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涂镀产品知识


1.镀锌概论
1.1 热浸镀锌之历史 1.1.1 镀锌(Galvanizing)之字源 (1)以热浸方式将锌镀在钢品表面以便防蚀之方法吾人称为"镀锌 (Galvanizing)",或称为"热浸镀锌(Hot-dip Galvanizing)"。 "Galvanizing"一字起源于意大利科学家 Luigi Gal

vani(公元 1737 -1798 年)之姓氏。 Galvani 于 1791 年发现以两只脚分别用铁与铜 制成之夹子, 夹住一块已死去的青蛙腿时, 青蛙腿会抽动。 Galvani 误认为系青蛙腿本身存有电流使之抽动。 (2)过了几年,另一位意大利科学家,Alessando Volta(1745-1827) 解释青蛙腿系一导体, 并指出 Galvani 发现了另一个新的可产生电 (流)的方法,即以不同的金属相接或直放于酸液槽内,则其中一金 属会得一正电压,而另一个得一负电压(即电位差)。如再以一条电 线连接两金属则可发现电线有电流通过。Galvani 与 Volta 系人类 首次发现可产生稳定电流之科学家。从此很多科学家投入研究,而 成为一门新的领域称为"电化学(Electrochemistry)"。 如电池与电 解均利用此原理制成。 (3)吾人为纪念 Volta 之发现而将电压称为"Voltage",其单位则称伏 特(Volt)。 另将不同金属之间因电位差(电化学)产生电的流动现象 称为"Galvanic Action"用以纪念 Luigi Galvani。将锌热浸镀在 钢品表面而防钢品腐蚀之方法,即利用锌与铁(不同金属)之电位 差,锌之电子流向铁而保护铁之方法称为 Galvanizing,并专用为 镀锌之称呼。 1.1.2 镀锌方式之演进 (1)板片镀锌 1786 年在英国发明以氯化铵(NH4C1)作为助镀剂(Flux)镀锌之方法。 1800 年在德国将上述之方法工业化,此后镀锌制程主要在欧洲发展。 1837 年,切板之镀锌技术取得英国之专利。 1846 年在镀锌槽出口侧装设一对辊轮以控制镀锌量之方法开发成 功。但此后约一百年间镀锌制程并无多大改善。

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(2)连续镀锌 a.Sendzimir 制程 1931 年波兰人 Tardenz Sendzimir 发现一套足以改变镀锌工业之 制程,其方法为:冷轧后之钢带先在氧化气氛中预热,以去除在 板面上之轧延残油,但也会在板面上形成一层薄氧化铁。钢带再 进入氢—氮之还原气氛中高温将氧化铁还原,而使钢带表面达到 适合镀锌之状况。接着钢带必须冷却控制以便在出炉时之温度适 合镀锌。1936 年美国 Armco 钢铁公司 Butler 工场成功地工业化 故称为 Armco—Sendzimir 法,并于 1938 年取得美国专利。此制 程亦称为氧化性直燃式炉(Oxidizing Direct—Fired Furnace)。 Sendzimir 法之另一优点在于不用助镀剂(Flux)故可在镀槽中加 入铝(Al)以抑制硬脆之锌铁合金层(Zn-Fe Alloy Layer)过度形 成,可提高锌之附着性与成形性。但因须在高温下将钢带表面氧 化层还原,故无法生产全硬板。 参考:助镀剂(Flux) 钢带表面必须清净才能促使锌与铁反应而得良好之镀层。助镀剂 之目的即在于防止杂质与铁锈之生成。最常用之助镀剂为氯化锌 (ZnCl2)与氯化铵(NH4Cl)或两者混合使用。可分湿式(Wet Flux) 与干式(Dry Flux)两种。 湿式助镀剂系直接浮在锌浴之上,除提供上述之功能外,更可与 氧化锌(ZnO,系锌浴表面融锌氧化形成之白粉物)反应形成下列 化合物,浮在锌浴上方形成无害物质。 2ZnO+2(ZnCl2·NH4Cl) →ZnCl2·ZnO+2ZnCl2·NH3+H2O↑ 因湿式助镀剂浮在锌浴上故无法在锌槽中加铝(Al)以抑制锌铁 合金之形成。此因铝比锌活泼,在锌槽中会与助镀剂作用产生低 熔点之氯化铝(AlCl3)白烟消失。 2Al+3ZnCl2→3Zn+2AlCl3 2A1+6NH4C1→2AlCl3+6NH3+3H2 因此铝含量减少且破坏助镀剂而产生镀锌问题,故以湿式方式生 产者,锌铁合金属较厚,成形性及附着性较差。 2

