KR102130346B1 - Coating method of spray surface - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 용사 표면의 코팅 방법은, 모재의 표면에 용융상태로 가열시킨 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층을 형성하는 단계; 상기 용사층을 가공에 의해 평탄화하는 단계; 및 상기 평탄화된 용사층 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 용사층 표면을 평탄화시킨 후 그 위에 코팅층을 형성함으로써 용사층 간극 사이로 침투하는 코팅재의 흡수량을 감소시켜 코팅층의 두께를 얇게 구현할 수 있으면서 균일한 코팅이 가능한 효과가 있다.
The disclosed method for coating a sprayed surface according to the present invention comprises: accelerating the sprayed material particles heated in a molten state on the surface of a base material with compressed air or gas to form a sprayed layer; Planarizing the sprayed layer by processing; And forming a coating layer on the flattened thermal spray layer.
According to the present invention, by flattening the surface of the sprayed layer so that the gap between the particles of the sprayed material is reduced, and forming a coating layer thereon, the absorption amount of the coating material penetrating between the sprayed layer gaps is reduced, so that the thickness of the coating layer can be realized thin and uniform coating is achieved. There is a possible effect.

Description

용사 표면의 코팅 방법 {COATING METHOD OF SPRAY SURFACE}Coating method of spraying surface {COATING METHOD OF SPRAY SURFACE}

본 발명은 용사 표면의 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모재 표면에 형성된 용사층을 평탄화하여 얇고 균일한 코팅이 가능한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for coating a sprayed surface, and more particularly, to a method in which a thin and uniform coating is possible by flattening a sprayed layer formed on a surface of a base material.

일반적으로 용사코팅은 모재의 손상이나 변형 없이 성능을 향상시키는 표면개질 기술의 하나로서, 화염이나 플라즈마 등 고온의 열원을 발생시키는 용사장치에 분말 또는 와이어 형태의 용사재료를 주입하여 용융 또는 반용융 상태로 변화시킨 후 고속으로 모재 표면에 충돌, 적층시켜 피막층을 형성하는 기술이다.In general, thermal spray coating is one of the surface modification technologies that improves performance without damaging or deforming the base material, and melt or semi-melt state by injecting powder or wire spray material into a spray device that generates a high temperature heat source such as flame or plasma. It is a technology to form a coating layer by colliding and stacking on the surface of a base material at high speed after changing to.

이러한, 용사코팅은 초기에는 주로 군사용 설비, 항공 및 발전설비 등과 같이 특수한 분야에서만 사용되어 적용범위가 한정되어 있었으나, 최근 일반산업의 발전과 더불어 내마모, 내열, 방식, 방청, 절연, 전도, 육성 및 특수한 기능성 부여 등에 대한 필요성이 증대됨에 따라 적용의 폭이 확대되고 있다.In the beginning, thermal spray coating was mainly used only in special fields such as military facilities, aviation and power generation facilities, but the scope of application was limited, but with the development of the general industry in recent years, abrasion resistance, heat resistance, corrosion prevention, insulation, conduction, and development And as the necessity for granting special functionality increases, the range of application is expanding.

특히, 용사 코팅시 상황에 따라서 용사면에 코팅을 하게 되는데, 용사코팅층 상에 후처리 코팅층을 형성하는 방법과 관련된 기술이 한국공개특허 제2011-0077366호에 제안된 바 있다.Particularly, when spraying, the coating is applied to the sprayed surface depending on the situation. A technique related to a method of forming a post-treatment coating layer on the sprayed coating layer has been proposed in Korean Patent Publication No. 2011-0077366.

특허문헌 1은 소둔롤의 표면에 용사코팅층을 형성한 상태에서 용사코팅층에 습식코팅 후 열처리하여 후처리 코팅층을 형성하는 소둔롤의 표면처리 방법 및 표면 처리된 소둔이 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a surface treatment method and annealing of a surface treatment of an annealing roll forming a post-treatment coating layer by wet heat treatment after wet coating on the thermal spray coating layer in a state in which a thermal spray coating layer is formed on the surface of the annealing roll.

그러나 특허문헌 1은 용사코팅층 상에 후처리 코팅층을 형성하는 경우 용사코팅층의 간극에 코팅층 물질이 흡수되면서 그 부위에선 코팅되지 않으므로 코팅이 균일하게 수행되지 못하는 문제점이 있다.However, Patent Document 1 has a problem in that when the post-treatment coating layer is formed on the thermal spray coating layer, the coating layer material is absorbed into the gap of the thermal spray coating layer and is not coated at the site, so that the coating is not uniformly performed.

