镀锌知识

2010/1/31 16:39:49| 分类: 默认分类

 1.1热浸镀锌之历史

1.1.1镀锌(Galvanizing)之字源

(1)以热浸方式将锌镀在钢品表面以便防蚀之方法吾人称为"镀锌(Galvanizing)",或称为"热浸镀锌(Hot-dip Galvanizing)"。"Galvanizing"一字起源于意大利科学家Luigi Galvani(公元1737-1798年)之姓氏。Galvani于1791年发现以两只脚分别用铁与铜制成之夹子,夹住一块已死去的青蛙腿时,青蛙腿会抽动。Galvani误认为系青蛙腿本身存有电流使之抽动。

(2)过了几年,另一位意大利科学家,Alessando Volta(1745-1827)解释青蛙腿系一导体,并指出Galvani发现了另一个新的可产生电(流)的方法,即以不同的金属相接或直放于酸液槽内,则其中一金属会得一正电压,而另一个得一负电压(即电位差)。如再以一条电线连接两金属则可发现电线有电流通过。Galvani与Volta系人类首次发现可产生稳定电流之科学家。从此很多科学家投入研究,而成为一门新的领域称为"电化学(Electrochemistry)"。如电池与电解均利用此原理制成。

(3)吾人为纪念Volta之发现而将电压称为"Voltage",其单位则称伏特(Volt)。另将不同金属之间因电位差(电化学)产生电的流动现象称为"Galvanic Action"用以纪念Luigi Galvani。将锌热浸镀在钢品表面而防钢品腐蚀之方法,即利用锌与铁(不同金属)之电位差,锌之电子流向铁而保护铁之方法称为Galvanizing,并专用为镀锌之称呼。

1.1.2镀锌方式之演进

(1)板片镀锌

1786年在英国发明以氯化铵(NH4C1)作为助镀剂(Flux)镀锌之方法。

1800年在德国将上述之方法工业化,此后镀锌制程主要在欧洲发展。

1837年,切板之镀锌技术取得英国之专利。

1846年在镀锌槽出口侧装设一对辊轮以控制镀锌量之方法开发成功。但此后约一百年间镀锌制程并无多大改善。

(2)连续镀锌

a.Sendzimir制程

1931年波兰人Tardenz Sendzimir发现一套足以改变镀锌工业之制程,其方法为:冷轧后之钢带先在氧化气氛中预热,以去除在板面上之轧延残油,但也会在板面上形成一层薄氧化铁。钢带再进入氢—氮之还原气氛中高温将氧化铁还原,而使钢带表面达到适合镀锌之状况。接着钢带必须冷却控制以便在出炉时之温度适合镀锌。1936年美国Armco钢铁公司Butler工场成功地工业化故称为Armco—Sendzimir法,并于1938年取得美国专利。此制程亦称为氧化性直燃式炉(Oxidizing Direct—Fired Furnace)。Sendzimir法之另一优点在于不用助镀剂(Flux)故可在镀槽中加入铝(Al)以抑制硬脆之锌铁合金层(Zn-Fe Alloy Layer)过度形成,可提高锌之附着性与成形性。但因须在高温下将钢带表面氧化层还原,故无法生产全硬板。

参考:助镀剂(Flux)

钢带表面必须清净才能促使锌与铁反应而得良好之镀层。助镀剂之目的即在于防止杂质与铁锈之生成。最常用之助镀剂为氯化锌(ZnCl2)与氯化铵(NH4Cl)或两者混合使用。可分湿式(Wet Flux)与干式(Dry Flux)两种。

湿式助镀剂系直接浮在锌浴之上,除提供上述之功能外,更可与氧化锌(ZnO,系锌浴表面融锌氧化形成之白粉物)反应形成下列化合物,浮在锌浴上方形成无害物质。

2ZnO+2(ZnCl2?NH4Cl)

→ZnCl2?ZnO+2ZnCl2?NH3+H2O↑

因湿式助镀剂浮在锌浴上故无法在锌槽中加铝(Al)以抑制锌铁合金之形成。此因铝比锌活泼,在锌槽中会与助镀剂作用产生低熔点之氯化铝(AlCl3)白烟消失。

2Al+3ZnCl2→3Zn+2AlCl3

2A1+6NH4C1→2AlCl3+6NH3+3H2

因此铝含量减少且破坏助镀剂而产生镀锌问题,故以湿式方式生产者,锌铁合金属较厚,成形性及附着性较差。

干式助镀剂则在钢带进入镀锌时先浸入助镀剂溶液并烘干后再进入镀槽。干式方式可在锌槽中加入铝以抑制合金层之形成,附着性及成形性优良,适用于扣锁成形用(Lock Forming)与冲压用途(Drawing)。

b.其它连续镀法

自Sendzimir法开发成功后,很多公司即研究尝试开发新的方法,下列依年代加以说明。

1939年 Sharon公司以气体盐酸去除板面残油。

1944年 美国Selas 公司开发无退火炉之直燃式炉、以生产全硬锌板为主,不需助镀剂。加热及还原之温度均较Sendzimir法低,故较经济。

1948年 美国钢铁公司(U.S.Steel)采用电解清洗之方式去除钢带表面之残油,再进入退火炉之方法。退火炉之制程与Semdzimir法大同小异。

1953年 美国Wheeling钢铁公司发明以干式助镀剂镀锌之方法。钢带浸入氯化锌与氯化铵之溶液,调整助镀剂厚度后加热烘干再进入镀槽。可在锌槽中加铝抑制合金层之生成。此镀锌机组并无退火炉,可以全硬板、经退火调质之钢带或热轧酸洗钢带投入镀锌。亦称Cook—Noteman法以两位发明者命名。

1956年 EFCO公司开发非氧化直燃式炉(Non一oxidizing Direct—fired Furnace)成功,除以非氧化性气氛取代Sendzimir法之氧化性气氛外,亦因钢带被氧化之程度轻微,故后续还原之温度较低,可生产全硬板。不用助镀剂,且建厂与操作成本较低,目前已成为世界镀锌设备之主流,称为NOF法。

c.镀锌机组之比较

依制程处理方式之不同可分成7类,如表1.1所示

d.相关设备

除以上由板片镀锌法发展至目前之NOF法,其它相关设备亦有

相当之发展,如镀锌量控制由辊轮改为气刷(Gas Wiper)或称气刀(Gas Knife),加上缝焊机(Seam Welder)、机组上调质机与整平机之装设,操作技术与新设备之开发使高速、大型、且省能源之镀锌产机组陆续发展中。

(3)预涂覆镀锌钢板(亦称彩涂钢板或彩色钢片)

预涂覆镀锌钢板(Prepainted Galvanized Iron Sheet)系在镀锌钢板上先涂装彩涂再成形组合之产品,以别于先施工组装再涂漆之方式,故称预涂覆。1950年代初期开始可在连续式之产机组商业化生产,逐渐取代以往使用镀锌钢板之用途,如屋顶、墙板、卷门等。因美观、经济、省工与耐用等因素,钢材之使用趋势由冷轧钢板至镀锌钢板再至彩涂钢板,越来愈高级,故彩涂钢板之使用量可预期的会日益增加。

参考:GI、PPGI、EG、HGl、CGl

l.GI

在早期以板片法制造之热浸镀锌板称为Galvanized Iron Sheet(镀锌铁板,简称GI),其实与连续镀锌法以后所用之Galvanized Steel Sheet(镀锌钢板),Hot-Dip Galvanized Steel Sheet(简称HDG)或Hot-Dip Zinc-Coated Steel Sheet之意义均相同。但习惯上仍以GI或HDG之缩写表示热浸镀锌钢板。

2.PPGI

预涂覆镀锌钢板系在GI板上涂覆涂料再予烘烤,再加工成形组装,故称Prepainted Galvanized Iron Sheet,简称PPGI,也有人称为彩涂钢片(Color Sheet)。

3.EG

又在市面上所称之EG系指电镀镀锌钢板,即Electro-galvanized Steel Sheet之简称。请见2.1.2与3.3节之说明。

4.HGI

又称HOT GI,即以热轧钢卷经酸洗去除锈皮后不经冷间轧延而直接进入镀锌机组镀锌称之。一般厚度在1.5(或1.55)㎜以上较多,JlS规格称为SGHC或SGHxxx。

5.CGI

以冷轧钢卷为底材(Base Steel)镀锌者称之。JlS规格称为SGCC或SGCxxx。特     性 适合浪板产品 进料为钢卷,出料可为钢卷或切成板片。 适用于各种钢材:热轧酸洗、全硬、退火调质及深冲用钢板 适合全硬板。 容许省略退火程序,较经济。可快速加热。

锌        槽铅→锌 铅→锌 陶瓷槽。Zn(A1)* 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)

助镀剂

种 类 湿 式 湿 式 干式 HNXgas Ax gas HNX或 HN gas HNX或 HN gas

前 处 理 方 式 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗→Fluxing

→干燥 脱脂→酸洗→Selas加热炉 氧化炉式 非氧化炉式(NOF) 电解清洗(NaOH法)

→(酸洗)

机组内或机组外退火方式 机组 外 机组 外 机组 外 机组 外 机组 内 机组 内 机组 内

产 机组 方 式 板  片  式

(Cut Sheet Type) 经  济  型

(Economy Type) Wheeling Type (Cook-Noteman Type) Selas Type Sendzimir

氧化炉式

(Oxidizing Type) Sendzimir

氧化炉式(Non-

Oxidizing Type) 美  钢  式

(US Steel type)

编号 1 2 3 4 5 6 7

1.2镀锌防蚀原理

钢材虽然具有强度高,易于加工,而且经济之优点,但容易锈蚀为其最大缺憾,而最有效且最经济之防蚀方法即在钢材表面镀锌。镀锌防蚀之原理有二,一为「覆盖隔绝」原理,二为「替代腐蚀」原理。

1.2.1覆盖隔绝原理(Barrier Protection)

使钢材不与空气及水直接接触,即可防止生锈。镀锌亦利用此原理制成。吾人亦可使用镍、铬....等金属或以油漆、油脂(Grease)等有机物或使用无机物如磷酸或铬酸处理等涂布于钢材表面造成隔绝作用以防生锈。

1.2.2替代腐蚀原理(Galvanic or Sacrificial Protection)

亦称「阴极保护」原理,此系因锌之活性较高(即氧化电位较高或较易释出电子),如锌层某处被刮伤而钢材露出,伤口周围之锌会先溶化变为铁之替身,用以保护裸露之钢材不受腐蚀。此现象通常称为「阴极保护」或「牺牲阳极」保护。吾人不必担心加工时镀锌钢板边缘剪断面或刮伤部位(均裸露于空气中)生锈之问题,主要亦靠此种替代腐蚀保护之功能。

钢材(Steel)—阴极

锌层被刮伤而钢材裸露时,周围之锌会溶解而保护钢材不生锈。

图1.2.2镀锌钢板之牺牲保护示意图

1.2.3镀锌钢板与彩涂钢板之寿命

(1)镀锌钢板

镀锌钢板因有锌层之覆盖与牺牲保护之功能,使用寿命较一般热轧或冷轧钢品长,亦即在一定的环境下,如镀层均匀,则镀锌钢板之寿命与镀锌层厚度成正比。

但是即使镀锌量相同之钢板,在不同之环境或区域、寿命也会大幅地变化。例如,在都市,工业地区,空气中含有二氧化硫(SO2)气体,可使落在锌层上之雨水或露水呈酸性,因此寿命会缩短。另在沿海地带因有盐份(NaCl),腐蚀速率更快,寿命更受影响。又在雨季镀层长期被雨水浸湿,或日夜间温差太大易结露之场所也会较快地受到腐蚀,使用寿命均会相对地降低。

(2)彩涂钢板

另一方面,在此种特殊或恶劣环境使用彩涂钢板,则钢板除有锌之保护外,涂覆在锌层上之有机涂料亦提供覆盖阻绝作用防止钢板生锈,因此使用寿命更加延长。

彩涂钢板之涂料可依使用环境之需要选择适当之树脂,如聚酯、硅改性聚酯,聚氯乙烯可塑溶胶,聚二氟乙烯,.......等,则需在花费与使用年限两者间取得最佳之组合。

建筑物或厂房之屋顶墙板若经常性地受自然的雨水冲洗则寿命较长;而未受雨水冲洗之区域(Unwashed Area)则因受酸份,盐份与落尘之存积而会减低使用年限。未受冲洗区域应定期用水喷洗或刷洗,或在设计时尽量减少未冲洗区域。另一方面,在大部分地区,低倾斜度(Low Pitch)屋顶(0~5°)之寿命较高倾斜度者短,此与污染物之容易存积程度有关。

2.制造方法

本章将分镀锌钢板与彩涂钢板两类制品介绍。

2.1镀锌钢板

可分为热浸法与电镀法两种。

2.1.1热浸法

热浸法又分连续(钢卷)镀锌法与不连续(板片)镀锌法。

(1)连续镀锌法

系将钢卷连接连续浸渍在盛有融熔锌液之镀槽中镀锌。图2.1即是目前在世界属于主流之直燃式非氧化炉方式连续镀锌之制程。

a.前处理与退火制程

将冷轧钢卷去除残留在板面上之油渍或杂质,再进行退火软化

以提高加工性之前处理。厚度较大者亦可以热轧酸洗料投入镀

锌,而称Hot GI。

前处理可再分成下列各区:

?预热炉区:将钢卷之温度先加热至约250℃,利用废气生热,渐次加温,可省能源。

?非氧化炉区:急剧加热至600~680℃,以去除钢卷表面之残油,油渍与杂质,提高钢卷表面之清洁度,以增进镀锌层之附着性。

?加热及均温炉区:在含有5~15%氢气之还原气氛中以750~850℃温度退火,以使经过冷间轧延之钢带进行再结晶而软化。

?速冷与过时效处理区:经退火软化之钢带以15%H2之HNX气体吹射冷却,再经过时效处理区,内有电热器使钢带保持在45O℃之温度以利钢中之过饱和碳含量充分析出以防止时效(Aging)现象。

b.镀锌制程:

将前处理过时之钢卷,浸入熔融(约460℃)之镀锌槽中,锌

之镀层量乃利用在锌槽上方之气刀(Air Knife)调整。镀锌后

亦可应需求进行表面锌花调整或锌层合金化之处理。镀锌之钢

板在冷却后可经调质或整平处理。

c.化成处理干燥程序:

镀锌后可施以磷酸盐或铬酸处理之化成处理或涂油,可有效地防上白锈(White Rust)之发生。经干燥后可分切盘卷成钢卷或直接剪切成钢片出售。

(2)板片镀锌法

将钢卷剪切成片状,一张一张地浸渍于镀锌槽之中,再经过铬酸处理,并利用整平机整平而成镀锌钢片出售。

解卷  |    前处理及退火  | 镀锌 |  化成处理  | 收卷 | 切板

(a)连续(钢卷)镀锌法

入料|镀锌|    化  成  处  理   |  堆栈

            (b)板片镀锌法

图2.1热浸镀锌钢板之制造程序

2.1.2电镀法

(1)将热轧酸洗钢卷或冷轧钢卷连续送入镀槽中,系电化学镀锌方法之一种,镀槽以铅板(不溶)或以锌板(可溶)为阳极,而钢板为阴极,并以硫酸锌(使用铅极)或氯化锌(使用锌极)之溶液,通电镀锌。

至目前有三种主要之电镀锌系统?即1940年代早期之老式水平式镀法。?日本新日铁公司开发之ACIC(Anode-Center Injection Cell)系统,使用硫酸锌溶液。?美国美钢公司开发之CAROSEL (Consumable Anode Radial One-Side Electrogalvanizing)制程,以氯化锌为溶液。图2.2系连续电镀锌钢板制造程序。

(2)电镀镀锌之制程主要区分如下:

a.前处理制程:

热轧酸洗钢卷及冷轧钢卷,经过脱脂、清洗、酸洗....等处理成为表面干净无杂质之钢卷。

b.电镀制程

表面清洁之钢卷在电镀槽进行双面等厚,双面差镀(Differential Coating)或单面电镀。

c.化成处理

电镀后之钢卷,在洗涤除去残存在表面之电解液后进行化成处理,提高其耐蚀性,化成处理后,钢卷经干燥机(Dryer)吹干,再按需要剪切与否,而成产品。

1 解卷机 5 刷洗槽 9 水洗槽 13 干燥器

2 焊接机 6 电解清洗槽 10 电镀槽 14 出口积料架

3 入料积料架 7 水洗槽 11 刷洗槽 15 上油机

4 张力整平机 8 酸洗槽 12 化成处理 16 收卷机

解卷 |      前 处 理        | 电镀 | 化皮处理   | 收卷

图2.2连续电镀镀锌钢板之制造程序

2.2彩涂钢板

彩涂钢板又称彩色钢片(Color Sheet)或预涂覆钢板(Prepainted Steel Sheet)系先将钢板涂装烤漆再施工组装之意,与传统先组装再涂装之方式不同。彩涂钢板之制造方法,系在冷轧,热浸镀锌,镀铝锌或镀铝钢板等底材上先经表面前处理再以钢卷连续方式进行涂装与彩涂之制品。