干式助镀剂则在钢带进入镀锌时先浸入助镀剂溶液并烘干后再 进入镀槽。干式方式可在锌槽中加入铝以抑制合金层之形成,附 着性及成形性优良,适用于扣锁成形用(Lock Forming)与冲压用 途(Drawing)。 b.其它连续镀法 自 Sendzimir 法开发成功后, 很多公司即研究尝试开发新的方法, 下列依年代加以说明。 1939 年 Sharon 公司以气体盐酸去除板面残油。 1944 年 美国 Selas 公司开发无退火炉之直燃式炉、以生产全硬 锌板为主,不需助镀剂。加热及还原之温度均较 Sendzimir 法低,故较经济。 1948 年 美国钢铁公司(U.S.Steel)采用电解清洗之方式去除钢 带表面之残油,再进入退火炉之方法。退火炉之制程与 Semdzimir 法大同小异。 1953 年 美国 Wheeling 钢铁公司发明以干式助镀剂镀锌之方法。 钢带浸入氯化锌与氯化铵之溶液,调整助镀剂厚度后加 热烘干再进入镀槽。可在锌槽中加铝抑制合金层之生成。 此镀锌机组并无退火炉,可以全硬板、经退火调质之钢 带或热轧酸洗钢带投入镀锌。亦称 Cook—Noteman 法以 两位发明者命名。 1956 年 EFCO 公司开发非氧化直燃式炉(Non 一 oxidizing Direct —fired Furnace)成功,除以非氧化性气氛取代 Sendzimir 法之氧化性气氛外, 亦因钢带被氧化之程度轻 微,故后续还原之温度较低,可生产全硬板。不用助镀 剂,且建厂与操作成本较低,目前已成为世界镀锌设备 之主流,称为 NOF 法。 c.镀锌机组之比较 依制程处理方式之不同可分成 7 类,如表 1.1 所示 d.相关设备 除以上由板片镀锌法发展至目前之 NOF 法,其它相关设备亦有

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相当之发展,如镀锌量控制由辊轮改为气刷(Gas Wiper)或称气刀 (Gas Knife),加上缝焊机(Seam Welder)、机组上调质机与整平 机之装设,操作技术与新设备之开发使高速、大型、且省能源之 镀锌产机组陆续发展中。 (3)预涂覆镀锌钢板(亦称彩涂钢板或彩色钢片) 预涂覆镀锌钢板(Prepainted Galvanized Iron Sheet)系在镀锌钢 板上先涂装彩涂再成形组合之产品, 以别于先施工组装再涂漆之方 式,故称预涂覆。1950 年代初期开始可在连续式之产机组商业化 生产, 逐渐取代以往使用镀锌钢板之用途, 如屋顶、 墙板、 卷门等。 因美观、经济、省工与耐用等因素,钢材之使用趋势由冷轧钢板至 镀锌钢板再至彩涂钢板,越来愈高级,故彩涂钢板之使用量可预期 的会日益增加。 参考:GI、PPGI、EG、HGl、CGl l.GI 在早期以板片法制造之热浸镀锌板称为 Galvanized Iron Sheet(镀 锌铁板, 简称 GI), 其实与连续镀锌法以后所用之 Galvanized Steel Sheet(镀锌钢板),Hot-Dip Galvanized Steel Sheet(简称 HDG)或 Hot-Dip Zinc-Coated Steel Sheet 之意义均相同。但习惯上仍以 GI 或 HDG 之缩写表示热浸镀锌钢板。 2.PPGI 预涂覆镀锌钢板系在 GI 板上涂覆涂料再予烘烤,再加工成形组装, 故称 Prepainted Galvanized Iron Sheet,简称 PPGI,也有人称为 彩涂钢片(Color Sheet)。 3.EG 又在市面上所称之 EG 系指电镀镀锌钢板,即 Electro-galvanized Steel Sheet 之简称。请见 2.1.2 与 3.3 节之说明。 4.HGI 又称 HOT GI,即以热轧钢卷经酸洗去除锈皮后不经冷间轧延而直接 进入镀锌机组镀锌称之。一般厚度在 1.5(或 1.55)?以上较多,JlS 规格称为 SGHC 或 SGHxxx。 5.CGI 以冷轧钢卷为底材(Base Steel)镀锌者称之。 规格称为 SGCC 或 SGCxxx。 JlS 4

