KR102056835B1 - 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 중공부가 형성된 피도물을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 부분도장할 수 있도록 한 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전착도장용 행거(100)는 양측 전방과 후방에 수직으로 각각 배치되는 고정봉(110); 양측 전,후방 고정봉(110)의 상,하부에 수평으로 각각 고정되어 제1,2장공(121)(122)을 구비하는 안내판(120); 양측 상,하부 안내판(120)의 제1,2장공(121)(122)에 제1,2스프링(S1)(S2)의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 제1,2가동봉(130)(140); 양측 전,후방 고정봉(110)과 제1,2가동봉(130)(140)에 다단의 수평으로 각각 고정되는 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170); 피도물(10)의 양측으로 형성된 고정홀(12)이 끼워지도록 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 등간격으로 각각 고정되어 피도물(10)을 유동 없이 수평으로 견고하게 고정하는 고정핀(180); 양측 상부 안내판(120)의 상부에 경사봉(191)으로 각각 연결되어 걸고리(192)를 구비하는 걸이부(190)를 포함한다.

Description

전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법{HANGER FOR ELECTROSTATIC COATING AND ELECTROSTATIC COATING METHOD HANGER AND SPRAY NOZZLE PRETREATMENT FACILITY USING THE SAME}

본 발명은 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 내부에 중공부가 형성된 피도물을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 부분도장할 수 있도록 하고, 피도물을 사용 용도에 적합하도록 내부를 제외한 표면만을 도장함으로써 후행되는 결합공정에서 피도물의 중공부 도막에 의해 결함이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법에 관한 것이다.

일반적으로 전착도장은 전기영동 원리를 이용하여 복잡한 형상의 피도물을 도장하는 방식이고, 가장 많이 이용되는 전착도장방식은 피도물을 (-)극으로 하면서 도료탱크나 별도의 전극을 (+)극으로 하고, 직류전기를 흘리면 전기분해, 전기영동, 전기석출, 전기삼투의 4가지 전기화학적 현상이 동시에 일어나며서 전착도장이 이루어진다. 이러한 전착도장은 전기화학작용에 의해 매우 강력한 전기적 부착과 전착도료의 강력한 특성으로 인해 높은 내식성, 강인한 부착성을 가진다.

전착도료에는 일반적으로 음이온 전착도료와 양이온 전착도료 2종류가 있으며, 음이온 전착도료는 피도물을 (+)극으로 하고, 양이온 전착도료는 피도물을 (-)극으로 한다. 현재 대부분의 전착도료는 양이온 전착도료가 주로 이용되고 있으며, 음이온 전착도료를 사용하는 경우는 거의 없는데 이는 방식성능 때문이다.

전착도장은 플랜지, 박스형 피도물 등과 같이 복잡한 형상의 피도물에 대한 도장이 용이하고, 전착도료의 도착효율이 높으며, 도막의 균일도가 높고, 희석제로 물을 사용함에 따라 화재의 위험과 낮은 VOC(휘발성 함유량)로 친환경적이며, 분체(스프레이)도장과 달리 도막의 흐름이 거의 없고, 공정의 자동화로 균일한 제품의 양산이 용이한 장점이 있다.

이러한 전착도장의 공정은 탈지→수세→표면조정→화성피막→수세→순수세→전착도장→UF수세→순수세→소부건조를 거치게 된다. 이러한 전착도장에 대한 선행기술의 일 예로 하기 특허문헌 1인 국내 공개특허 제10-2010-0101881호에는 전착도장시스템이 기재되어 있고, 이러한 전착도장에 대한 선행기술의 다른 예로 하기 특허문헌 2인 국내 등록특허 제10-1296868호에는 전착도장밥법이 기재되어 있다.

한편, 내부에 중공부가 형성된 부품 예컨대, 모터 케이스 등과 같은 부품은 그 중공부 내로 전착도료가 유입되지 않도록 하면서 부품의 표면만을 전착도장하여야 할 경우가 있다. 모터 케이스 등과 같은 부품은 그 중공부에 회전자 등과 같은 다른 부품이 결합됨에 따라 부품의 내부 중공부에 전착도료가 유입될 경우에는, 중공부에 도장된 도막에 의해 그 결합이 정밀하게 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다. 즉, 전착도장 후 후행되는 결합공정시 중공부에 도장된 도막으로 인해 공정의 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서 내부에 중공부가 형성된 피도물을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 부분도장할 수 있어야 하지만, 전착도장은 전착도료에 피도물을 입수시켜 도장을 수행하기 때문에 부분적인 도장이 불가능한 문제점이 있다. 즉, 종래에는 피도물을 사용 용도에 적합하도록 내부를 제외한 표면만을 도장하는 것이 불가능하고, 이에 의해 중공부가 함께 도장되어 후행되는 공정에서 결합시 중공부에 도장된 도막으로 인해 공정에 오차가 발생하는 문제점이 있다.

