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도장막
도장막(塗裝膜)은 건조된 연속 피막을 말한다. 일반적으로 도막(塗膜)이라고도 한다.
목차
개요
도장막(도막)은 페인트가 건조되어 형성된 막을 지칭하는 용어이다. 즉, 도막이란 페인트를 칠한 후 건조된 상태를 말한다. 도료를 물체에 칠하는 것을 '도장'이라고하고 칠한 도료의 엷은 층이 고화하는 것을 '건조'라 하며 건조된 연속 피막을 '도막'이라고 한다. 도료란 유동 상태로 물체의 표면에 도포하여 엷은 막을 형성, 고화하여 그 물체를 보호하고 외관을 아름답게 하는 제품이라고 정의할 수 있다. 또한 도료는 유동 상태로 물체의 표면에 도포하여 엷은 막을 형성, 고화하여 그 물체를 보호하고 외관을 아름답게 하는 제품이며 도장은 도료를 물체에 칠하는 것이다. 그리고 건조는 칠한 도료의 엷은 층이 고화하는 것이며 도막은 건조된 연속 피막을 말한다.[1][2]
자동차 도장은 직사광선, 비, 먼지, 기타 여러 가지의 오염 물질 등에 대하여 높은 내구력을 가지기 위해서 서로 다른 도료를 겹쳐서 칠하는 도막의 형태로 되어 있다. 도료는 기능별로 녹을 방지하는 방청 도료, 도장면을 곱고 평활하게 하는 중도 도료, 그리고 외관을 아름답게 연출하는 상도 도료로 나눌 수 있다. 신차의 도막(도장막)은 도장면과 작업 조건이 일률적이므로 일반적으로 하도, 중도, 상도의 구조를 이루고 있다. 하도는 내수성과 방청력이 강한 도료로서 도막 전체의 기초를 이루고, 중도는 금속 표면의 미세한 구멍과 하도의 거친 면을 덮어 준다. 또 상도는 자동차의 미관을 돋보이게 하여 상품적 가치를 높여 준다. 그러나 자동차의 보수 도장은 신차 도장에 비하여 도장면의 상태와 도장 범위, 작업 공정, 설비 기기와 사용자 등의 폭이 매우 넓으므로 많은 종류의 도료가 사용된다.[3]
도막 형성 기구
도료의 고화, 또는 도막형성 기구에 따라 물리적 과정 혹은 화학적인 과정의 두가지로 크게 분류할 수 있다.
- 물리적 도막 형성 기구 : 이 기구는 휘발건조형으로 표현할 수 있다. 고화는 단지 물리적 과정인 용제휘발에 의해 일어난다. 건조도막에 포함된 수지는 도장하기 전 도료 용기속에 있었던 수지와 화학적으로 같은 성분이다. 대표적인 수지로는 역청질계, 비닐계 및 염화고무계에 이르는 여러 가지 성질의 다양한 수지가 있다. 그러나 이러한 종류의 도료는 용제의 공격에 상당히 민감하다. 특수자연 건조형 기구는 에멀젼 도료에 적용된다. 이 종류의 도료는 주요 희석성분은 물이지만 건조 도막은 물에 재용해되지 않는다.
- 화학적 도막 형성 기구
- 산화 건조형 : 건성유 성분이 수지중에 포함되어 있을 경우 공기 중에 노출되면 수지는 산소를 만나 화학적으로 새로운 물질로 전환 된다. 산화 건조형 도료로 가장 많이 사용되는 것은 알킷트 수지도료가 그 대표적인 것이다.
- 외관이나 형사의 변화 : 화학적으로 경화되는 도료에 있어서 도막은 수지의 화학반응에 의하여 형성된다. 정의에 따라 이 반응은 산소에 의한 과정은 포함되지 않는다. 보통 도료는 두 부분으로 나누어져 있으며, 사용하기 전에 혼합된다. 가장 잘 알려진 도료는 에폭시도료와 우레탄 도료가 있으며 이들 도료는 열에의해 그 반응이 더욱 촉진된다. 일액형 도료로서 가열건조에 의하여 도막을 형성시키는 것들이 있다. 이 도료는 보통상온에서는 반응성이 없으나 도장 후 피도물을 고온으로 가열하면 도막 중의 반응성 성분이 서로 화학적 결합을 하여 견고한 도막을 형성하는 것이다. 소부형 알킷트 메라민 수지도료는 그 대표적인 것이다.[4]
도장막의 시험법
도장막의 시험법으로는 도장막 상태, 막두께, 광택, 경도, 색의 안정도, 부점착성, 오염성, 연마성, 상벌칠 저항성, 스며드는 성질, 내굴곡성, 축침시험, 묘화시험, 내충격성, 내열성, 색, 내수성, 과열 허용성, 내비등수성, 내알카리성, 내산성, 내염수성, 내휘발유성, 내피마자유성, 내염수 분무성, 녹 저항성, 내기후성 시험 등이 있다. 이러한 도장막의 시험방법은 소재의 종류, 표면상태(표면 조도, 이물의 부착 정도 등), 화성처리 상태, 시험편 작성 시의 조건(도장 시의 온도와 습도, 가스농도, 방치시간, 소부 건조의 경우에는 소부조건, 막두께 및 도장방법 등), 시험할 때까지의 시간, 그리고 시험 조건에 따라서 그 결과가 현저하게 다를 경우도 있으므로 이러한 조건을 정확하게 정하여야 한다. 또한, 이러한 시험방법은 대부분 대용 특성이기 때문에 실용성과의 관련성을 잘 파악하고 과잉 품질이 되지 않게 주의해야 한다.[5]
자동차 도장 작업
일반적으로 사고 차량의 복원 수리의 절차를 알아보면, 사고 차량에 대하여 큰 손상과 작은 손상으로 분류하여 복원, 수리 작업을 하게 된다. 큰 손상의 경우는 프레임 수정기를 사용하여 보디 기초 정형 작업을 하고 손상이 큰 패널이나 프레임은 교환해야 하는 손상을 말하고, 작은 손상의 경우는 텐트 풀러, 해머, 드릴 등을 사용하여 손상된 패널을 수리하고 퍼티와 용접, 살올림 등에 의해 정형해야 하는 손상을 말한다. 이와 같은 차체의 손상에 대한 복원, 수리 작업을 거친 후에 도장 작업을 하게 된다.
