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Paint & Coatings Industry Magazine : 실시간 점도 모니터링 및 제어를 통해 자동차 페인트 품질 문제 제로화

실시간 점도 모니터링 및 제어로 자동차 페인트 품질 문제 제로화

수년에 걸친 자동차 설계 및 제조의 모든 발전을 통해 한 가지 변함없는 일이있었습니다. 자동차 미학은 소비자의 구매 결정에 중요한 요소입니다. 마감 일관성, 품질 및 다양성은 구매하는 동안 가장 중요한 역할을합니다. 자동차 코팅 및 마감 공정은 고급 기술을 사용하여 내구성있는 표면, 고품질 마감재를 생산하는 동시에 효율성을 극대화하고 환경 규정을 충족합니다. 페인트 및 코팅 수량과 품질은 제조, 판매 및 유지 보수 비용에 명백한 영향을 미칩니다. 품질 문제는 고객 불만족, 값 비싼 리콜 및 책임 문제로 빠르게 이어질 수 있습니다. 그러나 올바른 페인트 및 코팅 품질을 보장하는 것은 한 번의 버튼 클릭만큼 쉽고 간단합니다.

올바른 페인트 점도는 우수한 마감 품질의 핵심입니다. 성능 매개 변수는 모두 적용 시점에서 액체 코팅의 점도와 직접 연결됩니다. 여기에는 코팅 필름 빌드, 페인트 전달 효율성, 코팅 두께 및 증착, 색상 일치, 마감 표면 품질 및 내 화학성이 포함됩니다. 점도는 코팅의 두께와 접착력에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 적절한 점도 제어는 도장의 품질과 수명을 보장하여 도장 공정의 품질 및 생산성에 대한 가장 높은 요구 사항을 충족하도록 도와줍니다.

현대 자동차 코팅 공정에서 안티 칩 코팅, 프라이머 서페이서,베이스 코트 및 클리어 코트는 일반적으로 스프레이 방식으로 적용되므로 분무기 사용이 필요합니다. 분무 품질은 스프레이 코팅의 품질에 영향을 미칩니다. 분무 적용을 위해서는 분무를 최적화하기 위해 가능한 한 낮은 점도가 필요합니다. 그러나 점도가 너무 낮 으면 필름이 수직면에 처져 코팅이 고르지 않게됩니다. 이를 위해서는 복잡한 유변학 적 특성을 가진 마감이 필요합니다. 스프레이하는 동안 점도가 낮아야하며 코팅 할 표면에 재료가 닿으면 점도가 훨씬 높아야합니다. 또한 페인트 점도는 온도에 따라 달라 지므로 마감 품질을 유지하려면 주변 공정 온도에 대한 점도를 보상해야합니다.

전통적으로 스프레이 페인팅 작업의 점도는 유출 컵을 사용하여 수행됩니다. 작업자는 컵을 페인트로 채우고 컵을 비우는 데 필요한 시간을 측정합니다. 시간이 길수록 점도가 높아집니다. 이는 일반적으로 15 분 이상의 간격으로 수행되므로 페인트 점도의 편차는 상당한 양의 페인트를 뿌린 후에 만 ​​감지 할 수 있습니다. 또한 컵 측정의 온도 제어는 불가능하지는 않지만 어려우므로 적용 지점에서 측정 값과 실제 점도 사이에 큰 불일치가 발생할 수 있습니다.

반대로, 코팅의 점도를 인라인으로 모니터링하면 유출 컵을 사용한 기존 오프라인 측정에 비해 코팅 품질이 향상되고 수율이 증가하며 코팅 및 용제 사용이 크게 절감되고 코팅 공정의 중단 시간이 최소화됩니다.

온도의 변화는 도료의 점도 변화로 인해 구조적 차이 또는 처짐을 초래합니다. 대부분의 페인트 시스템에는 함유 된 바인더 및 안료 성분이 침전되는 경향이 있습니다. 불균일 한 페인트 재료는 필연적으로 부적절한 페인팅 결과를 초래합니다. 침전 된 페인트 구성 요소는 막힘 및 점진적인 선 막힘으로 이어질 수 있습니다. 벗겨진 페인트 성분은 페인트 필름을 오염시킵니다. 표 1은 일반적인 자동차 페인트 및 코팅 결함과 그 원인을 보여줍니다.

연속적인 실시간 점도 측정을 사용하는 컨트롤러로 도징 시스템을 자동화하여 다양한 온도 및 증발 조건에서도 공장의 도장 라인 전체에 걸쳐 코팅 일관성을 달성 할 수 있습니다.

