空調(diào)器用彩涂板的生產(chǎn)工藝與應(yīng)用

胡映明

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

1 引言

彩涂板作為一種新型裝飾材料，具有色彩艷麗、耐腐蝕性強、使用壽命長、環(huán)境污染小，涂層比對金屬表面進行單件噴涂或刷涂的質(zhì)量更均勻、更穩(wěn)定等優(yōu)點。目前，在國外如日本、歐美等國家彩涂板已得到廣泛應(yīng)用。在國內(nèi)家電行業(yè)中，如美的、海爾等企業(yè)也已在電冰箱、洗衣機、柜式空調(diào)器等產(chǎn)品上應(yīng)用越來越多。隨著環(huán)保要求和消費水平的不斷提高，以及家電企業(yè)進一步邁向世界，彩涂板在我國家電行業(yè)的用量必將隨之提高[1]。

本文主要介紹彩涂板的工藝流程，并對柜式空調(diào)器采用彩涂板生產(chǎn)性能要求、存在的問題及解決措施進行了分析。

2 彩涂板生產(chǎn)工藝流程及關(guān)鍵工藝

2.1 彩涂板生產(chǎn)工藝流程

彩涂板基本生產(chǎn)工藝流程：開卷→剪切→縫合→預(yù)脫脂→活套→脫脂清洗→化涂處理→烘干→表面初涂→固化→烘干→冷卻→表面精涂→固化→烘干→冷卻→活套→貼保護膜→卷取，對于板料的彩涂板還需增加校平、縱切、橫切和自動堆垛等工序。如圖1為彩涂板的生產(chǎn)線體。

根據(jù)各工序的不同作用，整個生產(chǎn)流程可以分為四個部分：入口段、預(yù)處理段、涂裝段、出口段，每個部分包含相應(yīng)的工序。

入口段：包括開卷、剪切、縫合，其作用是將原料卷松開并將它們聯(lián)接起來, 以便連續(xù)地、勻速地為機組供應(yīng)金屬薄板。

預(yù)處理段：包括預(yù)脫脂、活套、脫脂清洗、化涂處理、烘干，其作用是清洗被涂底板并進行表面處理，以提高防腐蝕性和對上層漆膜的附著力。

涂裝段：包括表面初涂、表面精涂、固化、烘干、冷卻等，其作用是在基板表面形成一層聚脂油漆，具有表面保護及美觀的用途。

出口段：對彩涂板進行卷取、包裝。

2.2 關(guān)鍵工藝

彩涂板質(zhì)量的優(yōu)劣，與各工藝過程執(zhí)行的情況好壞有直接關(guān)系，以下重點闡述三項關(guān)鍵工藝。

2.2.1 預(yù)處理工藝

預(yù)處理工藝的主要目的是除去帶鋼表面的油脂和雜質(zhì)，并通過鈍化在鋼板表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，以提高涂層與帶鋼基板間的附著力和帶鋼耐腐蝕能力。

鋅系磷化+鉻酸鹽封閉的反應(yīng)型化學(xué)處理是目前彩涂板最常用的預(yù)處理工藝[2]。將帶鋼浸入處理液中，首先對基板進行磷化處理，在基板表面一層磷酸鹽化成膜，然后再用鉻酸鹽溶液進行鈍化處理。該處理方式中磷化處理時，鍍鋅層中的Zn、Al易溶于處理液而形成淤泥，需定期進行去淤泥操作，以保證預(yù)處理效果。

圖1 彩涂板的生產(chǎn)線體

圖2 輥涂涂裝法

圖3 彩涂板的斷面結(jié)構(gòu)

