彩鋼知識,知多少?

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彩鋼知識,知多少?


彩鋼知識,知多少?

一、啥叫彩鋼?

彩色塗層鋼板,俗稱彩鋼板,以冷軋鋼板鍍上其他金屬非金屬或合金(鋅、鋁、鎂、錳、硅等)為基板,經過表面處理轉化後(脫脂、磷化、鉻酸鹽),塗覆有機塗層經烘烤製成,具有輕質高強、色彩鮮豔、耐久性好等特點。廣泛應用於建築、家電、裝潢、汽車等領域。

彩鋼板的強度取決於基板材料和厚度,耐久性取決於鍍層、表面塗層和加工工藝,塗層有聚酯塗層(PE)、氟碳塗層(PVDF)、硅改性塗層(SMP)、高耐侯塗層(HDP)、丙稀酸塗層、聚氨脂塗層(PU)、塑料溶膠塗層(PVC)

等。塗層結構有二塗一烘、二塗二烘等,免維護使用年限根據環境大氣不同可為10-30年。

塗層結構

上表面 下表面

一次塗層 不塗 1/0

一次塗層 一次塗層 1/1

二次塗層 不塗 2/0

二次塗層 一次塗層 2/1

二次塗層 二次塗層 2/2

二、常用塗料

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1、聚酯(PE、Polyester )

PE塗料對於材質有良好的附著性,彩塗鋼板易於加工成型,價廉且產品多,顏色和光澤的選擇餘地大。聚酯塗料對耐紫外光性與塗膜耐粉化性,並不理想,因此PE塗料的使用仍需受到一些限制,一般用在空氣汙染不嚴重的地區或需多次成型加工的產品。

2、硅改性聚酯(SMP,Silicone Mobified Polyester)

由於聚酯含有活性基-OH/-COOH,極易和其它高分子化和物反應,為改良PE的耐陽光性與粉化性,以色澤保持性與耐熱性優的Silicone樹脂作變性反應,和PE的變性比可於5%—50%之間,SMP提供鋼板更好的持久性,其防蝕年限可長達10-12年,當然其價格也比較PE為高,但因Silicone樹脂對材質的附著性和加工成型性並不理想,因此SMP彩塗鋼板並不適用於需多次成型加工的場合,大部分用於建築屋頂及外牆。

3、高耐侯聚酯(HDP、High durable Polyster)

對於PE和SMP的缺點,英國HYDRO公司(現被BASF收購)、瑞典的BECKER等在2000年初其開發出可達到PVDF塗層60-80%耐候性HDP聚酯塗料,且優於普通的硅改性聚酯塗料,其戶外耐候性達到15年。高耐候聚酯樹脂在合成時採用含環己烷結構的單體,來達到樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡,採用不含芳香族的多元醇和多元酸來減少樹脂對UV光線的吸收,達到塗料的高耐候性能。塗料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺(HALS)提高漆膜耐候性能。高耐候聚酯卷材塗料在國外已被市場認可,該塗料性價比十分突出。

4、PVC 塑料溶膠(PVC Plastisol)

PVC樹脂有很好的耐水性和耐化學藥品性,一般以高固形份塗裝,其塗裝厚度於l00-300μm之間,能提供平滑的PVC塗膜或輕壓花處理作壓花塗膜;由於PVC塗膜為熱可塑性樹脂,具有高膜厚,能提供鋼板良好的保護。但PVC耐熱性較弱。在早期在歐洲使用較多,由於其環保屬性相對較差,目前使用越來越少。

5、PVDF

由於PVDF的化學鍵與化學鍵間,有很強的鍵能,因此塗料具有非常好的防蝕性和色澤保持性,在建築工業用彩塗鋼板塗料中,是屬於最高級產品,且分子量大又為直鍵型結構,因此除耐化學藥品性之外,機械性能、耐紫外線和耐熱性能也很突出。在一般環境下,其防蝕年限可達20—25年之久。近年來,國內開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂,大量應用於建築的外牆和金屬板,由於使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低30%左右,因此其耐候性與PVDF比較,有一定的差距。寶鋼所生產的氟碳塗層,其塗層PVDF含量不小於70%(其他為丙稀酸樹脂)。

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6、聚氨酯

近年所開發的一個面漆新品種,綜合性能優異,價格昂貴,正在推廣中。

7、丙稀酸樹脂

綜合性能好,價格昂貴,只在特定領域內使用(如集裝箱用)。

樹脂類別

硬度

折彎

耐腐蝕性

耐候性

成本

膜厚要求/um

聚酯


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顏色分類:

除各大廠自有色系外,彩鋼行業主要色系標準是採用德國歐標色卡(1927年),中文譯為:勞爾色卡(RAL K5,RAL K7,......)

