[분체도장 적용]분체도장 방법과 장단점


분체도료는 액체도료와 달리 붓(brush), 롤러(roller) 또는 스프레이의 방법과 다른 방법으로 도장을 합니다.

그럼 분체도료를 어떤 방법으로 피도물에 적용하는지 분체도장의 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

분체도장의 대표적인 방법인
유동침지법, 정전스프레이(corona, tribo)
에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

1. 유동침지법(Fluidised bed)

유동침지법은 유동조(fluidised bed)를 이용한 도장방법입니다. 유동조는 탱크 밑판에 다공판(porous membrane)을 통해서 공기를 주입해서 탱크 안에 분체도료 입자가 공기와 함께 마치 액체처럼 유동되도록 만드는 장치입니다.

유동침지법 모식도
유동침지법(fluidised bed)

유동침지법은 최초에 열가소성 분체도료(plastic powdercoating)를 사용하기 위해 개발되었습니다. 보통 열가소성 분체도료는 파이프, 벨브 등에 적용되면 250 ~ 500 micron의 후도막(두꺼운 도막) 형성이 필요한 곳에 사용됩니다. 지금인 열가소성 분체도료를 거의 사용하지 않기 때문에 일반 분체도료(열경화성, thermoset)를 사용하며, 후도막을 요구하는 피도물에 많이 적용됩니다.

유동침지법은 예열도장으로 이루어집니다. 예열도장시 예열 온도는 분체도료의 용융점(fusion point) 이상이 되어야 되며, 예열온도와 유동조에 머무는 시간으로 도막의 두께를 조절합니다.

유동침지법의 장점

  • 1회 코팅으로 후도막 적용이 가능함(특히 내식, 중방식)
  • 균일한 도막 형성 가능함
  • 초기 시설투자비용이 저렴함

유동침지법의 단점

  • 도료 교체시 상당히 많은 도료량이 필요함
  • 반드시 예열(preheating)이 필요하며, 경우에 따라 후열(post-heating)이 필요함
  • 두꺼운 도막이 필요한 피도물에만 적합한 도장방법의 한계가 있음
  • 단순한 형상의 피도물에 적합함
  • 두께가 얇은 피도물은 도장적용이 제한됨(열용량에 따른 한계)



2. 정전스프레이법(Electrostatic spray)


정전스프레이법은 스프레이건(spray gun)의 타입에 따라서 트라이보(tribo)타입과 코로나(corona)타입으로 구분됩니다.
트라이보타입은 마찰을 통해 도료입자를 양전하(+)로 대전시키고, 코로나타입은 고압으로 음전하(-)로 대전시키는 방식으로 자세한 내용은 다음 포스트에 소개하고 이번에는 일반적인 내용을 다루겠습니다.

코로나(corona) 스프레이건
스프레이건(corona)

정전스프레이법은 유동조나 홉퍼의 도료를 공기의 흐름을 이용해서 건으로 이송한 후에 정전을 시켜서 배출하여 대전된(charged) 분체도료 입자가 접지된 피도물로 공기의 흐름과 전기적 인력을 이용해서 토착효율을 개선한 스프레이방식입니다.

액체도료의 경우 전착도료와 비슷한 방식이라 볼 수 있습니다.

정전스프레이법은 스프레이부스를 이용해서 토착되지 않은 도료를 회수 및 재사용할 수 있으며, 예열을 통해서 후도막을 얻는 방법도 사용되고 있습니다.

정전스프레이의 장점

  • 복잡한 구조의 피도물에 도장이 가능
  • 1회 도장으로 10 ~ 150 micron의 다양한 도막을 얻을 수 있음
  • 공정 자동화에 용이하며, 높은 생산성을 얻을 수 있음
  • 도료 교체, 컬러 교체가 가능함
  • 예열 없이 도장이 가능함
  • 후열 공정을 통해서 얇은 피도물에 적용이 가능함

정전스프레이의 단점

  • 유동침지법에 비해 초기투자비용 및 유지관리비용이 비쌈
  • 설비가 유동침지법에 비해 복잡함
  • 도장속도가 액체도장에 비해 느림