스프레이 도장

Spray painting
장비에 스프레이 페인트 도포
LVLP 시스템 스프레이 건

스프레이 페인팅은 코팅 재료(도료, 잉크, 니스 등)를 공기를 통해 표면에 분사하는 도장 기법이다.가장 일반적인 유형은 압축 가스(일반적으로 공기)를 사용하여 페인트 입자를 무화 및 유도합니다.

스프레이 건은 에어브러쉬에서 진화했고, 두 가지는 보통 크기와 그들이 만들어내는 스프레이 패턴의 크기로 구분된다.에어브러시는 사진 리터칭, 손톱 도장, 미술 등 세세한 작업을 위해 브러시 대신 손으로 잡고 사용한다.공기총 살포는 일반적으로 더 큰 장비를 사용합니다.일반적으로 큰 표면을 균일한 액체 코팅으로 덮는 데 사용됩니다.스프레이 건은 자동화되거나 휴대될 수 있으며 다양한 스프레이 패턴을 허용하는 교환 가능한 헤드가 있습니다.

단색 에어로졸 페인트 캔은 휴대성이 뛰어나고 보관도 용이합니다.

역사

압축 공기로 페인트를 뿌리는 것은 1880년대[1] 초 남태평양 철도에서 사용한 것으로 거슬러 올라갈 수 있다. 1887년 시카고의 마셜 필드 도매상점의 관리 감독관은 가게 [2][3]지하 벽에 화이트워시를 칠하기 위해 손으로 퍼낸 냉수 페인트 살포기를 개발했다.1893년 시카고에서 열린 세계 콜럼비아 박람회의 장식 감독인 프란시스 데이비스 밀레는 유화와 흰 납의 혼합으로 이루어진 화이트워시를 박람회의 건물에 적용하기 위해 빙크와 그의 스프레이 페인팅 시스템을 사용했고, 전통적인 붓 페인팅보다 상당히 적은 시간이 걸리고 그것을 소위라고 불리는 것으로 바꿔놓았다.화이트 [4][1][3]시티1949년 에드워드 시모어는 캔에 압축된 에어로졸을 통해 전달될 수 있는 스프레이 페인트의 일종인 에어로졸 페인트를 개발했다.

종류들

공기총 분사

이 과정은 공기 가압 스프레이 건을 사용하여 물체에 페인트를 칠할 때 발생합니다.공기총에는 노즐, 페인트통 및 공기 압축기가 있습니다.트리거를 누르면 페인트가 압축 공기 흐름과 혼합되어 미세한 [5]스프레이로 방출됩니다.

노즐 및 스프레이의 종류

다양한 노즐 모양과 크기로 인해 페인트의 일관성이 달라질 수 있습니다.노즐을 선택할 때 공작물의 모양, 원하는 도색 일관성 및 패턴은 중요한 요소입니다.가장 흔한 세 가지 노즐은 풀콘, 홀로우콘,[6] 플랫스트림입니다.공기총 살포 공정에는 두 가지 유형이 있습니다.수동 조작 방법에서 공기총 분무기는 숙련된 조작자가 물체로부터 약 6~10인치(15~25cm) 떨어진 곳에서 잡고 표면 위로 앞뒤로 움직이며 각각의 스트로크가 이전과 겹쳐서 연속 [7]피막을 보장합니다.자동 프로세스에서 건 헤드는 마운팅 블록에 부착되어 해당 위치에서 페인트 흐름을 전달합니다.도장되는 물체는 일반적으로 롤러 또는 턴테이블 위에 배치되어 모든 면에 걸쳐 전체적으로 균일한 커버가 보장됩니다.

대용량 저압

고압 저압(HVLP)은 컴프레서를 사용하여 공기를 공급하는 기존 스프레이 건과 유사하지만, 스프레이 건 자체에는 더 낮은 압력(LP)이 필요합니다.더 많은 양의 공기(HV)를 사용하여 낮은 공기압으로 페인트를 에어로졸화하고 추진합니다.그 결과 페인트가 목표 표면에 도달하는 비율이 높아져 과다 분무, 재료 소비 및 대기 오염이 감소합니다.

HVLP 스프레이 건을 위해 기존 압축기의 공기 압력을 낮출 수 있도록 조절기가 필요한 경우가 많습니다.또는 터빈 유닛(일반적으로 진공청소기형 모터를 포함, 역탑재)을 사용하여 압축기로 향하는 항공사의 필요 없이 공기를 추진시킬 수 있다.

