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涂層鋼板的定義及涂層目
在寶鋼企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) BQB440—99 中對(duì)涂層鋼板（帶）給出了明確的定義：
彩色涂層鋼板、鋼帶是指金屬基材經(jīng)過(guò)彩色輥涂機(jī)組后，在表面涂敷上一層或多層有機(jī)涂料而成的復(fù)合材料。
涂層的目的就是以各種方法在物體表面上涂上涂料，形成干燥保護(hù)膜，使其具有耐大氣等腐蝕、耐污染等性能以保護(hù)基體，同時(shí)賦予色彩、光澤、花紋、平滑、立體感、接觸感好等優(yōu)點(diǎn)，使物體美觀。
另外，在情況下，還有以電器絕緣、防火、、防蟲、粘合、標(biāo)識(shí)、色彩調(diào)節(jié)、溫度指示等為目的而生產(chǎn)的。
彩涂工藝流程
常見(jiàn)生產(chǎn)工藝流程如下圖：
核心涂裝工藝
涂裝： 涂層厚度控制是彩涂板生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)。涂層厚度控制有兩種控制方法一：一種是采用壓力傳感器，一種采用磁尺控制。
我們采用的是磁尺＋壓力傳感器技術(shù)，在提料輥、計(jì)量輥和涂覆輥之間采用磁尺控制，在涂覆輥和帶鋼之間采用壓力傳感器控制。各輥之間的位置值和涂覆輥與帶鋼之間的壓力值顯示在操作屏上，厚度控制在±1μ以內(nèi)。
輥涂是在輥(輥筒)上形成一定厚度的濕涂層，隨后將這濕涂層的部分或全部轉(zhuǎn)移到被涂物上的涂裝方法。它適用于平板或帶材涂層的生產(chǎn)，其特點(diǎn)是：速度快、生產(chǎn)效率高。
兩 輥 逆 向 涂 裝
在二輥涂敷過(guò)程中，帶料輥入漆盤中吸附著涂料，直接轉(zhuǎn)移到涂敷輥上(通過(guò)帶料輥與涂敷輥的擠壓，使涂料變平，然后出涂敷輥將涂料涂到帶鋼上。
三 輥 逆 向 涂 裝
在三輥涂敷時(shí)，帶料輥從漆盤吸附上涂料后，通過(guò)逆向慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的計(jì)量輥的作用、使帶料輥上的涂料整平后，再轉(zhuǎn)移到涂敷輥上，后涂到逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的帶鋼上。
這種輥涂方式特別適于涂粘度大涂膜厚的涂料，因?yàn)檫@時(shí)可通過(guò)計(jì)量輥的作用使涂料整平并控制厚度。在涂敷粘度大流平性不好的涂料(如塑料溶膠)時(shí)。采用逆涂三輥方式可得到平整的涂層面。
涂層結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備及質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容
鹽霧試驗(yàn)：彩涂鋼板的鹽霧試驗(yàn)是通過(guò)的鹽霧試驗(yàn)箱進(jìn)行，鹽霧試驗(yàn)箱模擬大氣自然環(huán)境，為試件提供鹽霧腐蝕所規(guī)定溫度范圍、鹽霧沉降量和試驗(yàn)周期的加速腐蝕環(huán)境，檢查試樣的破壞現(xiàn)象，包括起泡、生銹、附著力下降和由劃痕處腐蝕的蔓延等，并按GB/T 1766-1995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以0、1、2、3、4、5六個(gè)等級(jí)評(píng)定其破壞程度。
鹽霧箱
涂層厚度檢測(cè)：彩涂板涂層厚度是彩涂板成品檢測(cè)中的重要指標(biāo)，它直接影響彩涂板其它各項(xiàng)性能，其準(zhǔn)確與否不僅影響彩涂板的質(zhì)量，而且也影響生產(chǎn)成本。
