KR102455832B1 - 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법 - Google Patents

미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102455832B1
KR102455832B1 KR1020220063191A KR20220063191A KR102455832B1 KR 102455832 B1 KR102455832 B1 KR 102455832B1 KR 1020220063191 A KR1020220063191 A KR 1020220063191A KR 20220063191 A KR20220063191 A KR 20220063191A KR 102455832 B1 KR102455832 B1 KR 102455832B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
manhole
manufacturing
metal tile
color
Prior art date
Application number
KR1020220063191A
Other languages
English (en)
Inventor
이종권
김영근
Original Assignee
(주)세원하드페이싱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)세원하드페이싱 filed Critical (주)세원하드페이싱
Application granted granted Critical
Publication of KR102455832B1 publication Critical patent/KR102455832B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/12Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
    • E02D29/14Covers for manholes or the like; Frames for covers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0041Digital printing on surfaces other than ordinary paper
    • B41M5/0047Digital printing on surfaces other than ordinary paper by ink-jet printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131Wire arc spraying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134Plasma spraying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 따라 제작된 팬홀용 논슬립 금속타일의 제조 방법은 아연도금강판/알루미늄도금강판/클래딩강판을 2~5mm 두께로 준비하는 단계; 아연도금강판 상면을 Grit Blasting 표준 조건을 통하여 아연도금의 박리 및 휨 변형을 최소화 하는 방법으로 표면적을 넓게 하는 단계; 아연도금강판의 부식 방지를 위하여 Zinc, Aluminium, Zinc-Aluminium을 Buffer 코팅 또는 도금하는 단계; Al2O3 또는 스테인리스를 용사코팅하여 거칠기와 내마모성 기능을 생성하는 단계; 부식을 방지하고 페인트와의 접착력을 개선하기 위하여 에폭시를 묽게하여 용사코팅 피막의 기공층에 침투시키는 단계;아연도금강판에 UV 잉크젯 프린터를 이용하여 칼라 인쇄를 진행하여 칼라 디자인을 생성하는 단계; 및 강재철판을 맨홀 바디 상에 볼트 체결로 조립부착하여 맨홀 뚜껑을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법{Manufacturing method of metal tile for manhole with anti-slip function and color design}
본 발명은 주철재 맨홀 뚜껑 위에 미끄럼 방지를 위한 논슬립 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀보조물 금속 타일을 제공하도록 강재철판을 제조하는 방안에 관한 것이다.
맨홀은 하수관 내의 점검·청소, 파이프의 연결·접합을 위해 사람이 출입하는 시설을 말한다. 지하 관로 중간 중간에 맨홀을 통해서 수직으로 내려갈 수 있는 통로를 만들어 놓지 않으면 유지보수에 매우 큰 애로사항이 생기기 때문에 중간 중간에 구멍을 파놓고 맨홀 뚜껑으로 막아두는 것이다. 각 기점, 합류점, 관의 지름·방향·구배가 변하는 곳이라든가 긴 관로의 중간 지점 등에 수직으로 구멍을 뚫어놓고 맨홀 뚜껑으로 막아 놓게 한다.
종래 노상의 우수 및 오수, 통신, 전기, 상하수도의 맨홀은 회주철, 구상흑연주철, 탄소용 주강품의 재질로 제작되어 사용되고 있으며, 보행자 또는 차량의 미끄럼을 방지하기 위하여 요철을 형성시키는 방법을 적용하여 사용되고 있으나 외부 노출에 의한 주철의 부식 발생으로 도시 경관을 해치고 있으며, 우기 및 서리가 내릴 때에 매우 미끄러운 실정이며, 우기철 인도에서의 미끄럼 사고가 발생할 가능성이 매우 높아 보행인의 골절 및 타박상과 외출복을 오염시키는 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 또한 주철 제품으로 요철을 형성시 디자인의 변경이 어려워 소량생산에 많은 어려움이 발생하거나, 비용의 많은 상승과 납기 소요기간이 길어지는 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1135125호 "이중 뚜껑 구조를 갖는 칼라 디자인 맨홀뚜껑" (2012.04.16.)
