1. 2015 년 09 월 09~10 일
자동차 부품 산업 진흥재단
( 도장 ) 전문위원 권 태안
’15 이물질 저감 개선 사례 및 수용성 도
장
’15 이물질 저감 개선 사례 및 수용성 도
장
2. Ⅰ. 도장 공장 협력사 당면 문제점
Ⅱ. 주요 협력사 이물질 불량 점유율
Ⅲ. 이물질 유형 분류
Ⅳ. 이물질 박멸 활동 중점 관리 및 개선
사례
2
3. 3
장 공장 협력사 당면 문제점
추
진
방
향
도장 공정 불량율 저감
( 5% 이하 ) → 이물 한도 설정
이물질 대책 사례 정립
사출 기인 도장 결함 최소화
도료 절감 연구 및 사례 정립
신 도장 기술 소개
공정 불량율 저감 , 도료 사용량 감소로 수익성 개선 및 지구 환경 보호
도장 공정 불량율 과다
이물질 불량 Worst 1
도료 사용량 과다
도료 Cost UP
도장 박리 / 마모 발생
VOC, CO2 삭감 無 대책
문
제
점
경
영
수
지
악
화
.위
기
5. 5
지금 ! 하십시오
할 일이 생각 나거든 지금 하십시오
오늘 하늘은 맑지만 내일은 구름이 덮일런지 모릅니다
어제는 이미 당신의 것이 아니니 지금 하십시오 .
친절한 말 한마디가 생각나거든 지금 말하십시오
내일은 당신의 것이 안 될 런지 모릅니다
사랑하는 사람은 언제나 붙어 있지 않습니다
사랑의 말이 있다면 지금 말하십시오
미소를 짓고 싶으면 지금 웃으십시오
당신의 친구가 떠나기 전에 장미는 피고 가슴이 설레일 때
지금 당신의 미소를 주십시오
불러야 할 노래가 있다면 지금 부르십시오
당신의 해가 저물면 노래 부르기엔 너무 늦습니다
실천하는 것이 힘이다
6. 6
<No> 아닌 < 대안 > 이라는 말에는
◆ 다소 어려운 과제가 주어지더라도 < 안된다 > 는 생각부터 먼저 하지는 말라는
것이다 .
부정적인 생각을 먼저 갖게 되면 그만큼 자신감도 떨어지고 창의적인 아이디어
도
떠오르지 않게 된다 .
◆ 조직 전체의 열정을 떨어뜨리는 요인이 되기도 한다 .
7. 7
조직에서 ‘ NO’ 라고 말할 줄 아는 게 중요하지만
“NO” 라고 말하려면 그에 대한 대안이 필요하다 .
No 라는 부정적인 생각을…
긍정적인 조직문화로 바꾸는 것 입니다 .
No 없는 도전
8. 8
Ⅱ. 이물 불량 점유율 ( ’14~’15 주요 지도업체 )
SPRAY 도장에서 이물질이 82.6% 모든 도장 업체에서 WORST 1 으로 이물질과의 전
쟁이 필요 ( 전착은 20.9 % 로 액 끓음 , 통전불량 / 가스핀이 WORST1 )
9. 9
먼지의 발생원인은 주로 환경 , 도장공정에서 오지만 요인이 너무나
많고 너무나 많은 다종 ( 多種 ) 다양 ( 多樣 ) 의 경우가 있어 먼지의 발생원을
고정할 수 가 없어 대책을 세우기는 단순치 않다 .
다만 이물질을 제거하는 기본적인 접근 방법을 세워 주요 이물 요인
및 대책 그리고 개선 사례를 정리 하여 현장에서 이물 박멸에 도움이
되고자 한다
• Ｃｏｓｔ 경쟁력 ( 競争力 ) 향상 ( 向上 ) 을 위한 Ｓｐｅｅ
ｄ Ｕｐ
• Ｃｏｓｔ 경쟁력 ( 競争力 ) 향상 ( 向上 ) 을 위한 Ｓｐｅｅ
ｄ Ｕｐ
● 해야 할 일을 「하나 하나 명확 ( 明確 ) 」히 하여、
확실 ( 確実 ) 히 실행 ( 実行 ) 하는 것이 ＳｐｅｅｄＵｐ
＜기본습득 ( 基本習得 ) ⇒ 응용 ( 応用 ) ＞
10. 10
이물질은 도막 위에 혹은 도막 안에 불규칙하게 형성된 입자로서 크
게
도료 덩어리 와 먼지로 구분된다 .
도료로 부터 형성된 것을 도료 덩어리 ( Coagulation, 부쯔 ) 라
하고
환경이나 공정등에서 발생하는 것을 먼지 ( Dust, 고미 ) 라 한다 .
1. 이물질 정의 및 형태
▲ 이물질이 도막 내
에
있는 경우
▲ 이물질이 도막 위
에
있는 경우
▲ 표면 활성화를 갖은
작은 이물질 인 경
우
Ⅷ. 이물질 유형 분류
11. 11
2. 이물질 유형 분 요령
도료 먼지는 안쪽에
이물이 있더라도 도
료로 코팅되어 도장
시 계면이 매끄러움
도료가 먼지 덩어리
인 고체위에 형성
되어서 경계 면이
거칠고 경계가 뚜렷
함
상
이
점
▲ 도료 이물 1
▲ 도료이물
2
▲ 행거 이물 1
실 이물은 눈으로도
쉽게 확인 됨 → 현
미경으로 구분 함
먼지 ( Dust)
도료 이물
( Coag.)
실 먼지 (Fiber)
▲ 셋팅룸 벽 더스트
12. 12
소재 먼지는 단면 촬
영이나 도막을 쌘드페
이퍼로 제거 하면서
이물이 어느 도막에
포함되어 있는지 파악
필요함
상도 도막 위에 이
물이 있으며 쌘드페
이퍼로 쉽게 제거
되며 색깔이 주로
검은색
상
이
점
▲ 도료 이물 1
재 도장 시 이물은
단층 촬영이나 페이
퍼로 도막을 제거
하면서 파악 필요
건조로 먼지 소재 먼지 재 도장 먼지 미제거
▲ 소재에 뭍인 이물질
13. 13
※1. 작은 이물질로 보이는 불량들로 기본적으로 이들의 상이점을 육안으로 구분하기 힘드나 이
물질은 부정형이고 하기의 불량은 원형이 특징이다
표면장력이 작은 이물
질이 체적이 적어지면서
액체 A 위에 렌즈상으로
오그라 들면서 퍼짐성이
정지되는 현상 – 소재가
보이거나 유분에 의해 생
김
작은 홀이 소지 속 까
지 뻣쳐 있는 것
으로
소지로부터 휘발성
물질 , 수분 등이
올라온 트랙이다
상
이
점
소재 ( 혹은 하지면 )
에 생긴 자국에 의한 것
과
도막에 포함된 터진
기포 ( Buble ) 가 원
인
▲ 도료 이물 1
▲ 전착 분화
구
소재 개싱
(Gassing)
분화구 ( Crater ) 기공 ( Buble )
상면 사
진
확대확대
확
대
확
대
▲ 이형제 분화
구
14. 14
※2. 이물질 입자 크기 와 이물질 한도
▲ 이물 한도
39 ㎛ → ok
▲ 이물 한도
88 ㎛ → NG
▼ 이물 한도
재장재 KNOB 류
1980 년대 (0.7mm)
2000 년대 (0.5mm)
2010 년대 (0.2mm)한 도 OK
15. 15
1. 소
재
먼 지
2. 설
비
이물질
부스 낙하 먼지
도장 부스 클린룸 화
공조 / 부스에서
이물 낙하 방지
도장 전체 공정의 에어 발란
스 유지
와류에 의한 이물
지그 및 체인 이물 도장 지그 및 체인 의 먼지
이물 발생 주요
요인
설비 청소
도장 부스 배기 및 셋팅룸 청소
방법 / 주기 표준화
완벽 청소 시 이
물 저감
자동기 낙하 먼지
자동기 청소 방법 / 주기 표준
화
자동기 낙하 이물
방지
소재에 부착된 먼지
/ 결함
소재 러빙 작업 실시
: 수동 / 자동
에어 블로우로 전
부 제거 불가
소재 결함 ( 개싱 / 분화구 / 이
형제 ) 제거
샌딩 시 이물 / 침
식 발생
소재 취급 주위 ( 개별 포장 등
)
찍힘 / 스크래치
발생 방지
발 생 요 인 중점 관리 항목 사유
Ⅳ. 이물질 박멸 활동 중점 관리 및 개선
사례※ 요약
16. 16
3, 도 료
덩어리
4. 작업자
/
환경
작업자 / 출입자 /
환경
으로 부터의 먼지
도장 공정 클린룸 화 lay pot
Zone 구분
전체 클린룸 난이
바닦에 수막 유지 및 도장
공장 습도 유지 ( 65 ~72
% )
정전기 미 발생
실먼지 방지
전착 전처리 . 플라스틱 수
세식에 백 필터를 설치
실 먼지 방지
작업자 제전화 / 실내화 / 모
자 착용 및 주기적 세탁
먼지 및 실 먼지
방지
도료 함유 먼지
입고 도료 : 도료 망 필터 실
시
도료 업체 피드백
도료 순환계 먼지
흡입 필터 / 압송 필터 선정
및 청소 주기 표준화
도료 이물은 한번
필터링으로 제거
않됨
건 팁 먼지
건 팁 주기적 청소 및 체크 시
트 운영
주기적 청소 필요
발 생 요 인 중점 관리 항목 사유
17. 17
3. 기포
(poping/ 핀홀 ..)
