有機(jī)涂層鋼板

涂層鋼板要經(jīng)過一系列加工才能成為最終制品，因此，涂層工藝又分為后涂層和預(yù)涂層2種。對(duì)預(yù)涂層鋼板的基板在加工成形性能方面有嚴(yán)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(xiàn)象，它會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)"呂德斯帶"，使鋼板表面凹凸不平，必須防止其發(fā)生。一般通過退火后的平整或矯直加工消除屈服延伸現(xiàn)象。但是，如果加工后長時(shí)間放置，屈服延伸現(xiàn)象又會(huì)重新發(fā)生，此稱時(shí)效。所以，如果金屬基板長時(shí)間放置，則在成形之前必須再經(jīng)過平整加工。在為了進(jìn)行有機(jī)涂層烤漆而提高溫度時(shí)，應(yīng)注意時(shí)效現(xiàn)象會(huì)加劇。對(duì)嚴(yán)格要求非時(shí)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(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)及加工方法的選擇方面應(yīng)考慮彈性恢復(fù)問題。一般說來，材料的屈服應(yīng)力小、加工硬化指數(shù)n值大時(shí)，彈性恢復(fù)現(xiàn)象減輕。板面成形時(shí)，由于在成形面內(nèi)彈塑性應(yīng)力應(yīng)變不均勻，會(huì)發(fā)生不均勻的彈性恢復(fù)，這可以從成形后的面板反射光線的映象中看出。通常屈強(qiáng)比(σs/σb)小的材料對(duì)形狀保持性有利。

(3)成形性

薄板沖壓過程根據(jù)工具和模具的形狀可分為拉伸成形和深沖成形。而實(shí)際成形過程多為兩者的組合。這里成形性是指板不出現(xiàn)破壞時(shí)的成形極限，它既與材料和模具的形狀有關(guān)，也與材料本身的特性有關(guān)。

拉伸成形時(shí)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(yīng)力小、延伸率大的材料拉伸成形性好。另外，n值高有利于延伸均勻，拉伸成形性好。

深沖成形時(shí)用防皺板將被成形的板壓住，用沖頭沖下。模具與防皺板之間的板邊將發(fā)生金屬流動(dòng)，其半徑方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，圓周方向產(chǎn)生壓應(yīng)力，通常壓應(yīng)力大于拉應(yīng)力，導(dǎo)致板邊厚度增加。而沖頭角部處的金屬受拉，導(dǎo)致板厚減小。拉應(yīng)力過大時(shí)，易出現(xiàn)破壞。與深沖性關(guān)系最為密切的是塑性應(yīng)變比r值，r值越高，深沖性越好。

(4)剛性

這里剛性是指在成形后的板面垂直方向作用壓力時(shí)的剛性。曲率小且形狀平坦的面板易出現(xiàn)凹陷、鼓肚等問題。因而選擇材料時(shí)應(yīng)考慮曲率，確定合理的厚度。

在有機(jī)涂層連續(xù)生產(chǎn)線上，通常在涂復(fù)前對(duì)原板進(jìn)行預(yù)處理，包括化學(xué)處理和電化學(xué)處理，以在原板表面附著一層穩(wěn)定的氧化膜或其他化合物，形成耐蝕性及致密性俱佳的金屬表面復(fù)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(jī)物)構(gòu)成。

因?yàn)轭A(yù)涂層金屬需經(jīng)彎曲等多種加工，故要求復(fù)膜致密均勻，復(fù)膜量約為0.5~1.5g/m2。通常，復(fù)膜量多附著性差，復(fù)膜量少耐劃痕性、防銹性差。

(2)鉻酸鹽處理

鉻酸鹽處理可分為反應(yīng)型和涂刷型2種。鉻酸鹽處理的主要作用是抑制金屬的陽極反應(yīng)，提高潤濕附著性。

反應(yīng)型鉻酸鹽處理的復(fù)膜有2種類型:磷酸鉻和鉻酸鉻。磷酸鉻是3價(jià)鉻的化合物，一般為無色或淡黃色，有時(shí)呈現(xiàn)為淺綠色的非晶復(fù)膜，致密性好。鉻酸鉻是3價(jià)和6價(jià)鉻的化合物(xCr2O3.yCrO3.zH2O)，一般為金黃色或茶褐色非晶復(fù)膜，這種復(fù)膜具有自修復(fù)作用，耐蝕性好。

涂刷型鉻酸鹽處理是用涂刷輥把膠狀的藥劑涂在基板上，干燥后形成復(fù)膜。處理過程中沒有化學(xué)反應(yīng)(但從涂刷到干燥過程中鍍鋅層與CrO24離子有反應(yīng))。藥劑中含有與鉻酸鉻(xCr2O3.yCrO3.zH2O)類似的成分。為了確保復(fù)膜的強(qiáng)度和致密性，在涂刷液中加入樹脂和二氧化硅粒子作為粘度調(diào)節(jié)劑。涂刷型鉻酸鹽處理的要點(diǎn)有:鉻的附著量、復(fù)膜中3價(jià)鉻與6價(jià)鉻的比例、干燥條件(溫度)、二氧化硅粒子(種類、粒度、數(shù)量)、有機(jī)樹脂(種類、數(shù)量)。

涂刷型鉻酸鹽處理的特點(diǎn)是:不需要水洗，沒有含大量6價(jià)鉻的廢水，不用反應(yīng)容器，生產(chǎn)線構(gòu)成簡單，可以進(jìn)行高速涂刷，涂刷液管理簡單，設(shè)備維修容易，可用于鍍鋅板、不銹鋼、鋁板等各種金屬材料。

有機(jī)涂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，表面涂上一層或兩層有機(jī)涂料(如環(huán)氧酯、聚酯、丙烯酸脂、塑料溶膠等)或者覆上一層塑料薄膜而得到的產(chǎn)品。由于可以制成不同的顏色或壓出花紋，也叫彩色鋼板。這種鋼板廣泛用于建筑、交通運(yùn)輸、容器、輕工、電器、家具及儀表等行業(yè)。