여 일정 속도로 이송시켜 공급하는 평강판 이송공정과; 상기 이송된 평강판을 금형 프레스 또는 롤러와 같은 절곡장치를 이용하여 파형을 형성하는 파형 절곡공정과; 상기 파형이 형성된 파형강판의 조립홀 위치에 펀칭장치로 펀칭공을 형성하는 파형강판 펀칭공정과; 상기 펀칭공이 형성된 파형강판이 만곡형태를 갖도록 벤딩장치로 벤딩하는 파형강판 벤딩공정과; 상기 벤딩이 완료된 파형강판의 표면을 전처리장치로 전처리하는 전처리공정과; 전처리가 완료된 상기 파형강판의 표면 온도를 히팅장치로 상승시켜 도료의 접착력을 증대시키도록 가열하는 가열공정과; 가열된 상기 파형강판의 표면에 도료 분사장치로 도료를 분사하여 도장면을 형성하는 도장공정과; 상기 파형강판의 도장면을 고광택 처리 및 단단한 도막으로 건조 경화시키도록 도장면이 형성된 상기 파형강판의 표면 온도를 자외선 경화장치를 이용하여 상승시킴과 동시에 자외선을 조사하는 경화공정; 및 경화가 완료된 상기 파형강판을 자연 상태에서 냉각하는 냉각공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 파형강판의 표면을 전처리하여 이물질을 제거한 후 전처리된 표면에 열을 가하여 건조 상태에서 도료를 도포하여 도장면을 형성하고, 도장면에 자외선을 조사하여 그 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화시킴으로써 도장 품질이 우수하여 내구성이 상대적으로 길고, 환경오염물질을 미함유되며, 색상을 다양하게 시인성 및 시각적 효과를 높일 수 있다.

Description

파형강판 및 이의 도장방법{CORRUGATED MATTER PLATE AND AND COATING METHOD USING THEREOF}
본 발명은 파형강판 및 이의 도장방법에 관한 것으로서, 상세하게는 파형강판의 표면을 전처리하여 이물질을 제거한 후 전처리된 표면에 열을 가하여 건조 상태에서 도료를 도포하여 도장면을 형성하고, 도장면에 자외선을 조사하여 그 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화시키도록 하는 도장면이 구비된 파형강판 및 이의 도장방법에 관한 것이다.
일반적으로 파형강판은 강판에 파형을 성형한 것으로서, 파형에 의해 하중 및 반력이 강판전체에 균등하게 분포되어 내하력이 큰 특징이 있다.
이러한 파형강판을 여러겹으로 겹치거나 볼팅등의 방법으로 서로 잇대어 판의 용도로 사용하거나, 파형강판에 곡률을 주고 서로 연결하여 관의 용도로 사용할 수 있는 장점이 있다.
파형강판으로 제작된 지중구조물은 박판의 구조용 압연강재를 파형 성형을 통하여 강판의 강성을 증가시키고, 외부하중에 대해 뒤채움 흙과 구조물이 동시에 저항하여 구조물에 가해지는 하중부담을 감소시킬 수 있도록 한 구조물을 말한다. 이러한 파형강판 지중구조물은 파형단면의 적용으로 동일한 두께의 일반강판에 비해 단면계수가 10~50배 정도가 크고, 용융아연도금에 의한 내구성 향상으로 부식에 대한 저항성능이 증가되며, 현장에서 간단한 볼트 연결 및 뒤채움 작업으로 시공되므로 기존의 콘크리트 구조물에 비하여 공기단축과 공사비를 절감할 수 있는 경제적인 구조물이다.
역학적으로 파형강판 구조물은 두께가 상당히 얇기 때문에 하중을 가하면 동일한 내경을 갖는 강성구조물에 비해 견딜 수 있는 하중의 크기는 매우 작다. 그러나 파형강판 구조물은 연성구조물로서 연직토압에 의한 강판의 변형을 이용하여 하중을 지지하기 때문에 강성구조물과 동등하거나 그 이상의 내하력을 갖게 된다. 연직토압에 의한 강판의 수평변형은 강판 측벽부 뒤채움 흙을 압박하여 횡토압을 유발하고, 이러한 횡토압은 연직토압을 지지하는 역할을 한다. 이 때문에 파형강판 구조물은 휨모멘트가 거의 작용하지 않고 축력만 작용하기 때문에 얇은 두께의 박판으로 큰 외압을 견딜 수 있는 것이다.
파형강판 구조물은 도 1에 도시된 바와 같이 파형(12)이 형성된 파형강판(10)의 가장자리를 따라 펀칭공(14)이 천공되고, 이 펀칭공(14)에 삽입되어 파형강판(10) 끼리 결합시키는 볼트(20)와 너트(22)가 구비된다.