實(shí)驗(yàn)方法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T12754-2006彩色涂層鋼板及鋼帶和GB/T13448-2006彩色涂層鋼板及鋼帶的試驗(yàn)方法。GB/T13448-2006中規(guī)定的4種彩涂板涂層厚度的檢測(cè)方法為磁性測(cè)厚儀法、千分尺法、鉆孔破壞式顯微鏡法和金相顯微鏡法。
DJH涂層厚度檢測(cè)儀
人工加速老化儀：是涂膜耐候性能檢測(cè)的常用設(shè)備，它是通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬自然環(huán)境進(jìn)行各種類型氣候的涂膜老化試驗(yàn)，并給予一定的催化因素，從而克服天然暴曬試驗(yàn)所需時(shí)間長(zhǎng)的不足
紫外線是涂膜老化中的一個(gè)很重要的因素，大氣中的溫度、濕度和氧氣的含量也對(duì)涂膜的老化起著重要的影響。人工加速老化試驗(yàn)就是利用一定的設(shè)備人工老化儀，通過(guò)改變光源的種類、強(qiáng)弱，以及各種類型氣候的溫度、濕度、含氧量的變化等因素的控制，測(cè)試在人造氣候的環(huán)境下，各種涂膜的老化程度及變化狀況，從而判斷相應(yīng)漆膜的耐老化能力。
QUV老化儀
色差檢測(cè)：彩涂板的色差測(cè)定原理是通過(guò)測(cè)定參照樣和試樣的光譜三值，即可定量測(cè)定出試樣與參照樣的顏色差異。色差儀通常采用的幾何結(jié)構(gòu)分為定向型和積分球型兩種。
Hunter lab色差儀
物性試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目:MEK耐溶劑擦拭試驗(yàn)、T彎、鉛筆硬度、刮擦、沖擊試
產(chǎn)品外觀檢查內(nèi)容：形象缺陷、表面缺陷、痕跡缺陷、邊部缺陷、鍍金缺陷、尺寸缺陷、涂裝缺陷、不均勻缺陷、污染性缺陷、涂膜凹凸缺陷、過(guò)程缺陷、涂膜表面缺陷、物性缺陷
彩圖板常見(jiàn)缺陷

高強(qiáng)鋼是寶鋼彩涂產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)之一,目前國(guó)外使用比較多的是屈服強(qiáng)度為350等級(jí)的彩涂鋼板。生產(chǎn)這類強(qiáng)度的鋼板通常有兩種工藝,一是采用碳錳鋼,在煉鋼時(shí)采用CMn等強(qiáng)化元素,并利用強(qiáng)大的熱軋、冷軋軋制力來(lái)生產(chǎn)相對(duì)較薄的高強(qiáng)彩涂鋼板,像寶鋼等國(guó)內(nèi)外全流程鋼廠(礦石到成品}都采用這樣的生產(chǎn)工藝。另一種方法就是通過(guò)低熱鍍鋅機(jī)組的退火溫度,使材料沒(méi)有完全退火,還部分保留軋硬態(tài)來(lái)提高強(qiáng)度,目前國(guó)內(nèi)多數(shù)鍍鋅及彩涂廠是采用這個(gè)工藝,因?yàn)樗麄儧](méi)有煉鋼工序,在市場(chǎng)上購(gòu)買軋硬卷或熱軋板也沒(méi)有相應(yīng)的高強(qiáng)鋼種。但這樣做的話會(huì)帶來(lái)三方面的危害·由于降低退火溫度,加之帶鋼板寬方面的溫度不均,這時(shí)退火溫度位于鋼板的再結(jié)晶臨界溫度附近,這樣就導(dǎo)致鋼板寬度方向帶鋼強(qiáng)度嚴(yán)重不均,加工后板型很難得到保證。·降低退火溫度必然導(dǎo)致清洗效果不佳,因?yàn)楸砻娴募?xì)微氧化是需要高溫下在還原氣體中進(jìn)行還原的,這樣,對(duì)熱鍍鋅的鍍層附著力會(huì)產(chǎn)生不利的影響。·降低退火溫度,屈服強(qiáng)度提高了,但抗拉強(qiáng)度不會(huì)相應(yīng)增加,這就導(dǎo)致了材料的屈強(qiáng)比,屈強(qiáng)比對(duì)材料的加工成型性、抗震、防火都有相當(dāng)大的影響。比如,用降低退火溫度的辦法生產(chǎn)的高強(qiáng)鋼,在火災(zāi)時(shí),強(qiáng)度大幅下陷,嚴(yán)重影響建筑物的抗火等級(jí)。
