코팅 장비는 현대 산업 제조 시스템에서 없어서는 안 될 중요한 요소입니다. 자동차, 가전제품, 하드웨어, 조선, 건설 기계, 가구, 철도 운송 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 코팅 장비의 핵심 역할은 가공물 표면에 코팅제를 고르게 도포하여 보호, 미관, 기능성을 갖춘 코팅을 형성하는 것입니다. 코팅 공정은 공기 흐름, 액체, 분말, 화학 반응, 고온 건조, 부식성 물질 등 복잡한 작업 환경을 포함하므로, 코팅 장비 제조에 사용되는 재료는 장기간 안정적인 작동, 고품질 코팅, 그리고 안전한 작업을 보장하기 위해 성능이 우수하고 다양한 환경에 적응할 수 있어야 합니다.
코팅 장비에 적합한 재료를 선택하려면 엔지니어는 다양한 재료의 성능 특성을 완벽하게 이해하고 장비의 작동 환경, 공정 요구 사항 및 경제적 원칙을 종합적으로 고려하여 판단해야 합니다. 코팅 생산 라인 제조업체는 코팅 장비의 기능 구조를 기반으로 일반 부품의 하중 및 재료 요구 사항을 분석하고, 코팅 장비에 적용 가능한 다양한 재료와 그 장단점을 검토하여 재료 선택에 대한 종합적인 전략과 개발 동향을 제시해야 합니다.
I. 코팅 장비의 기본 구조 및 주요 구성 요소
코팅 장비는 일반적으로 전처리 시스템, 코팅 공급 시스템, 분사 장치, 컨베이어 시스템, 건조 장비, 회수 시스템, 환기 및 배기 시스템, 제어 시스템으로 구성됩니다. 구조가 복잡하고 작동 환경이 다양하며, 각 시스템은 서로 다른 기능을 수행하므로 각기 다른 재료가 필요합니다.
전처리 시스템은 고온, 고습 및 강력한 부식성 화학 물질을 사용합니다.
분무 시스템은 고속 기류, 고전압 정전기 및 전기 방전 위험을 수반합니다.
컨베이어 시스템은 가공물의 무게를 견뎌야 하며 장시간 작동해야 합니다.
건조 장비는 고온 가열 및 열팽창 문제를 수반합니다.
환기 시스템에는 부식 방지 및 노화 방지 기능이 있는 배관 및 팬 구조물이 필요합니다.
폐가스 처리 및 코팅 회수 시스템은 가연성, 폭발성 또는 부식성이 매우 강한 가스와 분진을 처리해야 합니다.
따라서 자재 선택은 획일적인 접근 방식이 아닌 각 기능 영역의 특정 작업 조건에 맞춰야 합니다.
II. 코팅 장비 재료 선택의 기본 원칙
각 부품에 사용할 재료를 선택할 때는 다음과 같은 기본 원칙을 따라야 합니다.
1내식성을 우선시하십시오.
코팅 공정에는 산성 및 알칼리성 용액, 유기 용제, 코팅제, 세척제와 같은 부식성 매체가 자주 사용되므로 녹, 천공 및 구조적 손상을 방지하기 위해 재료는 우수한 화학적 부식 저항성을 가져야 합니다.
2고온 저항성 또는 열 안정성
고온 건조실이나 소결로에서 작동하는 부품은 온도 변화 및 열충격에 대처하기 위해 고온 강도, 우수한 열팽창 계수 일치성, 열 노화 저항성을 갖춰야 합니다.
3기계적 강도 및 강성
구조용 베어링 부품, 리프팅 시스템, 트랙 및 컨베이어는 변형 없이 안정적인 작동을 보장하기 위해 충분한 강도와 피로 저항성을 갖춰야 합니다.
4.매끄러운 표면으로 청소가 간편합니다.
코팅 장비는 코팅제, 먼지 및 기타 오염 물질에 의해 오염되기 쉬우므로 재료는 유지 보수를 용이하게 하기 위해 매끄러운 표면, 우수한 접착 저항성 및 쉬운 세척 특성을 가져야 합니다.