5. 용제
크랙
2. 분화구
( 크래터 )
1. 소재
이물
6. 용제
침식
4. 도막
박리
심각성 : 도장 은 소재의 후처리 과정으로 소재 ( 금속 혹은 플라스틱 ) 기인성 도
장 불량율이 다수를 차지 하고 있어 이에 소재 에 대한 지식 과 피드백 및 상호 TFT
을 구성 하여 이에 대한 철저한 개선 / 대책 이 필요 함
특히 플라스틱은 여러가지의 첨가제 및 이형제 등이 표면으로 이동 되어 (Migration
)
에어블로우 만으로 먼지가 제거 되지 않아 적정한 러빙 작업이 필요하다
1. 소재 먼지 및 소재 기인성 결함
18. 18
▶ 목적 : 제전장갑과 러빙시 이물불량 감소 효과정도 테스트 위함 .
구 분 제전 장갑 사진
검사수 / 이물불량수 / 불량
율
비 고
러빙 작업 無 無 120 / 5 / 4.1%
기존 제전 장갑 120 / 2 / 1.6%
TEST 1 제전 장갑 120 / 2 / 1.6%
TEST 2 제전 장갑 120 / 2 / 1.6%
▶ TEST RESULT ( TEST 수량은 120ea )
▶▶ 제전 장갑별 러빙제전 장갑별 러빙 TESTTEST 방법 과정방법 과정 :: 러빙러빙 (( 제전장갑교체제전장갑교체 ) →) → 제전 →제전 → SPRAY (1SPRAY (1 도도 ) →) → 검사검사
→ 결론도출→ 결론도출
▶▶ 러빙 유의 사항러빙 유의 사항 :: 약약 500g(500g( 제품파손없을정도제품파손없을정도 )) 정도의 힘으로 손바닦으로 원을 그리듯정도의 힘으로 손바닦으로 원을 그리듯 3-53-5 회 러빙회 러빙
작업을 실시 장갑은 실먼지가 발생시 교환한다작업을 실시 장갑은 실먼지가 발생시 교환한다 (( 통상통상 : 4: 4 시간 마다 교체시간 마다 교체 ))
표시부위
로 마사지
실시
※1. 러빙 작업 테스트 예
20. 20
1: 소재 성형 가공 시 부터 먼지가 부착이 되지 않도록 개별 포장
혹은 정렬 포장으로 이물질 및 스크래치 방지 관리 하라 ←왜 ? 먼지는
소재의 방청유 혹은 대기중의 왁쓰 등과 엉겨 붙어 워싱이나 에어 블
로로 심지어 탈지공정 에서 다 제거 되지 않는다
2: 소재 , 재 도장 등 가능한 한 샌딩을 최소하 하고 부득히 샌딩시
공연 시는 제전 에어블로 , 혹은 공연 후 IPA 를 적신 실먼지 없는
텍레그로 닦는다
특히 # 1,000 이상 페이퍼 사용으로 이물 및 침식불량 방지 한다 ←
왜 ? 샌딩가루는 정전기를 띠어 에어블로 로 제거되지 않는다
(1) 소재 먼지 및 소재 기인성 결함 주
의 점
21. 21
※ 목시로 이물질로 보이나 분화구 / 개싱등의 불량임 )
이물질 에 대한 검사 유형 오류
이물질은 육안 검사로는 정확이 구분할 수 없으며 의심되는 경우 혹은
정기적으로 담당 기사는 현미경 검사 실시 하여 정확한 유형 분석을 하며
검사원을 교육하여야 한다 .
상기 예는 목시로 분류된 이물질의 16 개 (53 %) 는 실제 이물질이
아니고 소재에서 올라온 개싱 임
주의
사항
이물질
개싱
(핀홀)
크레타링 오염 칠흐름 기타
목시검사 30 0 17 0 4 0
현미경분석 14 26 2 3 4 2
30
0
17
0
4
0
14
26
2 3 4
2
0
5
10
15
20
25
30
35
불량개수
목시와 현미경 분석의 차이 (하도 건조후)
23. 23
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
기 포 이물질 기 포 이물질 이물질 이물질 기 포 이물질 취급(긁힘) 기 포 기 포
12 13 14 15 16 17 18 19
NO IMAGE NO IMAGE NO IMAGE
기 포 기 포 기 포 기 포 기 포 이물질 이물질 이물질
1 2 3 4 5 6 7 8 9
NO IMAGE NO IMAGE
기 포 기 포 핀 홀 기포추정 핀 홀 ? 핀 홀 기 포 기 포
이
물
질
크
레
터
링
※ . 현미경 분석 사진
▶▶ 이물질 과 개싱은 목이물질 과 개싱은 목
시로 전부 이물질로 보시로 전부 이물질로 보
이며 검사 일보에 이물이며 검사 일보에 이물
질로 기록함질로 기록함
▶▶ 이물질은 부정형이고이물질은 부정형이고
이물이 튀어 올라있고이물이 튀어 올라있고
개싱은 정확한 원형이고개싱은 정확한 원형이고
-- 레벨임레벨임
24. 24
개 선 전 개 선 후
문
제
점
Jig 작업시 발생되는 이물
-. Jig 작업대에 Jig 페인트 가루 및 사출
물
이물 발생
개
선
내
용
Jig 작업다이 개선 ( 수막 Die 로 제작 )
-. 이물 날림 으로 인한 이물발생 억제
소재 1: 개선
사례
작업대 수조화 설치
25. 25
1) 현상 : 개싱 발생 에 의한 도장 핀홀
2) 원인 : 2 개의 게이트에서 수지가 안쪽으로 흘러 합쳐지나 뒤에 가스 빼기 밀핀 ( 3 개 )
이 능력 부족
3) 수정 내용 : 2 개의 게이트에서 1 개의 게이트로 수정
2 점 게이트
1 점 게이트
소재 2: 개선
사례
소재 개싱 개선 ( Door Handle )
26. 26
1. 문제점 : 작은 이물 같은 기포 발생
모델 : RP
내용 : GAS 불량 ( 동일 위치 )
수량 : 81EA / 423EA (19%)
불량현상 : 상단면 GAS
2. 검토내용 : GAS 표면 벗겼을시 도막 배면에 소재가 같이 떨어짐 → 개싱 발생
3. 결과 : 사출 소재불량 다발로 금형구조 개선
소재 내부에 GAS 가 차 있다가 신나 투입시 부풀어 오름 현상 .
( 사출 500EA 전수검사 후 도장작업 강제 건조 후 자연건조 실시 )
GAS 위치 GAS 확대 표면벗겨냄
소재 3: 개선
사례
소재 개싱 개선
27. 27
• 개선 전 • 개선 후
슬라이드 부위에 GAS VENT 가 없어
GAS 가 빠지지 않고 제품에 기포 처럼
현상 발생 GAS VENT 추가 하여 GAS 배
출이 가능 하도록 금형 수리
28. 28
2. 도장 설비
(1) 도장 부스 클린룸 화
발생 개소의 원인 조사를 위해 Particle counter 로 먼지의 크기와 개수를 조사 해
서 기본적으로 먼지 파티클 싸이즈가 5.0 ㎛ 가 검출 되지 않아야 한다
※1. 클린룸의 청정도
클린룸의 청정도는 CLASS 표시로 표현되며 CLASS 마다 입자경과 상한 허용치가
정해져 있으며 ISO CLASS 는 1 ~ 9 등급으로 정해져 있음
그런데 관습적으로 FED-STD-209D 청정도 CLASS 표 가 쓰여지고 있으며 이 규격은
I FT 체적에 0.5 ㎛의 입자의 상한치를 CLASS ○○ 으로 표시하며 6 단계로 구분함
통상 Particle 측정기는 흡입 가능양이 1 FT / 분 으로 되어 있어 측정치의 10 배를
해야 CLASS ○○ 으로 환산 할 수 있다 .