상기한 문제점을 해결하고자 하는 차원에서, 본 발명의 목적은 기존의 주철재 맨홀 뚜껑 위에 미끄럼 방지 기능의 부여 및 칼라 디자인을 구비하도록 제작된 맨홀용 논슬립 금속타일을 맨홀 뚜껑에 부착하는 형태인 것을 특징으로 하는 맨홀보조물 금속타일의 제조 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라 맨홀 뚜껑용 금속타일의 제조 방법은 부식을 방지하기 위한 이종재질로 구성된 클래드 강판, 아연도금강판, 알루미늄 도금 강판을 2~5mm 두께로 준비하는 단계; 강재철판의 휨변형을 최소화하는 Grit Blasting 공정조건으로 표면을 거칠게 하여 표면적을 넓게 하는 단계; 강재철판의 부식 방지 및 열팽창계수가 다른 이종 재료인 금속 또는 세라믹을 코팅하기 위하여 Zinc, Aluminium, Zinc-Aluminium중의 1개이상을 Buffer 코팅하는 단계; Buffer 층 위에 표면의 경도를 높이기 위하여 스테인리스 Wire를 ARC Spray 하거나, Al2O3가 40% 이상 함유된 세라믹을 플라즈마 용사코팅하여 단계; 강판의 부식을 방지하고 후속 페인트의 접착력을 상승시키 위한 희석된 에폭시를 실링하는 단계;UV 잉크젯 프린터를 이용하여 칼라 인쇄를 진행하여 칼라 디자인을 생성하는 단계; 상기 방식으로 제조된 금속타일을 맨홀 바디 상에 볼트 체결로 조립 단계;를 포함한다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 논슬립 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀 뚜껑 위에 설치하는 금속타일의 제조 방법은 기존의 주철재 맨홀 뚜껑 위에 둥근머리 볼트체결방식으로 설치하여 보행자의 미끄러짐 사고의 예방과 도시 미관을 향상시키기 위한 방안을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법을 보인다.
도 2는 강판의 변형의 부식 방지와 관련한 실험을 보인다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 논슬립 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속타일의 제조 방법을 설명한다.
도 1을 참조하면, 맨홀용 금속타일의 제조 방법은 주철재인 맨홀 바디에 결합할 수 있도록 이종 접합된 클래드 강판 또는 아연도금 강판, 알루미늄 도금 강판을 2~5mm 두께로 준비하는 단계; 강재 철판의 변형을 최소화하도록 Grit Blasting 작업시 2.0±0.5kg/cm2의 압력과 Grit 46~100메쉬의 입자로 강판 표면의 거칠기를 Ra 3~6㎛으로 형성하고, 용융 아연 도금층이 벗겨지지 않아야 하며, 제품의 변형이 제품의 크기 648 파이 기준으로 5mm 이내의 변형을 갖도록 작업하는 단계; 강재철판의 부식 방지 및 Top 코팅층의 접착력을 향상시키기 위하여 Zinc, Aluminium, Zinc-Aluminium을 ARC Spray를 통하여 50~300미크론 코팅하는 단계; 내마모성을 향상시키고 미끄러짐을 방지하기 위하여 표면 거칠기를 증가시키기 위하여 스텐레스 와이어를 ARC Spray 또는 Al2O3를 50~400미크론 코팅하는 단계; 강판의 부식의 방지와 칼라 페인트의 접착력을 향상시키기 위하여 30% 이하로 희석된 에폭시를 실링하는 단계; UV 잉크젯 프린터를 이용하여 칼라 인쇄를 진행하여 칼라 디자인을 일정한 간격을 갖는 엠보싱 문양으로 디자인을 생성하는 단계; 금속타일을 맨홀 바디 상에 볼트 체결로 조립 하는 단계;를 포함한다.
하기의 표 1은 강재 철판의 변형을 최소화하도록 Grit Blasting 실험 사례를 보인다.
