KR102180247B1 - 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 관한 것으로서, 중량%로 구리(Cu) 0.01% 이하(0% 제외), 규소(Si) 0.20% 이하(0% 제외), 마그네슘(Mg) 3.5~5%, 아연(Zn) 0.15% 이하(0% 제외), 철(Fe) 0.30% 이하(0% 제외), 망간(Mn) 0.60 이하(0% 제외), 니켈(Ni) 0.05 이하(0% 제외), 티타늄(Ti) 0.20 이하(0% 제외), 크롬(Cr) 0.15 이하(0% 제외), 주석 0.05 이하(0% 제외), 나머지가 알루미늄(Al)로 이루어진 알루미늄합금 휀스를 피대상물로 하여 그 표면으로 분체도료를 도장하기 위한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 있어서, (A) 상기 알루미늄합금 휀스에 대해 표면 탈지 및 피막 처리하는 전처리단계; (B) 상기 전처리단계를 거친 알루미늄합금 휀스에 대해 에어블로워가 설치된 건조실에서 에어 분사를 통해 수분을 제거 및 건조시키는 건조단계; (C) 상기 건조단계를 거친 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 수행하기 위해 분체도장실 측 180~220℃ 온도로 셋팅하는 예열단계; (D) 상기 예열된 상태에 있는 분체도장실로 알루미늄합금 휀스를 투입하고, 알루미늄합금 휀스 측 표면으로 분체도료를 분사함으로써 분체도장을 수행하는 분체도장단계; (E) 상기 분체도장을 마친 알루미늄합금 휀스에 대해 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅되는 열풍순환방식의 건조실로 투입하여 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 경화 처리하되, 180~200℃에서는 10~12분, 200~220℃에서는 8~10분, 40~50℃에서는 18~25분 동안 경화 처리하는 도장경화단계;를 포함하며, 상기 전처리단계에서는, 알킬폴리글루코사이드, 폴리옥사이드에틸렌, 알카놀아미드 중에서 1종 이상이 사용되는 계면활성제; 수산화나트륨 또는 메타규산나트륨에 의한 알칼리빌더; 인산에스테르염, 트리폴리인산소다, 피로인산소다 중에서 1종 이상이 사용되는 킬레이트제; 아민화합물에 의한 부식방지제; 실리콘, 데카논산, 라우르산, 팔미틱산, 올레익산, 디메틸폴리실록산, 소르비탄모노스테아레이트 중에서 1종 이상이 사용되는 소포제;를 포함하는 탈지제를 이용하여 탈지 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 알루미늄합금으로 제작되는 휀스에 대한 분체도장효율을 높일 수 있고 도장불량을 최소화할 수 있음은 물론 생산성을 높일 수 있으며, 알루미늄합금 소재에 맞는 전처리를 수행할 수 있고 알루미늄이 갖는 특유한 광택을 살릴 수 있으며, 내후성과 오염방지기능을 강화하여주는 분체도장을 수행할 수 있다.

Description

알루미늄합금 휀스용 분체도장방법{POWDER COATING METHOD FOR FENCE BY ALUMINUM ALLOY}
본 발명은 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄합금으로 제작되는 휀스에 대한 분체도장효율을 높일 수 있도록 하며 도장불량을 최소화함은 물론 생산성을 높일 수 있도록 한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 관한 것이다.
일반적으로 분체도장은 종래 액상 페인트를 스프레이하는 방식과는 달리 솔벤트 등의 용제나 희석제 없이 고형화된 도료입자, 즉 분체도료를 피대상물의 표면에 고르게 입혀 코팅 처리하는 방식으로서, 도장부위의 강도가 강하고 표면을 매끄럽게 처리할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이러한 분체도장에 사용되는 분체도료는 분말이기 때문에 저장이나 수송이 유리하고, 분체도료를 회수하여 재사용이 가능하기에 경제적일 뿐만 아니라 도장 공정을 단축할 수 있으므로 에너지가 절감할 수 있으며, 종래의 액상 페인트보다 우수한 내식성과 접착성 및 내구성 등을 발휘할 수 있고, 특히 매우 우수한 부식방지성을 제공할 수 있다.