즉 1 ㎥ = 35.3 ft
3
3
3
30. 30
2. 천정필터
공기저장실 ( 동압
실 )
공기필터실 ( 정압
실 )
바디 도장부스
세정부 ( 물 + 공기 처리 )
물 + 공기 배수
로보트 & 부스
전기판넬
완성차 ) 도장공장 공조 온습도 조절 및 필터시스템
스팀물물
버너
1. 롤필
터
ELIMINATOR 수조
SPRAY
AFTER HEATER
가습기
급기팬
쿨링코일
3. 포켓필터
31. 31
① PRE FILTER : 50%
前 : 1 차 부직포
5 t
개조후 : 10 t
② 포켓 FILTER : 95%
前 : 미디움 필터 개조후 : bag 필
터
③ 천정 FILTER : 98%
前 : 미디움 필터 개조후 : 20 t 제텍스 필
터
도장 부스
공조 장치
※3. ( 부품사 A 사 ) 도장 부스 / 공조 필터 개선 사례
( 결과 : 5.0
㎛ ↑ 먼지
: 평균 35 →
1.7 개 로 감소
개선 효과
32. 32
먼지 개수 ( 측정일 150403)
작업장 1 부스 2 부스 3 부스
0.5 ㎛ 4,473,631 833,876 1,024,799 1,253,845
5.0 ㎛ 1,941 0 30 0
10.0 ㎛ 290 0 0 0
미디움 필터 교환일 : ‘14 11 월
1 차 공조용 부직포 : 황사 시 : 1 회 /3 일 , VUD 일 : 1 회 / 주
※4. ( 부품사 B 사 ) 먼지 파티클 측정 사례
33. 33
(2) 도장 전체 공정의 에어 발란스 유지
에어블로 + 텍레
그
푸라이머 칼라 클리어
에어블로
1
570 ㎥ ×60 ㎜ aq ×2
2190 ㎥ ×100 ㎜ aq 1665 ㎥ ×100 ㎜ aq 1240 ㎥ ×100 ㎜ aq
760 ㎥ ×250 ㎜ aq 1665 ㎥ ×250 ㎜ aq 1240 ㎥ ×250 ㎜ aq
각 부스는 급배기량이 같아서 항시 에어발란스가 맞아야 도료 미스트가 날라지 않고 이물이 없
다 .
단 , 부스 맨 처음 입구의 전처리 실은 약간 + 압을 맞춰 외기유입을 방지 한다 .
여유공기흐름
여유공기흐름 여유공기흐름
작업장소에서의 기류의 강약 , 방향 , 에어 발란스 등을 측정 한다
① 도장 부스에의 급기
② 공조 장치 , 부스 천정필터등의 틈새여부를 육안으로 확인
③ 도장 작업 개소
④ 건조로 입구 , 셋팅룸
⑤ 제품 투입구
34. 34
(3) 도장 지그 및 체인의 먼지
지그로 부터 떨어지거나 튀어 오르는 이물질이 의외로 많다 . 계속 도장된 지
그가 도장이 잘 코팅된 부위와 도장이 잘되지 않고 입자상으로 되어 있어 도장 시
에어에 의해 혹은 건조로에서 떨어짐
도장 운행횟수를 관리하여 박리 하고 박리 후 도장 전에 지그를 완전히 도장 하
여 사용 한다 .
1) 도장 지그 및 체인 의 박리 주기가 잘 지켜지는지 ?
▲ “I” 형 지그
▲ “ ㄷ”형 지그 ( 도료 비산 방지 커버
설치 )
35. 35
개 선 전 개 선 후
현
상
지그 박리 기준 모호
개
선
내
용
지그 MC 자작 세척
지그 세척기준 수립 후 시행
문
제
점
지그에서 날리는 이물이 제품에 부착되
어 도장됨
예
상
효
과
지그로 인한 이물불량 최소화
설비 1: 개선
사례
도장 지그 세척
36. 36
지그 박리 및 교체 주기는 설정되어 있으나
명확한 기준 없음 .
지그 박리 및 교체 주기 설정하여 교육 및 체크 시트 운영
개 선 전 개 선 후
지그 박리 및 교체 주기 요함 지그 박리 및 교체 주기 설정 및 교육
설비 2. 개선사례 지그 교체 주기
37. 37
(4) 도장 부스 배기 및 셋팅룸 , 자동기 청소
- 부스를 가동 하면서 배기가 막히므로 급 배기의 발란스를 맞추어야 하는 것은 필
수 . 이를 위해 급 . 배기 팬에 인버터 설치
- 발란스가 깨지기 전에 배기구 청소를 실시 .
1) 배기 부스는 정비되어 있는지 ?
- 각 셋팅룸의 먼지관리는 되고
있는지 ?
- 협력사의 대부분 셋팅룸에 일정량의 급 . 배
기가 되지 않아 부유 먼지 많이 발견됨
→ 국소 급 배기 팬 설치 필요
- 하부 수조 설치
- 벽면에 끈적이 부착
2) 셋팅룸 의 정소는 잘 되어 있는지 ?
38. 38
개 선 전 개 선 후
현
상
부스 이후 셋팅룸에 습도가 낮고 수조
가 없어 도료 미스트 및 이물질이 소재에
부착 됨
개
선
내
용
칼라 / 클리어 에 수조를 설치하여 물
을 채워 습도를 유지 시킴
문
제
점
피도물에 이물 발생
예
상
효
과
도장 이물 불량율 감소
설비 3. 개선
사례
건조로 입구부 수조 설치
사진 無
39. 39
▶ 바닥에 수막이 형성되어 있지 않고 ,
끈끈이 설치가 되어 있음 .
▶ 바닥에 끈끈이를 제거하고 , 수막
을 설치함 .문제점
개선
내용
개 선 전 개 선 후
바닥에 수막대신
끈끈이 설치 하여
오염 제거 시킴 .
수막 형성 관리 .
설비 4. 개선
사례
셋팅룸 수조에 끈적이 및 수막 관리
40. 40
도료먼지는 Dust 와 잘 혼돈되어 정확히 육안으로 구분하기는 어렵지만 여기서 말하
는 Coagulation 이란 도료계 내부에 존재하는 것 ( ex 안료 덩어리 , resin gel
particles, dried paint particles ) 으로 한 한다 .
(1)유형
① 원액 내에 응집 도료 덩어리가 있는 경우
② 도료 탱크 및 배관중에 발생하는 경우
③ 지관과 건 사이에서 발생하는 경우
④ 건 선단등의 오염에 의한 경우 ( 정전 도장기 건 선단에 발생하는 정전 응집
도료 덩어리 – 알루미늄 , 안료덩어리 포함 )
▲ 도료 이물 1
3. 도료 이물
( Coagulation )
42. 42
(2) 도료 압송 필터 ( RUN ON ) 종류
▲ 카트리지 필터 ▲ 포켓 필터 ▲ SUS 메쉬 필
터
▲ PE 스크린 필
터
43. 43
도장업체에서 도료 사용 전 최종적으로 메쉬망으로 여과 한다 하
더라도
① 도료 중에 이물질은 한번 으로 여과로 제거 되지 않고
② 도료 탱크 벽 , 도료 교반기 등에서 고화 된 도료 덩어리가 유
출 되고
( 특히 우레턴 도료 )
③ 펌프 내 엘보 , 프랜지 , 티 등의 홈에 서 굳고
④ 칼라 교체 시 완전히 세정 되지 않으므로
① 도료 여과 ② 흡입 필터 ③펌프 후 필히 RUN ON 필터 및
리턴 필터등을 설치 하고 정기적인 교체 주기를 설정 . 시행 하여야
한다
도료 입하 시 색차 관리 및 이물 검사 실시하여 도료 업체에 피드
백
44. 44
▲ 프라이머 1 말 ( 18L ) 여과 후 도료
이물질
▲ 도료 여과 후 메쉬 필터 에 걸린 이물
( 300 메쉬 )
▲ 도료 1 차 여과 후 메쉬 필터 에 걸린
이물
( 200 메쉬 )
▼ 도료 여과 망
압송 필터 ▶
※2 도료 이물 현상
45. 45
※3) 자동차 도료 필터 추천 사이즈 ( 듀폰 자
료 )
※4) 국내 부품 회사 도료 필터 사례
도료 종류 1 차 여과 필터 ( 중
력식 )
2 차 메쉬필터 (RUN
ON )
비고
프라이머 (1K 폴리에스
테르 )
200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW
메탈릭 (2K 우레탄 ) 200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW
클리어 (2K 우레탄 ) 200 메쉬 (74 ㎛ ) 250 메쉬 (61 ㎛ ) SW
클리어 (1K 아크릴 ) 400 메쉬 (35 ㎛ ) - ( 미 사용 ) KG
48. 48
4. 작업자 / 환경으로 인한 이
물질
- 도장 공장전체를 클린 룸 화 하는 것은 비용상 불가능 하므로 도장 공장
을 대략 3 개 존으로 구분 청정 관리
- ① 전체적 도장 공장 관리 ZONE ② 도장 前 공정 ( 소재 투입구 , 마
스킹 , 지그 부착 , 샌딩 공정 등 ) ③ 도장 부스
C
구
역
B
구
역
A
구
역
A 구역 ( 제 1 청정 ) : 도장 부스
B 구역 ( 제 2 청정 ) : 도장 전 공정 - 습도 ,
수막 관리
C 구역 ( 제 3 청정 ) : 전체적 도장 공장 관리
준
(1) 도장 공정 클린 룸 화 Zone 구분
49. 49
1) 먼지 잡이
매트 설치
• lay out• lay out
소재 대기
쌘딩장
지그 Set
건조로
Booth로딩장
에어
shower
검사장
2) 가습기
설치
3) 진공청소
기 흡입
5) 2 차 에
어 블로
4 )3 차 소재 air
blow 실시
Air blow
제 2 청정 구역 유지
제 1 청정 구역
6) 에어 블
로우 추가
(1 차 , 앞
뒤면 )
※1. A 社 이물 방지 고려한 레이 아웃
7 ) 부스 온습도 Keeping
50. 50
마찰 전기
물체와 물체가 부딪혔을때 , 만났을때 전하의 이동이
생기면서 발생되는 전기이다 .
