데이비드 비미시, 드펠스코 코퍼레이션
원래 출판 : 재료 성능 (2004 년 2 월); 코팅 및 라이닝 섹션
업데이트: 2021년 10월
최적의 환경 조건은 성공적인 성능을 극대화하기 위해 코팅 및 라이닝의 표면 준비, 적용 및 경화에 필수적입니다. 이 기사에서는 관찰하고 측정해야 하는 5가지 환경 조건과 각 조건이 성공적인 작업에 미치는 영향을 제시합니다. 또한 여러 기계 및 전자 측정 장치를 다루고 각 기기의 올바른 사용에 대해 설명합니다.
표면 준비와 코팅 및 라이닝의 적용은 고장을 방지하기 위해 최적의 환경 조건에서 수행되어야 합니다. 관찰하고 추적해야 하는 5가지 조건을 측정하기 위해 다양한 기기를 사용할 수 있습니다.
일반적으로 대부분의 코팅은 낮은 온도와 높은 상대 습도(RH) at 제대로 건조되지 않는다고 알려져 있습니다. 표면 수분이 재료의 수명과 성능에 미치는 영향은 잘 알려져 있지 않습니다.
더 따뜻하고 습한 air 표면에 닿으면 표면에 습기가 형성되는데, 이를 결로 현상이라고 합니다. 습기는 보호되지 않은 강철을 녹슬게 합니다. 코팅과 피착재 사이에 습기가 갇히면 적용된 시스템이 조기에 고장날 가능성이 높습니다.
블라스팅된 표면의 가벼운 응결은 관찰하기 어려울 수 있습니다. 이 수분을 감지하는 대신 장비를 사용하여 수분 형성 위험을 평가하는 데 도움을줍니다. 코팅 공정 전, 도중 및 후에 이슬점 온도를 계산하기 위해 테스트를 수행해야합니다. 이슬점 온도는 표면 온도와 비교하여 두 가지가 수분 형성 가능성이 없을 정도로 충분히 떨어져 있는지 확인해야 합니다.
대기 조건을 주의 깊게 관찰하고 코팅 및 라이닝 응용 분야의 품질 및 장기적인 건강에 미치는 영향을 잘 이해하는 것은 모든 계약자와 검사자에게 중요합니다.
기판의 습기 형성 위험을 평가하는 데 필요한 첫 번째 매개변수는 준비 또는 코팅할 표면의 온도와 해당 표면 근처의 air 온도입니다. At 철제 작업은 일반적으로 열을 방출하고 air 온도 이하로 냉각됩니다. 낮에는 열을 흡수하여 일반적으로 air 온도보다 따뜻합니다.
특히 실외에서 작업하는 경우 표면 온도가 air 온도와 다른 경우가 많으므로 air 또는 강철 온도가 너무 높거나 낮아 만족스러운 필름이 형성되지 않을 경우 적용 문제를 방지하기 위해 두 온도를 모두 측정해야 합니다. 잘못된 at 도포하면 블리스터, 핀홀, 크레이터, 건식 스프레이 및 진흙 균열과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 코팅 제조업체는 코팅을 적용하기 위한 최대 및 최소 표면 온도를 지정해야 합니다.
ASTM D3276, "Standard 도장 검사자(금속 기판)를 위한 가이드"1 에 따르면 코팅 적용을 위한 최소 표면 온도는 일반적으로 40ºF(5ºC)입니다. 1 성분 또는 2 액형 시스템의 경우 "냉간 경화"의 경우 0ºF (-18ºC) 또는 기존의 2 성분 시스템의 경우 50ºF (10ºC)만큼 낮을 수 있습니다. 페인트 사양에는 온도가 떨어지고 하한에서 5ºF (3ºC) 이내에있을 때 페인팅을 수행해서는 안된다고 명시 할 수 있습니다.
코팅 적용을위한 최대 표면 온도는 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 125ºF (50ºC)입니다. 표면이 너무 뜨거우면 코팅 용매가 너무 빨리 증발하여 적용이 어렵거나 블리스터링이 발생하거나 다공성 필름이 발생할 수 있습니다.