이에, 상기 분체도장은 상술한 장점들과 더불어 친환경 도장기술로 인정받고 있어 현재 다양한 산업분야에 많이 활용되고 있으며, 가전이나 자동차, 휀스, 기계장비, 건축자재, 전기제품 등 각종 산업분야에 적용되는 금속제품들 및 플라스틱제품들을 도막 처리하는 작업에 이용되고 있다.
특히, 상기 분체도장은 주택이나 공원 또는 공공건물에 있어 그 둘레를 둘러막는 건축구조물인 금속재 휀스(또는 울타리)의 도장 처리에도 사용되고 있으며, 이러한 휀스는 철재나 강재 또는 알루미늄재 등 다양한 금속소재가 활용되고 있다.
하지만, 종래에 있어 알루미늄합금으로 제작되는 휀스의 표면으로 분체도장시 분체도장효율이 높지 않는 문제점이 있었고, 이로 인해 도장불량 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1585493호 대한민국 등록특허공보 제10-1812503호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 알루미늄합금으로 제작되는 휀스에 대한 분체도장효율을 높일 수 있도록 하며 도장불량을 최소화함은 물론 생산성을 높일 수 있도록 한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 알루미늄합금 소재에 맞는 전처리를 수행할 수 있도록 하고 알루미늄이 갖는 특유한 광택을 살릴 수 있도록 한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 내후성과 오염방지기능을 강화할 수 있도록 한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법은, 중량%로 구리(Cu) 0.01% 이하(0% 제외), 규소(Si) 0.20% 이하(0% 제외), 마그네슘(Mg) 3.5~5%, 아연(Zn) 0.15% 이하(0% 제외), 철(Fe) 0.30% 이하(0% 제외), 망간(Mn) 0.60 이하(0% 제외), 니켈(Ni) 0.05 이하(0% 제외), 티타늄(Ti) 0.20 이하(0% 제외), 크롬(Cr) 0.15 이하(0% 제외), 주석 0.05 이하(0% 제외), 나머지가 알루미늄(Al)로 이루어진 알루미늄합금 휀스를 피대상물로 하여 그 표면으로 분체도료를 도장하기 위한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 있어서, (A) 상기 알루미늄합금 휀스에 대해 표면 탈지 및 피막 처리하는 전처리단계; (B) 상기 전처리단계를 거친 알루미늄합금 휀스에 대해 에어블로워가 설치된 건조실에서 에어 분사를 통해 수분을 제거 및 건조시키는 건조단계; (C) 상기 건조단계를 거친 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 수행하기 위해 분체도장실 측 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅하는 예열단계; (D) 상기 예열된 상태에 있는 분체도장실로 알루미늄합금 휀스를 투입하고, 알루미늄합금 휀스 측 표면으로 분체도료를 분사함으로써 분체도장을 수행하는 분체도장단계; (E) 상기 분체도장을 마친 알루미늄합금 휀스에 대해 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅되는 열풍순환방식의 건조실로 투입하여 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 경화 처리하되, 180~200℃에서는 10~12분, 200~220℃에서는 8~10분, 40~50℃에서는 18~25분 동안 경화 처리하는 도장경화단계;를 포함하며, 상기 전처리단계에서는, 알킬폴리글루코사이드, 폴리옥사이드에틸렌, 알카놀아미드 중에서 1종 이상이 사용되는 계면활성제; 수산화나트륨 또는 메타규산나트륨에 의한 알칼리빌더; 인산에스테르염, 트리폴리인산소다, 피로인산소다 중에서 1종 이상이 사용되는 킬레이트제; 아민화합물에 의한 부식방지제; 실리콘, 데카논산, 라우르산, 팔미틱산, 올레익산, 디메틸폴리실록산, 소르비탄모노스테아레이트 중에서 1종 이상이 사용되는 소포제;를 포함하는 탈지제를 이용하여 탈지 처리하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리단계에서는, 비중 1.15~1.25이고 pH 3~4인 피막제를 사용하되 물에 희석하여 3~5% 농도를 갖게 한 피막처리용액을 30~40℃의 온도 