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家電用耐指紋鍍鋅板處理原理與方式講解大全家電用耐指紋要求較高,需檢驗以下性能: 1 耐腐蝕性 耐指紋板的耐腐蝕性能不但要直接對耐指紋板進行檢驗,還要檢驗經過堿性脫脂后和用杯突試驗機對試樣進行6mm擠壓加工后的耐腐蝕性,一般要求未處理的耐指紋板96小時鹽霧試驗氧化面積小于5%,而脫脂后和擠壓加工后的樣板也要達到72小時和64小時。 2 導電性 為保證電子、電器外殼具有良好的耐靜電性能,3C制造商一般要求耐指紋產品表面電阻小于一定范圍。 3 耐濕熱性 耐濕熱性試驗是為了考查產品在經過比較嚴酷的高溫、高濕運輸倉儲后能否保持表面不發黑、不產生白銹而設計的實驗室模擬實驗。方法是,將試樣板相疊后施加恒定的壓力,放置于50℃、98%濕度的條件下,120小時后,檢查色差的變化情況。 4 耐高溫情況 部分用戶在產品的制造過程中由于返工需要,使零部件反復進入涂料固化爐,希望耐指紋產品經過數次高溫烘烤后,表面不發生明顯的變黃。方法是,將試樣在240℃溫度下烘烤20分鐘后自然冷卻,循環4次,然后檢查色差的變化情況。 5 耐指紋性 方法是,將樣板表面涂少量凡士林,用脫脂棉均勻涂開,并擦去多余部分,然后檢查色差的變化情況。 無鉻耐指紋板性能技術要求標準如下表。 圖片 鍍鋅板的耐指紋處理的原理 由于家電產品的百花齊放,家電板所使用的表面處理方法品種繁多,對性能的要求也各不相同,其中用得最多的是耐指紋處理。 1 耐指紋處理的作用 耐指紋處理是在鍍鋅板表面涂覆一層極薄、透明的有機樹脂薄膜,可以防止鍍鋅板在生產加工過程中操作人員的指紋粘附在產品上,影響產品的外觀。同時,也能提高產品的耐腐蝕性能,改善成形加工時的潤滑性,并作為后續涂裝的粘附底層。 2 耐指紋涂料 耐指紋處理涂層最好是在鈍化以后再進行,以與鈍化膜共同作用,使產品既具有良好的外觀,又有較好的耐腐蝕性能。 可作為耐指紋涂料的水溶性樹脂很多種,如丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等。丙烯酸樹脂顏色淺,透明度高,具有良好的耐熱性、耐蝕性、柔韌性、加工性,同時對鍍鋅板又具有較強的附著力,在耐指紋處涂層中得到廣泛的運用。聚氨酯樹脂則具有較強的耐蝕性能,應用也較廣泛。 3 耐指紋成膜的過程 耐指紋涂層都是采用輥涂法涂敷于鍍鋅板表面。涂料中的有機樹脂是以微小的顆粒懸浮于水相中,當烘干時,水分逐漸蒸發,體積隨之縮小,這些分散的聚合物顆粒逐漸相互接近,顆粒之間存在的毛細管壓力迫使顆粒擠緊,隨著水分的蒸發進行,壓力繼續增加,使顆粒變形,最后顆粒間相互融合成連續的有機膜。 因而耐指紋處理以后的烘干溫度和時間非常重要,否則就會造成涂膜的固化不良,鋼卷內部各層鍍鋅板之間相互粘結。一般涂膜厚為1μm左右,烘干時板溫約為110℃左右,然后再冷卻到室溫卷取。如下圖所示。 圖片 4 耐指紋膜的構成 耐指紋膜分為反應層,濃縮層和潤滑層,分別賦予耐指紋膜耐蝕性、潤滑性、耐指紋性、附著性等性能。 鈍化液涂敷在鍍鋅板表面后,經過烘干時,成膜過程分為4個階段: 階段I:濕膜涂敷:有效成分均勻地分散在水介質中; 階段II:濕膜中非結合水的揮發; 階段III:樹脂乳膠微粒表面分散劑的脫離→各微粒間的融合; 階段IV :理想的成膜狀態,結合水/分散劑完全脫離、微粒充分交聯完全融合。 圖片 圖 耐指紋膜的結構組成和作用 如何選擇耐指紋板的膜厚 1 耐指紋板導電性能與膜厚的關系 為了防止部分家電電磁波噪音的泄漏,組裝后部件必須接地,這就要求鋼板有較好的導電性。耐腐蝕性與膜厚成正比,而導電性與膜厚成反比,這是一對矛盾,達到耐蝕性和導電性的統一,就必須將膜厚控制在最佳范圍內。 耐指紋膜厚對耐腐蝕性能和導電性能影響的曲線如下圖所示。圖中的藍線說明鋼板產生白繡的百分比隨著耐指紋膜厚急劇下降,當膜厚達到1.0 g/m2時,基本就不會發生白繡。圖中紅線說明鋼板表面電阻OL率比隨著耐指紋膜厚急劇上升,當膜厚超過1.5 g/m2時,對導電性帶來很大的影響。 圖片 因此,只有當耐指紋膜厚控制在1.0-1.5g/m2時,才能做到耐腐蝕性和導電性的統一,這一工藝窗口很窄,對工藝控制的要求非常高。 2 綜合選擇耐指紋板膜厚 為了綜合考慮導電性、耐腐蝕性和耐高溫黃變性,選擇最佳膜厚,進行了實際試驗,結果如下表所示。 表在不同粗糙度表面的鹽霧和黃變性能 圖片 從表中的實驗數據來看,粗糙度越大,耐蝕性越差,導電性越好;膜厚越厚,耐蝕性越好,抗高溫黃變性能越差,導電性越差。整體數據表明1.0-1.5g/㎡膜厚范圍,不同粗糙度的鍍鋅層上面均獲得了非常好的鈍化膜綜合性能,導電性、耐高溫黃變性、耐蝕性都很理想。 如何控制耐指紋板的膜厚 常見的耐指紋輥涂設備如圖所示,輥涂機通過蘸料輥從料盤取料,涂敷輥位于蘸料輥和帶鋼之間,將涂料均勻地涂到帶鋼表面。 圖片 輥涂機有順涂、逆涂兩種涂度方式。順涂方式涂料厚度調整靠擠壓力,工作輥速度最大與帶鋼相同,適用于薄涂層。逆涂方式涂液在輥子上表面,便于操作工觀察實際涂層情況,適用于厚涂層。 為了將耐指紋鈍化板膜重控制在上述很小的范圍內,須將進口高硬度(70HS)的涂敷輥改為國產低硬度(60HS)涂敷輥,并將粗糙度增大為0.6-0.8um,以保證涂敷輥與帶鋼更大的接觸面積和涂敷能力,提高整板耐指紋膜的均勻性,輥涂參數控制參考值如下表所示。 圖片耐指紋輥涂時,一般涂敷輥與提料輥的速比設定穩定在140/110,根據膜重要求調節輥間壓力在700-1500N范圍內;當機組速度變化波動時,為保證膜厚,可以調節涂敷輥與生產線速度的百分比。 當速比提高時,可使涂敷輥轉動更快,在單位時間內,涂到帶鋼表面的藥劑更多,提高膜厚;同理,降低速比會降低膜厚。根據長時間的摸索,總結出不同線速度和膜重要求的速比設定值見下表。 |