분체 도장 핀홀과 아웃개싱: 원인과 해결책
빠른 답변: 분체 도장의 핀홀은 경화 중 가스, 수분 또는 휘발성 잔류물이 도막을 통해 빠져나가면서 남는 작은 열린 기공입니다. 다공성 주물, 용융 아연 도금 강재, 용접부의 산화물, 갇힌 린스 물이 일반적인 원인입니다. 표준 해결책은 경화 온도보다 높은 온도에서의 예비 베이킹입니다: 미국 아연도금협회(American Galvanizers Association)는 경화 오븐보다 약 65 °F 높은 온도에서 약 1시간을 제시하며, 분체도장협회(Powder Coating Institute) 기사는 베이킹 온도보다 20-30 °F 높은 온도를 제시합니다. 도막 두께를 4.0-5.0 mils 이하로 유지하고, 아웃개싱 완화(OGF) 분체를 사용하며, 더 낮은 온도에서 더 오래 경화하는 것으로 해결이 완성됩니다.
중국 창저우에 위치한 분체 및 액체 스프레이 코팅 라인 제조사인 MUSI Technology는 부품 질량, 단면 두께, 라인 속도에 맞춰 건조 오븐, 예비 베이킹 구역, 경화 오븐을 설계하여 주물과 아연 도금 부품이 분체 도포 전에 금속 온도에 도달하고 도막이 겔화되기 전에 흐르도록 합니다.

분체 도장에서 핀홀과 아웃개싱은 어떻게 보입니까?
핀홀은 경화된 도막에 생긴 아주 작은 열린 기공이며, 아웃개싱은 경화 중 가스나 증기가 용융된 분체를 통해 부품 밖으로 밀려나면서 나타나는 핀홀, 기포 또는 작게 터진 블리스터로 보입니다. 이 결함은 동일한 주물, 용접 구역 또는 아연 도금 면에서 반복되며, 터지지 않은 분체 도장 기포도 같은 메커니즘입니다. 다른 결함은 다음을 참조하십시오 분체 도장 결함 개요.
두 가지 유사 결함을 배제해야 합니다. 수분 또는 오일 블리스터는 이음새, 겹침부, 산세 처리된 판재를 따라 생기며 그 아래 금속은 건전합니다. 크레이터와 피시아이는 실리콘이나 오일 오염에 의해 무작위로 퍼진 둥근 함몰이며, 가스에 의한 것이 아닙니다.
주물과 아연 도금 강재의 분체 도장에서 핀홀은 무엇 때문에 발생합니까?
분체 도장의 핀홀은 분체가 겔화되기 시작한 후 기재에서 빠져나오는 가스, 수분 또는 휘발성 잔류물에서 발생합니다. 주물은 주입 중에 형성된 다공성 내부에 공기와 가스를 보유합니다. 용융 아연 도금 강재는 산화아연 층과 외부 아연의 틈새에 수분과 공기를 보유합니다. 주물 및 아연 도금 제품의 분체 도장 블리스터는 기재에서 시작됩니다.
| 기재 재료 | 가스가 발생하는 이유 | 권장 작업 |
|---|---|---|
| 알루미늄 및 아연 다이캐스팅 | 치밀한 표피 아래의 가스 주머니; 트리밍, 샌딩 또는 연마로 열림 | 경화 온도 이상에서 예비 베이킹, 따뜻할 때 도장, 아웃개싱 허용(OGF) 분체 또는 프라이머, 진공 함침 |
| 사형 및 철 주물 | 개방 기공은 공기, 수분 및 공정 화학 물질을 보유합니다 | 예비 베이킹 후 냉각 시 블라스팅하고, 매체를 불어내고, OGF 프라이머를 도포하십시오 |
| 열간 아연 도금 강 | 산화 아연과 수산화물이 수분을 포집하며, 담금질 물과 스팽글도 추가됩니다 | 아연 도금업체에 분체 도장이 이어질 것임을 알리고, 스위프 블라스트 또는 인산염 처리, 예비 베이킹, 신속한 도장을 하십시오 |
| 용접, 레이저 절단 또는 열간 압연 강 | 표면에 산화 스케일과 오일이 남아 있습니다 | 전처리 전에 기계적으로 블라스트 또는 산화물을 제거하고, 건조 온도를 높이십시오 |
| MDF | 가열 시 보드 수분 및 유리 포름알데히드 방출 | 보드 수분을 4-8 %로 유지하고, 분사 전 예열하며, 저온 경화 분말을 사용하십시오 |
일반 강재에서 어떤 공정 결함이 분말 코팅 기포를 유발합니까?