특허문헌 1 : 공개특허 제10-2010-0101881호(공개일자 : 2010.09.20) 특허문헌 2 : 등록특허 제10-1296868호(등록일자 : 2013.08.08)

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 내부에 중공부가 형성된 피도물을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 부분도장할 수 있도록 한 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 피도물을 사용 용도에 적합하도록 내부를 제외한 표면만을 도장함으로써 후행되는 결합공정에서 피도물의 중공부 도막에 의해 결함이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전착도장용 행거는, 내부에 중공부가 형성된 피도물의 표면만을 전착도장하도록 다수의 피도물을 고정하여 전착도료가 저장된 전착조에 입수되는 전착도장용 행거로서, 상기 행거는 양측 전방과 후방에 수직으로 각각 배치되는 고정봉; 상기 양측 전,후방 고정봉의 상,하부에 수평으로 각각 고정되어 제1,2장공을 구비하는 안내판; 상기 양측 상,하부 안내판의 제1,2장공에 제1,2스프링의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 제1,2가동봉; 상기 양측 전,후방 고정봉과 제1,2가동봉에 다단의 수평으로 각각 고정되는 고정바 및 제1,2가동바; 상기 피도물의 양측으로 형성된 고정홀이 끼워지도록 고정바 및 제1,2가동바에 등간격으로 각각 고정되어 피도물을 유동 없이 수평으로 견고하게 고정하는 고정핀; 상기 양측 상부 안내판의 상부에 경사봉으로 각각 연결되어 걸고리를 구비하는 걸이부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 고정봉의 상,하부는 안내판을 관통하도록 고정하고, 상기 제1,2장공은 안내판의 전,후부에 대응하도록 형성하며, 상기 제1,2가동봉의 상,하부는 제1,2장공에 전후로 이동가능하게 각각 끼우고, 상기 제1,2가동봉의 하부에 고정되는 제1,2가동바는 양측 하부 안내판의 상부에 안착시킨 것이다.

또한 본 발명에서 상기 양측 후방 고정봉과 양측 제1가동봉의 상,하부 외측에는 제1스프링의 선,후단이 각각 연결되는 제1고정링을 각각 고정하고, 상기 양측 전방 고정봉과 양측 제2가동봉의 상,하부 외측에는 제2스프링의 선,후단이 각각 연결되는 제2고정링을 제1고정링과 높이를 달리하는 위치에 각각 고정한 것이다.

또한 본 발명에서 상기 고정핀은 상부가 뾰족한 톱니형으로 형성하여 고정바 및 제1,2가동바의 서로 마주하는 면 상부에 그 하단부를 각각 고정한 것이다.

또한 본 발명에서 상기 양측 상부 안내판의 중앙부에는 지지봉을 수평으로 고정하고, 상기 지지봉의 상부에 경사봉을 삼각형으로 연결하며, 상기 경사봉과 지지봉의 중앙에 걸고리의 하부를 수직으로 연결한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전착도장방법은, 전착도장용 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용하여 내부에 중공부가 형성된 피도물의 표면만을 전착도장하는 전착도장방법으로, 상기 피도물의 표면과 중공부에 부착된 기름 및 철분을 제거하는 탈지단계; 상기 피도물의 표면과 중공부로부터 탈지액을 제거하는 수세단계; 상기 피도물의 표면과 중공부에 활성을 부여하는 표면조정단계; 상기 피도물의 표면과 중공부에 상,하부노즐로 화성액을 각각 분사하여 피도물 전체에 인산염 피막을 형성하는 화성피막단계; 상기 피도물의 표면과 중공부에 부착된 인산염 피막액의 잔분을 제거하는 수세단계; 상기 피도물의 표면과 중공부를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물의 표면과 중공부에 수용성 방청제 피막을 형성하는 방청피막단계; 상기 피도물의 표면과 중공부에 부착된 방청제 피막맥의 잔분을 제거하는 수세단계; 상기 피도물의 표면과 중공부를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물의 고정홀을 행거의 고정바 및 제1,2가동바에 각각 고정된 고정핀에 끼워 수평으로 견고하게 고정하는 피도물고정단계; 상기 행거를 전착도료가 저장된 전착조에 수평으로 입수시켜 피도물의 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 전착도장하는 전착도장단계; 상기 전착도장 후 피도물의 표면에 잔존하는 전착도료를 세척하여 회수하는 UF수세단계; 상기 피도물의 표면을 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물에 열을 가하여 전착도장된 도막을 경화시키는 소부건조단계로 이루어지는 것이다.

본 발명의 전착도장용 행거 및 행거와 노즐분사방식 전처리설비를 이용한 전착도장방법에 따르면, 다수의 피도물이 수평으로 고정된 행거를 전착조에 수평으로 입수시키면, 피도물이 전착조에 수평으로 입수되면서 피도물의 중공부는 전착도료에 의해 입구가 밀폐된 속이 빈 중공상태를 유지하기 때문에, 중공부가 형성된 피도물을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부가 도장되지 않도록 표면만을 용이하게 부분도장할 수 있는 효과가 있다.