조건으로 3~4분 동안 스프레이 분사함으로써 피막 처리하며; 상기 피막제는, 물에 녹는 형태를 갖는 삭산크롬[Cr(CH3C)))3], 황산크롬[cr2(So4)3], 황산크롬칼륨[CrK(SO4)2], 질산크롬[Cr(NO3)3] 중에서 1종이 선택되는 3가 크롬화합물; 에틸렌 옥사이드가 부가된 비이온성 계면활성제; 탄소수 14~18을 갖는 알콜에톡실레이트; 인산 및 질산이 혼합 사용되는 산화제; 아민화합물; 아연화합물; 암모늄 금속화합물;을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 알루미늄합금 휀스 측 분체도장에 사용되는 분체도료는, 내후성과 경도 및 오염방지를 위해 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상이 사용되는 도료수지; 고온에서의 경화시간을 단축시킴은 물론 30~40℃ 저온에서의 경화를 가능하게 하여 에너지를 절감하기 위한 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민에 의한 경화제; 알루미늄 페이스트에 의한 알루미늄안료; 자외선과의 반응을 통해 자정기능을 제공하기 위한 광촉매물질;을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 분체도장단계를 통해 알루미늄합금 휀스 측 분체도장에 사용되는 분체도료 중 알루미늄합금 휀스 측에 부착되지 않고 비산되는 분체를 사이클론 또는 카트리지필터를 통해 회수 처리하되, 이렇게 회수된 분체를 재생 분체도료로 가공하는 재생가공단계;를 더 포함하며, 상기 회수분체에 대해 이물질을 제거한 상태로 100중량부를 첨가하되 이를 기준으로 내후성과 경도 및 오염방지를 위해 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상이 사용되는 도료수지 15~20중량부를 혼합하고, 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민에 의한 경화제 0.5~3중량부와 알루미늄안료 1~10중량부, 및 광촉매물질 1~5중량부를 혼합하여 분체화 처리한 후 분체도장시 재활용하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 피대상물인 알루미늄합금 휀스의 장착 및 이송을 돕는 분체도장용 지그를 이용하여 분체도장을 수행하되, 상기 분체도장용 지그는 일정 길이를 갖는 금속프레임 구조체로서 하측 개방구조를 갖는 디귿자형 몸체로 구비되고, 금속프레임 구조체의 양측면부에 길이방향으로 간격 배열되는 거치홀을 다수 형성하는 구성이며; 상기 분체도장용 지그는 그 외면에 클로로실란 유도체를 기본으로 하는 실리콘화합물에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 내열코팅층을 형성하거나 또는 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 내열코팅층을 형성함으로써 내열성 및 내식성의 구비를 통한 사용수명을 연장할 수 있도록 하면서 분체도료가 부착되지 않게 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 알루미늄합금으로 제작되는 휀스에 대한 분체도장효율을 높일 수 있고 도장불량을 최소화할 수 있음은 물론 생산성을 높일 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 알루미늄합금 소재에 맞는 전처리를 수행할 수 있고 알루미늄이 갖는 특유한 광택을 살릴 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 알루미늄합금 휀스에 대해 내후성과 오염방지 등의 기능을 강화할 수 있는 분체도장을 수행할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법을 설명하기 위해 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 사용되는 분체도장용 지그를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 알루미늄합금으로 제작되는 피대상물인 알루미늄합금 휀스를 구비하여 분체도장을 실시하며, 전처리단계(S10), 건조단계(S20), 예열단계(S30), 분체도장단계(S40), 및 도장경화단계(S50)를 포함하는 구성으로 이루어지게 할 수 있다.