이러한 파형강판(10)을 서로 이을 때에는 각 파형강판(10)의 가장자리에 형성된 펀칭공(14)을 일치시키고, 이 펀칭공(14)에 볼트(20)를 삽입한 후 너트(22)로 체결하여 결합을 완료한다.
또한, 상기 파형강판의 내구성을 증가시키기 위하여 용융아연도금을 수행하는 데, 이러한 용융아연도금은 환경오염물질이 함유되어 있고, 색상이 은색으로 단일하게 형성되며, 내구성이 최소 10년 이상이고, 변색 및 아연 산화 현상이 있어 시인성 및 시각적 효과가 없는 문제점이 있다.
또, 상기 파형강판의 내구성을 증가시키기 위하여 여러 가지 피복 파형강판이 개발, 사용되고 있다. 피복 파형강판은 그 피복 형태에 따라 여러 가지가 있는데, 기존에 사용되고 있는 피복 파형강판 제조방법에는 파형강판을 제조한 후 피복하는 방법, 즉 후(後) 피복법과 강판을 피복한 후 파형강판을 제조하는 방법, 즉 선(先) 피복법이 있다.
그러나, 이러한 종래의 선 피복방법은 피복 이후 홀가공이 이루어지기 때문에 홀의 피복이 이루어지지 못하여 부식이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 후 피복방법은 파형강판에 동일한 두께의 피복시트를 부착시 부착이 어렵고, 운송이나 설치시 발생하는 외부의 충격에 손쉽게 벗겨지거나 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파형강판의 표면을 전처리하여 이물질을 제거한 후 전처리된 표면에 열을 가하여 건조 상태에서 도료를 도포하여 도장면을 형성하고, 도장면에 자외선을 조사하여 그 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화시킴으로써 도장 품질이 우수하여 내구성이 상대적으로 길고, 환경오염물질을 미함유되며, 색상을 다양하게 시인성 및 시각적 효과를 높이도록 하는 파형강판 및 이의 도장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
일정 크기로 절단된 평강판을 이송장치를 이용하여 일정 속도로 이송시켜 공급하는 평강판 이송공정과; 상기 이송된 평강판을 절곡장치를 이용하여 파형을 형성하는 파형 절곡공정과; 상기 파형이 형성된 파형강판의 조립홀 위치에 펀칭장치로 펀칭공을 형성하는 파형강판 펀칭공정과; 상기 펀칭공이 형성된 파형강판이 만곡형태를 갖도록 벤딩장치로 벤딩하는 파형강판 벤딩공정과; 상기 벤딩이 완료된 파형강판의 표면에 묻은 이물질을 전처리장치로 제거하는 전처리공정과; 전처리가 완료된 상기 파형강판의 표면 온도를 히팅장치로 상승시켜 도료의 접착력을 증대시키도록 가열하는 가열공정과; 가열된 상기 파형강판의 표면에 도료 분사장치로 합성 수지 계열의 도료를 분사하여 도장면을 형성하는 도장공정과; 상기 파형강판의 도장면을 고광택 처리 및 단단한 도막으로 건조 경화시키도록 도장면이 형성된 상기 파형강판의 표면 온도를 자외선 경화장치를 이용하여 상승시킴과 동시에 자외선을 조사하는 경화공정; 및 경화가 완료된 상기 파형강판을 자연 상태에서 냉각하는 냉각공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리공정은 휘발성 유기용제를 상기 파형강판의 표면에 고압으로 분사하여 이물질을 제거한다.
여기에서 또한, 상기 전처리공정은 상기 파형강판의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 탈지, 수세를 수행하고, 내식성 향상이나 도막의 부착성을 향상시키기 위해 크로메이트와 같은 화성피막을 형성한 후 수세한다.
여기에서 또, 상기 도료는 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 이들을 2개 이상 혼합한 것이다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 도장방법에 의해 표면에 도장면을 구비하는 파형강판을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 파형강판 및 이의 도장방법법에 따르면, 파형강판의 표면을 전처리하여 이물질을 제거한 후 전처리된 표면에 열을 가하여 건조 상태에서 도료를 도포하여 도장면을 형성하고, 도장면에 자외선을 조사하여 그 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화시킴으로써 도장 품질이 우수하여 내구성이 상대적으로 길고, 환경오염물질을 미함유되며, 색상을 다양하게 시인성 및 시각적 효과를 높일 수 있다.