또한 피도물을 사용 용도에 적합하도록 내부를 제외한 표면만을 도장함으로써 후행되는 결합공정에서 피도물의 중공부 도막에 의해 결함이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전착도장용 행거의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전착도장용 행거의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 전착도장용 행거의 측면도.
도 4a,4b는 본 발명에 따른 행거의 요부 작용을 보인 평면부분확대도로서,
도 4a는 고정핀에 피도물을 고정하기 전 상태를 보인 평면도.
도 4b는 고정핀에 피도물의 고정홀을 끼워 고정한 상태를 보인 평면도.
도 5a,5b는 본 발명에 따른 행거의 요부 작용을 보인 측면부분확대도로서,
도 5a는 고정핀에 피도물을 고정하기 전 상태를 보인 측면도.
도 5b는 고정핀에 피도물의 고정홀을 끼워 고정한 상태를 보인 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 행거가 전착조에 입수된 상태를 보인 예시도.
도 7은 도 6의 "A"부 확대단면도.
도 8은 본 발명에 따른 피도물의 표면만을 도장하는 상태를 보인 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 전착도장방법을 보인 공정도.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전착도장용 행거는 도 1 내지 도 8에 도시되는 바와 같이, 내부에 중공부(11)가 형성된 피도물(10)의 표면만을 전착도장하도록 다수의 피도물(10)을 고정하여 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 입수되는 전착도장용 행거(100)로서, 상기 행거(100)는 양측 전방과 후방에 수직으로 각각 배치되는 고정봉(110); 상기 양측 전,후방 고정봉(110)의 상,하부에 수평으로 각각 고정되어 제1,2장공(121)(122)을 구비하는 안내판(120); 상기 양측 상,하부 안내판(120)의 제1,2장공(121)(122)에 제1,2스프링(S1)(S2)의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 제1,2가동봉(130)(140); 상기 양측 전,후방 고정봉(110)과 제1,2가동봉(130)(140)에 다단의 수평으로 각각 고정되는 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170); 상기 피도물(10)의 양측으로 형성된 고정홀(12)이 끼워지도록 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 등간격으로 각각 고정되어 피도물(10)을 유동 없이 수평으로 견고하게 고정하는 고정핀(180); 상기 양측 상부 안내판(120)의 상부에 경사봉(191)으로 각각 연결되어 걸고리(192)를 구비하는 걸이부(190)를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 피도물(10)은 일 예로 내부에 중공부(11)가 형성된 모터 케이스 등이 될 수 있다. 이때, 도 7에서와 같이 상기 피도물(10)의 중공부(11)에 상하로 관통된 축공(11a)은 전착도장을 수행하기 전에 미리 실리콘이나 고무 등의 밀폐부재(P)를 끼워 기밀하게 밀폐시킨다.

상기 전착조(20)에는 도 6에서와 같이 전착도료(21)가 저장되고 전원부와 연결되어 양극전류가 공급된다. 이때, 전착도장은 전착도료(21)에 피도물(10)을 입수시켜 피도물(10)의 표면을 도장하는 것으로서, 전착도장은 전기영동도장이라고 불리기도 한다. 따라서, 전착조(20)에는 전류가 흐름에 따라 피도물(10)을 도장할 수 있는 전착도료(21)가 저장된다. 즉, 상기 전착조(20)는 양극전류를 공급받아 피도물(10)이 음극전류를 띄게 함으로써, 음극전류가 흐르는 피도물(10)에 도장되는 전착도료(21)가 저장된다.

본 발명의 전착도장용 행거(100)는 내부에 중공부(11)가 형성된 피도물(10)을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부(11)가 도장되지 않도록 표면만을 부분도장하는 것으로, 이러한 본 발명의 전착도장용 행거(100)는 고정봉(110), 안내판(120), 제1,2스프링(S1)(S2), 제1,2가동봉(130)(140), 고정바(150), 제1,2가동바(160)(170), 고정핀(180) 및 걸이부(190)로 이루어진다.

상기 고정봉(110)은 행거(100)의 양측 전방과 후방에 수직으로 각각 배치되는 것으로, 이러한 고정봉(110)은 안내판(120)과 고정바(150)를 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 고정봉(110)은 도 1에서와 같이 행거(100)의 양측으로 4개가 설치된다.

상기 안내판(120)은 양측 전,후방 고정봉(110)의 상,하부에 수평으로 각각 고정되는 것으로, 이러한 안내판(120)에는 제1,2장공(121)(122)이 형성되고, 안내판(120)은 제1,2가동봉(130)(140)을 전후로 이동가능하게 지지하는 역할을 수행하며, 양측 상부 안내판(120)은 걸이부(190)를 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 안내판(120)은 도 1과 도 2에서와 같이 행거(100)의 양측 상,하부에 4개가 설치된다.

상기 제1가동봉(130)은 양측 상,하부 안내판(120)의 제1장공(121)에 제1스프링(S1)의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 것으로, 이러한 제1가동봉(130)은 제1가동바(160)를 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 도 1에서와 같이 상기 제1가동봉(130)은 행거(100)의 양측으로 2개가 설치되고, 상기 제1스프링(S1)은 행거(100)의 양측으로 4개가 설치된다.

상기 제2가동봉(140)은 양측 상,하부 안내판(120)의 제2장공(122)에 제2스프링(S2)의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 것으로, 이러한 제2가동봉(140)은 제2가동바(170)를 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 도 1에서와 같이 상기 제2가동봉(140)은 행거(100)의 양측으로 2개가 설치되고, 상기 제2스프링(S2)은 행거(100)의 양측으로 4개가 설치된다.

