KR20070086133A - 도포막 형성방법, 도포막 형성장치, 및 조색 도료 작성방법 - Google Patents

도포막 형성방법, 도포막 형성장치, 및 조색 도료 작성방법 Download PDF

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KR20070086133A
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도루 다케우치
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간사이 페인트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건에서의 마무리와 같은 마무리를 갖는 도포막을 효율적으로 형성할 수 있는 도포막 형성방법 및 도포막 형성장치를 제공하고, 또한 원하는 조색 도료를 효율적으로 작성하는 조색 도료 작성방법을 제공한다. 본 발명에 따른 도포막 형성방법은 실제의 도장 공정에 있어서 피도장물에 도료를 분무하여 형성된 도포막의 마무리를 재현하기 위한 도포막 형성방법으로서, 도장 부스(22) 내의 온도 및 습도를 실제의 도장 공정의 분위기 조건에 맞추어서 제어하는 공조 단계와, 도장 부스(22) 내에 있어서 도료를 분무하는 도료 무화 장치(30)에 의하여 피도장물(50)에 도포막을 형성하는 도장 단계를 포함한다. 또한, 상기 도장 단계는 도료 무화 장치(30)로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 실제 도장 공정에 맞추어서 제어하는 도장 조건 결정 단계와, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 도료 무화 장치(30)와 피도장물(50)의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성 단계를 포함한다.
도포막, 조색 도료, 피도장물, 도장 부스, 도료 무화 장치

Description

도포막 형성방법, 도포막 형성장치, 및 조색 도료 작성방법{METHOD FOR COATING FILM FORMATION, APPARATUS FOR COATING FILM FORMATION, AND METHOD FOR TONING COATING MATERIAL PREPARATION}
본 발명은 도포막 형성방법, 도포막 형성장치, 및 조색 도료 작성방법에 관한 것이다.
도료 제조현장이나 조색 센터 등에서 행해지는 조색 작업에서는 통상 조색 한 도료에 의해 형성되는 도포막의 광휘감(光輝感)이나 색미(色味) 등을 확인하기 위해 조색마다 도포판 작성을 행하고 있다. 조색된 도료는 도장 현장에 납품되어 도장에 이용된다. 특히, 자동차나 가전 등 공업 제품의 도장 공정에서는 완전히 공조된 도장 환경에서 도장이 이루어지고 있고, 이러한 도장 공정에 있어서의 도장 조건이나 도장 환경 조건에서 원하는 마무리(광휘재의 배향성이나 도색 등)를 갖는 도포막을 형성할 수 있도록 도료의 조색이 요구되고 있다. 따라서, 도료 제조 업자 등은 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건이나 도장 환경 조건에서의 마무리(finish qulity)를 가질 수 있는 도포판을 작성할 필요가 있다.
종래, 이와 같은 도포판을 작성하기 위해서는 실제의 도장 공정과 동등한 스케일의 도장 설비를 사용함으로써, 도장 조건 등을 대략 일치시켜 도포막을 형성하는 것이 일반적이었다.
또한, 도장 설비가 다르다는 등의 이유로 인하여, 도포막을 형성할 때의 도장 조건 등을 실제의 도장 공정에 있어서의 도장 조건 등과 대략 일치시키는 것이 곤란한 경우에는, 예를 들어 일본 특허공개 제2000-246167호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 도장 방법에 의해 도포막을 형성하였다. 일본 특허공개 제2000-246167호 공보에 개시되어 있는 도장 방법은 우선, 도료 점도, 도료 배출 유량, 도장 거리, 도장 부스 내의 온도 등의 각 도장 조건을 각각 변동시켜서 취득한 도포막의 마무리 데이터에 기초하고, 이들 각 도장 조건과 도포막의 마무리 데이터 사이의 관계식을 산출한다. 다음으로, 이러한 관계식을 이용하여 실제의 도장 공정에서의 도장 조건에 있어서의 도포막의 마무리 상태에 가깝도록, 각 도장 조건 하에서의 도포막의 마무리를 시뮬레이션하면서 제어하기 쉬운 도장 조건부터 우선적으로 적정화를 행하여 도포막을 형성하는 방법이다.
실제의 도장 공정과 동등한 스케일의 도장 설비를 사용하여 도장 조건을 대략 일치시켜 도포막을 형성하는 경우에 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 도료 탱크, 배관, 펌프 등으로 이루어지는 도장 설비를 정상적으로 동작시키기 위해서는 실제로 도포판에 분사되는 도료의 양 그 이상의 다량의 도료를 해당 도장 설비에 공급할 필요가 있으며, 특히 도장 횟수가 적거나 소량 다품종의 도포판을 작성하는 경우에는 자원적으로 낭비가 발생한다는 문제가 있다. 또한, 작은 도포판을 작성할 뿐인데, 도장 설비가 설치되어 있는 도장 부스 전체를 공조할 필요가 있어서 에너지가 낭비되는 문제가 있다.
또한, 일본 특허공개 제2000-246167호 공보에 개시되어 있는 방법을 이용하여 도포판에 도포막을 형성하는 경우에는 도료 점도, 도료 배출 유량, 도장 거리, 도장 부스 내의 온도 등의 각 도장 조건을 각각 변동시켜 도포막의 마무리 데이터를 미리 취득하고, 도장 조건과 도포막의 마무리 데이터 사이의 관계식을 작성할 필요가 있으며, 이와 같은 작업에 막대한 공정 수가 필요하기 때문에 효율적으로 도포판에 도포막을 형성할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 실제의 도장 공정에 있어서의 도장 조건에서의 마무리와 대략 동등한 마무리를 갖는 도포막을 효율적으로 형성할 수 있는 도포막 형성방법 및 도포막 형성장치의 제공을 목적으로 하고, 또한 원하는 조색 도료를 효율적으로 작성하는 조색 도료 작성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실제의 도장 공정에 있어서 피도장물에 도료를 분무하여 형성된 도포막의 마무리를 재현하기 위한 도포막 형성방법으로서, 도장 부스 내의 온도 및 습도를 실제 도장 공정의 분위기 조건에 맞추어서 제어하는 공조 단계; 및 상기 도장 부스 내에서 도료를 분무하는 도료 무화 장치에 의해 피도장물에 도포막을 형성하는 도장 단계를 포함하고, 상기 도장 단계는, 상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 실제의 도장 공정에 맞추어서 제어하는 도장 조건 결정 단계; 및 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여, 상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성 단계를 포함하는 도포막 형성방법을 제공한다.
