KR940000490B1 - 도장방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

도장방법

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 전체공정도.

제2도는 피도포물인 자동차용차체가 회점함에 따라 일어나는 위치변화의 상태를 도시한 도면.

제3도, 제4도는 도료의 두께, 도료의 흘러내림, 도장면의 평활도와 회전과의 관계를 도시한 그래프.

제5도, 제6도는 도포공정에서의 도장건(분사기)의 설치관계를 도시한 도면.

제7도 내지 제9도는 피도장물의 수직면과 수평면과의 도포순서를 도시한 블럭도.

제10도는 분사도포 경우의 도장분사노즐의 레이아우트 도면.

제11도는 종래의 도장건의 배치관계를 표시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

W : 자동차용차체(피도장물) D : 이동용운반차

L : 회전축 P1 : 먼지제거공정(준비공정)

P2: 도포공정 P3 : 셋트공정

P4 : 열건조공정

10a,10b,10c : 사이드건(수직면도포용분사기)

12 : 톱건(수평면도포용분사기) 20 : 수평면용노즐

22 : 수직면용노즐

본 발명은 도장방법에 관한 것이다.

피도포물, 예를들어 자동차용차체의 외부표면을 도장할 경우, 피도포물에 부착되어 있는 먼지를 제거하는 준비공정과 피도포물에 도료를 도포하는 공정과 도포된 도료를 건조시키는 건조공정으로 구성된다.

이 건조공정은 셋팅공정과 열건조공정의 2단계로 행하여지며, 셋팅공정은 열건조공정에 앞서서 열건조공정보다 낮은 온도, 예를들어 상온 혹은 임시 열건조라고도 호칭되는 바와 같이 40℃-60℃의 온도에서 행하여 진다(열건조공정에서의 건조온도는 일반적으로 140℃ 전후).

그리고, 피도장물은 일반적으로 이동운반차등의 반송수단에 의하여 반송되어가면서 상기의 준비공정, 도정공정 및 건조공정을 거치게 되는 바, 피도장물의 자세는 각 공정에 있어서 소정의 자세를 유지한 채 행하여지고 있다.

그런데, 도장면의 품질을 평가하는 하나의 기준으로서 평활도(평탄도)가 있으며, 이 평활도가 클수록 도장면의 요철의 정도가 작아서 양호한 도장면이 된다.

이 도장면의 평활도를 향상시키기 위해서는 도포된 막의 두께 즉, 도포된 도료막의 두께를 크게 하면 좋은 것은 이미 알려져 있다.

한편, 도장면의 품질을 저해하는 것으로서 도료의 흘러내림이 있다.

이 흘러내림은 도포된 도료가 중력에 의하여 하부로 이동됨에 따라 발생하며, 한번에 도포하는 도료의 막 두께가 클수록 흘러내림이 발생하기 쉽게 된다.

이 흘러내림의 원인은 결국 중력의 영향이기 때문에 피도포물중 수직면에 있어서 발생하기 쉽게 된다.

따라서, 도료의 흘러내림이 그다지 문제로 되지 않는 피도포물의 수평면은 도포하는 도료의 두께를 수직면보다도 두껍게 하는 것이 가능하다.

또, 수평면에 대한 도장막의 두께와 수직면에 대한 도장막의 두께를 설사 동일하게 하여도 수평면에서 흘러내림은 약간의 유동에 의하여 요철이 작게 되며, 수직면의 평활도보다도 좋은 평활도가 얻어지게 된다.

상술한 바와 같은 관점으로부터 종래는 도료의 흘러내림을 방지하면서 평활도가 매우 큰 도장면을 얻기 위하여 유동성이 매우 작은 도료를 사용하여 도장을 행하도록 하고 있었다.

그리고, 수직면에 있어서 도료의 흘러내림이 발생함에 있어서 흘러내림이 한계는 열경화성도료의 경우 도포막의 두께가 40㎛정도가 최대인 것이었다.