部分廠家色系:

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RAL K5/K7色系:

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世界十大塗料品牌排名(來源網絡,排名標準不一)

top1.AKZONOBEL (N.L.) 阿克蘇諾貝爾 (荷蘭)


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阿克蘇諾貝爾是全球財富500強公司,是世界領先的大型工業公司,也是世界最大的裝飾漆公司之一,業務遍佈歐美及世界各地,產品涉及工業塗料,粉末塗料,船舶及防護塗料,包裝塗料,紙漿和造紙化學品,基礎化學品及聚合物化學品等,廣泛生產和供應各類油脂,塗料和專業化學品,旗下擁有包括多樂士,來威漆,多樂士專業,美時麗等多個世界馳名的建築裝飾漆品牌。

top2.PPG Industries (U.S.) PPG工業 (美國)


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PPG工業公司始建於1883年,總部設在美國匹茲堡市,是全球性的製造企業,生產及經營塗料、玻璃、玻璃纖維及化學品,在世界上位居行業先導地位。PPG工業公司始建於1883年,總部設在美國匹茲堡市,美國財富500強企業,在全球近70個國家設有生產基地及附屬機構,共有超過30,800名員工,連續51年位居財富500強之列,是世界領先的交通工具用漆、工業、航天和包裝用塗料製造商。

top3.Sherwin-Williams (U.S.) 宣威-威廉 (美國)


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美國宣威·威廉司公司是美國第一家股票上市塗料製造企業。現屬下有十四家附屬公司。僅在乳膠塗料方面,就有三十多家工廠在同時生產,併為六十多家企業生產一百七十多個不同牌號的內外牆乳膠漆。

美國宣威公司旗下的塗料專賣店已達兩千七百五十三家,遍佈全美國各洲。

top4.Axalta (U.S.) 艾仕得 (美國)


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top5.BASF (D.E.) 巴斯夫 (德國)


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巴斯夫股份公司(BASF SE),縮寫BASF是由以前的全名「Badische Anilin-und-Soda-Fabrik」(巴登苯胺蘇打廠)而來,是一家德國的化工企業,也是世界最大的化工廠之一。巴斯夫集團在歐洲、亞洲、南北美洲的41個國家擁有超過160家全資子公司或者合資公司。公司總部位於萊茵河畔的路德維希港,它是世界上工廠面積最大的化學產品基地。

top6.RPM Inc (U.S.) RPM 國際 (美國)


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瑞佩姆國際集團是全球著名的塗料集團公司,是世界十大塗料巨頭生產商之一。產品包括[智能液晶]隔熱,保溫玻璃塗料、建築隔熱,保溫塗料、防曬隔熱塗料,防水隔熱塗料,工業保溫塗料,防腐蝕塗料、智能修痕木器裝修塗料等。主要工業品牌:[智能液晶],[隱形],[瑞佩姆],[滋潤],其建築塗料品牌[瑞佩姆]則是十大塗料品牌之一。消費市場包括電子產品所使用的專業塗料,家庭維修和裝潢,船舶修理、保養等。

top7.Diamond Paints (U.S.) 鑽石塗料 (美國)


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top8.VALSPAR (U.S.) 威士伯 (美國)


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美國威士伯公司(The valspar Corporation)創建於1806年,是世界第六大塗料公司,也是著名的上市公司,公司總部設在美國明尼波利斯市,全球有80多家工廠,僱員16500多人。威士伯公司根據目標市場的不同,將產品劃分為民用塗料、包裝物塗料、工業塗料、特種塗料等類別。威士伯公司憑藉其獨一無二的行業地位,為客戶提供專業定製化的塗料解決方案。

top9.SACAL (U.K.) 三彩國際 (英國)


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SACAL三彩國際集團公司1910成立,總部於英國倫敦,我們是一家全球性的綜合性公司,提供專業塗料產品和應用知識。在全球70多個國家有100多個子公司的生產和銷售。

top10.Nippon Paint (J.P.) 日本塗料 (日本)


