[스크랩] 도장(2)

2. 표면처리

 

  표면처리는 도장의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 아무리 좋은 도료나 도장기기를 사용하여 도장작업을 수행할지라도 표면처리가 적합하지 못하면 그 도장은 실패하게 된다.

 

가. 목적

 

  표면처리는 도료의 선택과 함께 구조물의 내구년한에 영향을 미치는 도료의 성능을 극대화하기 위한 아주 중요한 작업이다.

 

1) 표면을 불활성화(안정화)하여 내식성 향상

2) 표면에 부착/생성된 이물질을 완전히 제거하여 도료와의 부착력 증대

3) 표면에 도료와의 친화력(Affinity)과 습윤성(Wetting) 부여

4) 표면의 돌출부를 제거하여 표면 평탄

 

나. 표면처리의 중요성

 

  어떤 종류의 도료를 도장하더라도 생략할 수 없는 공정이 표면처리 공정이며,표면처리가 불충분하면 도료의 성능이 충분히 발휘되지 못하며 이로 인한 손실이 크게 되므로 완벽한 표면처리는 도장시 필수적이다.

　

요 인	영향도(%)	비 고
표면처리 (등급 차이)	49.5
도막회수 (도막두께의 차이)	19.1
도료의 종류	4.9
기타	26.5

                          <표 2-1 도막의 수명에 관계되는 요인과 그 영향>

　　

<그림 2-2 표면처리, 도장회수와 방청력의 상관관계 및 도막두께와 조기 노후의 관계>

　

다. 표면처리의 종류

 

1) 탈지(Degreasing)

 

표면에 부착된 oil, grease, 기타 유지류 제거

 

가) 화학적 처리법

   용제 탈지법, 알카리 탈지법, 에멀젼 탈지법, 전해 알카리 탈지법

 

나) 기계적(물리적) 처리법

      Scrapping, Polishing, 고온가열, Steam Cleaning

　

2) 탈청(De-scaling)

 

  탈지 작업후 금속표면에 생성되거나 부착되어 있는 Mill Scale, Rust, 기타 이물질 제거

 

가) 화학적 처리법

   산세법(Pickling), 전해 산세법, 알카리 탈청법

 

나) 기계적 처리법

  블라스트 법(건식, 습식, 원심력 투사 Blast법, 진공 Blast법), Chipping법,Tube Cleaner법, Flame Cleaner법

 

다) 인력에 의한 처리법

      Wire Brush법, Scraper Hammer법, Sand Paper법

 

3) 화성처리(Phosphating)

 

가) 인산염 피막처리법

   인산철 피막처리, 인산아연 피막처리, 인산망간 피막처리

 

나) Chromate 피막처리법

 

다) 양극산화 피막처리법

 

 

라. Blast 처리법

 

  철 구조물의 Mill Scale 및 녹을 제거하는 방법으로 Shot Blast법, Grit Blast법, Sand Blast법이 있으며, 일반적으로 연소재의 회수가 가능한 경우에는 Shot나Grit Blast법을 사용하고 연소재의 회수가 불가능한 경우에는 Sand Blast법을 많이 선택한다.

　　

1) 연소재의 종류와 규격

Size (mm)	Shot		Grit		표면조도(㎛)	비 고
	SAE	Sample	SAE	Sample
1.2	S390		G18		130~170
1.0	S330		G25		90~125
0.7	S230		G40		70~90
0.5	-	-	G50		50~70
0.3	S70		G80		25~50

<표 2-3 연소재의 종류에 따른 규격>

2) 대표적인 표면처리법의 비교

구 분	Sand Blast	Shot Blast	Grit Blast	산처리
처리면	-. 큰조도 형성곤란 -. 표면조도 : 30㎛	-. 연삭효과 小 -. Anchor Pattern은 둥근 모양 -. 표면조도 :40 ~ 70㎛	-. 연삭효과 양호 -. 크고 날카로운Anchor Pattern -. 표면조도 :50 ~ 100㎛	-. 인산염처리와 동시작업 -. 방청효과 大 -. 표면조도 : 10㎛
처리속도	느림	매우 빠름	매우 빠름	빠름
특징	-. Air Blast 방식 -. 통상 실외 시공 -. 연소재의 회수곤란 -. 분진발생 多 -. 환경오염 발생	-. Air Blast or Impeller 방식 -. Impeller 방식은강재의 자동처리 -. Air Blast방식은전용 건물의 실내 -. 연소재 회수 가능	좌동	-. 가압 Spray or침적 방식 -. 처리물체의 크기제한 -. 통상 박판 적용 -. 복잡한 구조물적용

　

3) 표면조도

 

  표면조도는 골의 평균 깊이를 측정하는 것이며, 표면조도를 표시하는 방법은 중심선 평균 거칠기(Ra), 10점 평균 거칠기(Rz), 최대 높이(Rmax)가 있으며,일반적으로 최대 높이 Rmax를 많이 사용한다.