비다공성 강재에서 분말 코팅 기포와 핀홀은 다음 공정을 가리킵니다: 전처리에서 물이나 오일이 이월됨, 도막이 너무 두껍게 형성됨, 경화 승온이 너무 빠름, 호퍼에 비호환 분말이 혼입됨, 또는 압축 공기가 습함.
| 결함 증상 | 가능한 원인 | 확인할 사항 | 해결책 |
|---|---|---|---|
| 두꺼운 부위와 가장자리에만 핀홀 발생 | 가스가 빠져나가기에 도막이 너무 두꺼움 | 파우더 데이터 시트에 따른 도막 두께 게이지 | 파우더 토출량을 줄이고, 도막을 5.0 mils(약 127 µm) 이하, 가능하면 4.0 mils(약 100 µm) 이하로 유지하십시오 |
| 이음새와 겹침부를 따라 발생하는 블리스터 | 최종 린스 후 갇힌 물 | 부품을 건조 공정에 두 번 통과시키십시오 | 블로우오프 증가, 건조 시간 연장 또는 온도 상승, 부품에 배수 구멍 추가 |
| 산세 및 유처리 강판에 발생하는 크레이터 모양 블리스터 | 표면에 잔류한 오일 | 결함 아래 금속이 깨끗하고 접착력이 양호함 | 더 뜨거운 건조 사이클을 시험하거나 표면을 블라스팅하십시오 |
| 분말 교체 후 모든 부품에 핀홀 발생 | 호환되지 않는 분말 혼합 | 깨끗한 박스 유닛에서 버진 분말을 분사하십시오 | 호스, 펌프, 호퍼 및 부스를 청소하고 분말을 분리하십시오 |
| 주조 또는 아연 도금 배치를 따라가는 핀홀 | 기재 아웃개싱 | 랙 하나를 예비 베이킹하고 비교하십시오 | 아래와 같이 예비 베이킹 또는 OGF 분말 |
| 부드럽고 뭉치는 분말로 인한 미세 기공 | 분말 또는 유동화 공기 중의 수분 | 부스의 노점; 분말 보관 조건 | 에어 드라이어를 정비하고 분말을 밀봉하여 건조하게 보관하십시오 |
가스 방출을 어떻게 멈추나요: 예비 베이킹, OGF 분말 또는 더 얇은 도막?
경화 온도 이상으로 부품을 예비 베이킹하는 것이 분말 코팅의 가스 방출에 대한 첫 번째 해결책이며, OGF 분말, 더 얇은 도막, 더 완만한 경화가 이를 보조합니다. 오븐 공기가 아니라 부품 금속이 온도에 도달해야 하며, 차가운 부품은 공기와 수분을 다시 흡수할 수 있으므로 부품이 주변 온도로 돌아가기 전에 분말을 도포해야 합니다. 일부 다이캐스팅에서는 더 긴 예비 베이킹으로 구멍이 더 커진 사례가 있으므로 먼저 랙 시험을 실시하십시오.
