고분자 열용사 코팅

목차

1. 서 론

2. 고분자 분체 코팅

3. 고분자 열용사 코팅
3.1 열용사 코팅의 장점
3.2 열용사 코팅법의 종류

본문내용

제거로 끝난다.
용제를 사용하는 도장작업에서는 마지막에 신나에 의한 세정작업등과 같은 여러 가지 일이 발생된다.
5) 100% 고형 시스템으로 용제를 함유하지 않아서, 안전위생성이 우수하다.
유동침적법과 정전도장법과 비교하면 열용사 코팅법은 다음과 같은 장점이 있다.
6) 예열로와 가열로가 필요하지 않는다.
7) 예열로 등에 들어가지 않는 대형구조물에도 코팅 작업이 가능하다.
그리고, 열가소성수지를 사용하는 열용사 코팅법의 특징을 살펴보면,
8) 우수한 접착력을 가지고 있어 간단하게 코팅 도막이 박리되지 않는다.
9) 충격강도, 굴곡강도가 높으며, 유연성이 좋아서 600%정도의 연신율을 가진다.
10) 내약품성, 내수성, 내화학성등 높은 방식성능을 가진다.
11) 용이하게 보수가 가능하다.
열용사 코팅법의 단점으로서는,
1) 화염, 화기의 사용이 금지된 환경에서는 작업할 수 없다.
2) 용사건과 대상물과의 거리가 30cm이하가 되지 않는 경우에는 열가소성수지가 충분히 용해된 정상 코팅 도막이 되지 않는다.
3) 깊거나 좁아서 용사건의 적정한 작업각도가 유지되지 않는 장소에서는 작업에 어려움이 있다. 따라서, 지름이 작은 관 내면 코팅등에는 용사코팅보다는 정전도장 및 유동침적에 의하여 작업되어진다.
3.2 열용사 코팅법의 종류
고분자 용사코팅 장비는 과열, 작은 분사 형태 및 낮은 공급 속도 등의 문제점을 해결하였다. 금속이나 세라믹용 용사기와 기본적으로는 같은 형태를 취하며 고분자 수지의 낮은 용융온도를 고려하여 분말 원료의 공급을 용사기의 앞쪽에서 이루어지게 배치한 형태를 가진다. 여러 가지 형태의 장비는 다양한 연료가스 (프로판, 아르곤, 수소등) 와 압축 공기 시스템을 기반으로 하고, 10∼20cm (4∼8in)의 분사 형태와 최대 18m2/h (200ft2/h)의 분사속도를 가진다. 열용사 시에는 열원의 온도, 용융 원료수지 분말의 입자 속도, 분말 원료가 매우 중요한 변수로서 이는 코팅 도막의 물성 및 코팅 재료의 작업 가능성과 밀접한 관계가 있다.
열용사 코팅 시스템으로는 프라즈마 시스템(Plasma System), High-velocity oxy fuel system, 그리고 Flame spray system으로 나눌수 있다.
프라즈마 시스템은 양극과 음극 사이의 전기장을 통과하는 불활성 가스를 연료로 사용한다. 아르곤을 전형적으로 사용하는데, 이 가스는 전자 방출로 인하여 높은 상태의 에너지가 되어 고온의 프라즈마를 발생시킨다. 용사기 내부에 수냉식 프라즈마 발생기와 고분자 분체와 운반가스를 가진 프라즈마 시스템은 적절한 양의 프라즈마 흐름에 의하여 작동된다. 고속 고온의 프라즈마 흐름속에서 고분자 분체는 높은 열을 흡수하여 융용상태가 되어 피도물의 표면으로 분사되어 코팅이 이루어지게 된다.
HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) 시스템은 용사기 내부에 연소실을 가지고 있어 용사기 내부에서 용융된 분체의 속도가 1500 - 4000fps로 프라즈마 시스템의 700 - 1600 fps에 비하여 빠르게 된다. 고분자 열용사를 위한 기기 장치중에서 HVOF(high velocity oxygen fuel) thermal spray coating system은 용사기 중에서도 비교적 최근에 개발되어 사용되고 있는 것으로 그 특징은 연료의 연소가 gun의 내부에서 이루어지고 따라서 gun 입구에서의 연소 개스의 속도가 매우 빠른 특성이 있다. 그러나 장비의 구성이 복잡하며, 이동이 어렵고 설치가 복잡하다.
Flame spray system은 열용사 코팅 시스템에서 가장 단순한 장치로 구성되어 있다. 압축공기, 연소 가스, 원료 공급 장치, 용사건의 조합으로 되어있다. 압축 공기는 수분과 유분제거를 통하여 코팅 피막에 악영향을 미치지 않는 깨끗한 것을 사용하는 것이 필요하다. 원료공급장치는 분말 유동을 이용하는 방법과 직접 분말상의 수지가 공급되는 형태등 여러 가지가 있으나, 유동 침적 도장에서 사용하는 원료공급 장치(Fluidized-bed)를 사용하는 것이 성능이 비교적 우수하다. 밑부분에 경질다공막으로 칸막이가 되어 있어, 하부가 에어실, 상부가 분체유동실로 되어 있다. 공기를 적절하게 조절하면 다공질 막을 통하여 압축공기가 나와서 분체가 상하로 유동하게되어, 입구로 부터 호스내에 분체가 원할하게 이송되어 용사건에 도달하게 된다. 용사건은 건 앞쪽에 분체 공급 호스가 연결되고, 뒤쪽에 프로판가스와 화염용 공기 호스가 연결된다.

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