5우수한 가공성 및 조립성
재료는 절단, 용접, 굽힘, 스탬핑 또는 기타 기계 가공이 용이해야 하며, 복잡한 장비 구조의 제조 및 조립에 적합해야 합니다.
6내마모성 및 수명
자주 작동하거나 마찰 접촉이 발생하는 부품은 수명을 연장하고 유지 보수 빈도를 줄이기 위해 우수한 내마모성을 가져야 합니다.
7.전기 절연 또는 전도율 요구 사항
정전기 분무 장비의 경우 재료는 우수한 전기 절연성을 가져야 하며, 접지 보호 장치는 우수한 전기 전도성을 가진 재료를 필요로 합니다.
III. 코팅 장비의 주요 구성 요소에 대한 재료 선정 분석
1. 전처리 시스템 (탈지, 녹 제거, 인산염 처리 등)
전처리 시스템은 종종 고온의 산성 또는 알칼리성 액체를 사용하여 가공물 표면을 화학적으로 처리해야 합니다. 이러한 환경은 부식성이 매우 강하기 때문에 재료 선택이 특히 중요합니다.
재료 추천:
스테인리스강 304/316: 산성 및 알칼리성 저항성과 내식성이 우수하여 탱크 및 파이프의 인산염 처리 및 탈지 처리에 일반적으로 사용됩니다.
플라스틱 라이닝 강판(PP, PVC, PE 등): 고산성 환경에 적합하며, 비교적 저렴하고 내식성이 뛰어납니다. 티타늄 합금 또는 FRP: 고부식성 및 고온 환경에서 우수한 성능을 발휘하지만 가격이 더 높습니다.
2. 분무 시스템 (자동 분무기, 분무 부스)
분무 장비의 핵심은 코팅을 미세하게 분무하고, 흐름을 제어하며, 페인트가 뭉치거나 정전기 방전이 발생하는 위험을 방지하는 것입니다.
재료 추천:
알루미늄 합금 또는 스테인리스강: 스프레이 건 하우징 및 내부 채널에 사용되며, 우수한 내식성과 경량성을 제공합니다.
엔지니어링 플라스틱(예: POM, PTFE): 페인트 뭉침 및 막힘을 방지하기 위해 유동 부품 코팅에 사용됩니다. 정전기 방지 복합 재료: 스파크 및 폭발로 이어질 수 있는 정전기 축적을 방지하기 위해 스프레이 부스 벽에 사용됩니다.
3. 컨베이어 시스템(트랙, 행잉 시스템, 체인) 코팅 라인에서는 무거운 하중을 견디고 장시간 작동하는 체인 컨베이어 또는 지면 롤러 컨베이어를 사용하는 경우가 많습니다.
재료 추천:
합금강 또는 열처리강: 높은 강도와 뛰어난 내마모성을 지닌 스프로킷, 체인 및 트랙에 사용됩니다.
저합금 내마모강: 회전 트랙이나 경사 구간과 같이 마모가 심한 부위에 적합합니다.
고강도 엔지니어링 플라스틱 슬라이더: 마찰 감소 및 완충 시스템에 사용되어 소음을 줄이고 작동을 원활하게 합니다.
4. 건조 장비(열풍로, 건조 상자) 건조 구역은 150°C~300°C 또는 그 이상의 온도에서 연속적으로 가동되어야 하며, 금속의 열 안정성에 대한 높은 요구 사항이 있습니다.
재질 추천: 내열성 스테인리스강(예: 310S)
고온에서도 변형이나 산화 없이 견딜 수 있습니다.
탄소강 + 고온 코팅: 중저온 건조 터널에 적합하며, 비용 효율적이지만 수명은 다소 짧습니다.
내화 섬유 단열층: 내부 벽 단열재로 사용되어 열 손실을 줄이고 에너지 효율을 향상시킵니다.
5. 환기 및 배기 시스템
공기 흐름을 제어하고, 독성 및 유해 물질의 확산을 방지하며, 깨끗한 작업장과 작업자 안전을 확보하는 데 사용됩니다.
재료 추천:
PVC 또는 PP 덕트: 산성 및 알칼리성 가스 부식에 강하며, 산성 미스트 및 알칼리성 미스트 배출에 일반적으로 사용됩니다.
