자동차, 가전제품, 항공우주, 계측기 등 제조 산업에서 도장은 단순히 제품의 외관을 아름답게 하는 것뿐만 아니라 부식과 마모로부터 필수적인 보호 기능을 제공하는 것입니다. 코팅의 품질은 분사 환경의 청결도에 크게 좌우됩니다. 아주 작은 먼지 입자라도 움푹 들어간 곳이나 크레이터와 같은 표면 결함을 유발하여 재작업이나 부품 폐기로 이어질 수 있으며, 이는 비용을 크게 증가시키고 생산 효율을 저하시킵니다. 따라서 안정적이고 먼지 없는 분사 환경을 확보하고 유지하는 것은 현대 도장 라인 설계의 핵심 목표입니다. 이는 단일 장비만으로는 달성할 수 없습니다. 공간 계획, 공기 조절, 자재 관리, 인력 및 자재 흐름 제어를 아우르는 포괄적인 청정 엔지니어링 시스템입니다.
I. 물리적 격리와 공간적 배치: 깨끗한 환경의 틀
먼지 없는 환경의 기본 원칙은 "격리"입니다. 즉, 분무 구역을 외부 및 기타 먼지 발생 구역으로부터 엄격하게 분리하는 것입니다.
독립형 밀폐형 분무 부스의 구성:
분무 작업은 특별히 설계된 밀폐형 분무 부스 내에서 수행해야 합니다. 부스 벽은 일반적으로 컬러 강판, 스테인리스 강판, 유리 섬유 패널과 같이 매끄럽고 먼지가 없으며 청소가 쉬운 재질로 제작됩니다. 모든 연결 부위는 밀폐된 공간을 형성하도록 적절히 밀봉하여 오염된 공기의 무단 유입을 방지해야 합니다.
적절한 구역 지정 및 압력 차이 제어:
전체 도장 작업장은 일반적으로 다음을 포함하여 다양한 청결 구역으로 구분되어야 합니다.
일반 구역(예: 준비 구역)
깨끗한 구역(예: 평준화 구역)
핵심 무진구역(스프레이부스 내부)
이러한 구역은 에어샤워, 패스박스 또는 완충실을 통해 연결됩니다.
핵심 비밀 - 압력 기울기:
효과적인 기류 방향을 달성하려면 안정적인 압력 기울기가 확립되어야 합니다.
분무부스 내부 > 수평 조정 구역 > 준비 구역 > 외부 작업장.
흡입 공기량을 환수 공기량보다 높게 유지함으로써, 청정 구역은 양압 상태로 유지됩니다. 따라서 도어가 열리면 청정 공기가 고압 구역에서 저압 구역으로 흐르게 되어 먼지가 많은 공기가 청정 구역으로 역류하는 것을 효과적으로 방지합니다.
II. 공기 정화 및 공기 흐름 구성: 청결의 생명선
깨끗한 공기는 먼지 없는 환경의 생명선이며, 깨끗한 공기를 처리하고 분배하는 방식이 청결 수준을 결정합니다.
3단계 여과 시스템:
1차 필터: 공기 처리 장치에 들어오는 신선한 공기와 복귀 공기를 처리하여 꽃가루, 먼지, 곤충 등 ≥5μm 입자를 차단하고 중간 필터와 HVAC 구성 요소를 보호합니다.
중간 필터: 일반적으로 공기 처리 장치 내부에 설치되며 1~5μm 크기의 입자를 포집하여 최종 필터의 부하를 더욱 줄입니다.
고효율(HEPA) 또는 초저투과율(ULPA) 필터: 먼지 없는 환경을 조성하는 핵심 요소입니다. 공기는 분무 부스로 유입되기 전에 부스 상단에 위치한 HEPA/ULPA 필터를 통과합니다. 이 필터의 여과 효율은 99.99%(0.3μm 입자 기준) 이상으로, 코팅 품질에 영향을 미치는 거의 모든 먼지, 박테리아, 페인트 미스트 잔여물을 효과적으로 제거합니다.
과학적 공기 흐름 조직:
수직 층류(측면 또는 바닥 복귀가 있는 하향 공급):
이 방법이 가장 이상적이고 널리 사용됩니다. HEPA/ULPA 필터를 통해 여과된 깨끗한 공기는 스프레이 부스 전체에 피스톤처럼 균일하고 수직으로 흐릅니다. 이 기류는 페인트 미스트와 먼지를 빠르게 아래로 밀어내 바닥 그릴이나 하단 리턴 덕트를 통해 배출합니다. 이러한 "상하" 변위 흐름은 작업물에 쌓이는 먼지를 최소화합니다.
수평 층류:
특정 특수 공정에 사용되며, 한쪽 벽에서 깨끗한 공기를 공급하고 반대쪽 벽에서 배출합니다. 작업물은 자체 그림자 형성 및 오염을 방지하기 위해 공기 흐름의 상류에 배치해야 합니다.
