모든 표면에 존재하는 도장 코팅이란 표면처리

1.도장 표면처리 개요

도장 표면처리는 도장을 하기 전에 표면의 녹, 기름, 먼지 등을 제거하고 도료의 부착력과 내식성을 높이기 위한 과정입니다. 도장 표면 처리의 종류는 크게 기계적 방법과 화학적 방법으로 나눌 수 있습니다.

(1)기계적 방법: 와이어 브러쉬, 샌드페이퍼, 디스크 그라인더, 샷 블라스트 등을 사용하여 표면의 이물질을 물리적으로 제거하는 방법입니다. 이 방법은 표면에 요철을 형성하여 도료의 부착력을 증가시킵니다.

(2)화학적 방법: 용제, 알칼리, 산, 인산염 등을 사용하여 표면의 이물질을 용해하거나 반응시켜 제거하는 방법입니다. 이 방법은 표면을 불활성화하거나 피막을 형성하여 도료의 부착력과 내식성을 향상시킵니다.

도장 표면처리는 도장 공사의 성공 여부를 결정하는 중요한 단계로, 올바른 처리 방법과 절차를 따르는 것이 중요합니다.

스프레이 도장

2.도장 표면처리 규격

도장 표면처리 규격은 도장 작업의 품질과 내구성을 보장하기 위해 중요합니다. 이 규격은 도장 표면처리의 방법과 정도를 명시하며, 세계적으로 널리 사용되는 규격은 다음과 같습니다:

(1)SSPC (The Society for Protective Coatings): 미국 철강 구조물 도장 협회에서 제정한 규격으로 SP 1부터 SP 14까지 14가지 세부 규격이 있습니다.

(2)SIS (Swedish Standards Institution): 스웨덴 규격협회에서 제정한 규격입니다.

(3)ISO (International Organization for Standardization): 국제 표준화 기구에서 제정한 규격입니다.

(4)NACE (National Association of Corrosion Engineers): 국제 부식 기사협회에서 제정한 규격입니다.

이러한 규격들은 도장 표면처리의 방법과 정도를 명시하며, 도장 작업의 품질과 내구성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

3.비연마제 세정

(1)용제 세정

용제 세정은 유기 용제를 이용한 세정 및 탈지 과정을 말합니다. 예를 들어, 휘발유, 벤졸, 크실론, 트리클론 등을 사용한 세척이 있습니다. 이 과정은 불순물을 제거하고, 표면을 깨끗하게 만들어 도료의 부착력을 높이는 데 중요합니다.
특히 반도체 공정에서는 유기 용제 세정이 중요한 역할을 합니다. 이 과정에서는 유기 용제에 특별한 기능을 가진 첨가물을 사용해 에칭 후 발생하는 폴리머를 제거하는데 사용됩니다. 이러한 첨가물에는 부식 방지제, 폴리머 용해제 등이 포함될 수 있으며, 첨가물의 종류와 조성은 제조사와 용도에 따라 다양합니다.
이렇게 유기 용제를 이용한 세정은 제품의 품질과 성능을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

(2)수공구 세정

수공구 세정은 도장 전에 표면을 깨끗하게 만드는 과정입니다. 이 과정에서는 치핑 햄머, 러스트 햄머, 끌, 스크레이퍼, 나이프, 와이어브러쉬 등의 수공구를 사용하여 표면의 녹, 기름, 먼지 등을 제거합니다. 간혹 사포나 연마지가 사용되기도 합니다.
수공구 세정은 표면의 이물질을 제거하고 도료의 부착력을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 만약 표면에 유지가 다량 존재한다면, 용제 세정이 수공구 세정에 앞서 이루어져야 합니다.
KS M ISO 8504-3:2018은 도장 전 철강 소지 표면처리에 대한 방법을 규정하고 있으며, 이 표준은 수공구 및 전동 공구 세정에 대한 방법을 포함하고 있습니다. 이 표준은 새로운 철강 제품 및 이전에 도장되었고 보수 도장이 필요한 파손 영역을 보여주는 철강 소지에 모두 적용할 수 있습니다.

