KR101330053B1 - 차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법에 관한 것으로 그 구성은 전착도장 대상인 차체를 이송블록에 적재하여 레일을 따라 이송하며 전착탱크에 저수된 전착액을 이용해 전착도장시키기 위한 차체의 전착공정용 기포방지장치에 있어서, 상기 전착탱크의 선단에는 상기 전착탱크에 저수된 전착액의 액면 위에서 상기 이송블록의 진행 방향으로 공기를 분사시켜 상기 차체의 진입에 의해 상기 전착탱크에 저수된 전착액의 액면에 발생되는 기포를 제거함으써 상기 기포가 차체에 부착되는 것을 방지하는 분사노즐을 포함하여 구성된다.

Description

차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법{A APPARATUS FOR PREVENTING BUBBLE OF ELECTRO DEPOSITION PROCESS FOR BODY AND METHOD FOR PREVENTING BUBBLE}

본 발명은 차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에 차체가 전착 탱크로 진입하는 과정에서 발생되는 기포를 최소화하고, 발생된 기포가 차체 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 차체에 유입된 기포들을 배출하는 차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차를 생산함에 있어서 도장 공정은 차체가 완성된 후, 차체의 부식을 방지하고, 방음과 함께 미관을 수려하게 하여 상품성을 높이기 위해 이용된다.

즉, 자동차의 도장의 목적은 첫째 녹이나 부식으로부터 소재를 보호하는 기능, 둘째 아름다운 색채로 외관을 향상하는 기능, 셋째 채색물의 기능, 의미, 소속 등 다른 것과 구별되는 식별기능을 가진다.

자동차는 세계 각지에서 다양한 기후와 환경조건에서 장기간 사용되기 때문에 대단히 높은 수준의 품질과 기술수준을 요구하고 있다.

자동차 도장은 다음과 같은 특징을 있다.

① 양산방식으로 설비장 비율이 높다.

② 양산품으로써의 형상이 비교적 크고 복잡하며 도색사양도 많다.

③ 도막의 요구성능은 방청성, 외관성, 내구성 등 대단히 엄격하다.

- 10년 이상의 사용기간의 내구성을 유지하여야 한다.

- 겨울철 눈이 내리는 지역에서는 염화칼슘에 의한 외판부식 방지가 요구된다.

- 자외선에 의한 도막 결합의 파괴

- 인접차의 도어 개폐시 손상

- 낙석, 화물에 의한 손상 및 새똥, 산성비 등 화학물질에 의한 변색 등 다양한 사용조건에서 품질이 확보되어야 한다.

이러한 자동차의 도막 공정은 약 100μ(0.1mm)로서 전처리(3~5μ), 하도(20~25μ), 중도(20~40μ), 상도(40~50μ)로 이루어지는데 전처리와 하도는 방청을, 중도는 마무리나 외관향상을 위한 표면조정을, 상도는 마무리나 외관으로 내구성을 확보한다.

또한 도장공장의 공정을 순서대로 나열해보면, 전처리(Pre-Treatment), 전착(E.D : Electro Deposition)코팅, 실링(Sealing), 언더 코팅(Under Coating), 드라이 샌딩(Dry Sanding), 중도(Surface), 웨트 샌딩(Wet Sanding), 상도(Top Coat), 페인트 피니쉬(Paint Finish), 리페어 라인(Repair Line)의 순서로 진행된다.

특히 상기 전착공정은 차체표면 오염물 제거 후 화성피막을 형성시켜 차체의 방청성과 전착도막의 부착성을 부여하는 공정인 전처리 공정 이후에 진행하는 것으로서, 차체 내외부에 일정한 도막을 형성시켜 방청성 및 내식성을 부여하는 공정이다.

또한 종래의 일반적인 전착공정장치는 도 1에 도시된 바와 같이 전착액이 담긴 전착 탱크(1) 및 양극액이 담긴 양극액 탱크(3)가 구비되고, 그 전착 탱크(1)에는 전착액의 산성기를 통과시키는 복수의 전착격막들(2)이 배치어 구성된다.

그리고 상기 전착 도장 시스템은 전착 탱크(1)와 양극액 탱크(3) 사이에는 양극액 펌프(6)가 설치된 공급라인(4)이 연결 설치되어 그 공급라인(4)을 통해 양극액 탱크(3)로부터 양극액을 전착 격막들(2)로 공급하도록 구성하고, 전착 격막들(2)과 양극액 탱크(3) 사이에는 리턴라인(5)이 연결 설치되어 전착 격막들(2)을 통과한 양극액을 양극액 탱크(3)로 리턴시키도록 구성한다.