2.2.1 连续涂烤机组

常见之连续涂烤机组如固2.3所示。属两涂两烤之制程。

(1)前处理制程:钢卷先经脱脂、中和及化成处理,在钢卷板面上形成一层磷酸盐或复合氧化物之皮膜,有助于后续涂膜之附着性。

(2)涂装烘烤制程:第一层先涂粘着性良好之涂料(底漆)后经烘箱烘烤,再涂以耐候性与耐蚀性良好之涂料(面漆)经烘箱烘烤,即得美观之彩涂钢板。

(3)后续加工制程:可实施涂层压花,或金属压花或PVC或PVF贴皮(Laminate)处理,产品多样化。并可上蜡或加保护膜,以避免彩涂钢板在搬运及加工时之刮伤。

2.2.2彩涂钢板之涂层

(1) 双面两涂两烤之涂层如图2.4所示

 

 

图2,4双面两涂两烤之涂层

(2)正面两涂两烤,背面一涂一烤之涂层如图2.5所示。此类背面漆一般均不适合于当正面使用。如欲两面均能当正面使用时在订货时告知制造厂家,厂家将以两涂两烤方式生产供应。

 

 

图2.5单面两涂两烤之涂层

3.制品介绍

镀锌钢板以制造方式分为热浸镀锌与电镀镀锌钢板两类。而热浸镀锌与电镀镀锌依镀层中合金含量之不同亦可再细分为热浸镀锌,热浸镀55%铝锌,热浸镀5%铝锌钢板与电镀镀锌,电镀合金等钢板。

今分别介绍如下:

3.1热浸镀锌钢板(Hot-Dip Galvanized Steel Sheet 简称HDG)

热浸镀锌钢板依镀锌层之含铁量可分合金化与非合金化两种。

3.1.1合金化热浸镀锌钢板(Galvanealed Steel Sheet)

本制品之制造方法系钢卷一离开镀槽之后,立即以合金化炉(Galvannealing Furnace)加热至500~550℃左右,实施合金化处理。在此高温铁会扩散(Diffuse)至锌层形成灰黑色之δ相的FeZn7锌铁合金层,微观观察钢板表面形成稳定之针状组织(海棉)表面,因此涂漆咐着性良好。又因表面系锌铁合金,电阻大,且镀锌焊接时不会融化,电极可不受污染,故点焊性优良。因为这些优点近来在在汽车、家电、计算机以及音响材料等行业之需求量大增。

本类制品亦可称为镀锌层扩散处理钢板,合金层中之铁含量愈高,表面愈呈灰黑色,合金层愈硬,成形性会愈差,故合金化之温度及时间须严格管理。   ,

3.1.2非合金化热浸镀锌钢板(Hot-Dip Non-Alloyed Galvanized Steel Sheet)

若不实施合金化处理即称为非合金化热浸镀锌钢板。其表面精整(Surface Finish)亦可以以锌花之大小分成三类,但锌花之大小与钢锌钢板之耐蚀性几乎无关。

(1)一般锌花(Regular Spangle)

又称正常镀花(Normal Spangle),即早期以板片法镀锌生产之钢板均属之。因为人们已经习惯于此种锌花,以为没有锌花即非镀锌钢板,故在细小锌花(Minimized Spangle)或无锌花(Zero Spangle)等制品开发时,因外观类似冷轧钢板,曾经引起纠纷。再举一例,以连续镀锌法生产之锌花较板片法生产者小,但因人们已用习惯了板片法之大锌花,故以为连续镀锌产出之锌花质量较差。

锌花之有无与锌浴中之含铅(Pb)量有关,有铅,即会产生锌花,而锌花之大小与锌槽内之镉(Cd)、锑(Sb)、锡(Sn)等元素及线速,气刀与风量之状况均有关系。正常锌花之镀锌钢板用于一般用途如风管(Ducts)、楼承板(Floor Decks)、暗渠(Culverts)、屋顶(Roofing)、墙板(Siding)、隔间(Partitions)。

(2)细小锌花(Miminized Spangle,含Zero Spangle)

钢板一离开锌槽,在锌层尚未固化之前,吹射微细之锌粉(Zinc Powder或Zinc Dust)在锌层表面,以细化锌结晶而得到细小之锌花。此种制程一般锌槽内均含有铅,但在锌槽上空装设一「锌花细化设备(Mini-Spangle Device)」吹射锌粉,以细化锌花。

另一种制程则控制锌槽内之铅含量为无铅或低铅之成分,再以氮气吹控镀层厚度,不用「锌花细化设备」亦可得到无锌花表面(Zero Spangle,No Spangle或Spangle Free)。

此类表面适合于涂装或彩涂用途,可得均匀美观之表面。

(3)超平滑表面(Extra Smooth)

有些用途细化之锌花仍不够平滑,故再经调质机做表皮粗面压延(Dull Skin-passed),可得表面均匀,粗度适合于涂装,彩涂之用途。

另外,亦有些用途须避免加工时产生折痕(Fluting)或伸张应变痕(Stretcher Strain)等缺陷亦可实施调质压延(Temper Rolling或Skin Pass),以消除低碳退火材特有之降伏点伸张(Yield Point Elongation)之现象,即可避免上述之缺陷。

3.1.3合金化与非合金化之差异

合金化与非合金化镀层之差异如图3.1所示。

为使非合金化镀锌钢板之附着性,成形性良好,应降低质脆之锌铁合金层厚度。因铝(Al)会与铁形成FeAl3及/或FeAl5薄合金层阻碍Fe与Zn之相互扩散(Mutual Diffusion),故可抑制锌铁合金层之成长,通常控制锌槽中之铝成分在0.20%左右。也因此早期使用湿式助镀剂之生产机组因无法在镀槽中含所要之铝故其锌铁合金层较厚,而不适用于扣锁成形(Lock Forming Quality)之用途。

相反地,在生产合金化钢板时在锌槽内之含铝量则须尽量降低。故锌槽之铝成分或添加之锌锭成分均须严加管理。

(a)非合金化                         (b)合金化

图3.1非合金化与合金化镀层构造图

3.2热浸镀铝锌钢板(Hot-Dip Al-Zn Alloy-Coated Steel Sheet)

此类钢板之耐蚀性,耐热性与耐酸性较一般镀锌钢板优良,但焊接性因镀层含铝量较高,焊接条件与一般镀锌钢板不同,如焊接电流,焊接周期及焊接压力应该调整。此类钢板可依镀层中含铝量不同分为下列两类。

3.2.1镀55%铝锌钢板(Galvalume)

镀层由55%铝,43.4%锌与1.6%之硅所组成,于1960年代后期由美国伯利恒钢铁公司(Bethlehem Steel Corporation)之冶金专家研究推出,而于1972年首次商业化生产之产品。商标名称为GALVALUME。镀槽温度约620-680℃,加硅之原因为阻止性脆之铁-铝-锌合金层成长,用于屋顶、侧墙、汽车、家电或涂漆之用途。

1986年澳洲BHP公司(Broken Hill Proprietary)并购原已转移至BIEC(伯利恒国际工程公司)之专利与相关技术。在全世界至1990年底计有23家取得此一生产授权,在美国有四家,日本也有四家。

3.2.2镀5%铝锌钢板(Galfan)

镀层约由5%铝,与锌及少量(0.05%)之稀土金属(铈与镧)混合物所组成,于1982年在美国国际铅锌研究组织(ILZRO,International Lead & Zinc Reseach Organization)的赞助下由比利时冶金研究中心(CRM,Centre De Recherches Metallurgigues)研究开发首次商业化生产之产品、商标名称为GALFAN。镀槽温度约420一440℃,镧与铈可改善镀层表面质量。

另有一类似Galfan之5%铝锌产品称为SuperZinc,系由日本新日铁公司(Nippon Steel)所开发,不含稀土金属,但含有0.2%之镁(Mg),镁据称可改善耐蚀性。JIS于1990年制订此类规格,名称JIS G3317 SZAHxxx,SZACxxx。

3.3电镀锌钢板(Electrogalvanized Steel Sheet,简称EG)

此类制品以电镀法制造。因电镀时温度接近常温,故国内亦称之为「冷镀」。电镀锌之单面镀锌量约3~50g/m2  比热浸镀锌之镀锌量少,耐蚀性相对地低劣,所以原则上,在使用时必须进行涂漆。主要用于室内隔板,装饰板以及汽车、家电、计算机、音响及家具等用途。

电镀锌钢板之镀锌量少,其牺牲保护之功能较差,放在冲孔或剪断加工时,剪断面受锌保护较为不足易生红锈。此点在加工时需特别注意。另国内之产业结构不同,中小企业特多,自加工至成品组装涂漆所经过之厂家众多,时间较长,故为避免在搬运、加工时之锈蚀,国内用户常要求表面须经不沾手或称耐指纹处理(Anti-finger Print Treatment)。

3.4电镀合金钢板

电镀锌钢板之耐蚀性可藉增加镀锌量来改善,但会损及焊接性与加工性,且成本亦相对提高,故又开发出以镍锌、锌铁合金之电镀镀锌钢板。此两种钢板具备与电镀锌相同镀层量但耐蚀性优异之性能,在国外现已广泛用于汽车与家电用品之行业。

3.5镀锌钢板制品种类

3.5.1镀锌钢板之制品种类可由表3.1之简表表示。

表3.1镀锌钢板制品种类简表

表3.2 JIS 与 ASTM 镀锌钢板规格

号 制品种类 制 品 规 格 备  注

 

1

 

美利固

热浸镀锌

钢    板

JIS

G3302

-1998 SGHC 一般用 底材:

热轧酸洗钢板

SGH 340, 400, 440,

     490, 540 结构用

SGCC 一般用

底材:

冷轧

钢板

SGCH 一般用, 硬板

SGCD 1, 2, 3 冲压用, 第一级,第二级,第XX

SGC 340, 400, 440,

    490, 570 结构用

ASTM

A653

-2000 CS Type A, B, C 一般质量 (Commercial Steel) 即旧版之A527

FS Type A, B 成形质量 (Forming Steel) 即旧版之A528DQ

DDS 深冲质量 (Deep Drawing Steel) 即旧版之A642

EDDS 超深冲质量 (Extra Deep Drawing Steel) (新增)

SS Grade 33,37,40,50,80 结构质量即旧版之A446 SQ

HSLAS Type A

Grade 40, 50, 60, 70, 80

HSLAS Type B

Grade 40, 50, 60, 70, 80 高强度低合金钢 (High Strength Low Alloy Steel)

 

2

 

铝锌凤

热浸镀5%

铝锌钢板

JIS

G3317

-1994 SZAHC 一般用 底材:

热轧酸

洗钢板

SZAH 340, 400, 440, 490, 540 结构用

SZACC 一般用

底材:

冷 轧

钢 板

SZACH 一般用, 硬板

SZACD 1, 2, 3 冲压用, 第一级, 第二级, 第XX

SZAC 340, 400, 440, 490, 570 结构用

ASTM

A875

-1999 CS Type A, B, C ,FS Type A, B

DDS, EDDS,

SS 33, 37, 40, 50 class1, 2, 3, 80

HSLAS Type A 50, 60, 70, 80

       Type B 50, 60, 70, 80 ? 与A653之分类相同

? 镀层可分Type I与Type II两种

  Type I 表5% 铝+ MM

      II表5% 铝+ 镁

  MM表Mischmetal 属稀土金属Ce 与La 之混合

  物约含0.05%

Galfan 与ASTM A875 TYPE I相似,于1982年美国ILZRO

与比利时CRM开发生产。

 

3

 

铝锌龙

热浸镀55%

铝锌钢板

JIS

G3321

-1998 SGLHC 一般用 底材:

热轧酸

洗钢板

SGLH 400, 440, 490, 540 结构用

SGLCC 一般用 底材:

冷 轧

钢 板

SGLCH 硬板

SGLCD 1, 2 ,3 冲压质量

SGLC 400, 440, 490, 570 结构用

ASTM

A792

-1999 CS Type A,B,C  FS , DS, HTS

SS Grade 33, 37, 40, 50 A, B, 80 ? 与A563之区分相同,但DS表冲压质量,

HTS 表高温用钢

Galvalume 1972年美国伯利恒钢铁公司开发生产

1986年技术与专利转移至澳洲BHP公司

3.6 镀锌钢板之机械性质

镀锌钢板之机械性质主要系由钢板之成分与退火炉之温度与时间决定,与镀层厚度或镀层种类如镀锌,镀铝锌等无关。一般将镀锌钢板之机械性质分成成形用与结构用两类。

3.6.1 成形用

一般将成形用镀锌钢板分成一般质量、冲压质量、深冲质量与超深冲质量等四种。 JIS G3302在1987年将冲压质量称为SGCD,且区分为XX,第一级SGCD1、第二级SGCD2及第XX SGCD3。而ASTM在1994年将分散为A526 CQ、A527 LFQ、A528DQ、A642 DQSK与A446 SQ合并成为ASTM A653。A653取消LFQ之规格,且成形质量(Forming Steel) 名称取代冲压质量 (Drawing Quality),并新增超深冲质量 (Extra Deep Drawing Quality)

表3.3  成形用镀锌钢板分类

规  格 质 量 CNS

1244 JIS ASTM EN AS-1977

G3027 G3302-98 A653-00 10142-90 1397

1 一 般 质 量 (CQ)

(Commercial Quality) SPGC SGHC

SGCC CS Type A

       B

       C          B DX51D G C

2 ASTM成形质量 (FS)

(Forming Steel)

冲 压质 量(DQ)

(Drawing Quality) SPGD SGCD1 FS Type A

       B     DX52D G D

3 深 冲质 量(D D Q)

(Deep Drawing Quality) SPGDD SGCD2 DDS DX53D --

4 超 深 冲 质 量(EDDQ)

(Extra Deep Drawing Quality) -- SGCD3N EDDS DX54D --

注 1. SGCD3 若为非时效钢则在符号后加N (即Non-aging)

   2. JIS之规格若用途为屋顶则在代号后加R,如SGCCR,如为建筑用墙板,则在代号后加A, 如SGCCA

3. ASTM A653 CS 表Commercial Steel (一般用钢),FS 表Forming Steel (成形用钢),DDS 表

Deep Drawing Steel  (深冲用钢),EDDS 表Extra Deep Drawing Steel (超深冲用钢) 参考  JIS 新规格对照表

1.JIS G3302热浸镀锌1987年修订钢种对照

因JIS 在1991年以后实施国际单位制(SI单位,International System of Units)因此在1987年修订之JIS G3302中即有两种记号并列,一种为1990年以后适用。现将1979年与1987年修订之记号做一比较表,敬供参考

旧 记 号

(1979年修订) 新记号(1987年修订) 备    注

1990年以前适用 1991年以后适用

一 般 用 (SPGC) 一般用(SGHC) 同    左

一般用(SGCC)

屋 顶 用 (SPGR) 见  备  注  栏 底材为冷轧钢板之镀锌板均可适用。

建筑外板用(SPGA)

结 构 用 (SPGS) 结 构 用 (SGH41) 结构 用 (SGH400)

结 构 用 (SGH41) 结 构 用 (SGH400)

一般波板用 (SPGH) 一 般 用 (SGCC) 同        左 由买卖双方协议除一般用与一般硬质用以外之种类亦可使用。

一 般 用 (SGCH)

建筑波板用 (SPGW) 一 般 用 (SGCC)

一般硬质用(SGCH)

冲 压 用 (SPGD) 冲压用第一级(SGCD1) 同        左

深 冲 用 (SPGDD) 冲压用第二级(SGCD2)

冲压用第XX(SGCD3) 同        左 1987 年 新 增

部分(含SGCH)

结 构 用 (SGH35) 结 构 用 (SGH340)

结 构 用 (SGH45) 结 构 用 (SGH440)

结 构 用 (SGH50) 结 构 用 (SGH490)

结 构 用 (SGH55) 结 构 用 (SGH540)

结 构 用 (SGH35) 结 构 用 (SGH340)

结 构 用 (SGH45) 结 构 用 (SGH440)

结 构 用 (SGH50) 结 构 用 (SGH490)

结 构 用 (SGH58) 结 构 用 (SGH570)