도 1은 일반적인 파형강판의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 파형강판의 도장장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 개요도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 파형강판의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파형강판의 도장방법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파형강판의 도장장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 파형강판의 도장장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 개요도이고, 도 3은 본 발명이 적용된 파형강판의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파형강판의 도장장치는 이송장치(110)와, 절곡장치(120)와, 펀칭장치(130)와, 벤딩장치(140)와, 전처리장치(150)와, 히팅장치(160)와, 도료 분사장치(170)와, 자외선 경화장치(180)로 구성된다.
먼저, 이송장치(110)는 모터, 호이스트와 같은 장치로서, 평강판(1) 및 파형강판(10)을 하기에서 설명할 절곡장치(120)와, 펀칭장치(130)와, 벤딩장치(140)와, 전처리장치(150)와, 히팅장치(160)와, 도료 분사장치(170)와, 자외선 경화장치(180)로 이송하는 역할을 한다.
그리고, 절곡장치(120)는 금형 프레스 또는 가압 롤러를 구비하여 이송장치(110)로부터 공급된 평강판(1)에 파형을 형성한다.
또한, 펀칭장치(130)는 절곡장치(120)를 통과하여 배출되는 파형강판(10)에 펀치를 통해 조립홀의 위치에 펀칭공(미도시)을 성형한다.
또, 벤딩장치(140)는 펀칭장치(130)를 통해 배출되는 파형강판(10)에 단일 곡률을 성형한다.
한편, 전처리장치(150)는 고압 분사 세척장치로서 신너와 같은 휘발성 유기용제를 파형강판의 표면에 고압으로 분사하여 이물질을 제거한다. 이때, 전처리장치(150)에는 휘발성 유기용제를 수거하여 처리하는 별도의 장치(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다. 여기에서 또한, 전처리장치(150)로는 화성 피막 장치를 사용할 수도 있는 데, 화성 피막은 파형강판의 표면에 묻은 기름때, 스케일과 같은 이물질을 제거하기 위한 탈지, 수세를 수행하고, 내식성 향상이나 도막의 부착성을 향상시키기 위해 크로메이트와 같은 화성피막을 형성한 후 수세한다.
그리고, 히팅장치(160)는 전처리가 완료된 파형강판(10)의 표면을 가열함으로써 수분을 제거하고, 표면 온도를 상승시켜 도료의 접착력을 향상시킨다. 여기에서, 히팅장치(160)는 파형강판(10)의 재질, 크기, 형태에 따라 다양한 히팅장치가 사용될 수 있다. 그리고 가열 온도 및 시간은 파형강판(10)의 재질, 크기, 형태에 따라 다양하게 선택할 수 있고, 히팅장치(160)는 줄(joule)열을 이용한 전기 저항선, 전자 유도에 의한 방식에 의한 히터 또는 열방사를 흡수하는 방식에 의한 히터, 예를 들면 태양로, 적외선 가열로, 아크 이미지로 등을 들 수 있다. 또한, 연소 불꽃 혹은 불꽃 아크를 이용한 것을 들 수 있다.
또한, 도료 분사장치(170)는 히팅장치(160)에 표면이 가열된 파형강판(10)의 표면에 합성 수지 계열의 도료를 분사하여 도장 작업을 실시하여 도장면(10a)을 형성하고, 도료의 분사에 의해 발생하는 분진을 집진기(미도시)에 의해 수거한다. 이와 같은 도료 분사장치(170)는 다양한 구성을 취할 수 있는데, 예를 들면 도료 압력탱크, 에어스페이스 탱크, 필터, 에어 레귤레이터 솔박스, 스프레이 박스, 도료분진 집진탱크 및 슬러지 수집탱크 등으로 구성될 수 있다. 여기에서, 도료는 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 이들을 2개 이상 혼합한 것이다.
또, 자외선 경화장치(180)는 파형강판(10)의 도장면(10a)의 건조를 촉진하고 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화하는 역할을 하는 데, 파형강판(10)의 재질, 크기, 형태에 따라 다양한 히팅장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 자외선 히터로 구성될 수 있고, 가열 온도 및 시간은 파형강판(10)의 재질, 크기, 형태에 따라 다양하게 선택할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 파형강판의 도장방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 파형강판의 도장방법을 설명하기 위한 공정도이다.
먼저, 일정 크기로 절단된 평강판(1)을 이송장치(110)를 이용하여 일정 속도로 이송시켜 공급한다(S100).
이송장치(110)에서 배출된 평강판(1)은 절곡장치(120)를 통과하면서 파형을 형성하여 파형강판(10)을 제작한다(S110).
