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        4. 彩鋼板知識詳解(建議收藏)

          發布時間:2022-06-27

          本文詳細介紹了彩鋼板的相關知識,主要包括:

          彩鋼板常用鋼種、基板、涂層彩鋼板的儲存和運輸質量判斷彩鋼板的發展趨勢

          一、彩鋼板生產工藝流程

          彩色鋼板(又稱:彩色鋼板、彩色涂層鋼板)是以冷軋鋼板和鍍鋅鋼板為基礎,通過表面預處理(脫脂、清洗、化學轉化處理),連續涂層(輥涂層),烘烤冷卻。

          涂層結構包括二涂一烘、二涂二烘等,根據環境大氣的不同,免維護使用壽命可達10-30年。

          常見的二涂二烘連續彩涂機組工藝流程主要生產工藝有:開卷機-縫合機-壓輥-升力機-開卷活套-堿洗脫脂-清洗-干燥-鈍化-干燥-初涂-初涂-精涂-面漆干燥-風冷冷卻-收卷機-(下卷包裝入庫)。


          如上圖所示,雙面二涂二烘彩涂鋼板的涂層結構


          上表面二涂二洪,下表面涂一層彩色涂層鋼板,如上圖所示 (此類背面漆一般不適合正面使用)

          彩色涂層鋼板是以冷軋鋼板、電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板為基板,經表面脫脂、磷化、鉻酸鹽處理后,涂有機涂層烘烤而成的產品。彩色涂層鋼板的常用涂層是聚酯(BHP XRW涂層系統,寶鋼JZ,韓國PGS,中國臺灣PE ),其次還有硅性樹酯(PSS),氟樹脂(PVDF)涂層結構分為二涂一烘和二涂二烘,涂層厚度一般為表面20-25μ,背面8-10μ。美國通常引用彩色涂層鋼板。ASTM A527(鍍鋅)、ASTM AT92 (鍍鋁鋅)日本JIS G3302,歐洲EN/0142,韓國KS D3506,寶鋼Q/BQB420

          二、常用鋼種、基板、彩鋼板涂層

          2.1.彩鋼板常用鋼種

          在中國,用戶對彩涂鋼板的選擇鋼板的選擇。由于我國大部分彩涂鋼板生產廠家的鋼多為DC51(因為他們購買的熱軋板或軋輥基本上是一種鋼),一些熱鍍鋅線彩色涂層鋼板廠通過熱鍍鋅退火生產全硬鋼(S550)或高強鋼(S350等。),但是很難,因為它們無法控制基板的質量和化學成分。因此,質量穩定性差,導致性能波動大,壓板變差。

          對于建筑物,承載重量(風荷載、雪荷載、施工人員和機械)、建筑物跨度、檁條距離的設計都取決于鋼板的強度。國外有相應的建筑維護結構彩涂和鍍鋁鋅板標準。ASTM653、ASTM792,日本的JISG3302、JISG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼類分類CQ(普通商用級),DQ(一般沖壓),HSS(高強結構鋼),FH(全硬鋼)。


          CQ普通商用級

          有色金屬冶煉廠(銅、鋅、鋁、鉛等)是彩涂鋼板使用壽命較具挑戰性的問題。但合理選擇材料、設計和環保投資,可以保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。應在10年內更換或維護。


          DQ一般沖壓用

          由于一般建筑彩板采用輥壓或復合夾芯,對材料沖壓性能要求不高,很少用于建筑領域(部分門窗彩板除外)。


          HSS高強結構鋼

          按歐標HSS可分為4-5種不同強度的鋼種,但由于普通CQ低強度的等級材料已經能夠取代HSS因此,市場上使用的屈服強度是280Mpa和345Mpa寶鋼生產的鋼種、鋼種TSTE28和TS350GD就是這兩種鋼種。

          與普通CQ相比,HSS鋼有幾個優點:(1)由于屈強度較低,該鋼具有良好的耐火性和抗震性能。(2)對于較厚的鋼板,它可以制造大跨度拱形板。(3)對于一般的外墻和屋頂板類型,它可以進行比較CQ適當減少材料,節省材料消耗。


