彩钢板知识详解(建议收藏)

发布时间:2022-06-27

本文详细介绍了彩钢板的相关知识,主要包括:

彩钢板常用钢种、基板、涂层彩钢板的储存和运输质量判断彩钢板的发展趋势

一、彩钢板生产工艺流程

彩色钢板(又称:彩色钢板、彩色涂层钢板)是以冷轧钢板和镀锌钢板为基础,通过表面预处理(脱脂、清洗、化学转化处理),连续涂层(辊涂层),烘烤冷却。

涂层结构包括二涂一烘、二涂二烘等,根据环境大气的不同,免维护使用寿命可达10-30年。

常见的二涂二烘连续彩涂机组工艺流程主要生产工艺有:开卷机-缝合机-压辊-升力机-开卷活套-碱洗脱脂-清洗-干燥-钝化-干燥-初涂-初涂-精涂-面漆干燥-风冷冷却-收卷机-(下卷包装入库)。


如上图所示,双面二涂二烘彩涂钢板的涂层结构


上表面二涂二洪,下表面涂一层彩色涂层钢板,如上图所示 (此类背面漆一般不适合正面使用)

彩色涂层钢板是以冷轧钢板、电镀锌钢板、热镀锌钢板或镀铝锌钢板为基板,经表面脱脂、磷化、铬酸盐处理后,涂有机涂层烘烤而成的产品。彩色涂层钢板的常用涂层是聚酯(BHP XRW涂层系统,宝钢JZ,韩国PGS,台湾PE ),其次还有硅性树酯(PSS),氟树脂(PVDF)涂层结构分为二涂一烘和二涂二烘,涂层厚度一般为表面20-25μ,背面8-10μ。美国通常引用彩色涂层钢板。ASTM A527(镀锌)、ASTM AT92 (镀铝锌)日本JIS G3302,欧洲EN/0142,韩国KS D3506,宝钢Q/BQB420

二、常用钢种、基板、彩钢板涂层

2.1.彩钢板常用钢种

在中国,用户对彩涂钢板的选择钢板的选择。由于我国大部分彩涂钢板生产厂家的钢多为DC51(因为他们购买的热轧板或轧辊基本上是一种钢),一些热镀锌线彩色涂层钢板厂通过热镀锌退火生产全硬钢(S550)或高强钢(S350等。),但是很难,因为它们无法控制基板的质量和化学成分。因此,质量稳定性差,导致性能波动大,压板变差。

对于建筑物,承载重量(风荷载、雪荷载、施工人员和机械)、建筑物跨度、檩条距离的设计都取决于钢板的强度。国外有相应的建筑维护结构彩涂和镀铝锌板标准。ASTM653、ASTM792,日本的JISG3302、JISG3321,欧州的EN10215、EN10147等。按钢类分类CQ(普通商用级),DQ(一般冲压),HSS(高强结构钢),FH(全硬钢)。


CQ普通商用级

有色金属冶炼厂(铜、锌、铝、铅等)是彩涂钢板使用寿命较具挑战性的问题。但合理选择材料、设计和环保投资,可以保证或提高彩涂钢板的使用寿命。应在10年内更换或维护。


DQ一般冲压用

由于一般建筑彩板采用辊压或复合夹芯,对材料冲压性能要求不高,很少用于建筑领域(部分门窗彩板除外)。


HSS高强结构钢

按欧标HSS可分为4-5种不同强度的钢种,但由于普通CQ低强度的等级材料已经能够取代HSS因此,市场上使用的屈服强度是280Mpa和345Mpa宝钢生产的钢种、钢种TSTE28和TS350GD就是这两种钢种。

与普通CQ相比,HSS钢有几个优点:(1)由于屈强度较低,该钢具有良好的耐火性和抗震性能。(2)对于较厚的钢板,它可以制造大跨度拱形板。(3)对于一般的外墙和屋顶板类型,它可以进行比较CQ适当减少材料,节省材料消耗。