表 1.1 各类热浸镀锌机组之功能与特性比较
助镀剂 种 类 锌 槽 特

编 前 处 理 方 式

产 机组 方 式



号 机组 外 脱脂→酸洗→Fluxing 湿 式 铅→锌

机组内 或机组 外退火 方式 适合浪板产品

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板 片 式 (Cut Sheet Type) 机组 外 脱脂→酸洗→Fluxing 湿 式 铅→锌

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经 济 型 (Economy Type) 机组 外 脱脂→酸洗→Fluxing →干燥 干式 陶瓷槽。Zn(A1)*

出料可为 进料为钢卷, 钢卷或切成板片。

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n(A1)表示可加铝至锌浴内。

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机组 内 氧化炉式 Ax gas 机组 内 非氧化炉式(NOF) 机组 内 电解清洗(NaOH 法) →(酸洗)

Wheeling Type (Cook-Noteman Type)

热轧 适用于各种钢材: 退火调质 全硬、 酸洗、 及深冲用钢板 适合全硬板。

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Selas Type

机组 外 脱脂→酸洗→Selas 加热炉 HNXgas 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)

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Sendzimir 氧化炉式 (Oxidizing Type)

铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)

较 容许省略退火程序, 经济。 可快速加热。

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Sendzimir 氧化炉式(NonOxidizing Type)

HNX 或 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) HN gas HNX 或 HN gas 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)

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美 钢 式 (US Steel type)

1.2 镀锌防蚀原理 钢材虽然具有强度高,易于加工,而且经济之优点,但容易锈蚀为 其最大缺憾,而最有效且最经济之防蚀方法即在钢材表面镀锌。镀锌防 蚀之原理有二,一为「覆盖隔绝」原理,二为「替代腐蚀」原理。 1.2.1 覆盖隔绝原理(Barrier Protection) 使钢材不与空气及水直接接触,即可防止生锈。镀锌亦利用此原理 制成。吾人亦可使用镍、铬....等金属或以油漆、油脂(Grease)等有机 物或使用无机物如磷酸或铬酸处理等涂布于钢材表面造成隔绝作用以 防生锈。 1.2.2 替代腐蚀原理(Galvanic or Sacrificial Protection) 亦称「阴极保护」原理,此系因锌之活性较高(即氧化电位较高或 较易释出电子),如锌层某处被刮伤而钢材露出,伤口周围之锌会先溶 化变为铁之替身,用以保护裸露之钢材不受腐蚀。此现象通常称为「阴 极保护」或「牺牲阳极」保护。吾人不必担心加工时镀锌钢板边缘剪断 面或刮伤部位(均裸露于空气中)生锈之问题, 主要亦靠此种替代腐蚀保 护之功能。如图 1.2.1 与 1.2.1 之示意图。

白锈 红锈 (a)将钢板(Fe)与锌板(Zn)置 于清水槽中, 数周后槽底 布满铁被腐蚀之红锈。 阴极 阳极 (b)将钢板与锌板以金属线 连接, 数个月后钢板完整 无缺, 此因锌较易释出电 子而成为牺牲阳极。