          FH全硬鋼

          根據國際通用標準,通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強度的一種鋼種≥550Mpa,抗拉強度≥570Mpa。這種材料強度高,延伸率低。適用于板材較淺的成型鋼板,使用時可大大節省材料。因此,各國爭先研發這種鋼材。在國外標準中,還描述了強度高、延伸率好的材料。例如,使用HSLA(低合金高強度)在煉鋼過程中加入強化合金元素,但由于鋼廠軋制強度高,壓力率有限,很少用作維護結構較薄的彩涂板HSLA鋼種(另一個缺點是成本高)。

          根據寶鋼多年的鋼種使用經驗,彩涂鋼板較終產品板型的保證,與鋼板的強度等級、壓型鋼板的板型以及加工機器等密切相關。

          一般來說,加工通道越多,板型越好,加工速度越慢,板型越好。對于壓力鋼板類型,淺波板類型優于高波板。對于鋼板的強度,強度加工后的板型趨勢越明顯。高強度鋼板類型相對較差的另一個原因是,許多彩色涂料制造商只依靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強度,這將導致鋼板寬度方向的力學性能不平衡。這種不平衡是由整個寬度方向帶鋼溫度的不均勻引起的,溫度下降可能導致部分部位的溫度低于鋼板再結晶的退火溫度。


          2.2.彩鋼板常用基板

          (1)冷軋基板

          冷軋基板生產的彩板外觀光滑美觀,加工性能好;但表面涂層的任何小劃痕都會暴露在空氣中,使露鐵迅速生銹。因此,該產品只能用于臨時隔離措施和室內材料。

          (2)熱鍍鋅基板

          將有機涂層涂在熱鍍鋅鋼板上的產品是熱鍍鋅彩色涂層板。熱鍍鋅彩色涂層除鋅保護外,表面有機涂層 還防銹的作用,使用壽命比熱鍍鋅板長。熱鍍鋅基板的鋅含量一般為180g/m2.建筑外熱 鍍鋅基板鍍鋅量較高為275g/m2。

          (3)熱鍍鋁鋅基板

          熱鍍鋁鋅鋼板也可用作彩涂基板(55%)AI-Zn和5%AI-Zn)。

          (4)鍍鋅基板

          以鍍鋅板為基板,用有機涂料烘烤的產品為鍍鋅彩涂板。由于鍍鋅板鋅層薄,鋅含量一般為20/20g/m2.因此, 本產品不適用于室外生產墻、屋頂等。但由于外觀美觀,加工性能優異,主要用于家電、音響、鋼家具、室內裝飾等。

          2.3.彩鋼板基板分類代碼

          (1)結構分類代碼:Z-正常鋅花:根據正常冷卻速度結晶獲得的鋅花,可作為一般用途:X-小鋅花:特殊控制冷卻速度,鋅花尺寸小于正常鋅花,適用于其他不符合要求的場合;GZ-光整鋅花:小鋅花經光整處理,適用于深沖和超深沖加工,表面粗糙度要求低。

          (2)加工性能代號:PT-普通用途、JY-機械咬合、SC-深沖、CS-超深沖、JY-結構。選擇時,一定要注意用途。

          (3)鋅層重量代碼:Z100、Z200、Z275;鍍鋅層重量是指鋼板兩側的鋅總量,以每平方米鋼板上的鋅克數表示(g/m2),如Z100意味著鋅含量不小于100g/m2。

          標記示例:鋅層重量275g/m2,加工性能JY,表面結構Z,表面處理Y,尺寸精度B,長×寬×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm 鋼板:275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81

          2.4.彩鋼板基板涂層類型

          根據涂層,熱鍍工藝生產的涂層基本可分為以下六種:

          (1)GI(純鋅涂層);

          (2)GA(鋅鐵合金涂層);

          (3)55%Al-Zn(鋁鋅涂層;GALVALUME);

          (4)5%Al-Zn(鋅鋁涂層,GALFAN);

          (5)Aluminizing(鍍鋁)鍍鋁可分為鍍純鋁和鍍鋁硅產品兩類;