2.JIS G3313电镀镀锌1990年修订钢种对照

JIS G3313电镀镀锌规格于1971年修订后,历经19年才在1990年再行修订,本次大幅修订,今特列表于后,以供参考。

(1)底材热轧酸洗板

种  类  记  号 标称厚度

㎜ 适  用

1991年以后

适用(SI单位) 1990年以

前 适 用 主要用途 对应之JIS原板

(底材)种类记号

原    有 SEHC SEHC 1.6以上

4.5以下 一般用 SPHC G3131

SEHD SEHD 冲压用 SPHD

SEHE SEHE 1.6以上

4.5以下 深冲用 SPHE

1990

增 SEFH490 SEFH50 1.6以上

4.5以下 加工用 SPFH490 G3134

SEFH540 SEFH55 SPFH540

SEFH590 SEFH60 SPFH590

  SEFH540Y SEFH55Y 2.0以上

4.0以下 高加工用 SPFH540Y

SEFH590Y SEFH60Y SEFH590Y

  SE330   SE34 1.6以上

4.5以下 一般结构用 SS330 G3101

  SE400   SE41 SS400

SE490   SE50 SS490

SE540   SE55 SS540

SEPH310 SEPH32 1.6以上

4.5以下 结 构 用 SAPH310 G3113

SEPH370 SEPH38 SAPH370

SEPH400 SEPH41 SAPH400

SEPH440 SEPH45 SAPH440

(2)底材冷轧钢板

种  类  记  号 标称厚度

㎜ 适  用

1991年以后

适用(SI单位) 1990年以

前 适 用 主要用途 对应之JIS原板

(底材)种类记号

原    有 SECC SECC 0.4以上

3.2以下 一般用 SPCC G3141

SECD SECD 0.4以上

3.2以下 冲压用 SPCD

SECE SECE 0.4以上

3.2以下 深冲用 SPCE

1990

增 SEFC340 SEFC35 0.6以上

2.3以下 冲压加工用 SEFC340 G3135

SEFC370 SEFC38 SEFC340

SEFC390 SEFC40 0.6以上

2.3以下

加工用

SEFC340

SEFC440 SEFC45 SEFC340

SEFC490 SEFC50 SEFC340

SEFC540 SEFC55 SEFC340

SEFC590 SEFC60 SEFC340

SEFC590 SEFC50Y 0.6以上

1.6以下

低降伏比型 SEFC340

SEFC490Y SEFC55Y SEFC340

SEFC590Y SEFC60Y SEFC340

SEFC780 SEFC80Y 0.8以上

1.4以下 SEFC340

SEFC980 SEFC100Y SEFC340

SEFC340H SEFC35H 0.6以上

1.6以下 烘烤硬化型

3.6.2 结构用

结构用质量JIS 规格系以抗拉强度分级,如SGC 440系表示抗拉强度在440 N/㎜2 (约45kgf/㎜2)以上,但ASTM新版结构质量规格由A446 改为A653后,A653以降伏强度分级如A653 SS Grade 50 表示降伏强度为在50 ksi (约35kgf/㎜2)以上。

表3.4 结构用镀锌钢板分类

规格协会

分 类 CNS

(台湾) JIS-1987

( 日本 ) ASTM

( 美国 ) EN

( 欧盟 ) AS-1997

( 澳洲 )

1244

G3027 G3302-98 A653-00 10147-90 1397

1

结 构 用 品 质

(Structural Quality) SPGS 1 SGH 340

     400

     440

     490  

     540 SS Grade

33 ? 230 ?

37 ? 255 ?

40 ? 275 ?

50 ? 340 ?

class 1, 2

50 ? 340 ?

class 3

80 ? 550 ? S220 GD

S250 GD

S280 GD

S320 GD

S350 GD

S550 GD G 250

  300

  350

  450

  500

  550

2 SGC 340

     400

     440

     490  

     570

2 一 般 用, , 全 硬 板

(Commercial Quality, Full Hard) SPGH 3 SGCH -- -- --

3 屋 顶 用

(For Roofing) SPGR 在2.3之代号后面加 ”R” A361-199 -- --

4 建 筑 用 墙 板

(For Architectural Siding) SPGA 在2.3之代;号

后面加 “A” -- -- --

5 建 筑 用 波 形 板

(For Corrugation) SPGW SGCCW

SGCHW -- -- --

  注 1. ASTM A653 SS表Structural Steel (结 构 用)

     2. ASTM A653 HSLAS 表High Strength Low Alloy Steel (高强度低合金钢)

3.在ASTM A653 SS与HSLAS在Grade 中之[  ] 内之数字表示A653M 公制单位之

         Grade,如Grade 340 表示降伏强度在340 Mpa (N/mm2) 以上。

4.新版ASTM A653 SS与 旧版A446 SQ 之材质对应为:

A653 SS Grade 33 [ 230 ]   A446 SQ Grade A

37 [ 255 ]       B

40 [ 275 ]   C

   50 [ 340 ] D

80 [ 550 ]           E

3.6.3 JIS 与ASTM镀锌钢板机械性质

本章仅介绍国内常用之JIS与ASTM两规格协会之镀锌钢板之机械性质,如表3.5、3.6与3.7。

表3.5 JIS G3302 热浸镀锌钢板机械性质(底材热轧酸洗料)

等     级

代     号 降 伏 点 抗拉强度 伸长率(%) 拉伸试片 公  称  厚  度

范   围   ㎜

N/㎜2 N/㎜2 公称厚度1.60㎜以上

SGHC — — — — 1.6?6.0

SGH 340 245以上 340以上 20以上 NO.5试片

轧延方向 1.6?6.0

SGH 400 295以上 400以上 18以上 1.6?6.0

SGH 440 335以上 440以上 18以上 1.6?6.0

SGH 490 365以上 490以上 16以上 1.6?6.0

SGH 540 400以上 540以上 16以上 1.6?6.0

表3.6JIS G3302 热浸镀锌钢板机械性质(底材冷轧钢板)

等     级

代     号 降 伏 点

抗拉强度 伸    长    率    (%) 拉伸试片 公称

厚度

范围㎜

公称厚度(T)㎜

N/㎜2 N/㎜2 0. 25

≦T<

0. 40 0. 40

≦T<

0. 60 0. 60

≦T<

1. 00 1. 00

≦T<

1. 60 1. 60

≦T<

2. 50 2. 50

≦T<

SGC — — — — — — — — NO.5

向 0.25-3.2

SGCH — — — — — — — — 0.11-1.0

SGCD 1 — 270以上 34以上 36以上 38以上 38以上 — 0.40-2.3

SGCD 2 — 270以上 36以上 38以上 40以上 40以上 — 0.40-2.3

SGCD 3 — 270以上 (38)以上 40以上 42以上 42以上 — 0.60-2.3

SGC 340 245以上 340以上 (16)以上 20以上 20以上 20以上 20以上 20以上 0.25-3.2

SGC 400 295 以上 400以上 (16)以上 18以上 18以上 18以上 18以上 18以上 0.25-3.2

SGC 440 335 以上 440以上 (16)以上 18以上 18以上 18以上 18以上 18以上 0.25-3.2

SGC 490 365 以上 490以上 (16)以上 16以上 16以上 16以上 16以上 16以上 0.25-3.2

SGC 570 560 以上 570以上 — — — — — — 0.25-3.2

注:在(  )之伸长率值由买卖双方协议

表3.7 ASTM 规格镀锌钢板机械性质

规格代号

ASTM A653 最 小 降 伏 点

ksi  [ Mpa ] 最 小 抗 拉 强 度ksi [ Mpa ] 最 小伸 长 率% 备    注

CS Type A

         B

         C 25/50 [ 170/380 ] --- ? 20

30/50 [ 205/380 ] --- ? 20

25/55 [ 170/410 ] --- ? 15

FS Type A, B 25/45 [ 170/310 ] --- ? 26 rm值 1.0/1.4

n值0.17/0.21

DDS 20/35 [ 140/240 ] --- ? 32 rm值 1.4/1.8

n值0.19/0.24

EDDS 15/25 [ 105/170 ] --- ?40 rm值 1.6/2.1

n 值0.22/0.27

SS            Grade 33 [ 230 ] 33 [ 230 ] 45 [ 310 ] ? 20

                   37 [ 255 ] 37 [ 255 ] 52 [ 360 ] ? 18

40 [ 275 ] 40 [ 275 ] 55 [ 380 ] ? 16

50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 65 [ 450 ] ? 12 Class 1

50 [ 340 ] 50 [ 340 ] --- ? 12 Class 2

50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 70 [ 480 ] ? 12 Class 3

80 [ 550 ] 80 [ 550 ] 82 [ 570 ] ---

HSLAS Type A Grade 40 [ 275 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] ? 22

50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] ? 20

60 [ 410 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] ? 16

70 [ 480 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] ? 12

80 [ 550 ] 80 [ 550 ] 90 [ 620 ] ? 10

HSLAS Type B Grade 40 [ 275 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] ? 24

50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] ? 22

60 [ 410 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] ? 18

70 [ 480 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] ? 14

80 [ 550 ] 80 [ 550 ] 90 [ 620 ] ? 12

注:  本表摘录自 ASTM A653 之表4 与 表 5.

在A653之表4 与表 5 中有相当多之批注, 请自行参阅其规定。

表3.8 常见镀层量符号与规格对照表

制 品 种 类 规 格 代 号 镀 层 符 号

非 合 金 化 合 金 化

1 美利固

热 浸 镀 锌

钢       板 JIS

-1998 G3302 Z06,08, 10, 12,

18, 20, 22, 25,

27, 35, 45, 60 F04, 06, 08, 10,

12, 18

ASTM

-2000 A653 G360, 300, 235, 210, 185, 165, 140, 115, 90, 60, 40, 30, 01 A60, 40, 25, 01

A653M Z1100, 900, 700, 600, 550, 450, 350, 275, 180, 120, 90, 001 ZF180, 120, 75, 001

EN

-1995 10142 Z100, 140, 200

225, 275, 350

450, 600 ZF100, 140

10147

AS 1397 Z100, 200, 300

430, 550 ZF100

2 热 浸 镀 5%

铝 锌 钢 板 JIS

-1994 G3317

- Y06, 08, 10, 12

18, 20, 22, 25

27, 35, 45, 60

ASTM

-1999 A875

- GF235, 210, 185, 165, 140, 115, 90, 75, 60, 45, 30, 01

A875M

- ZGF700, 600, 450, 350, 275, 225, 180, 135, 90, 001

3 热 浸 镀 55%

铝 锌 钢 板 JIS

-1998 G3321 - AZ90, 120, 150, 170

ASTM

-1999 A792 - AZ50, 55, 60

A792M - AZM150, 165, 180

3.7.2 镀层符号与镀锌重量

常见镀层符号与镀锌重量对照如下:

(1)JIS G3302-1998 热浸镀锌钢卷                        单位:g/㎡

镀 层 代 号 F04 Z06 Z08 Z10 Z12 Z18 Z20 Z22 Z25 Z27 Z35 Z45 Z60

F06 F08 F10 F12 F18 F20

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 40 60 80 100 120 180 200 220 250 275 350 450 600

单点最小值

(双面)g/m2 34 51 68 85 102 153 170 187 213 234 298 383 510

相对镀层厚度 0.008 0.013 0.017 0.021 0.026 0.034 0.040 0.043 0.049 0.054 0.064 0.080 0.102

(2)ASTM A653-00 热浸镀锌钢卷(英制)        单位:oz/ft2

镀 层 代 号 G01 G30 G60 G90 G115 G140 G165 G185 G210 G235 A01 A25 A40 A60

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 无最小值 0.30 0.60 0.90 1.15 1.40 1.65 1.85 2.10 2.35 无最小值 0.25 0.40 0.60

单点最小值

(双面)g/m2 0.25 0.50 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.8 2.00 0.20 0.30 0.50

(3)ASTM A653-00 热浸镀锌钢卷(公制)

镀 层 代 号 Z001 Z90 Z180 Z275 Z350 Z450 Z600 Z700 A001 A75 A100 A180

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 无最小值 90 180 275 350 450 600 700 无最小值 75 100 180

单点最小值

(双面)oz/ft2 75 150 235 300 385 510 595 60 85 150

(4)JIS 3317-1994 热浸镀5%铝锌钢卷

镀 层 代 号 Y06 Y08 Y10 Y12 Y18 Y20 Y22 Y25 Y27 Y35 Y45 Y60

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 60 80 100 120 180 200 220 250 275 350 450 600

单点最小值

(双面)g/m2以上 51 68 85 102 153 170 187 213 234 298 383 510

(5)ASTM A875-99 热浸镀5%铝锌钢卷(英制)

镀 层 代 号 GF01 GF30 GF45 GF60 GF75 GF90 GF115 GF140 GF165 GF185 GF210 GF235

三点测试平均值

(双面) oz/ft 2 无最小值 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.15 1.0 1.65 1.85 2.10 2.35

单点最小值

(双面)oz/ft2 0.25 0.35 0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

(6)ASTM A875M-99 热浸镀5%铝锌钢卷(公制)

镀 层 代 号 ZGF001 ZGF90 ZGF135 ZGF180 ZGF225 ZGF275 ZGF350 ZGF450 ZGF600 ZGF700

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 无最

小值 90 135 180 225 275 350 450 600 700

单点最小值

(双面)g/m2以上 5 113 150 195 235 300 385 510 595

(7)JIS G3321-1998 热浸镀55%铝锌钢卷

镀 层 代 号 AZ90 AZ120 AZ150 AZ170

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 90 120 150 170

单点最小值

(双面)g/m2以上 76 102 130 145

(8)ASTM A792/A792M-99与AS 1397-1977 热浸镀55%铝锌钢卷

镀 层 代 号 ASTM AS

A792(oz/ft2) A792M(g/㎡) 1397(g/㎡)

AZ50 AZ55 AZ60 AZ150 AZ165 AZ180 AZ150 AZ200

三点测试平均值

(双面)g/m2以上 0.50 0.55 0.60 150 165 180 150 200

单点最小值

(双面)g/m2 0.43 0.50 0.52 130 150 155 135 180

(9)JIS G3313-1971 电镀镀锌

标准镀锌重量符号(单面) 10 20 30 40 50

最小镀

锌重量

(单面g/㎡) 双面等镀 8.5 17 25.5 34 42.5

2面差镀 8 16 24 32 40

参考镀锌厚度(μm) 1.4 2.8 4.2 5.6 7.0

(10)JIS G3313电镀镀锌-1990年修订

标准单面镀锌重量符号 ES EB EB E16 E24 E32 E40

最小镀

锌重量

(单面g/㎡) 双面等镀 - 2.5 8.5 17 25.5 34 42.5

2面差镀 (1) - 8 16 24 32 40

参考镀锌厚度(μm) - 3 10 20 30 40 50

注(1):边缘部位除外之镀锌重量在50㎎/㎡以下。

(11)ASTM A591M-89电镀镀锌     (12)ASTM A879-87电镀镀锌

镀 层 代 号 A B C

三点测试平均值

(双面) , 以上

oz / ft2 / (g/m2) 无最小值 0.08

(24) 0.16

(48)

单点最小值

(双面) , 以上

oz / ft2 / (g/m2) 0.07

(22) 0.15

(45)

镀层代号 00 20 40 60 70 90 98

最小 / 最大

(g / m2) 无镀层 20

40 40

70 60

90 70

110 90

130 98

140

最小 / 最大

(oz / ft2) 0.07

0.13 0.13

0.23 0.20

0.30 0.23

0.36 0.30

0.43 0.32

0.46

3.8单面镀锌与双面差镀

一般双面等厚之镀锌钢板因有下列问题,而无法适用于汽车钢板。

1.焊接性方面:镀锌钢板之锌层导电性佳,焊接通电初期融点低的锌层被熔化,导致导电面积扩大,电流密度降低,因此须提高焊接电压。

2.涂装性方面:对表面质量要求严格之外露板,在镀锌钢板表面涂装无法得到类似冷轧钢板良好之结果。

3.加工性方面:镀锌钢板之冲压(Drawing)加工性较为劣化。因此单面镀锌之制程,生产技术才被开发。

3.8.1单面镀锌(One Side Coating)

单面镀锌钢板系只在钢板一面镀锌之产品,可用热浸法与电镀法生产。

热浸单面镀锌法

最常用之热浸单面镀锌法有下列四种。

? 凸液镀法(Meniscus Method)

? 熔锌抽镀法(Molten Metal Pumping Method)

? 辊轮涂镀法(Roll Coating Method)

? Stop off Method—用于Wheeling Type镀锌法,先在一面涂上硅化物薄膜后镀锌,再把薄膜去除。

3.8.2双面差镀(Differential Coating)