시편 1 시편2 시편 3 시편4 시편 5 시편 6
분사 노즐 직경(mm) 7 7 7 7 7 7
분사 거리(mm) 150 150 150 150 150 150
Grit 크기 (mesh) 60 60 60 60 60 60
압축공기압력
(kgf/cm2)
2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
표면거칠기 (Ra) 4.2 4.8 5.3 5.8 6.3 6.6
아연 도금층 박리여부 없음 없음 일부박리 일부박리 대부분 박리 전면 박리
최대 변형량(mm) 1.0 5.8 7.1 8.5 10.3 15.7
제품의 변형량이 제품 크기 648mm 기준으로 5mm 가 넘을 경우 잉크젯 프린터 헤드와 인쇄면의 거리가 멀어져 인쇄가 안되거나, 뚜렷한 이미지를 구현할 수 없고, 색상의 명도 또한 차이가 발행하여 인쇄할 제품의 변형이 없는 것이 가장 좋으며, 최대 허용 변형량은 5mm/648mm 이내 이어야 한다.
상기 표 1의 실험결과를 토대로 최적 Grit Blasting 조건은 Grit 60메쉬, 압축공기 2.0±0.5kgf/cm2, 분사거리 150mm 로 확인되었다.
소재의 거칠기 형성은 코팅층과 소재와의 접합력을 증가시키기 위하여 진행한다.
아연도금된 강재철판 상면을 Grit Blasting을 통하여 철판의 변형을 최소화하면서 거칠기 정도는 Ra 3~7㎛ 범위로 만들어야 한다. 이 때 도금 강판의 경우 도금층이 벗겨지지 않도록 작업해야 하며 표준 조건은 Grit 60 메쉬, 압축공기 2.0±0.5kgf/cm2, 분사거리 150mm로 작업하여야 한다.
Grit Blasting은 그리트(날카로운 모가 있는 알맹이)를 압축 공기, 기타의 방법으로 금속 표면에 분사하여 스케일, 녹, 도막 등 표면에 부착되어 있는 오염물을 제거하는 공법을 말한다.
강재 철판은 클래드 강판(연강후판을 모재로 하여 그 단면 또는 양면에 니켈, 니켈합금, 스테인리스강, 황동, 알루미늄, 아연합금 등 다른 종류의 강 또는 금속을 열간압연이나 단접에 의해 압착한 것), 용융아연도금 강판, 용융 알루미늄 도금 강판이 사용 가능하다.
즉, 본 발명은 기존의 주철재 맨홀 뚜껑 위에 미끄럼 방지 기능과 칼라 디자인을 구비하도록 한 금속타일을 부착하는 것을 특징으로 하고 부식이 잘 발생하지 않도록 처리한 금속타일이다.
도 2는 강판의 변형의 부식 방지와 관련한 실험을 보인다.
강판을 에폭시 실링 없이 제조된 금속타일을 주철제 맨홀 뚜껑 위에 시공하여 관찰한 결과의 사례이다.
도 2(a)는 시공후 사진이며, 도 2(b)는 비가 온 후 코팅층 표면에 부식이 발생한 현상의 사진이며, 도 2(c)는 스테인리스 소재위에 코팅된 제품은 주철과의 갈바닉 부식으로 인하여 하얀색으로 변색된 현상을 볼 수 있다.
이러한 부식을 해결하기 위하여 에폭시 실링(주제2, 경화제1, 희석제 3)을 실시한 결과 부식이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
하기의 표 2는 에폭시 실링제 처리 전후의 부식 실험 결과를 보인다.
시편 1 시편2 시편 3 시편4 시편 5 시편 6
Zn 코팅 두께 (㎛) 100 100 100 100 100 100
STS430 코팅(㎛) 100 100 100 100 100 100
주제2 : 경화제 1
희석제 비율 1 2 3 4 5 6
부식 발생 없음 없음 없음 없음 반점발생 얼룩발생
미끄럼저항성(BPN) 63 72 78 85 89 96
실링 실험의 결과, 에폭시 실링의 희석비율이 1인 경우 미끄럼 저항성이 기준치인 70BPN 이하로 나타나서 적용이 불가하였고, 시편 2~시편 4 까지가 가장 미끄럼 저항성 기준과 부식 방지효과를 나타내었으며, 시편 5~6은 미끄럼 저항성은 좋으나, 부식이 일부 발생하여 사용하기에 부적합하였다.
