도장에 관한 이야기 16 - 도장교육 교안

도장(PAINTING) 교육 교안

 

◐   목  차   ◑

 

1. 도장의 목적

2. 도장 작업 시 유의사항

3. 도료의 구성

4. 전처리 공정

5. 도장공정

6. 도장 결함의 종류

7. 도장 작업절차

8. 특수 도료 적용절차

9. 도장 작업을 위한 필수설비 및 기기

 

1. 도장의 목적

물체의 표면에 도료를 도착시켜 경화된 도막을 형성하고 피도물을 보호하며 미화시키는 데 있음.

-. 보호(Protection) : 내후, 내식, 내오염 등의 기능을 주어서 물체를 보호함.

-. 미화(Appearance) : 색깔, 광택, 무늬, 평활성, 입체감, 좋은 촉감 등을 주어  미화 시킴.

-. 특수성(Specificity) : 방화, 방균, 방청, 방수, 방습, 표지, 색채, 전기절연 등의 특수기능의 부여를 목적으로 함. 

 

2. 도장 작업 시 유의사항

1) 도료 품질 및 사용법 확인 후 준수.

2) 전처리 작업 철저.

3) 피도물의 형상과 도료의 성질에 적합한 도장 용구 선택.

4) 도료는 잘 교반 하여 (MIXING) 사용.

5) 도료는 가급적 규정된 도막을 도포하는 것이 이상 적임.(AC 도막 관리 철저)

6) 피도물에 부착된 각종 먼지, 오일 (CONTAMINATION)등은 도장의 큰 적이다.

7) 저온 다습을 피해야 한다. (RH :85％이하, ST 온도와 DP 차이는 3℃ 이상 일 것)

8) 인화의 위험 안전 위생에 유의한다.

 

3. 도료의 구성

1) 수지(Resin) 

: 도막 형성의 주요소가 되며 주성분이 되는 물질

(ex : 보일유, 아마인유, 합성수지, 천연수지 등)

 

2) 안료(Pigment) 

: 도막의 색, 불투명광을 주며 도막의 기계적 성질을 보강하기 위해 가해지는 분말 성분 

(ex : 착색 안료, 방청 안료, 체질 안료)

 

3) 용제 

: 도료의 유동성을 조절하기 위한 증발 물질(ex : 용제, 희석제, 신너, 물)

 

4) 보조제 

: 도막의 성능을 더욱더 향상 및 보존시키기 위해 도료에 첨가하는 물질

(ex : 건조제, 침전 방지제, 피막 방지제, 경화 촉진제)

4. 전처리 공정

1) 전처리 목적

① 금속 표면에 부착 또는 생성된 이 물질을 말끔히 제거한다.

② 금속 표면에 내식성 및 밀착성을 강화한다.

 

2) 표면처리 

: 금속 피도 물의 표면에 녹을 방지하기 위해 도포되는 방청유, 프레스나, 기계가공 과정에서 묻는 기계유 절삭 시의 쇳가루, 연마재, 먼지 등

주로 유성 물질을 금속 표면에서 제거하는 것을 말함.

 

3) 표면처리 종류

① 물리적 처리 방법 : 

-. BLASTING (GRADE SA1, SA2, SA2.5, SA3)

-. 표면 연마 (ST1, ST2, ST3)

② 화학적 처리 방법 : 

-. 산세 처리 (Pickling)

-. 도금처리 (Galvanizing)

③ 부식 강제 억제장치 : 

-. 징크 아노드 (Zinc Anode)

-. 음극 보호 전류 장치 (I.C.C.P)

 

4) 녹이란 

: 금속 표면에 생성된 산화물 및 수산화물을 말함

① 검은녹(Rust, Mill scale) : 압연이나 열 가공 시에 생긴 두터운 산화물 층(Feo →Fe3o4 → Fe2o3) 

                                 → 내부 철 보호

② 붉은녹(Loose rust) : 철 표면에 물이 젖어서 생기는 것으로 주성분은 Fe(OH)3임 → 수산화 철이 

                             떨어져 나가므로 철 자체는 차츰 소모되어간다.

 

5) 제청

① 브라스팅(BLASTING): 

-. GARNET BLASTING.

-. SHOT BALL BLASTING.

-. GRIT BLASTING.

-. SAND BLASTING

-. COPPER SLAG BLASTING.

②동력 공구(POWER TOOLING): 

-. DISC SAND G/R

-. CUP BRUSH G/R

-. BABY BRUSH G/R

 

6) 전처리 등급

① BLASTING : SA3, SA2.5, SA2, SA1

② POWER TOOLING : ST3, ST2, ST1

 

5. 도장 공정

1) 도료의 종류

① 에폭시 수지(EPOXY RESIN) 도료.

내약품성, 부착성, 도막 경도, 내마모성이 매우 우수한 도료이며 내 약품 도료 또는 금속 하지 도료 등에 흔히 사용됨.

경화제로는 아민 화합물 또는 폴리 아미드 수지를 사용하며 상온에서 자연 경화됨

② 탈 에폭시(TAR-EPOXY) 도료.