상기 분체도장을 위한 피대상물인 알루미늄합금 휀스는 중량%로 구리(Cu) 0.01% 이하(0% 제외), 규소(Si) 0.20% 이하(0% 제외), 마그네슘(Mg) 3.5~5%, 아연(Zn) 0.15% 이하(0% 제외), 철(Fe) 0.30% 이하(0% 제외), 망간(Mn) 0.60 이하(0% 제외), 니켈(Ni) 0.05 이하(0% 제외), 티타늄(Ti) 0.20 이하(0% 제외), 크롬(Cr) 0.15 이하(0% 제외), 주석 0.05 이하(0% 제외), 나머지가 알루미늄(Al)로 이루어진 구성을 갖는다 할 수 있으며, 이와 같은 조성비 및 성분을 갖는 알루미늄합금 휀스를 피대상물로 하여 그 표면으로 분체도료를 도장하는 방법을 제공한다.
이때, 상기 피대상물인 알루미늄합금 휀스는 판형, 각형, 원형, 팔각형 등 아주 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
상기 전처리단계(S10)는 피대상물인 알루미늄합금 휀스에 대해 분체도장의 도막 형성에 대한 효율을 높일 수 있도록 사전 전처리하는 단계로서, 알루미늄합금 휀스 측 표면에 대해 탈지 및 피막 처리를 수행하는 단계이다.
먼저, 탈지 처리는 알루미늄합금 휀스에 묻은 기름이나 이물질 등을 탈지제를 이용하여 제거하는 공정으로서, 탈지제를 이용한 분사방식 또는 침지방식으로 수행할 수 있다.
이때, 탈지 처리에 사용되는 탈지제는 알루미늄합금의 소재에 따른 탈지효율을 높일 수 있도록 하기 위해 비이온성 계면활성제와, 알칼리빌더, 킬레이트제, 부식방지제, 소포제를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
여기에서는 상기 비이온성 계면활성제 100중량부를 기준으로 하여 알칼리빌더 10~30중량부, 킬레이트제 20~40중량부, 부식방지제 1~10중량부, 소포제 1~5중량부로 혼합 사용할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 물의 표면장력을 저하시켜 알루미늄합금 휀스의 표면으로부터 이탈작용을 도모함과 동시에 기름에 침투 및 유화분산 작용을 함으로써 기름을 제거하기 위한 것으로서, 친환경 처리를 위해 알킬폴리글루코사이드, 폴리옥사이드에틸렌, 알카놀아미드 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 알칼리빌더는 물을 연화 처리하고 세척작용을 도우며, 알루미늄합금 휀스의 표면으로 침투하여 유화 및 검화작용을 하는 것으로서, 수산화나트륨 또는 메타규산나트륨을 사용할 수 있다.
상기 킬레이트제는 계면활성제와 알칼리빌더의 유화 분산작용을 조장하고 불용성 물질의 재 부착을 방지하는 기능을 하는 것으로서, 인산에스테르염, 트리폴리인산소다, 피로인산소다 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 부식방지제로는 아민기(-NH2)를 갖는 아민화합물을 사용할 수 있다.
상기 소포제로는 실리콘, 데카논산, 라우르산, 팔미틱산, 올레익산, 디메틸폴리실록산, 소르비탄모노스테아레이트 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.
이와 같은 상기 탈지 처리를 수행한 후에는 세정을 위해 수세공정을 실시한다.
또한, 상기 전처리단계에 있어 피막 처리는 크로메이트 처리를 통해 알루미늄합금 휀스의 표면에 피막을 형성하여 줌으로써 분체도장시 분체도료에 대한 부착성이나 밀착성은 물론 내식성을 부여하기 위한 공정으로서, 침지방식도 가능하나 분사방식이 더욱 바람직하다 할 수 있으며, 피막제를 물에 희석시킨 피막처리용액을 사용한다.
