KR20110083777A - 수지분말코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 도포하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수지분말코팅제가 균일 부양된 분말 저장조에 고온의 금속기재가 디핑되어 균일 도포된 후 가열 챔버에서 열에 의해 수지분말코팅제가 금속기재에 균일 용융 도포되어 금속표면의 부식방지 및 금속표면에 미려한 색상을 부여하는 수지분말코팅장치에 관한 것이다.

Description

수지분말코팅장치{Resin powder coating equipment}

본 고안은 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 도포하는 장치에 관한 것이다.

본 고안은 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 도포하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수지분말코팅제가 균일 부양된 분말 저장조에 금속기재가 디핑되어 균일 도포된 후 가열챔버에서 열에 의해 수지분말코팅제가 금속기재에 균일 용융도포되어 금속표면의 부식방지 및 금속과 금속의 마찰을 방지하고 금속표면에 미려한 색상을 부여하는 수지분말코팅장치에 관한 것이다.

통상적으로, 수지분말코팅제는 폴리에틸렌(polyethylene)이나 폴리아미드(polyamide)등 기능성을 가진 합성수지계열의 재질을 분말형태로 제조한 것으로서, 이러한 합성수지 분말은 금속, 비철 등의 도장에 적용되어 가전, 자동차 산업 등 여러 분야에서 방식, 방청 등의 금속기재에 대한 내구성을 유지하기 위한 목적으로 광범위하게 사용되고 있다.

한편, 수지분말코팅제를 이용한 도장 방법으로는 통상적으로 정전코팅방식과 유동침적방식이 있다.

전자인 상기 정전코팅방식은 스프레이건(spray gun)을 이용하여 금속기재에 합성수지 분말을 분사시켜 도막층을 형성시키는 것으로서, 이러한 정전코팅방식은 금속기재의 형상이 복잡하거나 색상의 교체가 심한 금속기재에 대해 낮은 설비비용과 간편한 자동화 등으로 인해 그 사용범위가 넓고 다양하여 가장 일반적으로 사용되고 있다.

하지만 상기 정전코팅방식은 균일한 도막층을 형성시킬 수 없다는 단점과 함께 30~250미크론의 낮은 도막의 형성으로 강한 내후성과 접착성을 요구하는 금속기재 등에 대해서는 만족할 만한 내구성을 나타내지 못하다는 단점이 있었다.

후자인 유동침적방식(디핑(dipping)방식)은 수지분말코팅제가 담겨져 있는 유동조내로 금속기재를 함침시켜 도막층을 형성시키는 것으로서, 이러한 디핑방식은 전술한 정전코팅방식에 비해 균일한 도막층을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 공기층에 의해 유동된 수지분말코팅제가 금속기재에 균일분산되지 못하여 부분적으로 금속기재와의 접촉이 일어나지 않았을 경우에는 도막이 형성되질 않고, 이로 인한 부식의 발생이 금속기재의 내구연한을 감소시키는 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.

따라서 상기한 바와 같은 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 도포하는 장치인 정전코팅방식과 유동침적방식으로 두 번 코팅하는 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 본 고안은 유동침적방식만을 사용하여 수지분말코팅제가 금속기재에 아주 균일한 코팅층을 형성할 수 있도록 균일공기부양유동층을 만들어, 균일공기유동코팅장치를 제공하고, 금속에 부착되는 수분을 제거하여 일정한 코팅막의 두께를 유지하도록 함에 있다.

즉, 본 고안의 가장 중요한 부분은 유동조내로 공급되는 공기가 한쪽으로 편중되지 않아 불균일한 코팅층을 형성 시키는 원인을 제거하는 방법으로, 균일하게 공급될 수 있도록 공기의 균일분산장치를 매설하여 금속기재에 수지분말코팅제가 균일하게 코팅되도록 균일공기유동코팅장치를 제공하고, 습기제거장치를 추가 설치하여, 금속에 부착되는 수분을 제거하여 일정한 코팅막의 두께를 유지하도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상기 수지분말코팅제가 담겨지는 유동조를 가지며 상기 유동조 아래에 설치된 에어탱크에서 공급된 공기가 2단 이상의 고밀도펠트부직포와 통기성우레탄폼을 통과하여, 상기 유동조에 저장되어 있는 수지분말코팅제를 일정한 높이로 부양시켜 금속기재를 코팅처리하는 디핑코팅조를 포함하며, 블로워로부터 공급되는 공기 내 습기를 제거하기위한 습기제거장치 등으로 구성함을 특징으로 하는 균일공기유동코팅장치를 제시한다.

상기 장치의 입구에 블로워가 설치되고, 블로워에서 공급되는 공기 내의 습기를 제거하는 습기제거장치가 블로워 뒷단에 설치된다. 상기 장치의 내부에는 블로워 및 코팅을 저해할 수 있는 공기 중 포함되어있는 습기를 제거할 수 있는 습기제거 장치를 통하여 공급된 공기가 머무는 에어탱크 공간과 균일 분배되도록 2단 이상의 부직포 층을 설치하여 미세공기가 균일분산 배출되도록 구성함이 바람직하다.