페인트 및 코팅 공정 과제

자동차 회사와 코터는 점도 모니터링의 필요성을 인식하고 있지만 실험실 밖에서 측정을 수행하는 것은 수년에 걸쳐 공정 엔지니어와 품질 부서에 어려움을 겪었습니다. 기존 실험실 회전 점도계, 레오 미터 및 온도 모니터링 시스템은 공정 환경에서 거의 가치가 없습니다. 점도는 온도, 전단 속도, 흐름 조건, 압력 및 실험실 샘플에서 실제 공정과 매우 다른 기타 변수의 직접적인 영향을받습니다. 유동 컵, 딥 컵, 회전 점도계, 콘 및 플레이트 점도계, 기포 점도계와 같은 기존 기기는 느리고 노동 집약적이며 시간이 많이 걸리며 부정확하기 쉽습니다.

페인트는 일반적으로 전단 속도가 높을수록 점도가 낮아 전단 희석됩니다. 이것은 페인트가 균일 한 코팅으로 도포되고 도포 된 후 제자리에 유지되는 것이 중요하기 때문에 페인트 성능에 유익합니다. 그러나 기존 점도계는 스프레이 공정에서 발견되는 높은 전단 속도에 도달하지 못하므로 도포 시점에서 페인트의 성능에 대한 정보를 간접적으로 만 제공 할 수 있습니다. 온도도 점도를 결정하는 데 중요한 변수이지만 컵 측정에는 온도 측정이나 제어가 없으므로 실제 분사 온도와 직접 비교할 수 없습니다. 이로 인해 공정 온도가 변함에 따라 코팅 품질이 달라질 수 있습니다.

정확하고 반응이 빠른 인라인 점도 측정

자동화 된 인라인 점도 측정을 통해 도포 지점에서 페인트를 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다. 페인트 점도를 제어하여 완제품의 균일 한 품질을 보장합니다. Rheonics의 SRV 점도계 균형 잡힌 비틀림 공진기 기반 유체 온도 측정 기능이 내장 된 소형 인라인 공정 점도계 (그림 1). XNUMX 초의 측정 시간으로 공정 흐름의 점도 변동을 실시간으로 감지하여 편차가 발생하는 즉시 수정 조치를 취할 수 있습니다. Rheonics SRV를 사용한 인라인 점도 관리는 자동차 마감 품질에 부정적인 영향을 미칠 수있는 오렌지 껍질, 흐림 및 얼룩, 색상 변화 및 솔벤트 팝과 같은 가장 일반적인 자동차 코팅 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

SRV-3/4 "NPT-인쇄, 코팅, 식품, 혼합 및 분쇄 응용 분야를위한 인라인 공정 점도 센서

그림 1 : Rheonics 인라인 점도계, SRV.

 

SRV의 컴팩트 한 폼 팩터는 적용 지점에 가까운 페인트 라인에 직접 설치할 수 있습니다. 시스템은 닫힌 상태로 유지됩니다. 점도 측정을 위해 페인트를 다루거나 옮길 필요가 없습니다. 위험한 환경에 적합한 소형 폼 팩터 센서로 설치 및 유지 관리가 편리합니다. 소모품, 샘플링 및 청소가 필요하지 않습니다. 측정은 연속적이므로 페인트 점도를 모니터링 및 제어하고 점도를 기록하여 품질 문제를 진단하는 데 사용할 수있는 명확한 점도 신호를 제공합니다.

Rheonics 공진 센서는 본질적으로 높은 전단 속도를 가지며 일반적인 페인트 시스템의 높은 전단 평탄도까지 올라갑니다. 이러한 공진 센서는 실제 페인팅 조건을 반영하기 위해 시행 착오를 통해 수정해야하는 간접 측정을 제공하는 대신 적용 전단 속도에서 페인트의 거동을 반영하는 점도를 측정합니다.

온도 보상 점도 측정 값 제공

Rheonics 센서에는 온도 측정 기능이 내장되어있어 적용 지점에서 페인트 온도를 모니터링 할 수 있습니다. 이를 통해 점도 판독 값을 온도 보상 점도 값으로 조정할 수 있으며, 이는 실시간 측정에서 안료 부하를 추정하는 데 필수적입니다.

자동차 페인트 및 코팅 응용 분야에서 SRV의 고유 한 이점은 다음과 같습니다.