전기이지만 움직이지 않기 때문에 정전기라 한다 .
발생된 정전기는 방전 경로가 없으면 공기와 접촉해서
소멸된다 .
부품과 부품
인체와 인체 , 의류 , 부품 ( 제품 )
공기와 인체 , 부품 등등
※ 특히 건조한 날 , 건조한 몸등에서는 음이온 ( 양이온 ) 의
움직임이 활발해지기 때문에 더 많이 발생한다 .
정전기란 ?
(2) 습도 유지 (65~ 72% ) 및 바닦에 수막 유지
- 먼지가 안 떠오르고 습도 유지
51. 51
- 이물질에는 의외로 실 이물이 많아 철저한 대책이 필요 하다 .
이에 실 이물의 발생 경로와 대책을 철저히 규명코자 한다
1. 협력사 이물 유형 분석 ( 2012’ 전착 2 사 , 스프레이 2
사 )
(3) 실먼지
53. 53
ㅅ 1. 피도물에 부착 실 이물 - 건로입 입구 채집 실이물 – 청색 도장복 에서 떨어진 실 이물
이 동일 함
항묵 도장물에 부착 된 실 이물 건로로 입구 채집 실이
물
청색 도장복 에서 실이
물
제품 및
작업 사
진
이물 사
진
※1. 실 이물 발생 개소 추적
54. 54
이물 #1 #2 #3
HOO
KBR
KT
유형 실 이물 실이물 이물
이
물
#1 #2 #3 #4 #5 #6
H
O
O
K
BR
KT
유
형
미도장
( 탈지 불량 )
미도장
( 탈지 불량 )
미도장 가스핀 이물 스크래치
◀ 전착도장 샘플
▼ 전착도장 ( 샘플 )
샘플 2 미도장 3 개 가스핀 1 이물질 1 개스크래치 1 개 발
견
※2. 전착 SS 사 이물 분석 예 ( 12’ 8/23)
56. 56
개선
내용
도료 순환 필 터 자석봉 설치 .
개선
효과
철 분티를 제거함으로써 철 분티에 의한
이물
불량 저감
철분 / 티 제거 미흡으로 티 ( 철분 ) 이물 불
량
발생우려 .
문
제
점
개 선 전 개 선 후
도료순환필터
개 선 전
사진 없음
자석봉
실먼지 / 철분 1 . 개 선
사례
전착 도료 백 필터 및 자석 봉 설치
57. 57
개선
내용
200 미크론 80 미크론 변경
개선
효과
이물질에 의한 불량 최소화 .
백 하우징 필터 200 미크론 사용시 이물을
걸러
내지 못함 .
문
제
점
200 ㎛
80 ㎛
개 선 전 개 선 후
실먼지 2. 개 선 사례 백 하우징 필터 설치 개선 (80 ㎛ )
58. 58
개 선 전 개 선 후
현
상
소재에 실먼지 및 봄철 꽃가루로 인한 불
량 과다
개
선
내
용
탕세 / 예비탈지조에 백필터 설치
(5/31, 200 ㎛ )
문
제
점
탕세조 및 예비 탈지 등에 백 필터 無
효
과
실먼지 감소
▲ 실이물 과다 검출
▲ 백 필
터 설치
( 200
㎛ )
▲ 백 필터
상부 모습
◀ 여과된
실먼지 및 이
물
실 먼지 3. 개 선 사례 탕세 조 백 필터 설치
59. 59
개 선 전 개 선 후
현
상
전사 세척 RINSE 조 공업 용수 FILTERING 미비
개
선
내
용
전사 최종 세척 RINSE 조 ( 세척 #11)
BAG FILTER 설치
문
제
점
이물 및 찌꺼기 등에 따른 세척 효과 미비
예
상
효
과
공업용수 FILTERING 으로 세척효과 향상
( 이물 발생 감소 )
여과 없이 세척 진행여과 없이 세척 진행 FILTERING 후 세척 진
행
FILTERING 후 세척 진
행
여과 전
여과 후
실먼지 4. 개 선 사례 전사 세척 BAG FILTER 설치
60. 60
개 선 전 개 선 후
현
상
제품 표면에 실이물 부착으로 불량 발
생
개
선
내
용
로딩작업자 장갑 교체 ( 반코팅 → 가
죽장갑 )
문
제
점
1. 불량품 수정작업으로 품질비용 발생
2. 대량 불량 발생시 고객사 공급 차질
발생
효
과
1. 불량율 감소 : 0.17% → 0.06%
2. 품질비용 감소
3. 고객사 공급 품질 향상
실 먼지 5. 개 선 사례 실 먼지 없는 가죽 장갑 착용
62. 62
문제점 대 책
이물불량
▲1. 행거 액 끓음 발생
→ 행거 도막 박리
▲2. 건조로 발생로 내열
글라스 필터 설치
▲3. U F 여액 8 인치로
교체
▲4. 컨베어 이물 받이판
설치
▲5. 컨베어 체인 부러쉬 설
치
▲6. U F 3 수세수 가동
전착 이물 1 . 개 선 사
례
이물 제거 개선 추진 항목
64. 2015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 102015. 09. 09 ~ 10
환경보호 및 수용성 도장환경보호 및 수용성 도장
자동차 부품 산업 진흥재단
도장 전문위원 권 태안
64
65. 65
I. 환경규제 법과 도장 기술
II. 완성차의 수용성 도료 / 도장 공정 현
황
III. 수용성 도료 및 설비 조건
IV. 국내외 부품 수성 도장 사례
V. 수용성 : 라인관리 및 불량유형
( Trouble Shooting)
66. 66
수성도료
하이솔리드 도료
슈퍼 하이솔리드 도
료
분체도료
수계 탈지용 도
료
무세정용 도료
저온 단시간
경화도료
차체 경량화
대응 도료
공정 단축 대
응 도료
납 FREE 전착도
료
유해금속 FREE
전착도료
지
구
환
경
보
호
대기오염방지
오존층 파괴방지
지구 온난화 방지
토양 오염 방지
납 규제등
수질오염방지
일본 지방자치단체의 조례
미국 CAAA VOC 규제
HAPs 규제
EU 종합규제
독일 TA-LUFT
영국 PG-6/20
국제 몬트리올 의정서
국제 리오데자네이드로 선언
일본 지구온난화 방지 행동 계획
국제 바젤조약
일본 폐소법
통산성 2000 년 함유량 ½ 이하
이니시아티브 2005 년 함유량 1/3 이하
자동차공업회 2000 년 UNDER COAT,
Radiator 대체완료
2005 년 전착 , 연료탱크
교체완
미국 미네소타주법 1.9% 이하로 되도록 낮은 함유량
( 도막중 0.06wt% 이하 )
주내에서 생산되는 자동
차에는 ,
납도료 를 사용할 수 없다
.