한국공개특허 제2011-0077366호(공개일: 2011.07.07.)Korean Patent Publication No. 2011-0077366 (Publication date: 2011.07.07.)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 용사층 표면을 평탄화시킨 후 그 위에 코팅층을 형성함으로써 용사층 간극 사이로 침투하는 코팅재의 흡수량을 감소시켜 코팅층의 두께를 얇게 구현할 수 있으면서 균일한 코팅이 가능한 용사 표면의 코팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above points, and the problem of the present invention is that of the coating material penetrating between the spray layer gaps by flattening the surface of the spray layer so as to reduce the gap of the spray material particles and forming a coating layer thereon. It is an object of the present invention to provide a coating method of a sprayed surface capable of uniform coating while reducing the amount of absorption to realize a thin coating layer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용사 표면의 코팅 방법은, 모재의 표면에 용융상태로 가열시킨 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층을 형성하는 단계; 상기 용사층을 가공에 의해 평탄화하는 단계; 및 상기 평탄화된 용사층 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a method of coating a sprayed surface according to the present invention comprises: accelerating the sprayed material particles heated in a molten state on the surface of a base material with compressed air or gas to form a sprayed layer; Planarizing the sprayed layer by processing; And forming a coating layer on the flattened thermal spray layer.

상기 용사층 평탄화 단계는 사포 가공 또는 샌딩 가공 또는 연삭 가공 중 어느 하나의 가공으로 구현할 수 있다.The step of flattening the sprayed layer may be implemented by sanding or sanding or grinding.

상기 용사층 형성 단계는 아크 용사, 플라즈마 용사, 플레임 용사 및 HVOF 용사 중 어느 하나의 방식에 의해 구현될 수 있다.The spraying layer forming step may be implemented by any one of arc spraying, plasma spraying, flame spraying and HVOF spraying.

상기 코팅층 형성 단계 수행시 상기 코팅층은 하도 코팅층 및 상도 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 모재의 표면의 산화 피막층 제거 및 표면을 거칠게 하여 표면 조도층을 형성하는 단계; 상기 표면 조도층의 표면에 용융상태로 가열시킨 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층을 형성하는 단계; 상기 용사층을 가공에 의해 평탄화하는 단계; 및 상기 평탄화된 용사층 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 용사층 형성 단계 수행시 에어압 또는 가스압을 중기 대비 초기와 후기에 좀 더 강하게 분사하여 분사 초기와 후기에 입자를 미세하게 구현 가능하고, 상기 용사층 평탄화 단계는 사포 가공 또는 샌딩 가공 중 어느 하나의 가공으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 철판 모재의 표면의 산화 피막층 제거 및 표면을 거칠게 하여 표면 조도층을 형성하는 단계; 상기 표면 조도층의 표면에 용융상태로 가열시킨 알루미늄 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층을 형성하는 단계; 상기 용사층을 알루미늄 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 가공에 의해 평탄화하는 단계; 및 상기 평탄화된 용사층 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 용사층 형성 단계 수행시 에어압 또는 가스압을 중기 대비 초기와 후기에 강하게 공급하여 분사 초기와 후기에 용사재료 입자를 중기의 용사재료 입자보다 미세하게 하면서 분사 초기와 후기에 용사재료 입자에 의한 간극이 분사 중기의 용사재료 입자에 의한 간극보다 작아지게 하고, 상기 용사층 평탄화 단계는 사포 가공 또는 샌딩 가공 중 어느 하나로 구현할 수 있다.
When performing the forming of the coating layer, the coating layer may include a primer coating layer and a top coating layer.
In addition, the present invention, removing the oxide layer on the surface of the base material and roughening the surface to form a surface roughness layer; Forming a thermal spray layer by accelerating the thermal spray material particles heated in a molten state on the surface of the surface roughness layer with compressed air or gas; Planarizing the sprayed layer by processing; And forming a coating layer on the surface of the flattened sprayed layer. When performing the sprayed layer forming step, air pressure or gas pressure is sprayed more strongly in the early and late stages compared to the mid-term to realize fine particles in the early and late stages of spraying. It is possible, and the step of flattening the sprayed layer may be implemented by either sanding or sanding.
In addition, the present invention, removing the oxide film layer on the surface of the iron plate base material and roughening the surface to form a surface roughness layer; Forming a sprayed layer by accelerating the aluminum sprayed material particles heated in a molten state on the surface of the surface roughness layer with compressed air or gas; Planarizing the sprayed layer by processing such that the gap between the particles of the aluminum sprayed material is reduced; And forming a coating layer on the surface of the flattened sprayed layer. When performing the forming of the sprayed layer, air or gas pressure is strongly supplied in the early and late stages compared to the middle period to spray the spray material particles in the early and late stages of spraying. While making the particles finer than the material particles, the gap due to the sprayed material particles in the initial and late spraying stages is smaller than the gap caused by the sprayed material particles in the middle of spraying, and the step of flattening the sprayed layer can be implemented by either sanding or sanding.

