烤漆钢材的开发与应用.ppt

2004/09/07,1,課程內容大鋼,1.烤漆鋼材之基本組成與生產製程 2.烤漆鋼材預塗覆與後塗裝製程之優劣比較 3.烤漆鋼材之應用 4.烤漆鋼材之材料物理性能與表面物理性能 5.沖壓加工與烤漆鋼材表面之關係 6.使用烤漆鋼材於沖壓加工時之對策 7.彩色鋼板現況與未來發展趨勢 8.燁輝現已有量產化之產品案例 9.結論,烤漆鋼材之開發與應用研討,2004/09/07,2,為何要用彩色鋼板? 其作用是什麽?,防蝕作用： 保護金屬板不生銹、腐蝕，達到較長時間的使用壽命. 裝飾美觀：各種顏色、各種光澤使彩色鋼板呈現豐富、美麗的外觀,2004/09/07,3,烤漆鋼(捲)板之應用,一般鋼板廣泛應用在汽車建材、家俱、汽車家 電、運輸、包裝及裝潢。 其共同物點是需在金屬上以塗裝來保護。 目的是防蝕及提供裝飾色彩。 一般傳統上先加成型完成後，再將塗裝製程置為最終加工程序。 使用烤漆鋼捲之反而是在成型加工前先完成塗裝製程。,2004/09/07,4,1.烤漆鋼材之基本組成,烤漆鋼材即是在金屬底材上，塗覆具有最終產品需求機能的有機塗層油漆之平板(sheet)或捲材類產品. 烤漆鋼材,又稱“預塗覆鋼板”,俗稱“彩塗鋼板”,或簡稱PCM.,2004/09/07,5,烤漆鋼板(捲)的製程,將捲狀平板，在特定設備的烤漆線上，將鋼捲解捲經清洗、脫脂、化成處理，底漆塗裝烘烤，面漆塗裝烤漆，在高速(80150mpm)輥輪塗置，高溫烘烤下完成。,2004/09/07,6,烤漆鋼板提供的性能,烤漆鋼板提供高性能特性， 如：彎曲成型不產生龜裂、剝離。 耐蝕性 均一性 良好耐候壽命 經濟性,2004/09/07,7,彩色鋼板與後塗裝製程之優劣比較 預塗覆鋼捲與後塗覆鋼捲經濟價值之比較,降低在製品之庫存種類與數量 降低環境證照核定與管理呈報之成本 避免害廢棄物物之處理費用 降低重工成本,2004/09/07,8,彩色鋼板與後塗裝製程之優劣比較 預塗覆鋼捲與後塗覆鋼捲經濟價值之比較,保險成本降低 製程簡化避免機具設備之膨漲 降低投資資金 排除折舊成本,2004/09/07,9,塗料系統特性與應用分述如下,S.M.P：siliconized-modified-polyester，矽質強化多元聚脂塗料 P.E.：polyester多元聚脂樹脂，oil-free polyester PU(polyurethane) P.V.D.F：Polyvinylidene Flouride，聚偏二氟乙烯 PVC(聚氯乙烯) Acrylics：壓克力樹脂 Epoxy：環氧樹脂,2004/09/07,10,烤漆鋼材最常用的底材,熱浸鍍鋅、 熱浸鍍55%鋁鋅 熱浸鍍5%鋁鋅 電鍍鋅、 冷軋鋼、 鋁 不鏽鋼,2004/09/07,11,烤漆鋼材最常用熱浸鍍鋅底材之規格,常用材質區分： CQ級 DQ級 其他: 結構級,常用薄鍍鋅量： Z08 Z12 Z18 其他高鍍鋅量: Z22 Z27 Z35,2004/09/07,12,彩色鋼板 之應用與實務案例,彩色鋼板之應用範圍由 建築內外裝飾材料發展到 汽車製造、 家具、家電用品 等,及更廣泛之領域 .,2004/09/07,13,彩色鋼板應用-屋頂浪板建材(Roofing,Siding),Interior material: interior wall, ceiling, partition, fireproof door,2004/09/07,14,彩色鋼板應用-屋頂浪板建材(Roofing,Siding),Exterior