아연 도금 강판의 부식 방지를 위하여 Zinc, Aluminium, Zinc-Aluminium, 코팅의 피막 두께는 20~300㎛ 일 수 있다. Zn 코팅 두께가 300 미크론을 넘는 경우 경제성에서 너무 많은 작업비용과 작업시간이 소요되기 때문에 실제로는 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.
하기의 표 3은 Zinc 코팅 두께에 따른 접착력 변화 실험 결과를 보인다.
시편번호 #3-1 #3-2 #3-3 #3-4 #3-5 #3-6 #3-7
Zn버퍼층 두께(㎛) 10 50 100 200 300 400 500
SUS430 용사피막층 두께(㎛) 50 50 50 50 50 50 50
접합력 시험(MPa) 10.3 14.8 15.5 17.2 15.3 15.2 15.0
표 3에서와 같이 Zn 버퍼층 두께별 실험결과 코팅 두께가 10㎛부터 코팅 접착력이 10.3Mpa로부터 시작하여 접착력이 증가하다가 200㎛ 코팅시부터 접착력이 낮아지기 시작하였다. Zn 버퍼층의 두께는 접착력이 14.8Mpa 이상인 50~300㎛가 적당함을 알 수 있었다. Zn 버퍼층의 두께가 300㎛ 이상 되면 피막의 접착력이 증가하지 않고 오히려 감소하고, 공정 비용이 증가하여 경제성이 낮아진다.
Zn 버퍼층이 코팅된 2~5mm 두께를 갖는 강재철판 위에 세라믹 분말인 Al2O3(산화 알루미늄) 또는 Al2O3 98% 이상의 합금세라믹, ZrO2 92% 이상 함유된 세라믹을 플라즈마 용사코팅하여 거칠기를 형성하는 방식을 통해 하얀색 계열의 바탕을 생성한 후, 그 위에 UV 잉크젯 프린터를 이용하여 칼라 인쇄를 진행하여 칼라 디자인을 생성한다. 즉, 기존의 주철제 맨홀 뚜껑 위에 논슬립 기능을 갖춘 칼라 디자인의 철판을 부착하는 형태를 갖는 것이다.
플라즈마 용사(plasma spraying)는 전압 95±5V, 전류 500A, 분사거리 150~200mm 로 진행하였으며, 알루미나 용사코팅용 분말의 입도는 30~90미크론을 사용하였다. 플라즈마 용사 방식으로 세라믹을 절연층으로 강재철판 상에 적층하는 경우, 상기 플라즈마 용사코팅은 세라믹을 거칠게 Ra 5~10㎛ 코팅하고, 고경도와 마찰력을 증진하게 한 것으로서, 700HV 이상의 높은 경도 형성, 거칠기 형성하고 인쇄하기 위한 목적을 갖는다. 또한 과도한 기공률을 5~15%를 의도적으로 만들기 위하여 플라즈마 용사용 분말의 입도를 30~90미크론을 갖는 것을 특징으로 하였고, 분사거리를 150~200mm로 하였다.
하기의 표 4는 기공률을 의도적으로 높게 만들기 위한 분말 입자크기 실험 조건을 보인다.
시편번호 분말입도 15~30㎛ 분말입도 15~45㎛ 분말입도 30~90㎛
시편1 시편2 시편3 시편4 시편5 시편6
코팅 두께 100 100 100 100 100 100
표면거칠기Ra 3.8 4.2 4.8 5.2 6.8 8.1
기공률 % 3.5 4.1 5.1 4.9 7.8 8.7
코팅 조건은 100V, 500A, 코팅 거리 150mm 조건으로 진행 하였으며, 기공률은 코팅 분말의 입도 30~90미크론으로 플라즈마 코팅을 진행 하였을 때 높은 기공률이 만들어 졌으며, 높은 기공률은 에폭시 실링작업시 실링제가 기공으로 침투하여 부식 방지효과가 뛰어나며, 페인트의 접착력을 향상시키는 효과가 있다.
하기의 표 5는 기공률을 의도적으로 높게 만들기 위한 코팅 거리 실험 조건을 보인다.