본 발명에 의하면, 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 용사층 표면을 평탄화시킨 후 그 위에 코팅층을 형성함으로써 용사층 간극 사이로 침투하는 코팅재의 흡수량을 감소시켜 코팅층의 두께를 얇게 구현할 수 있으면서 균일한 코팅이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, by flattening the surface of the sprayed layer so that the gap between the particles of the sprayed material is reduced, and forming a coating layer thereon, the absorption amount of the coating material penetrating between the sprayed layer gaps is reduced, so that the thickness of the coating layer can be realized thin and uniform coating is achieved. There is a possible effect.

도 1은 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3은 도 2의 A 확대도이다.
도 4는 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법 구현시 용사층 평탄화 단계를 수행하지 않은 경우와, 수행한 경우에 따른 코팅면의 표면 조도 검사 및 코팅 완료된 제품을 나타낸 이미지이다.
1 is a block diagram showing a method of coating a spray surface according to the present invention.
2 is a process chart showing a coating method of the thermal spraying surface according to the present invention.
3 is an enlarged view of A in FIG. 2.
FIG. 4 is an image showing a case where a spraying layer flattening step is not performed when implementing the coating method of the sprayed surface according to the present invention, and the surface roughness inspection and coating finished product according to the case performed.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 용사 표면의 코팅 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a method of coating a sprayed surface according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법을 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법을 나타내는 공정도이고, 도 3은 도 2의 A 확대도이며, 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법 구현시 용사층 평탄화 단계를 수행하지 않은 경우와, 수행한 경우에 따른 코팅면의 표면 조도 검사 및 코팅 완료된 제품을 나타낸 이미지이다.1 is a block diagram showing a method of coating a spray surface according to the present invention, FIG. 2 is a process diagram showing a method of coating a spray surface according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 2A, This is an image showing the case where the spraying layer flattening step is not performed when implementing the coating method of the sprayed surface by, and the surface roughness inspection of the coated surface according to the performed case and the finished product.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법은 용사층 형성 단계(S10), 용사층 평탄화 단계(S20) 및 코팅 단계(S30)를 포함한다.1 to 3, the coating method of the sprayed surface according to the present invention includes a sprayed layer forming step (S10), a sprayed layer flattening step (S20) and a coating step (S30).

한편, 용사층 형성 단계(S10) 수행 전에 표면 세정 단계 및 표면 조도층 형성 단계가 선행된다.On the other hand, before performing the sprayed layer forming step (S10), a surface cleaning step and a surface roughness layer forming step are preceded.

표면 세정 단계는 철판 모재(100)의 표면을 세정하여 표면에 잔류하는 기름 및 이물질 등을 제거하는 단계이다.The surface cleaning step is a step of cleaning the surface of the iron plate base material 100 to remove oil and foreign substances remaining on the surface.

즉, 표면 세정 단계는 철판 모재(100)의 표면에 기름 등의 오염물질이 잔류하게 되면 후공정인 용사층(120)에 영향을 주게 되고, 철판 모재(100)와 용사층(120) 간의 밀착력 저하에 따른 용사층(120)의 박리현상이 일어나므로 이를 방지하기 위해 수행된다.That is, in the surface cleaning step, when contaminants, such as oil, remain on the surface of the iron plate base material 100, it affects the thermal spray layer 120, which is a post process, and the adhesion between the iron plate base material 100 and the spray layer 120. It is performed to prevent the peeling phenomenon of the thermal spray layer 120 due to degradation.