图 1.2.1 锌之牺牲阳极示意图

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锌(Zn)-阳极

钢材(Steel)—阴极 锌层被刮伤而钢材裸露时,周围之锌会溶解而保护钢材不生锈。 图 1.2.2 镀锌钢板之牺牲保护示意图 1.2.3 镀锌钢板与彩涂钢板之寿命 (1)镀锌钢板 镀锌钢板因有锌层之覆盖与牺牲保护之功能, 使用寿命较一般热轧 或冷轧钢品长,亦即在一定的环境下,如镀层均匀,则镀锌钢板之 寿命与镀锌层厚度成正比。 但是即使镀锌量相同之钢板,在不同之环境或区域、寿命也会大幅 地变化。例如,在都市,工业地区,空气中含有二氧化硫(SO2)气 体,可使落在锌层上之雨水或露水呈酸性,因此寿命会缩短。另在 沿海地带因有盐份(NaCl),腐蚀速率更快,寿命更受影响。又在雨 季镀层长期被雨水浸湿, 或日夜间温差太大易结露之场所也会较快 地受到腐蚀,使用寿命均会相对地降低。 (2)彩涂钢板 另一方面,在此种特殊或恶劣环境使用彩涂钢板,则钢板除有锌之 保护外, 涂覆在锌层上之有机涂料亦提供覆盖阻绝作用防止钢板生 锈,因此使用寿命更加延长。 彩涂钢板之涂料可依使用环境之需要选择适当之树脂,如聚酯、硅 改性聚酯,聚氯乙烯可塑溶胶,聚二氟乙烯,.......等,则需在 花费与使用年限两者间取得最佳之组合。 建筑物或厂房之屋顶墙板若经常性地受自然的雨水冲洗则寿命较 长;而未受雨水冲洗之区域(Unwashed Area)则因受酸份,盐份与落 尘之存积而会减低使用年限。未受冲洗区域应定期用水喷洗或刷 洗,或在设计时尽量减少未冲洗区域。另一方面,在大部分地区, 低倾斜度(Low Pitch)屋顶(0~5°)之寿命较高倾斜度者短, 此与污 染物之容易存积程度有关。 7

2.制造方法
本章将分镀锌钢板与彩涂钢板两类制品介绍。 2.1 镀锌钢板 可分为热浸法与电镀法两种。 2.1.1 热浸法 热浸法又分连续(钢卷)镀锌法与不连续(板片)镀锌法。 (1)连续镀锌法 系将钢卷连接连续浸渍在盛有融熔锌液之镀槽中镀锌。 2.1 即是 图 目前在世界属于主流之直燃式非氧化炉方式连续镀锌之制程。 a.前处理与退火制程 将冷轧钢卷去除残留在板面上之油渍或杂质,再进行退火软化 以提高加工性之前处理。厚度较大者亦可以热轧酸洗料投入镀 锌,而称 Hot GI。 前处理可再分成下列各区: ?预热炉区:将钢卷之温度先加热至约 250℃,利用废气生热,渐 次加温,可省能源。 ?非氧化炉区:急剧加热至 600~680℃,以去除钢卷表面之残油, 油渍与杂质,提高钢卷表面之清洁度,以增进镀锌层之附着性。 ?加热及均温炉区:在含有 5~15%氢气之还原气氛中以 750~ 850℃温度退火,以使经过冷间轧延之钢带进行再结晶而软化。 ?速冷与过时效处理区:经退火软化之钢带以 15%H2 之 HNX 气体吹 射冷却,再经过时效处理区,内有电热器使钢带保持在 45O℃ 之温度以利钢中之过饱和碳含量充分析出以防止时效(Aging) 现象。 b.镀锌制程: 将前处理过时之钢卷,浸入熔融(约 460℃)之镀锌槽中,锌 之镀层量乃利用在锌槽上方之气刀(Air Knife)调整。镀锌后 亦可应需求进行表面锌花调整或锌层合金化之处理。镀锌之钢 板在冷却后可经调质或整平处理。

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c.化成处理干燥程序: 镀锌后可施以磷酸盐或铬酸处理之化成处理或涂油,可有效地防 上白锈(White Rust)之发生。经干燥后可分切盘卷成钢卷或直接 剪切成钢片出售。 (2)板片镀锌法 将钢卷剪切成片状,一张一张地浸渍于镀锌槽之中,再经过铬酸处 理,并利用整平机整平而成镀锌钢片出售。

解卷

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前处理及退火 | 镀锌 | (a)连续(钢卷)镀锌法

化成处理

| 收卷 | 切板

入料|镀锌| (b)板片镀锌法









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堆栈

图 2.1 热浸镀锌钢板之制造程序 2.1.2 电镀法 (1)将热轧酸洗钢卷或冷轧钢卷连续送入镀槽中, 系电化学镀锌方法之 一种,镀槽以铅板(不溶)或以锌板(可溶)为阳极,而钢板为阴极, 并以硫酸锌(使用铅极)或氯化锌(使用锌极)之溶液,通电镀锌。 至目前有三种主要之电镀锌系统?即 1940 年代早期之老式水平式 镀法。?日本新日铁公司开发之 ACIC(Anode-Center Injection Cell)系统,使用硫酸锌溶液。?美国美钢公司开发之 CAROSEL (Consumable Anode Radial One-Side Electrogalvanizing)制程, 以氯化锌为溶液。图 2.2 系连续电镀锌钢板制造程序。 (2)电镀镀锌之制程主要区分如下: a.前处理制程: 热轧酸洗钢卷及冷轧钢卷,经过脱脂、清洗、酸洗....等处理成 为表面干净无杂质之钢卷。