시편번호 분말입도 30~90㎛
시편7 시편8 시편9 시편10 시편11 시편12
코팅 두께 100 100 100 100 100 100
코팅 분사거리mm 130 150 170 190 200 230
표면거칠기Ra 6.2 7.2 7.5 7.8 7.6 7.6
경도 HV 830 750 730 700 630 550
기공률 % 6.7 8.2 10.5 12.7 13.4 15.9
높은 실험결과는 코팅 분말의 입도 30~90㎛의 크기로 코팅 거리별 최적화 조건은 코팅거리 150mm ~ 200mm 까지가 적합하고, 200mm 가 넘는 거리에서는 경도값이 매우 낮아 내구성에 문제가 발생할 수 있어 채택하지 않았다.
기공률은 8.2%~13.4%로 높은 기공률을 얻을 수 있었다.
Al2O3을 플라즈마 용사코팅하여 하얀색 계열로 바탕을 생성하는 단계 상에서, 코팅의 두께는 20㎛~1000㎛ 범위일 수 있다.
재료의 종류는 Al2O3, TiO2, ZrO2 중 1가지 이상을 5% 이상 포함하는 재료인 것이 바람직하다.
본 발명은 의도적으로 높게 형성된 기판에 부식방지 및 피막의 접착력 향상을 위한 실링을 진행하는 것을 특징으로 한다.
하기의 표 6은 에폭시 실링 전후의 접착력의 변화 실험을 보인다.
시편번호 실링전 시편1 실링후 시편2
Zn버퍼층 두께(㎛) 100 100
SUS430 용사피막층 두께(㎛) 50 50
접합력 시험(MPa) 14.8 16.9
에폭시 실링을 하였을 때 실링전에 비하여 피막의 접착강도가 2.1Mpa 상승하였다.
아연도금 강판의 용사코팅된 제품의 에폭시 실링된 기판 위에 UV 잉크젯 프린터를 이용하여 먼저 하얀색 바탕을 인쇄 한 후 칼라 인쇄를 진행하는 것을 특징으로 하는 인쇄 방법으로, 칼라 인쇄의 잉크 종류는 UV 잉크이며, 온도는 상온이고, 압력범위는 잉크젯 프린팅 방식으로 진행한다. 한편, 실내에서는 일반 잉크젯 전용 잉크 사용이 가능하지만 햇빛에 노출되는 경우에 일반 잉크는 탈색이 되기 때문에 햇빛에 노출되는 부분은 UV 잉크를 사용해야 한다.
1차 인쇄를 하얀색 또는 밝은 색 계열(노랑, 연분홍 등)로 인쇄하지 않으면, 용사코팅된 바탕의 어두운 색상으로 칼라 구현이 매우 어렵거나, 안되어 반드시 하얀색 계열의 바탕화면을 먼저 인쇄 후에 다른 색상의 칼라를 구현해야 한다.
한편, 컬러 구현을 위해 잉크를 UV잉크, 수성잉크, 에폭시, 우레탄, 실리콘 계열 중 1개 이상을 사용하여 잉크제트 방식 또는 페인팅하는 방법으로 구현할 수 있으며, 또는 컬러 세라믹 용사의 1가지 이상의 재료를 사용할 수 있다.
즉, 용사코팅된 표면에 UV 페인트, 우레탄, 실리콘 중 1가지 이상이 5% 이상이 함유된 페인트를 이용하여 붓으로 그림을 그리거나, 스프레이 방식 또는 스크린 인쇄를 통해 문양 내지 글씨가 포함된 칼라를 구현하는 단계를 추가 가능하다.
또한 용사코팅으로 거칠기를 형성하여 미끄럼 저항성을 70BPN이상으로 만들었기 때문에 UV 칼라인쇄의 패턴은 원형 도트 무늬, 격자무늬 형상으로 인쇄하는 것을 특징으로 한다.
최대한 미끄럼 저항성으로 해치지 않도록 인쇄하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 논슬립 기능을 갖는 맨홀 뚜껑용 금속타일은 매우 거칠게 용사코팅된 피막 위에 페인팅을 하는 것으로 거칠기 상면에 페인트가 마모되더라도 거칠기 홈부위의 페인트는 마모되지 않아 색상이 반영구적으로 사용는 특징을 갖는다.