상기 고정바(150)는 양측 전,후방 고정봉(110)에 다단의 수평으로 각각 고정되는 것으로, 이러한 고정바(150)는 다수의 고정핀(180)과 피도물(10)을 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 고정바(150)는 그 양단이 양측 고정봉(110)에 용접으로 고정되는 것으로, 일 예에 따르면 이러한 고정바(150)는 도 1과 도 2에서와 같이 행거(100)의 전방과 후방에 각각 6단으로 12개가 설치될 수 있다.

상기 제1가동바(160)는 양측 제1가동봉(130)에 다단의 수평으로 고정되는 것으로, 이러한 제1가동바(160)는 다수의 고정핀(180)과 피도물(10)을 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 제1가동바(160)는 그 양단이 양측 제1가동봉(130)에 용접으로 고정되는 것으로, 일 예에 따르면 이러한 제1가동바(160)는 도 1에서와 같이 행거(100)의 대략 중앙부 전방에 고정바(150)와 마주하도록 6단으로 6개가 설치될 수 있다.

상기 제2가동바(170)는 양측 제2가동봉(140)에 다단의 수평으로 고정되는 것으로, 이러한 제2가동바(170)는 다수의 고정핀(180)과 피도물(10)을 지지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 제2가동바(170)는 그 양단이 양측 제2가동봉(140)에 용접으로 고정되는 것으로, 일 예에 따르면 이러한 제2가동바(170)는 도 1에서와 같이 행거(100)의 대략 중앙부 후방에 고정바(150)와 마주하도록 6단으로 6개가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 고정바(150)와 제1,2가동바(160)(170)는 상술한 바와 같이 6단으로 설치함이 바람직하지만, 필요에 따라서는 6단 이하 또는 6단 이상으로 설치할 수도 있는 것임을 밝혀둔다. 한편, 상기 고정바(150)와 제1가동바(160) 및 제2가동바(170)는 'ㄷ'형이나 'ㅁ'형 등으로 형성될 수 있다.

상기 고정핀(180)은 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 다수 개가 등간격으로 각각 배치되도록 용접으로 고정되는 것으로, 이러한 고정핀(180)에는 피도물(10)의 양측으로 형성된 고정홀(12)이 끼워지고, 고정핀(180)은 피도물(10)을 유동 없이 수평으로 견고하게 고정하는 역할을 수행한다. 이때, 일 예에 따르면 상기 고정핀(180)은 도 1과 도 2에서와 같이 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 8개가 각각 설치될 수 있다. 따라서, 상기 전방 고정바(150)와 제1가동바(160) 사이에 8개의 피도물(10)이 6단으로 고정될 수 있고, 상기 후방 고정바(150)와 제2가동바(170) 사이에 8개의 피도물(10)이 6단으로 고정될 수 있다.

여기서, 상기 고정핀(180)은 상술한 바와 같이 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 8개를 각각 설치함이 바람직하지만, 필요에 따라서는 8개 이하 또는 8개 이상으로 설치할 수도 있는 것임을 밝혀둔다.

상기 걸이부(190)는 양측 상부 안내판(120)의 상부에 경사봉(191)으로 각각 연결되는 것으로, 이러한 걸이부(190)의 상부에는 걸고리(192)가 형성된다. 이때, 상기 걸이부(190)의 걸고리(192)를 전착도장용 거치대(미도시)에 연결하여 도 6에서와 같이 행거(100)를 전착조(20)에 입수시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 도 1과 도 2에서와 같이 상기 고정봉(110)의 상,하부는 안내판(120)을 관통하도록 고정되고, 상기 제1,2장공(121)(122)은 안내판(120)의 전,후부에 대응하도록 형성되며, 상기 제1,2가동봉(130)(140)의 상,하부는 제1,2장공(121)(122)에 전후로 이동가능하게 각각 끼워지고, 상기 제1,2가동봉(130)(140)의 하부에 고정되는 제1,2가동바(160)(170)는 양측 하부 안내판(120)의 상부에 안착된다.

상기 안내판(120)의 전,후방에는 고정봉(110)이 끼워지는 구멍이 각각 형성되고, 상기 고정봉(110)은 안내판(120)의 구멍에 각각 끼워진 상태에서 간단하게 용접으로 고정된다. 한편, 상기 제1,2가동봉(130)(140)의 하부에 고정되는 제1,2가동바(160)(170)는 양측 하부 안내판(120)의 상부에 안착되기 때문에, 제1,2가동봉(130)(140)이 하부로 처지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면 도 1과 도 3에서와 같이 상기 양측 후방 고정봉(110)과 양측 제1가동봉(130)의 상,하부 외측에는 제1스프링(S1)의 선,후단이 각각 연결되는 제1고정링(R1)이 각각 고정되고, 상기 양측 전방 고정봉(110)과 양측 제2가동봉(140)의 상,하부 외측에는 제2스프링(S2)의 선,후단이 각각 연결되는 제2고정링(R2)이 제1고정링(R1)과 높이를 달리하는 위치에 각각 고정된다. 이때, 상기 후방 고정봉(110)과 제1가동봉(130)에는 제1고정링(R1)이 고정되므로 제1스프링(S1)의 선,후단에 형성된 걸고리를 제1고정링(R1)에 간단하게 끼워서 고정할 수 있고, 상기 전방 고정봉(110)과 제2가동봉(140)에는 제2고정링(R2)이 고정되므로 제2스프링(S2)의 선,후단에 형성된 걸고리를 제2고정링(R2)에 간단하게 끼워서 고정할 수 있다.