코울타르와 에폭시 수지를 특수 가공하여 만들어진 도료로 부착성, 물리성, 화학성, 내수성이 순수 에폭시 도료보다 우수함.(현재 해상오염으로 사용 금지)

③ 징크 프라이머(Inorganic Zinc Silicate & Zinc Rich primer) 도료.

근년에 개발된 것으로서 방청 효과가 크고 방청 처리가 필요한 철 구조물, 선박, 차량 등에 사용.(아연 말을 방청 안료로 사용됨)

④ 실리콘 수지 도료.

화학 공장 등에 강한 내열성, 내약품성, 내용 제성을 필요로 하는데 이때 실리콘 수지를 도포한다.

* 경질 수지 : 300℃까지 견디나 장기간 사용에는 견디지 못함

* 연질 수지 : 250℃ 에서 수천 시간 견딤

* 알루미늄, 실리콘 수지 : 600℃ 이상 고온에서 견딤

⑤ 알키드 수지 도료.

* 유 또는 지방산으로 변성한 합성수지를 알 키드 수지라 함.

* 건조, 경도, 광택이 좋고 내구성이 우수하면서 유연하고 강인하며, 광택이나 색조의 유지성이 비교적 양호하며 안료의 분산이 쉬움.

⑥ 폴리우레탄 수지 도료.

도막 중에 우레탄 결합을 갖고 있는 도료로, 도료 중에는 우레탄 결합을 가지고 있지 않아도 건조 과정 중 우레탄 결합이 만들어지는 도료로 폴리우레탄 도료라고 한다.

부착성과 내약품성 및 내마모성이 뛰어나고 질기다는 점.

 

2) 기기별 도장 법

① 붓 도장 : 순서는 칠하기 곤란한 곳부터, 적은 붓으로 바르고 그 후에 큰 붓으로 평편한 곳을 도포한다. 또한 붓 털이 기장 80% 정도까지 도료를 듬뿍 묻혀 페인트 통 내벽에 두들긴 후 도포 부위에 최단 거리로 가져온다.

② AIRLESS SPRAY : 각 도료 DATA SHEET에 따라 조건을 갖춘 다음 도장한다.

 

6. 도장 결함의 종류

7. 도장작업 절차

(도장 착수 전 제작사에서 보내온 설계도면에 기록된 도장 CODE와 해당 조선소 전산 기록된 도장 CODE 확인 절차를 필히 검정 후 작업 ORDER 요구됨)

 

1) 전처리 작업 절차

① 전처리 작업 전/후 WELDING DEFECT(BLOW HOLE, PIN HOLE, UNDER CUT ETC.)를 처리한다.

② OIL 및 이물질 등을 사전 제거한다. 

③ 기 도장되어 설치된 품목 및 전처리 보류 구역 PROTECTION 실시.

④ SHOT BLASTING 실시.

⑤ CLEANING후 도장 CODE 확인 절차 실시.

⑥ 도장 SHELTER로 이동 및 CLEANING 실시.

⑦ 도장 보류구역 MASKING 실시.

⑧ 도장 CODE에 따라 COATING 실시.

 

2) 표면처리 검사 기준

① 탈청 기준은 도장 SPEC’ 규정과 일치

② 느슨한 이 물질은 수 공구 또는 동력 공구로 제거

③ 기름, 그리스, 지방은 적당한 용제로 제거

④ 연마제, 녹, 먼지 등은 청소되어야 함

⑤ 기후 조건 판정은 각 호선 도장 사양서에 따른다.

⑥ WELDING DEFECT 사전 조치한다

3) 도장작업 절차

① 1ST도장 부위 도막 관리 및 재발청(RERUST) 방지를 위해 도막 체크(D.F.T CHECKING) 실시. 

(폭로 구역 및 옥외 이동 또는 방치 시 녹 발청 방지) 

② 재발청 부위는 도장 사양서 또는 도료 MAKER 추천에 따라 처리한다.

③ 작업이 복잡한 구역과 도막 관리가 어려운 곳은 붓 도장 작업으로 도막 관리한다.

④ 상대습도(RH), 이슬점(DP) 온도 유지 관리한다.

⑤ 사용 도료 DATA SHEET에 최소(MIN)와 최대(MAX) 도장 간격(RECOAT INTERVAL)을 준수하여 후속 도장을 실시한다. 

 

4) 후속 도장 검사 기준

① INORGANIC ZINC 도장 후 후속 도장 작업 전 필히 M.E.K TEST 실시한다

② 도장 표면 상태를 철저히 점검한다.

③ 도장 사양이 규정 사양과 일치하는지 점검한다.

④ 재 도장 시간(RECOAT INTERVAL)을 점검한다.

⑤ SPRAY 도장 시에는 STRIPE COAT 점검을 한다.

⑥ 각 COAT 도막 두께를 관리한다.

⑦ 기후 조건(WEATHER CONDITION) 측정

⑧ 규정 신너 사용 및 경화제 혼합비 준수를 점검한다.