2.2.2 涂裝工藝

涂裝主要是將涂料薄而均勻地涂布在被涂物表面上的工藝[3]，涂裝方式主要有三種：輥涂式、淋涂式和粉涂式，其中最為常用的是輥涂式，如圖2所示。

輥涂式是通過輥涂機將液態(tài)涂料涂敷到帶鋼上、下表面，經(jīng)烘烤固化冷卻, 完成產(chǎn)品生產(chǎn)。輥涂式對涂料的適應(yīng)性強，涂后鋼板表面質(zhì)量穩(wěn)定，缺點是可能出現(xiàn)輥印，影響外觀質(zhì)量。輥涂工藝通常受輥涂機一次涂膜厚度及烘烤固化爐能力的限制，若產(chǎn)品要求涂膜厚度大，則要求多次涂覆及烘烤固化。

淋涂式是將液態(tài)涂料通過帶鋼上方的狹縫自由流下成簾狀，流至帶鋼表面，形成濕膜。這種方法不會出現(xiàn)輥印，產(chǎn)品多用于高檔家電，但是涂布量隨速度的變化波動大，工藝控制困難。

粉涂式是使用高壓靜電把涂料粉末沉積附著到表面涂有粉末粘結(jié)劑的基板上實現(xiàn)涂裝。

2.2.3 烘干固化

涂料固化的目的是使其失去流動性和粘著性，提高其與基體的粘附性，同時使顏色和光澤固定為最后的穩(wěn)定狀態(tài)。

基本的涂層烘干固化加熱方式有三種：對流熱風(fēng)式加熱、感應(yīng)加熱、紅外線加熱。對流熱風(fēng)式烘烤加熱爐大部分采用天然氣作燃料，也有用焦?fàn)t煤氣的，有的將燃燒后的廢氣直接鼓入爐內(nèi)，即直接加熱，有的是通過燃料燃燒把空氣預(yù)熱后，再將熱空氣鼓入爐內(nèi)，即間接加熱。目前，國內(nèi)大型生產(chǎn)線均采用對流熱風(fēng)式加熱[4]。

3 空調(diào)器用彩涂板性能要求及相關(guān)問題

彩涂板靚麗的外觀效果、優(yōu)良的涂裝性能及環(huán)保功能，使其應(yīng)用范圍越來越廣泛，空調(diào)器就是應(yīng)用較多的產(chǎn)品。

3.1 彩涂板的斷面結(jié)構(gòu)

典型的輥涂法生產(chǎn)的彩涂板斷面結(jié)構(gòu)分為8層，其以鍍鋅板為基板，經(jīng)化學(xué)處理，上表面涂兩次，下表面涂一次，如圖3所示。

彩涂板的功能主要是由構(gòu)成彩涂板中的各層面材料所構(gòu)成的，如鋼板層主要承擔(dān)剛度和強度功能，鍍鋅層具有抗腐蝕、耐熱、耐候、可加工功能，化學(xué)轉(zhuǎn)化層應(yīng)具有提高涂層與基板的粘附功能和抗腐蝕功能，表面涂層具有抗粉化剝落、耐磨、恰當(dāng)硬度光澤度及色調(diào)功能。

3.2 空調(diào)器用彩涂板的性能要求

空調(diào)器產(chǎn)品具有裝飾性的功能，且用戶可以近距離觀看，故對其表面要求非常高，達到“零”缺陷水平，因而其主要性能要求有耐腐蝕性、耐污性、耐磨損性、良好彎曲性、耐熱性、耐低溫性等。表1列出了空調(diào)器用彩涂板的性能要求及試驗方法。

3.3 空調(diào)器用彩涂板缺陷及解決措施

3.3.1 空調(diào)器用彩涂板缺陷

彩涂板的缺陷產(chǎn)生有多種形式：表面劃傷、壓印、輥印、黑點、漏涂、色差、條紋、縮孔、氣泡、針孔等。

柜式空調(diào)器的左、右兩邊側(cè)板是彩涂板應(yīng)用最廣的一種，其靚麗的外觀效果為眾多客戶所喜愛。外觀效果的好壞，直接影響客戶的決策。影響柜式空調(diào)器外觀效果的主要因素為側(cè)板表面彩涂板的劃傷和側(cè)板切口邊緣的腐蝕，如圖4、圖5所示。