| 데이터 출처 | 게시된 대로의 예비 베이킹 지침 |
|---|---|
| 미국 아연도금협회 (아연도금 강재) | 경화 오븐보다 약 65 °F (약 36 °C) 높은 오븐에서 약 1시간; 인산염 처리 아연의 경우 535 °F (약 280 °C)를 초과하지 않음; 이후 가능한 한 빨리 코팅할 것 |
| 분체도장협회 기사 | 권장 베이킹 온도보다 20-30 °F (약 11-17 °C) 높게; ASTM D7803 참조 |
| TIGER Coatings (일반) | 데이터 시트에 명시된 부품 금속 온도보다 최소 20 °C 높게; 부품이 실온에 도달하기 전에 코팅할 것 |
| TIGER Coatings (주철) | 400-420°F(204-216°C), 450°F(232°C) 이하, 단면에 따라 45-50분 |
| Products Finishing (알루미늄 사형 주조) | 경화 온도 이상에서 경화 사이클과 동일한 시간 또는 그 이상 |
| PCI Magazine (MDF) | 분체 도장 전 100-130°C에서 5-15분 |
OGF 또는 탈기 등급 분체에는 필름이 닫히기 전에 가스가 빠져나갈 수 있도록 융합을 지연시키는 첨가제가 포함되어 있습니다. 이들은 프라이머, 탑코트 및 드라이 블렌드 첨가제로 판매되며 색상 범위는 제한적입니다. 예를 들어 375-400°F(190-204°C) 대신 325°F(약 163°C)와 같이 더 낮은 경화 온도가 부분적인 해결책이며, American Galvanizers Association도 마찬가지로 더 낮은 오븐 온도와 더 긴 경화 시간을 선호합니다.
어떤 오븐, 건조 및 압축 공기 설정이 핀홀을 제어합니까?
네 가지 장비가 핀홀을 제어합니다: 건조 오븐, 예비 베이크 존, 경화 오븐의 승온 램프 및 압축 공기 건조기입니다. 건조 오븐은 시트 표면뿐만 아니라 이음새와 두꺼운 부분을 온도까지 올려야 합니다. 예비 베이크 존은 라인 속도에서 무거운 주물이 금속 온도에 도달할 수 있을 만큼 충분한 길이가 필요합니다. 경화 오븐은 분체가 겔화되기 전에 흐를 수 있도록 해야 하며, 이는 부품에 기록된 온도 프로파일로 확인합니다. 유동화 및 이송 공기는 건조하고 오일이 없어야 합니다. 총기 제조업체는 자체 한계를 공개하며, 아래에 두 가지 ISO 8573-1 등급과 함께 표시되어 있습니다.
| 참조 소스 | 수분 한계 | 오일 한계 |
|---|---|---|
| Gema OptiFlex Pro 수동 장치 | 수증기 최대 1.3 g/m³ | 오일 증기 최대 0.1 mg/m³ |
| Nordson Encore HD 수동 시스템 | 이슬점 10 °C 미만 | 여기에 사용된 데이터에는 명시되지 않음 |
| ISO 8573-1 class 2 | -40 °C 압력 이슬점 | 0.1 mg/m³ 총 오일 |
| ISO 8573-1 class 4 | +3 °C 압력 이슬점 | 5 mg/m³ 총 오일 |
오븐 버너용 Riello, Weishaupt, Maxon, 오븐 온도 프로파일링용 Datapaq(Fluke Process Instruments), 압축 공기 건조기 및 필터용 Atlas Copco, Kaeser, Parker domnick hunter 등 국제 브랜드의 핵심 부품을 사용할 수 있습니다(고객 사양에 따라 구성 가능). 오븐 가열 옵션은 다음에서 비교됩니다: 경화로 가이드, 그리고 전처리 비교에서의 전처리 비교.
핀홀은 어떤 순서로 진단해야 합니까?