표면 조도층 형성 단계는 철판 모재(100)의 표면을 산화알루미나로 블라스팅(Blasting)하여 산화 피막층 제거 및 표면 조도층(110)을 형성하기 위한 전처리 샌딩 단계이다.The surface roughness layer forming step is a pretreatment sanding step for removing the oxide layer and forming the surface roughness layer 110 by blasting the surface of the iron plate base material 100 with alumina oxide.

일반적으로 철판은 제조 과정에서 표면이 산화 피막층으로 덮여 있다. 이는 녹이 덜 슬도록 하기 위해서인데, 표면 조도층 형성 단계에서 산화알루미나에 의해 산화 피막층 제거와 표면을 거칠게 하여 표면 조도층(110)을 형성하는 것이다.In general, the surface of the iron plate is covered with an oxide layer in the manufacturing process. This is to make the rust less likely, the surface roughness layer 110 is formed by removing the oxide film layer and roughening the surface by alumina oxide in the surface roughness layer forming step.

즉, 표면 조도층 형성 단계 수행시 블라스팅기(도면에 미도시)를 이용하여 크기가 가는 산화알루미나 입자를 철판 모재(100)의 표면에 분사하게 된다. 표면 조도층 형성 단계에 의해 형성되는 표면 조도층(110)은 철판 모재(100)와 용사층(120) 간의 밀착력과 결합력을 우수하게 하기 위한 것이다.That is, when performing the surface roughness layer forming step, alumina oxide particles having a small size are sprayed onto the surface of the iron plate base material 100 using a blasting machine (not shown in the drawings). The surface roughness layer 110 formed by the surface roughness layer forming step is intended to improve adhesion and bonding strength between the iron plate base material 100 and the thermal spray layer 120.

용사층 형성 단계(S10)는 철판 모재(100)에 표면에 용융상태로 가열시킨 알루미늄 등과 같은 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층(120)을 형성하는 단계이다.The spraying layer forming step (S10) is a step of forming the sprayed layer 120 by accelerating particles of sprayed material, such as aluminum, heated to the surface of the iron plate base material 100 in a molten state with compressed air or gas.

이때, 용사층 형성 단계(S10)는 아크 용사, 플라즈마 용사, 플레임 용사 및 HVOF 용사 등에서 선택되는 어느 하나의 방식에 의해 용사층(120)을 형성할 수 있다.At this time, the sprayed layer forming step (S10) may form the sprayed layer 120 by any one method selected from arc spraying, plasma spraying, flame spraying and HVOF spraying.

아크 용사(Arc Spray)는 DC 전기에 의해 양극과 음극으로 충전된 두 개의 알루미늄 와이어가 약 4100℃의 아크 에너지에 의해 용융되고. 약 150m/sec의 압축 공기에 의해 철판 모재(100)에 충돌하여 코팅 피막을 형성하게 되는 방식이다.In the Arc Spray, two aluminum wires charged by the positive and negative electrodes by DC electricity are melted by an arc energy of about 4100°C. It is a method of forming a coating film by colliding with the iron plate base material 100 by compressed air of about 150 m/sec.

플라즈마 용사(Plasma Spray)는 DC+와 DC-로 충전된 케이블을 통해 저전압, 고전류의 전기 에너지가 토치의 노즐과 전극봉의 챔버 내에서 아르곤, 수소, 질소 또는 헬륨 등의 혼합된 불활성 가스를 이온화시켜 전자, 중성자, 양자로 구성된 플라즈마 에너지를 형성하고, 16,500℃의 화염속에서 분말형태의 알루미늄 용사재료를 적당량, 균일한 속도로 이송시켜 고온의 열에너지와 고속의 속도에너지에 의해 철판 모재(100)에 충돌하여 코팅 피막을 형성하게 되는 방식이다.Plasma Spray ionizes the mixed inert gas such as argon, hydrogen, nitrogen or helium in the chamber of the nozzle and electrode of low voltage and high electric current through the cable charged with DC+ and DC-. , Forming a plasma energy composed of neutrons, protons, and transferring the aluminum sprayed material in powder form in an appropriate amount and uniform speed in a flame of 16,500° C. to collide with the iron base material 100 by high temperature heat energy and high speed energy. This is a method of forming a coating film.