경험칙에 따르면 코팅의 3분의 2는 기판 위에, 3분의 1은 공기 중에 있습니다.진정한 HVLP 건은 8-20cfm(13.6-34m3/h)를 사용하며 최소 5마력(3.7kW)의 출력을 가진 산업용 압축기가 필요합니다.HVLP 스프레이 시스템은 자동차, 장식, 해양, 건축 코팅, 가구 마감, 풍경화 및 화장품 산업에 사용됩니다.

저용량 저압

HVLP와 마찬가지로 Low Volume Low Pressure(LVLP; 저압) 스프레이 건도 저압(LP; 저압)으로 작동하지만 기존 및 HVLP 기기에 비해 저압(LV)의 공기를 사용합니다.이는 압축공기 [citation needed]소비량을 줄이면서 스프레이건의 전사효율(표적면에 도달하는 코팅량)을 높이기 위한 추가 노력이다.

정전 스프레이 도장

이 정전기는 1940년대 후반 해롤드 랜스버그에 의해 미국에서 처음 특허를 받았다.Harold Ransburg는 랜스버그 정전기 장비를 설립했고, 제조업체들이 달성할 수 있는 상당한 재료 절감 효과를 빠르게 인식했기 때문에 정전기 스프레이 페인팅이 즉각적인 성공이라는 것을 발견했습니다.정전식 스프레이 도장 또는 분체 도장에서는 분무 입자를 대전시킴으로써 분무 노즐에서 나올 때 서로 반발하고 균등하게 펼친다.도장 중인 물체는 반대 방향으로 충전되거나 접지됩니다.그러면 물감이 물체에 끌리면서 젖은 스프레이 페인트보다 더 고르게 코팅되고 물체에 달라붙는 물감의 비율을 크게 증가시킵니다.이 방법은 페인트가 도달하기 어려운 영역을 덮는 것을 의미하기도 합니다.그런 다음 전체를 구워 페인트를 적절히 부착할 수 있습니다. 가루가 플라스틱의 한 종류로 바뀝니다.차체 패널과 자전거 프레임은 정전 스프레이 도장이 자주 사용되는 두 가지 예입니다.

유체 충전에는 세 가지 주요 기술(액체 또는 분말)이 있습니다.

  • 직접 충전:도료공급탱크 또는 도료공급도관에 전극을 침지시킨다.
  • 트라이보 충전:이는 페인트 건의 배럴을 통해 압입되는 오일의 마찰을 사용합니다.그것은 배럴의 측면에 마찰하여 정전하를 형성합니다.
  • 원자화 후 충전:분무된 유체는 출구 노즐의 다운스트림에 있는 정전장과 접촉합니다.정전장은 정전 유도 또는 코로나 또는 하나 이상의 전극(전극 링, 메시 또는 그리드)에 의해 생성될 수 있습니다.

회전종

주요 기사 : 회전 종 그림

이 방법에서는 회전하는 금속 디스크("벨")에 의해 페인트가 공기 중으로 튀어 나옵니다.또한 금속 디스크는 코팅 [8]입자에 전하를 가합니다.

선풍기

페인트를 공기와 결합하거나 페인트를 작은 물방울로 변환하여 노즐에서 가속하는 다양한 핸드헬드 페인트 스프레이가 있습니다.

핫스프레이

풀바디 페인트를 60~80°C로 가열하면 더 두꺼운 코팅을 할 수 있습니다.원래 페인트는 재순환되었지만, 이로 인해 차체가 커짐에 따라 시스템을 온라인으로 직접 가열하는 방식으로 변경했습니다.또한 에어리스 및 정전기 에어리스와 함께 핫스프레이를 사용하여 바운스백을 줄였습니다.2팩 재료는 보통 2개의 펌프를 사용하는 팁 시스템 전에 프리믹스를 가지고 있었습니다.

에어 어시스트형 에어리스 스프레이 건

코팅의 분무화를 실현하기 위해 공압과 유체압은 평방인치(2,100–20,700kPa)당 300~3,000파운드입니다.이 장비는 높은 전송 속도와 높은 애플리케이션 속도를 제공하며 공장 피니시 숍의 플랫 라인 애플리케이션에 가장 많이 사용됩니다.

유체 압력은 에어리스 펌프에 의해 공급되며, 에어 스프레이 건에서 가능한 것보다 훨씬 더 무거운 물질을 분사할 수 있습니다.압축 공기는 일반적인 스프레이 건과 유사한 공기 노즐(에어 캡이라고도 함)을 통해 스프레이에 도입됩니다.압축 공기의 첨가는 분무의 섬세함을 향상시킨다.또한, AA 건은 순수한 에어리스 스프레이 건과 달리 팬 스프레이에서 원형 스프레이까지 어느 정도 제어가 가능합니다.일부 전기식 에어리스 스프레이(Wagner 및 Graco)에는 휴대성이 중요한 상황에서 에어 어시스트 에어리스 건을 사용할 수 있도록 컴프레서가 장착되어 있습니다.

