KR20040081957A - 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치 및 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선체 도장 작업전에 실시하는 강재의 이물질 제거 및 도장의 접착력을 향상시키기 위해서 요철을 형성하는 작업이 보다 안정되게 하여 품질 향상에 크게 기여할 수 있게한 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치에 관한 것으로,
종래의 강재의 도장전 처리작업은 공기압축기 및 철분, 모래를 이용하는 관계로 소음 및 분진이 발생하였고, 요철면이 일정하지 않아 도장의 품질을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 강재(10) 표면을 녹일 수 있도록 레이저 광선 공급원이 되는 레이저 파워(20), 레이저 출력제어기(30)에서 공급되는 레이저 광선을 강재의 표면으로 조사하는 레이저건(40), 상기 레이저건(40)을 철판 위로 이송하는 이송대차(50)로 구성되고, 상기 레이저건(50)에는 보호가스를 공급하는 보호가스 공급기(60), 강재(10) 용융시 발생되는 용융된 금속 증기 및 입자를 회수하는 회수장치(70) 및 철분 여과장치(80)가 부설되는 것을 특징으로 함.
Description
본 발명은 도장 전처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선체 도장 작업전에 실시하는 강재의 이물질 제거 및 요철을 형성하는 작업이 보다 안정되고 균일하게 이루어질 수 있게하여 품질 향상에 크게 기여할 수 있도록 개선된 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치를 제공함에 있는 것이다.
일반적으로 강렬한 일광과 염분을 함유한 대기중에 노출되고, 가혹한 건습의 교호작용을 받는 선박에 있어 도료의 역활은 대단히 중요하다.
그러므로 선박을 부식환경에서 보호하고, 강도와 안정성을 유지하며 순조로운 운항을 하기 위해서는 우수한 도료의 적절한 도장이 필요하다. 특히, 선박의 도장은 단순히 미관만이 아니고, 방오를 목적으로 하는 기능과 경제성을 유지하는 중요한 수단인 것이다.
도료를 사용하여 방식 시공하기 위해서는 도장 전에 강재(철판)의 표면처리를 충분히 행할 필요가 있다. 도장전에 표면 처리가 불충분하면 아무리 성능이 우수한 도료를 선택하여 도장하였다 할지라도 그 도료의 성능은 충분히 발휘되지 못한다.
따라서 선박건조 등에 사용되는 강재(철판)는, 저장, 가공, 조립을 거쳐 도장작업에 임하기 전까지 강재표면이 부식되는 것을 방지하기 위하여 입고후 전처리 공정을 필요로 한다.
도장전처리 공정에 있어 1차 표면처리 작업이 모래나 철분가루 등을 압축공기를 이용한 노즐(nozzle)을 통해 기계적으로 분사시키는 방법으로 강재 표면의 흑피 또는 녹과 같은 이물질 제거 및 페인트의 접착력을 높일 수 있도록 표면에 요철을 형성하게 되었다.
하지만 종래에는 도장전처리 공정의 1차 표면처리 방식이 모래 혹은 철분을 공기압축기와 노즐을 이용하여 강재의 표면으로 분사하는 방식으로 구성되고 있어 작업시 먼지나 분진이 많이 발생하여 대기오염을 유발하게 되었고, 압축공기를 이용하므로써 소음이 매우 심할 뿐만 아니라, 장비가 크고 무거워 이를 취급하는데 많은 어려움이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점은 강재의 도장전 처리작업이 공기압축기를 이용하여 철분 및 모래를 분무하는 방식인 관계로 소음이 클뿐만 아니라, 부자재로 이용되는 철분이나 모래의 부서짐으로 인해 분진이 많고, 강재의 요철면이 일정하지 않아 도장 품질을 저하시키는 원인을 야기하는데서 비롯되었던 것이다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 선체 도장작업전에 실시하는 강재의 이물질 제거 및 도장의 접착력을 향상시키기 위해서 요철을 형성하는 도장전 처리작업을 시행하더라도 분진이나 소음이 전혀 없는 도장 전저리장치를 제공함을 그 목적으로 하고 있다.
