알루미늄의 디자인적 표면처리 접근방법 중 세라믹도장이란?
작성자 : pdcman 분류 : 디자인 | 절차 및 방법론 작성일 : 2018.02.27 11:56:38 조회 : 3175 키워드 : 세라믹도장,디자인표면처리,알리미늄,제품디자인
(질문의배경)
알루미늄 후라이팬의 경우 매우 높은 고열을 견뎌야 하기에 일반 플라스틱에 도장하는 방법으로는 해결이 안되므로 분체도장 및 세라믹, 테프론, 다이아몬트 코팅, 세라믹도장 등을 하는데 그중 세라믹도장의 장단점은 무엇인가??
(세라믹도장(ceramic coating)이란?)
알루미나, 지르콘, 지르코늄 등을 용융 분사하여 금속 표면에 도자성무기질 도료를 코팅, 경화하는 것으로 각종 기재에 도포하고 저온이나 고온 가열처리에 의해 우수한 무기길 코팅막을 형성하게 된다. 제트엔진이나 로켓엔진처럼 높은 온도에 견딜 수 있으며, 주로 후라이팬, 반도체장비, 건설 내외장재에 많이 적용된다.
(세라믹 도장의 장단점)
세라믹도장은 표면경도가 보통 5~9H 이상으로 긁힘과 내마모성이 타 도장방식보다 매우 우수하며, 원적외선 방사, 음이온, 항균 탈취성, 내산성, 내열성, 내알카리성, 내용제성, 고온산화 장비성 등이 우수할 뿐만 아니라 비점착성이 우수하여 식물이나 오염물이 달라붙지 않으며, 세척이 쉽다. 불연성 코팅으로 화재 시 연기, 화염, 유해가스의 발생이 없다. 단점으로는 도장 불량 시 재 사용이 어렵고 단가가 일반도장에 비해 높은 편이다.
(세라믹 도장 적용 사례)
세라믹 도장은 건설의 내외장재, 가정용품, 항공우주, 자동차 등에서 광범위하게 사용되고 있으며, 지하철의 도어스크린이나 후라이팬에서 많이 사용되고 있다. 세라믹도장은 내열성, 내마모성 등이 매우 우수하지만 컬러의 경우 일반도장에 비해 고급스러움을 가지고 있지 않다. 컬러의 다변화를 꾀할 수 있지만 그렇게 되면 중금속의 함유량이 높아지기 때문에 세라믹 도장의 연구가 지금도 계속해서 진행되고 있다.
<그림. 세라믹도장의 예/ 이미지 출처: 한영프론테크 홈페이지>
(세라믹 도장 프로세스)
세라믹 도장은 도장방법이 한정되어있어 특수처리 과정을 거쳐야한다. 과정은 다음과 같다. 소재의 상태 검사-> 전처리-> 세척-> 1차 예열-> 도포-> 세팅 및 건조-> 경화-> 냉각 및 검사-> 완료
Tip
세라믹 도장은 온도를 잘못 맞추게되면 표면 균열이 발행하기 때문에 적정한 온도를 맞추는 것이 중요하다. 또한 컬러의 한계성으로 인해 고급스러운 컬러를 내기가 어려운 단점을 가지고 있다.
<참고자료·문헌>
- https://www.youtube.com/watch?v=MqcOVZYCzD4 YTN 사이언스 / 유지기간 더하고 비용 줄이는 코팅제, 세라믹 도료
- https://www.youtube.com/watch?v=V9Q_iWrS9Fc ceramic coating / 냄비의 세라믹도장 과 전처리 후처리 과정의 동영상
- https://www.youtube.com/watch?v=BwxPGscfWvY how to make fry pan ceramic coating / 후라이팬 세라믹 도장 자동화 과정
<전문용어>
ceramic coating, 세라믹도장, 테프론 코팅, 무기도료, 유기도료