material: industrial, commercial, public building & hous,2004/09/07,15,彩色鋼板應用-家電 (Home appliances),Refrigerator, Microwave Oven, Air-conditioner Washing Machine, Set Top Box(STB), DVD & VTR - Out case for other home electric appliances,2004/09/07,16,對烤漆鋼材塗膜物理性能認識1,在金屬底材上，塗覆有機塗層油漆之平板即是烤漆鋼材, 烤漆鋼材之表面是有機塗膜與一般冷軋鋼材,及鍍鋅鋼材之表面(金屬表面)兩者之表面物理性質完全不同,例如:硬度,磨擦係數,延伸率等.,一般而言, 高分子聚酯樹脂預塗的鋼板,其塗膜各類性質間,常互有關連卻又具衝突性, 想要兼顧各類性質如: 加工性、硬度和耐污染性,可視為一高度技術性的工藝設計與集體創新知能。,2004/09/07,17,顔色與塗膜物理性能,塗膜越白, 顔料的濃度越高, 彈性變低, 延伸率越小,2004/09/07,18,光澤與塗膜物理性能,改變光澤之方法有多種: 鼓材添加,消光劑添加 皺紋表面. 加入二氧化矽消光劑時可降低油漆光澤。用消光劑降低光澤, 塗膜的延伸率和耐藥品性將會因顏料含多量之消光劑而降低, 但抗劃傷性則會強化提高。,2004/09/07,19,對烤漆鋼材塗膜性能認識2,表面硬度 提高鋼板加工性能的同時會降低其表面硬度, 而提高表面硬度,相對其塗膜延伸率會降低,故會相對降低其加工性能。,2004/09/07,20,對烤漆鋼材塗膜性能認識3,耐污染性 耐污染性有這樣一種傾向,即塗膜的加工性越好,其表面硬度愈低即愈軟,外界污染物愈易壓入或侵入塗膜而滯留不易清除,耐污染性相對降低; 而加工性越差,並硬度愈高,污染物愈不易殘留,其耐污染性就越好.,2004/09/07,21,3.與沖壓有關之 烤漆鋼材之表面物理性能項目,鉛筆硬度試驗 方格/附著性試驗 衝擊試驗 錐杯/成型試驗 彎曲試驗 其它(滑度、耐蝕、光澤) 材料機械性質,2004/09/07,22,底材材料機械性質與製程關係,一般電鍍鋅鋼板之底材是採用批次退火之冷軋底材與連續式熱浸鍍鋅底材產品不同: 硬度不同 降伏強度不同,2004/09/07,23,CQ材質,DQ材質選用與時效效應之關係,何謂時效?與冷軋低碳鋼之關係 時效與降伏強度之關係 時效效應常在沖壓所產生的缺陷:伸張應變痕 時效防制對策,先進先出之倉儲管理原則 對策:選用非時效鋼DQ材質,2004/09/07,24,2.使用烤漆鋼材設計時其可參考之 材料物理性能,冷軋碳鋼時效性的影響 YS：250280 mpa TS：350380 mpa EL：3639%,2004/09/07,25,鉛筆硬度檢測塗料之表面硬度,目的: 以評量油漆表面對外力刮傷之阻抗能力 規範 ASTM D 3363 表示法 ,2B-B-HB-F-H-2H-3H-, 硬度性能最佳值需與其它性能兼顧,bj6如加工性、耐污染性一併考量,2004/09/07,26,衝擊試驗,檢測目的: 在快速彎形下，檢測塗料與底材間的附著性 規範: ASTM D2794 Resistance of Organic Coating to Effects of Papid Deformation(Impact) 表示方法: Kilogram-metwrs,2004/09/07,27,錐杯/成型試驗Erichsen Cupping test,檢測塗料在底材成型變形條件下，塗料經過雙軸向伸延變形後與底材間之附著性能。 