이러한 도포막 형성방법에 있어서, 상기 도포막 형성 단계는 상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴 내를 통과하는 상기 피도장물의 통과 속도, 통과 횟수, 및 통과 완료로부터 다음 통과 개시까지의 인터벌 시간에 따라서 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도장 조건 결정 단계는 상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에 의하여 피도장물에 형성되는 패턴 면적에 대한 도료 배출 유량으로부터 상기 무화 입자 농도를 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도료 무화 장치는 회전 벨형 무화 도장기로서, 상기 도장 조건 결정 단계는 상기 회전 벨형 무화 도장기의 벨 직경, 벨 회전수, 및 도료 배출 유량을 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 직경을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도료 무화 장치는 회전 벨형 무화 도장기로서, 상기 도장 조건 결정 단계는 상기 회전 벨형 무화 도장기의 쉐이핑 에어 유량 및 도장 거리를 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도료 무화 장치는 도료를 압축 에어로 무화하는 장치로서, 상기 도장 조건 결정 단계는 에어 유량 및 도장 거리를 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도료 무화 장치는 도료를 압축 에어로 무화하는 장치로서, 상기 도장 조건 결정 단계는 에어 유량 및 도료 배출 유량을 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 직경을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실제의 도장 공정에 있어서 피도장물에 도료를 분무하여 형성된 도포막의 마무리를 재현하기 위한 도포막 형성장치로서, 도장 부스 내의 온도 및 습도를 제어 가능한 공조 수단; 상기 도장 부스 내에서 피도장물에 도료를 분무하는 도료 무화 수단; 상기 도장 부스 내에서 상기 피도장물과 상기 도료 무화 수단의 상대적인 이동을 발생시키는 반송 수단; 및 상기 공조 수단과 상기 도료 무화 수단과 상기 반송 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 도료 무화 수단에 의해 분무되는 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 조정 가능한 것과 함께, 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 상기 반송 수단에 의해 상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성장치를 제공한다.
또한, 상기 제어 수단은 상기 도료 무화 수단과 상기 피도장물의 상대적인 이동을 상기 도료 무화 수단으로부터 분무되는 도료의 분무 패턴 내를 통과하는 상기 피도장물의 통과 속도, 통과 횟수, 및 통과 완료로부터 다음 통과 개시까지의 인터벌 시간에 따라서 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반송 수단은 2축 액츄에이터인 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원하는 조색 도료를 작성하는 조색 도료 작성방법으로서, 견본색의 색 데이터를 측정하는 견본색 측색 단계; 상기 견본색 측색 단계에서 측정된 견본색의 색 데이터에 기초하여 복수색의 원색 도료의 잠정적인 배합율을 결정하는 배합율 가결정 단계; 잠정적인 배합율에 기초하여 복수색의 원색 도료로 작성된 조색 도료를 시험 패널에 분무해서 시험 도포막을 형성하는 시험 도포막 형성 단계; 상기 시험 도포막 형성 단계에서 형성된 시험 도포막의 색 데이터를 측정하는 시험 도포막 측색 단계; 및 견본색의 색 데이터와 시험 도포막의 색 데이터를 비교해서 미리 정한 판정기준에 기초하여 견본색과 시험 도포막의 색 일치성을 판정하는 색 판정 단계를 포함하고, 상기 시험 도포막 형성 단계는, 도장 부스 내의 온도 및 습도를 실제의 도장공정에 맞추어서 제어하는 공조 단계; 및 상기 도장 부스 내에서 조색 도료를 분무하는 도료 무화 장치에 의하여 시험 패널에 시험 도포막을 형성하는 도장 단계를 포함하고, 상기 도장 단계는, 상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 조색 도료의 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 실제의 도장 공정에 맞추어서 제어하는 도장 조건 결정 단계; 및 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 상기 도료 무화 장치와 시험 패널의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성 단계를 포함하는 조색 도료 작성방법을 제공한다.
이러한 조색 도료 작성방법에 있어서, 상기 시험 도포막 형성 단계는 상기 색 판정 단계에서 색 일치성이 판정 기준을 충족하고 있지 않다고 판정된 경우에 잠정적인 원색 도료의 배합율을 수정하여 작성된 조색 도료에 기초해서 시험 도포막을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 실제의 도장 공정에 있어서의 도장 조건에서의 마무리와 같은 마무리를 갖는 도포막을 효율적으로 형성할 수 있는 도포막 형성방법 및 도포막 형성장치를 제공할 수 있고, 또한 원하는 조색 도료를 효율적으로 작성하는 조색 도료 작성방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 도포막 형성장치를 나타낸 도면으로서, (a)는 개략적인 단면 구성도이고 (b)는 A-A에 따른 단면도.
도2는 실제의 도장 공정에 있어서 도장기의 피도포물 상에서의 궤적을 나타내는 설명도.
도3은 실제의 도장 공정에 있어서 도포막 형성 프로파일을 설명하는 설명도.
도4는 실제의 도장 공정에 있어서 다른 도포막 형성 프로파일을 설명하는 설명도.
도5는 본 실시 형태에 따른 도포막 형성장치를 이용하여 조색 도료를 작성하는 조색 공정의 흐름도.
이하, 본 발명의 도포막 형성장치를 첨부된 도면을 참조해서 설명한다. 도1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 도포막 형성장치의 개략적인 단면 구성도이다.
도1에 나타낸 바와 같이, 도포막 형성장치(1)는 공조 장치(10), 배관(15), 도장 장치 본체(20), 반송 장치 격납부(40), 및 미도시한 제어 장치를 포함한다. 공조 장치(10)는 온도 및 습도를 조정한 공기를 도장 장치 본체(20)에 공급하는 장치이고, 그 상부와 도장 장치 본체(20)의 상부는 배관(15)을 통하여 연통한다.
도장 장치 본체(20)는 상부로부터 급기 챔버(21), 도장 부스(22), 및 배기 챔버(23)로 구분되고, 급기 챔버(21)와 도장 부스(22)는 급기 필터(24)에 의해 구획되며, 도장 부스(22)와 배기 챔버(23)는 먼지 포집용 필터(25)에 의해 구획된다.
급기 챔버(21)는 해당 급기 챔버(21)의 온도 및 습도를 계측하는 미도시된 온도 검지 수단 및 습도 검지 수단을 구비한다. 온도 검지 수단으로서는, 예를 들면 서미스터(thermistor)나 열전대 등의 온도 센서를 이용할 수 있다. 또한, 습도 검지 수단으로서는, 예를 들면 고분자막 습도 센서, 세라믹 습도 센서, 전해질 습도 센서 등의 습도 센서를 이용할 수 있다.