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立邦塗料(NipponPaint)是世界最早的塗料公司,也是塗料|油漆|乳膠漆世界十大品牌。

三、常用基板、鍍層

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根據鍍層來分,可以用熱鍍這種工藝生產的鍍層基本上可分為下面6種:

GI(純鋅鍍層)

GA(鋅鐵合金鍍層)

55%Al-Zn(鋁鋅鍍層;GALVALUME)

5%Al-Zn(鋅鋁鍍層,GALFAN)

Aluminizing(鍍鋁),鍍鋁又可分為兩類,一類是鍍純鋁,一類是鍍鋁硅產品;

鋅鋁鎂產品,近幾年新型的鍍層鋅鋁鎂產品,比如Zn-5Al-3Mg。鋅鋁鎂是一個系列產品,可以包括不同的Mg含量和Al含量。

1、冷軋基板彩色塗層鋼板

由冷軋基板生產的彩色板,具有平滑美麗的外觀,且具有冷軋板的加工性能;但是表面塗層的任何細小劃傷都會把冷軋基 板暴露在空氣中,從而使露鐵處很快生成紅鏽。因此這類產品只能用於要求不高的臨時隔離措施和作室內用材。

2、熱鍍鋅彩色塗層鋼板

把有機塗料塗覆在熱鍍鋅鋼板上得到的產品即為熱鍍鋅彩塗板。熱鍍鋅彩塗板除具有鋅的保護作用外,表面上的有機塗層 還起了隔絕保護、防止生鏽的作用,使用壽命比熱鍍鋅板更長。熱鍍鋅基板的含鋅量一般為180g/m2(雙面),建築外用熱 鍍鋅基板的鍍鋅量最高為275g/m2。

3、熱鍍鋁鋅彩塗板

根據要求,也可以採用熱鍍鋁鋅鋼板作為彩塗基板(55%AI-Zn和5%AI-Zn)。

4、電鍍鋅彩塗板

用電鍍鋅板為基板,塗上有機塗料烘烤所得的產品為電鍍鋅彩塗板,由於電鍍鋅板的鋅層薄,通常含鋅量為20/20g/m2,因 此該產品不適合使用在室外製作牆、屋頂等。但因具有美麗的外觀和優良的加工性能,因此主要可用於家電、音響、鋼家 具、室內裝璜等。

在國內,對於彩塗鋼板選擇,用戶關心相對較少的是鋼種。因為國內大多數彩塗鋼板生產 廠鋼種種類較少,多數是DC51(因為他們採購來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個鋼種),有些有熱鍍鋅產線的彩塗鋼板廠通過熱鍍鋅退火來生產全硬鋼(S550)或高強鋼(S350等),但難度很大,因為他們對基板的質量、化學成分無法控制。因此,質量穩定性就差,從而導致性能波動大,引起壓型板板材變差。

對建築物來說,承載重量(風載荷、雪載荷、施工人員和機械)、建築物的跨度、檁距的設計等都依賴於鋼板的強度,對於建築維護結構用彩塗和鍍鋁鋅板來說,國外均有相應的標準。如美國的ASTM653、ASTM792,日本的JISG3302、JISG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ(普通商用級)、DQ(一般衝壓用)、HSS(高強結構鋼)、FH(全硬鋼)。

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CQ普通商用級

有色金屬冶煉廠(銅、鋅、鋁、鉛等)是最挑戰彩塗鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設計、以及環保投入等能保證或提高彩塗鋼板的使用壽命。10年進行更換或維護是應該能做到的。

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DQ一般衝壓用

由於一般建築用彩板均是輥壓成型或複合夾芯,對材料的衝壓性能要求不高,因此很少在建築領域使用(部分門窗類彩板除外)。

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HSS高強結構鋼

按歐標HSS可分成4-5種不同強度的鋼種,但由於普通CQ級材料已經能夠取代低強度的HSS鋼,因此,市場上用得較多的是屈服強度280Mpa和345Mpa的鋼種,寶鋼所生產的TSTE28和TS350GD就是這兩個鋼種。與普通CQ相比,HSS鋼有幾大優勢:1、由於屈強比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好。2、對較厚的鋼板,它可以製造大跨度拱型板。3、對一般的外牆和屋面板型,它可以比CQ材料適當減薄,從而可節約材料消耗。

