热镀锌家电板表面处理工艺及
表面质量要求对比
齐达裴宏江马海龙李欢
(首钢京唐钢铁联合有限责任公司)
摘要主要介绍了热镀锌家电板的钝化处理、喷涂和彩涂等3种表面处理工艺,并对比了3种不同表面
处理工艺对基板表面质量的要求。
关键词镀锌板表面处理工艺表面质量要求
Comparison of Surface Treatment Process and Surface Quality
Requirement for Hot Dip Galvanized Household Appliances Sheet
QI Da PEI Hongjiang MA Hailong LI Huan
(Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.)
Abstract Three kinds of surface treatment processes for hot dip galvanized household appliances
sheet,including passivating treatment,spray coating and prepainting,were introduced.Surface
quality requirement for the substrate under three surface treatment processes were compared.
Key Words galvanized sheet,surface treatment process,surface quality requirement
热镀锌板广泛应用于生产冰箱、洗衣机、空
调、微波炉和DVD等家电产品。按照用途分类,
热镀锌家电板主要分为外观件和功能件。不同用
途的热镀锌家电板,其表面处理工艺也不同。外
观件表面一般进行涂装处理,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。 1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,且应用最为广泛。涂装钢板是对 齐达:硕士,工程师。收稿/2014.06.23 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。 1.1 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,辊涂钝化设备
如图1所示。
钝化
图1辊涂钝化设备示意图
在镀锌板的两侧分别布置涂覆辊和取液辊, 在取液辊的下方设有盛放钝化液的料盘。辊涂钝 化设备的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。 1.2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一预除油一除油 一水洗一表调一磷化一水洗一吹水一烘干一喷前 检查一喷粉一固化一下件。 1.3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。其
中,典型的二涂二烘彩涂工艺流程为开卷一缝合
一
预处理一初涂一烘烤一冷却一精涂一烘烤一压
花贴膜一检查一卷取。
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。彩涂工艺与喷涂工艺
的区别如图2所示。
喷涂工艺
一
L_厂rL 堕 厂1 竺
镀锌板F-
~
前处理 堂堡r ] ±I l三!:『
喷涂工艺 ;
.. .... 一一一一一一一一一一一一一一一.一一
i+.. 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一.. 一一一一一一一一一一一一一一一
彩涂板生产厂商 ; 家电生产厂商
图2彩涂工艺与喷涂工艺的区别
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,采用彩涂工艺
生产的典型家电产品部件及相应的钢种和厚度见
表1。
2表面质量要求
本文从板形和表面缺陷2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。
表1 采用彩涂工艺生产的典型家电产品部件
及相应的钢种和厚度
2.1 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。 功能件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,1.5 mm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 3 m,且冰箱侧板厚度一般为0.40~0.45 mm, 钢板既长又薄,对板形要求苛刻。例如,家电生 产厂商要求冰箱面板和冰箱侧板的钢板不平度每 2 000 mm波浪高度不得超过2 mm 2 J。 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。 2。2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60~80 m,彩涂板表面涂层厚度为18—28 I,zm。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 j。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:
1)允许存在直径小于0.2/1'1ITI的密集度小
于1 ̄i"_/./cm 的颗粒点缺陷。
2)直径小于0.5 mm的颗粒点最多允许存
在5枚。
3)不允许直径大于0.8 mm的颗粒点存在。
虽然彩涂家电板对基板表面质量要求比较苛
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5~10 mm的光整亮边以及可以脱脂清洗掉
的油斑等。
3结 论
1)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。
2)因彩涂板表面涂层薄,对表面缺陷有放
大作用,故彩涂板对表面缺陷要求较喷涂板高。
参考文献
1朱久发.新日铁高档家电板表面处理技术[J].武
钢技术,2008(2):43-46.
2李俊.宝钢高品质家电外板生产技术[J].宝钢技
术,加04(2):1—4.
3 王越,崔恒,李天统.鞍钢罩式炉家电外板生产技术
[J].鞍钢技术,2008(2):5-7.
编辑/高东梅 英文校对/那劫