따라서 전착 탱크(1)의 전착액에 (-)가 통전된 차체를 담그고, 전착 격막들(2)에 (+)가 통전되도록 하면, 전착탱크(1)에서는 전착 격막들(2)에 의한 양극액과 전착액의 전기 작용 예컨대, 전기 분해, 전기 영동, 전기 석출, 전기 침투 등의 원리에 의해 전착액의 도료가 차체에 달라붙게 되어 차체의 표면에 전착막을 형성하게 된다.

그러나, 도 2의 그림과 같이 종래의 경우 차체가 전착 탱크 내부로 진입하는 과정에 차체의 틈, 굴곡 등에 의해 전착액 표면에 기포가 발생하여 발생된 기포들이 도 3 및 도 4의 그림에서와 같이 차체의 프런트 도어를 통해 차체 내부의 루프에 그대로 존재하는 현상에 의해 도장막 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 차체가 전착 탱크로 진입하는 과정에 발생하는 입조현상(전착액 표면의 기포 발생 현상)과, 발생된 기포가 차체 내부에 그대로 진입하여 차체 내부의 루프에 기포가 부착되는 기포부착현상 등에 의해 차체의 도장 불량으로 이어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차체가 전착 탱크로 진입하는 과정에서 발생되는 기포를 최소화하고, 발생된 기포가 차체 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 차체에 유입된 기포들을 배출하는 차체의 전착공정용 기포방지장치 및 기포방지방법을 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 전착도장 대상인 차체를 이송블록에 적재하여 레일을 따라 이송하며 전착탱크에 저수된 전착액을 이용해 전착도장시키기 위한 차체의 전착공정용 기포방지장치에 있어서, 상기 전착탱크의 선단에는 상기 전착탱크에 저수된 전착액의 액면 위에서 상기 이송블록의 진행 방향으로 공기를 분사시켜 상기 차체의 진입에 의해 상기 전착탱크에 저수된 전착액의 액면에 발생되는 기포를 제거함으써 상기 기포가 차체에 부착되는 것을 방지하는 분사노즐을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 분사노즐은 분사되는 공기를 상기 액면에 확산시키도록 노즐구가 슬롯 형태인 것이 바람직하다.

또한 상기 분사노즐은 차체 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기를 분사하도록 한다.

한편 본 발명의 방법에 따르면, 1) 전착탱크 방향으로 전착도장 대상인 차체를 이송시키는 단계와; 2) 상기 전착탱크 선단의 액면 위에 배치된 분사노즐을 이용해 상기 차체 진행방향의 액면을 향하여 공기를 분사하는 단계; 및 3) 상기 전착탱크로 이송된 상기 차체를 상기 전착탱크에 저수된 전착액에 침수되도록 일정한 각도를 갖고 진입시킴과 동시에 상기 전착액에 진입하는 차체에 의해 액면에 발생된 기포를 상기 분사노즐에서 분사된 공기를 이용해 제거하는 단계를; 포함하여 구성된다.

그리고 상기 2)단계에는 분사되는 공기가 상기 액면을 향하여 확산되며 분사되도록 한다.

또한 상기 2)단계는 차체(14) 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기를 분사하도록 한다.

본 발명에 따른, 차체가 전착 탱크로 진입하는 과정에서 발생되는 기포를 최소화하고, 발생된 기포가 차체 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 차체에 유입된 기포들을 배출하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 전착도장장치를 나타내는 개략도.
도 2는 종래의 전착도장시 발생되는 기포를 나타내는 사진.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 발생된 기포에 의해 차체의 표면에 불량이 발생한 상태를 나타내는 사진.
도 5는 본 발명에 따른 차체의 전착공정용 기포방지장치를 나타내는 개략도.
도 6은 도 5에 도시된 차체의 전착공정용 기포방지장치를 나타내는 평면도.
도 7은 도 5에 도시된 차체가 전착액 측으로 진입하는 상태를 나타내는 부분 확대도.
도 8은 본 발명에 따른 차체의 전착공정용 기포방지장치의 노즐을 나타내는 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바에 의하면, 본 발명은 전착도장 대상인 차체(14)를 이송블록(13)에 적재하여 레일(12)을 따라 이송하며 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)을 이용해 전착도장시키기 위한 차체의 전착공정용 기포방지장치에 있어서, 상기 전착탱크(10)의 선단에는 상기 이송블록(13)의 진행 방향으로 공기를 분사시켜 상기 차체(14)의 진입에 의해 상기 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)의 액면에 발생되는 기포를 제거하는 분사노즐(20)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에 의하면, 차체(14)는 전착공정 전 공정인 전처리 공정에서 이미 이송블록(13)에 고정된 상태로 레일(12)을 따라 이송되어 온다. 이때 상기 이송블록(13)은 집게 형태로 차체(14) 루프 측면을 잡은 상태이거나 루프 내부를 가로질러 결착된 상태로 고정시켜 이송시키는 구조를 하고 있으나 이러한 구조는 종래의 일반적인 기술에 해당되므로 구체적인 설명을 생략한다.