논슬립 금속타일을 주철재 맨홀 바디 상에 결합하기 위하여 주철재 맨홀 바디 상에 구멍을 낸 상태에서, 나사 산을 가공하여 탭 가공을 한 후에 볼트를 이용하여 체결하는 방식을 특징으로 한다.
강재철판과 맨홀 바디 간의 볼트 체결은 최소 3개소 이상을 통해 결합하며, 체결하는 볼트의 종류는 둥근 머리 볼트를 사용하여 보행자의 걸려 넘어지는 사고를 방지하는 것을 특징으로 한다. 한편 육각머리볼트나 접시머리 볼트의 경우 돌출된 부위가 각져있어 보행자가 넘어지기 쉽고, 외관이 좋지 못하다.
본 발명 상에서 논슬립 기준은 노면의 미끄럼 저항성 측정방법 KS F 2375 롤 측정하여 70BPN 이상으로 한다. 한편, 종래의 주철제 맨홀의 노면의 미끄럼 저항성은 30BPN 이하이다.
컬러의 인쇄는 용사코팅 피막의 높은 기공의 잉크가 흡수(침투)되어 잉크의 박리가 일어나지 않고, 페인트의 접착력이 매우 상승하며, 표면이 마모되더라도, 골 사이의 페인트가 마모되지 않아 색상을 유지할 수 있다.
용사코팅된 피막의 경도는 스테인리스의 경우 250~350HV, 세라믹의 경우700~1100HV 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 논슬립 기능 및 칼라 디자인을 구비하도록 하는 맨홀 뚜껑용 금속타일의 제조 방법은 기존의 주철재 맨홀 뚜껑 위에 결합하여 미끄러짐 사고의 예방과 도시 미관을 향상시키게 한다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 맨홀 뚜껑을 이루는 맨홀 바디에 결합되는 아연 도금 강판을 2~5mm 두께로 준비하는 단계;
    준비된 상기 아연 도금 강판의 상면을 특정 조건을 갖는 블라스팅 가공을 통하여 강판의 변형을 최소화하고, 상기 아연 도금 강판의 아연 도금층의 박리를 방지하면서, 거칠기 가공을 하여 표면적을 넓게 하는 단계;
    상기 거칠기 가공 단계에서 진행된 표면 거칠기를 증가시키기 위하여 스텐레스 와이어 용사피막을 50~300 미크론으로 코팅하는 단계;
    세라믹을 플라즈마 용사코팅하여 바탕을 생성하는 단계;
    에폭시 실링을 통하여 부식의 방지 및 UV칼라 페인트와의 접착력을 향상시키도록 준비하는 단계;
    에폭시 실링으로 준비된 표면에 UV 페인트를 잉크젯 방식으로 1차 하얀색 계열로 바탕을 10㎛ 두께 이하로 인쇄하고 그 위에 원하는 칼라를 인쇄하는 단계; 및 상기 공정으로 제작된 아연 도금 강판을 둥근머리 볼트를 이용하여 맨홀 바디 상에 결합하는 단계;를 포함하고,
    상기 거칠기 가공 단계 상에서, 거칠기 정도는 Ra 3~7㎛ 범위로 작업하며, 상기 특정 조건은 Grit 60 메쉬, 압축공기 2.0±0.5kgf/cm2, 분사거리 150mm로 작업하며,
    상기 아연 도금 강판을 이루는 아연 버퍼층의 두께는 50~300㎛ 범위인 것을 특징으로 하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    강판 소재의 준비를 알루미늄 용융도금된 강판으로 준비하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    강판 소재의 준비를 2종 이상의 클래딩 강판으로 준비하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    UV 칼라인쇄 없이 사용하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 용사코팅 단계 상에서,
    부분적으로 스테인리스를 용사코팅하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 용사코팅 단계 상에서,
    부분적으로 스테인리스와 세라믹을 구분하여 용사코팅을 복합적으로 표면을 형성하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    용사코팅후 에폭시 실링된 표면 위에 붓을 이용하여 페인팅을 하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    용사코팅후 에폭시 실링된 표면 위에 실크스크린 공정으로 페인팅을 하는, 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법.