보다 구체적으로는 도료의 흘러내림은 셋팅공정과 연건조공정중 특히 열건조공정에서 발생하기 쉬우며, 이때에 흘러내림이 발생하지 않도록 도장공정에서 도포되는 도료의 두께가 결정되며, 이 결정된 두께의 상한치 즉, 흘러내림의 한계치가 40㎛ 정도로 된다.

따라서, 보다 한층 평활도가 큰 도장면을 얻기 위한 종래의 도장방법은 두번에 걸쳐 칠을 하는 등 도장공정으로부터 건조공정에 이를 때까지의 일련의 공정을 여러번 반복하여야만 했던 것이다.

그리고, 이와 같이 도료가 흘러내리지 않도록 하기 위해 도포공정에 있어서는, 정전도장의 경우 도료를 많이 뿌리지 않아야 할 부분에만 유의하여 도장건(총모양의 도포기로서 이하, 건으로 칭함)이 설치되며, 구체적인 레이아우트로서는 제11도에 표시한 바와 같이 운반차(D)에 탑재된 차체(W)의 진행방향(도면중 좌측으로부터 우측(화살표방향))에 대하여 차체(W)의 우측으로부터 진행하는 측(앞측)으로 향하여 차례로 차체(W)의 수직면에 도료를 도포하는 도장건(1)(2)(3)과 차체(W)의 수평면에 도료를 도포하는 상단의 건(4)를 설치하는 것이 일반적으로 되어 있었다.

그런데, 상기의 평활성의 문제에 관하여 건조공정시에 피도포물을 수평방향으로 회전시키는 것이 효과적인 것으로 생각된다.

즉, 피도포물에 도포된 도료에 대하여 작용하는 중력의 방향을 적당히 변경함으로써 도료의 유동성을 적극적으로 활용하도록 하면 동일한 두께로 도포된 막 이더라도 보다 한층 평활도가 큰 도장면이 얻어지게 된다.

그리고, 이와 같은 효과를 충분하게 얻기 위해서는 종래와는 반대로 흘러내림의 한계를 넘도록 도료를 도포하면 좋은 것이다.

그러나, 이것을 종래와 동일한 도포순서로 행하면 수직면이 먼저 도포됨으로 건조공정전에 수직면에서 흘러내림이 발생하며, 건조공정에서 피도포물을 회전시킨다하더라도 고품질의 펑활면을 얻는데에는 문제가 발생할 염려가 있다.

그래서, 본 발명은 흘러내림의 한계이상으로 도료를 도포할 경우에 건조공정이전에 흘러내림이 발생하지 않도록 한 도장방법을 제공하는데에 있다.

이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서는 피도장물의 수직면과 수평면에 도료를 도포하는 도포공정과, 피도장물에 도포된 도료를 건조시키는 건조공정을 구한 도장방법을 전제로 하고, 상기의 도포공정에서 수평면에 대하여 흘러내림의 한계이상의 두께로 도료를 도포하는 동시에 수직면에 있어서도 흘러내림의 한계 이상의 두께로 도료를 도포한 후 도포공정을 종료시키며, 건조공정에서는 피도포물을 수평축선 둘레에서 회전시키도록 한 구성으로 되어 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 기본적으로는 종래와 동일한 도장막의 두께로 도포한 경우에도 도료의 유동성을 이용하여, 요철이 보다 작은 즉, 평활도가 보다 큰 우수한 도장면을 얻을 수 있다.

특히, 동일한 평활도 즉, 종래의 도장방법으로 얻어지는 평활도와 동일한 평활도를 갖는 도장면을 얻기위해서는 종래보다 도료의 막두께를 얇게 할 수 있으므로 그만큼 도료의 사용량이 감소된다.

물론, 얇은 도포막으로도 흘러내림이 발생하는 도료는 종래의 도료에 있어서 유동성을 감소시키는 방지제의 함유비율을 조절하여 감소시키며, 흑은 신나와 같은 희석액의 함유비율을 증대시켜 흘러내림을 방지해도 좋다.

다른 한편으로 건조공정을 행하기전에 흘러내림이 발생하기 쉽다는 문제에 대해서는 수직면에 대한 도포작업의 종료를 수평면의 도포작업보다도 후에 하거나 혹은 동시에 종료함으로써 수직면의 도포종료후부터 건조공정으로의 이행시간을 단축하고, 이것에 의하여 건조공정을 행하기 전에 수직면에 흘러내림이 발생하는 것을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

[제1실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 토대로 설명한다.

제1도는 피도포물로서의 자동차용차체(W)로 도장할 경우의 전체공정을 표시하고 있으며, 각 공정을 P1-P4로 표시하고 있다.

먼저, 전착도장에 의하여 이미 알려진 바와 같이 바닥칠이 완료된 차체(W)가 운반차(D)에 얹혀져 준비공정(P1)에 이송된다.

이 준비공정(P1)에서 차체(W)내외의 먼지가 에어블로우(air blow) 혹은 진공흡인에 의하여 제거된다.

이어서, 도포공정(P2)에서 차체(W)에 도료가 분사도포된 후 도료의 건조가 셋팅공정(P3) 및 열건조공정(P4)에서 이루어진다.

공정 P1-P4가 중간도포일 경우에는 공정 P4의 이후에는 차체(W)가 외측 표면 도포공정으로 이송된다.

또, 공정 P1-P4의 공정에 의하여 외측 표면 도포공정이 완료되었을 때에는 차체(W)가 이미 알려진 바와 같이 조립라인으로 반송된다.

먼지의 제거공정(P1)

공정 P1은 먼지제거공정으로서 먼지제거는 제2도에 표시한 바와 같이 차체(W)를 수평축(L)을 중심으로 회전시키면서 행하면 좋다.

즉, 먼저, 제2도(a)에서 표시한 상태로 차체(W)의 회전을 정지시켜서 먼지의 제거가 행하여진 후 제2도(b)의 상태로 차체(W)의 자세를 변환시켜 이 위치에서 정지시키고, 다시 먼지제거가 이루어진다.

이와 같이 하여 제2도의 (c)(d)...(i)으로 하는 바와 같이 차체(W)를 간헐적으로 회전시키면서 먼지의 제거가 행하여 진다.

이와 같이 차제(W)를 회전시키면서 먼지의 제거를 행함에 따라 차체(W)의 루우프패널의 안쪽 모퉁이나 사이드시일등의 폐단면내에 부착되어 있는 먼지등이 효과적으로 제거된다.

즉, 차체(W)를 회전시키지 않으면 완전한 먼지제거가 불가능하게 된다.

또한, 차체(W)의 회전범위는 제2도에 표시한 바와 같이 360°회전시켜도 좋으나 후에 설명하는 건조공정에서 차체(W)의 회전각도범위에 맞도록 하여도 좋다.

도료의 분무(P2), 건조(P3)공정

먼저 후에 상세히 설명하는 P2에서의 도료의 분사도포는 도포막의 두께가 흘러내림의 한계이상으로 행하여진다.

즉, 종래 일반적으로 사용되고 있는 열경화성도료로는 흘러내림이 발생하지 않는 도료의 상한두께 즉, 흘러내림의 한계는 40㎛ 정도인데, 본원 공정 P2로는 흘러내림의 한계치인 40㎛ 보다도 월등하게 두꺼운 두께로(예를들면 65㎛) 도료가 분사도포된다.

이 P2공정후 P3의 셋팅공정이 행해진다.

이 셋팅공정(P3)는 제2도(a)-(i)로 표시한 최대 360°의 각도 범위로 반전을 행하면서 차체(W)가 회전된다.

즉, 보디(W)가 회전축(L)을 중심으로 하여 회전되며, 실시예에서는 이 회전축(L)이 차체(W)의 전후방향으로 뻗는 것으로 되어 있다.

또한, 이 셋팅공정(P3)에서의 온도는 실시예에서는 상온으로 하고 있으나, 다음의 열건조공정(P4)에서의 온도보다도 낮은 40℃-60℃의 온도범위에서 적당한 온도로 설정할 수 있다.

물론, 이 셋팅공정(P3)은 미리 도료중의 저비점분(휘발성이 낮은 것)을 휘발시켜 다음에 이루어지는 열건조공정(P4)에서 저비점분이 급격하게 휘발됨으로서 도장면에 기공이 생기는 것을 방지하기 위함이다.

열건조공정(P4)에 있어서는 140℃의 온도하에서 도료를 건조함이 행하여 진다.

이 P4 공정도 P3의 셋팅공정과 동일하게 간헐적으로 차체(W)가 수평방향으로 회전된다.

상술한 P3, P4 공정에서는 차체(W)를 수평방향으로 회전시킴에 따라 P2 공정(분사도포 공정)에서 흘러내림의 한계이상의 두께로 도료를 분사도포 하여도 흘러내림이 발생하는 일이 없이 도료가 건조된다.

이것에 의하여 종래의 도장방법으로는 얻을 수 없엇던 평활도가 극히 높은 고품질의 도장면이 얻어진다.

또, 역회전에 의하여 도장이 되므로 차체(W)의 모퉁이부의 도장이 부분적으로 두껍게 되는 것을 방지할 수가 있다.

또한, 양 공정(P3), (P4)에 동시에 차체(W)의 회전을 행하는 것은 이양 공정( P3), (P4)이 흘러내림이 발생하는 열경화성 도료를 사용하고 있기 때문이며, 분체도료인 경우는 열건조공정(P4)만으로, 또한 액체경화성 도료인 경우는 셋팅공정(P3)에서만 회전을 행해도 충분하다.

여기서, 차체(W)의 회전에 있어서 역회전을 하여야 할 경우에는 다음과 같이하면 좋다.

즉, 제2도(a)의 위치를 기준위치로 하여 차체(W)의 회전을 1사이클로 생각할 경우에 (a)의 상태로부터 정회전방향(제2도 시계방향)과 역회전 방향과도 서로 소정의 각도만 회전시키면 좋다.

예로서 차체(W)의 자세변화는 제2도에 있어서 (a)-(b)-(c)-(b)-(a)-(i)-(h)-(g)-(h)-(i)(a)로 1사이클로 된다.

물론 상기의 (c)와 (g)의 상태일때에 역회전(반전)이 행하여 진다.

또, 다른예로서 상기의 각도를 동시에 135°로 하면 1사이클은 (a)-(b)-(c)-(d)-(c)-(b)-(a)-(i)-(h)-(g)-(h)-(i)(a)로 된다.

그리고, 이때의 반전은 (d)와 (f)인때에 이루어 진다.

물론, 상기의 소정각도는 도료(특히, 수직면에 도포된 도료)에 작용하는 중력의 방향이 변경되도록 또, 피도포물의 형상 특히, 모퉁이의 위치를 감안하여 결정하면 좋다.

따라서, 제2도(a)로 부터 (b),(c),(d)으로 차례로 (i)까지 회전시킨후 (360°회전시킨 후)역회전으로 다시 360°회전시키는 반전을 수반하는 회전의 방법은 적당히 설정할 수 있다.

도장막 두께와 흘러내림의 한계와 평활도와 수평회전과의 관계

제3도는 열경화성도료의 경우에 도포막 두께가 흘러내림의 한계에 미치는 영향에 대하여 표시한 것이다.

제3도에서는 도포막 두께로서 40㎛, 53㎛, 65㎛인 세가지의 경우를 표시하고 있다.

또한, 어떤 두께인 경우도 셋팅공정초기와 열건조공정초기와의 사이에서 최고의 흘러내림이 발생하는 것을 알 수 있다.

또, 흘러내림의 한계는 일반적으로 1분간에 1-2mm가 흘러내리는 것을 말하는바(눈으로 보아 1분간에 2mm 이상 흘러내림이 발생하면 도장면이 불량하게 된다), 이 흘러내림 한계 이하의 범위에서 얻어지는 최대의 도장막두께는 종래의 도료로 40㎛ 정도이다.

한편, 제4도는 차체(W)를 수평방향으로 회전시킬때와 그렇지 않은때의 평활도에 주어지는 영향을 표시하고 있다.

제4도중 A는 차체(W)를 회전시키지 않는 상태를 표시하고 있다(종래의 도장방법임).

제4도중 B는 차체(W)를 90°정회전시킨후 역회전시킬 경우를 표시하고 있다(제2도(a) 와 (c)와의 사이에서 정역회전).

제4도중 차체(W)를 130°정회전시킨후 역회전 시킬경우를 표시하고 있다(제 2도(a)와 (d)와의 사이에서 정역회전).

제4도중 D는 차체(W)를 180°정회전 시킨후 역회전 시킬경우를 표시하고 있다.(제2도(a)와 (e)와의 사이에서 정역회전).

제4도중 E는 차체(W)를 연속하여 동일방향으로 회전시킬 경우를 표시하고 있다(제2도(a),(b),(c)...(i)인 차례의 자세를 취하여 재차(a)로 되돌아 간다).

제4도로부터 명백한 바와 같이 동일한 도포막의 두께이면, 차체(W)를 회전시킨편이(제4도 B,C,D,E)회전시키지 않는 경우(제4도 A)보다도 평활도가 높은 것이 얻어진다.

또한, 이미 알려진 바와 같이 제4도의 사상선영도(상이 선명히 비치는 정도)에 있어서의 IG(이미지그로스)는 거울면(검은유리)를 100으로 하고, 이것에 대한 선영도의 비율을 표시한 것으로, 또 PGD는 반사형상의 식별도를 1.0으로부터 저하되는 것에 따라 도장면의 평활도가 저하되는 값이다.

제3도, 제4도에 표시한 데이터의 시험조건은 다음과 같은 데이터의 시험조건은 P2 공정으로 마무리 도장을 행할 경우의 조건을 표시하고 있다.

a. 도료 : 멜라민 알키드(검정)

점도 : 포오드컵 # 4로 22초/20℃

b. 도포막기 : 미니벨(16.000rpm)

세이핑에어...2.0kg/cm²

c . 도출량 : 2회로 나누어서 분사도포하는 것으로

제1회째...100cc/min

제2회째...150-200cc/min

d. 셋팅시간 : 10분×상온

e. 열건조 조건 : 140℃×25분

f. 밑바닥 평활도 : 0.6(PGD값)(중간도포 PE레이프위)

g. 회전 또는 역회전 작동구역 : 셋팅(10분)-열건조(10분)

h. 피도포물 : 한변이 30cm의 각이진 통체의 측면에 도장, 중심에서 회전이 가능하게 지지.

i. 피도포물의 회전속도 : 6rpm, 30rpm, 60rpm인 세가지로 행하였는데 회전속도가 다른데 따른 차이는 사실상 발생하지 않았다.

도포공정(P2)(제5도 내지 제9도 참조)

차체(W)에 대한 도료의 도포는 여기에서는 정전도장으로 그 도장건은 수직면용의 건(사이드건)(10a-10c)과 수평면용의 건(톱건)(12)가 설치되며, 상기의 사이드건 (10a-10c)은 하측(10a), 중앙(10b), 상측(10c)의 3종류의 건으로부터 구성되어 있다.

그리고, 이들 각 건(10a), (10b), (10c) 및 (12)는 정전반발에 의한 효율저하를 방지하도록 차체(W)의 반송방향(제5도에 표시한 화살표 방향)으로 간격을 두고 설치되어 있다.

