KR20160053125A - 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법에 관한 것으로, 그 목적은 피도물로 분사되는 분체도료를 녹여 액체 상태로 피도물에 분사되도록 함으로써, 용융 및 건조단계를 위한 가열로의 사용이 요구되지 않도록 한 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 분체도료가 저장된 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 배출되는 분체도료를 제공받아 피도물에 분사하는 분사건; 상기 저장탱크에 저장된 분체도료가 공기의 압력에 의해 분사건으로 공급되어 피도물에 분사되도록 공기를 공급하는 급기유닛; 및 상기 분체도료의 분사가 이루어지는 분사건의 출구측에 설치되어 분사건의 출구를 유동하는 분체도료에 열을 가함으로써 용융시키는 히터;로 구성된 것을 특징으로 하는 분체도장장치를 제공한다.

Description

분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법{Apparatus and method of liquefied powder coating}
본 발명은 스프링이나 스태빌라이저와 같은 자동차 부품의 도장작업에 사용되는 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분체도료를 피도물에 분사한 후 온도를 높이는 방식으로 이루어지는 종래의 도장방식을 탈피하여 피도물로 분사되는 분체도료가 피도물로 분사되는 과정에서 녹아 액체 상태가 되면서 피도물에 분사될 수 있도록 개선한 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법에 관한 것이다.
일반적으로 도장은 제품의 표면이 외부 노출에 의해 부식 되는 것을 방지하기 위해 제품의 표면에 도료를 씌워주는 공정으로, 그 방식에 따라 분체도장과 전착도장으로 구분될 수 있으며, 피도물의 용도에 따라 적절한 도장방식을 선택하여 사용하고 있다.
한편, 상기 분체도장은 플라스틱 파우더(도료)를 피도물에 분사하여 피도물의 표면에 플라스틱 파우더를 입힌 상태에서 열을 가하여 피도물의 표면에 부착된 플라스틱 파우더가 녹으면서 액체가 되고, 이후 경화되어 피도물의 표면에 도장막을 형성하는 것으로 이루어지게 된다.
이러한 분체도장은 용제를 사용하지 않기 때문에 환경오염의 문제가 적고, 휘발성 용제를 사용하지 않음으로써 화재의 위험성도 적으며, 1회 도포로 소정의 막 두께를 얻을 수 있어서 도장 공정이 단축되는 등 여러 장점으로 인하여 광범위하게 사용되고 있으며, 자동차의 현가장치 부품으로써 사용되는 스프링이나 스태빌라이저의 경우도 분체도장을 통하여 도장이 이루어지고 있다.
한편, 스프링이나 스태빌라이저와 같은 현가장치 부품의 도장공정을 보다 구체적으로 설명하면, 수절건조단계 → 예열단계 → 분체도장단계 → 용융 및 건조단계로 구성된다.
상기 수절건조단계는 도장 전 피도물의 표면을 건조시키는 공정으로, 전처리 작업에 사용된 인산아연 용액이 피도물에 액체상태로 잔류하지 않도록 100~140°의 분위기에서 피도물을 건조시키는 것으로 이루어지게 된다.
상기 예열단계는 분체도료가 피도물의 표면에 보다 잘 부착될 수 있도록 피도물을 미리 정해진 온도를 가열하는 공정이다.
상기 분체도장단계는 분체도료를 소정의 압력으로 피도물에 분사하고, 정전압을 이용하여 도료가 피도물의 표면에 부착되도록 하는 단계이다.
상기 용융 및 건조단계는 경화건조단계라고도 불리며, 사용된 분체도료의 종류와 피도물의 크기나 형상 등 여러 제반조건을 고려하여 최적의 열처리 온도 및 시간을 유지하는 과정을 통하여 피도물의 표면에 부착된 분체도료를 녹이고 경화시키는 단계이다.