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b.电镀制程 表面清洁之钢卷在电镀槽进行双面等厚,双面差镀 (Differential Coating)或单面电镀。 c.化成处理 电镀后之钢卷,在洗涤除去残存在表面之电解液后进行化成处 理,提高其耐蚀性,化成处理后,钢卷经干燥机(Dryer)吹干, 再按需要剪切与否,而成产品。
1 解 卷 机 5 刷 洗 槽 9 水 洗 槽 13 干 燥 器 2 焊 接 机 6 电解清洗槽 10 电 镀 槽 14 出口积料架 3 入料积料架 7 水 洗 槽 11 刷 洗 槽 15 上 油 机 4 张力整平机 8 酸 洗 槽 12 化 成 处 理 16 收 卷 机

解卷 | 2.2 彩涂钢板

前 处 理 | 电镀 | 化皮处理 图 2.2 连续电镀镀锌钢板之制造程序

| 收卷

彩涂钢板又称彩色钢片(Color Sheet)或预涂覆钢板(Prepainted Steel Sheet)系先将钢板涂装烤漆再施工组装之意,与传统先组装再涂 装之方式不同。彩涂钢板之制造方法,系在冷轧,热浸镀锌,镀铝锌或 镀铝钢板等底材上先经表面前处理再以钢卷连续方式进行涂装与彩涂 之制品。 2.2.1 连续涂烤机组 常见之连续涂烤机组如固 2.3 所示。属两涂两烤之制程。 (1)前处理制程:钢卷先经脱脂、中和及化成处理,在钢卷板面上形成 一层磷酸盐或复合氧化物之皮膜,有助于后续涂膜之附着性。 (2)涂装烘烤制程:第一层先涂粘着性良好之涂料(底漆)后经烘箱烘 烤,再涂以耐候性与耐蚀性良好之涂料(面漆)经烘箱烘烤,即得美 观之彩涂钢板。 10

水冷箱 前处理区 缝接机

底漆 烘箱

底漆 涂装机

裁剪机

钢板在搬运及加工时之刮伤。

收卷机 水冷箱 清洁区 面漆 涂装机

底漆 烘箱

裁剪刀 机 解卷机 入口积料架

(3)后续加工制程:可实施涂层压花,或金属压花或 PVC 或 PVF 贴皮

(Laminate)处理,产品多样化。并可上蜡或加保护膜,以避免彩涂

11 | 烘烤 | 涂装 | 前处理 图 2.3 连续彩涂钢板之制造程序

出口积料架

收卷|

后续加工

| 解卷

2.2.2 彩涂钢板之涂层 (1) 双面两涂两烤之涂层如图 2.4 所示

腊(WAX)或保护膜(Protective film) 面漆(Top Coat) 底漆(Primer) 化成皮膜(Chemical Conversion) 锌层(Zn Layer) 钢(STEEL) 锌层 化成皮膜 底漆 背面漆(Backcoat) 腊(WAX)

图 2,4 双面两涂两烤之涂层

(2)正面两涂两烤,背面一涂一烤之涂层如图 2.5 所示。此类背面漆 一般均不适合于当正面使用。如欲两面均能当正面使用时在订货 时告知制造厂家,厂家将以两涂两烤方式生产供应。

腊(WAX)或保护膜(Protective film) 面漆(Top Coat) 底漆(Primer) 化成皮膜(Chemical Conversion) 锌层(Zn Layer) 钢(STEEL) 锌层 化成皮膜 背面漆(Backcoat) 腊(WAX)