보수 도장의 작업 순서
보수 도장은 신차 도장과는 다르게 작업 부위, 사용하는 도료, 도색 등에 따라 작업 방법과 공정이 다양해서 일정한 작업 방법과 공정에 따라 도장하는 것은 곤란하다.
- 도장면의 복원 상태를 점검한다. 판금 작업은 합리화되어 있고, 공구와 재료의 개발도 진전되어 거의 완전한 상태로 복원 수리가 가능하다. 그리고 금속 소재면에 다소의 찌그러짐(요철)이 남는 것은 퍼티 작업으로 수정한다.
- 도장 공정 및 도장 범위를 판정하여 결정한다. 구도막에는 손상의 정도는 다르지만 여러 가지 결함 현상이 있고, 이것에 의해서 도장 공정과 도장 범위도 다르게 된다. 도장 면적에 따라 보수 도장은 부분 도장, 블록 도장, 그룹 도장, 전체 도장으로 분류된다.
- 부분 도장 : 부분 도장은 펜더나 도어의 일부분 등 비교적 작은 손상의 보수 도장을 말하며, 보수 부위의 색상이 다른 부위의 색상과 차이가 나지 않게 하는 것이 주된 기술이다. 또한, 부분 보수 도장에는 페더 에징(feather edging)이라고 하는 구도막과 철판면(강판면)과의 층을 연마해서 없애는 작업이 반드시 필요하다. 페더 에징을 한 후 하도 도료로 도장을 하여 하도층을 만들고 상도 도료로 도장한다. 상도 도장 때에는 보수 도장 부분과 그 주위의 색상을 일치시키기 위해 도장부위를 오버래핑(overlapping)하는 선염 작업을 한다.
- 블록 도장 : 블록 도장은 경계선으로 구분되는 펜더와 도어 등 별도의 단위 부품에 대하여 선염을 행하지 않고 패널 단위로 보수 도장하는 것이다. 블록 도장을 하는 경우는,
에나멜 도료와 열처리 도료 등 부분 도장이 어려운 도료를 사용할 때와 구도막의 종류와 상태로 보아 부분 수정이 곤란한 경우, 부품 교환을 한 경우, 손상 범위가 부분 수정보다는 블록 도장 쪽이 간단하고 빨리할 수 있는 경우이다.
- 그룹 도장 : 그룹 도장은 프런트 펜더에서 리어 펜더까지 측면 전체를 복원 수리하는 경우와 같이 일반적으로 선염을 하지 않고 그룹 단위로 보수하는 도장을 말한다.
- 전체 도장 : 전체 도장은 차량 전체를 다시 칠하는 도장을 말한다. 상도 도료인 래커 타입, 에나멜 타입이 모두 전체 도장용으로 사용되고 있다. 일반적으로, 에나멜 타입과 우레탄 타입은 두껍게 도장할 수 있고, 건조 후에 광택 작업을 생략할 수 있어 경제적이기 때문에 최근에 많이 사용되고 있다. 이 경우에는 도장실(부스)의 설치가 필수 조건이 된다.
- 구도막 종류를 확인한다. 구도막의 상태와 종류에 따라 도장 방법과 공정, 도료가 다르기 때문에 반드시 확인하여야 한다. 구도막 종류의 판별법은 다음과 같다.
종 류 판별 방법 목측법 도색 표면, 마스킹 테이프의 끊어진 흔적, 하도의 도색을 비교하여 본다.
용제법 래커 시너로 구도막의 녹는 정도를 관찰하여 녹으면 래커이다. 가열법 적외선 토치와 램프로 90℃ 정도에서 녹는지를 확인한다. 일반적으로, 열경화형 도료(아미노알키드, 아크릴 수지 도료)는 130~140℃ 정도까지 견디나, 우레탄(아크릴, 아크릴 래커) 도료 80~90℃ 이상에서 녹게 된다.
