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家电用耐指纹镀锌板处理原理与方式讲解大全

来源:佛山市春厚贸易有限公司发布时间:2021.06.30 关注:679

家电用耐指纹要求较高,需检验以下性能:

1 耐腐蚀性

耐指纹板的耐腐蚀性能不但要直接对耐指纹板进行检验,还要检验经过碱性脱脂后和用杯突试验机对试样进行6mm挤压加工后的耐腐蚀性,一般要求未处理的耐指纹板96小时盐雾试验氧化面积小于5%,而脱脂后和挤压加工后的样板也要达到72小时和64小时。

2 导电性

为保证电子、电器外壳具有良好的耐静电性能,3C制造商一般要求耐指纹产品表面电阻小于一定范围。

3 耐湿热性

耐湿热性试验是为了考查产品在经过比较严酷的高温、高湿运输仓储后能否保持表面不发黑、不产生白锈而设计的实验室模拟实验。方法是,将试样板相叠后施加恒定的压力,放置于50℃、98%湿度的条件下,120小时后,检查色差的变化情况。

4 耐高温情况

部分用户在产品的制造过程中由于返工需要,使零部件反复进入涂料固化炉,希望耐指纹产品经过数次高温烘烤后,表面不发生明显的变黄。方法是,将试样在240℃温度下烘烤20分钟后自然冷却,循环4次,然后检查色差的变化情况。

5 耐指纹性

方法是,将样板表面涂少量凡士林,用脱脂棉均匀涂开,并擦去多余部分,然后检查色差的变化情况。

无铬耐指纹板性能技术要求标准如下表。

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镀锌板的耐指纹处理的原理

由于家电产品的百花齐放,家电板所使用的表面处理方法品种繁多,对性能的要求也各不相同,其中用得最多的是耐指纹处理。

1 耐指纹处理的作用

耐指纹处理是在镀锌板表面涂覆一层极薄、透明的有机树脂薄膜,可以防止镀锌板在生产加工过程中操作人员的指纹粘附在产品上,影响产品的外观。同时,也能提高产品的耐腐蚀性能,改善成形加工时的润滑性,并作为后续涂装的粘附底层。

2 耐指纹涂料

耐指纹处理涂层最好是在钝化以后再进行,以与钝化膜共同作用,使产品既具有良好的外观,又有较好的耐腐蚀性能。

可作为耐指纹涂料的水溶性树脂很多种,如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。丙烯酸树脂颜色浅,透明度高,具有良好的耐热性、耐蚀性、柔韧性、加工性,同时对镀锌板又具有较强的附着力,在耐指纹处涂层中得到广泛的运用。聚氨酯树脂则具有较强的耐蚀性能,应用也较广泛。

3 耐指纹成膜的过程

耐指纹涂层都是采用辊涂法涂敷于镀锌板表面。涂料中的有机树脂是以微小的颗粒悬浮于水相中,当烘干时,水分逐渐蒸发,体积随之缩小,这些分散的聚合物颗粒逐渐相互接近,颗粒之间存在的毛细管压力迫使颗粒挤紧,随着水分的蒸发进行,压力继续增加,使颗粒变形,最后颗粒间相互融合成连续的有机膜。

因而耐指纹处理以后的烘干温度和时间非常重要,否则就会造成涂膜的固化不良,钢卷内部各层镀锌板之间相互粘结。一般涂膜厚为1μm左右,烘干时板温约为110℃左右,然后再冷却到室温卷取。如下图所示。

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4 耐指纹膜的构成

耐指纹膜分为反应层,浓缩层和润滑层,分别赋予耐指纹膜耐蚀性、润滑性、耐指纹性、附着性等性能。

钝化液涂敷在镀锌板表面后,经过烘干时,成膜过程分为4个阶段:

阶段I:湿膜涂敷:有效成分均匀地分散在水介质中;

阶段II:湿膜中非结合水的挥发;

阶段III:树脂乳胶微粒表面分散剂的脱离→各微粒间的融合;

阶段IV :理想的成膜状态,结合水/分散剂完全脱离、微粒充分交联完全融合。

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图 耐指纹膜的结构组成和作用

如何选择耐指纹板的膜厚

1 耐指纹板导电性能与膜厚的关系

为了防止部分家电电磁波噪音的泄漏,组装后部件必须接地,这就要求钢板有较好的导电性。耐腐蚀性与膜厚成正比,而导电性与膜厚成反比,这是一对矛盾,达到耐蚀性和导电性的统一,就必须将膜厚控制在最佳范围内。

耐指纹膜厚对耐腐蚀性能和导电性能影响的曲线如下图所示。图中的蓝线说明钢板产生白绣的百分比随着耐指纹膜厚急剧下降,当膜厚达到1.0 g/m2时,基本就不会发生白绣。图中红线说明钢板表面电阻OL率比随着耐指纹膜厚急剧上升,当膜厚超过1.5 g/m2时,对导电性带来很大的影响。

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因此,只有当耐指纹膜厚控制在1.0-1.5g/m2时,才能做到耐腐蚀性和导电性的统一,这一工艺窗口很窄,对工艺控制的要求非常高。

2 综合选择耐指纹板膜厚

为了综合考虑导电性、耐腐蚀性和耐高温黄变性,选择最佳膜厚,进行了实际试验,结果如下表所示。

表在不同粗糙度表面的盐雾和黄变性能

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从表中的实验数据来看,粗糙度越大,耐蚀性越差,导电性越好;膜厚越厚,耐蚀性越好,抗高温黄变性能越差,导电性越差。整体数据表明1.0-1.5g/㎡膜厚范围,不同粗糙度的镀锌层上面均获得了非常好的钝化膜综合性能,导电性、耐高温黄变性、耐蚀性都很理想。

如何控制耐指纹板的膜厚

常见的耐指纹辊涂设备如图所示,辊涂机通过蘸料辊从料盘取料,涂敷辊位于蘸料辊和带钢之间,将涂料均匀地涂到带钢表面。

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辊涂机有顺涂、逆涂两种涂度方式。顺涂方式涂料厚度调整靠挤压力,工作辊速度最大与带钢相同,适用于薄涂层。逆涂方式涂液在辊子上表面,便于操作工观察实际涂层情况,适用于厚涂层。

为了将耐指纹钝化板膜重控制在上述很小的范围内,须将进口高硬度(70HS)的涂敷辊改为国产低硬度(60HS)涂敷辊,并将粗糙度增大为0.6-0.8um,以保证涂敷辊与带钢更大的接触面积和涂敷能力,提高整板耐指纹膜的均匀性,辊涂参数控制参考值如下表所示。

图片耐指纹辊涂时,一般涂敷辊与提料辊的速比设定稳定在140/110,根据膜重要求调节辊间压力在700-1500N范围内;当机组速度变化波动时,为保证膜厚,可以调节涂敷辊与生产线速度的百分比。

当速比提高时,可使涂敷辊转动更快,在单位时间内,涂到带钢表面的药剂更多,提高膜厚;同理,降低速比会降低膜厚。根据长时间的摸索,总结出不同线速度和膜重要求的速比设定值见下表。

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