유기용제
배출규제
범퍼
탈지용 TCE 전폐
배출 CO2 삭감
납 등 유해금속
폐기 규제
1. 글로벌 환경 규제 법
Ⅰ. 환경규제 법과 도장 기술
67. 67
RACK : Reasonable Available Control Technology LAER : Lowest Achievable
Emission Rate
PRTR : Pollutant Release and Transfer Registers
MACT : Maximum Achievable Control Technology – 최고 달성 제어 기술
2. 글로벌 VOC 삭감목표
환경규제 일본 미국 유럽
VOC(g/ ㎡ ) ( 현상 ) 60~80
( 자공회목표 )
40~60
( 장래목표 ) 20
(RACT) 50
(LAER) 30
(U K) 60
( 독일 ) 35
(EU 목표 )
45
HAPS
( 유해대기오염물
질 )
(PRTR)
공표의무
(MACT)
'01 : 의회승인
'03 : 규제개시
주 규제 대상 물질
· 톨루엔
· 크실렌 등
주 규제대상 물질
· 툴루엔 , 크실렌
· 메탄올
· 글리콜 에테르 류
· MEK, MIBK 등
68. 68
VOCVOC
휘발성 유기화합물
Volatile Organic Compounds
- 상온에서 휘발하기 쉬우며 , 친유성을 가짐 .
- 도료 , 접착제 등의 용제 및 세제로 산업계에서 사용량이 많음 .
특성특성
WHO 의
비등점
기준 분류
WHO 의
비등점
기준 분류
50℃ 미만 (VVOC, 고휘발성 유기화합물 )
: 포름알데히드 (-21℃), 아세트알데히드 (20℃), 디클로로메탄 (40℃)
50~260℃ (VOC, 휘발성 유기화합물 )
: 에탄올 (78℃) , 벤젠 (80℃), 톨루엔 (110℃), 자일렌 , 니코틴 (247℃)
260~400℃ (SVOC, 반휘발성 유기화합물 )
: DEP(340℃), DOP(390℃) 등 가소제
400℃ 이상 (POM, Particulate Organic Matter, 입자상 유기화합물 )
: PCB, 벤조피렌
광화학반응의 원인물질로 오존생성의 전구체임 .
대기환경 , 수질 및 환경에 영향을 미칠 가능성이 있는것으로 알려짐 .
새집증후군의 원인물질이며 인체에 유해한 영향을 미침 .
※1. VOC 의 분류
69. 69
● 7. 탄화수소 (THC 로서 ) 의 도장시설 ( 건조시설을 포함한다 ) 중 자동차제작자의 도장시설 ( 건조시설
을 포함하며 , 유기용제 사용량이 연 15 톤 이상인 시설만 해당한다 ) 에 대한 배출허용기준은 다음과 같
다 .
차 종 생산규모
적용기간 및 배출허용기준
기존시설 신규시설
2005 년 1 월 1 일 부터
2007 년 12 월 31 일 까지
2008 년 1 월 1 일 이후
2005 년 1 월 1 일 이
후
승용자동차
(1) 5,000 대 / 년 미만 100 g/ ㎡ 이하 70 g/ ㎡ 이하 50 g/ ㎡ 이하
(2) 5,000 대 / 년 이상 90 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하 45 g/ ㎡ 이하
소형상용
자동차
(3) 5,000 대 / 년 미만 145 g/ ㎡ 이하 110 g/ ㎡ 이하 65 g/ ㎡ 이하
(4) 5,000 대 / 년 이상 135 g/ ㎡ 이하 100 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하
트럭
운전석
(5) 2,500 대 / 년 미만 130 g/ ㎡ 이하 95 g/ ㎡ 이하 65 g/ ㎡ 이하
(6) 2,500 대 / 년 이상 120 g/ ㎡ 이하 90 g/ ㎡ 이하 60 g/ ㎡ 이하
차 체
(7) 2,500 대 / 년 미만 145 g/ ㎡ 이하 110 g/ ㎡ 이하 80 g/ ㎡ 이하
(8) 2,500 대 / 년 이상 135 g/ ㎡ 이하 100 g/ ㎡ 이하 70 g/ ㎡ 이하
버스
(9) 2,000 대 / 년 미만 370 g/ ㎡ 이하 250 g/ ㎡ 이하 200 g/ ㎡ 이하
(10) 2,000 대 / 년 이
상
350 g/ ㎡ 이하 225 g/ ㎡ 이하 150 g/ ㎡ 이하
차체부품 350 g/ ㎡ 이하 225 g/ ㎡ 이하 150 g/ ㎡ 이하
대기오염물질의 배출허용기준 ( 제 15 조 관련 )
대기환경보전법 시행규칙
[ 환경부령 제 608 호 , 2015.7.21., 일부개
정 ]
3 . 국내 환경 규제법 -1) VOC
규제
70. 70
• 최근 지구의 온난화 때문에 선진국 중심으로 지구 온난화를 초래하는 온실가
스 ( 이산화탄소 , 메탄가스 등 ) 를 감축하기 위하여 1997 년 12 월 교토 의정
서를 채택하여 탄소배출권등을 통한 온실가스 감축노력 및 이행 .
• 우리나라는 2010 년 CO2 배출 총량은 세계 7 위로 중국 , 미국 , 인도 , 러
시아ㅡ 독일 , 한국 순위임
• 09 년 코펜하겐 총회에서 한국은 2020 년 예상 배출량 ( BAU ) 대비 30%
감축공약 의 성실이행 필요
4 . 국내 환경 규제법 -2) CO2
규제
( 자료 : 통산 산업 부 ,14/1 월 )
72. 72
1 ．재료개발
2 ．물성제어기술
3 ．평가기술
고방청
고외관
고내구
신의장
신기능
CS 품질향상
공정단축
자원재생효율성 인원활용성
공간활용
에너지절감
경제성
사용량삭감
중금속 FREE
저 VOC
HAPs FREE
산업폐기물삭감
환경보호
CO2 삭감
P,N FREE
악취저감
환경호르몬
FREE
▣ 자동차도장의 개발 개념Ⅱ. 완성차의 수용성 도료 / 도장 공정 현
황
1. 자동차도장의 개발 개념
73. 73
2. 도료 · 도장 전개방향
표면처리 E
D
중
도
상
도
초진동
HAPs FREE
저 VOC
중금속 FREE
수세리사이클
하이솔리드화 하이솔리드화
하이솔리드화
수성화
HAPs FREE
수성화
HAPs FREE
RWB 시스템
CLOSED 시스템
중금속슬러지
LESS
저슬러지화
PN FREE 화
저온화
각종소재대응
유지관리 용이
일체도장
2C1B / 3C1B （용제형 / 수성
형）
수성화
도전프라이마
일액화
PD 화
고밀착형 Pr
고내구 상도
PD 화
철분 먼지 대책
프라이마 LESS
고 TP
내칩핑
고외관・고의장
환경호르몬
FREE
저온소부
칼라 중도화
저가열감량
2 COAT 도장
계
내스크래치성
2 COAT 도장
계
고외관
내산성
저온화
저슬러지화
고방청
저온소부
디지털화
환
경
표면처리 전착 중도 상도 플라스틱
경
제
성
초진동
품
질
HAPs FREE
저 VOC
중금속 FREE
수세리사이클
하이솔리드화 하이솔리드화
하이솔리드화
수성화
HAPs FREE
수성화
HAPs FREE
CLOSED 시스템
중금속슬러지삭제
저슬러지화
P,N FREE 화
저온화
각종소재대응 유지관리 용이
바디 , 부품
일체 도장
2C1B / 3C1B （용제형 / 수성
형）
수성화
도전프라이머
일액화
Powder 화
고밀착형
프라이머
고내구 상도
Powder 화
철분 먼지 대책
프라이머삭제
고침투 (T P)
내칩핑
고외관 / 4C4B
환경호르몬
FREE
저온소부
칼라 중도화
저가열감량
3WET
내스크래치성
2 COAT 도장
계
고외관
자가 복원 클리어
저온화
저슬러지화
고방청
저온소부
디지털화
*Haps: Hazardous Air Pollutants( 유해 대기 오염 물질 )
내산성
차열도막 (Cool Car)
생분해성 도막
축광 , 발광도막
색변화 도막
기
능
고탄성 도막
( 칩프라이머
기능 부여 )
피막 통합형
고내후성
( 수성 2wet
용 )
74. 74
3. 글로벌 환경대응 기술동향 – VOC &
CO2
0
5
10
15
20
25
30
５０
１００
VOC
g/m2
전착
중도
베이스
클리어 ７５
２５
CO2 삭감수단으로서 중도 건조로 삭제 , 중도공정 삭제등 Wet On Wet 기술로
써 공정단축이 모색 되고 있다 .
