금속 가공상품 기초 지식

소부 도장이란? 장점, 공정, 금속별 사용 상황과 주의점을 해설

소부 도장은 소재에 도료를 도포하고 고온으로 가열하여 도료를 경화시키는 도장 방법입니다. 여기에서는 소부도장의 기본적인 개념에서 그 장점이나 공정, 금속별 사용장면이나 주의점 등을 해설합니다.

소부 도장이란?

소부 도장은 금속 표면에 도료를 도포하고 가열함으로써 도료를 경화시키는 도장 방법입니다. 도막이 소재 표면에 단단히 결합하여 내구성과 외관을 크게 향상시킬 수 있습니다. 소부 도장은 특히 자동차, 가전제품, 건자재 등 내마모성이나 내부식성이 요구되는 분야에서 널리 이용되고 있습니다. 소부 도장은 먼저 소재 표면에 도료를 균일하게 도포한 후 건조로에서 가열 처리합니다. 이 가열에 의해 페인트는 화학 반응을 일으키고 경화되어 견고한 도막을 형성합니다. 분체 도장도 일반적으로 열융착을 하기 때문에 소부 도장의 일종으로 간주됩니다. 분체도장에서는 용제를 사용하지 않고 분체형태의 도료를 정전기등의 힘으로 금속표면에 부착시킨 후 소부건조로에서 가열하여도 막을 형성합니다. 한편, 액체 도료를 이용하는 기존의 소부 도장과 비교하면 도막의 질감이나 색조의 바리에이션에 차이가 있습니다. 사용하는 도료의 종류와 목적에 따라 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다

소부 도장의 기능성(장점)

열처리 도장에는 많은 기능이 있으며 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.여기에서는 열처리 도장의 장점을 간결하게 설명합니다.

내부식성 향상

열처리 도장을 통해 형성되는 도막은 금속 표면에 단단히 밀착되므로 산화 및 부식 진행을 방지합니다. 특히 옥외에서 사용되는 제품이나 습도가 높은 환경에서 사용되는 제품에 대해서 효과를 발휘합니다.

내마모성 향상

열처리 도장은 소재 표면에 견고한 도막을 형성하여 뛰어난 내마모성을 발휘합니다. 이 도막은 마찰이나 충격에 의한 손상을 효과적으로 막아주는 역할을 합니다.

외관적인 아름다움 향상

열처리 도장은 도료를 고온에서 경화시키기 때문에 균일하고 얼룩이 없는 도막을 형성합니다. 또한 다양한 광택과 색조를 선택할 수 있습니다. 복잡한 형상의 제품에도 적용할 수 있어 디자인의 자유도가 높은 것도 특징입니다.

금속에 따른 소부 도장

소부 도장은 120~230℃로 가열하므로 열에 약한 수지 제품이나 목재 등에는 도장이 불가능합니다. 기본적으로는 금속 제품에 대해 이루어지는 도장입니다. 여기에서는 스테인레스, 알루미늄, 스틸과 같은 주요 금속마다 소부 도장이 어떻게 적용되는지를 해설합니다.

스테인레스

사용되고 있는 곳

스테인레스는 내부식성과 내열성 때문에 식품가공기기, 의료기기, 화학플랜트, 건축물의 외장패널 등 가혹한 환경에서의 사용이 상정되는 상황에서 많이 사용되고 있습니다. 소부 도장은 이러한 스테인레스 제품에 추가적인 내구성을 부여하기 위해 이루어집니다. 또한 외형의 아름다움을 향상시킬 목적으로 디자인성이 요구되는 제품에도 적용됩니다.

■주의점

스테인레스에 소부 도장을 실시할 때의 주의 사항은 기초 처리입니다.
스테인레스의 표면은 매끄럽기 때문에 도료가 잘 밀착되지 않고 잘 벗겨진다는 특징이 있습니다. 따라서 표면을 연마하고 도료의 밀착성을 높여야 합니다.

사용되는 도료

스테인레스에 사용하는 도료는 내부식성과 내열성이 뛰어난 것이 선택됩니다. 에폭시 수지계 도료나 폴리에스테르 수지 도료, 폴리우레탄 수지 도료, 불소 수지 도료, 아크릴 수지 도료, 무기 복합 수지 도료 등이 사용됩니다.

알루미늄

사용되고 있는 곳

알루미늄은 그 경량성과 뛰어난 내식성 때문에, 수송 기기, 건축 분야, 전기 기기 등, 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 특히 차량의 휠이나 차체 패널, 건축물의 외장재나 내장 부재 등 경량화가 요구되는 상황에서 많이 사용됩니다. 소부 도장은 알루미늄 제품의 내구성과 미관을 더욱 향상시키기 위해 적용됩니다.

