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용접 품질에 영향을 미치는 주요 요인
용접 후, 용접 이음매의 원래 보호 주석 층은 완전히 제거되어 기본 철만 남습니다.
따라서 철과 내용물의 접촉으로 인한 부식을 방지하고 부식으로 인한 변색을 피하기 위해 고분자 유기 코팅으로 덮어야 합니다.
1. 코팅의 종류
보수용 코팅은 액상 코팅과 분체 코팅으로 나눌 수 있습니다. 각 유형은 성분, 도포 방식 및 경화 공정의 차이로 인해 고유한 특성을 갖습니다.
1. 액체 코팅
여기에는 에폭시 페놀, 아크릴, 폴리에스터, 오르가노졸, 안료 코팅 등이 있으며, 대부분 식품 및 음료 캔의 용접 이음새 수리에 적합합니다.
▶ 에폭시 페놀 코팅: 미세 기공이 적고 내화학성 및 살균성이 우수하지만, 높은 베이킹 열이 필요합니다. 베이킹이 부족하면 경화가 불완전해져 살균 후 코팅이 백화되어 성능과 식품 안전에 영향을 미칩니다. 과도한 베이킹은 유연성과 접착력을 저하시켜 코팅이 부서지기 쉽고 갈라지기 쉽습니다.
▶ 아크릴 및 폴리에스터 코팅: 뛰어난 접착력, 유연성, 내화학성 및 내멸균성을 제공합니다. 그러나 아크릴 코팅은 식품 색소를 흡수할 수 있으며 황화물 부식에 대한 저항성이 제한적입니다.
▶ 오가노졸 코팅: 고형분 함량이 높아 용접 이음매에 기포 없이 두꺼운 코팅을 형성하며, 유연성과 가공성이 뛰어납니다. 다른 코팅보다 베이킹 열이 적게 필요하지만, 침투 저항성이 낮고 황화물 부식에 취약하여 황 함유 식품에는 적합하지 않습니다.
▶ 안료 코팅: 일반적으로 유기졸, 에폭시 또는 폴리에스터 코팅에 이산화티타늄이나 알루미늄 분말을 첨가하여 필름 아래의 부식 반점을 가리는 방식으로 만들어지며, 런천미트와 같은 캔의 용접 이음새를 수리하는 데 적합합니다.
2. 분말 코팅
분체 도료는 두껍고 완벽한 도막을 형성하여 용접 이음매를 최상의 보호막으로 보호합니다. 가공 중 용제 배출이 없어 환경 오염을 줄이며, 높은 내식성이 요구되는 식품 및 음료 캔에 널리 사용됩니다. 분체 도료는 열가소성 및 열경화성으로 구분됩니다.
▶ 열가소성 코팅: 주로 폴리에스터 분말, 이산화티타늄, 황산바륨 등으로 구성됩니다. 필름 형성은 간단한 용융 공정이므로, 캔 전체에 분사 후 베이킹하는 동안 온도가 분말 코팅의 녹는점에 도달하면 보수용 코팅이 다시 용융되어 형성됩니다. 이 코팅은 매우 유연하고 다양한 기계적 가공을 견뎌내지만, 열경화성 코팅보다 내화학성이 낮아 식용 색소를 쉽게 흡수합니다. 베이스 코팅과의 접착력이 용접 이음매보다 낮아 다리와 같은 아치 모양을 형성합니다.
▶ 열경화성 코팅: 주로 에폭시/폴리에스테르로 구성되며, 가열 후 중합을 통해 고분자 화합물로 경화되어 열가소성 코팅보다 얇은 필름을 형성하며, 내화학성은 우수하지만 가공성은 떨어집니다.
보수용 코팅은 액상 코팅과 분체 코팅으로 나눌 수 있습니다. 각 유형은 성분, 도포 방식 및 경화 공정의 차이로 인해 고유한 특성을 갖습니다.
1. 액체 코팅
여기에는 에폭시 페놀, 아크릴, 폴리에스터, 오르가노졸, 안료 코팅 등이 있으며, 대부분 식품 및 음료 캔의 용접 이음새 수리에 적합합니다.
▶ 에폭시 페놀 코팅: 미세 기공이 적고 내화학성 및 살균성이 우수하지만, 높은 베이킹 열이 필요합니다. 베이킹이 부족하면 경화가 불완전해져 살균 후 코팅이 백화되어 성능과 식품 안전에 영향을 미칩니다. 과도한 베이킹은 유연성과 접착력을 저하시켜 코팅이 부서지기 쉽고 갈라지기 쉽습니다.
▶ 아크릴 및 폴리에스터 코팅: 뛰어난 접착력, 유연성, 내화학성 및 내멸균성을 제공합니다. 그러나 아크릴 코팅은 식품 색소를 흡수할 수 있으며 황화물 부식에 대한 저항성이 제한적입니다.
▶ 오가노졸 코팅: 고형분 함량이 높아 용접 이음매에 기포 없이 두꺼운 코팅을 형성하며, 유연성과 가공성이 뛰어납니다. 다른 코팅보다 베이킹 열이 적게 필요하지만, 침투 저항성이 낮고 황화물 부식에 취약하여 황 함유 식품에는 적합하지 않습니다.
▶ 안료 코팅: 일반적으로 유기졸, 에폭시 또는 폴리에스터 코팅에 이산화티타늄이나 알루미늄 분말을 첨가하여 필름 아래의 부식 반점을 가리는 방식으로 만들어지며, 런천미트와 같은 캔의 용접 이음새를 수리하는 데 적합합니다.