FH全硬钢

根据国际通用标准,通过控制退火温度来提高钢板屈服强度的一种钢种≥550Mpa,抗拉强度≥570Mpa。这种材料强度高,延伸率低。适用于板材较浅的成型钢板,使用时可大大节省材料。因此,各国争先研发这种钢材。在国外标准中,还描述了强度高、延伸率好的材料。例如,使用HSLA(低合金高强度)在炼钢过程中加入强化合金元素,但由于钢厂轧制强度高,压力率有限,很少用作维护结构较薄的彩涂板HSLA钢种(另一个缺点是成本高)。

根据宝钢多年的钢种使用经验,彩涂钢板较终产品板型的保证,与钢板的强度等级、压型钢板的板型以及加工机器等密切相关。

一般来说,加工通道越多,板型越好,加工速度越慢,板型越好。对于压力钢板类型,浅波板类型优于高波板。对于钢板的强度,强度加工后的板型趋势越明显。高强度钢板类型相对较差的另一个原因是,许多彩色涂料制造商只依靠降低热镀锌的退火温度来提高材料的屈服强度,这将导致钢板宽度方向的力学性能不平衡。这种不平衡是由整个宽度方向带钢温度的不均匀引起的,温度下降可能导致部分部位的温度低于钢板再结晶的退火温度。


2.2.彩钢板常用基板

(1)冷轧基板

冷轧基板生产的彩板外观光滑美观,加工性能好;但表面涂层的任何小划痕都会暴露在空气中,使露铁迅速生锈。因此,该产品只能用于临时隔离措施和室内材料。

(2)热镀锌基板

将有机涂层涂在热镀锌钢板上的产品是热镀锌彩色涂层板。热镀锌彩色涂层除锌保护外,表面有机涂层 还防锈的作用,使用寿命比热镀锌板长。热镀锌基板的锌含量一般为180g/m2.建筑外热 镀锌基板镀锌量较高为275g/m2。

(3)热镀铝锌基板

热镀铝锌钢板也可用作彩涂基板(55%)AI-Zn和5%AI-Zn)。

(4)镀锌基板

以镀锌板为基板,用有机涂料烘烤的产品为镀锌彩涂板。由于镀锌板锌层薄,锌含量一般为20/20g/m2.因此, 本产品不适用于室外生产墙、屋顶等。但由于外观美观,加工性能优异,主要用于家电、音响、钢家具、室内装饰等。

2.3.彩钢板基板分类代码

(1)结构分类代码:Z-正常锌花:根据正常冷却速度结晶获得的锌花,可作为一般用途:X-小锌花:特殊控制冷却速度,锌花尺寸小于正常锌花,适用于其他不符合要求的场合;GZ-光整锌花:小锌花经光整处理,适用于深冲和超深冲加工,表面粗糙度要求低。

(2)加工性能代号:PT-普通用途、JY-机械咬合、SC-深冲、CS-超深冲、JY-结构。选择时,一定要注意用途。

(3)锌层重量代码:Z100、Z200、Z275;镀锌层重量是指钢板两侧的锌总量,以每平方米钢板上的锌克数表示(g/m2),如Z100意味着锌含量不小于100g/m2。

标记示例:锌层重量275g/m2,加工性能JY,表面结构Z,表面处理Y,尺寸精度B,长×宽×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm 钢板:275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81

2.4.彩钢板基板涂层类型

根据涂层,热镀工艺生产的涂层基本可分为以下六种:

(1)GI(纯锌涂层);

(2)GA(锌铁合金涂层);

(3)55%Al-Zn(铝锌涂层;GALVALUME);

(4)5%Al-Zn(锌铝涂层,GALFAN);

(5)Aluminizing(镀铝)镀铝可分为镀纯铝和镀铝硅产品两类;

(6)锌铝镁产品,近年来新型镀锌铝镁产品,如Zn-5Al-3Mg。锌铝镁是一系列产品,可以包括不同的产品Mg含量和Al含量。


2.5 彩钢板基板性能指标




三、彩钢板涂层类型

彩色钢板涂层一般根据用途分为建筑和家用电器两类。根据不同的使用环境,选择环氧树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯塑料溶胶、硅改性聚酯和聚偏氟乙烯。聚酯树脂通常用于家用电器涂层。彩色钢板的涂层包括底漆、面漆和背漆。