경화 속도는 air 중 수분의 양을 주어진 at 가능한 총량(포화도)의 백분율로 표시하는 RH에 직접적으로 영향을 받습니다. 습기가 많은 air 건조한 air 많은 용매를 보유할 수 없습니다. 따라서 RH가 높으면 용매 증발 속도가 지연될 수 있습니다. 이러한 이유로 코팅이나 라이닝을 도포하고 경화시킬 수 at 최대 RH는 일반적으로 at 설정됩니다. 그러나 일부 코팅은 경화 시 수분이 필요합니다. 따라서 코팅의 사양을 확인하는 것이 중요합니다.
이슬점 온도는 강철 표면에 수분이 형성되기 시작하는 온도입니다. 포화 상태에 도달하기 위해 부피가 큰 air 냉각해야 하는 온도입니다. 이슬점은 air 온도와 습도의 함수입니다.
주의해야 할 마지막 매개 변수는 표면 온도와 이슬점 온도 사이의 분리량입니다. 수분이 동일하면 형성될 수 있습니다. 가까이 있어도 수분 형성의 위험이 용납 할 수 없을 정도로 높을 수 있습니다. ASTM D3276 및 국제 문서와 같은 문서 standard ISO 8502-42 는 코팅의 중요한 5단계(준비, 도포 및 경화) 동안 표면 온도가 이슬점 온도보다 최소 3ºF(3ºC) 높아야 한다고 명시하고 있습니다. 이 최소 분리는 또한 용매가 증발하거나 콜드 코팅 재료가 적용될 때 표면 온도를 낮추는 데 도움이 됩니다.
슬링 또는 배터리로 작동하는 습도계로 air 온도, 이슬점 온도, 습도를 측정할 수 있습니다. 이러한 기기에는 두 개의 온도계가 장착되어 있습니다. 첫 번째 온도계는 "드라이 벌브"라고 불리는 온도계로 주변 air 온도를 측정합니다. 두 번째 온도계는 사용하기 전에 모슬린 양말이나 심지로 감싸서 '습구 온도계'라고 부릅니다. 이 "습구 온도"는 양말의 수분 증발로 인한 열 손실을 나타냅니다. 습도가 낮으면 습도가 높을 때보다 증발 속도가 빨라지고 습구 온도가 낮아집니다.
슬링 온도계(그림 1)를 air 중에 돌리면 두 온도 값을 얻을 수 있습니다. 모터 구동 팬이 온도계를 가로질러 air 끌어당기는 동안 전기 심리계는 정지된 상태로 유지됩니다.
지시 사항을주의 깊게 읽으십시오. 기기는 각각의 모든 테스트 전에 적절하게 검사되고 준비되어야 합니다. 젖은 덮개를 정기적으로 검사하고 양호한 상태로 유지하십시오. 모슬린에서 물의 증발은 항상 소량의 고체 물질을 남깁니다. 따라서 가능한 한 순수한 물을 사용하고 때때로 모슬린을 갱신하는 것이 바람직합니다.
테스트의 물리적 위치와 습구 위로 air 돌리거나 불어넣는 시간은 테스트 결과의 정확도에 직접적인 영향을 미치는 요소입니다. 온도계는 15초 또는 20초 동안 빠르게 돌리고, air 움직임이 멈추면 습구부터 변화하기 시작하므로 멈추고 빠르게 판독해야 합니다. 두 개 이상의 습구 수치가 가장 낮은 수치가 될 때까지 테스트를 반복해야 합니다.
최상의 정확성을 위해 습도계는 그늘에서 빙빙 돌릴 수 있습니다. 관찰자는 바람을 마주하고 신체가 관찰에 부정적인 영향을 미치지 않도록 몇 걸음 앞뒤로 움직여야합니다. 온도가 빙점 근처 또는 미만일 때 습도계는 습도를 측정하는 데 사용할 수 있는 매우 신뢰할 수 있는 도구가 아닙니다3.
