有機塗層鋼板

有機塗層鋼板是指以鍍鋅板、鍍鋁板、鍍鋅鋁合金板、冷軋板等作為基體材料，表面塗上一層或兩層有機塗料（如環氧酯、聚酯、丙烯酸脂、塑膠溶膠等）或者覆上一層塑膠薄膜而得到的產品。

基本介紹

• 中文名：有機塗層鋼板
• 又稱：彩色鋼板
• 套用：輕工、電器、家具及儀表等行業
• 材料：鍍鋅板、鍍鋁板、鍍鋅鋁合金板

套用

有機塗層鋼板是指以鍍鋅板、鍍鋁板、鍍鋅鋁合金板、冷軋板等作為基體材料，表面塗上一層或兩層有機塗料（如環氧酯、聚酯、丙烯酸脂、塑膠溶膠等）或者覆上一層塑膠薄膜而得到的產品。由於可以製成不同的顏色或壓出花紋，也叫彩色鋼板。這種鋼板廣泛用於建築、交通運輸、容器、輕工、電器、家具及儀表等行業。

基板

性能要求

塗層鋼板要經過一系列加工才能成為最終製品，因此，塗層工藝又分為後塗層和預塗層2種。對預塗層鋼板的基板在加工成形性能方面有嚴格要求，需考慮其屈服特性、形狀保持特性、成形性、剛性等。
（1）屈服特性
屈服延伸是一種不均勻的變形現象，它會導致出現“呂德斯帶”，使鋼板表面凹凸不平，必須防止其發生。一般通過退火後的平整或矯直加工消除屈服延伸現象。但是，如果加工後長時間放置，屈服延伸現象又會重新發生，此稱時效。所以，如果金屬基板長時間放置，則在成形之前必須再經過平整加工。在為了進行有機塗層烤漆而提高溫度時，應注意時效現象會加劇。對嚴格要求非時效性的場合，最好使用含碳量極低的無間隙原子鋼（IF鋼）。
（2）形狀保持特性
在產品形狀設計及加工方法的選擇方面應考慮彈性恢復問題。一般說來，材料的屈服應力小、加工硬化指數n值大時，彈性恢復現象減輕。板面成形時，由於在成形面內彈塑性應力應變不均勻，會發生不均勻的彈性恢復，這可以從成形後的面板反射光線的映象中看出。通常屈強比（σs/σb）小的材料對形狀保持性有利。
（3）成形性
薄板衝壓過程根據工具和模具的形狀可分為拉伸成形和深沖成形。而實際成形過程多為兩者的組合。這裡成形性是指板不出現破壞時的成形極限，它既與材料和模具的形狀有關，也與材料本身的特性有關。

拉伸成形時將板的周邊壓住，從中間向下壓，板的變形部分各方向均受拉，板厚減小。屈服應力小、延伸率大的材料拉伸成形性好。另外，n值高有利於延伸均勻，拉伸成形性好。
深沖成形時用防皺板將被成形的板壓住，用沖頭衝下。模具與防皺板之間的板邊將發生金屬流動，其半徑方向產生拉應力，圓周方向產生壓應力，通常壓應力大於拉應力，導致板邊厚度增加。而沖頭角部處的金屬受拉，導致板厚減小。拉應力過大時，易出現破壞。與深沖性關係最為密切的是塑性應變比r值，r值越高，深沖性越好。
（4）剛性
這裡剛性是指在成形後的板面垂直方向作用壓力時的剛性。曲率小且形狀平坦的面板易出現凹陷、鼓肚等問題。因而選擇材料時應考慮曲率，確定合理的厚度。

表面處理

在有機塗層連續生產線上，通常在塗復前對原板進行預處理，包括化學處理和電化學處理，以在原板表面附著一層穩定的氧化膜或其他化合物，形成耐蝕性及緻密性俱佳的金屬表面復膜。典型的處理方法有：磷酸鹽處理、鍍鋅板的鉻酸鹽處理、磷酸鋅處理等等。
（1）磷酸鹽處理
處理所用溶液的基本組成是磷酸二氫鋅鹽的磷酸酸性溶液，主要由游離磷酸[H3PO4]、磷酸二氫鋅[Zn（H2PO4）2]、鎳離子、腐蝕催化劑（氧化劑）及其他添加劑（有機物）構成。
因為預塗層金屬需經彎曲等多種加工，故要求復膜緻密均勻，復膜量約為0.5～1.5g/m2。通常，復膜量多附著性差，復膜量少耐劃痕性、防鏽性差。
（2）鉻酸鹽處理
鉻酸鹽處理可分為反應型和塗刷型2種。鉻酸鹽處理的主要作用是抑制金屬的陽極反應，提高潤濕附著性。
反應型鉻酸鹽處理的復膜有2種類型：磷酸鉻和鉻酸鉻。磷酸鉻是3價鉻的化合物，一般為無色或淡黃色，有時呈現為淺綠色的非晶復膜，緻密性好。鉻酸鉻是3價和6價鉻的化合物（xCr2O3.yCrO3.zH2O），一般為金黃色或茶褐色非晶復膜，這種復膜具有自修復作用，耐蝕性好。

塗刷型鉻酸鹽處理是用塗刷輥把膠狀的藥劑塗在基板上，乾燥後形成復膜。處理過程中沒有化學反應（但從塗刷到乾燥過程中鍍鋅層與CrO24離子有反應）。藥劑中含有與鉻酸鉻（xCr2O3.yCrO3.zH2O）類似的成分。為了確保復膜的強度和緻密性，在塗刷液中加入樹脂和二氧化矽粒子作為粘度調節劑。塗刷型鉻酸鹽處理的要點有：鉻的附著量、復膜中3價鉻與6價鉻的比例、乾燥條件（溫度）、二氧化矽粒子（種類、粒度、數量）、有機樹脂（種類、數量）。
塗刷型鉻酸鹽處理的特點是：不需要水洗，沒有含大量6價鉻的廢水，不用反應容器，生產線構成簡單，可以進行高速塗刷，塗刷液管理簡單，設備維修容易，可用於鍍鋅板、不鏽鋼、鋁板等各種金屬材料。