플레임 용사(Flame Spray)는 플레임 용사에 분사속도를 높여 강한 분사충격을 이용하여 피막을 형성하는 용사법으로 플레임과 같은 연료가스를 사용하며, 연소가 관 내부에서 일어나며 발생 연소가스를 노즐을 통해 고속으로 분사하면서, 원료분말을 고속의 분사가스에 송출·가열·용융 고속으로 분사하여 코팅 피막을 형성하게 되는 방식이다.Flame spray is a spraying method that increases the injection speed to the flame spray and forms a film by using a strong injection shock. It uses fuel gas such as flame, and combustion occurs inside the tube, and the generated combustion gas flows through the nozzle at high speed. It is a method of forming a coating film by spraying raw material powder with high-speed injection gas while spraying, heating and melting at high speed.

HVOF 용사(High Velocity Oxy-Fuel Spray)는 고속 용사라고 부르며, 산소와 연료(프로판, 프로필렌, 수소, 등유 등)를 챔버 내에서 연소시켜 발생하는 화염속으로 분말 형태의 알루미늄 용사재료를 분말이송장치를 통해 이동시켜 약 3000℃의 열에너지에 의해 용융된 후 700m/sec의 고속으로 철판 모재(100)에 분사되어 코팅 피막을 형성하게 되는 방식이다.HVOF spraying (High Velocity Oxy-Fuel Spray) is called high-speed spraying and transfers powdered aluminum sprayed material into the flame in the flame generated by burning oxygen and fuel (propane, propylene, hydrogen, kerosene, etc.) in the chamber. It is a method of moving through and melting by heat energy of about 3000° C., and then spraying it on the iron plate base material 100 at a high speed of 700 m/sec to form a coating film.

한편, 용사층 형성 단계(S10) 수행시 에어압 또는 가스압을 변화시켜 좀 더 미세한 입자를 형성시킬 수 있다. 예컨대, 용사층 형성 단계(S10) 수행시 에어압 또는 가스압을 초기와 후기에 좀 더 강하게 분사하여 분사 초기와 후기에 입자를 더 미세하게 할 수 있다.On the other hand, when performing the spraying layer forming step (S10), by changing the air pressure or gas pressure, more fine particles can be formed. For example, when performing the sprayed layer forming step (S10), the air pressure or the gas pressure may be sprayed more strongly in the early and late stages to further fine-tune the particles in the early and late stages of the injection.

용사층 평탄화 단계(S20)는 용사층(120)의 표면을 가공에 의해 평탄화시키는 후처리 샌딩 단계를 말한다.The spraying layer flattening step (S20) refers to a post-treatment sanding step of flattening the surface of the sprayed layer 120 by processing.

이때, 용사층 평탄화 단계(S20)는 사포 가공 또는 샌딩 가공 또는 연삭 가공 등에서 어느 하나의 방법으로 구현될 수 있다.At this time, the thermal spray layer planarization step (S20) may be implemented by any one method, such as sandpaper processing or sanding processing or grinding processing.

이렇게, 용사층 평탄화 단계(S20) 수행시 용사층(120)에서 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 하므로 평탄화 가공된 용사층(120) 상에 코팅층(130)을 형성하게 되면 용사층(120) 간극 사이로 침투하는 코팅재의 흡수량을 감소시켜 코팅층의 두께를 얇게 구현할 수 있으면서 균일한 코팅이 가능하게 된다.In this way, when the spraying layer flattening step (S20) is performed, the gap between the sprayed material particles in the sprayed layer 120 is reduced, so that when the coating layer 130 is formed on the flattened sprayed layer 120, the sprayed layer 120 gaps are formed. By reducing the amount of absorption of the coating material penetrating therebetween, the thickness of the coating layer can be realized thinly, and uniform coating is possible.

코팅 단계(S30)는 평탄화된 용사층(120) 표면에 코팅층(130)을 형성하는 단계로, 본 실시예에서의 코팅층(130)은 테프론 코팅층인 것으로 예시한다.The coating step (S30) is a step of forming the coating layer 130 on the flattened thermal spray layer 120, the coating layer 130 in this embodiment is illustrated as a Teflon coating layer.

여기서, 테프론 코팅은 두께가 두꺼우면 코팅층에 크랙(crack)이 형성되므로 용사층(120)의 평탄화에 따라 코팅층(130)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 크랙 현상을 방지할 수 있다.Here, since the Teflon coating is thick, a crack is formed in the coating layer, and accordingly, the thickness of the coating layer 130 may be thinned according to the flattening of the thermal spray layer 120, thereby preventing cracking.

