Thermal Spray

아연알루미늄용사

Zn-Al-Zr 합금 와이어를 전기 아크로 용융시켜 고압공기로 분사·코팅하는 강재 방식(防蝕) 도장공법입니다.

원리

용사(Thermal Spray)의 원리

두 가닥의 합금 와이어를 맞대어 전기 아크를 일으키면 선단이 용융됩니다. 이 용융금속을 고압공기로 불어 모재 표면에 충돌시키면, 입자가 응고·퇴적되며 금속 피막을 형성합니다.

방식 원리

강구조물 방식에는 전기화학적으로 철보다 전위가 낮은 금속 또는 합금이 사용됩니다. 아연·알루미늄은 철보다 먼저 이온화되므로, 도막에 흠집이 생기거나 일부가 손상되어도 주변 용사층이 희생양극으로 작용해 강재의 부식을 억제합니다.

MgAlMnZnCrFe

← 먼저 이온화 (희생)보호 대상 →

이온화 경향 서열. 일반 도막이 "덮어서 차단"하는 방식이라면, 용사는 "대신 소모되어 보호"하는 방식입니다.

Material

시방 규격: Zn : Al : Zr = 10~15% : 85~90% : 0.5% 이상 도로교 표준시방서 도장편 / 항만어항공사 전문시방서
순도: 아연 99.99% · 알루미늄 99.7%
자사 개발 선재: Zn 10% · Al 89% · Zr 0.5% 내외 특허 제10-0951439호
보행육교 실시예: Zn 7% · Al 92.7% · Zr 0.3% 특허 제10-2885427호 명세서
참조 규격: KS D ISO 2063
표면처리: ISO 8501-1 Sa 2½ 또는 SSPC-SP10

부착력 시험 : 2010년 해양선박(구조물) 안전 방식기술 연구과제. 주관 한국해양과학기술진흥원, 연구 목포해양대학교 산학연.

Process

단계	공정	내용	기준
1	기존 마감 제거	노후도막 · 채움층 제거, 강재 부식상태 조사 및 선행 보수	—
2	표면처리	Shot / Abrasive Blasting으로 조면(Anchor Pattern) 형성	Sa 2½ / SSPC-SP10
3	아연알미늄용사	Zn-Al-Zr 합금선재를 아크 용융 후 고압공기로 분사	100~150 ㎛
4	봉공(Sealing)	K-CERA Clear가 용사막 미세기공에 침투해 봉공	약 30 ㎛
5	마감(Top Coat)	K-CERA Clear 또는 Tone — 투명 또는 지정색	약 30~60 ㎛
6	검사	도막두께 · 부착상태 · 표면 · 배수 검사	발주처 시방

K-CERA Tone / Clear30–60 ㎛

K-CERA Clear · 봉공(封孔)30 ㎛

Zn-Al-Zr 아연알미늄용사100–150 ㎛

Blasting 표면처리Sa 2½ / SP10

구조용 강재Substrate

K-CERA는 1액형 상온경화 무기질 세라믹 코팅제입니다. 고온 소성공정 없이 자연건조만으로 세라믹 보호층을 형성하므로, 이미 세워진 구조물에 현장에서 그대로 적용할 수 있습니다.

연필경도 8–9HVOC 0%발수 · 통기무기안료 · 변색 없음특허 제10-2912386호

투명(Clear) 마감 시 아연알미늄용사 고유의 은빛 금속질감을 유지하며, Tone 마감 시 발주처 지정색 구현이 가능합니다.

Specifications

도로교 표준시방서: 도장편에 「아연알루미늄용사」 수록. 교량 외부(SEK) · 내부(SIH) · 연결판(SM) · 콘크리트 접합부(DN) 도장계에 100㎛ 1회 적용
항만어항공사 전문시방서: 제10장 방식편. 계류시설 강관말뚝 TYPE 3 · 4 · 11에 아연 알루미늄 용사 150㎛ 포함, 설계수명 50년 기재 533p
건설신기술 제416호: 외포형/관통형 병행방식 금속용사기를 이용한 강구조물의 상온금속용사(Zn-Al) 방식공법 (KMS 방식공법)

기술문의

구조형식과 노후도에 따라 적용 범위가 달라집니다. 도면과 현장 사진을 보내주시면 표면처리 등급과 도막 구성을 검토해 회신드립니다.