什么是寶鋼彩涂鋼板重要的性能
市場(chǎng)上大多數(shù)人認(rèn)為彩涂鋼板的完整描述就兩個(gè):一是厚度,二是顏色,如0.5mm白灰等,其他好象都不重要。實(shí)際上,完整表達(dá)一個(gè)彩涂產(chǎn)品應(yīng)該從5個(gè)大方面來(lái)描述基板力學(xué)性能(屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率),鍍層性能(鍍層種類、鍍層附著力、鍍層重量),涂層性能(膜厚、T彎、沖擊、鉛筆硬度、抗粉化性、耐鹽霧性、耐久性能等),表面質(zhì)量(缺陷、光澤、顏色、涂層細(xì)度等),其他性能(板型、尺寸精度、公差等)。不同的人群(建筑設(shè)計(jì)師、、加工商等)對(duì)此的認(rèn)識(shí)是不一樣的。從彩涂鋼板的生產(chǎn)和使用角度來(lái)看,彩涂鋼板重要的性能是其耐久性!(長(zhǎng)時(shí)間不粉化、不變顏色、不生銹的性能)
綠色產(chǎn)品、綠色制造
寶鋼彩色涂層鋼板早、使用量大的就是在建筑領(lǐng)域(目前全世界建筑用彩涂的比例約75%左右,中國(guó)則90%以上)。在建筑市場(chǎng)中也從初的百葉窗到現(xiàn)在的室外裝飾幕墻。隨著鋼板和涂料技術(shù)的進(jìn)步,彩涂鋼板在建筑上的運(yùn)用范圍也越來(lái)越廣,但由于彩涂鋼板主要是薄板,主要運(yùn)用在建筑圍護(hù)領(lǐng)域,一般不作為結(jié)構(gòu)件,但采用高強(qiáng)度厚規(guī)格的大跨度拱型板則也充當(dāng)了結(jié)構(gòu)件的角色。
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寶鋼彩涂鋼板的性能要求很多,但由于用戶大多是鋼構(gòu)廠,用戶自身對(duì)彩涂鋼板的檢測(cè)手段比較缺乏,只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的表面質(zhì)量、厚度、顏色及板型的目測(cè),幾乎所有用戶都沒(méi)有辦法檢測(cè)材料的涂層種類(PE還是PVDF)。為保證彩涂產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,為下游用戶把好質(zhì)量關(guān)口,寶鋼配備了的質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備,從材料的力學(xué)性能(屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等)、到鍍層性能(鍍層厚度、種類、附著力)以及用戶關(guān)注的涂層性能。光涂層性能方面,寶鋼就配置了國(guó)內(nèi)(甚至全球}齊的涂層性能檢測(cè)設(shè)備。它不僅包括了常規(guī)的涂層享度(四種方法}、光澤、色差、T彎、硬度、沖擊、抗溶劑性(MEK},還有非常規(guī)的甚至長(zhǎng)期的耐久性試驗(yàn)。具體有刻劃硬度、軸彎、杯突、劃格試驗(yàn),耐劃傷試驗(yàn),玻瑞化轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn),耐溶劑試驗(yàn),干熱試驗(yàn),壓斑試驗(yàn),過(guò)烘烤試驗(yàn),耐污染試驗(yàn),耐化學(xué)品試驗(yàn),磨耗試驗(yàn),落沙試驗(yàn),擦系數(shù)檢測(cè),大氣曝曬試驗(yàn),鹽冥試驗(yàn),耐濕試驗(yàn),潮濕S2試驗(yàn),氙燈老化試驗(yàn),紫外燈老化試驗(yàn)。