도장 부스(22)는 도료 무화(atomization) 장치인 회전 벨형 무화 도장기(30)를 구비한다. 회전 벨형 무화 도장기(30)는 도장 건(gun) 선단부에 고속 회전되는 벨 컵을 갖고, 해당 벨 컵의 회전에 의한 원심력에 의해 벨 컵으로 배출된 도료를 무화하는 타입의 도장기이다. 또한, 회전 벨형 무화 도장기(30)는 벨 컵의 외주 에지로부터 반경 방향 외측으로 비산하는 도료의 무화 입자의 비산 방향을 조절하여 도료의 분무 패턴의 패턴 폭을 제어하는 쉐이핑 에어(shaping air)를 분출하는 에어 노즐을 구비한다. 또한, 쉐이핑 에어 유량을 변경함으로써 무화 입자의 이동 속도를 제어할 수 있다.
상기 회전 벨형 무화 도장기(30)는 도장 부스(22)의 대략 중심부에 배치되고, 미도시한 도료 공급 장치, 에어 제어반, 고전압 발생기, 케이블 등이 접속된다. 또한, 회전 벨형 무화 도장기(30)는 피도장물(50)과의 거리를 변경할 수 있도록 구성된다.
또한, 도료 무화 장치로서는 회전 벨형 무화 도장기(30) 외에 에어 무화형 도장기 등의 여러 도료 무화 장치를 사용할 수 있다. 에어 무화형 도장기는 도료의 배출구 근처를 둘러싸는 압축 에어(무화 에어)용의 분출구를 구비하고 있고, 도료를 배출구로부터 배출하는 것과 함께, 해당 분출구로부터 압축 에어를 분출함으로써 도료의 무화를 행하는 타입의 도장기이다. 또한, 일반적으로 분무 패턴의 패턴 폭을 제어하는 패턴 에어 분출구를 압축 에어의 분출구의 외측에 구비한다.
또한, 도료 공급 장치로서는, 예를 들면 일정량의 도료를 충전한 시린지(syringe)의 피스톤부를 마이크로 액츄에이터로 밀어내면서 도료를 공급하는 주사기형의 시린지 펌프 등을 예로써 들 수 있다. 에어 제어반은 회전 벨형 무화 도장기(30)의 벨 회전용의 공기압이나 쉐이핑 에어의 유량 등을 제어하는 장치이다. 고전압 발생기는 무화 장치에 의해 미립화된 무화 입자를 정전기로 피도장물(50)에 도포하여 부착시키기 위한 장치이다.
배기 챔버(23)는 공조 장치(10)로부터 공급된 공기를 외부에 배출하는 배기 장치(미도시)를 구비한다.
도1(b)의 단면도에 나타낸 바와 같이, 반송 장치 격납부(40)는 도장 부스(22)에 인접하여 설치되며 반송장치(41)를 구비한다. 반송 장치 격납부(40)와 도장 부스(22)를 구획하는 구획판(43)의 하부에는 소정 크기의 공간부(44)가 형성된다. 반송 장치(41)는 해당 공간부(44)를 통하여 도장 부스(22) 내의 피도장물(50)을 고정하는 운반 지그(42)를 구비한다. 반송 장치(41)로서는, 예를 들면 1축 액츄에이터나 2축 액츄에이터 등을 적절히 선택할 수 있지만, 도장 부스(22) 내의 동일 평면상에 있어서 피도장물(50)을 자유롭게 이동시키는 것이 가능한 점에서 2축 액츄에이터를 채용하는 것이 바람직하다.
제어 장치는 공조 장치(10), 온도 센서, 습도 센서, 회전 벨형 무화 도장기(30), 및 반송 장치(41)에 접속되며 이들의 작동을 제어한다.
다음으로, 본 실시 형태에 따른 도포막 형성장치(1)를 이용하여 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막의 마무리와 같은 마무리를 갖는 도포막의 형성방법에 대하여 설명한다.
우선, 회전 벨형 무화 도장기(30)에 설치된 도료 공급 장치에 소정량의 도료를 공급한다. 또한, 도장 부스(22) 내에서 반송 장치(41)에 설치된 운반 지그(42)에 도포막을 형성하는 피도장물(50)을 고정한다. 그 후, 도포막 형성장치(1)를 구 동시켜서 공조 장치(10), 온도 센서, 습도 센서, 회전 벨형 무화 도장기(30), 반송 장치(41), 배기 장치, 및 제어 장치를 작동시킨다.
공조 장치(10)는 배관(15)을 통하여 급기 챔버(21)에 공기를 공급한다. 제어 장치는 급기 챔버(21) 내에 설치된 온도 센서 및 습도 센서로부터의 출력 신호를 피드백하면서 공조 장치(10)가 공급하는 공기의 온도 및 습도가 실제의 도장 공정의 분위기 조건과 대략 동등해지도록 제어한다. 이와 같이, 온도 및 습도가 조정된 공기는 급기 필터(24)를 통하여 도장 부스(22)에 공급된다. 이때, 필요하다면, 실제의 도장 공정의 분위기 조건에 따라 도장 부스(22)에서의 온도 및 습도가 조정된 공기의 풍속을 실제의 도장 공정에서의 풍속과 대략 동등하게 이루어지도록 제어해도 된다.
회전 벨형 무화 도장기(30)는 실제의 도장 공정에 있어서의 도장 부스 내의 온도 및 습도와 대략 같은 환경 조건 하에서, 도료를 분무하여 도장을 행한다. 분무된 도료의 무화 입자는 피도장물(50) 상에 적층되어 도포막이 형성된다. 도포막을 형성할 때에 제어 장치는 회전 벨형 무화 도장기(30)에 의해 분무된 도료의 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도가 실제 도장 공정에 있어서의 것과 대략 동등하게 되도록 회전 벨형 무화 도장기(30)의 작동을 제어하는 것과 함께, 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 도료 무화 장치(30)와 피도장물(50)의 상대적인 이동을 제어한다. 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 무화 입자속도의 결정 방법, 및 도료 무화 장치(30)와 피도장물(50)의 상대적인 이동을 제어하는 방법에 대해서는 후술한다.
피도장물(50)에 적층되지 않은 여분의 도료의 무화 입자는 공조 장치(10)로부터 공급되는 공기의 흐름을 타고 배기 챔버(23)측으로 보내진다. 이때 도료의 무화 입자는 먼지 포집용 필터(25)에 의하여 제거된다. 또한, 공기는 먼지 포집용 필터(25)를 통과하여 배기 챔버(23)에 보내지고 배기 장치에 의하여 배출된다.