          (6)鋅鋁鎂產品,近年來新型鍍鋅鋁鎂產品,如Zn-5Al-3Mg。鋅鋁鎂是一系列產品,可以包括不同的產品Mg含量和Al含量。


          2.5 彩鋼板基板性能指標




          三、彩鋼板涂層類型

          彩色鋼板涂層一般根據用途分為建筑和家用電器兩類。根據不同的使用環境,選擇環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯塑料溶膠、硅改性聚酯和聚偏氟乙烯。聚酯樹脂通常用于家用電器涂層。彩色鋼板的涂層包括底漆、面漆和背漆。

          3.1.彩鋼板底漆類型及膜厚

          底漆包括環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂。底漆一般根據產品的用途、使用場合、加工程度和與面漆的配套設施進行選擇。底漆的膜厚通常為5μm。

          (1) 環氧底漆

          是較早的卷材底漆,具有良好的附著力、耐水性、耐堿性和耐化學腐蝕性,其柔韌性不如其他底漆。

          (2) 聚酯底漆

          對基材附著力好,柔韌性好,對潮濕環境敏感,耐化學品

          不如環氧底漆。

          (3) 水溶性丙烯酸底漆

          對基材附著力好,柔韌性好,有機溶劑含量低,低溫固化,不宜在潮濕環境中儲存,預處理要求高。

          (4) 聚氨酯底漆

          具有良好的耐化學性、耐磨性、耐久性和柔韌性。

          3.2.彩鋼板的面漆類型和膜厚

          較常用的面漆有普通聚酯、硅改性聚酯、高耐侯聚酯PVC 聚氯乙烯塑料溶膠、聚氯乙烯塑料溶膠和聚偏氟乙烯、聚氨酯、丙稀酸樹脂等。



          (1)普通聚酯(PE、Polyester )

          PE涂料對于材質有良好的附著性,彩涂鋼板易于加工成型,價廉且產品多,顏色和光澤的選擇余地大。聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍需受到限制,一般用于空氣污染不嚴重的地區或需要多次成型加工的產品。

          (2)硅改性聚酯( ) P,Silicone Mobified Polyester)

          因為聚酯含有活性基-OH/-COOH,為了改進,很容易與其他聚合物反應PE耐陽光和粉化,具有優異的色彩保持和耐熱性Silicone樹脂變性反應,和PE變性比可在5%-50%之間, P為鋼板提供更好的耐久性,其防腐壽命可達10-12年,當然其價格也相對較高PE為高,但因Silicone樹脂對材料的附著力和加工成型性不理想,因此 P彩涂鋼板不適用于需要多次成型加工的場合,多用于建筑屋頂和外墻。

          (3)高耐久性聚酯(HDP、High durable Polyster)

          對于PE和 P英國的缺點HYDRO公司(現被BASF收購),瑞典BECKER等待2000年初的發展PVDF60-80%的耐候性HDP聚酯涂料,優于普通硅改性聚酯涂料,室外耐候性達到15年。高耐久性聚酯樹脂采用環己烷結構單體,實現樹脂的靈活性、耐候性和成本平衡,采用無芳香族的多元醇和多元酸,減少樹脂對樹脂的影響UV吸收光線,達到涂層的高耐候性。在涂料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺(HALS)提高漆膜的耐候性。高耐久性聚酯卷材涂料聚酯卷材涂料,性價比突出。

          (4)聚氯乙烯塑料溶膠(PVC Plastisol)

          PVC樹脂具有良好的耐水性和耐化學性,一般涂有高固體涂層,涂層厚度為l00-300μm能提供平滑的PVC由于涂層或輕壓花處理成壓花涂層;PVC涂層為熱可塑性樹脂,具有高膜厚度,良好的鋼板保護。PVC耐熱性較弱。早期在歐洲使用較多,由于其環保屬性較差,目前使用較少。

          (5)聚偏氟乙烯,即氟碳涂層(PVDF)

          聚偏氟乙烯PVDF化學鍵與化學鍵之間,鍵能強,因此涂料具有很好的耐腐蝕性和顏色保持性,在建筑行業彩色涂料鋼板涂料中,屬于較先進的產品,分子量大,直鍵結構,除耐化學性外,機械性能、耐紫外線、耐熱性也非常突出。在一般環境下,其防腐壽命可達20-25年。近年來,含氟樹脂與三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚,廣泛應用于建筑外墻和金屬板,因為易水解乙烯酯單體和氟含量高于PVDF它的耐候性和耐候性約為30%PVDF相比之下,有一定的差距。寶鋼生產的氟碳涂層,其涂層PVDF含量不小于70%(其他為丙稀酸樹脂)。