에어리스 스프레이건

이들은 일반적으로 300~7,500파운드/제곱인치(2,100~51,700kPa)의 압력을 사용하여 코팅을 분무하고 원하는 분무 및 분무 패턴 크기를 달성하기 위해 다양한 팁 크기를 사용하여 코팅을 분무합니다.이런 유형의 시스템은 계약 페인트공이 중공업, 화학, 해양 코팅 및 라이닝을 도장하는 데 사용됩니다.

에어리스 스프레이의 장점은 다음과 같습니다.

  • 그 코팅은 구덩이나 틈새에 더 잘 침투한다.
  • 균일하게 두꺼운 코팅이 생성되어 필요한 코팅 수를 줄일 수 있습니다.
  • 매우 "습한" 코팅이 적용되어 접착성과 유출이 양호합니다.

대부분의 코팅은 매우 적은 양의 시너를 첨가하여 분사할 수 있으므로 건조 시간이 단축되고 환경으로의 용제 방출이 감소합니다.

에어리스 스프레이 건은 고압으로 노즐에서 페인트가 분출되어 주입 부상과 같은 심각한 부상을 [9]입을 수 있으므로 작동 시 주의해야 합니다.

에어리스 펌프는 전기, 압축 공기(공압), 유압 등 다양한 유형의 모터로 구동될 수 있습니다.대부분은 복동 피스톤인 페인트 펌프(하부라고도 함)를 가지고 있으며, 피스톤은 다운 및 업 스트로크 시 페인트를 펌핑합니다.일부 에어리스 펌프에는 피스톤 대신 다이어프램이 있지만 두 유형 모두 흡기 및 배기 밸브가 있습니다.

대부분의 전동 에어리스 펌프에는 기어 트레인을 통해 도장 피스톤 펌프에 연결된 전기 모터가 있습니다.압력은 압력 센서(변환기라고도 함)를 통해 모터를 정지 및 시동함으로써 달성됩니다. 보다 발전된 장치에서는 모터 속도가 요구와 압력 설정 지점과의 차이에 따라 변화하는 디지털 제어에 의해 수행되므로 압력 제어가 매우 우수합니다.일부 직동 피스톤 펌프는 전기 클러치를 통해 압력을 제어하는 가솔린 엔진에 의해 구동됩니다.전기 다이어프램 펌프에서 모터는 피스톤에 의해 변위된 오일을 전달하는 유압 피스톤 펌프를 구동하여 다이어프램을 이동합니다.

유압 및 공기 구동식 무공기 펌프에는 유압 펌프 또는 공기 압축기가 필요한 선형 모터가 있으며, 전기 또는 가솔린으로 구동될 수 있지만, 공기 압축기는 일반적으로 이동식 디젤 또는 고정 설치용 전기로 구동됩니다.일부 에어리스 장치에는 페인트 펌프와 동일한 섀시에 유압 펌프와 모터가 내장되어 있습니다.

유압식 또는 공기로 작동되는 무공기는 페인트 피스톤이 방향을 바꿀 때를 제외하고 일정한 속도로 움직이기 때문에 보다 균일한 압력 제어를 제공합니다.대부분의 다이렉트 구동 피스톤 펌프에서 피스톤은 크랭크축으로 구동되며 피스톤은 지속적으로 속도를 변화시킵니다.유압 또는 압축 공기 구동 펌프의 선형 모터는 크랭크축 구동 장치보다 엔진 출력을 재료 출력으로 변환하는 데 더 효율적입니다.에어리스 방식으로 모든 종류의 페인트를 칠할 수 있습니다.