3.1.彩钢板底漆类型及膜厚

底漆包括环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂。底漆一般根据产品的用途、使用场合、加工程度和与面漆的配套设施进行选择。底漆的膜厚通常为5μm。

(1) 环氧底漆

是较早的卷材底漆,具有良好的附着力、耐水性、耐碱性和耐化学腐蚀性,其柔韧性不如其他底漆。

(2) 聚酯底漆

对基材附着力好,柔韧性好,对潮湿环境敏感,耐化学品

不如环氧底漆。

(3) 水溶性丙烯酸底漆

对基材附着力好,柔韧性好,有机溶剂含量低,低温固化,不宜在潮湿环境中储存,预处理要求高。

(4) 聚氨酯底漆

具有良好的耐化学性、耐磨性、耐久性和柔韧性。

3.2.彩钢板的面漆类型和膜厚

较常用的面漆有普通聚酯、硅改性聚酯、高耐侯聚酯PVC 聚氯乙烯塑料溶胶、聚氯乙烯塑料溶胶和聚偏氟乙烯、聚氨酯、丙稀酸树脂等。



(1)普通聚酯(PE、Polyester )

PE涂料对于材质有良好的附着性,彩涂钢板易于加工成型,价廉且产品多,颜色和光泽的选择余地大。聚酯涂料对耐紫外光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍需受到限制,一般用于空气污染不严重的地区或需要多次成型加工的产品。

(2)硅改性聚酯( ) P,Silicone Mobified Polyester)

因为聚酯含有活性基-OH/-COOH,为了改进,很容易与其他聚合物反应PE耐阳光和粉化,具有优异的色彩保持和耐热性Silicone树脂变性反应,和PE变性比可在5%-50%之间, P为钢板提供更好的耐久性,其防腐寿命可达10-12年,当然其价格也相对较高PE为高,但因Silicone树脂对材料的附着力和加工成型性不理想,因此 P彩涂钢板不适用于需要多次成型加工的场合,多用于建筑屋顶和外墙。

(3)高耐久性聚酯(HDP、High durable Polyster)

对于PE和 P英国的缺点HYDRO公司(现被BASF收购),瑞典BECKER等待2000年初的发展PVDF60-80%的耐候性HDP聚酯涂料,优于普通硅改性聚酯涂料,室外耐候性达到15年。高耐久性聚酯树脂采用环己烷结构单体,实现树脂的灵活性、耐候性和成本平衡,采用无芳香族的多元醇和多元酸,减少树脂对树脂的影响UV吸收光线,达到涂层的高耐候性。在涂料配方中加入紫外线吸收剂和位阻胺(HALS)提高漆膜的耐候性。高耐久性聚酯卷材涂料聚酯卷材涂料,性价比突出。

(4)聚氯乙烯塑料溶胶(PVC Plastisol)

PVC树脂具有良好的耐水性和耐化学性,一般涂有高固体涂层,涂层厚度为l00-300μm能提供平滑的PVC由于涂层或轻压花处理成压花涂层;PVC涂层为热可塑性树脂,具有高膜厚度,良好的钢板保护。PVC耐热性较弱。早期在欧洲使用较多,由于其环保属性较差,目前使用较少。

(5)聚偏氟乙烯,即氟碳涂层(PVDF)

聚偏氟乙烯PVDF化学键与化学键之间,键能强,因此涂料具有很好的耐腐蚀性和颜色保持性,在建筑行业彩色涂料钢板涂料中,属于较先进的产品,分子量大,直键结构,除耐化学性外,机械性能、耐紫外线、耐热性也非常突出。在一般环境下,其防腐寿命可达20-25年。近年来,含氟树脂与三氟氯乙烯和乙烯酯单体共聚,广泛应用于建筑外墙和金属板,因为易水解乙烯酯单体和氟含量高于PVDF它的耐候性和耐候性约为30%PVDF相比之下,有一定的差距。宝钢生产的氟碳涂层,其涂层PVDF含量不小于70%(其他为丙稀酸树脂)。