  • 솔벤트 기반 및 수성 페인트 및 코팅 모두에서 정확하게 작동합니다.
  • 견고하고 밀폐 된 센서 헤드. SRV는 인라인 또는 솔벤트 젖은 헝겊으로 세척 할 수 있으며 분해 또는 재 교정 할 필요가 없습니다.
  • 움직이는 부품이 노화되거나 페인트 침전물로 오염되지 않습니다.
  • 장착 조건에 영향을받지 않음 – 도장 시스템의 모든 부분에 장착 할 수 있습니다.
  • 입자상 물질에 민감하지 않음; 센서의 오염이나 좁은 간격의 문제가 없습니다.
  • 모든 접액부 부품은 316L 스테인리스 스틸로되어있어 상업용 페인트, 첨가제 또는 용제에 부식 문제가 없습니다.
  • ATEX 및 IECEx 인증
    본질 안전 – 모두에서 사용 가능
    용매 기반 작업.
  • 광범위한 작동 범위 및 간단한 통합 – 센서 전자 장치 및 통신 옵션을 사용하면 산업용 PLC 및 제어 시스템에서 매우 쉽게 통합하고 실행할 수 있습니다.
  • 강력한 소프트웨어 – Rheonics PaintTrack 소프트웨어는 편리하고 직관적이며 간단한 클릭 잠금 및 실행을위한 독점적 인 고급 2 세대 AI 시스템으로 구동됩니다. 운영자, 생산 감독자, 품질 관리자 및 관리보기를위한 여러 HMI를 지원합니다. 공장 환경에서 자동화 된 기기 제어 및 데이터 수집을 위해 설계되었습니다 (그림 XNUMX).

그림 2 : Rheonics 인라인 점도계 및 PaintTrack 시스템은 자동차 코팅 공정에서 점도계의 인라인 통합을 보여줍니다.

완벽한 시스템 개요 및 예측 제어

Rheonics PaintTrack 제어 시스템 및 소프트웨어와 함께 Rheonics 공진 센서를 사용하면 여러 페인팅 라인에서 프라이머 및 코팅의 온도 보상 점도를 온라인으로 제어 할 수 있습니다. 연속적인 실시간 점도 측정을 사용하는 컨트롤러로 도징 시스템의 자동화를 통해 다양한 온도 및 증발 조건에서도 공장의 도장 라인 전체에서 코팅 일관성을 얻을 수 있습니다.

PaintTrack 제어 시스템 및 소프트웨어의 주요 이점은 다음과 같습니다.

  • 반복 주문을 위해 사전 실행 작업을로드하여 설정 시간과 스크랩을 줄이고 제거합니다.
  • 도장 품질 향상 및 비용 절감 : 공정 중 정확한 도장 특성을 보장하여 색상 일관성을 달성하고 도장 오류를 줄입니다.
  • 생산성 및 효율성 향상을위한 완전한 자동화 : 페인트 작업 속도를 최대화하고 수동 기계 조정 및 수동 측정 기술에 대한 의존도를 줄입니다.
  • 강력한 정확성 및 반복성 : 유지 보수, 재 교정이 필요하지 않음 =주의가 필요하지 않습니다.
  • 독점적 인 예측 추적 제어를 통한 온도 보상 점도 : 반복 가능한 결과로 모든 작업에서 처음부터 끝까지 색상 및 코팅 품질을 정확하게 고정하는 솔루션입니다.
  • 방정식에서 컵을 제거 할 수 있습니다. 코팅 공정은 과학적 표준으로 설정되어 평균 유출 컵보다 100 배 더 높은 정확도와 해상도를 제공합니다.

결론

  1. Rheonics SRV와 같은 진동 점도계는 회전 또는 컵 점도계보다 스프레이 페인트 도포시 높은 전단 율에 더 가깝습니다. 따라서 SRV를 사용한 측정은 실제 스프레이 조건에서 페인트의 거동을 예측하는 데 가장 가깝습니다.
  2. SRV 및 Rheonics PaintTrack을 통한 인라인 점도 제어는 지속적인 점도 제어를 가능하게하여 필요한 희석을 실시간으로 수행합니다. 새 드럼의 시작부터 끝까지 코팅 품질이 보장됩니다.
  3. Rheonics SRV 및 PaintTrack은 안료 함량 및 최종 코팅 품질의 주요 예측 변수 인 실제 온도 보상 점도를 제어합니다.

참조

  1. https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
  2. SRV 인라인 점도계 : https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  3. SRV 작동 원리 : https://rheonics.com/whitepapers/

WeGO 소개

페인트 및 코팅 산업 중심 잡지 – PCI (https://www.pcimag.com/)은 Rheonics 인라인 점도계 SRV 및 PaintTrack을 다루는 특집 기사를 게시합니다. 이 기사에서는 지속적인 실시간 점도 측정을 사용하는 컨트롤러로 도징 시스템을 자동화하여 다양한 온도 및 증발 조건에서도 공장의 도장 라인 전체에서 코팅 일관성을 달성 할 수있는 방법에 대해 설명합니다.

출판물에 대한 링크를 찾으십시오.

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PCI – 2020 년 XNUMX 월 간행물
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수년에 걸친 자동차 설계 및 제조의 모든 발전을 통해 한 가지 변함없는 일이있었습니다. 자동차의 미학은 소비자의 구매 결정에 중요한 요소입니다. 차량의 마감 일관성, 품질 및 다양성은 다음 기간 동안 가장 중요한 역할을합니다.

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