 

(3)동력공구 세정

동력공구 세정은 동력 공구를 사용하여 금속 표면에 형성된 흑피, 녹, 구 도막, 오물 등을 제거하는 방법입니다. 이 방법은 표면의 이물질을 제거하고 도료의 부착력을 높이는 데 중요합니다. 
동력공구 세정에는 다양한 도구가 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 스크래퍼, 와이어 브러쉬, 샌드 페이퍼, 그라인더 등이 사용될 수 있습니다. 이러한 도구들은 표면의 이물질을 물리적으로 제거하며, 표면에 요철을 형성하여 도료의 부착력을 증가시킵니다.
그러나 동력공구 세정은 단단하게 부착된 흑피나 녹자국 등을 완전히 제거하지 못할 수 있습니다. 따라서 이러한 경우에는 추가적인 세정 방법이 필요할 수 있습니다.

 

(4)산세정

산세정은 금속 표면에 형성된 불순물을 제거하는 화학적 방법입니다. 이 과정에서는 산이나 세척제를 사용하여 표면의 녹, 스케일 등을 제거합니다. 

산세정은 스테인리스강을 생산할 때 산을 이용해 강의 표면에 부착된 부산물을 제거하는 공정으로도 사용됩니다. 이 과정에서는 황산, 염산, 불산, 질산, 인산, 킬레이트제나 유기산 등 다양한 산이 사용될 수 있습니다.

이러한 산세정 과정은 금속 표면의 이물질을 제거하고 도료의 부착력을 높이는 데 중요합니다. 그러나 산세정 후에는 금속 표면이 매우 반응성이 커져서 공기 중에 나오면 바로 녹이 생기게 됩니다. 따라서 이를 방지하기 위해 표면을 둔하게 하는 부동태화(Passivation) 처리가 필요합니다.

 

4.연마제 세정

블라스트 세정은 철재 표면에 형성된 불순물을 제거하는 과정입니다. 이 과정에서는 연마재를 사용하여 표면의 녹, 스케일 등을 제거합니다. 
블라스트 세정에 사용되는 연마재는 깨끗하게 정재된 철재 그리트(GRIT), 철재볼, 철재와이어와 건조된 규사가 적합하며, 후속 도장에 적합한 표면조도를 형성할 수 있는 양질의 연마재를 사용해야 합니다. 
표면조도는 도장사양에 따라 달라질 수 있지만, 특별한 언급이 없다면 표면조도는 25∼75 마이크론이 되도록 처리해야 합니다¹. 이를 위해 적합한 연마재 종류로는 16∼18메쉬(Mesh)의 규사모래, G 80∼G 40 의 철 그리트(Steel grit), S 110∼S 230 의 철 쇼트(Steel shot) 등이 있습니다.

블라스트 처리된 표면은 고압공기 분사나 진공 펌프를 이용하여 블라스팅 후 먼지나 기타 잔여물을 깨끗이 제거해야 합니다. 또한, 블라스트 처리된 표면은 녹이 발생하기 전에 가능한 한 빨리 SHOP PRIMER 또는 PRIMER를 도장해야 하며, 특히 표면처리된 표면은 도장되지 않은 상태에서 하루밤을 넘기지 않아야 합니다.

 

5.표면처리 검사

철재 표면 처리 후에는 다음과 같은 검사가 이루어집니다:

(1)표면처리 등급 확인: 도장 사양서와 일치하는지 확인합니다.
(2)표면조도 측정: 표면조도 측정 게이지를 사용하여 측정합니다. 일반적으로 표면조도는 25㎛~75㎛이 되도록 처리해야 합니다.
(3)블라스트 처리 후 도장 시간 확인: 블라스트 처리된 표면은 녹이 발생하기 전에 가능한 한 빨리 SHOP PRIMER 또는 PRIMER를 도장해야 하며, 특히 표면처리된 표면은 도장되지 않은 상태에서 하루밤을 넘기지 않아야 합니다.
(4)표면 이물질 제거 확인: 블라스트 처리된 표면은 고압공기 분사나 진공 펌프를 이용하여 블라스팅 후 먼지나 기타 잔여물을 깨끗이 제거해야 합니다.

이러한 검사는 도장의 품질과 내구성을 보장하는 데 중요합니다.

 

부분적으로 철재 표면 박리와 녹발생 보수시점과 방법