KR1020220063191A 2021-11-04 2022-05-24 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법 KR102455832B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210150747 2021-11-04
KR20210150747 2021-11-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102455832B1 true KR102455832B1 (ko) 2022-10-20

Family

ID=83804742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220063191A KR102455832B1 (ko) 2021-11-04 2022-05-24 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102455832B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569748B1 (ko) * 2023-03-09 2023-08-25 (주)세원하드페이싱 용사코팅을 이용한 그림타일의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009024385A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Kubota Ci Kk 桝またはマンホール用の蓋
KR20100129810A (ko) * 2009-06-02 2010-12-10 경운대학교 산학협력단 맨홀뚜껑 및 이의 제조방법
KR101135125B1 (ko) 2009-11-20 2012-04-16 케이씨아이주철산업 주식회사 이중 뚜껑 구조를 갖는 칼라 디자인 맨홀뚜껑
KR102261843B1 (ko) * 2021-01-21 2021-06-09 (주)세원하드페이싱 논슬립 패널 및 그 제조방법
JP7006206B2 (ja) * 2017-12-05 2022-01-24 住友電装株式会社 コネクタ組付体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009024385A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Kubota Ci Kk 桝またはマンホール用の蓋
KR20100129810A (ko) * 2009-06-02 2010-12-10 경운대학교 산학협력단 맨홀뚜껑 및 이의 제조방법
KR101135125B1 (ko) 2009-11-20 2012-04-16 케이씨아이주철산업 주식회사 이중 뚜껑 구조를 갖는 칼라 디자인 맨홀뚜껑
JP7006206B2 (ja) * 2017-12-05 2022-01-24 住友電装株式会社 コネクタ組付体
KR102261843B1 (ko) * 2021-01-21 2021-06-09 (주)세원하드페이싱 논슬립 패널 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569748B1 (ko) * 2023-03-09 2023-08-25 (주)세원하드페이싱 용사코팅을 이용한 그림타일의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4057137B2 (ja) 抄紙機/板紙抄紙機用プレスロール、その製造方法、およびコーティング組成
CN101451243B (zh) 钢结构电弧喷涂复合防腐蚀涂层体系的方法及工艺
TW502086B (en) Marine coating
KR100686389B1 (ko) 프레스 성형성이 우수한 프리-코팅 금속판 및 그 제조방법
KR102455832B1 (ko) 미끄럼 방지 기능 및 칼라 디자인을 구비한 맨홀용 금속 타일의 제조 방법
MY142456A (en) Precoated metal plate and process for producing precoated metal plate
CN104073757A (zh) 增强海洋结构钢耐腐蚀疲劳性能的方法
CN1950465A (zh) 高耐蚀性镀锌系合金钢材用涂料和具有用该涂料形成的皮膜的钢制结构物
US20060292392A1 (en) Corrosion-resistant coating for metal substrate
CN102774112A (zh) 海工环境下钢结构的合金树脂复合防腐涂层及其施工工艺
JP5886258B2 (ja) 橋梁の防錆被膜形成方法
CN102774114A (zh) 金属防腐涂层及其电弧喷涂工艺
CN105521933A (zh) 锚栓防腐氟碳涂层处理方法
KR101112614B1 (ko) 아연도금 금속소재의 고내식성 표면개질방법
WO1992022676A1 (en) Protection of metal surfaces against corrosion
CN212555317U (zh) 一种有手感的涂层拉丝彩涂板
JPH10226860A (ja) 塗装物およびその製造方法
JP2008254313A (ja) プレコート金属板、これを成形加工した金属成形体及びプレコート金属板の製造方法
KR101580682B1 (ko) 상수원 수도 구조물의 친환경 방식 및 방오 코팅방법 및 이러한 방법으로 제조된 상수원 수도 구조물
CN207296025U (zh) 防腐蚀钢构
JP3490955B2 (ja) 鋼材の接合構造
KR20230093570A (ko) ARC Spray 용사를 통해 논슬립 기능을 갖는 맨홀 뚜껑의 제조 방법
JP2007146268A (ja) 防食被覆鋼材及びその製造方法
Colica Zinc Spray Galvanizing
CA2593700A1 (en) Corrosion-resistant coating for metal substrate

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant