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물체의 보호, 미관 등을 위하여 물체의 표면을 도료로 피복하는 것으로 도료를 사용하여 도막을 형성시키기 위하여 행하는 일체의 행위를 말한다.
⑴ 도장의 목적
① 보호
자동차를 구성하고 있는 주재료는 거의가 철판이고, 철판 그대로 자연에서 사용할 경우는 공기중의 수분이나
산소와 반응하여 녹이 발생하므로 도장의 첫째 목적은 녹의 발생 방지이다.
② 미관
자동차의 형상은 평면, 곡면 및 직선, 곡선 등 여러 가지 면이나 선을 가지고 있다. 이와 같이 복잡한
형상의 물체에 도장하여 입체적인 색채감을 내는 것과 함께 자동차의 미관을 향상시킨다.
③ 상품성의 향상
현재 시장에서는 여러 가지의 자동차가 달리고 있지만 그 중에서 동일 형상, 동일 기능을 가지고 있는 차량을
비교할 경우, 예를 들면 2가지 색 도장이 되어 있는 쪽이 보이므로 상품으로서의 가치가 있다고 하겠다.
즉 상품 가치의 향상을 꾀하는 것도 도장의 목적 중의 하나이다.
④ 기타
소방차나 페트롤카, 도로 연수용 차 등과 같이 특수한 용도를 보아서 알 수 있도록 색상으로 표시하는 것도
도장의 목적 중의 하나이다.
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⑴ 도료란?
유체 상태의 도료를 표면에 칠하여 얇은 도막으로 만들어 경화 과정을 거치면 건조 도막으로 되고 형성된 도막이
물체를 보호하고 미관을 좋게 한다.
⑵ 도료의 조성
도료는 통상 다음 네가지의 성분을 균일하게 혼합시킨(분산한) 화학 제품이다.
*안료
도막에 색(착색력…색의 효과)을 부여하는 무기와 유기 2종류 안료가 있다. (착색 안료) 그 외에 하도
도료로는 녹 방지 안료나 도장을 잘하기 위하여 체질 안료가 사용된다.
*용제
수지를 용해시켜 안료와 수지의 혼합을 쉽게 하는 투명한 액체이다. 도장 후는 증발하여 도막으로 남지 않는다.
*첨가제
도료의 물성(저장 안정성, 흐름성 등)을 보다 좋게 하고 도료의 상품 가치를 높이기 위하여 설비 및 기타
환경 조건에 맞게 적절한 첨가제를 사용한다. 예) SAGG'G AGENT, MICROGEL 등
① 안료 안료는 용제 및 물 등에 풀리지 않는 색이 있는 분말이며 염료와 다른 점은 물이나 용제에 녹는
것이 아니고 입자로서 분산하고 있다는 것이다.
입자의 크기는 큰 것은 수십 μ에서 작은 것은 수 μ까지 있으며 또 형상은 구체, 괴상, 봉상, 박편상
등 여려가지가 있다.
안료를 용도별로 나누면 다음과 같다.
착색 안료는 크게 나누면 무기 안료와 유기 안료로 구분되며 그 성질은 다음과 같다.
a. 무기 안료 아연, 티탄, 연, 철, 구리 등의 금속 화합물에서 되고 일반적으로 내후성, 내열성,
은폐력은 우수하지만 색의 선명도에서 유기 안료에 미치지 못하기 때문에 통상 자동차용 도료로서 무기 안료
단독으로는 사용되지 않는다. 게다가 현재 공해 방지 관심에서 카드뮴, 크롬 등의 유해한 중금속을 함유한
안료는 사용하고 있지 않다.
b. 유기 안료 선명도가 뛰어나므로 자동차 외관용 도료(상도)로 많이 사용된다.다만, 내후성, 은폐력이
무기 안료에 비해 떨어지므로 단독 사용보다는 이를 보완해 줄 수 있는 무기 안료와의 혼합 사용이 필요하다.
② 수지 도료에 사용되는 수지의 성질에 따라서 도료의 성능이 크게 좌우되며 일반적으로 도료에 사용되는
수지를 크게 나누면 다음과 같다.
a. 천연 수지동·식물에서 석출 또는 분비되는 것으로 기름, 니스, 락카 등의 도료에 사용된다.
b. 합성 수지여러 가지의 화학 원료로서 반응으로 합성되는 것의 총칭이며 천연 수지에 비교하여 대단히 큰
분자량을 가진 유기 화합물이다. 그리고 합성 수지는 열가소성 수지와 열경화성 수지로 분류된다.
㉠ 열가소성 수지 가열하면 착화하여 용해하는 것
㉡ 열경화성 수지 열 등을 더하는 것에 의해 화학 반응을 일으켜 단단하게 되고 냉각후 재차 가열하여도 다시
용융되지 않는 것 도료에 사용되고 있는 수지는 다음과 같다.
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분 류
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수 지 명
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천연수지
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OJIN SERAMIC TALMAN 고무, LATEX | |
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합성수지
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열가소성 수지
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염화비닐 수지, 아크릴 수지, 스치레포 수지, 초산비닐 수지, 불소 수지, 폴리에틸렌, 나일론 |
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열경화성 수지
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메라민 수지, 페놀 수지, 유리 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 킬렌 수지 | |
③ 용제
용제는 도료 중의 수지를 용해하는 성질이 있는 화학 물질로서 다음과 같이 분류한다.
*용질
도료 중의 용질은 "수지"를 말한다.
또 용제는 증발 속도 따라서 아래와 같이 분류된다.
다음은 주요용제의 증발 곡선을 그림에 나타낸 것이다.
⑶ 도료의 특징
물체의 표면을 피복하여 그 물체를 보호하고 미화하는 것은 비단 도료 뿐만 아니라 도금, 벽지, 타일 등이
있다.
그러나 도료가 이러한 재료와 다른 점은 물체의 표면을 피복하기가 간단하고 용이할 뿐만 아니라 피막의 갱신이
자유롭고 경제적이란 점이다.
또한 도료는 붓 도장 이외의 다른 방법으로도 도장하기 쉬우며 유동체이기 때문에 물체에 부착하여 얇은 도막을
형성하는 성능이 있어 이렇게 형성된 도막은 그 종류에 따라 다르지만 일반적으로 기계적 강도가 크고 화학적인
면에도 안정하여 물체의 보호 및 미장의 목적을 이루게 된다.
더구나 도료는 일반적으로 아주 얇은 도막을 형성하며 1회 도장으로 보통 10∼40μ의 두께를 가지며, 후막형
도료는 100μ 이상인 것도 있다.
2회 도장되었을 때는 도막의 두께가 보통 50∼150μ이며 물체의 형태나 무게에는 아무런 영향도 미치지
않고 다만 물체 표면의 형태만 바꾸게 되는 것이다.
⑷ 도막 형성
도료는 수지 안료 첨가제 용제의 혼합물로서 그 도막 형성 기구를 분류하면 용액형(물리적) 도료와 가교형(화학적)
도료의 2가지로 분류할 수 있다.
또한 도장은 도료가 졸(sol)에서 젤(gel)로 이행되는 현상이다.
모든 물체의 가장 적은 입자를 분자라고 하며 이 분자는 분자력으로 서로 끌어 당기며 여러 가지 모양을 형성하고
있으며 같은 물질의 분자간의 인력을 부착력이라 한다.
도막을 만드는 것은 응집력으로서 바탕에 밀착하는 것은 부착력이지만 이들 분자력은 극히 짧은 거리가 아니면
작용하지 않으므로 도장하는 표면에는 분자력을 방해하는 이물질이 있어서는 안된다.
① 가교형(화학적) 도료
도막 형성 주요소의 분자량은 비교적 작아(Prepolymer, 초기 중합물), 도장 후 산소 또는 기타의
촉매 및 가열 등에 의해서 가교 반응이 진행되어 Prepolymer가 고분자량화하여 연속 도막을 형성하는
도료이다.
따라서 형성된 도막은 이미 Prepolymer가 아니기 때문에 그 도료에는 용해되지 않는다.
즉 도료액→도막 이행은 불가역적이다. 예) 유성 도료, 알키드 수지 도료, 폴리에스테르 도료, 에폭시 수지
도료, 우레탄 수지 도료, 소부 아크릴 수지 도료
② 용액형(물리적) 도료
도막 형성 주요소가 아주 높은 고분자량을 가져서 도료액→도막 이행에 있어서 분자량의 변화가 없고, 단지
용제의 휘발에 의해서 연속 도막을 형성하는 도료를 말한다.
따라서 일반적으로 강용제를 함유하고 형성된 도막은 그 용제에 재용해된다
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⑴ 도료의 희석
도료의 용도에 알맞는 희석제를 선택하여 도장 방법에 알맞는 적당한 점도를 유지하도록 한다.
⑵ 피도물의 조건
①환경 지상, 지중, 수중 등에 있는 피도물인가 수중에서라도 담수와 해수인가 지상이라도 옥내, 옥외인가에
따라 시방 방법이 달라진다.
②바탕의 종류 피도물의 바탕이 철면, 목재면, 콘크리트면, 아연면 등에 따라 달라진다.
③피도면의 상태 피도물이 평활인가 거치른가 또 철판의 부식 발생 정도, 부착된 유지분 및 기타 오물이 오염된
상태에 따라 달라진다.
④구조 형상 피도물의 형상이나 구조에 따라 바탕 조정이나 도장이 매우 곤란한 부분이 있으며 부식 노화되기
쉬운 부분이 있다.
⑤요구 성능 피도물 보호에 맞추어 특수한 성능을 요구하는 수도 있다.
⑶ 도장시 작업 조건
도료는 종류에 따라 그 조성, 성능, 상태, 성질 같은 것이 각기 다르므로 항상 어떠한 도장 조건에도 적용되는
것은 아니다.
도장 시기, 장소. 기간, 작업의 난이성 등 조건에 따라 사용할 도료의 적용성을 고려해야 한다.
① 도장 시기 장마철, 건조기, 겨울, 여름의 온도 및 습도, 겨울철의 저온, 결로 등 작업에서 잊기
쉬운 것 들이다.
② 도장 환경 온도와 습도, 먼지 기타 여러 가지 환경을 고려해야 한다.
⑷ 도료의 선정
도료의 성능 장단점을 잘 인식하여야 한다.
일반적으로 도료의 성능은 도장시의 조건 등으로 크게 변하기 때문에 때에 따라서는 기대한 효과를 충족하지
못하게 된다.
① 바탕 상태와 도료 일반적으로 건조성이 빠른 도료일수록 바탕 상태가 좋은 것에 알맞고 그 반대로 바탕이
나쁜 피도물에는 지건성의 합성 수지 도료가 적절하다고 할 수 있다.
② 이중 도료의 적응성 도장의 목적에 따라 하도와 상도 도료가 같은 종류의 도료가 아닐 경우가 있어 겹칠
가능 여부를 판단하여야 한다.
⑸ 도장 작업시 유의 사항
① 도료의 품질을 시험할 것이며 사용 방법을 혼돈해서는 안된다. 젤(G디)화의 정도, 불순물 혼입 입자의
유무, 수지의 몰림, 침전, 색분리 등을 확인하고 건조 과정, 희석제 등을 미리 조사하고 사용한다.
② 소지면 처리를 확인한다. (도장의 목적을 최대한 충족시켜 준다.)
③ 피도물에 의한 도장 용구를 적절하게 선택 사용한다.
④ 도료는 항시 잘 교반하여 사용한다. 바닥에서부터 잘 교반하여 안료와 수지용제가 균일한 상태가 될 때까지
잘 교반하여 용도에 맞는 여과망을 선택 사용하여야 한다.
⑤ 도료는 가급적 엷게 여러번 도포한다. (도막이 지나치게 두꺼우면 건조 과정에서 겉주름 바늘 구멍, 갈라짐의
원인이 된다.)
⑥ 저온 다습 및 먼지를 피한다.
기온이 5℃ 이하가 되면 건조는 급격히 저하되고 습도가 85% 이상이 되면 백화 현상이 발생한다. 먼지는
도막면을 고르지 않게 한다.
⑦ 안전과 위생에 유의하여야 한다. 배기 닥트에 남아 있는 도료가 배기팬의 마찰로 인해 화재 발생의 요소가
되며 용제증기의 흡입은 건강 장애 요인이 된다.
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⑴ 자동차 도장의 특징
자동차 도장의 특징은 다음과 같다.
① 전형적인 대량 생산 방식의 공업 라인의 일부를 구성하고 있기 때문에 균일한 품질의 양질의 도막으로 만들어져야만
된다.
② 아주 복잡한 형상 및 구조의 피조물일지라도 도장되지 않고 남는 부분이 없이 마감되어야 한다.
③ 우수한 외관과 고도의 내구성을 가져야 한다.
④ 색의 종류가 매우 많으며 차의 모델 변경에 따라 교체된다.
⑤ 자동차 차체에 적용되는 기타의 재료들(접착제, 필러, 고무, 플라스틱, 방음재, 왁스, 유류 등)과의
접촉에서 문제를 일으키지 않아야 한다.
⑥ 생산 라인 및 시장에서 보수 도장을 받을 가능성이 있으며, 또한 몇 년이 지난 후 재도장되는 것이 보통인데
이러한 경우에 아무런 지장이 없어야 한다.
⑵ 자동차의 도장
공정 앞에서 설명한 바와 같이 고도의 또 많은 요구 조건을 충족하기 위해서 자동차 도막은 여러 가지 기능을
달리하는 복수(많게는 3∼5)층으로 구성되어 있다.
전형적인 도장 공정의 예를 다음에 표시하였는데 그림 2-1은 그 공정의 개략도이다. 또한 그림 2-2는
완성된 도막의 단면도 예를 표시했다.
[도장 공정 예]
① 화성 처리
a. 탈지 1 : 과잉의 유용제에 의한 탈지
b. 탈지 2 : 약알칼리 또는 에멀젼화제에 의한 탈지 방지. 50∼60℃ 2∼3분
c. 수세 : 1∼2단, 각단 40∼50℃ 1∼2분간
d. 화성피막 : 인산아연계 미결정 생성형의 처리제, 2∼3분
e. 수세 : 1∼2단, 각단 40∼50℃ 1∼2분간
f. 순수세 : 탈이온수(5x105Ω), 5∼8분
g. 수절건조 : 130∼140℃(공기온도), 5∼8분간
② 전착 도장 : 통전입조 2단 승압 200∼300V, 전몰 시간 3분간(도막 두께 18∼22℃)
③ 소부 건조 : 170∼180℃(공기온도), 25∼30분간
④ 씰링 : 방음재, 실러 등 도장 ⑤ 전착도장면 : 부분 보수 도장, 보수용 프라이머 스프레이 도장
⑥ 소부 건조 : 160∼170℃ 8∼10분간
⑦ 중도 도장 : 정전 도장, 30∼40℃
⑧ 소부 건조 : 140∼150℃(오븐내 온도), 30∼35분간
⑨ 수연마 : 자동 및 수동 샌더, 최종 수세는 탈이온수 사용
⑩ 중도도장면 : 부분 보수 도장 보수용 서페이서 도장
⑪ 상도 도장 : 솔리드 칼라 2회 도장, 30∼40μ 메탈릭 칼라 2회, 클리어 2회의 wet on wet
도장, 40∼45μ
⑫ 소부 건조 : 135~140℃, 25~30분간
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[그림 2-1] 자동차 도장 공정의 개략도
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[그림 2-2] 자동차 도막의 구성(상도 : 2 coat 1
bake 메탈릭의 경우)
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⑬ 외관 검사 : 외관 보수
⑭ 사이드 라인 등의 장식 도장
⑶ 각 도장 공정과 도료의 해설
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① 전착 도장과 그 도료 당사 도장 라인에서는 대부분 하도(프라이머)로서 전착 도장을 행하고 있는데 그 기술의 원리를 그림 2-3에 나타내었다. 피도물을 도장하는 탱크 중에는 수용성 혹은 수분산형의 도료가 들어있다. 전도성의 피도물을 한편의 극으로 하고 탱크에 부속하는 대극과의 사이에 그림과 같이 통전하면, 하전을 가진 수지 입자가 전기 영도에 의해 피도물면에 이동, 석출하여 나온다. |
이것을 꺼내어 수세하여(석출 도료는 물에 불용화되어 있다) 여분의 부착 도료액을 씻어내고 가열 경화시키면
균일하고 강고한 도막을 만들게 된다.
전착 도장법에서는 욕액·조성 및 온도, 통전 조건을 적정한 수준으로 관리하는 것에 의해 다음과 같은 우수한
특징을 발휘한다
a. 하도 도장은 거의 완전히 자동화 된다.
b. 화재의 위험성은 거의 없다.
c. 도장 도막 두께의 조절과 유지가 용이하며 품질 관리상 유리하다.
d. 다른 방법으로는 도장할 수 없는 틈사이 및 자루 형태 구조의 내부에도 도장 가능하기 때문에 이와 같은
부위에서 발생하는 부식을 억제할 수 있다.
e. 도료의 사용 효율이 높다. 전착 도장의 과정에서 중화제는 용액 중에 남는데 이것이 과잉으로 되지 않게
하기 위해 격막법에 의한 제거(주로 cation형의 경우) 및 욕액 도료보다는 낮은 중화도의 도료를 보급(주로
anion형의 경우)해준다.
전착 도료는 전술의 특징들로 인하여 도입 실용화 후 자동차 도장에서는 급속한 보급률을 보였다.
전착 도료에 사용되는 안료는 착색용에는 산화티탄, 카본블랙, 산화철 등 체질 안료에는 크레이, 바리다 등이
이용된다.
방청 안료의 선택은 욕(浴) 안정성을 해칠 경우도 있어 주의를 요한다.
전착 용액 중의 도료는 저농도(고형분 10∼20% 정도) 저점도이므로 안료의 응집이 일어나기 쉽고, 석출
도막 중에서의 안료 응집의 정도도 크기 때문에 안료 배합량은 그다지 많아서는 안된다(20∼30PHR).
② 중도 도장과 그 도료 경(輕) 자동차 및 상용차(픽업, 밴, 트럭) 등에서는 차종 및 납입선에 따라
하도∼상도의 2회 도장으로 마감하는 것도 있으나, 승용차에서는 중도를 포함하여 3회 도장이 보통이다.
중도의 기능으로서는,
a. 도막 두께를 크게 하여, 외계로 부터의 손상(예를 들면 飛石)에 대해 보호 기능을 높인다.
b. 소재면의 미소한 요철을 피복 수정하여 평활성 및 살오름성을 높이다.
c. 상도 도장 후의 광택을 향상시킨다.
d. 물성면에서 하·상도간의 완충층으로서의 역할을 하여 전체의 밸런스를 좋게 한다.
e. 프라이머면을 상도를 통과하여 들어오는 자외선으로부터 보호하는 것 등이다.
이를 위한 도막의 성질로서는 될 수 있는 한 기계적 강도가 클 것과 어느 정도의 내광성을 가질 것, 용제에
의한 팽윤이 적을 것, 對 프라이머 및 對상도 부착성이 양호할 것, 연마하기 쉬울 것 등이 요구된다.
중도에 사용되는 수지는 알키드 수지, 폴리에스텔 수지, 또는 이를 조합시킨 주체에 가교제로서 아미노 수지를
병용한 것이 주류를 이루고 있다.
부착성을 향상시키기 위해서 에폭시 수지를 첨가한 것도 잘 사용된다.
도장 후 점심시간 휴식 등으로 소부로 내에서 차체가 체류하여도 가스 첵킹 및 상도 부착성의 저하를 일으키지
않을 것도 큰 유의점의 하나이다.
안료는 산화 티탄에 소량의 카본 블랙 및 벤갸라 등을 배합하여 회색 계통으로 있는 것이 많고 안료 농도로는
마감성 및 내수성의 관점으로부터 최적 범위가 있다.
체질 안료는 크레이, 바리다 등이 병용되는 것이 있는데 최근에는 중도의 연마를 극히 줄여서 상도를 도장하는
경향이 강하기 때문에 이에 대응하여 체질 안료의 사용은 감소하고 있다.
도장은 대부분 고정 또는 레시푸로케이타 식의 정전 도장기에 의해 행하여 지고 있다.
차체는 하나 내지 2기의 도장기 게이트를 지나고 그 전후에 사람손에 의해 일부의 보정 도장이 되어진다.
근년 정전도 장기의 발전과 사용 기술의 향상으로 도료의 도착 효율은 80% 이상에 이르는 라인도 있다.
③ 상도 도장과 그 도료 상도 도료는 마감 외관의 관점으로부터 ㉠솔리드 칼라(solid color) ㉡메탈릭
칼라(metallic color)의 두가지로 대별된다.
양자는 조성, 도장시의 특성, 도막 특성의 모든 점에서 상당히 내용이 다르다.
a. 솔리드 칼라(solid color)
일본 및 유럽에서는 이 바인더에 아미노 알키드, 즉 반건성 내지는 비건성 유지방산으로 변성한 폴리에스텔
수지와 멜라민 포름알데히드 수지가 사용되고 있으나, 우리나라 및 미국에서는 아크릴 수지(열가소성 또는 열경화성)가
주류로 된다.
3∼5μ 이하로 분산된 백색 및 각종의 채색 안료의 배합에 의하여 조색되며 다소의 도장 조건의 변동에서는
색감이 변하는 일이 없다.
b. 메탈릭 칼라(metallic color)
국내외를 불문하고 대부분의 자동차 메이커에서 자동차 메이커에서 아크릴 수지 에나멜(열가소성 또는 열경화성)이
사용되고 있다.
이는 도장 작업성 및 내구성능 면에서 아크릴 수지가 알키드 수지 등 보다도 메탈릭의 특이성에 보다 잘 적응되기
때문이다.메탈릭 칼라는 최대 직경 30μ 정도까지의 프레이크(Flake) 상의 알루미늄분을 함유하여 이것에
의해 독특한 아름다운 외관이 얻어지고 있는데 이 알루미늄 프레이크 도막중에서 도면에 평행하게 배향하는 정도에
따라 그 외관이 결정된다.
배향도가 높아야만 반짝거림이 높고 또한 색조도 안정하여 '메탈릭 얼룩'이 생기지 않는다.
이를 위해서는 도착후의 도막의 점성 거동이 적당하게 있는 것이 필요하고 단시간에 점도가 상승하여 막내(膜內)
유동이 억제되는 것이 좋다고 여겨진다.
입경이 비교적으로 큰 알루미늄 프레이크가 들어 있는 도막은 단독으로는 충분한 평활성과 광택이 얻어지지 않고
또한 내약품성도 좋지 않다.
그러므로 안료 배합량이 많은 메탈릭 에나멜(베이스) 층 위에 클리어(clear)를 중복 도장하는 방식이
보급되어 있는데 클리어에 충분한 내구성을 부여하기 위해서는 현재에는 열경화성 아크릴 수지(가교제로서는 멜라민
수지 사용)에 의한 것이 가장 유리하다.
알키드 수지 및 아크릴 수지와 멜라민 수지와의 사이에 일어나는 반응은 복잡하지만 가장 중요한 것은 알키드
수지 또는 아크릴 수지 분자 중의 히드록실기와 멜라민 수지의 메치롤기 및 메치롤 에테르기의 사이에 일어나는
축합 반응이다.
양성분간의 반응이외에 멜라민 수지의 자기 축합 반응도 일어난다.
자기 축합 반응은 그다지 과대하지 않은 편이 초기성능 상으로 부터는 좋으나, 아래의 식에 의해서 생성된
결합은 비교적 가수분해하기 쉽다는 연구 보고도 있다.
수지 중의 카르복실기는 본 반응에 대한 촉매로서 작용한다.
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[멜라민 수지의 반응]
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바인다와 함께 안료도 상도 성능의 커다란 요인으로서 그 선택 및 조합 농도의 결정은 상도 도료의 설계자가
고심하여 대처해야 한다.
내광성, 내수성, 내용제성, 내약품성 외에 분산 용이성 및 분산 안정성에도 충분한 주의를 기울여야 한다.
상도의 도장은 정전도장 방식이 일반적으로 수동식에서 자동 레시푸로우 식으로의 변환이 급속히 진행되고 있으며
일부에서는 로봇이 검토, 채용되는 중에 있다.
메탈릭의 경우는 알루미늄 함유량이 많으면 정전 효과가 작아지고 도료 배관을 통한 전류가 새는 것과 같은
안정성 문제도 있기 때문에 이러한 약점을 보완할 방안의 강구가 필요하다.
안정한 도장 마감을 얻기 위해서는 부스 내의 온도, 풍속은 변동을 최소화시켜야 하며, 습도도 현저하게 높고
낮음이 없도록 배려해 주는 것이 바람직하다.
표준적 조건은 겨울철에 20±3℃, 여름철에 28±3℃ 전후, 풍속 0.4∼0.6m/초이다.
④ 엘라스토머용 도장과 도료 차의 탑승 안정성 개량의 일환으로서 충격 성능이 높은 탄성 플라스틱(예를
들면 폴리우레탄 범퍼)을 주재료로 한 범퍼 등의 부착이 일반화되고 있는 중이다.
디자인면에서 부터는 이 도장에는 차체부와 같은 정도의 마감 외관이 요구된다.
도막 성능면에서 한냉(시험 조건으로서는 -20∼-30℃)시에 있어서의 내충격 변형성과 상도와 같은 수준의
내구성이 필요한데 이런 것을 겸비하는 것은 매우 어렵다.
게다가 소재의 내열성이 한정되어 있어 가열 건조 온도는 100∼120℃ 이하로 억제하지 않으면 안된다.
그래서 차체와 다른 라인에서 도장되고 있는데 대부분의 소재는 비전도성으로 그대로는 정전 도장이 불가능하다.
이것은 차체와의 색의 일치성에서 또 하나의 문제점이다. 현재 엘라스토머용 도료 바인다로서는 소재에의 밀착
및 상기 제특성의 밸런스 달성을 위해 폴리우레탄(폴리올 폴리마∼폴리이소시아네이트의 2액형, 또는 우레탄
변성 폴리에스텔∼아미노 수지의 1액형)이 주류이다.
그러나 특수한 물성을 가진 폴리올을 성분으로 한 폴리에스텔∼아미노 수지계도 새로이 소개되고 있는 중이다.
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우리나라에서 승용차의 폐차 시기까지의 평균 내용 기간은 6∼7년으로서 그 기간 내에 적어도 보수 도장을
1회 한다고 하면, 자동차 대수의 증가와 함께 자동차 보수용 도료의 사용량도 대폭 증가하리라 생각된다.
오늘날의 자동차 보수용 도료는 양적으로 이미 공장 도장의 사용량에 필적할 만큼 수요가 나타났으며, 질적으로는
공장 도장의 품질이 고급화됨에 따라 이와 비슷한 성능을 갖는 도막의 외관 및 내구성을 가질 필요가 있어
니트로셀루로이즈 락카계에서 아크릴 수지를 주체로 하는 합성 수지계로의 이행이 활발해지고 있다.
자동차 보수용 도료는 크게 나누면 하도용 도료, 상도용 도료, 보조 재료로 나눌 수 있다.
⑴ 하도용 도료
화장에서 적절한 기초 화장을 어떻게 하느냐에 따라 그 효과가 크게 차이가 나는 것처럼, 도장에 있어서도
소지가 나타내는 효과는 매우 크며, 아무리 우수한 상도를 칠한다 하더라도 소지가 나쁘면 좋은 결과를 얻을
수 없다.
하도용 도료라는 것은 피도물과 마감 도료의 중간에 있는 것으로 마감 도료가 필요한 기능을 나타낼 수 있게
조정하는 역할을 가진 하도 중간칠의 도료를 뜻한다.
하도용 도료에는 여러 종류가 있으며 각각의 특징, 용도가 다르므로 그 성질을 숙지해서 사용하는 배려가 필요하다.
도장 방법을 선정하는 착안으로서는 마감 도료의 종류, 피도물면의 상태, 정도, 구도막의 종류, 보수도장에
대한 허용일수, 비용(예산) 등이 참고되어야 한다.
예컨데 마감 도료의 종류에 대해서는 그것이 "니트로 셀루로이즈 락카"이냐 "아크릴
락카"냐 아니면 그 외의 도료냐에 따라 도장 방법이 달라진다.
피도체면의 긁힘 정도, 상태에 대해서는 그 흠이 공정상의 어느 부위(피도물, 하도, 마감칠)에서 발주되고,
깊이, 크기 등이 어느 정도인가에 따라 판단 기준이 정해진다.
또한 구도막을 전면적으로 제거한 후에 보수하는 경우와 부분적으로 부수하는 경우, 마감 도료에 가열경화형
도료가 도장되어 있는 경우와 "락카"계 도료가 칠하여져 있는 경우에서는 각각 보수 도장
방법이 크게 달라진다.
이와 같은 여러 가지 경우에 따라 적절한 도장 방법을 선택한다는 것은 매우 어려운 일이라 생각되나 도료
메이커에서 여러 가지 안내서나 책자가 출판되고 있어서 이것들을 참고로 하는 것도 유효한 방법이다.
① 하도 도료의 종류 하도 도료는 그 기능이나 역할에 의해 프라이머, 퍼티, 서페이서, 프라이머 서페이서,
실라 등으로 구분된다.
a. 프라이머 피도체(연강판)의 녹을 방지하며, 피도물 또는 프라이머 이후의 도막과의 부착을 좋게 한다. 적청색, 황색, 담록색 등 여러 가지가 있다.
b. 퍼티 판금면의 움푹 파진 곳을 수정하거나 손상부의 흠자리, 기완성된 도막의 두께 차이, 요철을 수정하는
목적으로 쓰인다.
전면에 칠하는 경우(전퍼티라고 한다)와 부분 보수의 경우(줍는 퍼티)에서는 사용시의 작업 조건이 다르므로
각각 적당한 용도의 것이 만들어지고 있다.
보통 퍼티를 칠하는 작업은 주걱을 사용하나 엷게 전면으로 퍼티를 칠하려면 스프레이가 편리하다.
스프레이 전용의 퍼티도 있다. 퍼티는 건조후 샌드 페이퍼 등으로 잘 연마하여 표면을 평활하게 한다.
c. 서페이서 퍼티면의 흡입을 억제하여 얕은 홈을 메꿔주며 연마를 하여 도장면을 평활히 한다.
연마는 입자가 고운 320∼400번 내수 샌드 페이퍼로 수연(水硏)한다. 따라서 연마성이 좋은 것은 이
도료의 중요한 성질이다.
색은 회색 또는 백색이 보통이다.
d. 프라이머 서페이서 한번 칠하므로서 프라이머와 서페이서의 양자의 기능을 만족할 수 있게 설계된 도료로서 평활한 피도물에 대하여 적용된다.
e. 실라 구도막에서의 삼출(渗出 : 마감 도료의 도막에 구도막의 색이 배어나오는 것)을 막고, 보수
부분의 위축이나 흡입을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.
일종의 완위대를 만드는 도료로서 장벽 도료라고도 말한다.
a. 유성계 에스텔고무, 페놀수지 등의 고형 수지와 아마인유 등의 건성유를 가열, 반응해서 얻어지는 유성바니쉬에 안료를 혼합한 것으로 비교적 값이 싸다.
b. 락카계 니트로 셀루로이즈와(가소성 수지의 혼합에 의한) 투면 바니쉬에 안료를 혼합한 것으로 숙건성인 것을 특색으로 하고 있다.
c. 합성 수지계 1액형에서는 알키드 수지 바니쉬를 주체로 하는 것이 많다.
취급하기에는 유성계와 같아서 좋으나, 도막은 보다 강인하다.
다액형은 주제와 경화제, 촉진제 등을 분리하여 포장되어 있는 것으로 사용 직전에 혼합하여 사용한다.
다소간의 수고는 있으나 퍼티나 서페이서로는 주제와 경화제의 색이 달라져 있어 혼합하게 되면 특정의 중간색을
표시할 수 있게 되어 있으므로 익숙하게 되면 별문제는 없다.
일단 혼합한 것은 장시간 보존이 안되므로 일정 시간 내에 충분히 사용할 수 있는 양을 혼합하여 쓸 필요가
있다.
다액형의 이점은 거의 휘발하는 성분을 갖고 있지 아니하므로 한번에 두껍게 칠할 수 있다.
일반적으로 프라이머에는 에폭시 수지와 연단(鉛丹)을 쓴 도료가 내식성, 부착성이 우수하다.
퍼티에는 불포화 폴리에스텔 수지가 효과적이다.
도막이 강하므로 이 퍼티는 한번에 10수㎜의 두께까지도 바를 수 있으므로 도막 고정이 단축된다.
서페이서에는 폴리우레탄 수지가 적합함으로 각종 마감칠의 도료와는 층간에 사용하면 밀착성이 우수하다.
그러나 하도 도료의 조성에 대해서는 전색제와 같은 정도로 안료류의 역할에 주목할 필요가 있다.
서페이서의 산화 티탄은 루틸형이 바람직하며 또한 체질 안료는 단순한 중량 효과 외에 도장 작업성, 연마성,
광택성, 부착성 등에 미치는 영향력이 큰 것을 알아야 한다.
하도 도료의 요구 성능은 락카계와 유성계에 대해서만 한국 공업 규격(KS)이 제정되어 있다.
합성 수지계는 더욱 유동적인 면이 있어 공적인 규격은 없다.
특히 최근에는 무공해화 때문에 새로운 피도물 도료가 강구되어 변화되고 있다.
예를 들면 수성화가 그 방책의 하나로서 검토되고 있다.
이 경우 전처리 공정에서 발생하는 오수의 처리를 포함하여 배수 처리 방법에 대해서는 충분한 2차 공해 방지
대책을 수립할 필요가 있다.
가능하면 폐쇄형으로 하는 것이 바람직하다.
⑵ 상도 도료
자동차 보수용 상도 도료는 크게 락카계와 비락카계로 분류된다.
※ 락카계
※ 비락카계
알키드 수지와 아미노 알키드 수지(저온경화형), 우레탄화 알키드 수지, 아크릴 알키드 수지 등 각종 변성
알키드 수지가 주체이다.
우리나라에서는 자동차 보수업자의 도장 기구 설비가 일반적으로 외국의 경우보다 못하므로 건조가 늦고, 비락카계
도료를 사용할 수 있는 환경 상태는 아니므로 거의 락카계 도료가 사용되고 있는 것이 현 실정이다.
마감 도료를 선택하려면 구도막이 어떤 종류의 도료였는가를 잘 알 필요가 있다.
예를 들면, 아크릴 수지 도료가 라인용 도료인 경우에는 보수용에는 변색이 적은 CAB 변성 아크릴 락카를
추천하고 있다.
① 마감 도료의 종류 마감 도료 중 주된 것은 락카, N.C 변성 아크릴 락카, CAB 변성 아크릴 락카, 폴리우레탄 수지 도료, 아미노 알키드 수지 도료 등이다.
a. 락카
니트로 셀루로우즈, 가소제, 수지를 배합하여 용제로 용해시킨 것이 투명 락카이며, 여기에 안료를 배합한
것이 락카 에나멜이다.
공업적으로 쓰이게 된 것은 1920년대 부터이지만 건조의 빠름과 우수한 도막 성능은 지금까지도 자동차 보수용
도료로서의 중요한 자리를 차지하고 있다.
락카는 전술한 바와 같이 N.C와 가소제와 수지가 도막을 구성하는 주체 성분이므로 이 3성분의 종류와 배합비와는
도막의 성상으로 결정적인 영향을 준다.
그 중에서도 수지는 셀루로우즈 도료의 불휘발 성분을 증량하여 도막 자체를 잘 유지하고 동시에 도막의 부착력,
광택 등을 개선하기 위하여 추가된다.
불건성 유변성 알키드 수지, 아미노 수지, 또한 때에 따라서는 단말 고무 등의 수지가 쓰여 하이 솔리드
락카형으로 되어진다.
b. N.C 변성 아크릴 락카
수지로서 아크릴 수지를 사용한 락카이다.
칠하고 난 후 광택이 아주 좋으며, 도막의 유지검, 내구성이 우수한 도료이다.
N.C는 경도부여제로서의 기능을 지니고 있는 반면, 약간 황색으로 변하기 쉬우므로 이 종류의 도료는 짙은
색의 솔리드 락카로 쓰일 때가 많다.
c. CAB 변성 아크릴 락카
N.C 대신에 빛에 대한 안정한 CAB를 쓴 아크릴 락카이다.
아크릴 수지 본래의 성질과 잘 어울려 퇴색이 적으며 내후성이 좋다.
약간 고가이나 투명성의 메탈릭 도료나 담채색을 쓴 승용차의 보수에는 최적의 도료이며, 급속한 신장을 나타내고
있다.
상기 2종의 락카에 공통된 문제점은 도장 작업에 적당한 스프레이 점도가 되려면, 다량의 희색제를 필요로
하는 점이다.
스프레이 도장시에는 실로 70∼80%의 용제를 함유하게 되므로 이것이 도장과 건조 과정에서 대기중에 휘발되어
취기나 대기 오염의 한 원인이 되는 것이 염려가 된다.
도료 제조원에서는 광화학 불활성용제에의 전환이나 하이 솔리드화에의 이행을 검토하고 있으나 다량으로 사용하는
수요자에 대해서는 도장 부스에 연결한 용제의 흡착 장치, 흡수 장치, 또는 연소 처리 장치 등의 공해 방지
설비의 설치를 고려할 필요가 있다.
d. 폴리우레탄 수지 도료
광택 도막감, 내구성이 모두 우수하여 닦지 아니하여도 상온 건조로 새 차와 같이 아름다운 마감이 된다.
승용차 뿐만 아니라 트럭, Tank Roller 차의 신규 도장에도 적당하다.
그러나 건조에 시간이 필요하므로 청정한 환경에서 도장할 필요가 있다.
a. 주위의 색에 영향을 주지 아니하는 밝은 곳을 택할 것.
b. 반드시 여러 각도로 봐서 색을 확정할 것 등의 배려가 바람직하다.
더욱 락카계 도료에서는 광택이 충분치 않을 때가 있으나 이럴 때는 동종의 투명 도료를 적정 에나멜에 첨가하여
바르면 좋다.
또한 입자가 적은 광택제를 써서 전동 광택기로 닦으면 우아한 광택감이 얻어진다.
자동차 보수 도장에 관련하여 얼마간의 보조 재료가 준비되었는데, 이것들에 대해 간단히 서술키로 한다.
① 마스킹 컴파운드(Masking Compound) 특수한 수용성 도료로 칠해서는 아니도리 부분에 충분히
도장하고 난 다음, 전체 도장후 도막을 건조시킨 다음 물로 씻어 제거시키는 것이다.
경계선은 명료하게 나타내지 아니하므로 마스킹 테잎을 미리 붙여 놓는 것이 좋다.
② 희석제류 락카는 단지 스프레이로 도장되므로 적당한 점도로 하기 위해 희석제로 희석한다.
기온, 온도, 바람 등의 환경 조건에 따라 용제의 증발 속도가 변하므로 계절에 따라 희석제를 구별하여 쓸
필요가 있다.
락카는 습기가 많은 곳에서 도장하면 백화가 생기기 쉬우나 이와 같은 때에는 고비점용제를 다량으로 배합한
억제제(non-blushing이라고도 한다)를 쓰면 좋다.
③ 리무버(Remover) 피도물로부터 구도막을 제거하고 다시 도장하는 경우에는 리무버를 사용한다.
리무버를 바르고 잠시 있으면 도막이 부풀어 오르므로 주걱으로 베낀다.
리무버는 염화메치렌, 아세톤 등의 강력용제와 그 휘발을 억제하기 위한 왁스 등을 구성 성분으로 하고 있다.
④ 광택제 러빙 컴파운드(Rubbing Compound)라고도 하며, 부드러운 헝겊에 발라서 도막을 문질러
광을 내게 하는 것이다.
지방산이나 왁스에 지분이나 고운 체질 안료를 섞어서 된 것이다.
또한 희석제, 억제류의 품질 기준에 관하여는 한국 공업 규격(KS)에 구체적 요구 항목이 없다.
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⑴ 개요
승용차의 차체 도장은 고도의 방청과 미관을 요구하기 때문에 일반의 도장과 비교할 때 복잡한 공정을 가지고
있다.따라서 3번 도장(COAT)한다고 하는 공정에서 방청을 주목적으로 한 전처리, 전착 공정과 미관을
목적으로 한 중도 공정, 상도 공정이 기본이다.
트럭, 상용차에 대해서는 중도를 생략한 2COAT가 채용되고 있다.
그러나 실제의 공정은 상기 공정 외에 여러 가지 작업 공정을 병행하고 있기 때문에 복잡하다.
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공 정
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주요목적
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일반적으로 사용되는
도료 유형 |
| ① 전처리 탈지 화성 처리 |
차체 내외판에 부착되어 있는 오물이나 유지분을 완전히 제거한다. 철판면의 내식성 및 전착 도료와의
부착성을 좋게 하는 인산염 피막을 형성한다. |
인산 아연 인산 철 |
| ② 전착 | BODY를 전착 도료 중에 전몰시켜 외판은 물론 BODY 내부까지 균일하게 도장하는 공정으로 방청 품질면에서 매우 중요한 공정이다. | 폴리부타디엔 수지(음이온 ED) 에폭시 수지(양이온 ED) |
| ③ SEALING | 부식 방지, 먼지와 습기 방지를 위하여 BODY의 패널 연결부분을 SEALING하는 공정이다. | 폴리염화비닐 수지 |
| ④ UNDER COAT | 주행시 소음과 진동을 부드럽게 하기 위하여 바닥, 바퀴집, DOOR 내부에 언더 코팅하는 공정이다. | 아스팔트 폴리염화비닐 수지 |
| ⑤ MELTING SHEET | 주행시 차의 소음과 진동을 부드럽게 하기 위하여 차체 바닥에 아스팔트 메트를 놓는 공정이다. | 아스팔트 |
| ⑥ 중도 | 본 공정은 E.D막의 표면 효과를 차단하고, 상도의 질을 향상시 키기 위한 중간칠의 작업이다. | 아미노 알키드 수지 |
| ⑦ 상도 | 차체 표면에 미관 색채감을 고려하여 외관 품질을 결정하는 특히 중요한 공정이다. 미관을 매우 중시하기 때문에 먼지, 오물 등에 대해서 세심한 배려를 하지 않으면 안된다. | 아미노 알키드 수지(솔리드 도료) 아크릴 수지(메탈릭 도료) |
| ⑧ TOUCH UP COAT'G | 이 공정은 조립 공정에서 긁힘 이나 움푹 들어간 상처 등이 생겼을 때 부분적으로 마무리 끝손질을 하는 칠작업이다. | 아미노 알키드 수지아크릴 수지(메탈릭 수지) 랙커(LACQUAR) |
⑵ 도장 공정의 목적(기능)
프레스, 용접 조립, 의장 조립의 가공 공정은 한 스텝씩 신속히 가공물을 변화시킨다. 그러므로 어떤 변화가
생기느냐를 파악하는게 이해가 쉽다. 반면, 도장 공정에서는 가공물의 외형에 거의 변화가 없다. 게다가 도장
공정은 장비에 의한 수많은 가공공정으로 되어 있어 어떤 변화가 생기느냐를 파악하기 더욱 힘들다. 따라서
여기에서는 도장 공정에서 어떤 가공을 어떤 목적으로 하느냐를 설명코자 한다. 도장 공정의 목적을 크게 분류하면
다음과 같이 구분된다.
도막 형성의 목적은 철판 표면의 방청과 색상과 외부의 미관이며 도장 공정에서의 작업은 도막 형성의 고정이
주를 이룬다.
이는 자동차의 도장은 장기간 동안 그 품질을 유지해야 하기 때문이다.
⑶ 도장 설비의 개요
① 각 공정에서의 주요 설비
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공 정
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주요설비(주요 부수적인 설비를 포함한다)
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전처리
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전처리 설비 약품 공급 장치 침전 TANK UF 장치 D/I WATER 장치 |
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전착 COAT
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전착 설비 도료 공급 장치 도료 냉각 장치 UF 장치폐수 처리 전착 BAK'G OVEN 촉매 연소 장치 |
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SEALING
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특별한 설비 없음 |
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하도
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하도 BOOTH 자동 하도 기기 하도 ROBOT 하도 BAKING OVEN |
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DRY SAND'G
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특별한 설비 없음 |
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중도
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중도 BOOTH 자동 중도 기기, 자동 방청 COAT'G 중도 BAKING OVEN |
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WET SAND'G
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차 세척기 AIR BLOWER 건조 OVEN |
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MASKING WORKSHOP
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특별한 설비 없음 |
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상도
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상도 BOOTH 자동 상도 중도 기기 상도 ROBOT |
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PAINT FINISH
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INSPECTION BOOTH 흑색 COAT BOOTH |
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REPAIR LINE
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REPAIR BOOTH REPAIR OVEN 등 |
⑷ 도장의 일반적인 주의 사항
① 사용되는 도료의 특성(조성, 도장 사양, 건조 조건 등)을 파악하여 사용법을 틀리지 않도록 할 것.
② 적절한 소지 조정을 행하고 피도면은 손이 닿지 않도록 할 것.
③ 도료의 성상, 피도물의 형상, 수량을 고려하여 적절한 도장기를 사용할 것.
④ 도료를 잘 교반하고 여과한 뒤 사용할 것.
⑤ 적정 두께로 한결같이 고르게 칠할 것.
⑥ 건조 조건(온도, 습도)을 엄수할 것.
⑦ 저온(5℃ 이하), 다습(85% 이상)을 피할 것.
⑧ 오물과 먼지가 없도록 할 것.
⑨ 도료를 보관, 사용시에는 인화 위험에 주의할 것.
⑩ 도장시나 도료용제의 취급시에는 눈, 코, 입, 귀에 도료용제가 부착 혹은 흡입되지 않도록 주의할 것.
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⑴ 전처리 목적
차체 공장에서 차체 제작시 묻은 방청유, 이물질, 불순물 등을 깨끗이 세척한 후 차체 표면을 화약 약품(인산
아연)으로 처리하여 차체의 내식성 &페인트 부착성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
⑵ 전처리 공정의 FLOW-SHEET
전처리 공정은 아래와 같이 총 14개 공정으로 구성되어 있으며 대별하면 탈지 ZONE과 화성피막 ZONE으로
되어 있다.
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[탈지 ZONE]
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[화성피막 ZONE]
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⑴ 전착의 목적
전착 도장이란 전착 도료 용액 중에 양극 또는 음극으로 침적한 피도물과 그 대극 사이에 직류 전류를 통하면
전기 분해, 전기 음극, 전기 석출, 전기 침투의 현상이 동시에 일어나면서 피도물 표면에 전기적으로 도료가
전착하게 되는 말하는 것으로써 방청 및 내 CHIPPING성을 향상시켜 차체의 부식을 방지하기 위한 것이다.
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2. SPEAR TANK CIROULATIO PUMP |
19. BODY COUNTER 20. RAY PAINT FLOW METER 21. RAY PAINT FLOW COUNTER 22. RAW PAINT SUPPLY PUMP 23. RAW PAINT SUPPLY VALVE 24. PAINT LINE MIXER 25. RAW PAINT TANK WATER JAKET CHILL-HOT WATER PUMP 26. RAW PAINT TANK WATER JAKET CHILL-HOT WATER PUMP 27. RAW PAINT TANK WATER JAKET CHILL-WATER TRANSFER VALVE 28. RAW PAINT REOEIVE PUMP 29. AIR FILTER 30. AIR SUPPLY FAN 31. EXHAUST AIR FAN 32. RESIDUAL PAINT TRANSFER PUMP |
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⑴ 개요
바디 패널이 겹치는 부위, GAP 부위, JOINT 부위, CLINGHING 부위 등 차체 생산 후 손이
미치지 않는 부위에 방수, 방청, 방진, 방열을 목적으로 차체 LINE 혹은 도장 LINE에서 도포하는
물질
⑵ 씰러의 종류
① 차체 라인
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항 목
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주 원 료
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적 용 부 위 |
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SPOT WELD SEALER
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합성 고무
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강판 상호의 겹침부와 점용접되는 경우(SPOT 용접전에) 접합면에 적용 예)Y-2 S/SILL부, DASH PNL 이음부 |
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HEMING SEALER
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변성 EPOXY 수지
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강판 크린칭 부위에 적용 예) Y-2 HOOD, DR, T/LID의 CLINCHING 부위 |
② 도장 라인
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순 서
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주 원 료
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적 용 부 위 |
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1. 69 WHITESEALER
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PVC 수지
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SEALER 도포부가 바깥에서 보이며 도장 등의 외관 품질을 필요로 하는 곳에 적용 예) HOOD, DR, T/LID INR OTR 크린칭부 |
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2.40A BLACKSEALER
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PVC 수지
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SEALER 도포부가 직접 바깥에서 보이지 않고 도장 등의 외관
품질을 필요로 하지 않는 장소에 적용 예) 차체 실내 이음부, T/ROOM 내부, U/FLOOR 연결부 |
| 3. OILER SEALER |
PVC 수지
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69A WHITE SEALER로 작업하기 어려운 굴곡 부위 및 GUN을 사용하기 힘든 부위에
적용 예) ENG ROOM 부위, T/LID 부위, S/SIDE 부위, DRIP RAIL 부위 |
③ 의장 라인
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항 목
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주 원 료
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적 용 부 위 |
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WINDOW SEALER(D/GRAZ'G)
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URETHANE PREP OLYMER
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WINDOW GLASS 고정시 GLASS, PNL, WINDOW/STRIP 고무 사이에 적용
예) Y-2 W/SHIELD GLASS 장착시, RR GLASS 장착시 |
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DR SERVICE TAPE SEALER
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합성 고무
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DR VINYL SEATHER 부착시 적용 |
⑶ 씰러 공정의 구성
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⑴ 개요
데드너는 바디의 방음, 방진, 방청 및 내 CHIPPING성을 높이기 위해 언더 바디에 데드너를 도포하고
플로워 및 도어 내부에 데드너 패드를 장착하는 공정이다.
⑵ 데드너 공정 부자재류
① 종류650 DEADNER - 500∼800μ의 두께로 스프레이 700 DEADNER - R.P.PRIMER
- 150∼180μ의 두께로 스프레이
⑶ 데드너 공정의 구성
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⑴ 목적
중도는 차체 외부 전면에 평활한 도막 및 층간(전착, 상도) 밀착성 증대와 우수한 물성 유지로 좋은 외관을
형성하는데 있다.
⑵ 공정
① 준비 공정 공연마가 끝난 차체를 종도가 도포되기 전에 완벽하게 하는 공정으로 T/RAG 및 AIR FLOW를
실시하 고 있다.
a. T/RAG WIPPING은 차체 표면의 이물질을 제거하기 위해 실시하는데 항상 깨끗한 RAG를 사용하여
차체 외부 전면을 WIPPING해야 한다.
b. 작업 방법은 규정된 방법과 순서에 의해 작업을 하며 내부에서 외부로 위에서 아래로 1/3∼1/4 중첩해서
연속적으로 작업해야 한다.
WIPPING 순서는 HOOD→FENDER→ROOF→FRT DR→RR DR→QTR PNL→T/LID→BACK
PNL의 순서로 좌우 대칭으로 동시에 작업을 한다.
c. 먼지 제거를 위해 AIR BLOW를 실시하는데 차체 외부에 이물질이 남지 않도록 해야 한다.
d. 각종 STAY류 및 대차 안착 상태를 확인해야 한다. STAY 및 대차 안착이 잘못되었을 경우 자동기와의
간섭이 일어나 문제를 일으키게 된다.
e. WIPPING한 부위에는 손이나 몸의 일부가 닿지 않도록 주의해야 하고 특히 긁힘이 발생하지 않도록
해야 한다.
f. 노출된 부위에는 RED PRIMER를 도포해야 한다.
② R.P.P STONE CHIP PRIMER 공정(ROBOT) 차체의 수직부 및 취약부에 CHIPPING 마모성을 높이기 위한 ROBOT로서 고전압 터빈 장치를 통하여 도료에 (-)를, 차체에 (+)극을 부여하고 양자간에 정전기력을 생성시켜 대전된 분무상의 도료를 차체에 부착시켜 주는 공정이다.
a. 적용 부위는 HOOD 끝단부, FENDER, ROOF 끝단부, FRT DR, RR DR, QTR PNL 등에 20∼25μ 의 도막 두께로 도포한다.
b. SCP 도포 후 WET ON WET 상태에서 중도를 도포하기 때문에 칠 흐름에 특히 주의해야 한다.
③ 자동 도장기 공정(MINI BELL식) 본 장치는 MINI BELL 도장기를 수평 방향, 수직 방향으로
주행시키며 도료를 SPRAY하기 위한 자동 도장 장치로서 수평 주행부와 승강부로 이루어져 있으며 고압 발생
장치를 통하여 도료에 (-)극, 차체에 (+)극을 부여하므로 양자간에 정전기력을 생성시켜 대전된 분무상의
도료를 차체에 부착시키는 원리이다.
④ 내판 도료 SPRAY 공정(내판 1,2 공정) 원가 절감과 불량 요인(먼지, 오물)을 줄이기 위해 중도
공정에서 내판 도료를 적용하고 있다.
a. 내판 도료의 적용시 후드를 열고 지그를 고정하고 도어를 열어 놓으며 트렁크 리드를 고정시킨다.
b. 후드 내판과 엔진룸 내부에 스프레이한 다음 프론트 도어, 리어 도어 내부와 A.B.C 필러 인너 하단 부위를 스프레이 한다.
c. 트렁크 리드 및 후드 내부에 스프레이 한다.
d. 칠 부족, 칠 흐름이 발생하지 않도록 작업 표준에 의해 스프레이 해야 하며 특히 지그의 닿음 자욱이 발생하지 않도록 주의하여 작업한다.
⑤ 내판 3공정 지그 탈착 및 지그 세척 &운반(1공정으로), LF(그랜저), TF(쏘나타),
DE(스쿠프), 스텔라 차종에 대해 반광 페인트를 도포하는 공정이다.
⑥ 반광 공정 스텔라의 적용 부위에 반광 페인트를 도포하는데 도포 부위는 다음과 같다. 스텔라 : 도어
프레임, 백 패널(일반 수출)
LF : 씰 사이드 하단
YF : 도어 프레임 씰 사이드 하단
도어 : "B" 필러
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⑴ 목적
중도를 마친 소지물 위에 COLOR를 부여함으로서 차체의 외관을 아름답게 하여 상품의 가치를 높이고 차체
외관을 보호하기 위함이다.
⑵ 공정(PROCESS)
① 준비 공정 본 공정은 차체 표면의 이물질 및 수분을 제거하여 도장을 위한 제반 조건을 갖추는데 있다.
여기서의 이물질이란
a. 중도의 먼지, SANDING 오물, TAG-RAG 작업 후의 실오라기
b. 유분
c. BODY SEALER 및 SEALER 오물
d. 야니
e. 마스킹 TAPE 찌꺼기 등이다.
작업 내용은 "택-래그 작업"과 "AIR BLOW" 작업으로 차체 외관
전면을 해준다.
택-래그 작업을 하 때는 한 손만을 사용하며 다른 한손은 피도면에 닿지 않도록 하기 위하여 뒤로하여 작업을
하는데 평면부는 중심에서 외부로 닦아내며 수직부는 위에서 아래로 닦아낸다.
AIR BLOW 작업 방법도 택-래그 방법과 동일한 방법으로 행하며 차체 표면과 AIR HOSE 끝의 거리
는 10㎝를 유지하여 구석구석까지 세밀하게 해야 한다.
② 제1보정 공정 본 공정은 자동 도장기가 미치지 못하는 부분을 보정 스프레이함으로서 바디의 완전한 도장을
꾀한다.
작업 방법으로는
a. 피도물과 건과의 거리는 30㎝ 정도를 유지한다.
b. 피도면과 건과의 각도는 직각을 유지한다.
c. 건의 운행 속도는 0.5m/SEC를 표준으로 하며 도료의 부착 상태를 잘 관찰하여 건을 사용해야 한다.
건의 운행 속도를 너무 빠르게 하면 얇은 도막의 원인이 되며 늦으면 칠 흐름 등 불량이 발생하기 쉽다.
d. 스프레이 할 때는 손만을 사용하지 말고 몸을 동시에 움직이며 필요시에는 발도 움직인다.
③ 제2보정 공정 제1보정 공정에서 스프레이 된 차종에 대해 마무리 보정을 해주는 공정으로 본 공정의 작업자는
제1보정 공정에서 스프레이 된 부분을 확인하여 과잉 도포로 인하여 칠 흐름이 발생되지 않도록 해야 하며
또한 미 은폐 부위가 없도록 철저한 확인을 요한다.
④ 자동기 제1,2공정 본 공정은 TOP 머신과 SIDE 머신에 의하여 프론트 패널과 리어 스커트 패널을
제외한 체체 전면에 자동 도장된다.
자동기에는 60㎸의 고전압 전기가 흐르고 있으므로 자동기의 GUN과 피도물이 충돌하게 되면 SPARK에
의한 화재가 발생하기 때문에 특히 주의를 해야 한다.
[자동기 취급시 안전 사항]
a. 자동기 건과 피도물의 거리가 100㎜ 이내이면 스파크가 일어나 화재가 발생하므로 300±50㎜가 유지되도록 차체의 도어, 연료 주입구 덮개, 트렁크 리드를 정확히 닫는다.
b. 부스 내의 모든 물건, 사람은 어스가 필요하므로 필히 접지가 되도록 하고 이를 확인한다.
c. 부스 내에 불필요한 물건, 용제 등은 두지 않는다.
d. 부스 내의 그릴, 신나함대 등은 항상 청결하게 유지하고 페인트가 누적된 것은 깨끗한 것으로 교환한다.
e. 컨베어 레일에는 항상 순환수를 흐르게 하여 페인트가 붙지 않도록 한다.
f. 대차와 차체가 어스 불량이 없도록 대차 어타치먼트 부위는 항상 청결을 유지한다.
g. 작업자는 필히 통전화를 착용한다.
h. 부스 내에서 각종 철재 물(쇠막대기, 망치 등)로 스파크를 발생시키지 않도록 한다.
i. 청소 또는 장비 수리시는 고저압이 OFF되었는지를 확인한다.
j. 건 세정시 신너가 자동기 내부로 들어가지 않도록 조심한다.
k. 청소, 세정 후는 에어 블로우를 충분히 하여 건조시킨다.
l. 부스 내 그릴, 물건 등을 교환한 후 어스 상태를 필히 확인하여 정확히 접지시킨다.
⑤ BASE 제3보정 공정 본 공정에서는 자동기 칠날림 방지를 목적으로 마지막 보정 작업을 실시해 준다.
⑥ 자동기 3,4보정 공정 본 공정에서는 자동기를 이용하여 클리어를 도포하는 공정으로 자동기 제 1,2
공정과 동일하며 클리어 도포시에는 90㎸의 전압을 걸어주기 때문에 안전 사항에 유의하여야 한다.
⑦ CLEAR 제4보정 공정 본 공정은 제3보정 공정과 자동기 공정에서 클리어를 도포하였으나 부분적으로
도포가 되지 않은 부위와 규정된 양의 클리어가 부착되지 않은 부위에 보정을 해주게 된다.
본 공정은 스프레이 공정의 최종 공정으로 OVEN에서 건조시 문제가 발생되지 않도록 도어의 닫힘 상태와
스테이 장착 여부 및 위치를 확인해야 한다.
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⑴ 건(GUN) 부품 명칭 및 구조
| 1 에어 캡 2 리테이닝 링 3 리테이닝을 제거한 에어 캡 4 노즐 5 노즐 가스켓 6 버플 7 도료 니플 8 록크 너트 9 도료 니플 10 니플 패킹 11 패킹 글랜드 12 트리거 베어링 스타터 13 트리거 14 리테이닝 15 트리거 16 트리거 17 트리거 18 트리거 19 트리거 |
20 도료 니들 조절 노브 21 패턴 조절 밸브 어셈블리 22 리테이닝 링 23 O 링 24 에어 밸브 어셈블리 25 스냅 링 26 와셔 27 U 갭 패킹 28 에어 밸브 29 스프링 30 노즐 니들 랩 세트 31 패턴 조절 밸브 어셈블리 32 패턴 밸브 핀 33 패턴 밸브 스톱 와셔 34 패턴 밸브 스프링 35 패턴 밸브 와셔 33 패턴 밸브 패킹 36 패턴 밸브 패킹 너트 37 패턴 조절 밸브 |
⑵ 스프레이 조건
① 거리
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a. 표준 스프레이 거리는 B의 범위로 한다(25∼30㎝). b. A의 범위에서는 두꺼운 도막이 되어 칠 흐름이 발생하기 쉽다. c. C의 범위에서는 LEVELING이 나빠지고 오렌지 필(ORANGE PEEL)이 발생하기 쉽다. |
② 건의 운행 각도
a. 좋은 예
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일정한 도막으로 도장할 수 있다. |
b. 나쁜 예
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피도물에 가까운 쪽은 도막이 두껍고 먼쪽은 얇게 된다. |
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손목만 움직여 스프레이 하게 되면 도막이 반원과 같은 모양이 되며 두꺼운 곳과 얇은 곳이 생긴다. |
⑶ A.R.P
① A.R.P란
도장 부스에서 도료를 스프레이 할 때 규정된 풍속과 깨끗한 에어를 도장 부스에 공급해주기 위한 장치로서
외기의 공기를 일정량 흡입하여 공기 중 부유하고 있는 먼지 불순물을 제거하고 스프레이 하는데 최적의 조건이
될 수 있는 온도 및 습도를 조절하는 역할을 한다.
② ARP의 구조 및 명칭
③ 각 설비의 역할
a. 롤 필터 : 외기로부터 유입되는 공기의 먼지를 제거한다.
b. 프리 히터 : 도장 스프레이 하는데 최적의 온도 조건으로 에어를 급기하는데 필요한 온도로 조절하기
위하여 예열을 시킨다.
c. 충진제 : 물을 이용하여 공기 중의 분진을 제거한다.
d. 4단 엘리미네이터 : 급기 팬에 의해 들어온 에어의 흐름을 균일하게 한다.
e. 에프터 히터 : 프리 히터에서 예열된 공기를 부스 급기 조건 온도까지 가열한다.
f. 가습기 : 부스 급기 조건 습도까지 가습한다.
g. 와셔 펌프 : 충진제에 연속적인 물 공급을 할 때 사용된다.
h. 소음기 : 급기 팬, 기타의 소음을 줄이기 위한 것으로 급기 장치와 부스 간에 설치되어 있다.
i. 방화 댐퍼 : 만일 화재가 발생되었을 때 방화 댐퍼의 온도 퓨즈가 작동되어 리미트 스위치를 작동시켜
에어 실린더에 의해 닫혀지고 급기 팬의 운전은 정지되어 화재를 더 이상 확대시키지 않는 역할을 한다.
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⑴ 샌딩의 목적
샌딩이란 요구하는 도장 목적을 달성하기 위하여 하도 표면을 규정된 연마지(SAND PAPER)로 연마하는
작업을 말하며 그 기능은 다음과 같다.
① 메탈 결함 제거 바디 차체 조립시 발생되는 메탈 결함 즉 파일 자욱, 툴 마크, 그라인딩 자욱 등은
페인트를 도포한 후에도 육안으로 보여 도장 결함의 원인이 된다. 그래서 샌딩은 메탈 결함을 제거하는 역할을
한다.
② 페인트 결함 제거
E.D, SURFACE를 한 후 표면 상태를 보면 여러 가지 도장 불량 현상 즉 CRATERING, PIN-HOLE, RUN, 유분, 재용해, 얼룩, 먼지, 야니, 전착 자욱 등이 나타나며 이와 같은 하도 불량 현상 등을 제거하는 것을 말한다.
③ 도막의 평활성을 부여
하도 도막을 확대하여 보면 도료의 안료 입자의 크기 및 오렌지 필 등의 영향으로 도막 자체가 약간의 굴곡을
이루며 형성되어 있다.
샌딩은 이와 같은 거치른 표면에 평활성을 부여한다.
| ④ 층간 부착력 향상 샌딩은 거치른 표면을 평활하게 해주는 동시에 도막 표면에 미세한 요철을 이루어 표 면적을 증가시켜 준다. 따라서 하도와 상도 사이의 층 간 부착력을 향상시켜 준다. |  |
⑤ 퍼티(PUTTY) 자욱을 제거 차체의 솔더링(SOLDERING) 부위에는 솔더링시 기공이 형성되어
하도 후 PIN-HOLE 발생 원인이 되 고 있다.
이것을 방지하기 위해서 솔더링 부위에 퍼티 작업을 하며 퍼티 자욱은 샌딩을 하여 제거한다.
샌딩은 위와 같이 여러 가지 역할을 하고 있으며 다시 요약하면 메탈 결함, 페인트 결함 및 퍼티 자욱을
제거하고 도막의 평활성 및 상도와 하도와의 층간 부착력을 부여하기 위한 것이다.
⑵ 연마 작업 방법
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① 원형의 경우에는 그림과 같이 형상에 따라 외부에서 내부의 순으로 회전하면서 작업하는 것이 가장 좋다. |
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② 가늘고 긴 불량의 경우에는 길이 방향으로 연마하면 된다. |
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③ 연마 방향은 도장 후 페이퍼 자욱이 나지 않도록 그림과 같은 방향으로 작업해야 한다. |
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⑴ 상도 도료
상도 도료는 마무리 도료로서 외관 선명성과 장기 내구성을 갖추고 있어야 하며, 총합 도막 물성을 향상시켜야
하므로 내구성이 좋은 수지, 내후성과 내약품성이 좋은 안료를 사용하여야만 한다.상도 도료는 솔리드(SOLID)
칼라와 메탈릭(METALLIC) 칼라로 나눌 수 있다.
① 솔리드 칼라 은분(알루미늄 입자)을 사용하지 않고 무기, 유기 안료만 사용한 색상을 말하며, 도료 타입은
알키드 수지 타입과 아크릴 수지 타입이 있다. 내구성, 내후성, 선명성 등은 아크릴 수지 타입이 좋지만,
평활감, 육지감 등은 알키드 수지 타입이 더 좋다.현재 당사에서 사용되는 솔리드 칼라의 종류는 다음과 같다.
#12 NOBLE WHITE
#14 METALLK
#15 MICA
#17 MICA
#18 EBONY BLACK
#21 VIVID YELLOW
② 메탈릭 칼라 은분(알루미늄 입자)이 포함된 도료로서, BASE COAT 위에 WET ON WET로 클리어를 도장하는 2COAT BAKING 타입으로 사용되고 있다.BASE는 아크릴 수지와 폴리에스터 수지 타입이 있으며, 클 리어는 아크릴 수지 타입을 사용하고 있다. 당사에서 사용되고 있는 메탈릭 칼라의 번호와 종류는 다음과 같다.
#1 PEBBLE-GEIGE
#2 MEDIUM-GRAY
#4 SUPER-SILVER
#5 DOVE-GRAY
#7 QUARTZ-GOLD
#8 GARNET-RED(MICA)
#9 LAVA-GRAY
#10 BRIGHT-BLUE
#11 STRATOS-BLUE
#15 ABYSS-RED(MICA)
#17 DEEP-BLUE(MICA)
⑵ 메탈릭 칼라와 솔리드 칼라의 구조
완전히 BAKING된 상도 도료의 도막은 고밀도의 안료로 덮여 있고, 칼라는 도막 위를 비추는 빛의 반사에
의하여 결정된다(솔리드 칼라의 경우). 반면에, 메탈릭 칼라는 도료의 안료 뿐만 아니라 내부의 은분(알루미늄
입자)까지 반사하게 되므로 도막을 관찰하는 위치에 따라 원래의 색상과 조금씩 다르게 보이며, 즉 은분으로
인한 빛의 난반사 때문에 외관이 더욱 수려하게 보인다. 소지면 위에 상도 도막만을 나타내면 다음 그림과
같다.
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[상도 도막의 구조]
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⑶ 에어 밸런스 점검
상도 부스 작업시, 스프레이 되어 차체에 부착되지 않은 도료는 부스 바닥의 그릴을 통하여 그대로 빠져 나가야
한다. 만약 그렇지 않고 칠이 날리게 되면 서로 상이한 도료의 색상이 피도면에 붙게 되어 "칠날림"
등 많은 불량 문제를 야기하게 되는데 이것은 에어 밸런스가 맞지 않기 때문이다. 에어 밸런스의 이상 유무는
부스 작업 전 점검해야 할 가장 중요한 항목이다. 상도 부스의 구조와 에어의 흐름 및 풍속을 간단히 관찰하면
다음 그림과 같다.
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[상도 부스의 구조 및 에어의 흐름]
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① 점검 방법 약 2m 정도의 실이나 테잎을 벽 상단이나 천장에 붙인다.이때 실이나 테잎이 바닥에 닿아서는
안된다. 실이나 테잎의 끝이 향하여야 하는 방향은 위 그림의 화살표 방향과 동일해야 하는데 준비실은 부스
밖으로 에어 씰을 준비실 쪽으로, 스프레이 실은 수직이 되어야 하며 셋팅 룸 쪽의 에어 씰은 셋팅 룸 방향이
되어야 한다.
② 에어 밸런스 이상 발생시 조치 방법 에어 밸런스를 점검하여 이상이 발생되면 다음 사항을 점검하고, 문제가
완전히 해결된 후 작업에 임하도록 한다.
a. 장비의 정상 가동 유무를 확인한다.
b. ARP의 롤 필터의 막힘 상태를 점검한다.
c. 수조의 유량을 점검한다.
d. 스핀 포트(SPIN POT) 내의 타겟 플레이트(TARGET PLATE)의 막힘 상태를 점검한다.
e. 그릴의 페인트 누적 상태를 점검한다.
f. 배수 및 배기구의 이상 유무를 점검한다.
에어 밸런스가 미세하게 이상이 있을 때에는 부스 위에 설치된 댐퍼의 조절로서 조정이 가능하다.
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1. 과다한 스프레이(Over Spray)
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현 상
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 도장 표면에 다른 칼라의 페인트가 남음. |
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원 인
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대 책
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2. 저광택(Low Gloss)
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현 상
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 도장 표면이 매끄러우며 고광택과 예리한 반사를 나타낸다. |
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원 인
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대 책
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3. 불일치(Mismatch)
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현 상
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일정 부분의 도장 칼라가 나머지 칼라와 일치되지 않음
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원 인
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대 책
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4. 얼룩(Mottling, Cloudy)
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현 상
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 메탈릭 칼라에서 알루미늄 입자가 패널의 끝부분에 고르지 않고 비정규적인 얼룩과 줄무늬, 그림자 등의 형태로 나타낸다. |
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원 인
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대 책
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5. 흐름(Runs)
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현 상
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 부착되지 않은 과다한 페인트 분사로 인해 도장 표면에 굴곡면이 나타나는 현상 |
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원 인
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대 책
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6. 휘시 아이(Fish Eye)
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현 상
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 작고 둥근 모양의 홈으로 인해 표면이 더렵혀짐 |
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원 인
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대 책
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7. 핀 홀(Pin Hole)
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현 상
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 도막 내에 핀 머리보다 크지 않은 작은 구멍이 발생.핀 홀보다 큰 구멍은 피츠(Pits)라고 함 |
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원 인
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대 책
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8. 벗겨짐(Peeling)
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현 상
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 상도와 하도의 접촉 불량으로 도막이 일어남 |
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원 인
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대 책
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9. 오렌지 필(Orange Peel)
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현 상
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 표면이 오렌지 껍질 모양으로 굴곡이 나타낸다. |
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원 인
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대 책
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10. 건조 불량(Slow Drying)
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현 상
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 도막이 완전히 마르지 않아서 손가락으로 눌렀을 때 표면에 지문이 남음 |
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원 인
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대 책
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11. 얇은 도막(Thin Paint)
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현 상
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 칼라 도장이 불충분하여 마무리 칼라 도장을 통해 상도 바로 아래의 하도가 보이지 않음 |
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원 인
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대 책
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12. 파형(Waving)
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현 상
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 부풀어 오른 파형과 유사한 반사를 보임 |
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원 인
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대 책
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13. 테잎 마크, 터치 마크(Tape Mark, Touch Mark)
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현 상
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 상도에 테잎이나 터치 마크가 보임 |
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원 인
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대 책
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14. 화학적 손상(Chermical Damage)
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현 상
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 로드 타르, 그리스, 부동액, 방부제 및 배터리 액 등과 같은 산업 폐기물을 포함 한 화학적 물질 오염에 의해 발생된 변색 |
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원 인
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대 책
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15. 폴리싱 마크(Polishing Mark)
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현 상
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 다른 크기의 점들 및 광택이 적은 원형이 보임 |
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원 인
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대 책
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16. 샌딩 마크(Sanding Mark)
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현 상
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 하충 표면에 덮히지 않은 채 남아 있는 마크 |
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원 인
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대 책
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17. 터치 업(Touch Up)
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현 상
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 재생 터치 자국이 눈에 띄게 보임 |
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원 인
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대 책
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18. 먼지(Dust, Dirt)
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현 상
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 공기 중 먼지 혹은 도료 내의 이물질이 분사 혹은 건조시 도장면에 접착되는 현상으로 씰러 혹은 반점이 도막 내 붙어 있다. |
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원 인
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대 책
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19. 용접 불량(Poor Welding)
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현 상
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 패널 주위를 둘러싸고 있는 부위 혹은 연결부에 녹이 보이는 현상 |
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원 인
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대 책
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20. 녹(Rust)
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현 상
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 붉은 녹 및 톱니 모양의 녹이 도장면에 발생. 녹 형성은 도장면을 불룩하게 하거나 도막이 벗겨지는 원인이 된다. |
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원 인
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대 책
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21. 부풀음(Blister)
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현 상
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 도막과 차가운 공기와의 접촉으로 물방울이 맺혀 생성 도막이 거품같이 작게 부풀어 오르는 현상 |
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원 인
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대 책
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22. 부스러기(Chipping)
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현 상
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 움푹 들어간 곳, 긁힌 곳, 혹은 도막이 벗겨지는 현상 |
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원 인
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대 책
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23. 면 긁힘(Surface Scratch)
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현 상
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 먼지 혹은 모래 입자, 공구 및 작은 접촉에 의해 야기되는 긁힘 현상 |
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원 인
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대 책
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24. 움푹 들어간 곳(Dent)
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현 상
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원 인
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대 책
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25. 변색(Faded)
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현 상
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상도 색상이 초기의 색상을 잃는 현상
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원 인
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대 책
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26. 바늘 구멍 현상(Perforation)
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현 상
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 패널 후부측에서 생성된 홀 부식 |
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원 인
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대 책
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27. 분화구 모양(Craters)
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현 상
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 도막 내에 작고 분화구 형태의 작은 돌 모양이 나타나는 현상 |
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원 인
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대 책
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