자동 선형 스프레이 시스템

다음 항목도 참조하십시오.진공 코팅

목재 제품을 대량 생산하는 제조업체는 자동 스프레이 시스템을 사용하여 최소한의 인력으로 매우 빠른 속도로 재료를 도장할 수 있습니다.자동 스프레이 시스템은 일반적으로 제품에 도포되지 않은 페인트를 회수하는 페인트 절약 시스템을 포함합니다.일반적으로 리니어 스프레이 시스템은 컨베이어 벨트에 평평하게 눕혀진 후 리니어 스프레이 시스템으로 공급되는 제품을 위한 것으로, 위에 자동 스프레이 건이 배치됩니다.그 물질이 총의 바로 아래에 있을 때, 총은 그 물질을 칠하기 시작한다.재료는 창틀, 목재 성형, 베이스보드, 케이스, 트림 스톡 및 기타 디자인이 단순한 재료와 같이 일반적으로 폭이 12인치(30cm) 미만인 선상 부품으로 구성됩니다.이 기계들은 일반적으로 얼룩, 씰러, 옻칠을 하는 데 사용됩니다.수성 또는 용제 기반 코팅을 적용할 수 있습니다.최근 몇 년 동안 자외선 경화 코팅은 프로파일 마감에서 보편화되었으며, 이러한 코팅 유형에 특히 적합한 기계가 있습니다.

자동 평판 스프레이 시스템

다음 항목도 참조하십시오.목질 마감

대량 생산된 자재는 컨베이어 벨트에 적재되어 있으며, 이 평탄한 기계 중 하나에 공급됩니다.평면 기계는 주방 캐비닛 문이나 서랍 전면 등 4인치(10cm) 미만의 복잡한 형상을 가진 재료를 특별히 도장하도록 설계되었습니다.재료 위에 스프레이 건이 정렬되어 있고, 재료의 모든 홈을 타격하기 위해 총이 움직이고 있습니다.총은 순환, 원형으로 이동하거나 앞뒤로 이동하여 재료 전체에 페인트를 균일하게 도포할 수 있습니다.플랫라인 시스템은 일반적으로 대형이며 문, 주방 캐비닛 및 기타 플라스틱 또는 나무 제품을 도장할 수 있습니다.

스프레이 부스

스프레이 부스 안에 있는 차

스프레이 부스는 원래 차체 수리소에서 차량을 도장하는 데 사용되는 압력 제어 폐쇄 환경입니다.이상적인 작업 조건(온도, 공기 흐름 및 습도)을 보장하기 위해 이러한 환경에는 전기 모터에 의해 구동되는 기계식 팬과 선택적으로 공기를 가열하여 페인트 건조 속도를 높이는 버너가 있습니다.유독성 용제와 페인트 입자는 공기 오염을 줄이기 위해 여과 및 처리한 후 외부로 배출됩니다.화재 및 분진 폭발 방지도 최우선 사항입니다.오버 스프레이된 페인트를 공기 중에서 제거하는 데 도움을 주고 다운 드래프트를 효율적으로 작동시키기 위해 수세식 페인트 스프레이 부스는 페인트 분리 화학제를 사용합니다.

예술가는 스프레이 부스 시설을 활용하여 스프레이 페인트(자동차 마감재 포함)를 효율적이고 안전하게 사용할 수 있습니다.자동차 보디샵에 공간 및 시간을 대여하거나 학교 또는 예술인 협동조합과 연계하여 시설을 설치할 수 있습니다.

안전.

스프레이 페인팅은 호흡기, 신경계 및 순환계에 영향을 미치는 건강상의 위험을 야기합니다.마찬가지로, 손에 묻은 페인트 자국과 잔여물을 제거하기 위해 용제를 사용하는 것은 피부 자극이나 더 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 왜냐하면 많은 것들이 발암성 또는 신경 독성이기 때문이다.페인트나 시너와 같은 물질에는 건강에 유해하거나 치명적일 [10]수 있는 화합물이 포함되어 있습니다.

도장 절차를 수행하는 담당자에 대한 적절한 교육이 중요합니다. 이는 전문 교육 제공업체 또는 제품 공급업체로부터 제공될 수 있습니다.또한 잠재적으로 유해한 화학물질로 오염된 폐기물 및 물질의 처리와 관련된 위험도 있습니다.다양한 제품에 대한 오염 제거 절차 및 물질 안전 데이터 시트가 중요합니다.안전성은 다음을 통해 안전성이 향상됩니다.