■주의점

스테인레스와 마찬가지로 도료의 밀착성이 좋지 않기 때문에 연마한 후 도장을 실시합니다.

사용되는 도료

아크릴수지도료, 폴리에스테르수지도료, 에폭시수지도료, 멜라민수지도료, 불소수지도료 등이 사용됩니다.

스틸

사용되고 있는 곳

스틸은 그 강도와 가공의 용이성 때문에, 건축 자재, 산업 기계, 자동차 부품, 가전 제품 등, 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 소부 도장은 스틸 제품의 내구성과 외형을 향상시키기 위해 실시됩니다.

■주의점

스틸 표면은 쉽게 녹이 슬기 때문에 탈지와 방청 처리가 필요합니다.
표면에 유분이나 오염이 남아 있으면, 도료의 밀착성이 저하되어, 도막의 벗겨짐이나 얼룩이 발생할 수 있습니다. 게다가 스틸은 열팽창하는 성질이 있기 때문에 소부 온도를 적절히 관리하지 않으면 도막에 균열이 생길 가능성이 있습니다.

사용되는 도료

알키드 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지 등이 사용됩니다.

소부 도장 공정

소부 도장은 금속제품에 내구성과 미관을 부여하는 중요한 표면처리 기술이지만, 그 효과를 최대한 이끌어 내기 위해서는 적절한 공정을 밟는 것이 필수적입니다. 여기에서는 열처리 도장의 일련의 공정을 해설합니다.

전처리(밑바탕 처리)

탈지

얼룩이나 얼룩의 발생 방지, 도장의 밀착성을 높이기 위해 금속 표면의 얼룩이나 유분을 제거하는 작업입니다. 탈지 방법은 물리적 방법(증기세정, 습식 블라스트법 등)과 화학적 방법(알칼리성 세정, 유기용제 세정, 탄화수소계 세정 등)으로 크게 구분됩니다.

■주의점

탈지제는 소재나 오염의 종류에 따라 선정해야 합니다. 세정하는 부품의 재질이나 오염의 종류, 양에 따라 세정 시간(침지하는 시간)이나 세정액의 온도 관리가 필요합니다. 또한 탈지 세정 후에는 잔류물이 남지 않도록 제거해야 합니다.

연마

연마는 금속 표면의 요철을 없애고 도장 표면에 굳이 작은 흠집을 내서 도료의 밀착성을 높이는 기능이 있습니다.

■주의점

연마 방향을 일정하게 유지함으로써 표면에 일정한 패턴을 갖게 하고 도료의 밀착성을 높일 수 있습니다. 특히 디자인성이 중시되는 제품에서는 연마 방향이 외관에 영향을 줄 수 있습니다.

도장

밑칠

밑칠은 도료의 밀착성을 높이고 덧칠의 발색을 좋게 하기 위한 공정입니다. 밑칠 도료는 프라이머라고 불리며 스프레이 건이나 솔질을 사용하여 균일하게 도포해야 합니다. 또한 희석 시너는 계절이나 도장 조건에 따라 조정할 수도 있습니다.

■주의점

사용 시에 잘 혼합 교반하여 도료를 균일한 상태로 만들어야 합니다. 스프레이 도포에서는 균일한 분무가 가능하도록 스프레이 건의 거리와 속도를 일정하게 유지하는 것이 중요합니다.

덧칠

덧칠은 제품의 최종적인 외관과 성능을 결정하는 중요한 공정입니다.
목적에 따라 내구성과 외관을 고려한 도료를 선정합니다.

■주의점

도료를 균일하게 도포하여 얼룩을 방지함으로써 외관의 질을 높일 수 있습니다. 단, 과도한 두께는 크랙의 원인이 되므로 주의가 필요합니다.

건조로에서 열융착

건조로에서의 열처리는 소부 도장의 최종 공정입니다.
도료를 고온에서 경화시킴으로써 견고한 도막을 형성합니다. 각 도료에 맞게 가열하고 냉각합니다.

■주의점

열융착 온도는 도막 품질에 크게 영향을 미치기 때문에 도료 제조업체가 설정한 온도와 시간을 따라야 합니다.
불균일한 온도에서는 도막의 경화에 얼룩이 발생할 가능성이 있습니다.
열처리 시간도 중요하며, 너무 짧으면 경화 부족, 너무 길면 너무 경화되어 도막의 품질을 손상시킵니다.

정리

소부 도장은 금속 제품의 내구성을 높이고 미관을 향상시키기 위해 필수적인 기술로 제조업의 다양한 분야에서 널리 응용되고 있습니다. 스테인레스, 알루미늄, 스틸과 같은 각 금속에 적합한 소부 도장 방법을 이해하고 적절한 처리를 함으로써 제품의 성능과 미관을 최대한 끌어낼 수 있습니다.

 

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