■科學(xué)規(guī)范的涂料管理
寶鋼彩涂鋼板它的力學(xué)性能,板型固然重要,但彩涂產(chǎn)品重要的性能就是涂層的耐久性,其次就是涂層的加工性{在輥壓成型中的抗劃傷性、在發(fā)泡中的與基板粘接性、在成型中的折彎性等),這些性能都與涂料的性能密切相關(guān)。眾所周知,鋼鐵廠基本是買來(lái)涂料進(jìn)行涂裝,因此,涂料質(zhì)量、涂料的管理就相當(dāng)重要,有時(shí)甚至是致命性的。寶鋼彩涂鋼板用涂料(卷鋼涂料)的管理目前是的它大程度保證了涂料品質(zhì)的穩(wěn)定。具體做法為
·選擇國(guó)內(nèi)外涂料供應(yīng)商(振華、 Becker、 valspar、Akzo Nobel等將用戶的涂層性能要求轉(zhuǎn)化成涂料技術(shù)要求(采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)與涂料供應(yīng)商簽署保證涂層耐久年跟的承諾書入汽車廠對(duì)供應(yīng)商的管理模式,實(shí)施PPAP
·對(duì)涂料常規(guī)性能實(shí)施進(jìn)廠檢驗(yàn),對(duì)非常規(guī)性能實(shí)施抽查
·對(duì)引起寶鋼用戶質(zhì)量問(wèn)題的涂料供應(yīng)商實(shí)施整改及退出機(jī)制

涂層
·節(jié)能環(huán)保
美國(guó)能源之星、LEED等就對(duì)引起城市熱島效應(yīng)的建筑物的星面板有明確要求,對(duì)于不同坡度有不同的要求,但總的趨勢(shì)就是提高太陽(yáng)光的熱反射系數(shù),冷屋頂(CoOLROOFING)彩涂鋼板就應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上,這種涂料是近幾年國(guó)外涂料廠開發(fā)的熱點(diǎn),它的主要原理就是選擇抗紅外反射的顏料,反射太陽(yáng)光中主要的熱源(紅外線),這樣的涂料研發(fā)出來(lái)后還要取得LEED的認(rèn)證。目前寶鋼的涂料供應(yīng)商具備這樣的資質(zhì)
·高耐久性
彩涂產(chǎn)品除了色彩艷麗外,重要的一點(diǎn)就是其耐腐蝕性好。提高耐腐蝕性就是提高材料的使用壽命,也就是材料的減量要求,符合國(guó)家相關(guān)政策。現(xiàn)在標(biāo)志性建筑、重點(diǎn)工程、工業(yè)污染區(qū)的廠房等對(duì)彩涂板的耐蝕性要求越來(lái)越高,為適應(yīng)這些要求,彩涂生產(chǎn)企業(yè)從下面兩個(gè)方面進(jìn)行努力以滿足用戶的要求
A:提高卷鋼涂料的耐久性,耐水滲透性,如HDP涂層,提高涂層的交鏈密度等
B:提高涂層的厚度,增加底漆和面漆厚度。
·裝飾性
