도장 작업 중 코팅 두께를 측정하는 것은 재작업과 코팅 결함을 방지하는 가장 쉬운 방법 중 하나입니다. 이 글에서는 도포자, 검사자 및 사양 담당자가 코팅이 경화되기 전에 적절한 도막 두께를 확인할 수 있도록, 습윤 도막 두께(WFT)를 계산, 측정 및 검증하는 방법을 설명합니다. DeFelsko는 현장에서 이러한 측정을 지원하도록 설계된 8면형, 6면형 (육각형) 및 경제적인 신용카드형등 다양한 습윤 도막 두께 측정기를제공합니다.
도막이 너무 얇거나 두껍게 형성되고 있다면, 도막이 마른 후에가 아니라 즉시 파악해야 합니다. WFT를 실시간으로 측정하면 작업자가 분사 기술, 건 설정, 속도, 중첩 범위 등을 신속하게 조정할 수 있습니다.
경화 후 두께 문제를 해결하려면 대개 추가 작업이 필요하며, 표면 오염의 위험이 따르고 접착력 및 코팅의 전반적인 내구성에 악영향을 미칠 수 있습니다. 도포 과정에서 30초만 투자해 WFT 검사를 실시하면 나중에 수시간에 걸친 재작업이 필요하지 않게 됩니다.
참고: 이 글에서는 고형분을 증가시키지 않으면서 액체 부피만 늘리는 용매를 지칭할 때 “리듀서”와 “희석제”를 같은 의미로 사용합니다.
이 차트는 일반적인 도장 시나리오에 필요한 WFT(도막 두께)를 보여줍니다. 항상 최신 계약서 및 제조업체의 데이터 시트를 통해 구체적인 프로젝트 요구 사항을 확인하시기 바랍니다.
다음 패턴을 유의하십시오. 10%의 희석제를 첨가하면 동일한 DFT를 얻기 위해 약 10% 더 많은 도포량(WFT)이 필요합니다. 시공자가 이 점을 고려하지 않으면 경화된 코팅막이 규격보다 얇아져, 코팅의 조기 손상을 초래할 수 있습니다.
위의 계산기나 차트를 사용하셨다면, 이 섹션에서는 해당 수치의 산출 원리를 설명합니다.
습윤 코팅층에는 건조 및 경화 과정에서 증발하는 용매 및/또는 물이 포함되어 있습니다. 이러한 휘발성 성분이 코팅막에서 빠져나가면서 두께가 줄어듭니다. 습윤 필름 두께(WFT)는 일반적으로 경화 후의 두께(DFT)보다 두껍습니다.
WFT와 DFT 간의 관계는 주로 코팅제의 부피 기준 고형분 함량, 즉 모든 휘발성 성분이 증발한 후 실제로 고체 막으로 남는 액상 코팅제의 비율에 DFT . 이 정보는 일반적으로 코팅제 제조사의 기술 자료표(TDS)에 기재되어 있습니다.
DFT 할 때는 부피 기준 고체량을 사용하십시오. 중량 기준 고체량은 질량을 측정하는 것이지 부피를 측정하는 것이 아니므로, 정확한 두께 변환에 사용할 수 없습니다. 잘못된 값을 사용하면 두께에 상당한 오차가 발생할 수 있습니다.
이 섹션에서는 계산기에 사용된 수식들을 소개하고, 각 수식을 언제 사용해야 하는지 설명합니다.
공식 1: 도료를 희석하지 않고 그대로 도포한 경우 (희석제 미사용)
도료를 희석하지 않고 용기에서 바로 도포할 때:
WFT = DFT (SV / 100)
여기서:
• WFT = 습윤 필름 두께
• DFT 목표 건조 필름 두께
• SV = 공급된 코팅제의 부피 기준 고형분 함량 (%)
예시:
목표 DFT 100 µm, 부피 기준 고형분 함량 = 60%
WFT = 100 ÷ (60/100) = 100 ÷ 0.60 = 167 µm
공식 2: 희석된 코팅(희석제 첨가 시)
희석제/희석제를 첨가하면 액체 부피는 증가하지만 일반적으로 고형분은 추가되지 않습니다. 혼합된 재료의 부피 기준 유효 고형분 함량이 낮아지므로, 동일한 DFT 달성하려면 더 높은 WFT가 필요합니다.
WFT = DFT (1 + t) / (SV / 100)
여기서:
• t = 코팅 부피 대비 첨가된 희석제의 비율 (예: 희석제 10% = 0.10)
예시:
목표 DFT 100 µm, 부피 기준 고형분 함량 = 60%, 희석제 10% 첨가
WFT = 100 × (1 + 0.10) ÷ (60/100)
WFT = 100 × 1.10 ÷ 0.60 = 183 µm
중요: 이 계산은 희석제가 부피 기준으로 고형분을 전혀 포함하지 않는다고 가정하며, 이는 대부분의 일반적인 희석제에 해당합니다. 고형분이나 수지를 함유한 첨가제가 추가될 경우, 결과가 달라질 수 있습니다.
도포 작업자는 부피 기준 고형분 함량이 65%인 에폭시 코팅제를 사용하여 150 µm(6 밀)의 건조막 두께(DFT)를 달성해야 합니다. 분사 유동성을 높이기 위해 10%의 희석제를 첨가했습니다.
계산 방법:
WFT = 150 × (1 + 0.10) ÷ (65/100)
WFT = 150 × 1.10 ÷ 0.65
WFT = 165 ÷ 0.65 ≈ 254 µm
결과: 경화 후 150 µm의 건조 두께를 확보하려면, 도포 시 습윤 필름 두께를 약 250–260 µm로 유지해야 합니다.