한편 , 도료 로서는 수성화를 중심으로 한 유기용제 삭감이 주류이고 , 둘 다 환
경기술로서 유럽에서 선행하고 있다 .
일본 Best
· 수성중도
· 수성 베이스
· HS 1K 클리어
북미 Best
· 분체 중도
· HS 베이스
· 2K 클리어
CO2
지수 ( 현행 100)
유럽 Best
· 수성중도
· 수성 베이스
· 수성 클리어
75. 75
⇒ 수성 3WET 시스템 전개 확대
⇒ 수성 2 WET 시스템의 개발에 더하여
공정단축 및 차량의 경량화
⇒ 201X 년 수성 클리어 양산
ＣＯ２ 지수＊
ＶＯＣ ｇ／ｍ２
도장계
용제 수성 수성
현행 수성화
※ CO2 계수 예
전력 :0.3817 ㎏ -CO2/KWh 도시가스 :2.3576 ㎏ -C02/ ㎥
A 중유 :2.7000 ㎏ -CO2/ℓ LNG : 2.690 ㎏ -CO2/ ㎏
등 유 :2.5308 ㎏ -CO2/ℓ 천연가스 : 2.202 ㎏ -CO2/ ㎥
LPG : 3.0094 ㎏ -CO2/ ㎏
● 계수와 CO2 환산
〈환산식 :( ㎏ -CO2)= :( ㎏ -C)×3.67 〉
→ 각 BODY 당 사용에너지를 계산하여 CO2 지수계
산
4. 차세대 도장 시스템 수용성 도장시
CO2 배출량 증대
됨
76. 76
기존 CLEAR
( 아크릴멜라민계 )
중도
수용성 도료유용성 도료
0 ％
40 ％
60 ％
80 ％
100 ％
20 ％
불휘발분
용제
용
제
(VOC
)
불휘발분
순수VOC
절감
상도 BASE
( 유용성 )
전착
전착
수용성 도장유용성 도장
구 분 전착 중도
베이스
클리어
솔리드 메탈릭
도막두께 20~24 13~20 13 ~ 20 35↑
◈ 수용성 BASE 도막 두께 기준
(Micron)
상도 BASE
( 수용성 )
중도 PRIMER
［수용성］
CLEAR
( 아크릴우레탄계 )
5. 자동차 수성 도장 개요
77. 77
내판 건조로외판 보정
상도도장공정상도도장공정
중도 도장공정중도 도장공정
수용성 도장
High Solid CLEAR Coat 건조로
FLASH OFF
도장 완
료
5-1. 수용성 base coat + High solid CC 도장
공법
1. 중도 : 유용성 – 수용성 베이스 코트 ( 국내 HMC . KMC 일부공장 적용 )
2. 중도 : 수용성 – 건조 – 수용성 베이스 코트 ( HMC , KMC 해외공장 다수 )
78. 78
칩핑 프라이머
칼라 중도
도어 내판중도 , 외판중간 건조로
칼라 중도
후드 / 트렁크 내부
중간 건조로베이스 내부 ( 도어 ) 베이스 외부 클리어 내부 클리어 외부
중
도
상
도
1. 중도 수성 –건조로 폐지 - 상도 base coat 수성 – High Solid 클리어 코트
( 국내외 KMC 공장 . HMC 해외 공장 )
5-2. 수성 3wet 도장 공정 ( VOC 및 CO2 삭감 )
79. 79
1. 친 환경적 도료 ( 저 VOC ) 도료
의 비교
일반 도료
(Low solid type
)
High solids 수성 도료 분체 도료 전착 도료
용제 배출
( VOC )
+ ( 4.5 ) ++ ( 2.0 ) ++ ( 0.2 ∼0.8 ) +++ ( 0.1 )
++ ( 수성도료
동일 )
도착 효율 - o + ++ +++
에너지 소비 + + - + _
순 도료 소비량 o o o - ++
도장 설비 변경 - 변경무 변경 필요 대폭 변경 요망
금속도장의 하도
로 사용
도장 환경
온습도 조정 필
요
온습도 조정 필
요
온습도 조정 필수
Preheating 필
수
필요 무
Bath 온도 조정
28 ∼ 32 ℃
화재 위험성 - - ++ O ++
〔 휘발 물질의 중량 ( g ) 〕 – 〔 물의 중량 ( g / ) 〕
〔 도장 사용 물질의 용적 ( L ) 〕 - 〔 물의 용적 ( L ) 〕
VOC ( g / L ) =
O : good, + : better , - : worse
Ⅲ. 수용성 도료 및 설비 조건
80. 80
(100- NV- W)× 1000
100× A
V: 도장BODY당 사용되는 도료량(ℓ)
D: 도료비중 (㎏/ℓ)
A: BODY도장 표면적(㎡) → ED기준으로 계산
W: 수분함유량(WT% )
NV:무게 고형분(WT% )
2. 계산 例
V D NV W A
도료소비 량 도료 비중 무 게고형분 수분 함량 BODY표 면적 현행유성 3WET수성
(ℓ/ )台 (㎏/ℓ) (% ) (% ) (㎡) 일반 CL. 일반 CL. H.S H.S
8.5 1.02 20 78 82.8 2.09 2.09 2.09 2.09
현행 2.0 1.20 60 0 82.8 11.59 - - -
유성3WET 0.8 1.10 50 0 82.8 - 5.45 5.45 -
수성3WET 1.4 1.10 50 40 82.8 - - - 1.86
현행 3.3 0.95 20 0 82.8 30.66 - - -
유성3WET 2.1 0.95 30 0 82.8 - 16.95 16.95 -
수성3WET 2.9 1.02 22 66 82.8 - - - 4.36
일반 2.3 0.96 43 0 82.8 15.20 15.20 - -
H. S 1.3 0.96 50 0 82.8 - - 7.54 7.54
60 40 32 16
0 33% 46% 73%
주.1 : 기타 부자재와 세정신나등은 제외된 이론치임.
VOC(g/㎡) = V × D ×
전착
3WET유성도료 TYPE
TA- LUFT VOC(g/㎡)
중도
V O C저감효과 (% )
합 계 (g/㎡)
Me.BASE
CLEAR
주.1
VOC 계산 ( 例 )VOC 계산 ( 例 )
81. 81
Waterborne BasecoatsWaterborne Basecoats Conventional BasecoatsConventional Basecoats
22%
76% 2%
resinssolvents pigmentWater
12%2%
63%
23%
2. 수성 , 유성 Base coat 의 용제 함유량
비교
82. 82
성 분 내용
수지
아크릴 수지
친수기를 도입한 수용화 타입 및 에멀죤 타입
을 사용 。
폴리 에스테르
수지
친수기를 도입한 수용화 타입을 사용 。
멜라민 수지
친수성 타입을 주로 사용 。필요에 따라서 소
수성 타입도 사용 。
안료
기본적으로는 용제형과 동일한 것을 사용。
단、알루미늄에 관해서는 불활성화 처리가
필요 。
첨가제
핀홀 방지제 소포제
표면 조정제
표면 장력 저하시킴 ( 소성도료는 표면 장력
이 높다 )
점성 부여제
광휘재 배향제어 . 흐름방지를 위해서 필수
성분
기 타 자외선 흡수제
용 제
알코올 계、셀로솔부 계、프로필렌 글리콜
계
용제를 사용한다。
물 탈이온수
물
용 제
안 료
수 지
（탈이온수）
구성비
첨 가 제
3. 수성 Base coat 의 도료 성분
83. 83
4. 수성 Base 와 용제 Base 의 점도 비
교
VOC
40 ～ 60 초 /#FC4
20 ～ 25 （ 20 ～
25 ）
13 ～ 12 초 /#FC4
45 ～ 50 （ 20 ～
25 ）
일반 수성 도료 용제계 도료
점도
도료 NV （도장
NV ）
도료
40
％
100 ％
수성 도료 용제계 도
료
0
％
60
％
80
％
20
％
물
VOC
불휘발분
VO
C대폭감소
비고
84. 84
5. 수성 Base coat 와 용제 Base coat 의 비교
항 목 수용성 도료 용제형 도료 비고
도료 성분
용매
1. 물을 주 성분으로 하며 도료 특성
에 따라 유기용제 ( 조용제 ) 가 일부
포함됨
2. 희석제 : 물 또는 무희석
1. Organic solvent ( 유기 용제 )
2. 희석제 : 지정 유기 용제
수지
Polymer solution
( 고분자가 유기용제에 녹아 있는 상
태 )
Emulsion, Dispersion
( 고분자가 물에 분산 또는 콜로이드
상태로 존재 )
PH
7.5 ∼ 9.0
( 도료 의 티 , 응집 방지 )
-
보관 조건
5 ∼ 30 ℃ 저장
( 동결 , 고온 금지 )
실내 저장
도장 작업
1. 후속도 장전 도막 내에 잔류하는
수분 제거 ( Flash off zone 운용 )
2. 온 / 습도 조건 유지 필수
3. 부식점 , 어는점을 고려한 설비
1. 건조가 빨라 Setting 후 바로 도
장 가능
2. 온 / 습도에 민감하지 않음
기타
1. 소재 전처리 조건에 민감
2. 침식 현상 없음
3. 용제형 도료 동등 수준의 물성
1. 작업성 양호 ( 소제 Wetting 성 )
2. 플라스틱 소제 침식
85. 85
물 리 특 성
유기 용제 물
증 발 다양한 용제선택 ,
종류에 따라 자유롭게
제어됨
・비점은 비교적 낮아
증발이 느리다。
・습도의 영향이 큼
표면 장력
낮다 높다
하지 Wetting 양호 불량
티 , 이물에 의한 CRATERING 이
발생하기 어렵다 CRATERING 이 発生하기 쉽다
기포
생기기 어렵고 제거가 쉽다 생기기 쉽고 제거가 어렵다
전기 저항성
Ｖ
누전 작다 누전 크다
大 小
Ｖ
항 목
수성 도료의 과제
・고 습도에서의 SAGGING
・외관 오렌지필의 변동 큼
온 / 습도 관리
외관 오렌지필 불량
Clean Booth
티 , 이물질 방지 설비
POPPING 등의 도막 결함
기존의 정전도장기 사용 불
가
누전 안전장치
［ 물의 물리특성을 기반으로 한 수성과 용제형의 다른 점 ］
6. 수성 Base Coat 의 기술 과제
소포 기능이 필요
86. 86
7. 수용성 도료의 도장 라인 설비 구성
1) 도장기기및 로버트 :
① 도착 효율 향상 및 칼라및 바디와 칼라매칭위해 정전 고속 회전벨 ( HR BELL 사용 ) –
극성매체물에 의한 외부하전인가
일반적으로 base coat 전체막후의 50 ∼ 70% 의 고속벨로 도장하며 도장기 종류 에 따
라 알루미늄의 배열이 달라져 이에 이색이 발생 할수 있다 .