 

5) FINAL작업 절차

① 충분한 CURING 상태를 확인한다.

② 도막 두께를 확인한다. 

③ 도장 표면에 각종 결함이 있을 경우 결함의 종류를 참조하여 수정 작업을 실시한다.

⑤ 도장 후 HANDLING 중에 발생된 M/DAMAGE 또는 SUPPORT TOUCH 부위는 SAND PAPERING후 보수 T/UP 실시한다.(규정 도막 철저히 관리)

⑥ 최종 COLOR 상태 및 HOLIDAY 상태 확인한다.

 

6) FINAL 검사 기준 

① 규정 도장사양, 도막 두께(D.F.T) 확인.

② 수정 작업 부위 도막 및 상태 점검.

③ 도장 보류 구역 확인점검.

④ 도막 건조상태 점검.

⑤ 입고 시 PROTECTION 상태 점검.

⑥ 최종 REPORT작성 및 확인.

8. 특수도료 적용 절차

1) SOLVENT FREE 도료[고형분(S.V.R) 98％이상] 

① 전처리 기준은 SA2.5 이상을 유지해야 하며, 조도(PROFILE)는 50μ이상 되어야 함

② 각종 이물질 완전히 제거되어야 하며 G/R 사상 부위가 없어야 함 (G/R 사상 부위가 있을 경우 REBLASTING을 실시해야 함)

③ 도료 사용 시에는 THINNER 사용을 가능한 안 해야 하며, POT LIFE가 짧으므로 조금씩 MIXING 해서 사용해야 함.(특히 대기 온도에 따라 POT LIFE 아주 짧음)

④ 도료 특성상 20℃ 이상되어야 CURING이 되므로 온도를 항상 20℃ 이상 유지한다.

⑤ 습도에 민감하므로 80% 이하가 되도록 유지한다.

⑥ 도장작업 후 충분한 VENTILATION SYSTEM이 작동되어야 함.

⑦ 기타 지시사항은 도료 DATA SHEET에 준한다.

 

2) 무기 ZINC 도료

① 전처리 기준은 SA2.5 이상을 유지해야 하며 PROFILE은 50~70μ 정도 유지되어야 한다.

② 각종 이물질 완전히 제거되어야 하며 G/R 사상 부위가 없어야 함. (G/R 사상 부위가 있을 경우 REBLASTING을 실시해야 함)

③ 도료 사용 시에는 신너를 15% 까지 희석할 수 있으며 MIXING 후에는 계속 저으면서 사용한다.

④ 도막 두께는 50~150μ로 유지되어야 하며 150μ 이상시에는 CRACK 발생의 우려가 있으므로 주의가 요구됨.

⑤ 도막이 고임, 흐름 현상이 발생되면 CRACKING현상 발생됨.

⑥ HOLIDAY, LOW D.F.T 부위를 방지하기 위해 도장 후 경화(CURING) 전에 재도장해야 함.

⑦ 도장 후 최소 60% 이상 상대습도를 유지해야 하며, 도장 완료 후 최소 4시간 이후 경화를 촉진시키기 위해 물을 적절하게 분무하여 CURING을 촉진시킨다. (LOW D.F.T, HOLIDAY 없어야 함)

⑧ CURING TEST 방법은 흰 천에 M.E.K THINNER를 묻힌 후 20회 이상 힘주어 문지른 후 ZINC DUST가 묻어나지 않아야 함.

⑨ CURING이 되기 전에는 상도 도장이 불가하므로 반드시 FULL CURING후 상도 도장 실시한다.

⑩ 기타 지시 사항은 도료 DATA SHEET에 준한다.

 

3) SILICONE ALUMINIUM 내열 도료

① SERVICE TEMPERATURE : 600℃

② 추천 도막 1회 25μ이상, 과도막 도포는 절대 피한다.(TOTAL 75μ 이상 불가)

③ MIN’ RECOAT TIME은 20℃에서 24시간이므로 여기에 준하여 재도장 실시한다.

④ FULL CURING은 200℃ 정도에서 5일 후에 완료되므로 처음 도막이 SOFT 한 것은 정상 상태임.

 

열경화성 수지 란(THERMAL SETTING RESIN) : 가열함으로써 불융 불용성 물질로 변하는 수지. 

열가소성 수지 란(THERMAL PLASTIC RESIN) : 가열하면 용융은 되나 온도가 저하하면 처음 상태로 

                                                          돌아가는 수지.

9. 도장작업을 위한 필수설비 및 기기

① BLASTING 장비.

② VACUUM 장비.

③ SPRAY 장비.

④ 도막 게이지(DIGITAL)

⑤ HYGRO METER

⑥ WET GAUGE

⑦ STEEL 온도 GAUGE

⑧ SALT TEST 장비.

⑨ ANCHOR PATTERN GAUGE

⑩ 항온 설비

⑪ 제습 설비

⑫ 환기설비

⑬ 이물질 오염 방지 설비

⑭ 각 도료 DATA SHEET