单面镀锌钢板一面完全没有镀层,但由于某些用途希望双面均具有耐蚀性能时,亦可指定使用另一面也镀上一层薄锌层之上下板面镀锌量不同之双面差厚镀锌钢板简称差镀镀锌钢板。上下板面之镀锌量以镀锌量符号各别表示。如合金化热浸镀锌钢板Fl8/F08之符号表示上板面Fl8与下板面为F08之双面差镀镀锌钢板。又如30/3表示上板面30,下板面为3之双面差镀电镀镀锌钢板。

最能代表之产品为G90/A01(ASTM A525之镀层符号),被称为One and a half。单面与一般之0.90 oz/ft2镀层相同,另一面则为极薄之合金化处理(Galvanneal)之制品。其制法为以气刀控制镀层为G90/G01之差镀后,在合金化处理炉中加热使GOl正好完成合金化之热量加热之方法,而变成G90/AOl之镀层,多用于汽车用钢板。

参考:表面精整与特性比较

非合金化镀锌钢板(GI)之表面锌花可分一般,细小锌花及超平滑表面三种,其特性与非合金化镀锌钢板(GA)及电镀镀锌(EG)之差异,综合整理如后,敬供参考。

热    浸     镀    锌 电镀镀锌

一般锌花 细小(无)锌花 超平滑表面 合 金 化

制  造

方  法 镀锌层以正常方式固化产生锌花。 镀锌层尚未固化前以锌粉吹射,控制锌花结晶,形成细小锌花。细小锌花再经调质轧延,造成平滑表面。 钢带出锌浴后,以合金化炉处理,使镀层形成锌铁合金层。 以电解方式,通电电镀锌于钢带上。

特  性 附着性良好耐候性佳。 表面平滑,涂漆后表面均匀美观。 同     左 表面无锌花且粗糙,涂装性良好,焊接性佳。 镀层薄,涂装性及焊接性良好

比   较 候 ○○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○ ○

形 ○○○ ○○○

○○○

○○ ○○○○○

焊 ○

○○ ○○ ○○○ ○○

涂 ○○

○○

○○

○○○○ ○○○○

用                  途最适用 防撞护栏

送风机

风管

渠管 排水管

天花板支架

电导线管

卷门边,中柱

彩涂用途 排水管

汽车组件

电器设备

冷冻柜

彩涂用途 铁卷门

标志

汽车车体

自动贩卖机

电冰箱

洗衣机

展示柜 汽车车体

自动贩卖机

空气调节机

电器设备外壳

办公室桌柜

隔间

家电产品

适用 铁卷门

排水管

天花板支架 同     右 汽车车体

防撞护栏

送风机 电器设备外壳

办公室桌柜

隔间 铁卷门

电冰箱

洗衣机

展示柜

※注 1.候:表耐候性。  形:成形性。  焊:焊接性  涂:涂装性。

2.圆圈愈多表示该项性质愈佳。

3.9热浸镀锌彩涂钢板(Prepainted Galvanized Steel Sheet)

热浸镀锌彩涂钢板系涂覆有机涂料于镀锌钢板之上,因此除有锌之保护功能外,另有覆盖隔绝保护防止生锈之效果,使用寿命更加延长。涂料种类如聚酯树脂(Polyester,PE),硅改性聚酯树脂(Silicon Modified Polyester,SMP),聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Cholride,PVC,或称Plastisol)与聚二氟乙烯(Polyvinyidene Fluoride,PVDF)等涂料,可依使用环境与用途(如工业区、郊区、海边)与加工方式作适当之选择,而颜色更可依喜好指定生产,可谓种类多样化,且花色齐全,而美观耐用。与在工地现场施工再涂装之镀锌钢板相比,涂膜性质特别优异,施工简易、维护费用低、使用年限长,而且无污染问题。

因有以上之优点,此类预涂覆镀锌钢板在先进国家之使用量与年俱增。广泛用于家电、建筑物、屋顶、墙板、家具等用途。各种涂料之特性与建议使用之环境请参阅第6.2章之说明。

3.10热浸镀铝锌彩涂钢板(Prepainted Hot-Dip Al-Zn-Coated Steel Sheet)

即以镀铝锌钢板(55%Al-Zn或5% Al-Zn两种镀层)取代3.9节之镀锌钢板底材进行涂料装与烘烤之作业而成之制品。能够涂覆之涂料种类与用途大致与镀锌彩涂钢板相同。

镀锌彩涂钢板之强度与油漆无关,其强度与其镀锌钢板(底材)之强度相同。本类彩涂钢板亦然,其性质在进入镀槽之前的退火阶段已经决定,与底材成分及退火温度(或时间)有关。

第3.5与3.6节制品之强度在制造时均可依用户需要而调整生产。

3.11电镀锌彩涂钢板(Prepainted Electrogalvanized Steel Sheet)

以电镀锌钢板为底材实施涂装与烘烤作业而成之制品。由于电镀锌钢板之锌层很薄,因此不适于使用在室外之屋顶、外墙等用途;但因具有美观之外表,与优越之加工性,因此主要用于家电、音响、钢制家具、室内装璜等材料。制造厂商须根据用户之需求与用途选择底材之材质与涂料之种类。

3.12彩涂印刷钢板(Printed Steel Sheet)

亦称「印刷钢板」系在热浸镀锌钢板或电镀锌钢板先涂上一层油漆烘烤后再以照像凹版印刷或胶板印刷等,印刷出油墨图案,再涂上透明漆经烘烤而成之制品。图案一般多是木纹状的,也有其它图案可供选择。主要用途作为内外墙壁及室内物品之装饰材料等。

3.13彩涂贴皮钢板(Laminated Steel Sheet)

在底材上先涂烤一层粘接剂(Adhesive)再将PVC或PVF材质之薄膜贴皮(Laminates)压合其上之制品。属彩涂产品中最高级者,美观、耐久性优良。

3.14彩涂压花钢板(Embossed Steel Sheet)

本产品可分为涂层压花或金属压花两类。

3.14.1涂层压花(Film-Embossed Sheet)

仅涂层部份压花,一般在镀锌钢板上涂以PVC之可塑溶胶(又称Plastisol),因固型分高因此可用于厚涂装,其涂膜厚度可达约100~40Oum,经烘箱后,利用压花辊轮(Embossor Roll)压出有花纹之涂膜,不仅美观且耐蚀性及加工性良好,可用于建筑物,及室内装璜、建材、家具等。

3.14.2金属压花(Metal-Embossed Sheet)

此类产品与涂层压花不同,涂层压花仅涂层被压花而金属压花则系金属底材亦被压出凹凸之花纹,因使金属变形较为困难故生产之厚度一般不超过0.6Omm。因具有优良立体感,广泛应用于室内装饰面板等用途。

3.15彩涂钢板制品种类

彩涂钢板依底材之不同与涂膜(制作)之不同分成下述种类,如表3.9。

表3.9彩涂钢板制品种类

冷轧彩涂钢板

热浸镀锌彩涂钢板

镀5%铝锌彩涂钢板

热浸镀铝锌彩涂钢板

镀55%铝锌彩涂钢板

彩涂钢板 电镀锌彩涂钢板

(彩色钢片)

热浸镀铝彩涂钢板

印刷钢板

涂层压花钢板

其它彩涂钢板 贴皮钢板

金属压花钢板

3.16涂料简介

涂料虽仅薄薄地一层涂膜覆盖于底材上,但由于涂膜具有耐擦洗、耐溶剂、耐污染、耐阳光、耐蚀性…等保护作用,因此广泛被使用于防蚀工程。一般而言,一种涂料要符合各种要求之性能是不可能的。例如防蚀涂料之目的如在保护金属表面不受浸蚀,因此可能须牺牲色彩与光泽。在连续式钢卷彩涂生产机组就以两涂两烤之方式(甚至三涂三烤),以底漆提供防蚀而以面漆提供亮丽之颜色与光泽,以期两者兼顾之作业来生产彩涂钢板。

3.16.1涂料之组成

涂料系由(1)树脂(2)颜料(3)添加剂(4)溶剂等四种原料所组成。

(1)树脂(Resin)

树脂于涂料扮演着最重要的角色,在被涂物表面形成一张平滑且均匀之薄薄一层保护膜。优良之树脂须具备以下之性质:

a.需能形成薄膜且对底材具有良好之结合性:

b.对颜料有良好之分散性使色泽均匀。

c.外状须透明且着色度低,方可避免色泽之变化。

d.对环境如阳光、空气与水份、酸雨、油脂与烟雾等有抵抗力。

e.须具备耐擦洗、耐磨擦、耐碰撞等性能。

(2)树脂种类

树脂之种类繁多,现将较常用之品种作简单之介绍。

a.压克力树脂(Acrylic Resin)

因其硬度一般比较硬,因此耐候性和耐擦性、耐热性、耐药品性均良好,且其涂膜也能达到很高之光泽,虽然价格较高但因上述特性用途广泛,市场需求量大。压克力树脂是由压克力单体(Acrylic Monomer)共聚合反应之高分子聚合体,依单体之特性组合而成。依其涂膜特性可分为硬质与软质两种,其干燥方式可分自干型与加热干燥型。涂装物广泛包含塑料制品(PS,ABS,PP PVC等),电镀制品、家电产品及汽机车修补涂装等。

b.醇酸树脂(Alkyd Resin)

醇酸树脂易于加工且成本低廉,于市场之使用且最多,产品种类很多,依其化学组成可分为两类:

?油变性醇酸树脂(Oil Modified Alkyd Resin)

醇酸树脂使用之油脂油大部分为大豆油(Soybean),亚麻仁油(Linseed)桐油(Tung)及椰子油(Coconut Oil)等,依油种之不同而有不同之特性,于树脂中油脂含量之多寡可分为长油(Long Oil),中油(Middle Oil)及短油(Short Oil)等系统,如亚麻仁油为干性油(由碘价决定)因此大部分用于中长油系统树脂,使用于调和漆和喷瓷漆等催干性涂料;又如椰子油为不干性油即不能用于催干性油漆,须用于短油系统,使用于彩涂或硝化棉喷漆涂料。油变性树脂之成本较低,使用上较广,但因特性受各油种限制,用于一般涂料比较多。

?无油醇酸树脂(Oil Free Alkyd)

此类树脂因不受油种之影响于特性上表现比较优越,涂膜具有良好之柔韧性、附着性和加工性,其用途大部分用于特殊涂料,如制印罐用漆(Coil Coating)及镀锌钢板彩涂(Pre-coating)。

c.环氧树脂(Epoxy Resin)

树脂之耐水性、耐碱性、耐蚀性均相当好,且对材质有很好之附着性,但其结构体本身对阳光,紫外线很敏感,易受照射影响而粉化。因此为了避免直接照射,一般均用于底漆涂料系统,于其上再涂覆一层面漆,虽然其成本较高但其硬度、耐湿性、耐化学药品性等特性仍被广泛地接受,大部分均用于重防蚀涂料(Heavy Duty),尤其是船舶,货柜等用漆。

d.聚氨基甲酸酯树脂涂料(Urethane)

俗称PU涂料,有单液型与双液型两种,依台湾之气候以双液型使用者比较多,需靠主剂(Polyol)与硬化剂(Polyisocyanate)产生架桥(Cross Linking)反应而硬化。主剂的种类可有多种如醇酸压克力树脂。其涂膜之磨耗性,加工性、耐药品性等有良好之表现,但因使用上须配合硬化剂使用很不方便,且有时间之限制,成本又高,因此大部分用于高级涂装,一般大型机械、汽车涂装、电冰箱涂装等均用于此类型比较多,涂膜光泽高且涂膜较优。

e.树脂特性比较

压克力树脂:高硬度、特久性、耐候性、光泽保特性,UV照射安全性。

醇酸树脂:分散性、易加工性、成本低、多用途。

环氧树脂:室外耐水性、硬度、耐碱性、抗蚀性。

PU树脂:耐化学药品性、耐磨擦性、屈曲性与耐久性。

3.16.2颜料(Pigment)

颜料之主要目的在给予树脂涂膜颜色,遮盖能力,防蚀能力,填目等。由树脂和颜料之混合比例多寡,可决定涂膜之性状,颜料多时,涂膜较硬其耐药品性较佳,但光泽度会较低。为求高光泽之涂膜须减少颜料之使用量。

颜料本身除着色、防蚀、增加硬度之外,对光泽、粘度等均有相当大的影响,但其本身无法形成薄膜须配合树脂使用。

3.16.3添加剂(Additive)

添加剂之种类繁多,可依不同之需要加以选择。如增加颜料与树脂间之湿润性与分散性,改善干燥时间,改良涂刷性等均可藉添加剂解决。添加剂大部分为硅质(Silicone)化合物或蜡质(Waxer)改良物。

3.16.4溶剂(Solvent)

溶剂之主要作用是将涂料稀释成涂装粘度或包装粘度以利施工与包装。溶剂之选择依涂料之种类而有所不同,溶剂之选择应考虑下列因素:

蒸发速度,挥发速率、毒性、溶解力、味道、极性。

由树脂、颜料与添加剂组成之成分称为固形份(Solid Content),溶剂于干燥过程中会蒸散于空气之中,将会造成污染公害。因此如何减少公害之产生为涂料界努力之目标,目前除朝高固形份涂料努力外,对于无溶剂型之粉体涂料(Powder Coating)已大力推广。

3.16.5彩涂钢板涂料

连续式钢卷涂层机组依使用涂料之不同可分为(1)建材业用与(2)装配业用两类。装配业一般以家电用品用量较多,涂料则以聚酯树脂(Polyester)为多。而建材业则依使用环境不同而有(1)环氧树脂(2)聚酯树脂(3)聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Chloride),聚二氟乙烯(Polyvinylidene Floride)等涂覆种类,其特性请参考第6.2节。

4.询价与订货

4.1订货询问时,用户需尽可能详细地研究用途与加工方式以选择适当规格,如此可让制造厂家(本公司)对于询问作具体研究,且可避免制品虽符合用户订货规格,却无法适用于原先欲使用之用途或加工方式之困扰。

4.2若使用于一般用途时,均以JIS或ASTM等标准规格订货,则各厂家都能生产此类制品。更因大量生产,具有经济性高、交期短、质量良好且稳定,互通性佳等优点。

4.3若系特殊规格,厂家与用户需先双方研议技术条件,如用户能提供具体内容时,则非常有利于厂家研究。

1.现行所使用之材料(镀锌或彩涂钢板)及其一块样品。

2.用途之样品或其设计(蓝)图。

3.加工条件,加工设备及加工方式。

4.过去发生过问题没有,如有,其详细情况。 4.4必要时厂商会至用户之加工厂实际观察用料加工情形,如果厂家研究结果认为可产制时,就可进一步商讨商业条件如价格、交期、交货条件等。

4.5如果厂家认为不能生产或接受时,可提出对应建议(Counter-Proposal)用户可研究可否使用。其间双方可能商讨几次,万一双方条件不能一致时,本次交易即因技术条件不能达成协议而告结束。

4.6对于首次订购之场合,为慎重起见,用户亦可先订购小量进行试用,或先得到厂家之试片先行评估其适用性,并将结果告知厂家,再进行小量试用,俟小量试用成功再进入大量订购阶段。

4.7订购时需注明项目:

以下即以镀锌与彩涂钢板订货需注明项目加以说明。

4.7.1镀锌钢板

(1)品  名:镀锌钢卷或镀锌钢板

(2)规  格:JIS G3302-1987 SGCC(1987表示1987年修订)或ASTM A526-85 Commercial Quality(85表1985年修订)

(3)镀层表面精整:一般/细小锌花或超平滑表面。

(4)镀锌量:一般依标准之镀锌量,以镀锌量符号表示。如JIS G3302-1987中之Z18,Z27,及ASTM A525-1987之G60,G90。

特殊情况,需以双面或单面的称呼加以区别。

(5)是否合金化:镀层之形态,亦可由镀锌量符号得知,如FlO表示与Z10(非合金化)相同镀锌量但属合金化。

(6)等镀或差镀:差镀各表面之镀锌量以镀锌量符号分别表示。

(7)化成处理:无处理/铬酸处理/磷酸盐处理/或耐指纹处理等区别。

(8)涂    油:涂油可分(薄油/普通/厚油)/无涂油之区别。

(9)尺    寸:厚度x宽度x钢卷或长度(钢片)