습도계는 습도 및 이슬점 온도를 직접 측정하지 않습니다. 이러한 값은 건조 및 웹 전구 온도가 삽입된 공식을 사용하여 계산됩니다. 이를 위해 그래프와 심리 측정 슬라이드 규칙 계산기를 사용할 수 있습니다. 미국 기상청 심리측정 표(그림 2)와 같은 차트를 사용하면 이 결정을 좀 더 쉽게 할 수 있습니다. 해당 날짜의 현지 기압에 해당하는 표를 선택하세요. 이 값은 가까운 공항 기상 사무소에서 얻을 수 있습니다. 일반적으로 30인치(76cm)의 수은주가 사용되며 해수면에 해당합니다. 해발 고도가 높은 At 29~23인치(74~58cm)를 사용합니다.
보간 오류가 발생할 가능성이 많기 때문에 온도계를 주의 깊게 읽으십시오. 온도 눈금과 습도 조회 테이블에서 얻은 값의 약간의 차이로 인해 상당히 다른 결과가 발생할 수 있습니다.
예를 들면 습구 온도계와 건구 온도계가 모두 1도 단위로 읽히지만 1/2도까지 보간할 수 있다고 가정합니다. 일반적인 +1도 정확도가 주어지면 건구 온도가 75ºF(23.9ºC)이고 습구 온도가 73ºF(22.8ºC)인 경우 가능한 기록된 값은 표 1의 값과 유사할 수 있습니다.
두 온도계 값 모두 허용 오차 범위 내에 있지만 습도 공식 계산 결과는 8.8% 포인트 차이가 납니다! 공식 계산 대신 조회 테이블을 사용하는 경우 그 차이는 더 커질 수 있습니다. 이 오차 범위는 습구/건구 계산에서 매우 낮거나 매우 높은 at 가장 큽니다.
RH는 습도계에서 직접 읽거나 수문 그래프로 연속적으로 기록 할 수도 있습니다.
그림 3에 표시된 것과 같은 표면 온도 온도계는 바이메탈 감지 소자를 사용합니다. 강철 표면에 자기적으로 부착할 수 있으며 테이프는 다른 표면에 고정합니다.
온도계는 온도가 안정화될 수 있는 충분한 시간(일반적으로 2분 또는 3분) 동안 제자리에 있어야 합니다. 최종 판독을 하기 전에 다이얼을 가볍게 두드리고 똑바로 읽도록 주의하십시오. 직사광선, 바람, 열 복사, 난방 또는 환기 덕트 또는 기타 그러한 조건을 피하십시오. 더운 지역과 추운 지역과 평균 지역에 대한 데이터를 얻습니다.
디지털 비접촉식 적외선 온도계, 예를 들어 PosiTector IRT 또는 PosiTector DPM IR과 같은 디지털 비접촉식 적외선 온도계도 표면 온도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 계측기의 사용 설명서를 주의 깊게 읽으세요. 기기를 표면에서 멀리 떨어뜨릴수록 측정 영역이 넓어져 오차가 발생할 가능성이 높습니다.
대기 조건은 항상 변하기 때문에 측정과 계산이 자주 이루어져야합니다. 4시간은 일반적인 최소 기간입니다. 작업 전, 작업 중 및 후에 다양한 위치를 측정하고 조건을 기록하는 것이 좋습니다. 일부 사양은 연마 블라스트 클리닝 강철이 노출되거나 코팅 또는 라이닝이 경화되는 동안 연속 측정을 요구합니다: 연속 측정은 금속이 이슬점보다 따뜻한지 확인합니다.
일부 미터는 이슬점 온도만 계산하지만 보다 실용적인 기기에는 표면 온도 프로브가 부착되어 있습니다(그림 4). 표면 온도 프로브를 사용하면 미터가 중요한 델타 값(표면 온도와 이슬점 온도의 차이)을 계산하고 표시할 수 있습니다.
연속 측정은 디지털 올인원 기기가 빠르게 대중화되고 있는 이유 중 하나입니다. 중요한 환경 매개 변수를 측정하고 계산하는 프로세스를 크게 단순화합니다. 빠른 응답 정밀 센서는 높은 신뢰성과 장기적인 안정성으로 정확하고 반복 가능한 판독값을 제공합니다. 미국 국립표준기술원(NIH) 표준에 대한 직접적인 추적성을 보여주는 교정 인증서는 일반적으로 제공됩니다.