在工業(yè)建筑方面,普通彩涂鋼板已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是在裝飾性建材方面,單色彩涂鋼板的裝飾功能不足的缺點(diǎn)就暴露無(wú)疑。目前,建筑室內(nèi)裝飾板和室外幕墻還主要被木材和石材或搪瓷鋼板占據(jù),這些材料從環(huán)保、資源利用角度、防火方面是有嚴(yán)重缺點(diǎn)的。寶鋼在這方面已經(jīng)有嘗試,我們的彩涂鋼板已經(jīng)成功運(yùn)用于隧道裝飾板市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)外印花鋼板(木紋、大理石紋、仿紅磚、*)已經(jīng)部分占領(lǐng)了這部分市場(chǎng),以鋼代木,以鋼代石,單色向多色發(fā)展是彩涂鋼板又一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
鍍層
·新的鍍層種類
新的更耐腐蝕的鍍層鋼板是國(guó)內(nèi)外涂鍍鋼板生產(chǎn)廠近年開發(fā)的熱點(diǎn),它們有的用作彩涂鋼板的基板以提高彩涂鋼板的整體耐腐蝕性能:有的直接用作建筑物的屋面板,以取代昂貴的有色金屬合金板(鈦板、鋁鎂錳板)。這些新的鍍層有鋁硅合金鍍層、鋅鋁鎂鍍層、鋅鋁合金鍍層、改性鋅鋁合金鍍層,這方面日本鋼鐵企業(yè)研究得比較多。
·差厚鍍層
由于建筑用彩涂鋼板一般就是一面暴露在空氣中,另外一面大多數(shù)在腐蝕環(huán)境相對(duì)較好的室內(nèi),或者另一面就是用做夾芯或發(fā)泡板:基本上就不和腐蝕介質(zhì)接觸。因此,考慮到全球鋅資源的匱乏,以及開采鋅資源的環(huán)境負(fù)荷,開發(fā)雙面差厚鍍層鋼板既滿足耐腐蝕的要求,又有效地節(jié)約資源,是鍍層又一開發(fā)亮點(diǎn)。事實(shí)上,寶鋼已經(jīng)開發(fā)出雙面差厚的熱鍍鋅彩涂出口到北美,鍍鋁鋅差厚的開發(fā)(生產(chǎn)工藝、不同鍍層量對(duì)腐蝕的影響)正在進(jìn)行中。
檢測(cè)結(jié)果
由于不同工程使用材料、環(huán)境等的不同,檢測(cè)結(jié)果的規(guī)律性和重現(xiàn)性不是很多,但從不同地區(qū)的使用年限較長(zhǎng)的工程處也能發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律使用10年以上的聚酯彩涂鋼板總體上涂膜還是很完整、沒(méi)有發(fā)現(xiàn)整體腐蝕狀況;
無(wú)論涂層是普通聚酯還是氟碳,大部分粉化等級(jí)為1-2級(jí),沒(méi)有粉化等級(jí)超過(guò)4級(jí)(粉化等級(jí)分為0-8級(jí))
盡管所檢測(cè)的彩涂鋼板表面積塵很多,在一定程度上影響色差檢測(cè)的結(jié)果,但是從所檢測(cè)的30多個(gè)工程結(jié)果看,小的色差在0.6,大多數(shù)均小于6個(gè)色差單位(色差值大于以上看上去為另外一個(gè)顏色),色差效果令人滿意,目視沒(méi)用發(fā)現(xiàn)工程同一觀測(cè)面有明顯的色差出現(xiàn)由于光照的影響,同一工程中不同部位的色差檢測(cè)結(jié)果值不同。總體來(lái)看,顏色對(duì)于色差的影響比較大,淺顏色普遍色差值比較低;容易腐蝕的區(qū)域如切口、加工成型處、連接部位等都呈現(xiàn)比較好的耐腐蝕行為,腐蝕蔓延沒(méi)有或很小。
用戶評(píng)價(jià)及要求
在這次中,得到用戶的歡迎和配合,用戶的主要意見(jiàn)及建議有寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量,有機(jī)會(huì)今后還要使用。(本書展示了部分建設(shè)周期較長(zhǎng),因一期使用效果較好,在后期工程中繼續(xù)選擇使用寶鋼彩板的實(shí)例)希望寶鋼能夠在數(shù)據(jù)檢測(cè)的同時(shí)對(duì)用戶的維護(hù)提供建議,能夠根據(jù)檢測(cè)結(jié)果預(yù)測(cè)材料的
使用壽命或更換周期希望寶鋼能定期用戶。