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彩涂鋼板常見使用問題及對策

發(fā)布日期:2018-12-05  瀏覽次數(shù):3433   

       摘要:本文介紹了彩涂板使用中遇到的一些如色差、粘結(jié)、板形等常見問題,并提出了解決方案。

  關(guān)鍵詞:彩涂鋼板、使用、色差、粘結(jié)、板形

  0:引言

  彩涂鋼板是在金屬基板上涂覆一層或多層有機(jī)涂層經(jīng)過烘烤而形成的一種復(fù)合材料,因其具有良好的耐蝕性和美觀性而被應(yīng)用于家電和建筑行業(yè)。自上世紀(jì)80年代末寶鋼建立了自己的第一條彩涂機(jī)組以來,經(jīng)過三十年的時間,寶鋼已經(jīng)擁有3條現(xiàn)代化彩涂機(jī)組,年產(chǎn)量近60萬噸。生產(chǎn)的產(chǎn)品品種從最初的四個涂料類別16個顏色【1】增加到涉及建筑、家電等行業(yè)和用途的十幾種涂料類型。

  彩涂鋼板涂層在使用中經(jīng)常會遇到一些技術(shù)問題,本文選取幾個常見問題進(jìn)行簡要介紹。

  1:閃光漆視覺誤差問題

  彩涂鋼板涂層面漆分為兩大類即“素色漆”和“閃光漆”,(閃光漆又分為“金屬漆”和“珠光漆”)。與素色漆通過顏料粒子對光的選擇性吸收和漫反射產(chǎn)生顏色不同,金屬與珠光片顏料為層狀分布以相同的定向排列在平行于漆膜里當(dāng)光線射向漆膜表面時一部分光線由于鋁粉的直接反射,幾乎沒有吸收,一部分光線特別明亮給人一種十分光彩耀眼的感覺,一部分光線被鋁粉多次反射而出,光線較暗。因此從不同的角度觀察時給人以不同的視覺效果。

  如圖1-閃光漆顏料光線反射示意圖所示,同一入射光源產(chǎn)生的光線隨反射次的增加,光線變暗,在觀察角A和觀察角B所看到的效果因光線的明暗會有不同,所以閃光漆的視覺效果會隨光線入射角度(對應(yīng)自然界中晨昏變化等)及觀察者的觀察位置不同而有差異。因而閃光漆的色差更難控制,用戶在使用中有時會反映有目視色差現(xiàn)象。

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  圖1閃光漆顏料光線反射示意圖

  鋼廠在閃光漆涂層管理中一方面要在生產(chǎn)控制中同一用戶合同盡量選取同一涂料供應(yīng)商同一批次涂料在同一時間集中生產(chǎn),以避免不同涂料及工藝的差異而產(chǎn)生色差,同時采用更接近人眼測量效果的多角度色差儀進(jìn)行色差比對。另一方面,對用戶使用進(jìn)行指導(dǎo),幫助其盡量避免因材料安裝方向不同而產(chǎn)生的色差問題。

  2:涂層粘結(jié)問題

  當(dāng)彩涂鋼板作為夾芯板用途時,常常面臨的一個問題是粘結(jié)或發(fā)泡不良。因為涂層在用于制作夾芯板時,涂層必須與發(fā)泡劑有效結(jié)合,保證夾芯板的整體完好。一般來說,用戶使用中遇到的較多粘結(jié)不良問題主要包括“粘不上”、“表面孔洞”。

  2.1“粘不上”

  如圖2所示為彩涂板背面涂層粘結(jié)不良圖片。出現(xiàn)這類問題的原因主要有以下方面:

  (1)膠水反應(yīng)時間:用戶在加工時膠水反應(yīng)的時間長短都影響到發(fā)泡的效果,時間過長或過短發(fā)泡效果都不會太理想,如圖2-(a)所示,為發(fā)泡時間不適當(dāng)樣板.

  (2)涂層質(zhì)量:涂層的種類決定了涂層固化后的表面活性,會影響彩涂板與發(fā)泡劑的發(fā)泡效果。如果涂層活性基團(tuán)較少發(fā)泡性能會受到影響。如圖2-(b)所示,為活性基團(tuán)較少的涂層發(fā)泡不良樣板。

  (3)膠水質(zhì)量:發(fā)泡用膠水一般由黑膠和白膠組成,白膠為帶羥基的聚醚多元醇,黑膠為帶氰酸酯的品,二者以一定比例混合后反應(yīng)形成聚氨酯,也就是發(fā)泡材料。膠水中的有效成分嚴(yán)重影響產(chǎn)品發(fā)泡效果。如果為降低成本在白膠中加入其它物質(zhì)或以價格較低的聚酯多元醇代替聚醚多元醇等都極可能致發(fā)泡不良的情況發(fā)生.