일정한 온도 및 습도 제어:
분무 환경의 온도와 습도는 도료 증발 및 레벨링에 매우 중요합니다. 공기 조절 시스템은 온도(일반적으로 23±2°C)와 상대 습도(일반적으로 60%±5%)를 일정하게 유지해야 합니다. 이를 통해 코팅 품질을 보장하고 결로 현상이나 정전기로 인한 먼지 부착을 방지할 수 있습니다.
III. 페인트 미스트 처리 및 내부 청결: 내부 오염원 제거
깨끗한 공기가 공급되더라도 분무 과정 자체에서 오염 물질이 발생하므로 즉시 제거해야 합니다.
페인트 미스트 처리 시스템:
워터커튼/워터보텍스 시스템:
분무 중, 과도하게 분사된 페인트 미스트는 부스 하단으로 유입됩니다. 흐르는 물은 커튼이나 소용돌이를 형성하여 페인트 미스트 입자를 포집하고 응축시킨 후, 순환 물 시스템을 통해 배출됩니다. 이 시스템은 페인트 미스트를 처리할 뿐만 아니라 예비 공기 정화 기능도 제공합니다.
건식 페인트 미스트 분리 시스템:
석회석 분말이나 종이 필터를 사용하여 페인트 미스트를 직접 흡착하고 포집하는 친환경적인 방식입니다. 안정적인 공기 저항을 제공하고, 물이나 화학 약품이 필요하지 않으며, 유지 관리가 간편하고, 더욱 안정적인 공기 흐름을 제공하여 신규 생산 라인에서 널리 사용되는 방식입니다.
IV. 인력, 자재 및 설비 관리: 동적 오염원 제어
사람은 오염의 원인이고, 재료는 잠재적으로 먼지를 운반하는 존재입니다.
엄격한 인사 절차:
가운과 에어샤워:
무진구에 진입하는 모든 인원은 전신 클린룸 슈트, 모자, 마스크, 장갑, 그리고 전용 신발을 착용하는 엄격한 방호 절차를 따라야 합니다. 그런 다음, 고속 청정 공기가 신체에 붙은 먼지를 제거하는 에어샤워실을 통과해야 합니다.
행동 규칙:
실내에서는 뛰거나 큰 소리로 대화하는 것이 엄격히 금지되어 있습니다. 이동을 최소화하고, 불필요한 물건을 반입하지 마십시오.
재료 세척 및 이송:
도장할 모든 부품은 부스에 들어가기 전에 준비 구역에서 세척, 탈지, 인산염 처리, 건조 등의 사전 처리를 거쳐 표면에 기름, 녹, 먼지가 없는지 확인해야 합니다.
문이 열릴 때 먼지가 들어오는 것을 방지하기 위해 전용 패스 박스나 자재 에어 샤워를 통해 자재를 옮겨야 합니다.
지그 및 고정 장치 최적화:
도장 라인에 사용되는 고정 장치는 먼지가 쌓이지 않도록 설계하고 정기적으로 청소해야 합니다. 재료는 내마모성, 방청성, 탈락 방지 기능을 갖춰야 합니다.
V. 지속적인 모니터링 및 유지 관리: 시스템 안정성 보장
먼지 없는 환경은 성능을 유지하기 위해 지속적인 모니터링과 유지관리가 필요한 역동적인 시스템입니다.
환경 매개변수 모니터링:
입자 계수기를 정기적으로 사용하여 다양한 크기의 공기 중 입자 농도를 측정하고 청정도 등급(예: ISO 5등급)을 확인해야 합니다. 온도, 습도, 압력 센서는 실시간 모니터링 및 경보 기능을 제공해야 합니다.
예방 유지 관리 시스템:
필터 교체: 1차 및 중간 필터에 대한 정기적인 청소/교체 일정을 수립하고, 값비싼 HEPA 필터는 압력 차이 측정값이나 정기 검사에 따라 교체합니다.
청소: 전용 클린룸 도구를 사용하여 벽, 바닥, 장비 표면을 매일, 매주, 매월 청소합니다.
결론:
페인트 생산 라인에서 무진동 분무 환경을 구축하는 것은 건축, 공기역학, 재료 과학, 그리고 관리가 통합된 학제적 기술 노력입니다. 거시적 설계(물리적 격리)부터 미시적 정화(HEPA 필터), 정적 제어(차압)부터 동적 관리(인력, 자재, 그리고 내부 페인트 미스트)까지 다차원적인 방어 시스템을 형성합니다. 한 가지 요소라도 소홀히 하면 전체 시스템이 손상될 수 있습니다. 따라서 기업은 "클린 시스템 엔지니어링"이라는 개념을 확립하고, 신중한 설계, 엄격한 시공, 그리고 과학적 유지 관리를 통해 안정적이고 신뢰할 수 있는 무진동 분무 공간을 구축하여 흠잡을 데 없는 고품질 코팅 제품 생산을 위한 견고한 기반을 마련해야 합니다.
게시 시간: 2025년 11월 3일