상술한 바와 같이 수절건조단계 → 예열단계 → 분체도장단계 → 용융 및 건조단계로 이루어지는 종래의 분체도장방법은 용융 및 건조단계의 실시를 위하여 피도물에 열을 가해주기 위한 가열로의 사용이 요구되는 바, 분체도료의 용융 및 경화에 많은 시간이 요구되어 생산성이 떨어지고, 가열로의 설치를 위해서는 많은 공간이 요구되므로 가열로의 구성이 용이하지 못한 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2005-0002057호 (2006.05.03. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 피도물로 분사되는 분체도료를 녹여 액체 상태로 피도물에 분사되도록 함으로써, 용융 및 건조단계를 위한 가열로의 사용이 요구되지 않도록 한 분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 분체도료가 저장된 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 배출되는 분체도료를 제공받아 피도물에 분사하는 분사건; 상기 저장탱크에 저장된 분체도료가 공기의 압력에 의해 분사건으로 공급되어 피도물에 분사되도록 공기를 공급하는 급기유닛; 및 상기 분체도료의 분사가 이루어지는 분사건의 출구측에 설치되어 분사건의 출구를 유동하는 분체도료에 열을 가함으로써 용융시키는 히터;로 구성된 것을 특징으로 하는 분체도장장치를 제공한다.
한편 상기 분체도장장치에 있어서, 상기 히터는 전기저항을 이용하여 열을 발산하는 저항발열체로 구성될 수 있다.
한편 상기 분체도장장치에 있어서, 상기 히터는 분사건의 원주 둘레를 감싸는 원형의 링구조로 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 저장탱크에 저장된 분체도료를 급기유닛으로부터 제공되는 공기의 압력을 이용하여 분사건을 통하여 피도물로 분사하되, 분사건의 출구측에 설치된 히터를 이용하여 분체도료에 열을 가함으로써 분체도료가 용융된 상태로 피도물에 분사되도록 하는 단계(S10); 및 용융된 분체도료가 표면에 부착되는 피도물을 건조시키는 단계(S20);로 이루어진 것을 특징으로 하는 분체도장방법을 제공한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 분사건을 통해 빠져나가는 분체도료를 용융시켜 액체 상태로 피도물에 분사되도록 함으로써, 분체도료를 녹이기 위한 추가적인 가열공정이 요구되지 않으며, 이와 더불어 가열로의 사용이 요구되지 않아 설비비용을 절감하고 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분체도장장치의 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 분사건과 히터의 구조를 보인 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분체도장장치의 구성도를, 도 2는 본 발명에 따른 분사건과 히터의 구조를 보인 사시도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 분체도장장치는 종래 분체도장에 필수적으로 요구되던 가열로를 사용하지 않고 분체도장을 실시할 수 있도록 한 것으로, 저장탱크(110), 분사건(120), 급기유닛(130), 히터(140)로 구성된다.
상기 저장탱크(110)는 일정량의 분체도료를 저장할 수 있는 공간을 갖는 일반적인 탱크로 구성되며, 이러한 저장탱크(110)에는 급기유닛(130)으로부터 제공되는 공기의 압력에 의해 분체도료가 분사건(120)으로 빠져나갈 수 있도록 하는 배출구(111)가 형성되어 있다.
상기 분사건(120)은 피도물(S)에 대한 도장작업이 이루어지는 도장실에 설치되며, 스프링이나 스태빌라이저와 같이 입체적인 형상을 갖는 피도물의 표면으로 균일하게 분체도료를 분사할 수 있도록 하기 위하여 도장실의 내부에서 다수개가 분산된 구조로 설치된다.
한편, 다수개의 분사건(120)은 저장탱크(110)와 호스 또는 배관을 통해 연결되어 급기유닛(130)으로부터 제공되는 공기와 함께 공급되는 분체도료를 피도물에 분사하게 된다.
상기 급기유닛(130)은 소정의 압력으로 공기를 공급하는 것으로, 공지의 블로워나 컴프레서로 구성될 수 있다.
상기 히터(140)는 분사건(120)을 통해 피도물로 분사되는 분체도료에 열을 가하여 분체도료가 용융되도록 하는 것으로, 각 분사건(120)의 출구측에 설치된다.