表1 空調(diào)器用彩涂板的性能要求及試驗方法

圖4 柜式空調(diào)器側(cè)板表面劃傷

圖5 柜式空調(diào)器切口腐蝕

圖6 取料方式

圖7 拿料方式

圖8 工序間用萬通板隔開

圖9 零件專用擺放工裝

3.3.2 空調(diào)器用彩涂板缺陷解決措施

彩涂板表面劃傷是柜式空調(diào)器生產(chǎn)時最容易出現(xiàn)的一種情況，它不但影響了彩涂產(chǎn)品的外觀，而且會使劃傷的彩涂產(chǎn)品抗腐蝕性能降低，它按來源可分為彩涂板來料劃傷和產(chǎn)品生產(chǎn)中劃傷。其中，生產(chǎn)中產(chǎn)品劃傷比例占95%以上，以下就生產(chǎn)中的劃傷給出解決措施。

（1）柜式空調(diào)器側(cè)板是用模具加工成形，鑒于零件彩涂面的高質(zhì)量要求，故與零件接觸的模具表面要求拋光并鍍鉻，拋光等級SP1(A1)，鍍鉻層厚度0.05mm，粗糙度要求達到Ra值小于或等于0.01（基本達到鏡面要求）。

（2）生產(chǎn)取料時，員工需佩戴干凈手套從料垛上先抬起料的一角，逐步將手（佩戴手套）伸入料下部，并將坯料平托起來橫向拿出，不允許在另一件毛坯料上拖拉，避免邊角處劃傷到下面一件毛坯料的表面，如圖6、圖7所示。

（3）用于輔助取放料的安全手、尖嘴鉗等，其與零件接觸部位必須用布包裹，以免劃傷零件。機床上需要安裝高壓氣嘴，用于吹掉可能掉落在零件或模具上的廢料，避免造成壓印、壓痕等。工序件轉(zhuǎn)運時，每2個工序零件之間需要用萬通板隔開，如圖8所示。

（4）成品零件的包裝、轉(zhuǎn)運也是預(yù)防劃傷的一個重要部分，為了有效地防止零件的表面劃傷，需要制作專用的擺放工裝，進行保護，如圖9所示。

彩涂板在產(chǎn)品成形中，必不可少地要進行剪切操作，這樣切口處容易暴露在產(chǎn)品外面，若不進行保護處理，切口處容易銹蝕。目前，較為常用的處理方法是在切口部位涂防腐漆進行防腐處理或?qū)⑶锌谔庍M行卷曲，保證切口處被包裹，避免暴露在空氣中。隨著彩涂板工藝及新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，后續(xù)可通過在彩涂板中添加合金元素，使切口處具有防腐能力，則無需按目前的防腐方式進行處理。

4 結(jié)論

彩涂板在家電領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，市場需求量也將逐年增加，隨著消費者審美水平及質(zhì)量要求的不斷提高，對彩涂板的各方面提出了更高的要求，如彩涂板色彩的多樣性，顏色的耐久性，表面的耐污、耐腐蝕性等。當(dāng)前國際市場一體化程度越來越高，競爭也將越來越激烈，國內(nèi)的彩涂板生產(chǎn)企業(yè)需提高生產(chǎn)工藝水平，及時進行生產(chǎn)設(shè)備升級改造，同時彩涂板生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該時刻與產(chǎn)業(yè)上游的涂料廠家和產(chǎn)業(yè)下游的家電等使用廠家保持密切的合作關(guān)系，以期在國內(nèi)、國際市場上保持更大的競爭力。

[1]趙金榜.彩涂板、彩涂板涂料和工藝的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].現(xiàn)代涂料與裝,2006.01:43-44.

[2]余軼峰.彩色涂層鋼板生產(chǎn)工藝技術(shù)[J].柳鋼科技,2003.04:44-45.

[3]王溪剛,李霞.彩色涂層板生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展[J].冶金叢刊,2005.156(2):39-40.

[4]周小舟.彩色涂層鋼板的新工藝及新產(chǎn)品[J].涂料技術(shù)與文摘,2004.25(2):2.