또한, 본발명은 철분이나 모래를 노즐을 통해 분사하는 방식이 아니고 레이저 광선을 이용하여 그 표면을 국부적으로 녹이는 방식으로 개선하여 이물질 제거 효과가 뛰어나고, 요철도 균일하게 형성하여 도장의 품질 형성에 기여하고자 하는 것을 또 다른 목적으로 하고 있다.
이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 작용 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치의 개략적인 구성을 나타낸 예시도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 강재 20 : 레이저 파워
30 : 레이저 출력제어기 40 : 레이저건
50 : 이송대차 60 : 보호가스 공급기
70 : 회수장치 80 : 철분 여과장치
첨부 도면 도1은 본 발명이 적용된 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치의 개략적인 구성을 나타낸 예시도이다.
강재(10) 표면의 이물질 제거 및 요철을 형성하는 도장 전처리공정에 있어서, 강재(10) 표면을 녹일 수 있도록 레이저 광선 공급원이 되는 레이저 파워(20),레이저 출력제어기(30)에서 공급되는 레이저 광선을 강재의 표면으로 조사하는 레이저건(40), 상기 레이저건(40)을 철판 위로 이송하는 이송대차(50)로 구성되고 있다.
상기 레이저건(50)에는 보호가스를 공급하는 보호가스 공급기(60), 강재(10) 용융시 발생되는 용융된 금속 증기 및 입자를 회수하는 회수장치(70), 상기 회수장치에 의해 회수된 이물질은 포집하고 보호가스는 재사용하는 철분 여과장치(80)가 부설되는 것을 특징으로 하고 있다.
이를 위해 본 발명에서는 도장 전처리 작업용 이동대차를 작업 대상이 되는 철판의 작업위치로 이동시키는 단계; 레이저파워가 구비된 레이저 출력제어기의 레이저건을 이용하여 강재의 표면으로 레이저광선을 조사하는 단계; 레이저 출력제어기를 제어하여 강재 표면을 균일하게 용융시키는 단계를 포함하는 공법을 그 특징으로 하고 있는 것이다.
상기한 구성에 있어 레이저 광선을 공급하는 레이저 파워(20)는 일반 CO₂레이저 또는 YAG 레이저 및 다이오드 레이저 혹은 이와 유사한 레이저 등으로 이루어져 장거리 이송이 가능한 것이면 그 어느 것을 이용하여도 무방하다.
또한, 레이저 광선을 조사하는 레이저건(40)은 대기중에서도 사용이 가능하지만 광원 보호를 위해 보호가스를 이용하며, 상기 보호가스는 불할성 기체인 아르곤, 헬륨 등이 사용될 수 있고, 철과의 반응이 비교적 안되는 질소 및 CO₂가스를 대신할 수 있다.
이송대차(50)는 레이저건(40)을 이송시키는 장치이면 그 어느 것을 사용하여도 무방하지만 자동화를 위해서는 그 진행 방향이나 속도 등도 정밀제어가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 보호가스는 레이저건(40)을 이용하여 강재(철판) 표면을 순간적으로 녹이는 순간 보호가스 공급기(60)에서 공급되는 보호가스가 대기중의 산소를 차단시키는 역활을 수행하게 하므로써 이들 부위에서 산화 피막이 형성되는 것을 방지하도록 되어 있다.
한편, 레이저 광선을 이용하여 그 표면을 용융시킬때 용융된 금속 증기 및 입자가 대기중으로 방출되어 대기 오염원이 될 수 있다.
그러므로 이를 회수하기 위해 레이저건(40)에는 이를 회수하는 별도의 회수장치(70)가 부설되어 용융된 금속 입자 및 이물질은 상기 회수장치(70)를 통해 모두 회수하도록 되어 있다.
상기 회수장치(70)는 간단한 진공식 공기 흡입장치가 이용되며, 회수장치(70)에 의해 회수된 이물질중 고체 상태의 이물질은 여과장치(80)의 여과기에서 모두 분리되며, 보호가스는 보호가스 공급기(60)로 다시 이송 공급하여 재사용할 수 있도록 하였다.
이와 같이 본 발명은 도장 전처리 작업을 시행함에 있어 강재(10)의 이물질제거 및 요철을 형성하고자 할 때는 먼저, 이동대차(50)를 작업 대상이 되는 철판의 작업위치로 이동시킨다.