② 저압건 ( HVLP ) 은 고점도의 수용성 도료는 적당치 않음
③ 세정방법 : 물 , 부틸셀로솔브 , IPA, DMEA
(Ⅰ)
Bell 단독 도장
(Ⅱ)
건 단독 도장
(Ⅲ)
벨과 건 혼용 도장
Base coat 의 Flake
소지
그림 HR- bell 과 공기압건 의 알루미늄 혹은 마이카 – flake 의 배열 상태 비교
87. 87
부상 분리 장치 （ SLUDGER ）
순환조
약제 투입 （부상식）
Ｓ U Ｓ사양
( 공조조건 )
BOOTH
배관､ＰＵＭＰ､
ＶＡＬＶＥ류
ＳＵＳ３０４재질
ＰＨ조정제 / 응집제
송수관내 유속
1.5m/s 以上
부상ＳＬＵＤＧＥ를
ＣＯＮＶＥＹＥＲ
로 제거
온도
습도
수성중도 수성ＢＡＳＥ
２０～３０℃
60±5 %
２０～３０℃
6 ０ ± ５％
2) 부스 Air condition 및 배관
① 배관이 부식되지 않도록 방식성 있는 재료로 구성되어야 하며 배관이 얼지 않도록 설계 -
SS 304, 321, 316 등의 Stainless 재질
88. 88
② 온습도에 따라 물의 증발속도가 현저하게 변하기 때문에 외관 품질 향상을 위해서 일정한
분위기 조건 유지 필요
→ 흐름및 광택 불량 방지
공정 항목 사양
Ist spray
적정 막후 6 ∼ 8 ㎛
Air 유속 0.4 ∼ 0.6 m/s
상대 습도 60 ± 5 %
온도 23 ± 3 %
Flash off 약 2 분 , 온도 23 ± 3 %
2 st spray
적정 막후 6 ∼ 8 ㎛
Air 유속 0.4 ∼ 0.6 m/s
상대 습도 60 ± 5 %
온도 23 ± 3 %
Air lock 3 ∼ 5 분
Flash off 약 6 분 at 60℃
쿨링 신선 공기로 30℃
수용성 Base coat 의 파라메터
89. 89
③ Flash off zone operating :
후속 도장 전 도막의 물의 잔존량 최대한 억제 – clear coat 이전에 base coat 는
적어도 90% 이상의 고형분량을 가져야 한다 .( 내수성 , 외관 불량 , Poping 방
지 )
90. 90
배관、 Tank 소재
사용 불가 소재 ： 연철 ( 軟鉄 ) 、 주철 ( 鋳鉄 ) 、
SUS ４４０ 한계
SUS ３０３ 사용 가능 （ 추천 ）
： SUS ３０４ ､ ３０４ L ､ ３１６ ､ ３１６ L
미국 ： 전동형 프란자 -Ｐｕ m ｐ 가 주류
유럽 일본 ： Ａ ir 형 프란자－Ｐｕ m ｐ 가 주류
최근 省 ENERGY 로 유압 PUMP 의 채용이 증가 동향
기본적으로 용제형과 동일한 물건은 사용가능
Auto-SprayHand- Spray Auto-Spray
Pump Tank
２ - Ｐｉｐｅ 방식
물 ／ 친수성 용제 ／ ＡＭＩ
ＮＥ
９０ ／ １ ０ ／ ０．５
２ＰＩＰＥ 방식
ＤＥＡＤＥＮＤ 방식
ＴＨＩＲＤＬＩＮＥ 방식
구조 관리 침강성 적성ＣＩＲＣＬＡＴＩＯＮ
×
○
△
○
○
×
○
△
△
×
×
○
도료 공급 방법과 특징
세정 ＴＨＩＮＮＥＲ
ＰＵＭＰ
3) 수성 도료의 공급 설비
① 도료공급은 2 pipe system 으로 구성되며 순환시 도료의 기포가 최소화
되도록 설계 되어야 함 .
91. 91
② 수용성 도료는 비 Newtonian 유체이며 다음과 같은 유체 특성을 보이며 수용성 base
coat 의 동점도는 유용성의 것보다 크다 .
③ 도료 공급장치의 비교
항 목 유용성 Base coat 수용성 Base coat
추천 도료 공급온도 23 ± 1 ℃ 23 ± 1 ℃
도료 유속 ( Solid,
Metallic )
Min : 0.30 ∼ Max O.70
m/s
Min : 0.15 ∼ Max O.40
m/s
동점도 ( 20℃ )
Solid : 25 ∼ 30
Metallic : 25 ∼ 30 m Pas
Solid : 100∼ 200
Metallic : 80 ∼ 160 m
Pas
도료 밀도 ( Solid,
20℃ )
1,00 ∼ 1.20 g / ㎤ 1,10 ∼ 1.30 g / ㎤
가사 시간
Solid : ≥ 2 달
Metallic ≒ 1 달
Solid : ≥ 2 달
Metallic ≒ 1 달
92. 92
4) 건조 곡선
① 다음은 수용성 Base , Clear coat 의 부스 및 건조로 온도 곡선을 나태낸다 .
② 일반적으로 적외선건조와 열풍의 Blow off 의 결합으로 건조를 시키나 수용성 강제 건조
에 아주 이상적이라는 증거는 없고 대신에 대류의 건조가 추천되어 진다 .
93. 93
1. Mobis Alabama BPR Coating Lay-out
1
st SolventBorne Primer(1K), conductive
2
nd Waterborne Base(1K)
3
rd Solvent Borne Clear(2K)
*Line Speed 3m/min
Cleaning
Dehydration
Acid washing
Water Rinse
Water Blow
21~25℃
60~70%R.H. 60~70%R.H.
Primer Booth F/Off
9min10min
18~22℃
Flash Off
ambient
Cure Oven
93℃
40min
90℃
Cooling
60~70%R.H.19min
Flash Off
ambient
Clear Booth
9min
BC Cure Oven
ambient
10min
21~25℃15℃
Base Booth
Ⅳ. 국내외 부품 수성 도장 사례
1. M 사 A 사범퍼 도장 라인
100. 100
도료보관온도 (5∼30℃) 의 철저도료보관온도 (5∼30℃) 의 철저 동결에 의한 도료의 변질 ( 구성 성분의 파괴 , 안료 응집 ),
고온에 의한 증점에 의해 도장 품질의 저하 초래
동결에 의한 도료의 변질 ( 구성 성분의 파괴 , 안료 응집 ),
고온에 의한 증점에 의해 도장 품질의 저하 초래
Circulation 탱크내의 건조 대책Circulation 탱크내의 건조 대책 수성 베이스는 물의 증발 , 건조에의해 물에 불용해 .