图 2.5 单面两涂两烤之涂层

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3.制品介绍
镀锌钢板以制造方式分为热浸镀锌与电镀镀锌钢板两类。 而热浸镀 锌与电镀镀锌依镀层中合金含量之不同亦可再细分为热浸镀锌, 热浸镀 55%铝锌,热浸镀 5%铝锌钢板与电镀镀锌,电镀合金等钢板。 今分别介绍如下: 3.1 热浸镀锌钢板(Hot-Dip Galvanized Steel Sheet 简称 HDG) 热浸镀锌钢板依镀锌层之含铁量可分合金化与非合金化两种。 3.1.1 合金化热浸镀锌钢板(Galvanealed Steel Sheet) 本制品之制造方法系钢卷一离开镀槽之后,立即以合金化炉 (Galvannealing Furnace)加热至 500~550℃左右,实施合金化处理。 在此高温铁会扩散(Diffuse)至锌层形成灰黑色之δ 相的 FeZn7 锌铁合 金层,微观观察钢板表面形成稳定之针状组织(海棉)表面,因此涂漆咐 着性良好。又因表面系锌铁合金,电阻大,且镀锌焊接时不会融化,电 极可不受污染,故点焊性优良。因为这些优点近来在在汽车、家电、计 算机以及音响材料等行业之需求量大增。 本类制品亦可称为镀锌层扩散处理钢板,合金层中之铁含量愈高, 表面愈呈灰黑色,合金层愈硬,成形性会愈差,故合金化之温度及时间 须严格管理。 , 3.1.2 非合金化热浸镀锌钢板(Hot-Dip Non-Alloyed Galvanized Steel Sheet) 若不实施合金化处理即称为非合金化热浸镀锌钢板。其表面精整 (Surface Finish)亦可以以锌花之大小分成三类,但锌花之大小与钢锌 钢板之耐蚀性几乎无关。 (1)一般锌花(Regular Spangle) 又称正常镀花(Normal Spangle),即早期以板片法镀锌生产之钢板 均属之。因为人们已经习惯于此种锌花,以为没有锌花即非镀锌钢 板,故在细小锌花(Minimized Spangle)或无锌花(Zero Spangle) 等制品开发时,因外观类似冷轧钢板,曾经引起纠纷。再举一例, 以连续镀锌法生产之锌花较板片法生产者小, 但因人们已用习惯了 板片法之大锌花,故以为连续镀锌产出之锌花质量较差。

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锌花之有无与锌浴中之含铅(Pb)量有关,有铅,即会产生锌花,而 锌花之大小与锌槽内之镉(Cd)、锑(Sb)、锡(Sn)等元素及线速,气 刀与风量之状况均有关系。 正常锌花之镀锌钢板用于一般用途如风 管(Ducts)、楼承板(Floor Decks)、暗渠(Culverts)、屋顶 (Roofing)、墙板(Siding)、隔间(Partitions)。 (2)细小锌花(Miminized Spangle,含 Zero Spangle) 钢板一离开锌槽,在锌层尚未固化之前,吹射微细之锌粉(Zinc Powder 或 Zinc Dust)在锌层表面,以细化锌结晶而得到细小之锌 花。此种制程一般锌槽内均含有铅,但在锌槽上空装设一「锌花细 化设备(Mini-Spangle Device)」吹射锌粉,以细化锌花。 另一种制程则控制锌槽内之铅含量为无铅或低铅之成分, 再以氮气 吹控镀层厚度,不用「锌花细化设备」亦可得到无锌花表面(Zero Spangle,No Spangle 或 Spangle Free)。 此类表面适合于涂装或彩涂用途,可得均匀美观之表面。 (3)超平滑表面(Extra Smooth) 有些用途细化之锌花仍不够平滑,故再经调质机做表皮粗面压延 (Dull Skin-passed),可得表面均匀,粗度适合于涂装,彩涂之用 途。 另外,亦有些用途须避免加工时产生折痕(Fluting)或伸张应变痕 (Stretcher Strain)等缺陷亦可实施调质压延(Temper Rolling 或 Skin Pass),以消除低碳退火材特有之降伏点伸张(Yield Point Elongation)之现象,即可避免上述之缺陷。 3.1.3 合金化与非合金化之差异 合金化与非合金化镀层之差异如图 3.1 所示。 为使非合金化镀锌钢板之附着性,成形性良好,应降低质脆之锌铁 合金层厚度。 因铝(Al)会与铁形成 FeAl3 及/或 FeAl5 薄合金层阻碍 Fe 与 Zn 之相互扩散(Mutual Diffusion),故可抑制锌铁合金层之成长,通常 控制锌槽中之铝成分在 0.20%左右。也因此早期使用湿式助镀剂之生产 机组因无法在镀槽中含所要之铝故其锌铁合金层较厚, 而不适用于扣锁 成形(Lock Forming Quality)之用途。 相反地,在生产合金化钢板时在锌槽内之含铝量则须尽量降低。故 锌槽之铝成分或添加之锌锭成分均须严加管理。 14