이때, 상기 알루미늄합금 휀스 측 피막 처리를 위한 피막처리용액은 비중 1.15~1.25이고 pH 3~4인 피막제를 사용하되 이것을 물에 희석하여 3~5% 농도를 갖게 한 것이다.
이러한 피막처리용액을 30~40℃의 온도 조건으로 3~4분 동안 스프레이 분사함으로써 피막 처리할 수 있다.
여기에서, 상기 피막제는 3가 크롬화합물 100중량부를 기준으로 하여 비이온성 계면활성제 10~15중량부, 알콜에톡실레이트 5~20중량부, 산화제 5~10중량부, 아민화합물 5~20중량부, 아연화합물 5~10중량부, 암모늄 금속화합물 10~20중량부로 혼합 사용할 수 있다.
상기 3가 크롬화합물은 알루미늄합금 휀스의 표면에서 소재인 알루미늄합금과 크롬 및 산화제와의 반응에 의해 불용성의 산화크롬을 표면에 형성되게 하는 것으로서, 물에 녹는 형태를 갖는 삭산크롬[Cr(CH3C)))3], 황산크롬[cr2(So4)3], 황산크롬칼륨[CrK(SO4)2], 질산크롬[Cr(NO3)3] 중에서 1종을 선택 사용할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 친환경 처리를 위해 알킬폴리글루코사이드, 폴리옥사이드에틸렌, 알카놀아미드 중에서 1종 이상을 사용할 수 있으며, 에틸렌 옥사이드를 부가하는 구성을 갖게 함이 더욱 바람직하다.
상기 알콜에톡실레이트는 계면활성을 강화하여 줌으로써 안정된 피막 형성을 돕는 것으로서, 탄소수 14~18을 갖는 것을 사용함이 바람직하다.
상기 산화제는 알루미늄합금 휀스의 표면에 불용성의 산화크롬을 형성되게 하며, pH 조절기능을 함께 수행하는 것으로서, 인산 및 질산이 혼합 사용함이 바람직하다.
상기 아민화합물은 부식방지기능을 한다.
상기 아연화합물은 알루미늄합금 휀스의 표면에 아연 피막을 갖게 함으로써 경도 및 도료 부착성을 높일 수 있다.
상기 암모늄 금속화합물은 알루미늄합금 휀스의 표면에 금속이온을 제공하여 산화크롬 피막과 더불어 아연피막의 형성을 돕는 기능을 한다.
이와 같은 상기 피막 처리를 수행한 후에는 세정을 위해 수세공정을 실시한다.
상기 건조단계(S20)는 상기 전처리단계(S10)를 거친 알루미늄합금 휀스에 대해 에어블로워가 설치된 건조실로 투입하여 에어 분사를 통해 수분을 제거 및 건조 처리하는 단계이다.
상기 예열단계(S30)는 상기 건조단계(S20)를 거친 알루미늄합금 휀스 측 표면으로 분체도장을 수행하기 위해 분체도장실 측 내부온도를 180~220℃의 온도로 셋팅하는 단계이다.
때론, 저온 경화시 40~50℃의 온도로 셋팅할 수 있다.
상기 분체도장단계(S40)는 상기 예열단계(S30)를 통해 예열된 상태에 있는 분체도장실로 피대상물인 알루미늄합금 휀스를 투입하고, 알루미늄합금 휀스 측 표면으로 분체도료를 분사함으로써 분체도장을 수행하는 단계이다.
이때, 상기 분체도장단계(S40)에서는 피대상물인 알루미늄합금 휀스의 장착 및 이송을 돕는 분체도장용 지그(100)를 이용하여 분체도장을 수행한다.
상기 분체도장용 지그(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 일정 길이를 갖는 금속프레임 구조체로서 하측 개방구조를 갖는 디귿자형 몸체로 구비되고, 금속프레임 구조체의 양측면부에 길이방향으로 간격 배열되는 거치홀(101)을 다수 형성하는 구성을 갖는다.