規範 ASTM E643-84(1995) Standard Test Method for Ball Punch Deformation of Metallic Sheet Material EN ISO 1520 Cupping Test,2004/09/07,28,彎曲試驗1,檢測目的: 評價塗料在彎曲加工彎曲後，塗料之延伸性與底材間附著力 規範 ASTM D4145 表示方法: 0T, 1T, 2T,3T, .,2004/09/07,29,彎曲試驗2,何謂 IT ？ T值的意義？ 一般烤漆鋼材的彎曲性能值為 3T T值與其它性能關係 T值與加工設計時的最佳化考量.,2004/09/07,30,沖壓製程與烤漆鋼材表面缺陷之關係,刮痕scratch 鑿痕gouge 模具痕 galling 撞傷scrape,2004/09/07,31,沖壓製程與烤漆鋼材性能的限制,1.彎曲性能的最佳化之關係 2.表面硬度的延伸限制 3.底材鍍層量與彎曲性能的限制,2004/09/07,32,烤漆鋼板的成形和加工 鍍層量和塗膜的加工限制,鍍層量越多, 加工的效果就越不好,2004/09/07,33,如何避免刮痕、鑿痕、模具痕？ 沖壓加工製程對使用烤漆鋼材時之對策 對策A,淺沖件與一般件. 高滑度之塗料. 沖壓機具設備與製程清淨度之提升與維持. 清模程序之頻率與方法的提升. 機構與模具之應對設計.,2004/09/07,34,因塗膜表面比較滑, 故持模壓力應可較使用冷軋鋼板或其他表面處理鋼板為高。 若加工物件之型狀與條件嚴苛時,造成磨潤性不夠時, 建議使用揮發性的潤滑油, 但揮發性潤滑油中含有溶劑, 故需特別小心,有可能因此導致塗膜外觀發生變化。 故使用前必須充分確認塗膜與潤滑油的相容性。,沖壓加工製程對使用烤漆鋼材時之對策 磨潤性與使用潤滑油加工時之限制 對策B,2004/09/07,35,沖壓加工製程對使用烤漆鋼材時之對策 用保護膜於外觀為高光澤高品質面板件時 對策C,使用保護膜於待衝件上 PE材質保護膜 依加工件衝壓受力不同,可變動保護膜厚度: 使用保護膜 之考量因素 1.組裝 2.成本,2004/09/07,36,對策D 彎曲性能限制之設計對策,模具彎曲處R角，合適性改善 折彎形狀改善達成強度提升之目的 組裝扣件之該件改善 設計改善,2004/09/07,37,日本PCM應用變化,日本PCM應用變化(%),2004/09/07,38,彩色鋼板現況與未來發展趨勢,滿足越來越嚴格的環保要求. 高加工性. 高表面硬度 多種功能多 多樣多 各別化,2004/09/07,39,彩色鋼板現況與未來發展趨勢,隨化學與高分子工程與奈米科學在塗料技術之發展上達成 不同功能性之多種類產品: 抗菌塗料 高反射抗幅射塗料 斷熱發泡塗料 奈米光觸媒自潔性塗料 高加工成形兼合適之表面硬度塗料,2004/09/07,40,燁輝現已有量產化之產品案例1,金屬門板 Entry dood -Stanly Door Gagage Door Wyne-Dalton,2004/09/07,41,燁輝現已有量產化之產品案例2,電子安定器 - Philips,2004/09/07,42,燁輝現已有量產化之產品案例3,金屬壓花,2004/09/07,43,燁輝現已有量產化之產品案例4,抗靜電烤漆鋼板 冰箱側板用烤漆鋼板 工業冷凍櫃PVC壓花烤漆鋼板 低光Nero Mat t藝術烤漆鋼板鋼板 金屬漆家