그런 다음 레이저 파워(20)가 구비된 레이저 출력제어기(30)의 레이저건(40)을 이용하여 강재의 표면으로 레이저 광선을 조사시킨다. 이때 조사되는 레이저 광선은 강재(10)의 표면부를 서서히 녹이게 되면 강재에 달라붙은 이물질을 제거할 수 있게 된다.
레이저건(40)에 의해 조사되는 레이저 광선은 레이저 출력제어기(30)를 조정하여 그 용량을 전기적으로 제어하여 강재(10)의 표면을 모두 균일하게 용융시킬 수 있게 되고, 또한 도장 페인트의 성질에 따라 요철의 크기는 우수한 도장 품질을 얻을 수 있게 일정하게 형성할 수 있는 것이다.
이처럼 본 발명은 강재의 이물질 제거와 도장의 접착력을 향상시키기 위해서 요철을 형성하는 작업이 레이저 광선을 이용하게 되므로써 기존과 같은 소음이나 분진이 거의 없게 되고, 표면 또한 일정하게 유지할 수 있어 도장 품질 향상에 기여할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한바와 같이 본 발명에 의하면, 강재의 도장전처리 작업을 위한 1차 표면처리 공정이 레이저 광선을 사용하므로써 기존처럼 압축공기 및 철분이나 모래를 사용하였을 때처럼 소음과 분진이 전혀 없게되어 대기 오염을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 레이저 광선은 전기적으로 제어가 가능하므로 요철면의 균일화와 품질의 안정화를 도모할 수 있게되고, 레이저건은 이동대차에 장착된 상태로 운용하게 되므로 자동화가 가능하다는 등의 작용 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (3)
- 강재(10) 표면의 이물질 제거 및 도장의 접착력을 향상시키기 위해서 요철을 형성하는 도장 전처리공정에 있어서,레이저 광선 공급원이 구비되는 레이저 파워(20), 레이저 출력제어기(30)에서 공급되는 레이저 광선을 조사하는 레이저건(40), 상기 레이저건(40)을 작업위치로 이송하는 이송대차(50)로 구성되며, 상기 레이저건(50)에는 보호가스를 공급하는 보호가스 공급기(60), 용융시 발생되는 용융된 금속 증기 및 입자를 회수하는 회수장치(70) 및 철분 여과장치(80)가 부설되는 것을 특징으로 하는 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 보호가스는 불할성 기체인 아르곤, 헬륨 또는 질소 및 CO₂가스중에서 선택되는 하나로 구성되고, 상기 회수장치(70) 및 철분 여과장치(80)에 의해 수거, 분리되는 보호가스는 보호가스 공급기(60)로 공급하여 재사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치..
- 도장 전처리 작업용 이동대차를 작업 대상이 되는 철판의 작업위치로 이동시키는 단계; 레이저파워가 구비된 레이저 출력제어기의 레이저건을 이용하여 강재의 표면으로 레이저광선을 조사하는 단계; 레이저출력제어기를 제어하여 강재 표면을 균일하게 용융시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 광선을 이용한 도장 전처리 공법.
Priority Applications (1)
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| KR1020030016566A KR20040081957A (ko) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치 및 공법 |
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| KR1020030016566A KR20040081957A (ko) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 레이저 광선을 이용한 도장 전처리장치 및 공법 |
Publications (1)
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| KR20040081957A true KR20040081957A (ko) | 2004-09-23 |
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| KR (1) | KR20040081957A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100819335B1 (ko) * | 2007-01-09 | 2008-04-03 | 에스티엑스조선주식회사 | 선체 외판 전처리 로봇 |
| KR20170024617A (ko) * | 2015-08-25 | 2017-03-08 | 대우조선해양 주식회사 | 스크래치 공법 적용을 통한 금속 표면 프로파일 형성 방법 |
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2003
- 2003-03-17 KR KR1020030016566A patent/KR20040081957A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20170024617A (ko) * | 2015-08-25 | 2017-03-08 | 대우조선해양 주식회사 | 스크래치 공법 적용을 통한 금속 표면 프로파일 형성 방법 |
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