2. 분말 코팅
분체 도료는 두껍고 완벽한 도막을 형성하여 용접 이음매를 최상의 보호막으로 보호합니다. 가공 중 용제 배출이 없어 환경 오염을 줄이며, 높은 내식성이 요구되는 식품 및 음료 캔에 널리 사용됩니다. 분체 도료는 열가소성 및 열경화성으로 구분됩니다.
▶ 열가소성 코팅: 주로 폴리에스터 분말, 이산화티타늄, 황산바륨 등으로 구성됩니다. 필름 형성은 간단한 용융 공정이므로, 캔 전체에 분사 후 베이킹하는 동안 온도가 분말 코팅의 녹는점에 도달하면 보수용 코팅이 다시 용융되어 형성됩니다. 이 코팅은 매우 유연하고 다양한 기계적 가공을 견뎌내지만, 열경화성 코팅보다 내화학성이 낮아 식용 색소를 쉽게 흡수합니다. 베이스 코팅과의 접착력이 용접 이음매보다 낮아 다리와 같은 아치 모양을 형성합니다.
▶ 열경화성 코팅: 주로 에폭시/폴리에스테르로 구성되며, 가열 후 중합을 통해 고분자 화합물로 경화되어 열가소성 코팅보다 얇은 필름을 형성하며, 내화학성은 우수하지만 가공성은 떨어집니다.
2. 코팅 두께
3. 코팅의 무결성
1. 용접 품질
액상 보수 코팅의 무결성은 용접 이음매의 기하학적 형상에 크게 좌우됩니다. 용접 이음매에 스패터 지점, 심한 압출, 또는 거친 표면이 있는 경우, 액상 코팅은 이를 완전히 덮을 수 없습니다. 또한, 용접 이음매의 두께는 코팅 효과에 영향을 미칩니다. 일반적으로 용접 이음매 두께는 판 두께의 1.5배 미만이어야 합니다. 2차 냉간 압연 주철이나 고경도 주철의 경우, 용접 이음매 두께는 판 두께의 1.5~1.8배입니다.
질소 보호 없이 만든 용접 이음매는 과도한 산화층으로 인해 수리 코팅의 접착력이 좋지 않아 플랜징, 네킹, 비딩과 같은 후속 공정에서 코팅 균열이 발생하여 수리 코팅의 무결성에 영향을 미칠 수 있습니다.
분말 코팅은 두께가 충분하기 때문에 용접 결함으로 인해 발생하는 금속 노출 문제를 완벽하게 해결하여 용접 이음매를 탁월하게 보호합니다.
2. 거품
액상 보수 코팅에 부적절한 용제 배합은 코팅의 무결성에 영향을 미칠 수 있습니다. 액상 코팅에 저비점 용제가 많이 포함되어 있거나, 베이킹 중 온도가 너무 빨리 상승하거나, 용접 이음부 온도가 너무 높으면 베이킹 과정에서 많은 양의 용제가 증발하여 코팅에 기포나 미세 기공이 발생하여 코팅막의 피복률과 용접 이음부 보호 효과가 감소합니다.
4. 굽기 및 경화
1. 수리용 코팅의 경화 과정
액상 코팅의 베이킹 및 경화는 대략 다음 단계로 나눌 수 있습니다. 먼저 코팅이 용접 이음매와 블랭크 영역을 평탄화하고 적시도록 합니다(약 1~2초). 그 후 용매가 증발하여 겔을 형성합니다(3~5초 이내에 완료되어야 합니다. 그렇지 않으면 코팅이 용접 이음매에서 흘러나옵니다). 마지막으로 중합이 진행됩니다. 코팅은 충분한 총열을 받아야 하며, 이는 보수 코팅의 두께와 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 앞서 언급했듯이 베이킹 중 급격한 온도 상승은 쉽게 기포를 발생시킬 수 있으며, 느린 온도 상승은 짧은 피크 온도 유지로 인해 경화가 불충분해질 수 있습니다.
코팅마다 굽는 동안 피크 시간이 다릅니다. 에폭시 페놀 코팅은 오르가노졸 코팅보다 시간이 더 길어서 굽는 데 더 많은 열이 필요합니다.
분체 도료의 경우, 열가소성 도료는 중합 과정 없이 베이킹 과정에서 용융되어 도막을 형성하는 반면, 열경화성 도료는 예비 중합 후 용융되어 고분자 화합물로 가교 결합된 후 부가 중합을 거칩니다. 따라서 베이킹 열은 보수 도료의 성능과 밀접한 관련이 있습니다.
2. 경화도가 코팅 성능에 미치는 영향
수리용 코팅은 완전히 소성 및 경화되어야만 그 특성을 발휘할 수 있습니다. 소성이 불충분하면 미세 기공이 많아지고 가공성이 저하됩니다. 예를 들어, 소성이 불충분한 열가소성 분체 코팅은 플랜징 작업 시 주름이 생길 수 있습니다. 과도한 소성은 접착력에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 과도하게 소성된 에폭시 페놀 코팅은 플랜징, 네킹, 비딩 작업 시 취성이 생기고 균열이 발생하기 쉽습니다. 또한, 소성 후 충분한 냉각은 수리용 코팅의 성능을 위해 매우 중요합니다. 예를 들어, 열가소성 분체 코팅을 소성 후 실온으로 급속 냉각하지 않으면 플랜징 작업 시 코팅에 균열이 발생할 수 있습니다. 오븐 후 냉각 장치를 추가하면 플랜징 작업 시 수리용 코팅의 균열 문제를 방지할 수 있습니다.
요약하자면, 수리 코팅의 품질, 즉 낮은 다공성과 양호한 가공성을 보장하려면 코팅의 두께와 경화 정도를 제어하는 것이 필수적입니다.
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게시 시간: 2025년 7월 16일