(6)聚氨酯(PU)

近年所开发的一个面漆新品种,综合性能优异,价格昂贵,正在推广中。

(7)丙稀酸树脂

综合性能好,价格昂贵,仅用于特定领域(如集装箱)。





3.3.彩钢板的涂层颜色和光泽

一般来说,可以根据制造商的标准颜色进行选择,这可以缩短早期生产的工作量。如果需要特殊颜色,由于涂料需要在涂料厂制作样品,性能满足要求,从订单到彩板的生产时间将较长。除主要工厂自有色系外,彩钢行业的主要色系标准为德国欧洲标准色卡(1927年),中文翻译为:劳尔色卡(RAL K5,RAL K7,......)

用60度反射角测量的涂层表面光泽度,数值越大、光泽度越高。一般家电用彩涂板光泽度较高,建筑上使用的涂料为中光或亚光,在30~55之间。这是因为高光泽涂料用于建筑上对阳光的反射强、刺眼;若在室内,晚上在灯光下易造成视疲劳。

目前能提供的上表面颜色如下:聚酯类:(括号内数字代号是宝钢的颜色代码)







3.4、彩钢板的背面漆的种类

当背面只涂一层漆时,这一层背面漆一般不考虑耐蚀性,膜厚通常为8~10μm。

这时若选用热镀锌基板,一般情况下,用于制作建筑外板内侧用尚可。 .

若准备制作夹芯板,需在背面贴保温材料,应指明,以便提供与保温材料的粘结剂粘着良好的背面漆,膜厚为5~8μm。

在沿海地区、重工业区、化学工业区等腐蚀严重的环境里,或者日夜冷热温差较大,经常结露的场合,背面涂一层漆不能起到足够的保护,此时必须在背面涂二次涂层以达到防腐目的。二涂二烘背面漆一般情况下按彩板生产厂所定的颜色进行生产,且这种二涂二烘的背面漆对防止运输途中的磨擦有很好的效果。

3.5 彩钢涂层板的牌号与代号




3.6 彩钢板涂层的性能指标




四、彩钢板的储存、运输

4.1、彩钢板的储存

彩钢板,尽管在钢板表面有镀锌层和有机涂层的双重保护,但如果长期在潮湿的状态下,表面所积存的水(包括空气中结露产生的水)会逐渐渗透通过有机涂层,从而造成有机涂层膜下锌层的腐蚀,因此在储存时必须注意:

(1)不被水浸湿,存放在室内,避免露天堆放。

(2)室内应干燥通风,无腐蚀性气体,必须避免放在易发生结露以及冷暖温差变化大的地方。迫不得已暂时存放室外时,底下一定要有方形枕木作垫木,并注意通风良好,选择平坦的地面,垫木上方也要水平,以使钢板堆放在同一高度上,防止发生翘曲,产品上面要盖上防雨布,保护产品不直接受日晒雨淋。

(3)若彩钢板受到雨淋或有了结露,应马上拆包迅速干燥,除去湿气,并尽早使用。

(4)钢卷应尽量保持出厂时的状态存放,不要堆积,以免损伤涂层。

(5)彩色涂层钢板不要放在砂土、灰尘多的地方。钢板上面若积存砂土、灰尘,可能损伤涂层钢板的涂膜。且砂土、灰尘的积存,会使涂层表面不容易保持干燥,成为产生腐蚀的根源。

(6)应避免长期存放,使用时以先进先用为原则,以免长期留存不用所造成的污染、碰伤,以及新、旧产品混用时出现微小的颜色差异,尤其在沿海及工业气氛的环境中,更应缩短存放期。