상기 제1스프링(S1)은 양측 제1가동봉(130)을 후방으로 당기는 역할을 수행하고, 상기 제2스프링(S2)은 양측 제2가동봉(140)을 전방으로 당기는 역할을 수행한다. 이때, 평상시 전방 고정바(150)와 제1가동바(160)에 고정된 고정핀(180) 사이 간격 및 후방 고정바(150)와 제2가동바(170)에 고정된 고정핀(180) 사이 간격은 도 4a,4b와 도 5a,5b에서와 같이 피도물(10)의 양측 고정홀(12) 사이 간격보다 크기 때문에, 피도물(10)의 고정홀(12)을 고정핀(180)에 고정할 경우에는 반드시 제1,2가동바(160)(170)를 서로 마주하는 고정바(150)측으로 각각 당긴 상태에서, 도 4b와 도 5b에서와 같이 전방 고정바(150)와 제1가동바(160) 및 후방 고정바(150)와 제2가동바(170)의 고정핀(180)에 피도물(10)의 양측 고정홀(12)을 각각 끼워서 고정해야 한다. 한편, 피도물(10)의 고정홀(12)을 고정핀(180)에 끼워 고정한 후 손을 놓으면 제1,2스프링(S1)(S2)의 복원력에 의해 제1,2가동바(160)(170)에는 원상태로 이동하려는 탄력이 부여되고, 이에 의해 피도물(10)의 양측 고정홀(12)을 고정핀(180)이 팽팽하게 당기면서 탄력적으로 고정하기 때문에, 피도물(10)은 유동 없이 수평으로 견고하게 고정된다.

본 발명에 따르면 상기 고정핀(180)은 상부가 뾰족한 톱니형으로 형성되어 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)의 서로 마주하는 면 상부에 그 하단부가 각각 용접으로 고정된다.

상기 고정핀(180)은 톱니형으로 형성되므로 피도물(10)의 고정홀(12)을 용이하게 끼울 수 있는 동시에 피도물(10)의 유동을 방지할 수 있고, 상기 고정핀(180)은 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)의 서로 마주하는 면 상부에 그 하단부가 각각 고정되므로 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)과 피도물(10) 사이 접촉면적을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 양측 상부 안내판(120)의 중앙부에는 지지봉(193)이 수평으로 고정되고, 상기 지지봉(193)의 상부에 경사봉(191)이 삼각형으로 연결되며, 상기 경사봉(191)과 지지봉(193)의 중앙에 걸고리(192)의 하부가 수직으로 연결된다. 이때, 상기 양측 상부 안내판(120)의 중앙부에 지지봉(193)이 수평으로 고정되므로 행거(100)의 수평을 유지할 수 있고, 상기 경사봉(191)과 지지봉(193)의 중앙부에 걸고리(192)의 하부가 수직으로 연결되므로 행거(100)를 전착조(20)에 수평상태로 안정감 있게 입수시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전착도장용 행거(100)에 따르면 도 4b,5b와 도 6에서와 같이 전방 고정바(150)와 제1가동바(160) 및 후방 고정바(150)와 제2가동바(170)의 고정핀(180)에 피도물(10)의 고정홀(12)을 끼워서 수평으로 유동 없이 견고하게 고정한 후, 다수의 피도물(10)이 수평으로 고정된 행거(100)를 도 6에서와 같이 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시키면, 도 7에서와 같이 피도물(10)이 전착조(20)에 수평으로 입수되면서 피도물(10)의 중공부(11)는 전착도료(21)에 의해 입구가 밀폐되고, 이에 의해 피도물(10)의 중공부(11)는 전착도료(21)에 의해 입구가 밀폐된 속이 빈 중공상태를 그대로 유지하기 때문에, 이와 같은 상태에서 전착도장을 수행하면 전착도료(21)가 피도물(10)의 중공부(11)로 유입되지 않으므로 피도물(10)의 중공부(11)는 도장이 되지 않고 피도물(10)의 표면만 도장이 된다.

즉, 본 발명에 따르면 도 8에서와 같이 내부에 중공부(11)가 형성된 모터 케이스 등의 피도물(10)을 전착도료(21)에 수평으로 입수시키면, 피도물(10)은 자중에 의해 전착도료(21) 속으로 수평상태로 하강하면서 입수되고, 이 과정에서 피도물(10)의 내부 중공부(11)에는 공기층이 형성되기 때문에, 이러한 공기층에 의해 전착도료(21)는 중공부(11)의 하부 입구까지만 유입되고 더 이상 중공부(11)의 내부로는 유입되지 않는다. 따라서, 이 상태에서 전착도장을 수행하면 공기층에 의해 전착도료(21)와 접촉되지 않은 중공부(11)는 도장이 되지 않고, 전착도료(21)와 접촉된 상태를 유지하는 피도물(10)의 표면만 도장이 되기 때문에, 도 8에서와 같이 피도물(10)의 표면에만 균일한 두께로 도막(13)이 형성된다.