?在JIS订单厚度系指镀锌前原板(酸洗或冷轧钢板)之厚度。

?在ASTM以镀锌后之厚度即原板厚度与镀层厚度之和表示。

?尺寸之单位……JIS以mm表示。

……ASTM分英制与公制规格,英制以in表示,公制以mm表示。

(10)重    量:?JIS有理论或称计算重量(Theorectical Weight)与实测重量两种。

?ASTM则有理论最小重量(或称TMW,Theoretical Minimum Weight)与实测重量两种。前者系指订货时板厚之公差(Tolerance)均为正公差,下限公差为0,即实际生产之板厚一定比订单板厚大,因此实测重且将比理论重量大。

为了区分理论重量与理论最小重量,使用TMW方式订购时,必须在板厚后面注明"min"(如0.025"min ×48"×coil)

(11)单卷(捆)限重:每卷钢卷或每叠钢片最小与最大重量限制。

(12)钢卷内外径:通常内径必须指明。

(13)包   装: ?钢卷横式或直式,加铁皮或仅防锈纸包装,是否加枕木垫板等。

?分条钢卷:须注明一钢卷切几条或各条卷之最大单重,横式或直式,但一律以枕木垫板包装。

?钢片(切板):注明天车或堆高机装卸用垫板。

(14)用途及加工方式:请明确注明。 (15)订购数量:一般以公吨(MT)表示。 (16)交  期:注明交货日期,厂家研究可否接受。

(17)标  示:厂家一般均有标准之方式,用户如有特殊之标示要求,厂家是否可以接受,须事先进行研究。

(18)装船条件:外销时请注明派船方法和卸货港口。

(19)其它特殊要求:如机械性质,尺寸公差或标示、包装方式等等,厂家均可研究或与用户协商。

4.7.2彩涂钢板

彩涂钢板之询价除与上项镀锌钢板相同外,另需注明下列项目:

(1)涂料种类:一般指面漆或背面漆之树脂种类,有压克力(Acrylic),聚酯(Polyester),硅改性聚酯(Silicone Modified Polyester),聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Choride或称PVC Plastisol),聚氯乙烯(PVC Organosol),聚二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride),及环氧树脂(Epoxy)等涂料与PVC,PVF贴皮可供选择。

(2)涂层厚度:可指定面漆、背面漆之厚度、厂家可研究接受与否。

(3)原板规格:ASTM订货时须指明原板底材规格,而JIS K6744亦须指明原板种类。而JIS G3312则不需指定原板规格。

(4)光泽度:光泽度一般以60°之反射角为准,用户依需要指定高光泽或一般光泽。

(5)颜  色:用户可以做厂家提供之标准色订购,或指定颜色订购。如指定颜色时,用户需尽可能提供色板以供厂家研究是否接受

(6)贴皮、印刷与压花:

?贴皮—用户可做厂家提供之标准图案、材质、颜色与厚度订购,或自行备样供厂家研究可否供料。

?印刷—用户可做厂家提供之标准图案,颜色订购,或指定图案、颜色订购。

?压花—压花可分涂层压花与金属压花两类,可依厂家之标准图案材质订购,亦可指定特殊图案供厂家研究可否接受。

(7)上腊:涂腊(少量/普通/多量之分)与不涂腊。

(8)保护膜:可选择是否上保护膜(膜厚、颜色PE或PVC材质)

(9)卷板之方向:面漆卷向露在外面或是卷在里面。

5.储存、运输与装卸

5.1储存

在储存镀锌钢板时需特别注意防止锌层面之白锈(White Rust)产生。白锈不仅损害外表之美观,也会使锌层减少,导致制品质量之劣化,故白锈是个警告信号表示储存环境不佳,应立即处理。

5.l.1白锈生成原因

镀锌钢板的表面与空气接触会被氧化,而形成极薄之氧化膜,此氧化膜可做为保护膜防止进一步氧化。但如在空气中水份多(湿度高)的情况下长期放置时,就会以水为媒体,使空气中之二氧化碳(C02)与锌结合成白粉状之白锈。

2Zn+O2?2ZnO

5ZnO+2CO2+3H2O?2ZnCO3?3Zn(OH)2

一般来说,白锈是被露水或雨水浸湿后迅速产生的。尤其是在储存时生出之白锈几乎皆因结露产生之水气而发生的。

5.1.2何谓结露

结露系指由于温度的变化,空气中过饱和之水蒸气凝聚成液态的水而言。日常生活中常见的实例:如将装有冰水之容器自电冰箱取出,则容器外有水珠凝聚。再者在白天气温高,夜晚骤然变冷之气节,树木、花草上也会结出露水。相同道理在钢板表面也会产生露水。

例如,在温度15℃的空气中可以含有50g/m3的水气,但在温度lO℃时,水气之饱和且为36g/m3,则将温度为15℃,相对湿度100%的空气冷却至10℃时,会有50-36=14(g/m3)的水气凝聚成水。水分不能以气体存在而开始凝聚的温度称为XX(Dew Point)如图5.1之说明。如相对湿度90%,气温15℃之XX13.5℃,因此如果温度降到13.5℃以下时,就会出现结露之现象。

空气的温度(℃)

图5.1空气中含水量和XX温度的关系

5.1.3如何防止白锈产生:

(1)镀锌钢板生产时实施表面处理。

a.铬酸处理

把镀锌钢板浸入铬酸系之溶液中,使锌层表面形成活性低之薄膜方法。此种铬酸皮膜即使稍被碰伤,伤口附近之铬酸盐会在水中溶化汇集到伤口部位,再次形成新膜。由于具有此种自行恢复保护(Self-heal)性质,可以有效地防止白锈。

以下即为此铬酸盐生成之机构:

铬酸在铬酸盐溶液中离子化后在酸性溶液中,大部份以重铬酸离子存在。

2CrO4-2+2H+?Cr207-2+H2O

镀锌钢板浸在此溶液中时锌层表面被酸溶解产生氢气。

Zn(锌层)+2H+?Zn+2+H2

受此氢气影响,在镀锌层表面附近发生重铬酸离子,铬酸离子反应

4H2+Cr207-2?2Cr(OH)3+H2O,CrO4-2+8H++3e-?Cr+3+4H20

经此溶解与还原反应,在镀锌层表面附近之PH会上升,生成以氢氧化铬为主体之不溶性铬酸盐皮膜。

2Cr(OH)3+CrO4-2+2H+?Cr(OH)3?Cr(OH) ?CrO4+2H2O

此铬酸盐皮膜致密无孔隙,因此在高湿度之气氛中亦能在腐蚀环境下保护镀锌层。另铬酸盐皮膜虽受刮伤,皮膜中之Cr+6会溶出与锌反应生成氢氧化铬皮膜,保护受伤部位。因有如此之修复作用,实为优良之防锈性皮膜。

普通铬酸处理膜之厚度约为20mg/m2,也可以增至40-100mg/m2之膜厚,以提高防止白锈之能力。

铬酸处理主要用于不涂漆之用途;再者,涂覆铬酸之表面略呈XX,请勿与铁锈混淆。

b.涂油:

在镀锌钢板上涂油,防止空气与锌直接触之方法。对于结露与水浸湿,有较强之防锈效果。但如用户要实施涂漆前必须将钢板表面的油擦掉。

c.磷酸盐处理

若镀锌钢板将作为涂漆用途,则可施予磷酸盐皮膜处理。磷酸盐会牢固地附着在镀锌面上,表面形成疏松多孔状,可提供涂料良好的立足点,而获得强固附着效果。用户方面,只要施予简单脱脂,即可以涂漆。

(2)厂家生产后库存之管理

厂家生产后将镀锌钢板制品储放在通风良好的地方。或者在湿度高,以及冷暖差别大的季节里使用干燥机或干燥炉以防止发生结露。

(3)用户储存管理

用户在储放镀锌钢板须特别注意:

a.注意不要被水浸湿。

b.储放在通风良好之处,冷暖温差大,易发生结露之处须避开。

c.如被露水或水浸湿要迅速干燥,也可以把包装拆开,以利风扇等之进行送风。

5.1.4彩涂钢板之储存

除上述注意事项外,对于彩涂钢板务请遵守下列各点:

(1)要使钢卷尽量保持出厂时的包装状态,并且不要堆积过高。

(2)压花彩涂产品之切板包装不要长期间地高高堆积,垫木之重量会使压花劣化。

(3)避免长期保管,使用时以先进先用为原则。如果陈旧的产品总是压在下面,长期留存不用的话,不仅会被污染,碰伤,而且新旧货同时使用的话,颜色会有些微的差异,引起问题。

(4)在二氧化硫(S02)多的工厂地区,以及盐份,砂土等影响大的海岸地区储放时,特别要减少存量,缩短储放期。

5.1.5如何去除白锈

轻微的白锈可用布浸上稀醋酸或称草酸等水溶液擦掉。擦拭完毕,必须充分地用水冲洗,再进行干燥。

5.2运输/装卸

5.2.1镀锌钢板

为保持镀锌钢板的表面质量,请在运输、装卸时严守以下事项:

(1)按照厂家的产品出厂状态,原封不动的运输。绝对避免便于装船,而卸掉垫木或将制品上下颠倒。

(2)为防止发生碰伤,不要用推高机推动或翻转制品。

(3)在运输之卡车拖车上铺上橡皮垫,或者使用专门之搬运车,以保护钢卷外侧不受碰伤。

(4)在运输钢板时要牢牢固定,以使重亚堆放之钢板不会因振动而移动。不要将过多之钢板重量堆积进行运输。

(5)自每叠钢板中一张一张地取出钢板时,如果拖拉的话,钢板锐利之切口或切断时所产生之毛边(Burr),就会在其它板面上留下刮痕。因此,在取用或移动钢板时,要两人一起拿起钢板的两端来搬运。

5.2.2彩涂钢板

彩涂钢板运输装卸之注意项目与上述镀锌钢板相同,但由于彩涂钢板的表面有一层有机之涂膜,因此很容易被碰伤,所以要更小心地处理。

(1)钢卷在堆放,装卸时,如直接接触钢缆与钢卷,很容易被碰伤,因此须使用橡皮垫插入隔开钢缆与钢卷或使用专用的搬运工具,或用宽度较大之尼龙制吊具。

(2)可要求钢卷直式包装,且运输装卸时要保持直立的状态。

(3)要将竖立的钢卷横放时,请尽量使用翻转机(Upender)。

(4)要在室内储放(内储),避免露天堆放(露储)。

如迫不得已,须露储时  请在镀锌钢板下面以适当间隔水平放置方形枕木作为垫木,上面再堆放钢板,特别注意要使通风良好。绝对避免钢板直接放在地面上。且在产品上面一定盖上防雨布等,保护产品不直接遭受日晒雨淋。

(5)铺垫木时要选择平坦的地面,同时垫木上方也要水平,以使钢板堆放至同样高度,这也可防止钢板发生翘曲。

(6)不要放在被砂土、灰尘污染的地方。钢板上如有砂土、灰尘积存的话,可能损伤钢板表面的锌层或涂膜。此外,砂土、灰尘积存时不容易干燥,将成为产生白锈的原因。

(7)考虑到防止危险,以及防止产品发生变形,损伤等问题,尽量避免堆放太高。

(8)尽量缩短库存期。

(9)要严守厂家在产品上贴附之卷标上的注意事项。

5.3摩擦凿痕(Gouge)

摩擦凿痕在冷轧,热轧钢品有时称为鸡爪痕,系钢片与钢片或钢卷两层之间有一相对运动而产生之滑擦造成之缺陷。制造厂商生产时,运输途中之振动或用户解卷使用时均有机会产生。因此在生产收卷时须盘卷及打包紧固,而运输途中亦必须设法使钢卷或钢片不反复受到振动。而用户使用时亦尽量避免产生造成滑差之机会。

通常在镀锌钢板之凿痕为黑色之斑点,除外观上之问题外并不防碍使用。

5.4摩擦斑点(黑斑点)

不只限于平板,在刚刚运到的卷板制品上,也往往可以发现间隔一定的黑色污迹状附着物。有时用石油精、酒精等溶剂也擦不掉,如果包装没有问题时,也许可能想这种污脏物是由于厂家的精加工程序发生的缺陷所造成。不过,事实并不是这样。一般被称为摩擦斑点的黑斑点,是由于运输途中的振动,镀锌钢板发生相互摩擦所造成。这些斑点,除了外观上的问题以外,并不妨碍使用。

摩擦斑点是怎样发生的呢

由于在运输途中或大或小会有振动,这时制品因自重和其它荷载而要引起变形,钢卷的应力要使这一变形恢复原状,认为这种变形与恢复常在反复进行。振动大的话,变形量增大,各层板的举动不同,

会在板与板之间发生滑动。这种滑动长时间反复,在镀面上扩大极微

细的凹凸时,就会造成这种被称为摩擦斑点(黑斑点)的黑色东西。为

防止发生这种斑点,特别在运输途中必须设法使钢卷(板)及平板不反

覆受到振动,或使用橡胶垫做后冲作用,以减少振动影响钢卷。

6.如何选用镀制钢品

6.1镀锌钢板

钢锌钢板之选用可做下列5项决定:

1.镀锌量

2.镀锌层型态(合金化或非合金化)

3.锌层表面精整(锌花状态)

4.底材(原板)材质

5.其它(镀锌后表面处理)

6.1.1镀锌量(与符号)

镀锌量可依使用环境及加工程度加以选择。

(1)室内-JIS Z27或ASTM G9O以下即可

(2)郊区-Z27或G9O以上,或Z20再加上涂装

(3)市区或工业地区-因有SO2形成SO3再形成硫酸(H2SO4),故需使用Z27或G90加上适当涂料涂装。

(4)沿海地区-因有盐份(氯化物)易形成ZnCl2,而使用Z27或G90以上加上适当涂料涂装。

(5)冲压或深冲用途-需使用Z27或G90以下之镀层,以避免锌层于冲压时剥落。

6.1.2镀锌层型态(合金化或非合金化)

合金化处理之镀锌层约含7~12%的铁呈现均匀灰黑色粗糙无锌花表面,除产生较佳之涂装附着性及改良点焊与缝焊(Seam Welding)性外,其合金层之硬度较纯锌层高,故其耐磨性较佳,但也造成其成形性较差。

由以上之特性比较可以选择适当之型态,如扣锁成形(Lock Forming)用途需选用非合金化镀层。若用途仅为一般之成形但要求涂装性则选用合金化者。        

6.1.3锌层表面精整(Surface Finish of Coating)

表面精整可分四类:

(1)一般锌花:用于一般用途,如风管(Ducting),渠管((Culvert),屋顶浪板(Corrugated Roofing)。

(2)细小锌花:用于高表面外观要求之薄涂装用途。

(3)超平滑表面:细小锌花再实施调质轧延(Skin-Pass)使表面粗度更均匀,适用于比细小锌花更要求表面外观之用途。

(4)合金化镀层:如第3.1节所述之原则选用。

6.1.4底材(原板)材质

可依用途区分为成形用与结构用镀锌钢板两大类。

(1)成形用

一般国际通用规格将成形用镀锌钢板区分为下列数种,可做成形加工程度加以选择适当品级。如3.6.1节。

一般用质量(Commercial Quality,CQ)

扣锁成形用质量(Lock Forming Quality,LFQ)

冲压用质量(Drawing Quality, DQ)

深冲用质量(Deep Drawing Quality,DDQ或称Drawing Quality Special Killed, DQSK)

(2)结构用

一般国际用规格将结构用镀锌钢板以底材之抗拉强度(TensileStrength)之大小分为30公斤级(即CQ级)、35公斤、40公斤、45公斤、50公斤、55公斤及全硬板等七级可依用途及厚度之需要选择强度等级。如3.6.2节。

6.1.5其它(表面处理)

若考虑会长期储存镀锌钢板,或储存场所日夜温差大者,可选择上油或铬酸处理以防止白锈之形成。

但若用途为涂漆则可选择上磷酸盐处理除可防止白锈外,亦可促进涂装之附着性。

6.2彩涂钢板

彩涂钢板之选用可做下列几项进行选用。

(1)底漆种类与膜厚

(2)面漆种类与膜厚

(3)背面漆之种类与膜厚

(4)面漆与背面漆之颜色

(5)底材之强度、镀锌且与表面精整

(6)光泽度

6.2.1底漆种类与膜厚

底漆一般使用环氧树脂(Epoxy)或聚酯树脂(Polyester)等两类。一般制造厂家依订单之用途、使用场所、加工程度与面漆之搭配性选择适用底漆与膜厚。

(1)环氧树脂:

环氧系树脂涂料对金属材质之附着性很好、且涂膜之柔韧性与耐化学药品性优,一般配合铬酸系或锌粉颜料作防蚀底漆,也因其良好之防蚀能力,也可应用于背面涂料,藉以保护钢板因内部结露所产生之腐蚀,但由于环氟树脂之环氧基与苯环基对耐紫外线并不稳定,于高紫外线照射下,易产生黄变与粉化现象,因此很少用于面漆。一般环氧系树脂涂料,可配合PVF,PE,SMP,等面漆涂料使用。其膜厚一般均以5mm为基准。