이하, 회전 벨형 무화 도장기(30)로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도의 결정 방법 에 대하여 설명한다.
여기에서, 무화 입자 직경이란 도료 무화 장치에서 무화(미립화)된 도료의 무화 입자의 입자군이 피도장물(50)면 상에 도달하는 시점에서의 평균 입자 직경을 의미하고, 예를 들면 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 등에 의하여 계측할 수 있다. 또한, 무화 입자 농도란 분무 패턴의 단위 면적을 통과하는 전체 입자의 체적의 총합을 의미하고, 간단하게는 분무의 패턴 면적에 대한 도료의 배출 유량으로부터 산출되는 평균 무화 입자 농도로서 추정할 수 있다. 또한, 패턴 면적은 분무 패턴을 판 등에 분사함으로써 간편하게 구할 수 있다. 또한, 무화 입자 속도란 무화 입자가 피도장물(50)면 상에 도달하는 시점에서의 입자군의 피도장물(50) 방향으로의 평균 입자 속도를 의미하고, 예를 들면 도플러식 레이저 입자 속도 측정 장치 등에 의하여 계측할 수 있다.
이하, 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도의 구체적인 결정 방법에 대하여 설명한다. 무화 입자 직경은 회전 벨형 무화 도장기(30)의 벨 컵 직경의 선택, 벨 회전수, 및 도료의 배출 유량 등을 적절히 조정함으로써, 실제의 도장 공정에 있어서의 무화 입자 직경과 대략 동등하게 되도록 용이하게 결정할 수 있다. 벨 회전수는 회전 벨형 무화 도장기(30)의 벨 회전용의 공기압을 변경하는 것 등에 의해 조정할 수 있고, 도료의 배출 유량은 도료 공급 장치의 배출 유량을 변경함으로써 조정할 수 있다.
또한, 도료 무화 장치로서 에어 무화형 도장기를 사용하는 경우에는 무화 에어 유량 및 도료의 배출 유량 등을 적절히 조정함으로써, 실제의 도장 공정에 있어서의 무화 입자 직경과 대략 동등하게 되도록 용이하게 결정할 수 있다. 무화 에어 유량은 유출 에어를 줄이는 것 등에 의해 조정 가능하다.
통상, 실제의 도장 공정에서 사용되는 회전 벨형 무화 도장기는 벨 컵 직경이 60mmø ∼ 70mmø 정도이고, 회전수가 20000rpm ∼ 30000rpm 이며, 배출 유량이 200cc/min ∼ 300cc/min으로 사용하는 것이 일반적이다. 그런데, 본 실시 형태에 있어서 소형 벨 컵을 사용한 경우, 배출 유량이 20cc/min ∼ 30cc/min 정도로 소량이고, 회전수가 10000rpm 정도로 실제의 도장 공정과 대략 동등한 무화 입자 직경을 재현할 수 있다.
무화 입자 농도는 회전 벨형 무화 도장기(30)에 의해 분무된 분무 패턴에 의하여 피도장물(50)에 형성되는 패턴 면적에 대한 도료의 배출 유량으로부터 간단하게 산출된다. 따라서, 도료의 배출 유량을 조정함으로써 실제 도장 공정에 있어서의 무화 입자 농도와 대략 동등한 농도를 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들면, 실 제 스케일의 패턴 폭이 30cm이고 배출 유량이 200cc/min인 경우에 대하여, 본 실시 형태에 있어서 패턴 폭을 10cm로 하면 패턴 면적비는 1/9이 되기 때문에, 배출 유량이 22.2cc/min(200×(1/9))로 동등한 무화 입자 농도가 얻어지게 된다. 또한, 분무 패턴의 패턴 폭은 회전 벨형 무화 도장기(30)의 쉐이핑 에어의 분출 각도나 유량을 조절함으로써 용이하게 변경할 수 있다.
무화 입자 속도는 회전 벨형 무화 도장기(30)의 쉐이핑 에어 유량 및 도장 거리 등을 적절히 조정함으로써, 실제 도장 공정에 있어서의 무화 입자 속도와 대략 동등한 값으로 용이하게 결정할 수 있다. 또한, 도료 무화 장치로서 에어 무화형 도장기를 사용하는 경우에는 무화 에어 유량 및 도장 거리를 적절히 조정함으로써, 실제의 도장 공정에 있어서의 무화 입자 속도와 대략 동등한 값으로 용이하게 결정할 수 있다.
이와 같이, 회전 벨형 무화 도장기(30)에서 도료의 배출 유량, 회전 벨의 벨 컵 직경의 선택, 벨 회전수 등을 조정함으로써 피도장물(50)에 적층하는 도료의 미립화 상태(무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도)를 실제의 도장 공정에 있어서의 것과 대략 일치시킬 수 있다.
다음으로, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초해서 도료 무화 장치(30)와 피도장물(50)의 상대적인 이동을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
우선, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 프로파일에 대하여 도2 및 도3을 이용해서 후술한다. 도2는 피도장 대상물(101) 상의 어떤 미소 면적 부분(103) 에서의 실제 도장 공정에 있어서의 회전 벨형 무화 도장기(100)의 궤적을 나타내는 설명도이며, 도3은 이러한 미소 면적 부분(103)에 있어서의 시간과 도포막의 두께의 관계를 나타내는 설명도이다.
도2에 있어서, 회전 벨형 무화 도장기(100)는 수직 왕복 부재(102)에 부착되고, 피도장물 면에 대하여 도료를 분무한다. 이러한 예에서는 피도장 대상물(101) 상의 어떤 미소 면적 부분(103)을 회전 벨형 무화 도장기(100)가 7회 통과하고, 그 부분에 분무 패턴이 7회 중첩 도포되어 도포막이 형성되는 것을 나타낸다.
회전 벨형 무화 도장기(100)가 미소 면적 부분(103)을 1회 통과할 때의 무화 입자의 내려 쌓임 시간(TF)은 (미소 면적 부분(103)의 통과 거리(L1)/왕복 속도)로부터 산출할 수 있다. 회전 벨형 무화 도장기(100)는 상기 미소 면적 부분(103) 이외에도 왕복 운동 되는 것이며, 이러한 미소 면적 부분(103) 이외의 곳을 통과하는 시간, 즉 미소 면적 부분(103)의 통과로부터 다음 통과까지의 인터벌 시간(TI)은 ((왕복 폭(L2)－미소 면적 부분(103)의 통과 거리(L1))/왕복 속도)로부터 산출할 수 있다. 따라서, 가로축을 도포막 형성 시간으로 하고, 세로축을 막 두께로 하면 도3에 나타낸 바와 같은 도포막 형성 프로파일을 얻을 수 있다. 막 두께는, 예를 들면 전자막 두께 계기나 레이저 변위 계기 등으로 계측할 수 있다. 또한, 도3에 있어서, 적막(積膜; 막의 쌓임)을 모식적으로 직선으로 표현하고 있지만, 실제로는 로지스틱 함수적으로 막이 쌓이는(적막하는) 것이다.