또한 에어탱크는 부직포를 통해 나가는 공기의 압력을 균일하게 하기위해 위와 아래의 거리가 일정한 원형 또는 사각형과 같은 형태의 구조로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 유동조와 에어탱크 사이에는 에어탱크에서 미는 공기압력이 통기성 고경도 우레탄폼과 고밀도 펠트부직포를 통해 균일하게 나갈 수 있도록 상기 유동조 내부로 균일하게 배출시켜주는 통기성 고경도 우레탄폼과 고밀도 펠트부직포를 포함하여 2단 이상으로 구성함이 바람직하다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 공급되는 공기의 습기를 제거하고, 유동조내로 공기를 배출하는 에어박스의 구조를 통해 유동조 내부 전체로 공기를 균일하게 배출할 수 있는 효과를 가지며, 유동조내로 공급되는 공기가 한쪽으로 편중되지 않고 균일하게 공급되게 하여 금속기재에 수지분말코팅제가 균일하게 코팅되도록 함으로서 금속기재에 도막이 형성되질 않아 생기는 부식 발생 등의 원인을 미연에 방지하는 효과를 가진다.

따라서 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 도포하는 장치인 정전코팅방식과 유동침적방식으로 두 번 코팅하는 문제점을 한번의 유동침적방식만으로 수지분말코팅제가 금속기재에 균일한 코팅층을 형성할 수 있도록 함에 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수지분말코팅제 유동코팅장치의 구조를 도시한 정면도.

도 1은 본 고안에서 구현하고자 하는 수지분말코팅제 유동코팅장치의 구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 수지분말코팅제 유동코팅장치는 일차 가열 처리된 금속기재(1)를 수지분말코팅제로 코팅시키는 장치로서, 내부에 적정량의 수지분말코팅제(2)가 저장되어 있는 유동조(31)와, 유동조(31)에 공기를 공급하는 브로어(12)에서 공급되는 공기에 포함되어있는 습기를 제거하기 위한 습기제거장치(13)와, 에어박스(32)를 포함하여 구성된다.

상기 에어박스(32)의 내부는 통기성 고경도 우레탄폼(15)과 고밀도 펠트부직포(16)를 2층 이상으로 매설하여 구성된다. 이는 에어탱크(14)를 통해 유동조(31)로 배출되는 공기가 어느 한쪽으로만 편중되지 않고, 유동조(31) 바닥 전체로 골고루 분포하며 배출되도록 하기 위함이다.

상기한 구성의 수지분말코팅제 유동코팅장치는 블로워(12)에서 공급된 공기가 습기제거장치(13)를 거쳐 에어박스(32)로 유도되고 통기성 고경도 우레탄폼(15)과 고밀도 펠트부직포(16)가 다층으로 매설된 공간을 차례로 통과한 후, 유동조(31) 내부 바닥으로 균일하게 배출되면 상기 유동조(31)에 저장되어 있던 수지분말코팅제(2)는 공기와 혼합된 상태에서 공기의 일정한 배출압력으로 유동조(31)의 바닥에서 일정높이 부상하게 되며, 이 상태에서 1차 예열된 금속기재(1)가 유동조(31)내로 하강함으로서 코팅막(도막)을 균일하게 형성시킬 수 있다. 상기의 균일 코팅작업을 통해 코팅막의 내식성 및 내후성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기의 수지분말코팅제 유동코팅장치를 적용하여 금속기재에 수지 분말 코팅 조성물을 코팅하는 절차는 다음과 같다.

먼저, 전처리 공정인 예열공정으로 금속기재 거치대(11) 위에 금속기재(1)을 일정온도로, 바람직하게는 180℃~280℃로 예열한다.

다음, 예열된 금속기재(1)는 컨베어를 타고 유동조(31) 위로 이동하게 되고, 이동된 금속기재(1)는 하강하여 유동조(31)내에 담겨져 상기 유동조(31)내에서 일정높이 부상한 수지분말코팅제(2)로 디핑코팅시키게 된다.

다음, 디핑코팅공정을 거친 금속기재(1)는 컨베어를 타고 가열 챔버로 이송되어 일정온도로, 바람직하기로는 350℃~400℃로 수지분말코팅제(2)가 용융되어 표면에 코팅되도록 가열한다.

이후, 가열공정을 거친 금속기재(1)는 냉각공정을 거쳐 제품화된다. 이때 냉각공정은 인위적인 냉각수단을 사용하는 것이 아니라 대기 중에 금속기재(1)를 노출시켜 금속기재(1)의 온도가 서서히 냉각되도록 함이 바람직하며, 이는 금속기재(1)와 코팅층간의 접착력이 급격한 온도차로 인해 저하되는 것을 방지하기 위함이다.

1: 금속기재 2: 수지분말코팅제
11: 금속기재 거치대 12: 블로워
13: 습기제거장치 14: 에어탱크
15: 통기성 우레탄폼 16: 고밀도 펠트부직포
21: 격자구조물 22: 공기유도로
31: 유동조 32: 에어박스

Claims (3)

1. 금속기재에 수지분말코팅제를 유동코팅시키는 장치에 있어서,
   유동조(31), 블로워(12), 습기제거장치(13) 및 공기균일분산 에어박스(32)로 구성함을 특징으로 하는 수지분말코팅제 유동코팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   에어박스(32)의 내부에 에어탱크(14)를 장착하고, 에어탱크(14)는 통기성 고경도 우레탄폼(15)과 고밀도 펠트부직포(16)를 통해 나가는 공기의 압력을 균일하게 하기위해 위와 아래의 거리가 일정한 원기둥형 또는 사각형과 같은 형태의 구조로 구성하는 것을 특징으로 하는 수지분말코팅제 유동코팅 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 에어박스(32)의 내부에 통기성 고경도 우레탄폼(15)과 고밀도 펠트부직포(16)를 2층 이상으로 매설하여 에어박스(32)를 통해 유동조(31)로 배출되는 공기가 어느 한쪽으로만 편중되지 않고, 유동조(31) 바닥 전체로 골고루 배출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수지분말코팅제 유동코팅 장치.
   

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