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3) 대규모 작업
페인트 구매 단위가
20~200리터 드럼인 경우. 소비량이 하루 1색상으로 1드럼을 초과하는 경우.
예) 컨베이어 라인을 갖춘 대형 생산라인에서의 도장작업
D. 작업량
도장설비의 규모, 복잡성 및
비용 등은 작업규모와 작업량에 의해 직접적으로 결정된다. 대규모 작업에는 대규모의 설비가 필요하며, 물론 높은 비용이 소요된다. 예) 하루에 커다란
물품 하나를 도장하기 위해 4리터의 페인트를 사용하는 것은 소규모 작업으로 볼 수 있다. 반면, 한 시간에 수천의 작은 물품들을 도장하기 위해
4리터의 페인트를 사용하는 것은 대규모 작업으로 보아야 한다.
2. 도장설비의 종류
도장설비의 선정은 도장 방법과 그 시스템의 작동에 필수적인
관련기기에 따라 이루어져야 한다.
A. 도장 방식의 종류
1) 에어 스프레이 방식 (Air
Atomization)
도료는 흡상식(Siphon-feed)
또는 압송식(Pressure-feed) 방식에 의해 스프레이 건으로 이송된다. 그때 압축공기가 스프레이 건의 앞 끝부분으로 분사되어 도료를 작은
입자로 분해 시킨 후 그 작은 입자에 방향과 속도를 주게 된다. 이런 과정은 에어노즐의 밖에서도 또한 에어노즐 내부에서도 일어날 수 있다 (외부혼합방식
및 내부혼합방식).
흡상식은 완벽한 무화가 필요한 제한적 작업에 최적이며, 또한 여러 색상의 도료가 적은 양으로 이용되는 작업에 이상적인 방식이다. 이 방식에서 도료는 상대적으로 저점도의 도료가
요구된다.
압송식(외부혼합방식)은 중,
대량으로 도료를 사용하여 최상의 무화를 필요로 하는 작업에 가장 적합하다. 내부 혼합식 노즐을 사용하는 압송식은 보호용 도료(heavy
protective type coating)가 사용되고, 고품질의 무화는 필요하지 않은 경우 적합하며, 내부 혼합 노즐 방식은 에어의 공급량(CFM)이
적고, 빠른 도장을 요하지 않는 소규모 도장 스프레이 건에 이용된다.
2) 에어레스 스프레이 방식
(Airless Atomization, hydraulic spraying)
이 방식은 상대적으로 고압으로 에어레스 스프레이 건에 페인트를
공급하는 페인트 펌프를 사용한다. 이송된 도료는 작은 노즐 구멍으로 고속으로 분사되어, 무화가 이루어진다.
에어레스 스프레이 방식은 많은 영역을 단시간에
커버해야 하는 작업에 최적의 방식이다. 재도장에 이용될 경우에는 완벽한 무화를 위해 일반적으로 가열장치를 이용한다.
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3) 에어어시스트에어레스 방식
(Air Assisted Airless Atomization)
이 방식에서는 BBR
Vantage 2 Spray Gun, Vantage Gun, MACH 3SL(이상 Binks 제품) 등과 같이 특수 제작된 건과 펌프를 사용한다.
도료는 에어레스 팁에서
150~180PSI의 저압으로 어느 정도 무화되어 스프레이 건으로 이송되며, 이때 에어레스 패턴으로 저압의 공기압이 공급되어 완전한 무화가 이루어진다.
완벽히 무화된 패턴은 에어 스프레이 방식에서와 유사한 고품질의 도장을 가능케 한다.
4) 정전도장방식
(Electrostatic Spraying : Air, Airless, Air/Airless, Rotary Bells and Discs)
* 에어 또는 에어레스 방식을 이용한
정전도장 – 에어 또는 에어레스 등 일반적 스프레이방식으로 무화된 도료를 분사하는 데에 정전기의 흡착력을 이용.
각 도료 분자들은 전기적으로 충전된 후, 작업 대상(제품, 피도물)에 흡착된다. 이것은 제품을 도료 분자들이 “감싸는 효과(wrap around)”를 가져온다.
이러한 정전도장은 피도물이 전도체인 경우 사용되어 오버스프레이(Over-spray)를 줄여, 도착효율을 향상시킨다.
* 디스크 또는 벨을 이용한 정전도장
– 최상의 도착효율로 가전제품 등에 널리 사용되는 방식
일정한 형태의 부품의 대량생산 라인에 적합한 방식으로서, 이 방식에서는 페인트 분사기(디스크 또는 벨)와 피도물의 전압 차이를 이용하여 도료를 무화시키고 이를 피도물로 전달시킨다.
* 변형된 에어레스 방식에 의한
AAA방식
a. 낮은 도료 압력이 사용되고 (일반적으로
1000PSI 이하)
b. 압축공기가 에어 노즐을 통해 저압으로
공급되어 패턴을 향상시킴.
이 방식은 가구 도장 및 기타 산업용 도장에 널리 이용되는
방식이다.
* 고속회전 분무장치를 이용한 방식
디스크 또는 벨이 고속(10K
– 70K RPM)으로 회전하여 도료 분자들에 속도와 분사방향을 부가한다. 도료 분사장치(디스크 또는 벨)와 피도물의 전압차이는 전기적으로 충전된
도료 분자들이 접지된 피도물에 흡착되도록 한다.
B. 에어 컴프레서 (Air
Compressor)
에어 컴프레서는 모든 도장작업에서 가장 중요한 설비 중 하나로서, 시스템의 에너지원 역할을 한다.
컴프레서의 사양을 결정하는 가장 중요한 요소는 컴프레서가
이송할 수 있는 공기의 양(CFM : cubic feet per minute)이다. 많은 사람들이 압력을 가장 중요한
요소로 생각하지만, 사실은 적정한 공기량이 확보되지 않으면 압력이 떨어져 설비의 기능이 떨어지게 된다. 공기량을 많이 공급할 수 있으면, 그만큼
더 큰 에어노즐 또는 에어레스 펌프를 사용할 수 있게 된다. 이것은 주어진 시간에 무화될 수 있는 도료의 양을 결정한다.
참고) 경험상 CFM 계산
: 1마력의 전기모터는 100PSI의 압력에서 4CFM의 공기를 생성한다. (PSI : Pounds per Square Inch)
공기량 필요조건에 부합하는 컴프레서를 선정한 후에는, 전기모터를 작동시키기 위한 적정한 전류 및 전압이 어떠한지에 유념해야 한다. 의문점이 있을 경우, 전력회사에 문의해야 한다.
설비 시스템에서 사용되는 공기는 에어레귤레이터(Air Regulator)나 공기량 조절 밸브를 이용하여 조절한다. 또한 추출기(oil and water
extractor), 에어 드라이어 (air dryer), Aftercooler 등을 통해 걸러져, 불순물이 도장작업을 훼손하지 않도록 한다.
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