파형이 형성되어 절곡장치(120)를 통해 배출되는 파형강판(10)은 펀칭장치(130)를 통과하면서 펀칭공이 형성되고(S120), 펀칭공이 형성된 파형강판(10)이 곧바로 벤딩장치(140)를 통과하면서 만곡형태를 갖도록 벤딩되어 배출된다(S130).
한편, 절곡 공정과 벤딩 공정에서 배출되는 파형강판(10)은 선택에 따라 스프링 백현상을 제거하도록 가압 롤러(미도시)를 통해 재차 가압될 수 있다.
벤딩장치(140)로부터 파형강판(10)이 배출되면 전처리장치(150)에서 신너와 같은 휘발성 유기용제를 파형강판의 표면에 고압으로 분사하여 이물질을 제거하거나 화성 피막을 형성한다(S140).
그리하여 전처리가 완료되면, 파형강판(10)이 히팅장치(160)로 전처리가 완료된 파형강판(10)의 표면을 가열함으로써 수분을 제거하고, 표면 온도를 상승시켜 도료의 접착력을 향상시킨다(S150).
파형강판(10)의 가열이 완료되면, 도료 분사장치(170)를 이용하여 파형강판(10)의 표면에 도료를 분사하며 도장 작업을 실시하여 도장면(10a)을 형성한다(S160).
도장면(10a)의 형성이 완료되면, 파형강판(10)을 자외선 경화장치(180)로 투입하여 도장면(10a)의 건조를 촉진하고 표면을 고광택 및 단단한 도막으로 건조 경화시킨다(S170).
그런 다음, 파형강판(10)을 대기 온도와 동일한 야적장 등에 적치하여 냉각시킨다. 이와 같이 파형강판(10)을 냉각수 등을 이용하여 급속히 냉각하지 않고 자연 상태에서 서서히 냉각하는 이유는, 일반적으로 파형강판(10)은 금속으로 이루어지는데 금속은 도료에 비해 열에 대한 팽창 및 수축의 속도가 크기 때문이다. 따라서 고온의 파형강판(10)을 급속히 냉각하는 경우에는, 파형강판(10)의 수축으로 인해 도료가 파형강판(10)에 제대로 융착되지 않고, 박리되는 문제점이 발생하기 때문이다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 평강판 10 : 파형강판
10a : 도장면 110 : 이송장치
120 : 절곡장치 130 : 펀칭장치
140 : 벤딩장치 150 : 전처리장치
160 : 히팅장치 170 : 도료 분사장치
180 : 자외선 경화장치

Claims (5)

  1. 일정 크기로 절단된 평강판을 이송장치를 이용하여 일정 속도로 이송시켜 공급하는 평강판 이송공정과;
    상기 이송된 평강판을 절곡장치를 이용하여 파형을 형성하는 파형 절곡공정과;
    상기 파형이 형성된 파형강판의 조립홀 위치에 펀칭장치로 펀칭공을 형성하는 파형강판 펀칭공정과;
    상기 펀칭공이 형성된 파형강판이 만곡형태를 갖도록 벤딩장치로 벤딩하는 파형강판 벤딩공정과;
    상기 벤딩이 완료된 파형강판의 표면에 묻은 이물질을 전처리장치로 제거하는 전처리공정과;
    전처리가 완료된 상기 파형강판의 표면 온도를 히팅장치로 상승시켜 도료의 접착력을 증대시키도록 가열하는 가열공정과;
    가열된 상기 파형강판의 표면에 도료 분사장치로 합성 수지 계열의 도료를 분사하여 도장면을 형성하는 도장공정과;
    상기 파형강판의 도장면을 고광택 처리 및 단단한 도막으로 건조 경화시키도록 도장면이 형성된 상기 파형강판의 표면 온도를 자외선 경화장치를 이용하여 상승시킴과 동시에 자외선을 조사하는 경화공정; 및
    경화가 완료된 상기 파형강판을 자연 상태에서 냉각하는 냉각공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파형강판의 도장방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리공정은,
    휘발성 유기용제를 상기 파형강판의 표면에 고압으로 분사하여 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 파형강판의 도장방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리공정은,
    상기 파형강판의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 탈지, 수세를 수행하고, 내식성 향상이나 도막의 부착성을 향상시키기 위해 크로메이트와 같은 화성피막을 형성한 후 수세하는 것을 특징으로 하는 파형강판의 도장방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도료는,
    에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 이들을 2개 이상 혼합한 것인 것을 특징으로 하는 파형강판의 도장방법.
  5. 제 1 항의 도장방법에 의해 표면에 도장면을 구비하는 것을 특징으로 하는 파형강판.
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