도막 두께 측정법 측정기로 구도막의 두께를 측정한다.
- 사용 도료를 충분히 파악한다. 판금 작업에 의한 원형 복원 상태와 도장 범위, 구도막의 종류에 따라 보수용 도료가 결정된다. 그렇지만 이 도료에 대하여 충분히 이해하고 도료 사용 지침서를 숙지한 뒤, 이를 검토하면서 다음의 요령에 따라 사용하는 것이 필요하다.
- 사용 도료에 알맞은 전용 시너와 경화제를 사용한다.
- 시너의 양과 경화제의 양을 정확한 비율로 넣어 충분히 혼합한다.
- 적절한 도장 기기를 선택하여 사용한다. 도장 부위 및 사용 도료에 알맞는 도장 기기를 선택하여 사용한다. 일반적으로, 다음 사항을 알고 있어야 한다.
- 도장 부스와 건조 기기의 바른 사용법과 보존 방법
- 공기압축기(에어 컴프레서), 스프레이건 등의 올바른 사용 방법과 보존 방법[3]
보수 도장 작업 공정
바탕 처리
- 구도막면 에지(feather edge) 처리는 판금 작업 등에 의해 구도막의 일부가 박리되는 경우에 그 주변에 실시하는 것이다. 구도막과 금속면 사이에 매끄로운 경사를 내는 작업이다. 사용하는 공구로는 더블 액션 연마기가 적절하고, 연마지로는 연마용의 #60~#100 번이 사용된다.
- 금속 표면 처리는 접, 연마, 페더 에징 등의 작업 과정에서 깎여진 금속 표면에 인산 아연 피막을 다시 형성시키는 과정으로 금속 노출부에 대해서 행해진다.
- 판금 작업이 완료된 부분에 판금 퍼티를 바르고 건조, 연마하여 표면을 고른다. 이때, 손상이 깊은 곳 또는 연마 자국이 남아 있는 곳의 마무리를 좋게 하려고 최종 평면 조정 공정으로 폴리 퍼티를 바른다. 이 작업의 마무리 정도가 그대로 최종 마무리 상태에 영향을 미치게 된다. 폴리 퍼티의 사용 방법은 2액형 타입과 같고, 주제와 경화제(촉매)를 혼합해서 사용하며 혼합 비율은 대략 100 : 2 정도이다.
- 퍼티를 부착한 곳을 연마한다. 연마에는 공(건식) 연마와 수 연마가 있으며 "기초 연마 ▷ 중간 연마 ▷ 마무리 연마"에 따라 점차 샌드페이퍼 번호가 높은 것을 사용하는데, #180~#280 번의 것이 많이 사용된다.
하도 도장
- 교환 부품의 경우는 손상된 부위가 있는지 유무를 확인한다. 만약에 이상이 없으면 다음에 행하는 프라서페 도포를 위한 밀착성 향상을 목적으로 연마를 한다. 일반적으로 #240~#320번의 샌드페이퍼가 사용된다.
- 프라서페와 상도 도장은 에어 스프레이로 하기 때문에 비산하는 스프레이 분진이 도포면이외의 곳에 부착되는 것을 방지하기 위해서 종이, 비닐, 테이프, 천 등으로 싸는 마스킹 작업을 한다.
- 프라서페 도장을 한다. 프라서페 도장은 정확하게는 프라이머와 서페이서의 도포 공정을 말하며 새차의 하도 공정과 중도 공정에 해당하는 작업으로 상도 도료나 구도막에 맞춰 래커계 프라서페 또는 2액형 우레탄계 프라서페를 사용한다.
- 건조된 프라서페를 연마한 후에 마무리 퍼티 부착 작업을 한다. 이 목적은 작은 요철과 연마 상처를 충진하기 위한 것이므로, 두께를 형성할 정도로는 하지 않으며, 사용하는 퍼티는 그레이징 퍼티와 래커 퍼티이다.
- 선염부를 연마한다. 이것은 주로 용접 교환 패널을 도장할 경우와 부분 도장을 하는 경우에 행하는 것이다. 컴파운드 등의 입자가 고운 연마제로 구도막의 표면을 가공하고, 구도막상의 오물을 제거하기 위한 것이다. 보통은 작업자가 상도 범위를 확인하고 그보다 조금 넓게 닦아 낸다.[3]
동영상
각주
참고자료
- 〈도막〉, 《네이버 국어사전》
- 〈도료의 정의〉, 《우진페인트》
- 〈도막 형성 기구〉, 《우진페인트》
- 장순익, 〈도장막의 시험법〉, 《페인트·도장 실무가이드》
- 松泉, 〈64. 좀 쉽게 설명해줄 수 없니?〉, 《티스토리》, 2011-08-05
- 에바다, 〈도장 작업이란?〉, 《네이버 블로그》, 2009-08-06
같이 보기
