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有机涂层钢板基板

2018/06/19139 作者:佚名
导读: 性能要求 涂层钢板要经过一系列加工才能成为最终制品,因此,涂层工艺又分为后涂层和预涂层2种。对预涂层钢板的基板在加工成形性能方面有严格要求,需考虑其屈服特性、形状保持特性、成形性、刚性等。(1)屈服特性屈服延伸是一种不均匀的变形现象,它会导致出现"吕德斯带",使钢板表面凹凸不平,必须防止其发生。一般通过退火后的平整或矫直加工消除屈服延伸现象。但是,如果加工后长时

性能要求

涂层钢板要经过一系列加工才能成为最终制品,因此,涂层工艺又分为后涂层和预涂层2种。对预涂层钢板的基板在加工成形性能方面有严格要求,需考虑其屈服特性、形状保持特性、成形性、刚性等。

(1)屈服特性

屈服延伸是一种不均匀的变形现象,它会导致出现"吕德斯带",使钢板表面凹凸不平,必须防止其发生。一般通过退火后的平整或矫直加工消除屈服延伸现象。但是,如果加工后长时间放置,屈服延伸现象又会重新发生,此称时效。所以,如果金属基板长时间放置,则在成形之前必须再经过平整加工。在为了进行有机涂层烤漆而提高温度时,应注意时效现象会加剧。对严格要求非时效性的场合,最好使用含碳量极低的无间隙原子钢(IF钢)。

(2)形状保持特性

在产品形状设计及加工方法的选择方面应考虑弹性恢复问题。一般说来,材料的屈服应力小、加工硬化指数n值大时,弹性恢复现象减轻。板面成形时,由于在成形面内弹塑性应力应变不均匀,会发生不均匀的弹性恢复,这可以从成形后的面板反射光线的映象中看出。通常屈强比(σs/σb)小的材料对形状保持性有利。

(3)成形性

薄板冲压过程根据工具和模具的形状可分为拉伸成形和深冲成形。而实际成形过程多为两者的组合。这里成形性是指板不出现破坏时的成形极限,它既与材料和模具的形状有关,也与材料本身的特性有关。

拉伸成形时将板的周边压住,从中间向下压,板的变形部分各方向均受拉,板厚减小。屈服应力小、延伸率大的材料拉伸成形性好。另外,n值高有利于延伸均匀,拉伸成形性好。

深冲成形时用防皱板将被成形的板压住,用冲头冲下。模具与防皱板之间的板边将发生金属流动,其半径方向产生拉应力,圆周方向产生压应力,通常压应力大于拉应力,导致板边厚度增加。而冲头角部处的金属受拉,导致板厚减小。拉应力过大时,易出现破坏。与深冲性关系最为密切的是塑性应变比r值,r值越高,深冲性越好。

(4)刚性

这里刚性是指在成形后的板面垂直方向作用压力时的刚性。曲率小且形状平坦的面板易出现凹陷、鼓肚等问题。因而选择材料时应考虑曲率,确定合理的厚度。

涂复前对基板表面的处理

在有机涂层连续生产线上,通常在涂复前对原板进行预处理,包括化学处理和电化学处理,以在原板表面附着一层稳定的氧化膜或其他化合物,形成耐蚀性及致密性俱佳的金属表面复膜。典型的处理方法有:磷酸盐处理、镀锌板的铬酸盐处理、磷酸锌处理等等。

(1)磷酸盐处理

处理所用溶液的基本组成是磷酸二氢锌盐的磷酸酸性溶液,主要由游离磷酸[H3PO4]、磷酸二氢锌[Zn(H2PO4)2]、镍离子、腐蚀催化剂(氧化剂)及其他添加剂(有机物)构成。

因为预涂层金属需经弯曲等多种加工,故要求复膜致密均匀,复膜量约为0.5~1.5g/m2。通常,复膜量多附着性差,复膜量少耐划痕性、防锈性差。

(2)铬酸盐处理

铬酸盐处理可分为反应型和涂刷型2种。铬酸盐处理的主要作用是抑制金属的阳极反应,提高润湿附着性。

反应型铬酸盐处理的复膜有2种类型:磷酸铬和铬酸铬。磷酸铬是3价铬的化合物,一般为无色或淡黄色,有时呈现为浅绿色的非晶复膜,致密性好。铬酸铬是3价和6价铬的化合物(xCr2O3.yCrO3.zH2O),一般为金黄色或茶褐色非晶复膜,这种复膜具有自修复作用,耐蚀性好。

涂刷型铬酸盐处理是用涂刷辊把胶状的药剂涂在基板上,干燥后形成复膜。处理过程中没有化学反应(但从涂刷到干燥过程中镀锌层与CrO24离子有反应)。药剂中含有与铬酸铬(xCr2O3.yCrO3.zH2O)类似的成分。为了确保复膜的强度和致密性,在涂刷液中加入树脂和二氧化硅粒子作为粘度调节剂。涂刷型铬酸盐处理的要点有:铬的附着量、复膜中3价铬与6价铬的比例、干燥条件(温度)、二氧化硅粒子(种类、粒度、数量)、有机树脂(种类、数量)。

涂刷型铬酸盐处理的特点是:不需要水洗,没有含大量6价铬的废水,不用反应容器,生产线构成简单,可以进行高速涂刷,涂刷液管理简单,设备维修容易,可用于镀锌板、不锈钢、铝板等各种金属材料。

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