한편, 본 발명의 전착도장방법은 도 9에 도시되는 바와 같이, 상기 전착도장용 행거(100)와 노즐분사방식 전처리설비를 이용하여 내부에 중공부(11)가 형성된 피도물(10)의 표면만을 전착도장하는 전착도장방법으로, 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 기름 및 철분을 제거하는 탈지단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)로부터 탈지액을 제거하는 수세단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 활성을 부여하는 표면조정단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 상,하부노즐로 화성액을 각각 분사하여 피도물(10) 전체에 인산염 피막을 형성하는 화성피막단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 인산염 피막액의 잔분을 제거하는 수세단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 수용성 방청제 피막을 형성하는 방청피막단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 방청제 피막맥의 잔분을 제거하는 수세단계; 상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물(10)의 고정홀(12)을 행거(100)의 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 각각 고정된 고정핀(180)에 끼워 수평으로 견고하게 고정하는 피도물고정단계; 상기 행거(100)를 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시켜 피도물(10)의 중공부(11)가 도장되지 않도록 표면만을 전착도장하는 전착도장단계; 상기 전착도장 후 피도물(10)의 표면에 잔존하는 전착도료를 세척하여 회수하는 UF수세단계; 상기 피도물(10)의 표면을 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계; 상기 피도물(10)에 열을 가하여 전착도장된 도막을 경화시키는 소부건조단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 탈지단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착되어 있는 기름 및 철분 등을 제거하는 단계로, 이러한 탈지단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 쇳가루 등의 큰 이물질을 제거하고 오일류 등을 연화하는 탕세단계와, 방청 혹은 프레스 성형성을 위해 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 도포되어 있는 각종 오일류나 먼지 등을 계면활성제를 이용하여 제거하는 예비탈지단계를 포함할 수 있다.

상기 수세단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)로부터 탈지액을 제거하는 수세 공정이다.

상기 표면조정단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 활성을 부여하여 인산피막 입자의 형성을 치밀하고 빠르게 하는 단계로, 이러한 표면조정단계는 탈지단계를 거치면서 공기 중에 노출된 피도물(10)의 표면과 중공부(11)는 활성점을 거의 잃게 되어 좋은 화성피막을 얻기 어려우므로, 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 자유에너지를 부여하여 활성점의 수를 증가시켜 화성처리시에 미세하고 균일한 결정의 피막을 유도한다.

상기 화성피막단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 상,하부노즐로 화성액을 각각 분사하여 피도물(10) 전체에 인산염 피막을 형성하여 도막의 내식성 및 밀착성을 부여하는 단계로, 이러한 화성피막단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 특정조건으로 조성된 화성액에 접촉시켜 일어나는 화학반응에 의해 생성된 부식 생성물을 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 고착시키고, 부식 생성물의 물리적, 화학적 성질을 이용하여 전착 도막의 부착력 및 내부식성을 부여한다.

본 발명에 따른 화성피막단계는 전처리설비 내의 상,하부배관설비, 즉 상,하부노즐을 통해 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 화성액을 직접 분사하는 노즐분사방식으로 이루어지기 때문에, 피도물(10)의 표면과 중공부(11) 전체에 인산염 피막을 형성할 수 있다. 이때, 상기 전처리설비 내의 상부와 하부에는 화성액을 공급하는 상,하부배관설비가 각각 설치될 수 있고, 상기 상,하부배관설비 사이에는 다수의 피도물(10)을 지지하는 컨베이어가 배치될 수 있으며, 상기 상부배관설비에는 피도물(10)의 표면에 화성액을 직접 분사하는 다수의 상부노즐이 설치될 수 있고, 상기 하부배관설비에는 피도물(10)의 중공부(11)에 화성액을 직접 분사하는 다수의 하부노즐이 설치될 수 있다.

여기서, 종래에는 제품을 탱크에 디핑하는 방식으로 화성피막을 형성하였기 때문에, 구조적으로 제품의 디핑시 제품의 내부에는 공기층이 형성되고, 이러한 공기층에 의해 제품의 내부에는 화성피막이 형성되지 않기 때문에, 제품의 내부에 화성피막이 형성되지 않는 경우에는 내부가 도장이 되지 않은 형태의 제품을 만들 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면 노즐분사방식 전처리설비를 이용하여 피도물(10)의 표면과 중공부(11) 전체에 화성피막을 형성할 수 있기 때문에, 내부가 도장이 되지 않은 형태의 제품을 만들 수 있다.

이와 같이 종래에는 디핑을 하므로 제품의 내부에 공기층이 형성되어 제품의 내부에는 화성피막을 형성시키기 못하기 때문에, 내부가 도장이 안되는 형태의 제품을 만들 수가 없다. 즉, 화성피막은 도장이 된 부위의 도장 밀착성을 증대시키고, 또한 화성피막은 도장이 안되는 부위의 부식을 방지하는 기능을 수행하기 때문에, 모든 전착도장품은 화성피막이 입혀지지 않는 상태에서는 전착도장을 할 수 없다. 그 이유는 화성피막이 처리되지 않은 제품은 모두 불량이기 때문이다. 그러나, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 피도물(10)의 표면과 중공부(11) 전체에 화성피막이 형성되므로 전착도장을 할 수 있다.