  • 개인 보호 장비(PPE) 사용: 스프레이 페인트 재료, 특히 피부를 보호하는 PPE를 취급할 때는 PPE를 사용해야 합니다.필수 개인 보호 장비로는 후드, 눈 보호용 보안경, 하프 마스크 인공호흡기, 일회용 니트릴 장갑 등이 있습니다.PPE의 가장 필수적인 유형 중 하나는 호흡 보호 장비(RPE)입니다.그럼에도 불구하고, 기본 RPE는 인체 조직에서 이소시아네이트의 부정적인 영향으로부터 충분한 보호를 제공하지 않는다.이소시아네이트가 함유된 페인트 제품은 APF(할당 보호 계수)가 20 이상인 공기 공급 RPE를 착용하면서 취급해야 합니다.공기 공급식 호흡 보호 장비는 사용자에게 호흡 가능한 공기를 제공하기 때문에 각별한 주의가 필요합니다.공기 공급 장치를 사용할 때 분사 영역 밖에 배치하지 않으면 흡기 밸브에 유해 물질이 유입될 위험이 있으므로 공기 공급 장치의 오염을 방지하기 위한 조치를 취해야 합니다.
  • 상태 모니터링:보건 당국은 이소시아네이트에 노출되는 것과 관련된 질병의 발생을 피하기 위해, 이 물질을 함유한 스프레이 페인트 제품을 사용하는 사람들은 적어도 1년에 한 번 근무 교대 후 소변 샘플을 제공할 것을 권고하고 있으며, 근무 첫 몇 달 동안 높은 빈도로 소변 샘플을 제공할 것을 권장합니다.유해 화학물질과 관련된 질병의 존재가 아닌 노출 수준을 확인하는 소변 샘플.
  • 적절한 스토리지:페인트와 시너는 화재 위험이 있으므로 사용 중에만 각별히 주의해야 합니다.페인트 [11]공급품을 보관할 때 화재 안전도 고려해야 합니다.미국에서는 산업안전보건국(OSHA)이 인화성 [12]물질의 적절한 보관에 대한 지침을 제공합니다.스프레이 페인트에 사용되는 많은 제품은 인화성이 있어 노즐에서 15cm 이내의 거리에 화재 위험이 있습니다.따라서 점화원은 안전한 거리에 배치해야 합니다.또한 미세하게 분할된 페인트 입자가 공기 중에 떠 있을 경우 분진 폭발의 위험이 있습니다.
  • 적절한 기록 유지:위험 통제의 기본 원칙 중 하나는 스프레이 페인트 제품을 취급하는 직원의 최신 건강 기록을 유지하는 것입니다.생물학적 모니터링[13] 결과에 대한 기밀 데이터를 적절히 [14]보관해야 한다.시험절차의 일정과 결과에 대한 기록도 보관해야 한다.정기적으로 수행해야 할 가장 중요한 테스트로는 공기 품질 테스트, 압력 시스템 및 전기 시스템 테스트 및 컴프레서 탱크 공기 필터 테스트가 있습니다.

결함들

  • 오렌지 껍질, 바람직하지 않은 잔물결 텍스처
  • 어안, 기름이나 물 등의 오염으로 인한 잡티

기타 응용 프로그램

벽화를 스프레이로 그리다

스프레이 페인팅의 한 응용은 그래피티이다.저렴하고 휴대성이 좋은 에어로졸 페인트의 도입은 전 세계에 퍼진 이 예술 형태에 큰 도움이 되었다.스프레이 페인팅은 미술에도 사용되어 왔다.줄스 올리츠키, 댄 크리스텐슨, 피터 레기나토, 앤서니 카로 경, 그리고 장 미셸 바스키아는 그림과 조각에 모두 에어브러시를 사용했다.

「 」를 참조해 주세요.

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레퍼런스

  1. ^ a b "The Contentious Historical Origins of Spray Paint".
  2. ^ finishingacademy.com, 1.1.1스프레이 부스의 역사
  3. ^ a b "The History of Sprayguns - Body Shop Business". 1 September 2000.
  4. ^ 에릭 라슨, 빈티지, 2004년 '하얀 도시의 악마'
  5. ^ "Using a Compressed Air Paint Spray Gun" (PDF). 1 May 2008.
  6. ^ Todd, Robert H., Dell K.알렌, 리오 알팅제조 프로세스 참조 가이드.뉴욕 시 1994년인더스트리얼 프레스
  7. ^ "paint spraying, air compressors, paint spray gun, power tools, pro tools".
  8. ^ Poozesh, Sadegh; Akafuah, Nelson; Saito, Kozo (1 February 2018). "Effects of automotive paint spray technology on the paint transfer efficiency – a review". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 232 (2): 282–301. doi:10.1177/0954407017695159. ISSN 0954-4070.
  9. ^ medscape.com
  10. ^ 이소시아네이트 페인트의 안전성...
  11. ^ SMART 페인트 스프레이
  12. ^ "Flammable and Combustible Liquids - 29 CFR 1910.106". OSHA. Retrieved 18 November 2015.
  13. ^ "What is biological monitoring?" (PDF). UK Government Health & Safety Laboratory. Retrieved 19 November 2015.
  14. ^ 건강 감시 기록

스프레이 도장 리소스 추가