  (4)其它:發(fā)泡工藝、生產(chǎn)環(huán)境等也都是影響夾芯板成品質(zhì)量的重要因素。 

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  圖2粘結(jié)不良照片

  2.2“表面孔洞”

  用戶在使用中經(jīng)常遇到的另一個關(guān)于發(fā)泡的問題是發(fā)泡后“孔洞”問題,既雖然發(fā)泡后彩涂板粘結(jié)無問題,但夾芯板外觀有輕微不規(guī)則突起,撕開鋼板后發(fā)現(xiàn)聚氨酯夾芯層有不規(guī)則孔洞如圖3所示,而一般用戶要求的效果如圖4所示。聚氨酯發(fā)泡后出現(xiàn)的孔洞其實是一種氣泡[3]這種氣泡的大小與數(shù)量與發(fā)泡工藝密切相關(guān):

  (1)料溫過高:在夏季如果操作人員對溫度控制重視不夠,料溫有時超過發(fā)泡劑沸點,發(fā)泡劑過早氣化,孔壁強(qiáng)度不夠高,容易并泡成大氣泡。

  (2)物料混合不均:用于發(fā)泡的聚氨酯泡沫組合物料如混合不均會導(dǎo)致泡沫各部分發(fā)泡不均,發(fā)泡不均的物料會相互擠壓或拉伸,交界處泡孔也被拉伸并泡,從而形成氣泡。

  (3)物料的流動性差:如果泡聚氨酯泡沫組合物料的流動性不好,發(fā)泡過程中并泡產(chǎn)生的氣體不容易排出,板與泡沫界面的氣泡就多,泡沫芯的整體密度差也大。

  (4)其它:如泡沫組料本身配方、催化劑的品種及用量、發(fā)泡前板材表面有污染等因素也會引起氣泡。

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圖3出現(xiàn)“孔洞”材料

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  圖4無“孔洞”材料

  3:加工后板形不良

  一些建筑用彩涂板在使用中偶爾會出現(xiàn)板形不良問題。其中以加工前板型良好,加工后板面發(fā)生“鼓包”問題為多。如圖5所示。  1533175592702107.png

圖5加工正常材料及起鼓材料

  (1)材料的影響

  取A,B,C,D,E五種力學(xué)性能材料加工同一板型部件,發(fā)現(xiàn)屈強(qiáng)比低于0.8的材料發(fā)生起鼓概率極高,這與屈強(qiáng)比高的材料抗變形能力較好,不易發(fā)生塑性變形有關(guān)。

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 材料的影響

 ?。?)板型的影響

  在用戶使用中也會經(jīng)常遇到同一種材料加工某些板型時情況良好,但換一種板型后易出現(xiàn)起鼓問題。某用戶用一種材料分別加工840和820兩種板型(1000mm寬的彩涂板經(jīng)壓型后板寬變?yōu)?40mm或820mm的瓦楞板)。840板型較好無起鼓問題,而820板型加工后起鼓明顯(如圖6)。

  分析認(rèn)為大平面區(qū)域在成形過程中,材料在橫向上進(jìn)行收縮,縱向為壓縮狀態(tài),當(dāng)這種變形超過平面區(qū)域材料失穩(wěn)極限后表現(xiàn)為波紋現(xiàn)象。這是產(chǎn)生起鼓問題的一個主要原因[4](如圖7)。為了避免這種情況,一般在板型設(shè)計時在易產(chǎn)生波紋的大平面區(qū)域設(shè)置加強(qiáng)筋。本文中840板型有3道加強(qiáng)筋,而820板型只有中間一道,且平面區(qū)域面積要大于840板型。所以當(dāng)材料本身屈強(qiáng)比不高(該材料屈強(qiáng)比為0.68)抗塑性變形能力不足的情況下,用于820板型更易發(fā)生起鼓問題。  

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  圖6不同板型加工效果

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  圖7加工應(yīng)力示意

  4:結(jié)論

  (1)彩涂鋼板涂層“閃光漆”面漆中金屬與珠光片顏料為層狀分布,一部分入射光線由于鋁粉的直接反射,幾乎沒有吸收,一部分光線被鋁粉多次反射而出,光線較暗。因此從不同的角度觀察時給人以不同的視覺效果。寶鋼在閃光漆涂層管理中采取了一定措施,對用戶使用進(jìn)行指導(dǎo),幫助其盡量避免因材料安裝方向不同而產(chǎn)生的色差問題;

  (2)涂層質(zhì)量、膠水配比、加工工藝等是影響彩涂板粘結(jié)效果的主要影響因素。

  (3)彩涂板加工后板形不良與材料屈強(qiáng)比及板型設(shè)計均相關(guān)。

  參考文獻(xiàn)

  [1]鄭德榮,寶鋼彩涂板的色彩及目前基本色,上海涂料,1995.

  [2]王樹強(qiáng),涂料工藝(增訂本)第三分冊,化學(xué)工業(yè)出版社,1996

  [3]林誠輝,趙毅,逄云茂,間歇法夾心板聚氨酯泡沫芯氣泡成因分析,聚氨酯工業(yè),2001年第l6卷第2期,P30-32

  [4]寶鋼研究院,彩板輥壓成形典型板型,PPT 2016


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