          (6)聚氨酯(PU)

          近年所開發的一個面漆新品種,綜合性能優異,價格昂貴,正在推廣中。

          (7)丙稀酸樹脂

          綜合性能好,價格昂貴,僅用于特定領域(如集裝箱)。





          3.3.彩鋼板的涂層顏色和光澤

          一般來說,可以根據制造商的標準顏色進行選擇,這可以縮短早期生產的工作量。如果需要特殊顏色,由于涂料需要在涂料廠制作樣品,性能滿足要求,從訂單到彩板的生產時間將較長。除主要工廠自有色系外,彩鋼行業的主要色系標準為德國歐洲標準色卡(1927年),中文翻譯為:勞爾色卡(RAL K5,RAL K7,......)

          用60度反射角測量的涂層表面光澤度,數值越大、光澤度越高。一般家電用彩涂板光澤度較高,建筑上使用的涂料為中光或亞光,在30~55之間。這是因為高光澤涂料用于建筑上對陽光的反射強、刺眼;若在室內,晚上在燈光下易造成視疲勞。

          目前能提供的上表面顏色如下:聚酯類:(括號內數字代號是寶鋼的顏色代碼)







          3.4、彩鋼板的背面漆的種類

          當背面只涂一層漆時,這一層背面漆一般不考慮耐蝕性,膜厚通常為8~10μm。

          這時若選用熱鍍鋅基板,一般情況下,用于制作建筑外板內側用尚可。 .

          若準備制作夾芯板,需在背面貼保溫材料,應指明,以便提供與保溫材料的粘結劑粘著良好的背面漆,膜厚為5~8μm。

          在沿海地區、重工業區、化學工業區等腐蝕嚴重的環境里,或者日夜冷熱溫差較大,經常結露的場合,背面涂一層漆不能起到足夠的保護,此時必須在背面涂二次涂層以達到防腐目的。二涂二烘背面漆一般情況下按彩板生產廠所定的顏色進行生產,且這種二涂二烘的背面漆對防止運輸途中的磨擦有很好的效果。

          3.5 彩鋼涂層板的牌號與代號




          3.6 彩鋼板涂層的性能指標




          四、彩鋼板的儲存、運輸

          4.1、彩鋼板的儲存

          彩鋼板,盡管在鋼板表面有鍍鋅層和有機涂層的雙重保護,但如果長期在潮濕的狀態下,表面所積存的水(包括空氣中結露產生的水)會逐漸滲透通過有機涂層,從而造成有機涂層膜下鋅層的腐蝕,因此在儲存時必須注意:

          (1)不被水浸濕,存放在室內,避免露天堆放。

          (2)室內應干燥通風,無腐蝕性氣體,必須避免放在易發生結露以及冷暖溫差變化大的地方。迫不得已暫時存放室外時,底下一定要有方形枕木作墊木,并注意通風良好,選擇平坦的地面,墊木上方也要水平,以使鋼板堆放在同一高度上,防止發生翹曲,產品上面要蓋上防雨布,保護產品不直接受日曬雨淋。

          (3)若彩鋼板受到雨淋或有了結露,應馬上拆包迅速干燥,除去濕氣,并盡早使用。

          (4)鋼卷應盡量保持出廠時的狀態存放,不要堆積,以免損傷涂層。

          (5)彩色涂層鋼板不要放在砂土、灰塵多的地方。鋼板上面若積存砂土、灰塵,可能損傷涂層鋼板的涂膜。且砂土、灰塵的積存,會使涂層表面不容易保持干燥,成為產生腐蝕的根源。

          (6)應避免長期存放,使用時以先進先用為原則,以免長期留存不用所造成的污染、碰傷,以及新、舊產品混用時出現微小的顏色差異,尤其在沿海及工業氣氛的環境中,更應縮短存放期。