이러한 히터(140)는 분사건(120)의 출구로 빠져나가는 분체도료에 열을 균일하게 전달할 수 있도록 하기 위하여 분사건(120)의 원주 둘레를 감싸는 원형의 링구조를 갖도록 형성되며, 분사건(120)의 외측이나 내측에 설치될 수 있다.
또한, 상기 히터(140)는 전기저항을 이용하여 열을 발산하는 저항발열체로 구성되거나, 가열된 공기를 분사건(120)의 내부로 분사하는 열풍기로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 분체도장장치에 의해 구현되는 본 발명에 따른 분체도장방법은 저장탱크(110)에 저장된 분체도료를 급기유닛(130)으로부터 제공되는 공기의 압력을 이용하여 분사건(120)을 통하여 피도물로 분사하되, 분사건(120)의 출구측에 설치된 히터(140)를 이용하여 분체도료에 열을 가함으로써 분체도료가 용융된 상태로 피도물에 분사되도록 하는 단계(S10); 및 용융된 분체도료가 표면에 부착되는 피도물을 건조시키는 단계(S20);로 이루어진다.
상기 S10 단계는 급기유닛(130)과 히터(140)의 작동에 의해 이루어지는 단계로써, 급기유닛(130)의 작동에 의해 저장탱크(110)와 연결된 배관을 경유하여 분사건(120)으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 저장탱크(110)에 저장된 분체도료가 분사건(120)으로 유동하게 되며, 이처럼 분사건(120)으로 유동하는 분체도료는 공기와 함께 피도물로 분사된다.
한편, 분체도료가 분사건(120)의 출구를 빠져나가기 직전 히터(140)에서 발생되는 열에 의하여 분체도료의 용융이 시작되며, 피도물의 표면에 도달하는 시점에는 완전하게 녹아 액체 상태가 된다.
이를 위하여 상기 히터(140)는 분체도료에 충분한 열을 가할 수 있도록 다단으로 구성될 수 있다.
상기 S20 단계는 피도물의 표면에 분사된 도료를 경화시키는 단계로써, 추가적인 가열공정없이 상온에서 자연 건조시키는 것으로 이루어지게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 분체도장장치 및 분체도장방법은 분사건(120)에 히터(140)를 설치하고, 상기 히터(140)에서 발산되는 열을 이용하여 분체도료를 완전하게 녹인 상태로 피도물에 분사되도록 함에 따라 분체도료의 장점을 그대로 유지할 수 있으며, 피도물로 분사된 분체도료를 용융시키기 위한 가열공정이 요구되지 않아 가열로의 사용이 불필요함에 따라 스프링이나 스태빌라이저의 도장 라인 공정 사이즈를 대폭 줄일 수 있고, 도장공정을 위한 비용 및 시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 저장탱크 120: 분사건
130: 급기유닛 140: 히터

Claims (4)

  1. 분체도료가 저장된 저장탱크(110);
    상기 저장탱크(110)로부터 배출되는 분체도료를 제공받아 피도물에 분사하는 분사건(120);
    상기 저장탱크(110)에 저장된 분체도료가 공기의 압력에 의해 분사건(120)으로 공급되어 피도물에 분사되도록 공기를 공급하는 급기유닛(130); 및
    상기 분체도료의 분사가 이루어지는 분사건(120)의 출구측에 설치되어 분사건의 출구를 유동하는 분체도료에 열을 가함으로써 용융시키는 히터(140);로 구성된 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터(140)는 전기저항을 이용하여 열을 발산하는 저항발열체로 구성된 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터(140)는 분사건(120)의 원주 둘레를 감싸는 원형의 링구조로 형성된 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
  4. 저장탱크(110)에 저장된 분체도료를 급기유닛(130)으로부터 제공되는 공기의 압력을 이용하여 분사건(120)을 통하여 피도물로 분사하되, 분사건의 출구측에 설치된 히터(140)를 이용하여 분체도료에 열을 가함으로써 분체도료가 용융된 상태로 피도물에 분사되도록 하는 단계(S10); 및
    용융된 분체도료가 표면에 부착되는 피도물을 건조시키는 단계(S20);로 이루어진 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
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