여기에서, 상기 분체도장용 지그(100)는 그 외면에 대해 내열코팅층(110)을 형성함으로써 금속프레임 구조체에 대해 내열성 및 내식성의 구비를 통한 사용수명을 연장할 수 있도록 하면서 분체도료가 부착되지 않게 구성할 수 있다.
이를 위해, 상기 내열코팅층(110)은 클로로실란 유도체를 기본으로 하는 실리콘화합물에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 형성할 수 있다.
때론, 상기 내열코팅층(110)에 대해 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 형성할 수도 있다.
특히, 상기 분체도장단계(S40)에서는 분체도료에 대해 내후성과 경도 및 오염방지를 위한 도료수지 100중량부를 기준으로 하여 고온에서의 경화시간을 단축시킬 수 있도록 함은 물론 40~50℃ 저온에서의 경화를 가능하게 하여 에너지를 절감하기 위한 경화제 1~10중량부와, 알루미늄 광택을 살리기 위한 알루미늄안료 5~30중량부와, 자외선과의 반응을 통해 자정기능을 제공하기 위한 광촉매물질 5~20중량부로 조성하여 혼합 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 도료수지는 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 경화제로는 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민을 사용할 수 있다.
상기 알루미늄안료는 알루미늄 페이스트를 사용할 수 있다.
상기 광촉매물질은 TiO2, ZnO, Nb2O5, SnO2, ZrO2SrTiO3, KTaO3, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2, Wse2 중에서 1종 이상을 선택 사용할 수 있다.
또한, 상기 분체도장단계(S40)에서는 분체도장실의 내벽에 분체도료가 잘 부착되지 않게 하여 비산되는 분체도료 및 잔류도료의 회수효율을 높일 수 있도록 비부착코팅층을 형성할 수도 있다.
이때, 상기 비부착코팅층은 표면 비저항이 우수한 폴리카보네이트 100중량부에 반부착성을 위한 불소화 폴리올 30~60중량부, 정전기 방지를 위한 대전방지제 20~30중량부, 자정기능 및 오염 방지를 위한 광촉매물질 10~20중량부를 포함하는 혼합조성액을 분사하여 코팅한 형태로 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 불소화 폴리올은 퍼플루오로알킬알코올, 퍼플루오로아크릴폴리올, 불소화 폴리올레핀계 폴리올 중에서 선택된 1군 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 대전방지제는 테트라알킬암모늄 테트라플루오로보레이트, 2-트리메칠실록시-3-(메타)아크릴로일 옥시프로필 메칠 몰포리늄 메칠 설페이트, 2-트리메칠 실록시-3-(메타)아크릴로일 옥시프로필 메칠 몰포리늄 에칠 설페이트, 2-트리메칠 실록시-3-(메타)아크릴로일 옥시프로필 에틸 몰포리늄 토실레이트, 2-트리메칠실록시-4-(메타)아크릴로일 옥시부칠 에칠 몰포리늄 토실레이트 중에서 선택된 1군 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 광촉매물질은 TiO2, ZnO, Nb2O5, SnO2, ZrO2SrTiO3, KTaO3, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2, Wse2 중에서 선택된 1군 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택 사용할 수 있다.
상기 도장경화단계(S50)는 상기 분체도장을 마친 알루미늄합금 휀스에 대해 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅되는 열풍순환방식의 건조실로 투입하여 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 경화 처리하는 단계이다.
이때, 상기 도장경화단계(S50)에서는 180~200℃의 온도에서 경화 처리하는 경우 8~10분 동안 경화 처리하고, 200~220℃의 온도에서 경화 처리하는 경우 10~12분 동안 경화 처리하며, 40~50℃의 온도에서 경화 처리하는 경우 18~25분 동안 경화 처리함이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 분체도장단계(S40)에 더하여 분체 재생가공단계(S60)를 더 수행하는 구성을 갖게 할 수 있다.
