KR20200011698A - 용접 제관물 및 가공부분 분체 도장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분체 도장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 제관물에 분체 도장하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법은 용접 제관물 피도체에 분체 도장하는 방법으로, 피도체의 표면에 남아 있는 용접 슬래그 제거제를 제거하기 위해 3MPa 이상의 수압을 갖는 고압 세척수로 상기 피도체의 표면을 세척하는 단계와, 고압 세척수로 세척된 피도체를 200℃ 이상의 온도에서 열처리하는 단계와, 피도체의 표면에 하도층을 형성하는 단계와, 하도층에 분체 도료를 분사하여 하도층 상에 도장을 형성하는 단계와, 그리고 피도체를 가열하여 상기 도장을 경화시키는 단계를 포함한다.

Description

용접 제관물 및 가공부분 분체 도장 방법{METHOD OF POWDER COATING A WELDED STRUCTURE AND WORK}

본 발명은 분체 도장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 제관물에 분체 도장하는 방법에 관한 것이다.

최근, 선박 도장이나 교량, 플랜트 등의 금속 자재를 사용한 구조물이 많아지면서 이들의 도장 기술 발전 또한 요구되고 있다, 특히, 도료의 하이 솔리드화나 속경화, 인라인화에 의한 간소화에 대한 요구가 증가되고 있으며, 이들에 대한 기술 개발이 검토되어 있다.

일반적인 금속 자재를 사용한 구조물은 사용되는 부분에 따라 요구 성능이 다르다. 예를 들면, 선박 외장 부재에는 내식성과 내후성이 요구되고 건축용 철골 등의 보강제에는 방식성과 가요성이 요구된다. 또한, 모든 부재에 공통된 것으로서 강판의 두께가 두껍고 따라서, 열용량이 큰 경우에는 충분한 가열을 하기 위해 열에너지의 소비량이 커지므로 속경성 또한 요구된다.

따라서, 철 구조물이 사용되는 부분에 통상 3항목 이상의 요구 성능이 동시에 요구되며, 여기에 외부 환경에 노출되는 금속 자재의 경우 장시간 비나 산소에 노출되게 되므로 방식성과 장기간의 내후성도 발현되어야 하나, 이들 모두를 충족하는 것은 어렵다.

한편, 분체 도장은 미세분말을 피도체에 고르게 분사한 후, 열을 가하여 분체 도료를 피도체 표면에 자연스럽게 입혀지는 공정으로 도장의 강도가 강하고 표면이 매끄러운 장점이 있으며, 기존의 액체도장에 비해 내식성, 접착성, 내구성 등이 월등히 우수하고, 특히 부식 방지성이 뛰어나 최고의 친환경 도장 기술로 인정받고 있다. 이러한 분체 도장법은 유기용매를 사용하지 않고 도장을 형성시키기 때문에, 오염이 없고 자원을 절약하는 적절한 도장법으로 많이 이용되고 있다.

분체 도장은 도장 작업에 앞서 표면의 오염물질, 산화피막 등을 제거하여야 한다. 피도체의 표면이 육안으로 보기에 녹슬지 않고 깨끗하더라도, 이전 공정을 거치는 동안 피도체의 표면에 다양한 오염물질이 붙어 있을 수 있으며, 이러한 오염물질은 도장의 품질에 영향을 미치므로 도장 작업 전에 제거해야 한다.

일반적으로, 용접시에는 용접 슬래그(slag)가 제품에 달라 붙지 않도록 용접 슬래그 제거제(slag remover)를 사용하여 용접을 수행한다. 그러나 용접 슬래그 제거제를 사용하여 용접 제관물을 제조한 경우 용접 품질은 높일 수 있으나, 용접 제관물의 분체 도장 공정에 많은 어려움이 발생하게 된다.

용접 제관물 분체 도장 공정에서 용접 제관물에 남아 있는 용접 슬래그 제거제는 도장의 품질에 영향을 미치므로 도장 작업 전에 제거해야 하는데, 용접 슬래그 제거제는 금속 침투성이 좋은 특성을 가지고 있어 쉽게 제거되지 않는다. 종래에는 시너(thinner)를 이용하여 용접 슬래그 제거제를 제거한 후 용접 제관물을 분체 도장하였는데, 시너로는 용접 슬래그 제거제가 완벽하게 제거되지 않아 분체 도장 후 불량품이 발생하는 문제점이 발생하고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 용접 제관물에 분체 도장을 수행함에 있어, 용접 슬래그 제거제를 완벽하게 제거할 수 있는 용접 제관물 분체 도장 방법을 제공하는 데에 있다.