가장 저렴한 테스트부터 가장 비싼 테스트 순으로 진행하십시오: 도막 두께, 그다음 수분, 그다음 분말, 그다음 기재.
| 공정 단계 | 테스트 방법 | 결함이 사라지면 |
|---|---|---|
| 1 | 결함 부위와 정상 부위의 도막 두께를 측정하십시오 | 필름 두께가 원인이었음; 건 출력을 재설정하세요 |
| 2 | 의심되는 부품 옆에 깨끗하고 비다공성인 강판을 코팅하세요 | 패널이 깨끗함: 기재에서 가스가 발생함. 패널에 결함 있음: 3단계로 이동 |
| 3 | 부품을 두 번 건조 공정에 통과시키고 이음새를 불어내세요 | 전처리 수분이 갇힘 |
| 4 | 재생 분말을 우회한 상태에서 신규 분말을 분사하세요 | 오염되었거나 습한 재생 분말, 또는 혼합된 분말 |
| 5 | 노점을 확인하고 부스의 필터를 배수하세요 | 습하거나 유성인 압축 공기 |
| 6 | 경화 온도보다 한 랙 위에서 예비 베이킹하고 따뜻할 때 코팅하십시오 | 기재 아웃게싱; 예비 베이킹 또는 OGF 분말을 추가하십시오 |
FAQ
왜 핀홀이 주철 또는 아연 도금 부품에서만 나타나고 강판에서는 나타나지 않습니까? 주물과 용융 아연 도금 코팅은 다공성 및 산화물 층에 공기, 수분 및 가스를 보유하고 있으며, 그 가스는 경화 오븐에서 용융된 분말을 통해 팽창합니다. 강판에는 그러한 저장소가 없으므로 주물이나 아연 도금 작업에만 국한된 핀홀은 분말이 아니라 기재를 가리킵니다.
아연 도금 강철의 예비 베이킹은 얼마나 뜨겁고 얼마나 오래 해야 합니까? 미국 아연 도금 협회(American Galvanizers Association)는 경화 오븐보다 약 65 °F 더 뜨거운 예비 베이킹 오븐에서 약 1시간 동안 유지하며, 아연이 인산염 처리된 경우 535 °F 이하로 유지하고, 아연이 재산화되지 않도록 가능한 한 빨리 분말을 도포한다고 설명합니다.
필름 두께만으로 핀홀이 발생할 수 있습니까? 예. 가스가 빠져나가기 전에 두꺼운 필름이 표면을 덮어 버립니다. Powder Coating Institute의 기사에서는 필름 두께를 5.0mil 미만, 가능하면 4.0mil 미만으로 유지하라고 권고하며, 분체 제조사들은 블리스터와 핀홀의 원인 중 하나로 높은 도막 두께를 꼽습니다. 분체 데이터 시트에 작업 범위가 나와 있습니다.
OGF 분체를 사용하면 예비 베이킹(pre-bake)이 필요 없어지나요? 항상 그렇지는 않습니다. 가스 배출을 허용하는(outgassing-forgiving) 분체는 가스가 빠져나갈 시간을 더 주므로, 기공이 경미한 부품에는 충분합니다. 기공이 심한 주물과 두꺼운 용융아연도금 부위는 일반적으로 여전히 예비 베이킹이 필요하며, 탑코트 아래에 탈가스 프라이머를 시공하는 것이 일반적인 조합입니다.
MUSI Technology가 적합한 곳
MUSI Technology는 건조 오븐, 선택 사양인 예비 베이킹 존, 경화 오븐이 컨베이어 위의 가장 무거운 부품에 맞춰 함께 설계되는 완전한 분체 라인을 구축합니다. 라인 레이아웃은 다음에 설명되어 있습니다: 분체 도장 라인 가이드; 주물 또는 용융아연도금 부품 도면을 다음을 통해 보내주시면 문의 페이지 오븐 제안을 받으실 수 있습니다.
MUSI Technology 기술 이사 Lin Cong 제공
부품 크기, 처리량 및 코팅 유형을 보내주시면 엔지니어가 영업일 기준 1일 이내에 레이아웃과 예산을 회신해 드립니다. MUSI Technology에 문의하세요 또는 찾아보기 당사의 장비 범위.
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