(2)聚酯树脂底漆

于建筑用钢板采用两涂两烤涂装,为使产品有更好之成型加工性,于涂装时需考虑上层面漆与下层底漆间之层间附着性,因此于Polyester系面漆涂装时,其底漆可选用Epoxy底漆或以Polyester树脂配合铬酸系颜料之底漆,以PE底漆配合PE面漆于加工性会比Epoxy底漆配合PE面漆好,但PE之耐化学药品性则比不上Epoxy涂料,因此于选用何种底漆时,需同时考虑使用之环境,并决定钢板之种类。

PE系底漆大部分均使用于防蚀性比较好之底材钢板,如镀锌钢板和镀铝钢板和铝板等。

6.2.2面漆种类与膜厚

对于面漆虽然各油漆制造商会依其需要有其特殊配方,但一般将其划分:

(1)聚酯树脂系(Polyester,PE)

(2)硅改性聚酯树脂系(Silicone Modified Polyester SMP)

(3)聚氯乙烯可塑溶胶涂料(Polyvinyl Chloride,PVC Plastisol)

(4)聚氯乙烯涂料(PVC Organosol)

(5)聚二氟乙烯涂料(Polyvinylidene Fluohde,PVDF)

(6)PVC或PVF贴皮(PVC or PVF Laminates)

以下针对各涂料之特性及用途加以说明

(1)聚酯树脂面漆(PE,Polyester Topcoat)

PE涂料对于材质有良好之附着性,涂装钢板易于加工成型,价廉且产品多,于色泽与光泽性要求之选择性大,依分子量大小,可制造高固形份化合物或高分子量化合物,于一般环境直接曝露下,其防蚀年限可长达7—8年,但于工业环境或污染严重之地区,其使用寿命会相对降低,但Polyester涂料对耐阳光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料之使用仍需受到若些限制,一般用于空气污染不严重之地区,或需多次成型加工之产品。

(2)硅改性聚酯树脂面漆(SMP,Silicone Mobified Polyester)

由于Polyester含有活性基-OH/-COOH,极易和其它高分子化物反应,为改良PE之耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性优的Silicone树脂作变性反应,和PE之变性比可于5%—50%之间,SMP提供钢板更好之持久性,其防蚀年限可长达lO-12年,当然其价格也比较PE为高,但因Silicone树脂对材质之附着性和加工成型性并不理想,因此SMP涂装钢板并不适于需多次成型加工之产品,大部分仅用于建物之屋顶及外墙,或改良PE之化合物结构,提高室外耐候性。目前厂商供应之SMP涂料,Silicone之比例约于17-30%之间

(3)特殊聚酯树脂(Special Modified Polyster)

对于PE与SMP于彩涂钢板之缺点,以特殊树脂—聚异晴酸基或聚醯铵基等原料配合高分子量PE树脂变性反应,此类PE Special涂料,提供彩涂钢板更长的防蚀年限,且依产品用途,提供更广泛之特性,于一般环境之下可达15年,且对于色泽保持性与光泽性之选择更广,产品更具竞争力,但价位也相对提高。另于PE SPECIAL之产品特性,为只有耐磨损性、耐化学药品性、耐污染性、耐热性等,因此于家用产品装配工业,如洗衣机内槽、冷冻柜、音响外壳等,可选用此类涂料。

(4)PVC Plastisol

PVC树脂有很好之耐水性和耐化学药品性,但和一般有机溶剂之兼容性不佳,因此于加工过程,必须混合高沸点之可塑剂—Plasticizer,利用加热,使PVC粒子能和可塑剂成均匀之液体,因大部份之组成均为不挥发物,因此固形份一般介于90-98%之间,仅含少量挥发溶剂,一般以高固形份涂装,其涂装厚度于l00-30Oum之间,能提供平滑的PVC涂膜或轻压花处理作压

花涂膜;由于PVC涂膜为热可塑性树脂,具有高膜厚,能提供钢板良好之磨损性和加工成型性,可减低加工与搬运过程中钢板表面之刮损,且PVC涂料其涂膜具有极佳之而化学药品性,耐盐水性,耐瓦斯性等特殊性能,因此一般均用于腐蚀状况特别严重之海岸地区或化学工业区与铝电解工场、镀锌工场等,于家庭室内装璜可提供PVC耐火板。由于高膜厚之保护下,于海岸地区其防蚀年限可达15-20年,目前于欧洲地区使用上比较广泛;虽然PVC于成本上较PVF为低,但因PVC涂料对于耐阳光之照射并不理想,因此于商业大楼外墙之使用仍不及PVF普遍。请参阅第50页之参考栏。

PVC之耐热性较弱,在70℃长期使用要特别注意,间歇性高温勿超迫80℃。当作屋顶使用时,受强日光直接照射面者尽量选用淡色系列颜色。PVC彩涂钢板在加工组装时须特别注意切边或冲孔部位之保证,须以封口剂(Sealant)涂封,以避免日久使用后,PVC涂层之起泡剥离。一般以硅质橡胶封口剂(Neutral Cure Silicone Rubber Sealant)涂封。

(5)PVDF    

由于PVDF之化学键与化学键间,有很强之键结力,因此涂料具有非常好的防蚀性和色泽保持性,于建筑工业用彩涂钢板涂料中,是属于最高级之产品,且分子且大又为直键型结构,因此除耐化学药品性之外,于机械性能、耐紫外线和耐热性能极优。于一般环境下,其防蚀年限可持某达20—25年之久;但因PVDF之加工不易,且成本高,相对彩涂钢板之价位也提高,一般也仅用于大楼建筑、别墅、医院等商业大楼,或提供于高腐蚀环境下之建物内外板使用。PVDF不仅提供长期性的保护面板,同时也提供多样化的色彩和特殊金属粉涂装,供作装饰面板。一般为降低成本,均配合热可塑性压克力树脂反应,混合比例依市场要求特性而定,一般PVDF之比例于50—70%间。请参阅第50页之参考栏。

(6)PVC或PVF贴皮

于钢板上利用皮膜粘贴机于表层粘贴PVC或PVF皮膜,因PVC或PVF皮膜于制造过程已经过特殊处理,因此于皮膜之加工性,耐

化学药品性、耐污染性、耐蚀性及室外耐侯性等均比一般PVC或PVDF漆膜为优,且减少于涂装机涂装过程中产生之色泽不均和厚度不均匀及架桥不完全之缺点,以PVC或PVF皮膜粘贴之底材钢板一般以铝板或镀锌板为多,其防蚀年限可长达25—30年间,于彩涂钢板中皮膜粘贴钢板为最高级之产品,当然其价位也是相当高。为了要求高质量,于粘贴皮膜所使用之粘着剂也需有极佳之施工作业性和持久性,否则会因粘着剂之老化而影响质量。

PVC贴皮钢板在加工组装时切边与冲孔部位之保护与PVC彩涂钢板相同。参见6.2.2(4)节。

(7)钢卷用涂料性能比较表

钢卷彩涂用涂料性能做美国钢卷涂装者协会(NCCA,National Coil Coater Association)之第V-l号技术会报中之资料整理于表6.1,敬供参考。

(8)涂膜种类与用途对照表 涂膜种类与用途对照表如表6.2所示。

6.2.3背面漆的种类与膜厚

(1)背面漆(Backcoat)又称Service Coat,主要之目的不在于耐蚀性之考虑,而在于使钢板之背面美观。其膜厚一般在5u~l2u,使用一涂一烤之方式作业,因此期望它具有良好之耐蚀性系错误之想法。但若使用之底材系含镀锌量适合于建筑外板之镀锌钢板则在正常使用情况下亦不会轻易生锈。此类背面漆称为薄涂背面漆。

另外若准备在背面粘贴隔热材料,则可在订货时告知制造厂家,厂家亦可供应粘着性良好之树脂涂料作薄涂背面漆。薄涂背面漆一般使用环氧树脂或聚酯树脂系两种,而颜色之选择亦不若面漆之颜色多。一般在粘贴隔热材料时,以环氧树脂之粘贴较佳。

(2)另一方面,在海岸地区、重工业地区、化学工业区等腐蚀严重之环境下,或日夜冷暖气温差较大,可能结露之场所,薄涂背面漆不易提供足够保护。此时使用与表面相同之两涂两烤方式,实施底漆与面漆装并分别烘烤之作业,以达保护之目的。

两涂两烤之背面漆的树脂涂料与膜厚与面漆相同,颜色亦可做多样之选择。

6.2.4面漆与背面漆之颜色

除可依厂商之标准颜色选用外,亦可依用户自己喜爱之颜色与厂商协商生产,但如选用厂家之标准颜色时,订购前置期(Lead time)可缩短,将来维修时亦较另在市面上找到颜色相近之彩涂板。

6.2.5底材(原板)之强度与表面精整

依使用之用途(外露或内部、室内或室外)及使用环境选择适当原板,其原则与镀锌钢板相同,请参考6.1节

6.2.6光泽度

光泽度一般均以60°之反射角来测量,单位以□*%表示,□内之数值愈高表示光泽度高(愈亮)。国人一般喜爱高光泽且近来有愈来愈亮之趋势(≧85%)与欧美国家不同(25±5%)。高光泽彩涂钢板在使用上有一些值得讨论之处。

(1)高光泽表面刺眼,白天对阳光之反射率强易造成公害。

(2)高光泽表面易滑,在屋顶施工时,亦造成人员滑跤,滑落之危险.

(3)高光泽钢板在阳光之照射下,光泽易降低,若需维修时,新旧钢板之间极易分辨,造成外观不良。

(4)背面漆若是高光泽则晚上屋内点灯后一块一块之光晕易造成人员视觉疲劳。

故高光泽之产品除非必要,否则以中光泽(55±%)或低光泽(25±5%)之光泽度较佳。

参考:MiniTop及Kynar 500

1﹒MiniTop

1.lMiniTop即PVC彩涂压花钢板,日本称为盐化钢板,MiniTop应是VinyTop之谐音。VinyTop系日本东洋钢板公司之商标各称,因进口量大,放在市面上通称压花钢板为MiniTop,亦有人称为树脂钢板。

1.2通常压花钢板作为屋顶墙板时二面均采PVC涂装外露面150~250μm并予压花,而背80~15Oμm不压花。而用于室内装璜或冷冻柜者则仅外露面PVC压花即可,其背面一般均用环氧树脂涂料。

2.Kynar 500

Kynar 500系美国Pennwalt公司于1963年研制成功之PVDF树脂之注册商标。一般室外用Kynar 500含量在70%,室内用则在50%。Penmwalt公司位于肯塔基州之Calvert工场于1989年被法国ATOCHEM公司合并,仍使用Kynar 500之商标,而另一位于纽泽西之Therofare工场则于1990年10月被意大利之Monterdison公司在美子公司Ausimont合并,改用HYLAR 5000之商标。

表6.1 钢卷用涂料性能比较表

涂覆种类

 

性质与效益 (Amine Alkyd)

一、氨基醇酸树脂 (Polyester)

二、聚酯树脂 (Vinyl Alkyd)

三、乙烯醇酸树脂 (Solution-type Vinyl)

四、溶液型乙烯树脂 (PVC organosol)

五、聚氯乙烯树脂 (PVC Plastisol)

六、聚氯乙烯可塑溶胶树脂 (straight Epoxy)

七、直链环氧树脂 (Epoxy Epoxy)

八、环氧聚酯树脂 (Heat Setting Acrylic)

九、热硬化压克力树脂 (Silicone  polyester)

十、硅改性聚酯树脂 (Polyvinyl Flouride)

十一、聚氯乙烯树脂 (Polyvinyllidene Flouride)

十二、聚二氯乙烯树脂 (Polyvinyl Flouride Laminate)

十三、聚氯乙烯贴皮 (Polyvinyl Chloride Laminate)

十四、聚氯乙烯贴皮

涂装难易

1 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2

平均硬化速度(60秒) 2 2 2 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1

最低硬化温度(℃) 170 205 170 150 175 175 205 205 220 230 230 230 150 205

耐过度烘烤性 3 1 3 3 3 3 3 3 1 1 1 2 NA NA

热可塑性 N N Y Y Y Y N N N N Y Y Y Y

热硬化性 Y Y N N N N Y Y Y Y N N N N

耐溶剂性(芳香族) 2 1 3 4 3 3 1 1 2 1 1 1 1 3

耐溶剂性(脂肪族) 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

耐药品性(酸碱) 3 2 3 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1

耐蚀性(工业环境) 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1

屋外耐候性(有色涂膜) 2 2 3 2 2 2 4 4 2 1 1 1 1 2

屋外耐候性(透明涂膜) 3 3 3 3 3 3 4 4 2 2 1 1 1 4

耐退色性 2 2 3 3 2 2 4 4 2 1 1 1 1 2

单位面积涂装价格 L M M MH L L H MH M H VH VH VH H

涂膜硬度 2 1 2 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2 2

涂膜附着性 2 1 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 1

涂膜屈曲性

3 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1

高温下色泽保持性 2 2 2 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 3

耐磨擦性 2 2 2 2 3 3 1 2 1 2 3 3 1 2

光泽度(60?) 1 1 2 2 3 4 1 2 1 1 4 4 4 4

长期加工性 4 1 2 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1

压花性(和金属) 4 2 3 1 1 1 4 3 3 3 1 1 1 1

压花性(涂层) NA NA NA NA NA 1 NA NA NA NA NA NA 1※ 1※

金属耐磨耗性 2 2 2 2 3 3 1 2 2 2 3 3 3 3

钢卷抗压性 2 2 2 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2 2

耐磨耗性 3 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1

耐污染性

耐 3 2 3 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2

耐盐水喷雾性 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

耐湿性 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

耐油脂性 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1

备注1 .N:非(NO) Y:是(YES),NA:不适用(Not Applicable)

2. 1:优, 2:良, 3:普通 4:差

3. L:0.65以下, M:0.65?0.85, MH:0.85?1.10

H:1.10?2.50, VH:2.20以上

4. ※表适用于厚度150μm以上皮膜

要     求     特       性 成型性优,耐蚀性,价廉,普遍化涂膜硬度佳,良好之耐蚀性及色泽保持性 极佳之成型性及耐蚀性,长期曝露于室外耐粉化及色泽保持性 PVF粘贴薄层,极佳型性及耐蚀性和耐污染性,长期曝露于室外,耐粉化及色泽保持性硬度高,耐污染和磨损,有良好之成型性,和耐工业环境之腐蚀性。 涂膜可压花,触感佳,易成型,于高腐蚀环境下之耐蚀性佳。 触感佳,色泽均匀,易成型加工,于高腐蚀环境下之耐蚀性佳。触感佳,成型性优,耐化学药品性,耐清洁剂,极佳耐蚀性。 成型优,高硬度,耐磨损和耐污染性极佳。 高光泽,高硬度,耐磨损和耐蚀性。 加工性佳,面涂面触感佳,耐磨损和耐污染性极佳。加工成型性优,可提供耐高热之耐热板。 耐水,蒸气,油,油脂,油烟之污染,耐清洁剂及耐防蚀。 光泽佳,高硬度,易加工。

涂 膜 种 类 PE S.H.P PVF-Liquid PVF-Film PUR/PA PVC-Liquid PVC-Film PUR/PE PUR/PE PE PE .PE PTFE PE

用      途 建物外墙,侧边,天花板建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,侧边,屋顶 洗衣机,冷冻柜等外壳 钢卷门,百叶窗等建筑内墙,天花板,白板   音响,家电等外壳 烘箱],加热器等外壳锅盖排油机等厨房用具 装饰板,日光灯

分 类 建筑用 装配业

7.加工及利用

镀锌钢板及彩涂钢板必须配合用途对之进行剪断、弯曲或成形等之各种加工。加工的时候,由于镀锌钢板的表面被锌层覆盖,而彩涂钢板被锌和有机涂膜覆盖,因此与冷轧钢板或热轧钢板等之加工相比,有些地方需要特别注意。

7.1剪断加工

镀锌钢板及彩涂钢板要接受剪切、下料、穿孔和切边等的剪断加工,影响剪断加工的因素有:

(1)材料的机械性能

(2)刀具的形状及间隙

(3)材料的支撑条件

(4)工具面的摩擦及润滑

(5)加工速度和温度

等等,在这方面的适当条件,一般来说,与冷轧钢板热轧钢板的剪断加工条件是一样的。不过,在进行剪断加工时,特别要注意以下三点:

