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热镀锌家电板不同表面处理工艺及表面质量要求浅析



热镀锌板广泛应用于家电领域,对于不同用途的热镀锌家电板,其表面处理工艺也不同。热镀锌家电板主要分为外观件和功能件。其中,外观件表面一般进行涂装,主要包括喷涂和彩涂;功能件表面一般只进行化学处理,应用最广泛的为钝化处理。

    表面处理工艺

    表面处理的目的主要是为了提高产品在恶劣环境中的使用寿命以及获得需要的表面效果或功能。热镀锌家电板按表面处理方式主要分为化学处理钢板和涂装钢板。化学处理钢板是对镀锌钢板的表面进行铬酸盐或磷酸盐处理,达到改善镀锌钢板耐腐蚀性能、涂层附着性、耐指纹性和润滑性的目的。其中,铬酸盐钝化一般作为单独的表面处理工序,应用最为广泛。涂装钢板是对镀锌钢板的表面进行涂装和覆膜等加工,主要工艺分为喷涂和彩涂。

    钝化处理。镀锌板若长时间裸露在空气中,钢板表面会因氧化而出现白锈,影响美观,因此表面需采取旨在防锈的钝化处理。目前,钝化处理主要采用铬酸盐钝化处理,包括环保钝化、全无铬钝化以及耐指纹钝化。其中,环保钝化为普通钝化,钝化膜含三价铬;全无铬钝化膜中完全不含铬,更加环保,耐腐蚀性能也较环保钝化膜好;耐指纹钝化是专为解决家电板在组装过程中因沾染指纹而生锈的问题而开发的,钝化膜中也完全不含铬,符合高标准的环保要求。除此之外,日本新日铁还开发出了具有强耐蚀性的铬酸盐膜,能满足加工性能和外观等各种要求,并在连续生产线上稳定生产。

    钝化的处理工艺一般为辊涂,其工作原理是将钝化液加入料盘内,取液辊转动时沾取料盘中的钝化液,并随着辊子转动转移到涂覆辊表面上,再由涂覆辊涂附在镀锌板表面。环保钝化一般为顺涂,全无铬钝化和耐指纹钝化一般为逆涂。顺涂可以提供较薄的钝化膜,且辊耗低;逆涂可以提供较厚的钝化膜,但辊耗较大。进行化学钝化处理后还需对镀锌板进行烘干和冷却。

    喷涂。家电外板的表面处理常常采用喷涂工艺。通过喷涂处理,可以使家电外板获得所需的颜色和色泽等,并增强其耐腐蚀性能。应用喷涂工艺生产的家电产品主要包括空调室外机外壳、立式空调室内机面板、微波炉底壳、冰箱面板和侧板、灶具底板、波轮洗衣机面板以及小家电外壳等。

    喷涂的典型工艺流程为上件—预除油—除油—水洗—表调—磷化—水洗—吹水—烘干—喷前检查—喷粉—固化—下件。

    彩涂。彩涂板又称为预涂层钢板,通常是指将镀锌板进行表面处理后辊涂或粘结有机薄膜并烘烤而成的产品,可深加工成最终制品。

    彩涂按照不同涂敷工艺和不同烘烤次数可分为一涂一烘、二涂二烘和三涂三烘等工艺。

    彩涂板能代替多数喷涂板,且与喷涂板相比,客户在使用彩涂板时能省去脱脂和涂敷,具有环保和使用方便等优点。冰箱、洗衣机和微波炉等家电产品的面板、侧板和背板均可采用彩涂板生产。

    表面质量要求

    本文从板形和表面缺陷两个方面来比较不同表面处理工艺对镀锌板表面质量的要求。

    板形。表面钝化处理的家电板一般为功能件,用于内板和结构件,喷涂或彩涂处理的家电板用于家电外板。一般来说,功能件对板形的要求低于家电外板对板形的要求,一般经过冲压成形处理,轻微的板形不良经冲压后可以消除,大变形量的冲压甚至能够消除明显可见的板形问题。例如,1.5mm及以上厚规格带钢一般存在卷心带头印缺陷,经过大压下量变形后,带头印缺陷可得到消除。

    家电外板在板形方面的要求非常苛刻,部分家电外板甚至比汽车板的要求还高。因为家电外板在一般情况下是经过简单弯折成型之后直接使用的,使用面绝大多数是平面,所以家电外板的板形不良将直接影响家电产品的外形和平面的反光。以冰箱侧板为例,很多冰箱侧板为U形,即冰箱侧板和冰箱顶板连为一体,钢板长度超过3m,且冰箱侧板厚度一般为0.40—0.45mm,钢板既长又薄,对板形要求苛刻。家电生产厂商要求冰箱面板和冰箱侧板的钢板不平度为每2000mm波浪高度不得超过2mm。

     另外,部分功能件对板形要求同样较苛刻,如用于制作液晶显示器背光模组的耐指纹背板,其支撑背光模组的重量,提升背光模组的刚性,并提供良好的散热性,同时起到辅助反射的功能。若显示器背板出现变形,则会导致背光模组刚性降低,尤其是对光的反射角度产生较大影响,并会使反射片发生同样变形,导致反散片无法将光线完全反射至导光板。

    表面缺陷。钝化处理的家电板一般用做非可视件,对表面质量要求相对较低,允许存在轻微手感的锌灰、锌渣、硌痕、夹杂物以及目视可见的色差等缺陷;喷涂或彩涂处理的家电板一般用于可见的外覆盖件,对表面质量要求较高,但由于两者表面涂层厚度不同,故对表面缺陷的要求不同。其中,喷涂处理的家电板表面涂层厚度为60—80μm,彩涂板表面涂层厚度为18—28μm。喷涂表面由于涂层厚,对缺陷有部分掩盖功能,而彩涂板表面涂层薄,对表面缺陷有放大作用,所以彩涂板对表面缺陷要求较喷涂板高。

    彩涂板一般用于制造冰箱和洗衣机等对表面质量要求高的家电产品,其表面不允许有任何影响使用和外观的表面缺陷。以冰箱面板为例,冰箱面板一般为高光亮表面,不管是彩色层压冰箱面板还是彩色预涂冰箱面板,对基板的表面质量要求都非常高,基板上的任何辊印和压痕等凹凸状缺陷经覆膜或彩涂后将会被放大,影响成品的表面质量。例如,某彩涂厂对彩色预涂冰箱面板颗粒点缺陷规定如下:允许存在直径小于0.2mm的密集度小于1粒/cm2的颗粒点缺陷;直径小于0.5mm的颗粒点最多允许存在5枚;不允许直径大于0.8mm的颗粒点存在。

    虽然彩涂家电板对基板表面质量要求苛刻,但也允许存在不影响涂漆质量的表面缺陷,如轻微夹杂物、轻微色差、背面的轻微划伤、宽度为5—10mm的光整亮边以及可脱脂清洗掉的油斑等。

    综上所述,采用喷涂和彩涂工艺生产的外覆盖件较采用钝化工艺生产的功能件板形和表面质量要求高。由于彩涂板表面涂层薄,对表面缺陷有放大作用,所以彩涂板对表面缺陷要求较喷涂板高。

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