감량제를 첨가하면 고형분 함량은 변하지 않은 채 액상 부피만 증가하므로, 동일한 건막 두께를 얻기 위해서는 더 많은 도료를 사용해야 합니다.
이러한 보정을 고려하지 않으면 용매가 급격히 증발하여 잔류 필름의 두께가 규격보다 얇아지게 되며, 이로 인해 핀홀이 발생하거나 부식 방지 성능이 저하되거나 코팅이 조기에 손상될 수 있습니다.
이 때문에 저점도 코팅재를 사용할 때는 도포 과정에서 WFT를 측정하는 것이 특히 중요합니다.
목표 WFT 값이 확인되었으므로, 적용 과정에서 이를 확인하는 방법은 다음과 같습니다.
습윤 필름 두께 측정의 standard 습윤 필름 빗(노치 게이지)을 사용하는 것입니다. 이 방법은 간단하고 비용이 저렴하며, 도포 과정에서 즉시 두께 범위를 확인할 수 있습니다.
습식 필름 빗은 높이가 각기 다른 표준화된 홈이 파인 평평한 알루미늄, 플라스틱 또는 스테인리스강 판입니다.
사용 방법:
예:8밀 노치에 젖은 페인트가 묻어 있지만 10밀 노치는 깨끗하다면, WFT는 8~10밀 사이입니다.
노치 게이지(Notched gauges)는 정밀 기기는 아니지만, 대략적인 두께(WFT)를 측정하는 데 유용합니다. 특히 크기나 형상 때문에 다른 방법을 사용할 수 없는 부품의 경우 더욱 그렇습니다.
WFT 측정은 공정 제어에 매우 유용하지만, 여전히 최종 DFT 대한 추정치에 불과합니다. 실제 결과는 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다:
중요한 용도, 특히 구조용 강재, 침지 환경 또는 DFT 엄격한 사양의 경우, 경화 DFT 반드시 적절한 건막 두께 측정기와 관련 규격을 사용하여 최종 DFT 확인해야 합니다.
두 측정 방법 모두 각기 다른 목적을 가지고 있으며, 품질 보증을 위해서는 둘 다 필수적입니다.
자주 묻는 질문
부피 기준 고형분 함량은 어디에서 확인할 수 있나요?
부피 기준 고형분 함량은 일반적으로 코팅제 제조사의 기술 데이터 시트(TDS)에 기재되어 있으며, 대부분 물리적 특성을 나타내는 표에 포함되어 있습니다.
대신 중량 기준 고형분 함량을 사용할 수 있나요?
아니요.DFT 계산 시 중량 기준 고형분 함량을 부피 기준 고형분 함량으로 대체할 수 없습니다. 두 값은 서로 다른 특성을 측정하므로 혼동할 경우 잘못된 결과가 나옵니다.
희석하면 항상 DFT 감소하나요?
동일한 WFT를 도포할 경우, 희석 시 추가된 용제 부피로 DFT 고형분이 DFT 일반적으로 DFT 낮아집니다. 희석된 DFT 동일한 DFT 얻으려면 희석하지 않은 재료보다 더 높은 WFT가 필요합니다.
WFT 측정값이 목표치와 다를 경우 어떻게 해야 하나요?
즉시 분사 기술, 건 설정, 속도 또는 중첩 정도를 조정하십시오. 이것이 바로 WFT를 측정하는 핵심 목적입니다. 즉, 문제가 아직 쉽게 해결될 수 있을 때 이를 파악하는 것입니다.
WFT 측정은 몇 번이나 해야 하나요?
프로젝트 사양을 따르십시오. 일반적인 지침으로, 도포 영역의 여러 위치에서 측정하여 도포 편차를 고려하십시오. 가장자리, 모서리 및 용접부 근처는 종종 추가적인 주의가 필요합니다.
도포 과정에서 습막 두께를 측정하는 것은 비용이 많이 드는 재작업과 코팅 결함을 방지할 수 있는 간단하고 효과적인 방법입니다. 계산기를 사용하든, 차트를 참조하든, 아니면 수식으로 직접 계산하든 목표는 동일합니다. 바로 지정된 건막 두께를 달성하기에 충분한 양의 재료가 도포되고 있는지 확인하는 것입니다.
주요 요점:
• 계산 시에는 항상 고체분 함량을 중량 기준이 아닌 부피 기준으로 사용하십시오.
• 목표 WFT를 계산할 때는 희석제/엷게 하는 용액을 고려하십시오.
• 조정하기 쉬운 도포 직후에 WFT를 측정하십시오.
• 중요한 용도의 경우 경화 DFT 최종 DFT 확인하십시오.
• 확신이 서지 않을 때는 코팅제 제조사의 기술 자료(Technical Data Sheet)를 참조하십시오.
측정 준비가 되셨나요? 도포 과정에서 빠르고 신뢰할 수 있는 습막 두께 (WFT) 측정을 위해 설계된 DeFelsko 습막 두께 측정기를 확인해 보세요.
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사용 시: 더 높은 정밀도가 필요하거나 곡면/불규칙한 표면을 측정할때
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• 마이크론 또는 밀 단위의 6가지 측정 범위 중 선택 가능
• 미터법 버전에는 2mm 모서리 반경(ISO 8501-3) 확인용 노치가 포함되어 있습니다
• 영국식 버전에는 NACE SP0178, PA11 규격에 부합하는 1/16” 및 1/8” 모서리 반경과 모서리 모따기를 확인하는 기능이 포함되어 있습니다.
사용 시: 표면 처리 확인 기능이 추가된 범용 게이지가 필요한 경우
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• 마이크론(microns) 또는 밀(mils) 단위 중 선택 가능
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다음과 같은 경우에 적합합니다: 비용이 중요한경우, 여러 검사자가 참여하는 경우, 또는 문서화/추적성이 필요한 경우
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