PosiTector DPM 이슬점 측정기는 액정 디스플레이에 5가지 환경 파라미터를 연속적으로 동시에 표시합니다. 값만 표시되는 것이 아니라 버튼 하나만 at 날짜 및 시간과 함께 이 값을 게이지의 메모리에 저장할 수 있습니다. 더 좋은 방법은 시간 간격을 입력하면 게이지를 무인 상태로 두어 15분마다 또는 1시간마다 등 해당 at 5개의 값을 모두 기록할 수 있습니다(그림 5). 기록된 데이터는 해당 위치에서 이슬점계를 회수할 때까지 저장하거나 사용자가 원격 모니터링을 활성화하여 현장에서 실시간 데이터를 볼 수 있습니다. 이는 코팅 도포 전, 도포 중, 도포 후의 환경 조건을 완벽하게 기록하는 데 유용합니다.
PosiTector DPM 노점 측정기와 같은 올인원 기기는 일반적으로 기계식 방식보다 정확도가 높고 간편하며 응답 속도가 빠릅니다. 한 손으로 쉽게 조작할 수 있어 사다리나 비계를 오르거나 멀리 떨어진 곳이나 접근하기 어려운 작은 공간에 도달할 때 편리합니다. 디스플레이의 출력은 빠르고 연속적입니다.
PosiTector DPM L 노점 측정 로거와 같은 다른 일체형 노점 측정기는 환경적으로 밀폐된 용기가 특징이며 배터리를 교체할 필요 없이 최대 200일 동안 환경 조건을 자율적으로 측정할 수 있습니다.
디지털 계측기가 제공하는 또 다른 이점은 측정에서 많은 추측을 제거한다는 것입니다. 많은 모델에는 표면 온도가 이슬점 온도에 너무 가까울 때 사용자에게 자동으로 경고하는 알람이 있습니다. 이 기능은 수분 형성의 높은 위험을 나타냅니다. 대부분은 섭씨 또는 화씨 단위로 표시됩니다. 일부는 표면 온도 값이 안정화된 후에만 기록합니다. 즉, 차갑거나 뜨거운 표면을 만지면 기기가 실제 표면 온도로 떨어지거나 상승할 때 온도 판독값을 측정합니다. 몇 초 후에 Gage가 판독값이 안정화되었다고 판단하면 Gage에서 신호음이 울리고 디스플레이가 멈춥니다. 이는 디스플레이가 보기 어렵거나 볼 수 없는 원격 영역을 측정할 때 특히 유용합니다.
1. ASTM D3276-15e1, "Standard 도장 검사관을 위한 가이드(금속 기판)"(펜실베이니아 주 웨스트 콘쇼호켄: ASTM 2015)
2. ISO 8502-4:2017, "페인트 및 관련 제품 도포 전 강철 기판 준비 — 표면 청결도 평가를 위한 테스트 — 습구 및 건구 모두 파트 4: 페인트 도포 전 결로 가능성 추정에 대한 지침"(스위스 제네바: ISO, 2017)
3. ASTM E337-15, "Standard 건습계로 습도를 측정하는 테스트 방법(습구 및 건구 온도 측정)"(West Conshohocken, PA: ASTM 2015)
DAVID BEAMISH (1955 – 2019), 전 세계적으로 판매되는 휴대용 코팅 테스트 장비의 뉴욕 기반 제조업체 인 DeFelsko Corporation의 전 사장. 그는 토목 공학 학위를 받았으며 산업 도장, 품질 검사 및 제조를 포함한 다양한 국제 산업에서 이러한 테스트 장비의 설계, 제조 및 마케팅 분야에서 25년 이상의 경험을 가지고 있습니다. 그는 교육 세미나를 실시했으며 NACE, SSPC, ASTM 및 ISO를 포함한 다양한 조직의 정회원이었습니다.