실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일을 재현하도록, 제어 장치는 반송 장치(41)를 제어한다. 즉, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 프로파일에 맞추도록, 회전 벨형 무화 도장기(30)가 분무하는 도료의 분무 패턴 내를 통과하는 피도장물(50)의 통과 시간, 통과 횟수, 및 통과 완료로부터 다음 통과 개시까지의 인터벌 시간(TI)에 의하여 반송 장치(41)를 제어한다. 또한, 인터벌 시간(TI)에 있어서, 반송 장치(41)는 도료의 무화 입자가 피도장물(50) 상에 적층하지 않는 도장 부스 내의 임의의 영역 내에서 피도장물(50)을 정지시키거나 또는 이동시킴으로써 피도장물(50)에 도료의 무화 입자가 적층하지 않도록 제어되어 있다.
이에 따라, 회전 벨형 무화 도장기(30)에 의하여 분무된 도료의 무화 입자의 피도장물(50) 상으로의 내려 쌓임 방식(적막 거동)을 실제 도장 공정에 있어서의 적막 거동과 대략 일치시킬 수 있다.
또한, 실제의 도장 공정이 피도장물의 도장을 수행한 후 다시 중첩 도포를 행하는 2스테이지 도장인 경우, 도4의 도포막 형성 프로파일에 나타내 바와 같이 제1스테이지의 도장 완료로부터 다음의 제2스테이지의 도장 개시까지의 사이에 도장이 행해지지 않는 플래시 타임(flash time)이 마련된다. 이와 같이, 실제 도장 공정에 있어서 2회의 중첩 도포가 행해지고 플래시 타임이 마련되는 경우에는 플래시 타임이 설정되는 타이밍에 있어서의 인터벌 시간(T1)을 적절히 변경함으로써, 회전 벨형 무화 도장기(30)에 의하여 분무된 도료의 무화 입자의 피도장물(50) 상으로의 내려 쌓임 방식(적막 거동)을 실제의 도장 공정에 있어서의 적막 거동과 대략 일치시킬 수 있다.
또한, 3회 이상의 여러 번에 걸쳐서 피도장물 상으로의 도료의 중첩 도포가 행해지는 여러 스테이지의 도장 공정의 경우이어도, 상기와 마찬가지로 복수의 플래시 타임이 설정되는 타이밍에 있어서의 인터벌 시간(T1)을 적절히 변경하면 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관련되는 도포막 형성장치(1)는 도장 부스(22)에서의 공기의 온도와 습도 및 회전 벨형 무화 도장기(30)로부터 분무되는 도료의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 무화 입자 속도, 및 피도장물(50)의 도장면 상에 적층되는 무화 입자의 적막 거동을 실제 도장 공정에 있어서의 것과 대략 동등하게 되도록 제어함으로써, 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건을 재현할 수 있고, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막의 마무리와 대략 동등한 마무리를 갖는 도포막을 형성할 수 있다.
또한, 도료의 도장 작업에 있어서, 작업자의 기량에 관계없이 도포막을 형성할 수 있기 때문에, 인적(人的)인 편차가 발생하지 않고, 효율적으로 일정한 마무리를 갖는 도포막을 얻을 수 있다.
또한, 실제 도장 공정에 있어서의 도료 무화 장치와는 다른 소형의 도료 무화 장치를 사용함으로써 도포막 형성장치(1)를 소형화할 수 있다. 이에 따라, 도포막 형성장치(1)의 설치 공간이나 공조 에너지를 줄일 수 있으면서, 적은 도료의 양으로 피도장물(50) 상에 도포막을 작성할 수 있기 때문에 쓸 데 없는 폐기 도료를 대폭적으로 감소시킬 수 있다.
이상 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명의 구체적인 양태는 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시 형태에 있어서, 반송 장치(41)에 의해 피도장물(50)을 이동시켜서 회전 벨형 무화 도장기(30)로부터 분무되는 도료의 분무 패턴 내를 피도장물(50)이 통과하도록 구성되어 있는데, 이를 후술할 바와 같이 해도 된다. 즉, 반송장치(41)에 회전 벨형 무화 도장기(30)를 부착하고, 해당 회전 벨형 무화 도장기(30)를 이동시킴으로써 피도장물(50) 상을 분무 패턴이 통과하도록 구성해도 된다. 이와 같은 구성에 의해, 예를 들면 반송 장치(41)에 의해 이동시키는 것이 곤란한 큰 피도장물(50)에 대해서도 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 프로파일을 재현할 수 있어서, 실제 도장 공정에 있어서의 도포막의 마무리와 대략 동등한 마무리를 갖는 도포막을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 도포막 형성장치(1)를 이용함으로써 원하는 조색 도료를 효율적으로 작성하는 것이 가능해진다. 이하, 도5에 나타낸 조색 공정의 흐름도를 참조하면서 조색 도료의 작성방법에 대하여 설명한다.
우선, 작성하고자 하는 원하는 색과 같은 색의 견본색의 색 데이터를 측정한다(견본색 측색 단계, S1). 견본색의 색 데이터를 측정하기 위해서, 예를 들면 견본색의 분광 반사율을 측정하는 측색 계기가 이용된다. 특히, 금속 계열의 도색에도 대응가능한, 측정 각도가 다각도인 다각도 측색 계기가 가장 적합하다. 측정된 견본색의 색 데이터는 데이터 처리되어 정리된다.
다음으로, 측정된 견본색의 색 데이터에 기초하여 복수색의 원색 도료의 잠정적인 배합율을 결정한다(배합율 가결정 단계, S2). 복수색의 원색 도료의 잠정적인 배합율을 결정하기 위해서는 컴퓨터 컬러 매칭(CCM)에 의하여 실시하는 것이 바람직하다. 컴퓨터 컬러 매칭(CCM)이란 목표로 하는 색채를 실현하는 원색 도료의 배합율을 컴퓨터에 의해 예측 계산하는 기법이다. 통상, 견본색의 분광 반사율을 측정하고, 기초 데이터로 되는 원색 도료를 도포한 샘플 도포판으로부터 얻어진 분광 반사율로부터 착색에 이용하는 복수의 원색 도료 등의 착색제를 어떤 배합율로 혼합한 경우를 예측색으로 하여 그 예측 반사율을 계산하고, 이러한 예측 반사율과 견본색의 반사율을 비교하면서 예측색이 색채로서 견본색과 일치하도록 예측색의 원색 도료 배합율을 계산한다. 이러한 비교 시, 견본색과 예측색의 반사율의 차가 소정 이상이면, 소정 범위에 들어갈 때까지 원색 도료 배합율을 변경하고, 소정 내에 들어가면, 그 배합을 요구하는 예측색에 사용되는 원색 도료의 배합율로서 취급한다.