7.1.1尽量使切断面的毛边短小

切断面的毛边大的话,重叠已加工的钢板,或在其它板面上滑动的过程中,会将其它板面刮伤,或者使涂膜脱落,这样会造成外观不良或耐久性等问题。

特别是如果用电动圆锯或切割研磨机等进行加工的话,毛边容易增大,因此有必要在切割后除去毛边。

7.l.2消除剪断时的切屑和金属粉

使用板料切断机,电动圆锯和切割研磨机等工具时,切屑以及金属粉等会附着在钢板面上,如果不将这些东西消除掉就把钢板堆放起来的话,钢板表面会出现伤痕,或为外观不良或生锈的原因。因此需要迅速消除切屑和金属粉。

7.1.3润滑油的选择

使用一般的刀具来进行剪断加工时,随着剪断次数的增加,刀刃也会受到磨损。再用被磨损的刀具剪断钢板的话,就会使切割面变得粗糙,并且加大毛边,严重时甚至会造成龟裂。为了减轻刀具的磨损,延长使用寿命,需要使用润滑油。

剪切镀锌钢板时,也同样可以使用通常剪切冷轧钢板和热轧钢板时所使用的润滑剂。但在彩涂板和可塑溶胶涂料彩涂及贴皮钢板上,不能使用会使涂膜以及贴皮发生膨胀,溶化和变色的润滑剂。关于它的选择最好是明确说明加工条件和用途,与制造厂家进行商讨。

7.2弯曲加工及辊轮成形

在钢板弯曲加工方面,大致可分为曲率较小,成尖锐形的弯折式弯曲加工,以及曲率较大,成圆筒形的圆形弯曲加工。弯曲方法,一般是型板弯曲(使用压力机或弯板机),折叠弯曲(使用切线弯板机),以及辊轮弯出(使用辊轮成形机)等。

7.2.1弯曲加工

图7.1是表示弯曲加工。

 

(a)v形弯曲       (b)U形弯曲          (c)折叠

图7.1弯曲加工例

弯曲加工部通常呈直线状,经过这些弯曲加工,钢板全部成为带有小曲率的圆筒状的弯曲部形状。钢板的弯曲外侧发生延伸,内侧发生压缩。经过加工后所造成的钢板的翘曲、弯曲部内部的变型、板厚的变化以及弹性变形恢复情况,大致与冷轧钢板的弯曲加工后的以上各个方面呈现相同的倾向。但是由于镀锌钢板或彩涂钢板的表面存在镀锌层以及有机被覆层,因此在进行加工时,必须注意以下五点。

(1)要去掉冲膜、冲床、上压板和弯曲盘等的伤痕、污染与锈。

这些工具经过长期使用或者使用方法不适当,如果与钢板相接触的表面上附着锈和尘埃时,就会对钢板表面造成伤痕或是在涂膜以及贴皮面上留下刮痕而造成外观不良以及耐久性的劣化。又在冲模的肩部等处,有时发生冲模与板面的滑动现象,而在板面上留下擦痕和刮痕。冷轧钢板和热轧钢板经过加工后,多数都会进行涂漆,轻度的擦痕就会被涂膜遮盖,能弥补外观的不良。但是镀锌钢板一般是不再进行涂漆就使用的,因此特别需要充分注意不要留下伤痕。

(2)弯曲部外侧的细小裂纹

由于钢板经过弯曲加工后,在弯曲的外侧会有所延伸,因此拉力作用于表面的镀锌层以及涂膜等上面,造成细小的裂纹。对于热浸镀锌钢板,彩涂钢板,在JIS规格中有不使弯曲外侧表面出现镀层和涂膜的剥离,以及不使材料发生龟裂及断裂的弯曲内侧间距的规定。经过弯曲加工时出现的细小裂纹,是由于涂膜下之锌的细小裂纹造成的。不过在实际使用中,并不会特别成为问题。

然而,在进行特别严格的加工时,有必要考虑选择屈曲性良好

的特殊涂料,或者使加工部位的曲率尽量弄大等问题。

(3)冲床与冲模的间隙

在进行附有有机涂膜的彩涂钢板的弯曲加工时,在设定冲床和

冲模的间隙时需要考虑涂膜的厚度。

(4)低温时的加工

彩涂钢板和可塑溶胶涂料彩涂钢板的涂膜,一般具有以5~6℃为界限,温度低于它就会发生脆化。在进行弯曲加工时,涂膜有发生裂痕,破碎及剥离等的可能,因此希望在低温环境下加工时,要进行加温。特别是可塑溶胶涂料彩涂钢板的加工,容易受温度的影响,必须避免低温加工。

(5)润滑油的选择

请参照剪断加工项目(7.1节)。

7.2.2圆形弯曲加工

系曲率较大的圆状的加工,用于炉子或烟囟等的加工。

一般的热浸镀锌钢板及彩涂钢板的原板使用低碳钢,在制造过程中刚受到热处理之后,具有特高的降伏点。在这种状态下进行圆筒加工的话,就会往圆筒的纵向上发生条状的折痕(Fluting),无法进行成漂亮的圆筒。若用钢板整平机等,对这种材料反复进行弯曲加工的话,会降低降伏点,即使进行圆筒加工,也不会发生折痕。所以,在必须进行这种圆筒加工时,必须先对钢板施加超过降伏点的应变加工处理,降低降伏点。希望在订货时写明是用为圆筒加工材料。

但是,由于这种赋予应变的材料,经过几个月后,因自然时效(Natural Aging)降伏点会逐渐上升而发生折痕问题,因此钢品自厂家出厂后,需要尽可能赶快加工完毕,或是在用户的地方加工之前,同钢板整平机再次进行加工。(抑制这种时效硬化现象的非时效性材料,作为深冲加工用材料,须对材质进行特别设计。这样价格要有所提高,因此不适于用在一般物品或建筑材料上。)

其它的加工方面的注意事项与弯曲加工时相同。

7.2.3辊轮成形

辊轮成形是将被加工的材料连续通过几组串行排列的成形辊轮,自平板顺次加工成所需要的断面形状的塑性加工法。在加工形态上,可以说是属于弯曲加工。

这种加工方法适合于大量生产建筑材料用板等的长尺寸断面材料,多用于镀制钢板的加工。

与辊轮成形法有特别关系的材料的机械性能是:?降伏应力?降伏点应变?加工硬化指数?兰克福特值?杨氏系数等。在多作为建筑物外板用的宽幅钢材方面,小隆起、折痕、边缘应变痕等成为质量上的问题。一般来说,软质材料(降伏点以及降伏应变小)容易招致形状不良,而具有降伏伸长性质的材料,因为降伏应变集中在弯曲部而有容易发生小隆起的倾向,所以必须慎重地选择原料的材质。

在断面形状上,肋条与肋条之间的间距大,或者平坦部分宽度大的,都容易发生小隆起,因此有关长尺寸成形用的原料,关于成形断面形状,轮辊的配列、辊轮驱动方式以及剪断机的设置等,须考虑所欲生产之制品状况的各种条件及对钢种的材料性质须加研究。希望订购原料时,事先与原料厂家慎重进行研究。这时,如果提供可以调查现用钢材的机械性能和原料性质的样品钢板等的话,对原料的质量设计会有很大的帮助。

在进行以镀锌钢板与彩涂钢板为原料的辊轧成形加工时,特别要注意以下的几点:

关于成形轧辊的伤痕,污染和锈,弯曲加工部分的细小裂纹,低温时的加工等,和弯曲加工时的各项相同。关于润滑油请参照剪断加工项目。

辊轮的材质及表面:辊轮表面特别是与钢板强烈接触的部分长期使用之后,会逐渐磨损。如果辊轮等的材质属于软质的话,就会磨损成细小的擦伤状的痕迹。这样的表面状态对于镀锌钢板,特别是彩涂钢板的表面,容易带来擦伤,是一种极其不理想的状态。为防止出现这样的情况,希望用硬质材料来制造辊轮(例如,使用洋火辊轮,模具钢等)此外,在辊轮表面镀以硬质铬,也是一种有效的方法。

参考:彩涂钢板的保护膜

特别在重视防止钢板表面发生伤痕时,可以预先在板的表面贴上PE或PVC之保护膜。在通常的辊轮成形等方面,即便贴着这种保护膜,也可以进行成形加工。又在屋顶和墙壁等处施工时,可以有效地防止施工过程中的碰伤,这种保护膜在施工后可以简单地取掉。此保护膜在施工后短期内必须去除,或内储超过一段长时间亦然,否则很难去除。

7.3冲压加工

7.3.1钢板的冲压加工,是自比较单纯的圆筒形深冲加工到汽车车身外板那样的复杂形状的深冲加工为止,可以广泛利用的加工技术。镀制钢板也可自简单的碟状物起,到汽车车身外板那样的超高级品为止,加以利用。关于热浸镀锌钢板,JIS标准作为冲压用规定有3种。但这种规定的材质并不可能完全适用于全部的冲压加工和深冲加工。因此,各厂家就按照客户的需求,进行能够满足冲压加工的程度、表面精整、强度等之最合适的材料质量条件之钢板的成分,热处理条件、和镀面控制等的质量设计,正确严密地进行质量管理,提供最合适的原料。此外,关于厂家发货到用户后,因时效而发生的材料性质劣化问题,以及到冲压加工后的涂漆为止的后处理性等,也需要充分进行研究。在订购这些冲压加工用材料时需要充分、慎重地加以考虑。

7.3.2用镀锌钢板等进行冲压加工时,根据商品的目的、用途可用以下三种方法,选择材料。

(1)不必对镀锌钢板进行后涂漆,原样进行冲压加工。

(2)以镀锌钢板为底板,冲压加工之后,进行涂漆,制成商品。

(3)用彩涂钢板等进行冲压加工,制成商品。

由于材料的不同,冲压加工的方法和应注意的地方也有所不同。但其共同之点是在制造金属模之前,关于形状、尺寸、质量标准、目的和用途等,要与厂商讨论,选定适当的材料,或者根据情况,订购特别规格的材料。

7.3.2各种材料各自需要注意之事项如下:

(1)表面的伤痕、污染

特别是对于彩涂钢板的冲压加工,须将金属模的表面弄得平滑,视情况,也可以采取在钢板上贴上保护膜(参照7.2.3节)之参考等的对策。

(2)润滑剂

在7.3.2节的(1).(2)两项,通常使用的冲压机油就可以了,但是在第(3)项需要使用乳状润滑剂。

(3)涂膜的选择

特别是彩涂钢板时,经过冲压加工后,虽然能够完成形状但在棱角及卷边部分等处的涂膜上,有时会出现裂纹,对质量产生影响,因此涂膜的选择也是重要的涂膜因素,希望事先与钢板厂家商谈。

7.4分条加工

镀锌钢卷,除了原样(宽幅)加工使用之外,还有很多场合是根据要加工的制品的需要实施分条来使用。例如,雨水槽、天花板横梁、百叶窗板、C.Z型钢等。另外,音响设备的机壳也可使用分条钢卷进行连续冲压加工。

在进行分条加工时,必须特别注意的是,发生弯曲的问题。

钢卷即使看上去是笔直的,但也有的稍微有些弧形(横弯)。分条钢卷产生弯曲的原因,是各色各样的,其中之一是由于分条之前,钢卷的形状不良而引起。例如在延伸倾向较大的钢卷中央,进行分条的话,那一部分的长度就要比较长,分条钢卷因而发生弧形。即使分条钢卷本自身没有弧形的问题,进行辊轮成形时,产品也有时会发生弧形。这是由于如下图所示,进行分条之前,钢卷中央部较厚,将其进行分条后,分条钢卷横向的板厚就不均匀。再对此进行辊轮成形加工的话,辊轮压下发生差异,均可能使产品发生弧形。

特别需要严格控制弧形的时候,必须使用形状良好的钢卷,或是在分条的数目上下一番功夫,以防止弧形。

为能获得形状良好的钢卷或是弯曲较小的钢卷,要在订货时加以指定,并且与发货商进行商讨成为关键的事情。

 

参考:弧形(横弯)

所谓弧形(横弯)是指侧缘与直线之间的偏差而言,测量方法以直尺靠近边缘,测量弯曲深度。

下面系JIS标准规定的弧形度(横弯值)供参考。

弧形的最大值(使用热轧原板时)                    

单位㎜

长      度

宽      度 钢         板 钢  卷

未满2500 2500以上未满4000 4000以上

未满630 5 8 12 任意长度

每2000为5

630以上 未满1000 4 6 10

1000以上 3 5 8

弧形的最大值(使用冷轧原板时)

                                              单位㎜

长      度

宽     度 钢        板钢  卷

未满2000 2000以上

630未满 4 任意长度 每2000为4

630以上 2 任意长度 每2000为2

7.5接合

7.5.1机械接合

(1)咬口接合

在薄板的接合法中,这种咬口接合法的利用范围很广,特别在建筑用板加工时,0.6㎜左右以下的板,可以说几乎全部是采用这种方法。有时l㎜,l.2㎜,l.6㎜的板厚也采用这种方法。

它的好处是,接合时不需要其它零件或材料。依照加工法,也可以保持水密性,如和锡焊以及密封材料并用时,也可能得到完全水密。

不过,在强度方面有些不足,但如适当选定板厚和咬口的尺寸,使用双重咬口的话,就可以加强强度。

到板厚1.6mm左右为止,大致可以利用机械加工进行咬口接合,但一般手加工的咬口接合可能范围为到0.6㎜左右为止。

 

 

      单咬口                   双咬口

图7.3咬口接合例

(2)铆钉接合、螺丝接合在难于咬口接合的部位,和板厚不适合咬口接合,以及特别需要强度,或与其它材料配合使用时,常利用这样的接合方法。在板和板的接合上,使用铆钉和螺丝时,板上必须有预留孔。这个孔基本上是钻孔,但板的厚度薄的话,也有时也用冲孔。这时,孔不能有毛边。又在栓螺丝时,利用孔的毛边方法,以及没有预留孔而利用自攻螺丝的方法,不要用于薄板上。这是由于长时间震动或其它因素,必定造成螺丝松动。

参考:接合法和板厚的分类

各种接法对热浸镀锌钢板的适合性按板厚之不同,有所差异。一般使用的接合法与板厚的关系,如下表所示。

各种接合法对热浸镀锌钢板的适合性

接   合   法合适的板厚 气密性 强  度 对热浸镀锌钢板的适合性

咬口

铆接

锡焊

银焊

电弧焊

电铆焊

缝焊

点焊

乙炔焊

其它气体焊

合成树脂粘结

橡胶系粘结 薄

薄.中.厚

中.厚

中.厚

薄.中

薄.中.厚

中.厚

中.厚

[注]薄:板厚1.0㎜以下  ○最良  ○良

   中:板厚1.0㎜-1.6㎜ △可  ×不可

   厚:板厚1.6㎜以上

标准的铆钉接合      螺栓接合          自攻螺丝接合

图7.4铆钉接合,螺丝接合例

铆钉和螺丝等的直径与板厚有所关联,一般在板厚0.4~1.6㎜的范围内,使用3~9㎜的铆钉或螺丝。

孔与顶端、边缘之间的距离如需要强度时,至少要有孔径的三倍以上。双孔间距离,要按板的形状和使用目的有所差异,但最大也应在15O㎜左右。

安装时,多是根据所要板的布置来决定尺寸。但如用为覆盖材料,需要充分考虑风压,并注意雨水等问题。

7.5.2焊接

(1)电弧焊

涂药电焊时以使用熔融金属的流动性良好,作为能够获得质优

熔融金属的焊条,具有高碱度药皮的焊条比较适当。

由于电弧焊的焊接温度高,钢板会变形,因此需要充分注意钢板的保持。

因为焊接部和热影响区的锌被氧化,所以焊后需进行防锈处理。镀锌钢板的电弧焊时,由于锌的氧化气体容易在焊接部内造成气孔,而且焊道不容易均匀,因此在强度和外观方面容易发生问题。并且为维护健康,还需要有排出气体的装置,所以希望在焊接之前,将锌除去。

电弧点焊多利用于野外作业,可与点焊达成同样目的,但是焊后必须进行防锈处理。

(2)电阻焊接

镀锌钢板的电阻焊接,与冷轧钢板相比,在点焊和缝焊上作业性都容易恶化。这是由于表面的锌层柔软,导电性好,因而重叠的钢板之间因电阻的发热,就会比冷轧钢板少。又通电初期时,熔点低的锌层被熔化,板面接触面积(导电面积)扩大,电流密度降低,因此需要增加电流且并缩小电极的接触面积。