즉, 상기 분체도장단계(S40)를 통해 알루미늄합금 휀스 측 분체도장에 사용되는 분체도료 중 알루미늄합금 휀스 측에 부착되지 않고 비산되는 분체를 사이클론 또는 카트리지필터를 통해 회수 처리하되, 이렇게 회수된 분체를 재생 분체도료로 가공하는 분체 재생가공단계(S60)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 분체 재생가공단계(S60)는 상기 분체도장단계(S40)로부터 회수되는 회수분체에 대해 이물질을 제거한 상태로 100중량부를 첨가하되 이를 기준으로 하여 내후성과 경도 및 오염방지를 위해 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상이 사용되는 도료수지 15~20중량부를 혼합하고, 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민에 의한 경화제 0.5~1.5중량부와 알루미늄안료 1~10중량부, 및 광촉매물질 1~5중량부를 혼합하여 분체화 처리한 후 분체도장시 재활용하는 형태로 사용토록 할 수 있다.
이와 같은 상기 재생 분체도료를 분체도장에 사용시에는 정상 분체도료 : 재생 분체도료 = 1 : 0.5~0.8의 중량비율로 사용함이 바람직하다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법을 통해서는 알루미늄합금으로 제작되는 휀스에 대한 분체도장효율을 높일 수 있고 도장불량을 최소화할 수 있음은 물론 생산성을 높일 수 있으며, 알루미늄합금 소재에 맞는 전처리를 수행할 수 있고 알루미늄이 갖는 특유한 광택을 살릴 수 있으며, 알루미늄합금 휀스에 대해 내후성과 오염방지 등의 기능을 강화하는 분체도장을 수행할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
S10: 전처리단계
S20: 건조단계
S30: 예열단계
S40: 분체도장단계
S50: 도장경화단계
S60: 분체 재생가공단계

Claims (5)

  1. 중량%로 구리(Cu) 0.01% 이하(0% 제외), 규소(Si) 0.20% 이하(0% 제외), 마그네슘(Mg) 3.5~5%, 아연(Zn) 0.15% 이하(0% 제외), 철(Fe) 0.30% 이하(0% 제외), 망간(Mn) 0.60 이하(0% 제외), 니켈(Ni) 0.05 이하(0% 제외), 티타늄(Ti) 0.20 이하(0% 제외), 크롬(Cr) 0.15 이하(0% 제외), 주석 0.05 이하(0% 제외), 나머지가 알루미늄(Al)로 이루어진 알루미늄합금 휀스를 피대상물로 하여 그 표면으로 분체도료를 도장하기 위한 알루미늄합금 휀스용 분체도장방법에 있어서,
    (A) 상기 알루미늄합금 휀스에 대해 표면 탈지 및 피막 처리하는 전처리단계;
    (B) 상기 전처리단계를 거친 알루미늄합금 휀스에 대해 에어블로워가 설치된 건조실에서 에어 분사를 통해 수분을 제거 및 건조시키는 건조단계;
    (C) 상기 건조단계를 거친 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 수행하기 위해 분체도장실 측 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅하는 예열단계;
    (D) 상기 예열된 상태에 있는 분체도장실로 알루미늄합금 휀스를 투입하고, 알루미늄합금 휀스 측 표면으로 분체도료를 분사함으로써 분체도장을 수행하는 분체도장단계;
    (E) 상기 분체도장을 마친 알루미늄합금 휀스에 대해 180~220℃의 온도로 셋팅 또는 40~50℃의 온도로 셋팅되는 열풍순환방식의 건조실로 투입하여 알루미늄합금 휀스 측 분체도장을 경화 처리하되, 180~200℃에서는 10~12분, 200~220℃에서는 8~10분, 40~50℃에서는 18~25분 동안 경화 처리하는 도장경화단계; 를 포함하며,
    상기 전처리단계에서는,