( 도료에 혼입될 경우 , 티먼지의 원인 = SKINNING, 티
불량 )
Circulation 탱크의 밀폐도의 확보 필요
수성 베이스는 물의 증발 , 건조에의해 물에 불용해 .
( 도료에 혼입될 경우 , 티먼지의 원인 = SKINNING, 티
불량 )
Circulation 탱크의 밀폐도의 확보 필요
산、알카리 물질의 혼입 엄금산、알카리 물질의 혼입 엄금
산이나 알칼리 물질의 혼입에의해 도료의 안정성 현저하게
손상
약품류 , 세정제의 혼입이 없게 관리 필요
산이나 알칼리 물질의 혼입에의해 도료의 안정성 현저하게
손상
약품류 , 세정제의 혼입이 없게 관리 필요
4. 수성도료의 라인관리 주의
점
4. 수성도료의 라인관리 주의
점
101. 101
30292827262524232221201918171615
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
B O O T H 온 도 ( ℃ )
B
O
O
T
H
상
대
습
도
R
H
%
적 : 투 입 금 지
황 : 품 질 확 인
실 시
청 : 통 상
사 용 범 위
실
선 : 등 건 조 선
흐름 · 핀홀 발생
표면 · 광택불량
하절기
중간기
( 봄
. 가을 )
동절기
5. 수성 상도 BOOTH APPLICATION WINDOW
( 온 / 습도 ]
5. 수성 상도 BOOTH APPLICATION WINDOW
( 온 / 습도 ]
102. 102
M/ROOM 관리
도료관리
일상관리
휴무일관리 도료안정성
도료액면관리 →가능한 높게 관리 (70% 이상유
지 )
TANK 벽면오염
도료액면관리 → 액면 DOWN 관리
도료 TANK 온도 →가능한 20~25℃ 관리 (30℃ 이
하 )
CIRCULATION→1 회 /3 일 2 시간 순환운전
도료안정성 저하
도료응집물 과다
도료 TANK 온도→가능한 20~25℃ 관리 (30℃ 이
하 )
FILTER 관리→교체주기 및 설비관리 기준준수
* 백 필터 : 베이스 150~200 ㎛ , 클리어 50 ㎛ * 점도계 : FORD#4
6. M / ROOM 관리6. M / ROOM 관리
103. 103
- 수용성 도료는 도장후 용제의 증발 정도에 따라 외관 품질에 많은 영향을 미침 ,
따라서 BASE 도장후 1 분 경과 후 , 중간 건조로 통과후 도장 표면의 최적 용제
함유량을 도착 NV 라는 인자로 관리하여 외관품질을 확보 필요
◈ 도착 NV 계산방법
완전 건조후 도막무게 (g)
도착 NV(%) = ---------------------- X 100
WET 도막무게 (g)
구분
도착 NV
점검주기중도 F/OFF
통과후
베이스 F/OFF
통과후
도장 칼라
수평 85%↑ 80%↑ 10% 이상
벗어날시수직 85%↑ 80%↑
◈ 도착 NV 관리기준
7. 도착 NV 관리7. 도착 NV 관리
105. 105
1. 끓 음1. 끓 음
● 발생메카니즘
목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인
건조 및 초기 경화과정에서
건조 ( SET ) 도막표면에
서
기포 · 용제의 탈출
· 지방족탄화수소 첨
가
( 소포성 , 기포성 )
( 표면건조성 억제 )· 토출량
DOWN
· GUN 각도조
정
· PREHEAT 조
건과
상도승온완화
·
CIRCULATIO
N
SYSTEM 재검
토
(BOOTH 온습도
관리 )
· 소포성 향상
· 기포성 억제
· 표면건조억제
· 중첩도장부위경
감
( 막후분포
CONTROL)
피도물
두꺼
움
얇음
막
후
LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
106. 106
2. 메탈릭 얼
룩
2. 메탈릭 얼
룩
● 발생메카니즘
목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인
피도물에 도장불량에 의해 도료입자 변형률
이
적거나 혹은 , 도착점도가 낮은것에 의해 메
탈
배향 ( 분포 ) 의 불균일성에서 오는 정반사광
량
( 명암 ) 의 차이
· 알코올계 첨가
( 점성부여 , 도막 균질
화 )
· EMULSION 증량
· 토출량 DOWN
· SHAPING AIR 압
UP
· PATTERN 조정
(OVER WRAP)
(BOOTH 온습도 관
리 )
· 도착점성 향상
· 미립화 향상
· 미립화 향상
· 균일도장
· 도장점도 UP
밝음 어두움 밝음
LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
107. 107
원 인 대책（도료／시스템） 목적（지향）
*발생 메커니즘
・도착점성의 향상
・도착점성 Up
（도착 Up)ＮＶ
２η
피
도
물
ρ ：도료비중
× ：도막두께
η ：점도
도료점성이 하향으로 향하는 힘에 져
도장막이 끌어내려짐
・토출량 다운
V0＝
(부스 온습도 관리)
Xρ ｇ 2
・도장점성 Up
2 （초마다 60" )→
・에멀젼의 증량
Shaping Air Up・
V0
X
3. Sagging3. Sagging
LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
108. 108
4. 입자돌기 ( 치카
치카 )
4. 입자돌기 ( 치카
치카 )
LINE 관리 (TROUBLE
SHOOTING)
원 인 대책（도료／시스템） 목적（지향）
*발생 메커니즘
・도착점도 Up
・도착점도Up
도착점도가 낮은것에 의한 금속분 안료(e s p
마이카)의 배향 불량에 의한 노출,및 건조,초기
경화과정에서의 기포・부생성물의 기화에 의한
미소 Popping
・토출량 다운
Shaping Air Up・ ﾟ
(부스 온습도관리)
・도장점도 Up
2 （초마다 60" )→
・알코올 K의 증량
・에멀젼의 증량
109. 109
5. 크레터링 ( 분
화구 )
5. 크레터링 ( 분
화구 )
● 발생메카니즘
목 적대 책 ( 도료 /SYSTEM)원 인
오염물질과 완성도막 도료와의 표면장력
차이
: 표면장력이 낮은 오염물이 펼쳐 지면서
도막을 밀어내어 크레타링이 발생 .
· 표면조정제 증량
· 알코올계 증량
· 오염물질혼입 방
지
· 환경 · 하지 재검
토
(BOOTH 온습도
관리 )
· 표면장력 조
정
· 도착점성 향
상
· 오염물질 혼입방
지
퍼 짐
반대흐름
오염물질
LINE 관리 (TROUBLE SHOOTING)
110. 110
● 오염물질의 혼입에 대한 하지끼 발생 추정 메카니즘 …… BASE COAT(WET 막）에 혼입된 경우 （실리콘
오일의 경우 )
용제형 BASE 의경우
수성BASE의 경우
셋팅
BASE 의도착점도가 약간낮기
때문에 대류가 일어나기
쉽고 , 오염물질과의
△SP 는 크게 확산되기 쉽다 .
BASE점도는 낮으므로 더욱
대류가 일어나지만 오염물질
과의 △ SP 는 크게 확산되기
어렵다 .
프리히트
BASE WET 도막상에
오염물질이부착
BASE
BASE의점도가상승해 , 오염
물질의 확산이 억제된다
.BASE 의 유동도 억제된다 .
BASE도착점도가약간 높기
때문에 대류는 일어나기
어려워도 , 오염물질과의
△SP 치는 비교적 작게
확산된다 .
프리히트에의해
약간의 확산이
일어나지만 , 오염물질은
BASE 표면에 고정된다 .
CLEAR도포
BASE표면에 고정된 오염
물질과의 △ SP 에의해
현저한 대류가 일어난다 .
오염물질은CLEAR 층에도
약간 이동하지만 고정되어
있기때문에 CLEAR 와의
칠먹음성 저해를 일으킨다
CLEAR
CLEAR도포후에도 오염물질은
쌍방향으로 확산을 계속하지만 ,
CLEAR 의 점도가 낮은동안은
△SP 에 의해 대류가 일어난다 .
오염물질의 확산이
진행되 레벨링에의한
CLEAR 면의 CRATER 도
완화된다 .
셋팅 ~ 소부
△
X
BASE
BASE
BASE
BASE
CLEAR
셋팅
CLEAR도포
CRATER 발생 모델비교 ( 유성 / 수성 )