스테인리스강 덕트: 고온 가스 또는 페인트 용제를 함유한 가스를 이송하는 데 사용됩니다.
유리섬유 팬 임펠러: 가볍고 내식성이 뛰어나며 화학 코팅 환경에 적합합니다.
6. 회수 및 폐가스 처리 장치
분말 코팅 및 용제 기반 코팅 공정 중에는 분진과 휘발성 유기 화합물(VOC)이 발생하므로 이를 회수 및 정제해야 합니다.
재료 추천:
탄소강(스프레이 코팅 및 부식 방지 코팅): 회수 용기 및 집진실에 사용되며 비용 효율적입니다. 스테인리스강 필터 하우징: 고농도 용제 및 심각한 유기 부식 환경에 적합합니다.
활성탄 저장통 및 촉매 연소 장치: 고온 반응을 수반하며 고온에 내성이 있는 금속 또는 세라믹이 필요합니다.
IV. 재료 선택 시 환경 및 안전 요소
도장 작업장은 다음과 같은 위험에 직면하는 경우가 많습니다.
유기 용매의 가연성 및 폭발성: 해당 재료는 정전기 방지 및 스파크 방지 특성을 가져야 하며, 신뢰할 수 있는 접지 연결이 필요합니다.
분진 폭발 위험: 특히 밀폐된 공간에서는 분진이 축적되거나 발화하기 쉬운 물질을 피하십시오.
엄격한 VOC 배출 관리: 자재 선택 시 환경 지속가능성을 고려하고 2차 오염을 방지해야 합니다.
높은 습도 또는 부식성 가스 환경: 산화 방지, 부식 방지 및 내후성 소재를 사용하여 장비 유지보수 빈도를 줄이십시오.
코팅 생산 라인 제조업체는 설계 시 잦은 교체와 안전 위험을 방지하기 위해 재료 선택, 구조 설계, 안전 기준 및 작동 조건을 종합적으로 고려해야 합니다.
V. 재료 선택 시 경제적 및 유지보수 고려 사항
코팅 장비 제조에서 모든 부품에 고가의 고성능 소재가 필요한 것은 아닙니다. 합리적인 소재 배합 구성은 비용을 절감하고 성능을 확보하는 데 핵심적인 요소입니다.
중요하지 않은 부분에는 비용 효율적인 탄소강이나 일반 플라스틱을 선택할 수 있습니다.
부식성이 매우 강하거나 고온인 환경에서는 부식 방지 및 고온 내성이 뛰어난 신뢰할 수 있는 재료를 사용해야 합니다.
자주 마모되는 부품의 경우, 교체 가능한 내마모성 부품을 사용하여 유지보수 효율을 높일 수 있습니다.
표면 처리 기술(예: 스프레이, 부식 방지 코팅, 전기 도금, 산화 처리 등)은 일반 재료의 성능을 크게 향상시키고 일부 고가의 원자재를 대체할 수 있습니다.
VI. 미래 발전 동향 및 소재 혁신 방향
산업 자동화, 환경 규제 및 지속 가능한 제조의 발전으로 인해 코팅 장비용 재료 선택은 새로운 과제에 직면하고 있습니다.
친환경 소재
새로운 저휘발성유기화합물(VOC) 배출, 재활용 가능, 무독성 금속 및 비금속이 주류가 될 것입니다.
고성능 복합 재료
유리섬유 강화 플라스틱, 탄소 섬유 복합재 등을 사용하면 경량화, 내식성 및 구조적 강도가 시너지 효과를 내며 향상됩니다.
스마트 소재 응용 분야
“스마트 소재”온도 감지, 전기 유도 및 자가 복구 기능을 갖춘 기술이 코팅 장비에 점차 적용되어 자동화 수준과 고장 예측 능력이 향상될 것입니다.
코팅 기술 및 표면 엔지니어링 최적화
레이저 클래딩, 플라즈마 스프레이 등의 기술은 일반 재료의 표면 성능을 향상시켜 재료 비용을 절감하고 수명을 연장할 것입니다.
게시 시간: 2025년 9월 15일