즉, 코팅층 형성 단계(S30)는 용사층(120)의 표면에 테프론 코팅과 같은 도료코팅을 하는 경우 용사층(120)은 많은 기공이 형성되어있기 때문에 코팅 원료가 기공내부로 스며들어 고착되면 코팅의 박리현상이 없고 코팅의 수명도 증가한다. 그러나 일반 모재에 샌딩(sanding)처리만 하여 도료코팅을 하게 되면 샌딩의 정도에 따라 코팅의 접착력이 다르게 나타나고 수명도 짧아질 수밖에 없다.That is, in the coating layer forming step (S30), when a coating material such as Teflon coating is applied to the surface of the sprayed layer 120, since the sprayed layer 120 has many pores formed, the coating material penetrates into the pores and is coated. There is no peeling phenomenon and the life of the coating is also increased. However, if the coating material is coated only by sanding the normal base material, the adhesive strength of the coating appears differently depending on the degree of sanding and the service life is shortened.

더욱이, 코팅층 형성 단계(S30) 수행시 코팅층(130)은 하도 코팅층 및 상도 코팅층을 포함한다. 하도 코팅층은 프라이머(Primer) 코팅층 등이 이에 적용되며, 내마모 광학성을 향상시킨다. 상도 코팅층은 불소수지 코팅층 등이 이에 적용되며, 표면에 광택을 부여한다.Moreover, when performing the coating layer forming step (S30), the coating layer 130 includes a primer coating layer and a top coating layer. Primer coating layer, such as a primer (Primer) coating layer is applied thereto, and improves the wear resistance optical. As the top coat layer, a fluororesin coat layer or the like is applied thereto, and gives a gloss to the surface.

한편, 알루미늄 등을 이용하여 용사층(120)을 형성하면 수분이나 염분에 의한 부식이 일어날 때 용사층이 먼저 산화되면서 산화막이 형성되어, 산화막이 철판의 부식층이 표면으로 올라오지 못하게 하고, 강성이 우수하고, 두께를 얇게 하면서 다양한 형상으로 제작할 수 있다.On the other hand, when the thermal spray layer 120 is formed using aluminum or the like, when the corrosion due to moisture or salt occurs, the thermal spray layer is first oxidized to form an oxide layer, and the oxide layer prevents the corrosion layer of the iron plate from rising to the surface, and the rigidity It is excellent and can be manufactured in various shapes while making the thickness thin.

따라서, 도 4(a)와 같이 용사 표면에 코팅할 때 표면 세정 단계, 표면 조도층 형성 단계, 용사층 형성 단계 및 코팅 단계를 수행하는 경우, 용사표면이 거칠기 때문에 도장 후의 표면도 거칠게 형성되고, 코팅 약품이 용사층으로 지나치게 많이 흡수되어 약품 소모가 많으며, 코팅층 표면의 광택이 나질 않는 문제점이 발생됨을 알 수 있다. Therefore, when performing a surface cleaning step, a surface roughness layer forming step, a spraying layer forming step, and a coating step when coating on a sprayed surface as shown in FIG. 4(a), the surface after coating is also roughly formed because the sprayed surface is rough, It can be seen that the coating chemical is excessively absorbed into the thermal spray layer, causing a lot of chemical consumption, and a problem that the surface of the coating layer is not polished.

이와 반면, 도 4(b)와 같이 본 발명에 의한 용사 표면의 코팅 방법을 수행할 때 앞선 단계에서의 용사층 형성 단계와 코팅 단계의 사이에 용사층 평탄화 단계(S20)를 추가 진행함으로써 거친 용사면을 부드러운 샌딩사 등으로 가공하기 때문에 코팅면이 부드럽게 형성되고, 용사면의 심한 요철면을 연마해 줌으로써 코팅 약품이 지나치게 흡수되는 것을 방지하여 약품의 소모를 줄일 수 있으며, 도장의 표면이 치밀하고, 코팅층에 광택이 나게 됨을 알 수 있다.On the other hand, when performing the coating method of the sprayed surface according to the present invention as shown in Figure 4 (b), by performing the sprayed layer flattening step (S20) between the sprayed layer forming step and the coating step in the previous step additionally Since the slope is processed with a soft sanding yarn, the coated surface is formed smoothly, and by polishing the uneven surface of the sprayed surface, coating chemicals can be prevented from being absorbed excessively, reducing the consumption of chemicals, and the surface of the coating is dense. , It can be seen that the coating layer is glossy.