(7)为了排除因某种原因滞留在板包内钢板表面的水分时,钢板在仓库里可以倾斜放置,适宜的倾斜角度为3.5度。

4.2、彩钢板的运输

彩钢板表面的有机涂膜很容易碰伤,在运输时须特别注意。

(1)按照生产厂家的产品出厂状态,原封不动地运输,不能为便于装运,卸掉垫木或把产品上、下颠倒。

(2)钢板和钢卷在装卸时,为防止碰伤,须使用橡皮垫与吊具隔离,或使用专用吊具。

(3)装运彩板的车厢应打扫干净,铺上厚橡皮垫或使用专用防护装置,以防钢卷外围碰伤。尤其应该避免卧式放置的钢卷摆在高低不平的卡车车厢底板上。

(4)采用立式包装时,彩卷的运输和装卸也保持立式。要把立式钢卷横放时,应 使用翻卷机。

(5)运输钢板和卷时应牢牢固定,以避免钢板之间产生相对移动及钢卷滚动从而造成擦伤。

(6)在把彩色钢板一张张地取出时,绝不能拖拉,否则切口和切断时产生的毛边会使钢板表面产生刮痕、擦伤。因此在取出或移动钢板时,需两个人一起拿着钢板的两端搬动,绝不能拖动。且应轻拿轻放,不要碰到其它硬物。

(7)运输中因条件限制不得不露天进行时,应盖上雨布,保护产品不直接受日晒雨淋。

五、彩钢板的质量判断

(1)观察基板厚度和腹膜的厚度

彩钢板是有基板和彩色的腹膜或者镀层构成的。我们首先得考虑基板和腹膜镀层的厚度,比较好的彩钢板基板是0.02~0.05mm,复膜或者涂层厚度往往只有0.15mm以下。因为从影响彩钢板的使用时间来看,基板的厚度是很重要的。而有些生产彩钢板的厂家往往在基板及彩钢板涂层或复膜上做手脚,他们降低基板的厚度,但是增加腹膜的厚度来降低彩钢板的生产成本,这就大大降低了彩钢板的使用寿命了。

(2)观察彩钢板的外漏边缘

拿到一块彩钢板,我先观察彩钢板外露钢材如断面等是否结晶细密,是否发灰、发暗和杂质。若切面是结晶细密型的则是质量比较优越的。

(3)听声音

用手指或用硬物敲击彩钢板,彩钢板的材质如果较差,则发出来的声音是闷的,金属声音不明显,材质较好的彩钢板金属声音是比较响亮、清脆的。

(4)查看彩钢板的质量合格证明

是否有相关部门的检验标准。如果有可能的话尽量去彩钢板的生产厂家实地考察。看看企业的环境怎么样,是否正规。市场上打听一下这个企业的口碑怎么样。

(5)看价格

任何东西,都是一分钱一分货。我们在比较彩钢板质量的时候,价格是一方面,但是也不要太注重价格。如果一种彩钢板的价格别其他的低很多,那么我们就要有所注意了。

六、彩钢板的发展趋势

(1)采用高质量基板,对基板的表面、板形及尺寸精度要求都愈来愈高,室外用的如小锌花平整热镀锌钢卷、无锌花平整热镀锌钢卷及时下兴起的锌合金热镀卷;室内用如电镀锌钢卷、贴膜冷轧板及铝板卷。

(2)改进预处理工艺及预处理液,设备数量少,成本低成为主流工艺,不断改进预处理液的稳定性、抗蚀性、环保性能。

(3)注重新涂料的开发,对一般聚酯、聚偏氟乙烯(PVDF)和塑料溶胶进行改良,获得超级颜色重现性,抗紫外线、抗二氧化硫、提高耐蚀性;开发耐污染、吸热等功能性涂料。

(4)机组设备更完善。如采用新型焊机、新型辊涂机、完善固化炉、配置先进的自动化仪表等。

(5)由于冷压花比热压花成本低,具有美观、立体感、强度高等特点,使冷压花生产技术成为发展趋势。

(6)注重产品的多样化、功能化、高档化,如深冲型彩涂板、“柚子皮”彩涂板、防静电彩涂板、耐污染彩涂板、高吸热性彩钢板等。