而且,由于锌附着在电极尖端而容易使电极的导电性不稳定,因此有必要时常清洁电极。

这种倾向随着锌的附着且增加而增大。又经磷酸盐处理的镀锌钢板以及经合金化处理的钢板,电阻大,因此焊接性可接近于冷轧钢板。

a.点焊

把电极顶端直径缩小的话,能获得良好的结果。熔核的大小,与冷轧钢板的焊接大致相同。强度也不太降低。

电极的形状是尖锥形比圆头形更能获得良好的结果。

请降低加压力。

由于被焊材料的形状,有时需要增大加压力,在这种情况下,必须加大焊接电流。

请将焊接时间延长约10~20%。

把焊接电流增大30%时,可以获得良好的结果。

b.缝焊(Seam Welding)

请增大焊接电流,略微降低加压力,将电极顶端宽度缩小15%~20%。

关于通电方式,间接通电方式比连续通电方式更好,请留出2~3个循环的休息时间。

考虑到电极的清洁,电极的驱动以滚花齿轮方式,所获得的结果良好。

请充分冷却电极。

需要时常清洁电极。

焊接后需要进行防锈处理。

点焊和缝焊的适当条件

表7.1是点焊,表7.2是缝焊的适当条件。

这是实验室的资料,在实际作业时,因有机械能力,必要强度的设定,被焊接材料的形状以及其它多种条件,请以这个资料作为参考,进行预备性的试验,再设定出适当的条件。

(3)乙炔气及其它气体的焊接

由于与电弧焊接同样,焊接温度高,板易变形,因此要充分注意钢板的保持。

焊接部和热影响区的锌会被氧化,因此需要进行后防锈处理。又与电弧焊接相比,热影响区的面积有所增大。

镀锌钢板的气体焊接,和电弧焊接相比,焊接部不易发生事故,但作业性劣化。又由于产生很多气体,因此为维护健康,需要有排出气体的装置。

前断抗拉强度㎏ >400

>380

>360

>390

>430

>430

>440

>450

>430

电流KA 8.5?11.0

9.0?11.0

7.0?9.0

8.0?10.0

9.0?11.0

9.0?11.0

10.0?11.5

8.5?10.0

8.0

加压力

㎏ 150?300

200?300

200?300

200?300

150?250

200?300

150?200

150?250

250

时间? 7?9

8?12

8?10

8?10

10?12

8?12

10?12

8?12

8

单面附着量

g/㎡ 10

20

3

20

60

150

60

表面处理 铬酸处理

铬酸处理

磷 酸 盐

磷 酸 盐

铬酸处理

磷 酸 盐

铬酸处理

合 金 化

镀 法 电  镀

电  镀

电  镀

电  镀

热浸镀

热浸镀

热浸镀

热浸镀

薄钢板

 

电流KA 14?20

14?20

14?18

14?20

15?20

14?20

17?20

14.5

速度

m/min 2.0

1.5?1.8

1.5?1.8

1.5?1.8

1.5?1.8

1.5?1.8

1.5?1.8

1.8

时间?

ON-OFF 3?4?2?3

3?4?2

3?4?2

3?4?2

3?4?2

3?4?2

3?4?2

3?4?2?3

2?2

加压力

㎏ 200?300

200?400

300?500

300?500

200?300

300?450

200?300

350

单面附着量

g/㎡ 10

20

3

20

60

60

150

表面处理 铬酸处理

铬酸处理

磷 酸 盐

磷 酸 盐

铬酸处理

磷 酸 盐

铬酸处理

镀 法 电  镀

电  镀

电  镀

电  镀

热浸镀

热浸镀

热浸镀

薄钢板

7.5.3锡焊

焊锡是以锡和铅为主要成分的合金,熔点低(一般为210~240℃),由于它和钢板、镀锌钢板(彩涂钢板时须去掉涂膜)的粘接性好,所以多用于需要水密或是气密方面的接合。但是因为强度不够充分(粘接力30~5Okgf/㎝2),要求强度大的时候,与咬口接合和铆钉接合等并用,可达到水密和气密的目的。在接合上务请尽量避免单独使用锡焊接合。又在安装时,常常锡焊钉头以保持水密,但时间长久,一定会发生焊锡破损,无法保证水密。这种现象很多,务请充分注意。

在进行锡焊时,金属表面必须清洁,即使有很少的锈或油脂,也不能得到完全的锡焊,因此当表面沾附有这些东西时,就要用砂纸和碎布,将表面擦干净。对表面进行化学性清洗,使焊锡的流动好。为使焊锡充分流入接合物的缝隙间,并紧密粘着,需要使用助熔剂。

参考:锡焊用助熔剂

锡焊用助熔剂的主要成分是氯化锌,在工作现场,也有时在稀盐酸中放进热浸镀锌钢板的碎屑,简单地制成助熔剂来使用。但是这种助熔剂的质量不稳定,容易引起锡焊后处理的不充分,因而容易在锡焊部分热影响区生锈,所以不要使用这种方法,一定要使用市上出售的锡焊用的优质熔剂。

又锡焊时使用的助熔剂,既是表面化学清洁剂,也是腐蚀剂,因此在锡焊作业后,为把剩余的助熔剂完全除去,必定要拭擦干净,并用水充分冲洗,这一工作十分重要。彩涂钢板的话,必须用补修涂料,进行完全的后处理。

助熔剂的种类和锡焊性能的比较试验

`处理的种类 助熔剂的种类 剥离强度(㎏) 备   注

磷酸盐处理 盐酸联氨10%的水溶液 36 试片

×25㎜

 

使用焊锡Sn50

Pb50

非腐蚀性助熔剂 24

氯化锌15%+氯化铵5% 28

铬酸处理 盐酸联氨10%的水溶液 45

非腐蚀性助溶剂 47

氯化锌15%+氯化铵5% 37

7.5.4粘结接合

这种方法一般用于金属板和不同性质材抖的接合方面。根据使用目的,可分别使用合成树脂系、橡胶系和其它的液状粘结用。

7.6涂漆

热浸镀锌钢板等用于建筑物的结构材料、通风道,以及各种机器和机械的购件材料时,不经涂漆原样使用的例子也有不少。不过,普通还是为保护基底材料不受腐蚀,或附着色彩,耍进行涂漆。为使钢材防蚀,要镀锌,为了更加提高功效,再在镀锌面上用涂料进行涂漆,以使镀锌面不直接与空气接触。但是不是说,使用任何涂料进行涂漆都可以,而必须要适合基底材抖,而且要按照使用目的,选择适合的涂料和涂漆方法,不适当的涂漆会造成涂膜的破裂、剥落、隆起,以及材料生锈等问题,因此请注意以下各事项。

7.6.1预处理

为了使涂料和镀锌表面充分紧密结合,需要先对镀锌表面进行化学处理,或是与此相类似的处理,以造成涂料容易附着的状态。

锌是表面活性度高的金属,长时间与涂料中的树脂反应的话,会使涂膜的粘着性劣化,为此需要使锌的表面钝态化。又在沾有汗水、指纹或油等的情况下,进行涂漆的话,会在涂漆后产生缺陷。因此在进行预处理时,要注意以下各点。

(1)化成处理法

a.为了完全除去表面的污迹、附着物和油等,请用适当的方法进行脱脂。

b.化成处理,一般有铬酸和磷酸盐皮膜两种,请根据用途,进行选择。一般来说,磷酸盐皮膜在涂膜的紧密附着性和耐蚀性方面较为优越。但在成形性方面则铬酸较佳。

c.化成处理之后,要充分进行干燥,请在不含湿气的状态下,进行涂漆。

(2)涂漆预处理法

无法采用化成处理法时,作为预处理方法,请涂上磷酸底补涂料。即使只涂一次也能获得与化成处理同样的效果,得到强固的涂膜。

作为底涂漆,它与各种上涂涂料的居间粘着性好,因此予以推荐。

7.6.2涂料的选择

对镀锌钢板进行涂漆时,用途不同的话,所期望的性能也要有所差异。按涂料的性能来说,它的质量不可能是万能的,只能就在质量上比较重视那种特性为依据来加以评价,进行涂料设计。作为评价的基准事项特别要求:(1)耐蚀性(2)耐气候性(3)加工性(4)表面硬度(5)耐污染性等时,须使用适合要求的涂料。

7.6.3涂膜的补修

曝露在户外大气中使用的建筑材料等,请准确判断重新涂漆时期来重新涂漆。基底材料上的锌消失的话,就会生锈。生锈之后才重新涂漆,就已为时过晚。如果曾经涂漆过的板的大部分表面,都被白色粉状的东西(粉化现象)覆盖,变成灰色时,就是重新涂漆的适当时期。又重新涂漆以尽量在湿气少的干燥期内进行最好。

7.7彩涂钢板的使用

彩涂钢板是在镀锌钢板上面涂上合成树脂涂料,并加以烘烤所制成。比普通的镀锌钢板更具有耐久性,且更美丽。

不过,彩涂钢板的涂膜是15~30微米(μm)左右的有机质涂膜,在户外长期使用时,难免要呈现涂膜劣化、消耗。又涂膜虽然具有某一程度的硬度,但只是用硬铅笔心(H-2H)能划出痕迹的程度而已,所以绝封不允许粗糙对待。

以下关于在使用涂漆钢板上,特别需要注意的地方加以解说。

7.7.1颜色不均匀

彩涂钢板的颜色不均匀有种种情况,在生产阶段,有时能在一张钢板或一卷钢卷上看到颜色不均匀的现象。这种情况,有时是由于观看钢板时的角度和钢板形状不同,似乎感到颜色不均匀。但主要原因还是由于生产时涂料搅拌不足,使颜色发生差异,以及膜厚不均匀而来的。不过,这种情况由于在生产时充分加以检查,对于用户很少成为问题。另一种的颜色不均匀是在屋顶或壁的施工后,远距离看来,有时会发现板和板之间的颜色有所不同的情况。这有时是在施工后立即发现,有时是经过数年之后才发现。在彩涂钢板上的涂料,是在充分的颜色管理之下而使用,但由于使用的涂料不一样,数年之后,颜色的变化也会不同。根据以上所述的情况,同一座建筑物上,最好使用同一时间期生产的产品,避免同太旧的产品一起混合使用。即使看起来颜色相同,也要绝对避免混合使用不同厂家的产品等等的措施。

7.7.2粉化

彩涂钢板的涂膜是烘烤合成树脂涂料而成的,在户外使用时,由于太阳光线、气温和雨露的影响,涂膜会逐渐劣化。在这种劣化现象中,若仔细观察年月长久的钢板表面,或者擦磨一下,就会发现附着有白色的粉状物。这种状态被称为粉化现象。这种现象有如前面所述,对曝露于大气中的钢板来说,是不可避免的现象,但是由于使用的涂料不同,也可能推算发生这种现象的年数。例如,涂用耐气候性好的特殊聚酯树脂涂料、硅改性聚酯涂料,以及聚二氟乙烯树脂涂料等均能延长粉化的发生。各彩涂钢板厂家都生产使用这些涂料的制品,建议根据使用目的等情况,与厂家商讨。

7.7.3粘结剥离

彩涂钢板的粘结剥离,是指卷状制品在盘卷时,或是板状制品在使用时,正面与背面涂膜粘在一起,造成涂膜面异常的状态而言。原因虽然很多,但在涂膜硬化不足或涂膜硬度低等的情况下,若加上强负载时,就容易发生这种现象。

另一种粘结多半是在卷状制品盘卷时发生,容易发生在钢卷的内圈附近,是刮伤形状的涂膜剥离,这一现象称为"鸡瓜痕迹"。在涂膜的硬度不足,或正面背面两面的硬度差太大的情况下容易发生上述现象。特别在卷板盘卷时,张力有变化的情况下,更容易发生这种现象。因此,在钢卷盘卷时,不要使插入盘卷机中的钢卷的内圈松弛,盘卷张力要尽量小,不要加以激烈的张力变动等措施等是防止粘结剥离有效的对策。

表7.3 主要用途与推荐种类

种        类

用        途电镀锌钢板 电镀合金钢板 钢    板

热浸镀锌 热浸镀锌铝合金钢板

非合金化 合金化

建筑 外部装修 屋顶 ○

外围墙壁 ○ ○

门 ○

防风门

排沟 ○

金属窗框 ○ ○ ◎ ○

卷门 ○ ○ ○ ○

金属瓦 ○

内部装修 墙壁.隔间 ○ ○ ○

设备结构 通风道 ◎ ◎

楼承板 ◎ ◎

轻量型钢 ◎ ○ ◎

建筑用鹰架 ◎ ◎

电机家具 钢制家具 ○

衣橱 ○

杂货 ○ ○ ◎ ◎ ○

汽车 车身 外部装修 ◎ ◎ ○ ◎

底盘 ◎ ◎ ○ ◎ ○

内部装修 ○ ○ ○ ○ ○

电装 滤气器壳 ○ ○ ○

油箱 ○

消音器 ○ ○

运输机器 车辆铁路 内部装修用板 ○ ○

天花板 ○ ○

船舶 船内装修 ○ ○

通风道 ◎ ◎

集装箱 ◎ ○ ◎

表7.3.1 镀锌钢板

(续)                                        ◎最适用 ○适用

种        类

 

用        途电镀锌钢板 电镀合金钢板 钢    板

热浸镀锌 热浸镀锌铝合金钢板

非合金化 合金化

    电   气   机   器   厨房 电冰箱外壳 ○ ○ ○

厨房设备 ○ ○ ○

洗碗机 ○ ○

器具

空气调节 石油炉外壳 ○

石油炉油箱 ○ ○

冷气机外壳 ○ ○ ○

通讯动力 照明器具 ○

配电盘 ○

其它 洗衣机 ○ ◎

立体声音响 ◎

电视机 ◎

冷冻商品陈列橱 ○ ○ ○ ○

自动贩卖机 ○ ○

土木工程 道路护栏 ◎

波纹管 ◎

防雪罩 ◎

标识 ○ ◎ ○

隔音墙 ◎

农业 筒仓 ◎

畜舍 ◎

乙烯树脂温室用管子 ◎

粮仓 ◎

其它 汽油桶 ◎

太阳能设备 ○

注:1.对于上表以外的用途,如有不明之处,请与厂家商量。

2.上表只是为选择材料的参考基准而已,适合性按种类的不同多少有些差异。

表7.3.2彩涂钢板

种        类

 

用        途热浸镀锌彩涂钢板 热浸镀锌铝彩涂钢板 电镀锌彩涂钢板 其它彩涂钢板

彩涂印刷钢板 特殊彩涂钢板 可塑溶胶涂料彩涂钢板

建筑 外部装修 屋顶 ◎ ◎ ○ ◎

外部装修 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

大楼外部装修 ◎ ◎

门 ◎ ○ ◎ ◎

防风门 ◎ ◎ ◎

排水沟 ◎ ◎ ◎

小仓库 ◎ ◎ ◎ ◎

铁卷门 ◎ ◎ ◎

金属瓦 ◎ ◎ ◎

内部装修 墙壁.隔间 ◎ ◎ ◎ ◎

设备 通风道 ○

家具 钢制家具 ◎ ○ ○ ◎ ○ ○

衣橱 ◎ ○ ○ ○ ○

杂货 ◎ ○ ○ ○ ○ ○

汽车 车身 内部装修 ○ ◎ ◎

运输机器 铁路

车辆 内部装修用板 ○ ○ ○ ◎ ◎

天花板 ○ ○ ○ ◎

船舶 船内装修 ○ ○ ○ ◎ ◎

电气机器 厨房 电冰箱外壳 ○ ◎ ○ ◎

厨房设备 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

洗碗机.干燥机 ◎ ◎ ○ ◎

(续)                                   ◎最适用    ○适用

种        类

 

用        途热浸镀锌彩涂钢板 热浸镀锌铝彩涂钢板 电镀锌彩涂钢板 其它彩涂钢板

彩涂印刷钢板 特殊彩涂钢板 可塑溶胶涂料彩涂钢板

电气机器 空气调

节器具 石油炉外壳 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

冷气机外壳 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

家用

电器

其它 洗衣机 ◎ ◎ ◎

照明器具 ◎ ◎

立体声音响 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

电视机、录像机机 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

冷冻商品陈列橱 ◎ ○ ◎ ◎

自动贩卖机 ◎ ○ ◎ ○ ◎

办公室自动化机器 ◎ ◎ ○ ◎ ◎

配电盘 ◎ ○ ○ ○

土木工程 防雷罩 ◎ ◎

标识 ○

隔音墙 ◎ ◎ ○

外部装修 筒仓 ○ ○ ◎

畜舍 ○ ○ ○

粮仓 ◎ ◎ ◎

其    他 招牌 ○ ◎

黑板 ◎

太阳能设备 ◎ ○ ◎

注:1.对于上表以外的用途,如有不明之处,请与厂家商量。

2.上表只为选择材料的参考基准而已,适合性按种类的不同多少有些差异。


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