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FH全硬鋼

是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強度的一類鋼種,按國際通用標準,屈服強度≥550Mpa,抗拉強度≥570Mpa。這類材料強度高,延伸率低,適用於板型較淺的成型鋼板,使用時能夠大大節約材料。因此,各國爭先研究開發的這種鋼種。在國外標準中,對強度高又要求延伸率好的材料也有描述。例如,採用HSLA(低合金高強度)在鍊鋼時加入強化合金元素,但由於強度高在鋼鐵廠進行軋製時加大壓下率就有限制,因此作為維護結構的較薄的彩塗板很少採用HSLA鋼種(另一缺點是成本高)。

根據寶鋼多年的鋼種使用經驗,彩塗鋼板最終產品板型的保證,與鋼板的強度等級、壓型鋼板的板型以及加工機器等密切相關。

總的來說,加工道次越多,板型越好,加工速度越慢、板型越好。對壓型鋼板板型來說,淺波板的板型優於高波板。對鋼板強度來說,強度加工後的板型變差的趨勢越明顯。高強鋼的板型相對較差還有另外一個原因就是很多彩塗生產廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強度,這樣就會導致鋼板寬度方向上力學性能的不均衡。這種不均衡是由整個寬度方向帶鋼溫度的不均勻引起的,溫度下降可能導致部分部位溫度低於鋼板再結晶的退火溫度。

四、各種代號

1、結構分類代號:Z-正常鋅花:按正常冷卻速度結晶而獲得的鋅花,可作一般用途:X-小鋅花:冷卻速度經特殊控制,鋅花尺寸小於正常鋅花,適於塗漆和正常鋅花達不到要求的其他場合;GZ-光整鋅花:小鋅花經過光整處理,適於深沖和超深衝加工及表面粗糙度要求低的場合。

2、加工性能代號:PT-普通用途、JY-機械咬合、SC-深衝、CS-超深衝、JY-結構。選擇的時候,一定要注意用途。

3、鋅層重量代號:Z100、Z200、Z275;鍍鋅層重量是指鋼板兩面含鋅的總量,以每平方米鋼板上含鋅克數表示(g/m2),如Z100表示其含鋅量不小於100g/m2。

標記示例:鋅層重量275g/m2,加工性能JY,表面結構Z,表面處理Y,尺寸精度B,長×寬×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm的鋼板標記為:

鋼板:275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81

五、加工流程

常見的二塗二烘型連續彩色塗層機組工藝流程主要生產工序為:開卷機-------縫合機------壓輥------漲力機----開卷活套-----鹼洗脫脂------清洗----烘乾-------鈍化-------烘乾------初塗-------初塗烘乾------面漆精塗------面漆烘乾------風冷降溫------收卷活套-----收卷機-----(下卷打包入庫)。

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這張簡圖示意圖,這就是帶鋼經過退火之後至今進入到鋅鍋裡,在隔絕空氣的情況下,帶鋼鍍完鋅之後出鋅鍋。我們可以看到一把氣刀控制鋅層厚度,之後可以看到有四個小的紅的,這個就是如果生產合金化產品,帶鋼要在這個地方重新加熱,獲得7-15%的Fe含量在鍍層裡面就是合金化產品,後續的就是再進行冷卻。

六、彩鋼歷史

美國:1936年,

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彩鋼板在美國問世,由美國阿姆柯鋼鐵公司和赫斯特工程公司應用於百葉窗上。採用一塗一烘。1949年形成完整工藝,採用二塗二烘。60年代, 美國伯利恆公司發明的專利技術所生產的產品55%Al-Zn(鋁鋅鍍層;GALVALUME),註冊商標為 GALVALUME板。

日本:50年代,

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引進美國技術,54年生產出首張彩鋼板;64年建成連續生產線;69年後產量穩定增長。

歐洲:1961年後,

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英國、德國、瑞典等陸續開始發展彩鋼行業。

亞洲:70年代開始,南朝鮮(現韓國)

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、菲律賓、中國臺灣等開始擁有連續彩色塗層鋼板生產線。

中國:

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80年代初引進國外先進技術,1987年11月,國內第一條二塗二烘連續生產線在武鋼投產。

1989年寶鋼1號線最大產能22.8萬噸。

自2000年後,國內彩塗產能持續高速增漲

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然而,受市場環境影響,彩塗產量並沒有飛速增漲,早已經出現嚴重產能過剩!

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七、綜合分析

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別隻看代表價格的那個數字,請了解一下數字背後的東西!


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