그러나 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법은 용접 제관물 피도체에 분체 도장하는 방법으로, 상기 피도체의 표면에 남아 있는 용접 슬래그 제거제를 제거하기 위해, 3MPa 이상의 수압을 갖는 고압 세척수로 상기 피도체의 표면을 세척하는 단계; 상기 고압 세척수로 세척된 피도체를 200℃ 이상의 온도에서 열처리하는 단계; 상기 피도체의 표면에 하도층을 형성하는 단계; 상기 하도층에 분체 도료를 분사하여, 상기 하도층 상에 도장을 형성하는 단계; 및 상기 피도체를 가열하여 상기 도장을 경화시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법은 상기 열처리하는 단계는 210℃의 온도에서 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 용접 제관물을 분체 도장하기에 앞서 고압의 세척수로 세척하고 열처리함으로써, 용접 제관물에 남아 있는 용접 슬래그 제거제를 완벽하게 제거할 수 있어 양질의 도장을 형성하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법을 수행하는 흐름도를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 이 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~ 하는 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법을 수행하는 흐름도를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 제관물 분체 도장 방법은 우선, 용접 제관물 피도체 피도체의 표면을 고압 세척수로 세척한다(S110). 이때 고압 세척수는 사전에 설정된 수압 이상의 수압을 이용할 수 있으며, 사전에 설정된 수압은 3MPa일 수 있다. 그리고 세척수는 일반 상수도를 이용할 수 있다.

고압 세척수로 세척하기 이전에 상기 피도체의 표면에 부착된 이물질(기름때, 잔류물 등)을 브러쉬 등을 이용하여 제거할 수 있다.

다음으로, 고압 세척수로 세척된 피도체를 열처리한다(S120). 이때 열처리 온도는 200℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 210℃에서 열처리를 수행할 수 있다. 열처리 시간은 피도체의 크기(부피 또는 중량)에 따라 최적의 시간을 설정하여 수행할 수 있다.

이와 같이 용접 제관물 피도체의 표면을 분체 도장에 앞서 고압 세척수를 이용하여 세척하고 열처리하게 되면, 용접 제관물 표면에 남아 있는 용접 슬래그 제거제가 완벽하게 제거된다.

다음으로, 피도체의 표면에 하도층을 형성한다(S130). 하도층의 형성은 하도 분체 도료를 이용하여 분체 도장하는 방식으로 수행할 수 있다. 하도 분체 도료는 피도체의 성질, 특성, 용도에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 하도 분체 도료로 에폭시, 폴리에스테르, 우레탄, 에폭시 폴리에스테르 등의 도료가 이용될 수 있으며, 바람직하게는 에폭시가 이용될 수 있다.

다음으로, 하도층에 분체 도료를 분사하여 하도층 상에 도장을 형성한다(S140). 본 발명에 따른 분체 도료를 분사하여 도장을 형성하는 분체 도장 방법은 특별히 한정되지 않으나, 코로나 방전법이나 마찰 대전법과 같은 분체 정전 도장 방법이 이용될 수 있다. 분체 정전 도장 방법은 피도체에 직류전압을 걸고 극성 분자인 분체 도료를 피도체를 향해 분사하여 정전기로 흡착하는 방법으로, 전기를 사용하지 않고 분사를 하는 경우보다 분체 도료가 골고루 흡착되고 버려지는 분체 도료의 양을 줄일 수 있다.

본 실시예에 따른 도장 형성 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 방전극을 이용해 피도체에 고압의 전압을 걸어주어 (+)극으로 대전시킨 후, 분체 도료를 대전된 피도체의 주위로 분사하여 분체 도료를 흡착시킬 수 있다. 이때 분체 도료는 피도체와 반대의 전하를 띤 채 공기 중에 부유하게 되며 피도체의 극성에 의해 피도체의 표면에 흡착된다. 대전된 피도체는 일정시간 동안 극성을 유지하며, 표면에 흡착된 분체 도료는 피도체에서 일정시간 떨어지지 않고 흡착상태를 유지하게 된다.

그리고 피도체를 가열하여 도장을 경화시킨다(S150). S140 단계에서 형성된 도장은 전압에 의한 흡착으로 일시적인 것이므로 가열 장치를 이용하여 고온의 열을 가해 분체 도료를 용융시킨 후 냉각시킴으로써 도장을 경화시켜 피도체의 표면에 도장이 완전히 흡착되게 한다. 피도체에 도장된 분체 도료를 경화 반응시키기 위해 비례 자동 버너가 장착된 로를 이용할 수 있다. 이때 수행되는 온도와 시간은 피도체의 재질, 두께, 형상 등에 따라 상이하게 적용한다.

본 발명에 따르면, 용접 제관물을 분체 도장하기에 앞서 고압의 세척수로 세척하고 열처리함으로써, 용접 제관물에 남아 있는 용접 슬래그 제거제를 완벽하게 제거할 수 있어 양질의 도장을 형성하는 것이 가능하게 된다.

상술한 본 발명에 따른 분체 도장 방법에 대한 설명은 상술한 내용으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 변화되지 않는 범위에서 공지된 기술 등이 더 포함되어 구현될 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (2)

1. 용접 제관물 피도체에 분체 도장하는 방법으로,
   상기 피도체의 표면에 남아 있는 용접 슬래그 제거제를 제거하기 위해, 3MPa 이상의 수압을 갖는 고압 세척수로 상기 피도체의 표면을 세척하는 단계;
   상기 고압 세척수로 세척된 피도체를 200℃ 이상의 온도에서 열처리하는 단계;
   상기 피도체의 표면에 하도층을 형성하는 단계;
   상기 하도층에 분체 도료를 분사하여, 상기 하도층 상에 도장을 형성하는 단계; 및
   상기 피도체를 가열하여 상기 도장을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 제관물 분체 도장 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열처리하는 단계는 210℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 용접 제관물 분체 도장 방법.

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