    알킬폴리글루코사이드, 폴리옥사이드에틸렌, 알카놀아미드 중에서 1종 이상이 사용되는 계면활성제; 수산화나트륨 또는 메타규산나트륨에 의한 알칼리빌더; 인산에스테르염, 트리폴리인산소다, 피로인산소다 중에서 1종 이상이 사용되는 킬레이트제; 아민화합물에 의한 부식방지제; 실리콘, 데카논산, 라우르산, 팔미틱산, 올레익산, 디메틸폴리실록산, 소르비탄모노스테아레이트 중에서 1종 이상이 사용되는 소포제; 를 포함하는 탈지제를 이용하여 탈지 처리하며,
    상기 분체도장단계에서는,
    피대상물인 알루미늄합금 휀스의 장착 및 이송을 돕는 분체도장용 지그를 이용하여 분체도장을 수행하되, 상기 분체도장용 지그는 일정 길이를 갖는 금속프레임 구조체로서 하측 개방구조를 갖는 디귿자형 몸체로 구비되고, 금속프레임 구조체의 양측면부에 길이방향으로 간격 배열되는 거치홀을 다수 형성하는 구성이며;
    상기 분체도장용 지그는 그 외면에 클로로실란 유도체를 기본으로 하는 실리콘화합물에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 내열코팅층을 형성하거나 또는 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트에 폴리테트라플르오르에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 중에서 선택된 1종 이상의 내열성수지를 혼합한 혼합물로 코팅하여 내열코팅층을 형성함으로써 내열성 및 내식성의 구비를 통한 사용수명을 연장할 수 있도록 하면서 분체도료가 부착되지 않게 구성하는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리단계에서는,
    비중 1.15~1.25이고 pH 3~4인 피막제를 사용하되 물에 희석하여 3~5% 농도를 갖게 한 피막처리용액을 30~40℃의 온도 조건으로 3~4분 동안 스프레이 분사함으로써 피막 처리하며;
    상기 피막제는,
    물에 녹는 형태를 갖는 삭산크롬[Cr(CH3C)))3], 황산크롬[cr2(So4)3], 황산크롬칼륨[CrK(SO4)2], 질산크롬[Cr(NO3)3] 중에서 1종이 선택되는 3가 크롬화합물; 에틸렌 옥사이드가 부가된 비이온성 계면활성제; 탄소수 14~18을 갖는 알콜에톡실레이트; 인산 및 질산이 혼합 사용되는 산화제; 아민화합물; 아연화합물; 암모늄 금속화합물; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 알루미늄합금 휀스 측 분체도장에 사용되는 분체도료는,
    내후성과 경도 및 오염방지를 위해 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상이 사용되는 도료수지; 고온에서의 경화시간을 단축시킴은 물론 40~50℃ 저온에서의 경화를 가능하게 하여 에너지를 절감하기 위한 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민에 의한 경화제; 알루미늄 페이스트에 의한 알루미늄안료; 자외선과의 반응을 통해 자정기능을 제공하기 위한 광촉매물질; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 분체도장단계를 통해 알루미늄합금 휀스 측 분체도장에 사용되는 분체도료 중 알루미늄합금 휀스 측에 부착되지 않고 비산되는 분체를 사이클론 또는 카트리지필터를 통해 회수 처리하되, 이렇게 회수된 분체를 재생 분체도료로 가공하는 재생가공단계; 를 더 포함하며,
    상기 회수분체에 대해 이물질을 제거한 상태로 100중량부를 첨가하되 이를 기준으로 내후성과 경도 및 오염방지를 위해 폴리에스테르, 아크릴, 폴리우레탄 중에서 1종 이상이 사용되는 도료수지 15~20중량부를 혼합하고, 폴리에틸렌폴리아민 또는 폴리아미드아민에 의한 경화제 0.5~3중량부와 알루미늄안료 1~10중량부, 및 광촉매물질 1~5중량부를 혼합하여 분체화 처리한 후 분체도장시 재활용하는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
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