상기 수세단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 인산염 피막액의 잔분을 제거하는 1차수세 공정이다.

상기 순수세단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 2차수세 공정이다.

상기 방청피막단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 수용성 방청제 피막을 형성하는 단계로, 이러한 방청피막단계는 수세단계와 순수세단계를 거치면서 공기 중에 노출된 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부식이 발생할 수 있으므로, 전착도장 전 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 수용성 방청제 피막을 형성하여 부식발생을 방지하고, 이를 통해 피도물(10)의 내구성을 향상시킨다.

상기 수세단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 방청제 피막맥의 잔분을 제거하는 1차수세 공정이다.

상기 순수세단계는 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 2차수세 공정이다.

상기 피도물고정단계는 피도물(10)의 고정홀(12)을 행거(100)의 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 각각 고정된 고정핀(180)에 끼워 수평으로 견고하게 고정하는 단계로, 이러한 피도물고정단계는 도 4b,5b와 도 6에서와 같이 상기 전방 고정바(150)와 제1가동바(160) 및 후방 고정바(150)와 제2가동바(170)의 고정핀(180)에 피도물(10)의 고정홀(12)을 끼워서 수평으로 유동 없이 견고하게 고정한 후, 다수의 피도물(10)이 수평으로 고정된 행거(100)를 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시키기 전의 공정이다.

상기 전착도장단계는 행거(100)를 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시켜 피도물(10)의 중공부(11)가 도장되지 않도록 표면만을 전착도장하는 단계로, 이러한 전착도장단계에서 다수의 피도물(10)이 수평으로 고정된 행거(100)를 도 6에서와 같이 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시키면, 피도물(10)이 전착조(20)에 수평으로 입수되면서 피도물(10)의 중공부(11)는 전착도료(21)에 의해 입구가 밀폐되고, 이에 의해 도 7에서와 같이 피도물(10)의 중공부(11)는 전착도료(21)에 의해 입구가 밀폐된 속이 빈 중공상태를 그대로 유지하기 때문에, 이와 같은 상태에서 전착도장을 수행하면 전착도료(21)가 피도물(10)의 중공부(11)로 유입되지 않으므로 피도물(10)의 중공부(11)는 도장이 되지 않고 피도물(10)의 표면만 도장이 된다. 따라서, 도 8에서와 같이 전착도료(21)와 접촉된 상태를 유지하는 피도물(10)의 표면만 도장이 되므로 피도물(10)의 표면에는 균일한 두께로 도막(13)이 형성된다. 이때, 본 발명에 따르면 상술한 바와 같이 화성피막단계에서는 노즐분사방식 전처리설비를 이용하여 피도물(10)의 표면과 중공부(11) 전체에 화성피막을 형성할 수 있기 때문에, 내부가 도장이 되지 않은 형태의 제품을 만들 수 있다.

여기서, 상기 전착도장단계는 피도물(10)을 (-)전극으로 연결하고, 전착조(20)를 (+)전극으로 연결하거나 (-)전극을 전착조(20) 내에 설치하며, 상기 전착조(20)에 전착도료(21)를 넣고 직류전류를 흘려보냄으로써 수중에 분산되어 있는 전착도료의 미립자와 피도물(10)간에 전기적인 힘에 의한 인력이 작용하여 석출되어 도막이 형성되며, 실제 여러 반응이 일어나지만 가장 주요한 전기분해반응, 전기영동반응, 전기석출반응, 전기삼투반응이며, 이는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 UF수세단계는 전착도장 후 피도물(10)의 표면에 잔존하는 전착도료를 세척하여 전착탱크로 전착도료를 회수하는 단계로, 이러한 UF수세단계는 1차 UF수세단계, 2차 UF수세단계, 3차 UF수세단계를 포함할 수 있다.

상기 순수세단계는 피도물(10)의 표면을 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세 공정이다.

상기 소부건조단계는 피도물(10)에 열을 가하여 전착도장된 도막을 경화시키는 소부건조 공정이다.

따라서 이러한 본 발명은 다수의 피도물(10)이 수평으로 고정된 행거(100)를 전착조(20)에 수평으로 입수시키면, 피도물(10)이 전착조(20)에 수평으로 입수되면서 피도물(10)의 중공부(11)는 전착도료(21)에 의해 입구가 밀폐된 속이 빈 중공상태를 유지하기 때문에, 중공부(11)가 형성된 피도물(10)을 전착도장할 때 제품의 용도에 따라서 중공부(11)가 도장되지 않도록 표면만을 용이하게 부분도장할 수 있는 장점이 있다.