또한 상기 차체(14)는 도시된 바와 같이 전착탱크(10) 내부로 진입시 일정한 각도를 갖고 진입(14a)하며 차체(14) 전체가 전착액에 침수되어 전착도장을 실시하게 하며, 전착액에 침수되는 차체(14)는 진입과 동시에 차체의 구조물들의 굴곡, 홈 등에 의해 기포가 발생하게 된다.

상기 액면(11a)에 발생된 기포에 의해 차체(14)의 전착도장시 기포로 인해 도장불량이 발생되는 것을 방지토록 분사노즐(20)을 통해 액면(11a)에 공기를 분사시켜 기포를 제거(터트려)하여 차체의 도장불량을 방지할 수 있게 된다.

이를 위해 상기 분사노즐(20)은 노즐구(21)가 슬롯 형태인 것이 바람직하다.

또한 상기 분사노즐(20)은 차체(14) 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기를 분사하도록 한다.

즉, 상기 분사노즐(20)의 각도를 상기 액면(11a)과는 각도(θ2)를 약 5~10°를 갖게 하여 액면과 완만한 경사각을 통해 차체 진입시 액면에 발생되는 기포(11b)를 제거하고, 제거되지 않은 기포는 차체가 전착액에 진입시 차체의 루프에 잔존하게 되므로 차체(14) 측과 각도(θ1)를 약 25~35°갖게 하여 루프에 잔존하는 기포를 차체 외부로 배출되게 함으로써 차체 도장시 기포로 인한 얼룩 등의 도장 불량을 방지하게 하는 것이다. 이를 위해서는 상기 분사노즐(20)이 액면을 향하여 확산되며 공기를 분사하는 것이 바람직하다.

예컨대 도시된 바와 같이 차체(14)가 이송블록(13)에 고정된 상태로 상기 레일(12)을 따라 이동하며 전방에 배치된 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)에 차체(14) 전단이 침수되면 침수됨과 동시에 차체(11)에 의해 전착액(11)의 액면(11a)에 기포(11b)가 발생하게 된다.

이때 발생된 기포(11b)는 전착탱크(14)의 선단 좌우에 배치된 분사노즐(20)에서 차체(14)의 진행 방향(14a)과 액면(11a)을 향하여 공기를 분사하게 되면 분사된 공기에 의해 액면(11a)에 형성된 기포(11b)가 제거되게 되는데, 기포 제거가 완전히 이루어지지 않을 경우 발생된 기포가 차체의 루프 측으로 진입해 싸이게 되므로 분사노즐의 각도를 차체 측으로 향하도록 형성시키면 액면에서 제거되지 않고 진입한 기포가 분사되는 공기압에 의해 차체 밖으로 배출되어 차체 내부에 기포가 잔존하지 않아 차체의 도장 불량을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 분사노즐(20)의 각도는 상술한 바와 같은 각도를 형성시킴으로써 액면에서의 기포 제거와 차체 내부의 기포 배출을 실현할 수 있게 된다. 예를들어 상술한 바와 같이 분사노즐의 각도를 차체 측 각도(θ1)와 액면(11a) 측 각도(θ2)로 각각 형성할 경우 차체(14) 측의 공기 분사 방향(23b)과, 액면(11a) 측의 공기 분사 방향(24)을 동시에 형성시킬 수 있어 액면의 기포와 차체 내부의 기포를 제거할 수 있게 되는 것이며, 이때 액면과의 각도를 완만하게 형성시키고 차체 측으로의 각도를 액면보다 크게 형성시킴으로써 액면에서의 기포 제거와 차체에서의 기포 배출을 극대화시킬 수 있게 된다.