          (7)為了排除因某種原因滯留在板包內鋼板表面的水分時,鋼板在倉庫里可以傾斜放置,適宜的傾斜角度為3.5度。

          4.2、彩鋼板的運輸

          彩鋼板表面的有機涂膜很容易碰傷,在運輸時須特別注意。

          (1)按照生產廠家的產品出廠狀態,原封不動地運輸,不能為便于裝運,卸掉墊木或把產品上、下顛倒。

          (2)鋼板和鋼卷在裝卸時,為防止碰傷,須使用橡皮墊與吊具隔離,或使用專用吊具。

          (3)裝運彩板的車廂應打掃干凈,鋪上厚橡皮墊或使用專用防護裝置,以防鋼卷外圍碰傷。尤其應該避免臥式放置的鋼卷擺在高低不平的卡車車廂底板上。

          (4)采用立式包裝時,彩卷的運輸和裝卸也保持立式。要把立式鋼卷橫放時,應 使用翻卷機。

          (5)運輸鋼板和卷時應牢牢固定,以避免鋼板之間產生相對移動及鋼卷滾動從而造成擦傷。

          (6)在把彩色鋼板一張張地取出時,絕不能拖拉,否則切口和切斷時產生的毛邊會使鋼板表面產生刮痕、擦傷。因此在取出或移動鋼板時,需兩個人一起拿著鋼板的兩端搬動,絕不能拖動。且應輕拿輕放,不要碰到其它硬物。

          (7)運輸中因條件限制不得不露天進行時,應蓋上雨布,保護產品不直接受日曬雨淋。

          五、彩鋼板的質量判斷

          (1)觀察基板厚度和腹膜的厚度

          彩鋼板是有基板和彩色的腹膜或者鍍層構成的。我們首先得考慮基板和腹膜鍍層的厚度,比較好的彩鋼板基板是0.02~0.05mm,復膜或者涂層厚度往往只有0.15mm以下。因為從影響彩鋼板的使用時間來看,基板的厚度是很重要的。而有些生產彩鋼板的廠家往往在基板及彩鋼板涂層或復膜上做手腳,他們降低基板的厚度,但是增加腹膜的厚度來降低彩鋼板的生產成本,這就大大降低了彩鋼板的使用壽命了。

          (2)觀察彩鋼板的外漏邊緣

          拿到一塊彩鋼板,我先觀察彩鋼板外露鋼材如斷面等是否結晶細密,是否發灰、發暗和雜質。若切面是結晶細密型的則是質量比較優越的。

          (3)聽聲音

          用手指或用硬物敲擊彩鋼板,彩鋼板的材質如果較差,則發出來的聲音是悶的,金屬聲音不明顯,材質較好的彩鋼板金屬聲音是比較響亮、清脆的。

          (4)查看彩鋼板的質量合格證明

          是否有相關部門的檢驗標準。如果有可能的話盡量去彩鋼板的生產廠家實地考察??纯雌髽I的環境怎么樣,是否正規。市場上打聽一下這個企業的口碑怎么樣。

          (5)看價格

          任何東西,都是一分錢一分貨。我們在比較彩鋼板質量的時候,價格是一方面,但是也不要太注重價格。如果一種彩鋼板的價格別其他的低很多,那么我們就要有所注意了。

          六、彩鋼板的發展趨勢

          (1)采用高質量基板,對基板的表面、板形及尺寸精度要求都愈來愈高,室外用的如小鋅花平整熱鍍鋅鋼卷、無鋅花平整熱鍍鋅鋼卷及時下興起的鋅合金熱鍍卷;室內用如電鍍鋅鋼卷、貼膜冷軋板及鋁板卷。

          (2)改進預處理工藝及預處理液,設備數量少,成本低成為主流工藝,不斷改進預處理液的穩定性、抗蝕性、環保性能。

          (3)注重新涂料的開發,對一般聚酯、聚偏氟乙烯(PVDF)和塑料溶膠進行改良,獲得超級顏色重現性,抗紫外線、抗二氧化硫、提高耐蝕性;開發耐污染、吸熱等功能性涂料。

          (4)機組設備更完善。如采用新型焊機、新型輥涂機、完善固化爐、配置先進的自動化儀表等。

          (5)由于冷壓花比熱壓花成本低,具有美觀、立體感、強度高等特點,使冷壓花生產技術成為發展趨勢。

          (6)注重產品的多樣化、功能化、高檔化,如深沖型彩涂板、“柚子皮”彩涂板、防靜電彩涂板、耐污染彩涂板、高吸熱性彩鋼板等。

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