그리고, 상기 배합율 가결정 단계(S2)에서 결정된 잠정적인 배합율에 기초하여 복수색의 원색 도료로부터 작성된 조색 도료를 시험 패널에 분무해서 시험 도포막을 형성한다(시험 도포막 형성 단계, S3). 이러한 시험 도포막의 형성은 본 실시 형태에 따른 도포막 형성장치(1)를 이용하여 행해진다. 즉, 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건과 대략 동일한 도장 조건에서 시험 도포막이 형성된다.
이어서, 도포막 형성장치(1)에 의해 형성된 시험 도포막의 색 데이터를 측정한다(시험 도포막 측색 단계, S4). 시험 도포막의 색 데이터의 측정은 상기 견본색의 색 데이터를 측정하는 방법과 같은 방법에 의해 행한다. 측정된 견본색의 색 데이터는 데이터 처리되어 정리된다.
그 후, 견본색의 색 데이터와 시험 도포막의 색 데이터를 비교하여 미리 정한 판정 기준에 기초해서 견본색과 시험 도포막의 색 일치성을 판정한다(색 판정 단계, S5). 견본색과 시험 도포막의 색 일치성이 판정 기준을 충족하고 있는 경우에는 조색 도료의 작성 작업을 종료하고, 시험 도포막 형성 단계(S3)에서 분무되는 조색 도료에 있어서의 복수색의 원색 도료의 배합율을 원하는 조색 도료를 형성하는 배합율인 것으로 하여 출력한다.
한편, 견본색과 시험 도포막의 색 일치성이 판정 기준을 충족하고 있지 않은 경우에는 배합율 가결정 단계(S2)에서 결정된 잠정적인 원색 도료의 배합율이 수정된다(배합율 수정 단계, S6). 그리고, 시험 도포막 형성 단계(S3)에 있어서, 수정 후의 배합율에 기초하여 복수색의 원색 도료로부터 작성된 조색 도료를 시험 패널에 분무해서 시험 도포막을 다시 형성한다. 그 후, 수정 후의 조색 도료에 의해 형성된 시험 도포막의 색 데이터를 시험 도포막 측색 단계(S4)에서 다시 측정하고, 색 판정 단계(S5)에서 견본색과 수정 후의 시험 도포막의 색 일치성이 판정된다. 이와 같이, 색 판정 단계(S5)에 있어서의 판정 기준을 충족하기까지, 시험 도포막 형성 단계(S3), 시험 도포막 측색 단계(S4), 및 색 판정 단계(S5)가 반복된다.
배합율 수정 단계(S6)에 있어서는 견본색의 색 데이터와 시험 도포막의 색 데이터의 다름(색차)에 기초하여 잠정적인 원색 도료의 배합율의 보정값이 결정된다. 예를 들면, 컴퓨터 컬러 매칭(CCM)에 의해 원색 도료의 배합율의 보정값을 구하는 것이 가능하고, 이러한 보정값에 기초하여 잠정적인 원색 도료의 배합율을 수정할 수 있다.
이와 같은 조색 도료의 작성방법에 따르면, 조색 작업에 있어서의 조색 횟수를 대폭적으로 줄일 수 있어서 원하는 견본색과의 색 일치성이 매우 양호한 조색 도료를 효율적으로 얻을 수 있다. 즉, 시험 도포막 형성 단계(S3)에 있어서, 시험 패널 상에 형성된 시험 도포막은 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건과 대략 동일한 조건으로 형성되어 있기 때문에, 조색 작업에 있어서의 시험 도장 공정과 실제 도장 공정의 도장 조건의 차이에 기인하여 도포막의 마무리가 다르게 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 실제의 도장 공정으로 도장되는 제품의 색이 견본색의 색과 동등한 색으로 되는 조색 도료를 효율적으로 작성할 수 있다. 또한, 견본색의 색 데이터와 시험 도포막의 색 데이터를 비교한 경우에 발생하는 양자의 차이는 원색 도료의 배합율의 차이에 대응하고, 그 밖에 다르게 되는 요인을 배제할 수 있기 때문에 복수색의 원색 도료의 배합율을 수정하는 것만으로 원하는 견본색과 동등한 색을 갖는 조색 도료를 효율적으로, 또한 확실하게 작성할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도1의 도포막 형성장치(1)에 있어서, 도장 부스(22)의 단면적이 약 50cm × 40cm인 예를 나타낸다. 이 크기는 도장 공정에 있어서의 표준적인 자동 도장 부스(표준 부스)의 단면적(약 5m × 4m)에 대하여 약 1／100의 스케일이다.
도1에 있어서, 공조 장치(10)(Apiste사 제품)에서 온도 및 습도가 조정된 공기는 도장 장치 본체(20)의 급기 챔버(21)에 공급된다. 공조 장치(10)는 급기 덕트 내에 부착된 온도 센서와 습도 센서로부터의 신호 출력을 항상 피드백하면서 일정한 온도 및 습도 범위가 되도록 제어하고 있다. 일정한 온도 및 습도로 제어된 공기는 급기 필터(24)를 통하여 도장 부스(22)에 급기되고, 평균 풍속이 약 0.3m/sec 의 속도로 아래로 흐르고, 먼지 포집용 필터(25)를 통하여 배기 챔버(23)에 설치한 배기 장치로부터 배기된다. 반송 지그(42)는 먼지 포집용 필터(25)로부터 약 5cm 상에 설치된다.
수성 메탈릭 베이스 도료(「TB-510」, 간사이 페인트 주식회사 제품)를 도장 고형분 23중량％로 희석하고, 이것을 이용하여 목표 막 두께(건조 막 두께) 13㎛ ∼ 15㎛의 도포막을 2스테이지 도장(플래시 타임 약 2분간)으로 형성하기 위한 각 스테이지에서의 표준 부스에서의 도장 조건을 표 1에 나타낸다. 또한, 도포막 형성 프로파일 조건도 표 1에 아울러서 나타낸다.