<그림 2-4 Dial Depth Gage 측정 오류>

　

마. 규격

 

  철강의 표면처리 규격은 SSPC, SIS, ISO의 3가지 규격이 보편적으로 사용되고있다.

 

● SSPC(Steel Structures Painting Council) : 철강 구조물 도장 협회

● SIS(Swedish Standards Institution) : 스웨덴 규격 협회

● ISO(International Organization for Standardization) : 국제 표준화 협회

 

1) 규격별 상세내용

방법	규격	관련규격	내용
Solvent Cleaning	SSPC-SP1	-	용제, 증기, 에멀젼 및 스팀에 의한 세척으로 기름, 유지, 먼지, 왁스, 흙, 기타 오염물 제거
Hand Tool Cleaning	SSPC-SP2	SIS-St2	수공구, 치퍼, 연마지, 와이어 브러쉬를 사용하여 들뜬 녹과 도막 제거
Power Tool Cleaning	SSPC-SP3	SIS-St3	동력공구, 치퍼, 디스케일러와 그라인더를 사용하여 들뜬 흑피, 들뜬 녹 및 도막을 지정된 수준으로 제거
Flame Cleaning	SSPC-SP4	-	화염을 사용하여 녹, 들뜬 흑피와 약간의 단단한 흑피를 제거한 후 와이어 브러쉬로 마무리
White Metal Blast Cleaning	SSPC-SP5	SIS-Sa3	모래, 그릿트 및 쇼트볼을 사용하여 압력에 의한 블라스트법으로 건식 혹은 습식이 있으며 눈에 뜨이는 모든 녹, 흑피, 도막 및 기타 이물질을 모두 제거
Commercial Blast Cleaning	SSPC-SP6	SIS-Sa2	표면에 묻어 있는 모든 잔유물의 ⅔ 이상 블라스트 처리
Brush-off Blast Cleaning	SSPC-SP7	SIS-Sa1	금속면에 수없이 노출된 채 부착되어 있는 것 중에 단단히 부착된 흑피, 녹, 구도막을 제외한 모든 것을 블라스트 처리
Pickling	SSPC-SP8	-	산처리 혹은 전해용액 처리 등으로 녹 및 흑피를 완전히 제거
Weathering	SSPC-SP9	-	흑피의 일부 혹은 전부를 제거하기 위하여 자연방치후 블라스트 처리
Near White Blast Cleaning	SSPC-SP10	SIS-Sa2½	표면 95% 이상 눈에 뜨이는 모든 잔유물을 완전에 가깝도록 블라스트 처리
Power Tool Cleaning to Bare Metal	SSPC-SP11	-	동력공구를 이용하여 녹, 흑피, 구도막과 같은 모든 이물질을 제거하면서 Bare Steel까지 표면처리, 이때 표면조도는 최소 25㎛이상 되어야함.
High & Ultra- High Pressure Water Jetting	SSPC-SP12	-	연소재없이 고압 및 초고압의 물로서 표면처리하는 방법. 육안으로 관측되는 표면의 오염물인 녹, 흑피, 느슨한 도막등은 95% 이상 제거하고 분석장비를 이용해야 하는 Water Soluble Chloride, Iron Soluble Salts, Sulphates 등은 도장전 표면에 50㎍/㎠이하 있어야 한다. 특히 Chloride 오염물은 7㎍/㎠이하, Sulphate 오염물은 17㎍/㎠, Soluble Ferrous 이온은 10㎍/㎠이하로 잔존해야함.

 

 

2) SSPC-Vis 1-89에 따른 Rust Grade

 

가) A Gade

     Mill scale이 견고히 부착되어 있으며 녹이 없거나 약간 있는 상태.

 

나) B Grade

   녹이 발생하기 시작하고, Mill scale이 편상으로 들뜨기 시작하는 상태.

 

다) C Grade

     Mill scale이 발청으로 들떠서 Scraper로 쉽게 제거할 수 있으며, Pitting이 육안으로 조금 보이거나 없는 상태.

 

라) D Grade

     Mill scale은 발청으로 떨어져 나가고 육안으로 심한 Pitting을 볼 수 있는 상태.

 

        

             Rust Grade A                                             Rust Grade B

       

                Rust Grade C                                         Rust Grade D

 

3) SSPC-Vis 1-89에 따른 표면처리 Grade

     

　

     

     

     

     

     

     

 

 

4) Blast시 Nozzle과 피도체와의 거리

 

5) Shot Ball과 Grit 규격

　

출처 : 쵸리의 마지막열차

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