이는 도 4(a)와 같이 용사층 평탄화 단계를 수행하지 않은 상태의 용사면 표면 조도는 53(μ)인 반면, 도 4(b)와 같이 용사층 평탄화 단계를 수행한 후의 용사면 표면 조도는 38(μ)이므로 확연한 차이가 있음을 알 수 있다.The surface roughness of the sprayed surface without performing the sprayed layer planarization step as shown in FIG. 4(a) is 53(μ), while the surface roughness of the sprayed surface after performing the sprayed layer planarization step as shown in FIG. 4(b) is Since it is 38(μ), it can be seen that there is a clear difference.

결론적으로 철판 모재(100)의 표면에 알루미늄 등을 이용하여 용사층(120)을 형성하는 경우, 하기와 같이 대기 부식, 화학적 부식, 고온 부식, 열 전도율 및 세라믹 본드칠 등과 같은 다양한 효과를 얻을 수 있다.In conclusion, when the thermal spray layer 120 is formed using aluminum or the like on the surface of the base plate 100, various effects such as atmospheric corrosion, chemical corrosion, high temperature corrosion, thermal conductivity, and ceramic bond coating can be obtained as follows. have.

ⅰ) 대기 부식 - 알루미늄 코팅은 이종금속 접촉부식을 억제하는 용도로 사용되며, 보호코팅의 역할을 하는 산화피막을 형성한다. 때문에 알루미늄 코팅은 다양한 환경 조건에서 추천되는 방식이며, 특히 수중환경에도 적합하다.Ⅰ) Atmospheric corrosion-Aluminum coating is used to suppress heterogeneous metal contact corrosion, and forms an oxide film that serves as a protective coating. Therefore, aluminum coating is the recommended method under various environmental conditions, and is particularly suitable for underwater environments.

ⅱ) 화학적 부식 - 해수와 접합해 있거나 유사한 환경에 노출되어 있는 화학처리장비, 정유장비, 상용장비 보호에 효과적이다. 산성을 띠는 환경에 노출되는 경우, 연수 및 경수와 접하는 경우, 알루미늄은 최적의 아크용사 와이어에 적용 가능하다.Ii) Chemical corrosion-It is effective to protect chemical treatment equipment, refinery equipment, and commercial equipment that are in contact with sea water or exposed to similar environments. When exposed to an acidic environment, when in contact with soft water and hard water, aluminum can be applied to an optimal arc spray wire.

ⅲ) 고온 부식 - 코팅은 철로 제작된 열처리 장비와 자동차 배기장치의 수명을 늘리며, 열 충격을 방지해준다.Ⅲ) High temperature corrosion-Coating increases the life of the heat treatment equipment and automobile exhaust system made of iron and prevents thermal shock.

ⅳ) 열 전도율 - 상업용 및 가정용 주방에서 사용하는 조리기구는 열의 흐름과 분배를 원활하게 하기 위해 용사처리를 거친다. 또한, 알루미늄 코팅 자체의 무게적 특성과 열전도성 때문에 알루미늄으로 브레이크 디스크를 코팅할 경우 디스크가 마모되지 않고, 열 흐름이 원활해져 작업량이 많을 시 디스크를 냉각시키기에 좋다.Iv) Thermal conductivity-Cooking utensils used in commercial and home kitchens undergo thermal spray treatment to facilitate heat flow and distribution. In addition, due to the weight characteristics and thermal conductivity of the aluminum coating itself, when the brake disc is coated with aluminum, the disc does not wear and the heat flow is smooth, which is good for cooling the disc when there is a large amount of work.