상기 도장 조건에 의한 도장 거리 위치에 있어서의 분무 패턴의 무화 입자 직경은 약 21㎛ ∼ 23㎛이고, 무화 입자 농도는 약 0.25㎤/㎠ㆍmin이며, 무화 입자 속도는 약 7m/sec ∼ 8m/sec이었다. 이들 조건으로 형성되는 도포막을 상기 본 발명에 따른 도포막 형성장치(1)에 의하여 재현하기 위한 도장 조건을 표 2에 나타낸다. 표 2에 나타내는 도장 조건은 약 2분간의 플래시 타임을 갖는 2회 도장의 각 회의 도장 조건에 상당하고, 본 조건에 의해 실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 프로파일 조건을 재현하는 것이 가능하다.
일예로서, 5㎝ × 5㎝의 시험 패널 상에 표 2의 도장 조건으로 도장을 수행했다. 표준 부스와 동등한 도포막을 형성하는 데 필요한 도료의 샘플량은 약 12cc 정도이었다. 또한, 실제의 도장 공정에 있어서 표 1의 조건으로 도장된 시험 도포판(Ⅰ)과, 상기 본 발명에 따른 장치에서 표 2의 조건으로 도장된 시험 도포판(Ⅱ)의 마무리성을 대비한 바, (I)의 도포막의 막 두께는 약 12㎛ ∼ 15㎛, Ⅳ값이 256 ∼ 260이고, (Ⅱ)의 도포막의 막 두께는 약 13㎛ ∼ 14㎛, Ⅳ값이 258 ∼ 259이었다. 이와 같이, 실제 도장 공정에 있어서의 도장 조건에서의 마무리와 대략 동등한 마무리를 갖는 도포막을 재현할 수 있었다.
또한,「Ⅳ값」은 "Intensity Value"의 약자로서 명암도를 의미하는 것이고, 광휘성 안료를 함유하는 도포막에 있어서 광휘성 안료의 배향성, 메탈릭감 등의 지표로서 이용되는 특성값이다. Ⅳ값은 수치가 클수록 광휘성 안료의 배향성이 양호하여 광휘감이 높은 것을 나타낸다. Ⅳ값은, 예를 들면 간사이 페인트사 제품인 「ALCORP」를 이용하여 측정할 수 있다.
[표 1]
회전수: 30000rpm(벨 직경: 70㎜ø) 쉐이빙 에어 유량: 600nl/min 배출량: 240cc/min 건 거리: 20㎝ 인가 전압: －60kv 도장 공간: 5m×4m×2.5m 온도 조건: 20±0.5℃ ∼ 30±0.5℃ 습도 조건: 40±2%RH ∼ 80±2%RH 패턴 폭: 35㎝(350㎜) 컨베이어 속도: 3m/min(5㎝/sec) 왕복 속도: 60m/min(100㎝/sec) 왕복 폭: 100㎝ ＜도포막 형성 프로파일 조건＞ 내려 쌓임 시간: 약 0.35sec/1스트로크 도포 중첩 간격: 약 0.65sec 도포 중첩 횟수: 6회
[표 2]
회전수: 10000rpm(벨 직경: 30㎜ø) 배출량: 20cc/min 쉐이빙 에어 유량: 200nl/min 도장 거리(건 거리): 5㎝ 인가 전압: －15kv 도장 공간: 50㎝×40㎝×40㎝ 도료 공급량: 20cc 이하 온도 조건: 20±0.5℃ ∼ 30±0.5℃ 습도 조건: 40±2%RH ∼ 80±2%RH 패턴 폭: 10㎝(100㎜) X축 이동 속도: 285㎜/sec(100㎜/0.35sec) Y축 이동 속도: 25㎜/sec(16㎜/0.65sec)
다음으로, 도포막 형성장치(1)를 구성하는 도료 무화 장치(30)로서 압축 에어에 의해 도료를 무화하는 에어 무화형 도장기를 이용하여 실제 도장 공정에 있어서의 도포막의 마무리와 같은 마무리를 갖는 도포막을 형성하는 실시예에 대해서 설명한다. 사용하는 도료는 용제형 실버 메탈릭 베이스 도료(「SF420T」: 간사이 페인트 주식회사 제품)이다. 이 도료를 이용하여 목표 막 두께(건조 막 두께) 13㎛ ∼ 15㎛의 도포막을 2스테이지 도장(플래시 타임 약 2분간)으로 형성하기 위한 각 스테이지에서의 표준 도장 공정에서의 도장 조건을 표 3에 나타낸다. 또한, 도포막 형성 프로파일 조건도 표 3에 아울러서 나타낸다.
상기 도장 조건의 도장 거리 위치에 있어서의 분무 패턴의 무화 입자 직경은 약 20㎛이고, 무화 입자 농도는 약 0.255㎤/㎠ㆍmin이며, 입자 속도는 약 12m/s이었다. 이들 조건으로 형성되는 도포막을 도료 무화 장치(30)로서 에어 무화형 도장기를 이용하는 도포막 형성장치(1)에 의하여 재현하기 위한 도장 조건을 표 4에 나 타낸다. 표 4에 나타내는 도장 조건은 약 2분간의 플래시 타임을 갖는 2회 도장의 각 회의 도장 조건에 상당하고, 본 조건에 의해 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 프로파일 조건을 재현하는 것이 가능하다.
7.5㎝ × 15㎝의 시험 패널 상에 표 4의 도장 조건으로 도장을 행했다. 실제도장 공정에 있어서 표 3의 조건으로 도장된 시험 도포판(Ⅲ)과, 상기 본 발명에 따른 장치에서 표 4의 조건으로 도장된 시험 도포판(Ⅳ)의 마무리성을, BYK사의 다각도 색채 계기(MA68Ⅱ)를 이용하여 계측한 명도(L값)에 기초하는 색차(△E)에 의해 비교했다. 그 결과, 5각도(15°, 25°, 45°, 75°, 110°)에 있어서의 색차는 모두 1.0 이하로, 육안 평가로도 대략 같은 색(마무리)을 재현할 수 있는 것을 확인했다.