또한 이러한 본 발명은 피도물(10)을 사용 용도에 적합하도록 내부를 제외한 표면만을 도장함으로써 후행되는 결합공정에서 피도물(10)의 중공부(11) 도막에 의해 결함이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

10 : 피도물 11 : 중공부
12 : 고정홀 20 : 전착조
21 : 전착도료 100 : 행거
110 : 고정봉 120 : 안내판
121 : 제1장공 122 : 제2장공
130 : 제1가동봉 140 : 제2가동봉
150 : 고정바 160 : 제1가동바
170 : 제2가동바 180 : 고정핀
190 : 걸이부 191 : 경사봉
192 : 걸고리 193 : 지지봉
S1 : 제1스프링 S2 : 제2스프링
R1 : 제1고정링 R2 : 제2고정링

Claims (6)

1. 내부에 중공부(11)가 형성된 피도물(10)의 표면만을 전착도장하도록 다수의 피도물(10)을 고정하여 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 입수되는 전착도장용 행거(100)로서,
   상기 행거(100)는 양측 전방과 후방에 수직으로 각각 배치되는 고정봉(110);
   상기 양측 전,후방 고정봉(110)의 상,하부에 수평으로 각각 고정되어 제1,2장공(121)(122)을 구비하는 안내판(120);
   상기 양측 상,하부 안내판(120)의 제1,2장공(121)(122)에 제1,2스프링(S1)(S2)의 탄력을 받도록 전후로 이동가능하게 수직으로 각각 설치되는 제1,2가동봉(130)(140);
   상기 양측 전,후방 고정봉(110)과 제1,2가동봉(130)(140)에 다단의 수평으로 각각 고정되는 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170);
   상기 피도물(10)의 양측으로 형성된 고정홀(12)이 끼워지도록 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 등간격으로 각각 고정되어 피도물(10)을 유동 없이 수평으로 견고하게 고정하는 고정핀(180);
   상기 양측 상부 안내판(120)의 상부에 경사봉(191)으로 각각 연결되어 걸고리(192)를 구비하는 걸이부(190)를 포함하는 전착도장용 행거.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정봉(110)의 상,하부는 안내판(120)을 관통하도록 고정되고, 상기 제1,2장공(121)(122)은 안내판(120)의 전,후부에 대응하도록 형성되며, 상기 제1,2가동봉(130)(140)의 상,하부는 제1,2장공(121)(122)에 전후로 이동가능하게 각각 끼워지고, 상기 제1,2가동봉(130)(140)의 하부에 고정되는 제1,2가동바(160)(170)는 양측 하부 안내판(120)의 상부에 안착되는 것을 특징으로 하는 전착도장용 행거.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 양측 후방 고정봉(110)과 양측 제1가동봉(130)의 상,하부 외측에는 제1스프링(S1)의 선,후단이 각각 연결되는 제1고정링(R1)이 각각 고정되고, 상기 양측 전방 고정봉(110)과 양측 제2가동봉(140)의 상,하부 외측에는 제2스프링(S2)의 선,후단이 각각 연결되는 제2고정링(R2)이 제1고정링(R1)과 높이를 달리하는 위치에 각각 고정된 것을 특징으로 하는 전착도장용 행거.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정핀(180)은 상부가 뾰족한 톱니형으로 형성되어 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)의 서로 마주하는 면 상부에 그 하단부가 각각 고정된 것을 특징으로 하는 전착도장용 행거.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 양측 상부 안내판(120)의 중앙부에는 지지봉(193)이 수평으로 고정되고, 상기 지지봉(193)의 상부에 경사봉(191)이 삼각형으로 연결되며, 상기 경사봉(191)과 지지봉(193)의 중앙에 걸고리(192)의 하부가 수직으로 연결된 것을 특징으로 하는 전착도장용 행거.
6. 제 1 항의 전착도장용 행거(100)와 노즐분사방식 전처리설비를 이용하여 내부에 중공부(11)가 형성된 피도물(10)의 표면만을 전착도장하는 전착도장방법으로,
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 기름 및 철분을 제거하는 탈지단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)로부터 탈지액을 제거하는 수세단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 활성을 부여하는 표면조정단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 상,하부노즐로 화성액을 각각 분사하여 피도물(10) 전체에 인산염 피막을 형성하는 화성피막단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 인산염 피막액의 잔분을 제거하는 수세단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 수용성 방청제 피막을 형성하는 방청피막단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)에 부착된 방청제 피막맥의 잔분을 제거하는 수세단계;
   상기 피도물(10)의 표면과 중공부(11)를 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계;
   상기 피도물(10)의 고정홀(12)을 행거(100)의 고정바(150) 및 제1,2가동바(160)(170)에 각각 고정된 고정핀(180)에 끼워 수평으로 견고하게 고정하는 피도물고정단계;
   상기 행거(100)를 전착도료(21)가 저장된 전착조(20)에 수평으로 입수시켜 피도물(10)의 중공부(11)가 도장되지 않도록 표면만을 전착도장하는 전착도장단계;
   상기 전착도장 후 피도물(10)의 표면에 잔존하는 전착도료를 세척하여 회수하는 UF수세단계;
   상기 피도물(10)의 표면을 순수로 세척하여 잡이온을 제거하는 순수세단계;
   상기 피도물(10)에 열을 가하여 전착도장된 도막을 경화시키는 소부건조단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전착도장방법.

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