ⅴ) 세라믹 본드칠 - 아크 용사 알루미늄은 산화 아연, 탄화물 등 세라믹 소재에 사용할 수 있는 최적의 본드칠이다. 본드의 고온과 빠른 속도로 인해 청정 표면에서 단단한 결합이 가능하다. 본드 결합이 단단하기 때문에 알루미늄을 배리스터(varistor)와 서미스터(thermistor)에도 사용할 수 있다.Ⅴ) Ceramic bond coating-Arc sprayed aluminum is an optimal bond coating that can be used for ceramic materials such as zinc oxide and carbide. The bond's high temperature and fast speed allow for tight bonding on clean surfaces. Because of the tight bond bonding, aluminum can also be used for varistors and thermistors.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 철판 모재
110: 표면 조도층
120: 용사층
130: 코팅층
100: iron plate base material
110: surface roughness layer
120: warrior layer
130: coating layer

Claims (4)

철판 모재의 표면의 산화 피막층 제거 및 표면을 거칠게 하여 표면 조도층을 형성하는 단계;
상기 표면 조도층의 표면에 용융상태로 가열시킨 알루미늄 용사재료 입자를 압축 에어 또는 가스로 가속시켜 용사층을 형성하는 단계;
상기 용사층을 알루미늄 용사재료 입자의 간극이 감소되도록 가공에 의해 평탄화하는 단계; 및
상기 평탄화된 용사층 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 용사층 형성 단계 수행시 에어압 또는 가스압을 중기 대비 초기와 후기에 강하게 공급하여 분사 초기와 후기에 용사재료 입자를 중기의 용사재료 입자보다 미세하게 하면서 분사 초기와 후기에 용사재료 입자에 의한 간극이 분사 중기의 용사재료 입자에 의한 간극보다 작아지게 하고,
상기 용사층 평탄화 단계는 사포 가공 또는 샌딩 가공 중 어느 하나로 구현하는 것을 특징으로 하는 용사 표면의 코팅 방법.
Removing the oxide coating layer on the surface of the iron plate base material and roughening the surface to form a surface roughness layer;
Forming a sprayed layer by accelerating the aluminum sprayed material particles heated in a molten state on the surface of the surface roughness layer with compressed air or gas;
Planarizing the sprayed layer by processing such that the gap between the particles of the aluminum sprayed material is reduced; And
And forming a coating layer on the flattened thermal spray layer,
When performing the spraying layer forming step, the air pressure or gas pressure is strongly supplied in the early and late stages compared to the middle period to make the sprayed material particles finer than the sprayed material particles in the middle and later stages of spraying. Make it smaller than the gap due to the particles of thermal spray material in the middle of the injection,
The step of flattening the spray layer is a method of coating a spray surface, characterized in that implemented by either sanding or sanding.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 용사층 형성 단계는 아크 용사, 플라즈마 용사, 플레임 용사 및 HVOF 용사 중 어느 하나의 방식에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 용사 표면의 코팅 방법.
According to claim 1,
The step of forming the spray layer is a method of coating a spray surface, characterized in that implemented by any one of arc spraying, plasma spraying, flame spraying and HVOF spraying.
제1항에 있어서,
상기 코팅층 형성 단계 수행시 상기 코팅층은 하도 코팅층 및 상도 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 용사 표면의 코팅 방법.
According to claim 1,
When the coating layer forming step is performed, the coating layer includes a primer coating layer and a top coating layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102216847B1 (en) * 2020-10-20 2021-02-18 변성현 Manufacturing methods for metal tile
KR102261843B1 (en) * 2021-01-21 2021-06-09 (주)세원하드페이싱 Non-slip panel and THE MANUFACTURING METHOD THEREOF
KR20220077445A (en) 2020-12-02 2022-06-09 플라즈마테크닉 주식회사 Hybrid spray gun

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111996480A (en) * 2020-08-12 2020-11-27 重庆大用新材料技术有限公司 Preparation method of anticorrosive coating based on thermal spraying and thermal diffusion and steel structural member
KR102341540B1 (en) * 2021-03-25 2021-12-21 주식회사 호룡 Boom of the ladder unit and boom coating method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08134622A (en) * 1994-11-14 1996-05-28 Hino Motors Ltd Treatment for surface of light metal material and light metal material having surface layer consisting of conjugated material with wear resistant thermal spraying material
KR100264981B1 (en) * 1996-12-23 2000-09-01 이구택 Primer solution and film menufacturing method
KR20110077366A (en) 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 포스코 Method for treating surface of hearth roll and surface-treated hearth roll

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102216847B1 (en) * 2020-10-20 2021-02-18 변성현 Manufacturing methods for metal tile
KR20220077445A (en) 2020-12-02 2022-06-09 플라즈마테크닉 주식회사 Hybrid spray gun
KR102261843B1 (en) * 2021-01-21 2021-06-09 (주)세원하드페이싱 Non-slip panel and THE MANUFACTURING METHOD THEREOF

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