[표 3]
스프레이 건: BINKS사 제품 무화 압력: 3.5㎏/㎠ 건 거리: 30㎝ 건 이동 속도: 500(㎜/sec) 이동 스트로크: 500(㎜) 피치 시프트 속도: 500(㎜/sec) 이동 피치: 75(㎜) 도포 중첩 피치: 0.075(m) 도포 부착 효율: 약 60(%) 스프레이 패턴 폭: 30(㎝) 무화 입자 농도: 0.255 무화 도료 평균 입자 직경: 약 20μ 배출량: 300(cc/min) ＜도포막 형성 프로파일 조건＞ 도포 중첩 간격: 1.15(sec) 도포 중첩 횟수: 4 내려 쌓임 시간: 0.6(sec/1스트로크)
[표 4]
스프레이 건: ASAHI SUNAC사 제품 무화 압력: 1㎏/㎠ 건 거리: 15㎝ X축 속도: 167(㎜/sec) X축 스트로크: 150(㎜) Y축 속도: 100(㎜/sec) Y축 스트로크: 25(㎜) 도포 중첩 피치: 0.025(m) 도포 부착 효율: 약 80(%) 스프레이 패턴 폭: 10(㎝) 무화 입자 농도: 0.255 무화 도료 평균 입자 직경: 약 20μ 배출량: 25(cc/min) ＜도포막 형성 프로파일 조건＞ 도포 중첩 간격: 1.148(sec) 도포 중첩 횟수: 4 내려 쌓임 시간: 0.599(sec/1스트로크)

Claims (12)

  1. 실제의 도장 공정에 있어서 피도장물에 도료를 분무하여 형성된 도포막의 마무리를 재현하기 위한 도포막 형성방법으로서,
    도장 부스 내의 온도 및 습도를 실제 도장 공정의 분위기 조건에 맞추어서 제어하는 공조 단계; 및
    상기 도장 부스 내에서 도료를 분무하는 도료 무화 장치에 의해 피도장물에 도포막을 형성하는 도장 단계
    를 포함하고,
    상기 도장 단계는,
    상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 실제 도장 공정에 맞추어서 제어하는 도장 조건 결정 단계; 및
    실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여, 상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도포막 형성 단계는
    상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴 내를 통과하는 상기 피도장물의 통과 속도, 통과 횟수, 및 통과 완료로부터 다음 통과 개시까지의 인터벌 시간에 따라서 제어하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도장 조건 결정 단계는
    상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 도료의 분무 패턴에 의하여 피도장물에 형성되는 패턴 면적에 대한 도료 배출 유량으로부터 상기 무화 입자 농도를 결정하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도료 무화 장치는 회전 벨형 무화 도장기로서,
    상기 도장 조건 결정 단계는 상기 회전 벨형 무화 도장기의 벨 직경, 벨 회전수, 및 도료 배출 유량을 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 직경을 결 정하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도료 무화 장치는 회전 벨형 무화 도장기로서,
    상기 도장 조건 결정 단계는 상기 회전 벨형 무화 도장기의 쉐이핑 에어 유량 및 도장 거리를 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 속도를 결정하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도료 무화 장치는 도료를 압축 에어로 무화하는 장치로서,
    상기 도장 조건 결정 단계는 에어 유량 및 도료 배출 유량을 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 직경을 결정하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도료 무화 장치는 도료를 압축 에어로 무화하는 장치로서,
    상기 도장 조건 결정 단계는 에어 유량 및 도장 거리를 선택 가능하게 조정함으로써 상기 무화 입자 속도를 결정하는 단계를 포함하는
    도포막 형성방법.
  8. 실제 도장 공정에 있어서 피도장물에 도료를 분무하여 형성된 도포막의 마무리를 재현하기 위한 도포막 형성장치로서,
    도장 부스 내의 온도 및 습도를 제어 가능한 공조 수단;
    상기 도장 부스 내에서 피도장물에 도료를 분무하는 도료 무화 수단;
    상기 도장 부스 내에서 상기 피도장물과 상기 도료 무화 수단의 상대적인 이동을 발생시키는 반송 수단; 및
    상기 공조 수단과 상기 도료 무화 수단과 상기 반송 수단의 작동을 제어하는 제어 수단
    을 포함하고,
    상기 제어 수단은 상기 도료 무화 수단에 의해 분무되는 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 조정 가능한 것과 함께, 실제의 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 상기 반송 수단에 의해 상기 도료 무화 장치와 상기 피도장물의 상대적인 이동을 제어하는
    도포막 형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 도료 무화 수단과 상기 피도장물의 상대적인 이동을 상기 도료 무화 수단으로부터 분무되는 도료의 분무 패턴 내를 통과하는 상기 피도장물의 통과 속도, 통과 횟수, 및 통과 완료로부터 다음 통과 개시까지의 인터벌 시간에 따라서 제어하는
    도포막 형성장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 반송 수단은 2축 액츄에이터인
    도포막 형성장치.
  11. 원하는 조색 도료를 작성하는 조색 도료 작성방법으로서,
    견본색의 색 데이터를 측정하는 견본색 측색 단계;
    상기 견본색 측색 단계에서 측정된 견본색의 색 데이터에 기초하여 복수색의 원색 도료의 잠정적인 배합율을 결정하는 배합율 가결정 단계;
    잠정적인 배합율에 기초하여 복수색의 원색 도료로 작성된 조색 도료를 시험 패널에 분무해서 시험 도포막을 형성하는 시험 도포막 형성 단계;
    상기 시험 도포막 형성 단계에서 형성된 시험 도포막의 색 데이터를 측정하는 시험 도포막 측색 단계; 및
    견본색의 색 데이터와 시험 도포막의 색 데이터를 비교해서 미리 정한 판정기준에 기초하여 견본색과 시험 도포막의 색 일치성을 판정하는 색 판정 단계
    를 포함하고,
    상기 시험 도포막 형성 단계는,
    도장 부스 내의 온도 및 습도를 실제의 도장공정에 맞추어서 제어하는 공조 단계; 및
    상기 도장 부스 내에서 조색 도료를 분무하는 도료 무화 장치에 의하여 시험 패널에 시험 도포막을 형성하는 도장 단계를 포함하고,
    상기 도장 단계는,
    상기 도료 무화 장치로부터 분무되는 조색 도료의 분무 패턴에 있어서의 무화 입자의 무화 입자 직경, 무화 입자 농도, 및 무화 입자 속도를 실제의 도장 공정에 맞추어서 제어하는 도장 조건 결정 단계; 및
    실제 도장 공정에 있어서의 도포막 형성 시간과 도포막의 막 두께의 변화의 관계에 의해 결정되는 도포막 형성 프로파일에 기초하여 상기 도료 무화 장치와 시험 패널의 상대적인 이동을 제어하는 도포막 형성 단계를 포함하는
    조색 도료 작성방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시험 도포막 형성 단계는 상기 색 판정 단계에서 색 일치성이 판정 기준을 충족하고 있지 않다고 판정된 경우에 잠정적인 원색 도료의 배합율을 수정하여 작성된 조색 도료에 기초해서 시험 도포막을 형성하는
    조색 도료 작성방법.
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