그리고, 사이드건(10a), (10b), (10c) 과 톱건(12)과는 차체(W)의 반송방향의 후측에 톱건(12)를 설치하고, 진행측으로 사이드건(10a) (10b) (10c)들을 배치시키는 구성으로 되어 이동하는 차체(W)의 진행에 따라 톱건(12)으로부터 차례로 하측 사이드건(10a), 중앙사이드건(10b), 상측사이드건(10c) 순서로 도료가 토출되며, 이와 같이 분사도포가 완료된 후에 차체(W)는 공정 P3로 이동 반출된다(제7도 참조).

또한, 도료를 분사도포를 2회에 걸쳐 행하는(2스테이지)경우나 제8도에 표시한 바와 같이 상기의 단계를 반복시키는 것이라도 좋으며, 혹은 제9도에 표시한 바와 같이 최초의 1회 도료때에 있어서는 종래와 동일한 수직면을 먼저 도포하도록 하여도 좋다.

[제2실시예]

본 실시예에서는 분사도포하는 도장에 의한 경우를 표시한 것이다.

본 실시예에서는 정체된 차체(W)에 대하여, 수평면에 대하여 도료를 분사하는 수평면용 노즐(20)과 수직면에 대하여 도료를 분사하는 수직면용 노즐(22)이 차체 전후반향으로 동기해서 이동하는 구성으로 되며, 상기의 수평면용 노즐(20)과 수직면용 노즐(22)는 그 이동방향 진행측에 수평면용 노즐(20)이 설치되며, 이동방향의 반대측인 후측에 수직면용 노즐(22)이 설치되어 있다.

이것에 의하여 차체(W)에 대한 분사 도포하는 것은 수평면용 노즐(20)이 먼저 완료되고, 수직면용 노즐(22)이 후에 완료되도록 되어 있다.

또한, 상기의 수직면용 노즐(22)과 수평면용 노즐(20)과를 동일선상에 배치하고, 이들 노즐(20), (22)에 의한 차체(W)가 분사도포되는 것이 동시에 완료되도록 하여도 좋다.

이상, 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기의 설명에 한정된 것이 아니라 이하의 실시예를 포함하는 것이다.

첫째 : 도포막을 종래와 동일하게 하여도 좋다.

둘째 : 도료의 유동성을 높이기 위하여 도포막두께를 두껍게 하는 대신 신나등의 희석액을 증가시켜도 좋으며, 또한 흘러내림을 방지하는 방지제의 첨가량을 감량시켜도 좋다.

셋째 : 기공의 발생에 문제가 없으면, 셋팅고정을 생략하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 도료의 유동성을 적극적으로 활용하고, 종래에 비교하여 예로 동일한 막두께이었다고 하여도 우수한 평활도를 구비한 도장면을 얻을수 있다.

또, 도포공정으로부터 건조공정으로 행할 때에 흘러내림이 발생하기 쉬운 수직면의 도포가 종래보다 늦게 행해지므로 도료의 유동성을 활용하는 도장 방법에도 불구하고, 건조공정 이행전에 도료의 흘러내리는 것을 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 수직면과 수평면을 가진 피도포물(W)에 도포하는 도포공정(P2)과 피도포물( W)에 도포된 도료를 건조시키는 건조공정(P3), (P4)로 구성된 도장방법에 있어서, 상기한 도포공정(P2)에서는 먼저 피도포물(W)의 수평면(가로면)에 대해서 흘러내림 한계이상의 두께로 도료를 도포하는 공정의 종료와 동시에 또한, 그 후에 수직면(세로면)에 대해서 한계이상의 두께로 도료를 도포하는 공정을 종료시킴으로써 그 도포공정(P 2)을 완료하고, 건조공정(P3)(P4)에서는 상기한 피도포물(W)을 통상의 건조방법으로 수평축(L) 선상에서 회전 건조시키는 것을 특징으로 하는 도장방법.

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