그리고 분사노즐(20)의 공기 분사 압력은 1.8~2.0㎏/㎠인 것이 바람직하다. 이는 공기 분사 압력이 너무 강할 경우 공기 분사에 의해 액면에 기포가 발생하거나 너무 약할 경우 발생된 기포가 제거되지 못하고 공기의 진행이 차체 내부까지 도달하지 못하기 때문이다.

한편 상기 분사노즐(20)의 노즐구(21)를 슬롯 형태를 하게 함으로써 분사되는 공기를 액면을 향하여 확산시킬 수 있어 차체의 진입에 의해 발생된 기포를 넓은 범위에 걸쳐 제거하는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 방법에 따르면, 1) 전착탱크 방향으로 전착도장 대상인 차체를 이송시키는 단계와; 2) 상기 전착탱크 선단의 액면 위에 배치된 분사노즐을 이용해 상기 차체 진행방향의 액면을 향하여 공기를 분사하는 단계; 및 3) 상기 전착탱크로 이송된 상기 차체를 상기 전착탱크에 저수된 전착액에 침수되도록 일정한 각도를 갖고 진입시킴과 동시에 상기 전착액에 진입하는 차체에 의해 액면에 발생된 기포를 상기 분사노즐에서 분사된 공기를 이용해 제거하는 단계를; 포함하여 구성되어 있다.

상기 2)단계에는 분사되는 공기가 상기 액면을 향하여 확산되며 분사되도록 하고 있다.

상기 2)단계는 차체(14) 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기를 분사하도록 하고 있다.

예컨대 본 발명의 차체의 전착공정용 기포방지방법에 의하면, 액면을 향하여 분사되는 공기를 이용해 전착액 측으로 이송되며 진입하는 차체에 의해 액면에 발생되는 기포를 제거할 수 있으며, 완전히 제거되지 않고 차체 내부로 진입한 기포를 차체 측으로 분사되는 공기에 의해 차체 외부로 배출할 수 있어 차체(특히 루프에 형성되는 기포)에 형성되는 기포를 제거함과 동시에 배출할 수 있기 때문에 기포로 인한 전착도장 불량을 최소화할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함은 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

10 : 전착탱크 11 : 전착액
12 : 레일 13 : 이송블록
14 : 차체 20 : 분사노즐
21 : 노즐구

Claims (6)

1. 전착도장 대상인 차체(14)를 이송블록(13)에 적재하여 레일(12)을 따라 이송하며 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)을 이용해 전착도장시키기 위한 차체의 전착공정용 기포방지장치에 있어서,
   상기 전착탱크(10)의 선단에는 상기 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)의 액면 위에서 상기 이송블록(13)의 진행 방향으로 공기를 분사시켜 상기 차체(14)의 진입에 의해 상기 전착탱크(10)에 저수된 전착액(11)의 액면에 발생되는 기포를 제거함으써 상기 기포가 차체에 부착되는 것을 방지하는 분사노즐(20)을 포함하되,
   상기 분사노즐(20)은 차체(14) 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기를 분사하도록 하는 것을 특징으로 하는 차체의 전착공정용 기포방지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐(20)은 분사되는 공기를 상기 액면에 확산시키도록 노즐구(21)가 슬롯 형태인 것을 특징으로 하는 차체의 전착공정용 기포방지장치.
3. 삭제
4. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항의 차체의 전착공정용 기포방지장치를 이용한 차체의 전착공정용 기포방지방법으로서,
   1) 전착탱크 방향으로 전착도장 대상인 차체를 이송시키는 단계와;
   2) 상기 전착탱크 선단의 액면 위에 배치된 분사노즐을 이용해 상기 차체 진행방향의 액면을 향하여 공기를 분사하는 단계; 및
   3) 상기 전착탱크로 이송된 상기 차체를 상기 전착탱크에 저수된 전착액에 침수되도록 일정한 각도를 갖고 진입시킴과 동시에 상기 전착액에 진입하는 차체에 의해 액면에 발생된 기포를 상기 분사노즐에서 분사된 공기를 이용해 제거하는 단계를; 포함하되,
   상기 2)단계는 차체(14) 측으로 형성된 각도보다 상기 액면 측으로 형성된 각도가 완만하게 형성된 상태에서 공기가 상기 액면을 향하여 확산되며 분사되도록하는 것을 특징으로 하는 차체의 전착공정용 기포방지방법.
5. 삭제
6. 삭제

Images