锌层 铁 (a)非合金化 图 3.1 非合金化与合金化镀层构造图

锌铁合金层 铁 (b)合金化

3.2 热浸镀铝锌钢板(Hot-Dip Al-Zn Alloy-Coated Steel Sheet) 此类钢板之耐蚀性,耐热性与耐酸性较一般镀锌钢板优良,但焊接 性因镀层含铝量较高,焊接条件与一般镀锌钢板不同,如焊接电流,焊 接周期及焊接压力应该调整。 此类钢板可依镀层中含铝量不同分为下列 两类。 3.2.1 镀 55%铝锌钢板(Galvalume) 镀层由 55%铝,43.4%锌与 1.6%之硅所组成,于 1960 年代后期由美 国伯利恒钢铁公司(Bethlehem Steel Corporation)之冶金专家研究推 出,而于 1972 年首次商业化生产之产品。商标名称为 GALVALUME。镀槽 温度约 620-680℃,加硅之原因为阻止性脆之铁-铝-锌合金层成长,用 于屋顶、侧墙、汽车、家电或涂漆之用途。 1986 年澳洲 BHP 公司(Broken Hill Proprietary)并购原已转移至 BIEC(伯利恒国际工程公司)之专利与相关技术。在全世界至 1990 年底 计有 23 家取得此一生产授权,在美国有四家,日本也有四家。 3.2.2 镀 5%铝锌钢板(Galfan) 镀层约由 5%铝,与锌及少量(0.05%)之稀土金属(铈与镧)混合物所 组成,于 1982 年在美国国际铅锌研究组织(ILZRO,International Lead & Zinc Reseach Organization)的赞助下由比利时冶金研究中心 (CRM,Centre De Recherches Metallurgigues)研究开发首次商业化生 产之产品、商标名称为 GALFAN。镀槽温度约 420 一 440℃,镧与铈可改 善镀层表面质量。 另有一类似 Galfan 之 5%铝锌产品称为 SuperZinc,系由日本新日 铁公司(Nippon Steel)所开发,不含稀土金属,但含有 0.2%之镁(Mg), 镁据称可改善耐蚀性。JIS 于 1990 年制订此类规格,名称 JIS G3317 SZAHxxx,SZACxxx。

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3.3 电镀锌钢板(Electrogalvanized Steel Sheet,简称 EG) 此类制品以电镀法制造。因电镀时温度接近常温,故国内亦称之为 「冷镀」 。电镀锌之单面镀锌量约 3~50g/m
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比热浸镀锌之镀锌量少,

耐蚀性相对地低劣,所以原则上,在使用时必须进行涂漆。主要用于室 内隔板,装饰板以及汽车、家电、计算机、音响及家具等用途。 电镀锌钢板之镀锌量少,其牺牲保护之功能较差,放在冲孔或剪断 加工时, 剪断面受锌保护较为不足易生红锈。 此点在加工时需特别注意。 另国内之产业结构不同,中小企业特多,自加工至成品组装涂漆所经过 之厂家众多,时间较长,故为避免在搬运、加工时之锈蚀,国内用户常 要求表面须经不沾手或称耐指纹处理(Anti-finger Print Treatment)。 3.4 电镀合金钢板 电镀锌钢板之耐蚀性可藉增加镀锌量来改善, 但会损及焊接性与加 工性,且成本亦相对提高,故又开发出以镍锌、锌铁合金之电镀镀锌钢 板。此两种钢板具备与电镀锌相同镀层量但耐蚀性优异之性能,在国外 现已广泛用于汽车与家电用品之行业。 3.5 镀锌钢板制品种类 3.5.1 镀锌钢板之制品种类可由表 3.1 之简表表示。 表 3.1 镀锌钢板制品种类简表
非合金化热浸镀锌 钢板(JIS G3302) 热浸镀锌 钢 板 镀锌钢板 热浸镀铝锌 钢 板 电镀镀锌 钢 板 电镀镀锌钢板(JIS G3313) 电镀合金钢板 电镀锌铁合金钢板 电镀镍锌合金钢板 一般锌花(Rugular Spangle) 细小锌花(Minimized-Spangle) 超平滑表面(Extra-Smooth)

锌铁合金热浸镀锌钢板(JIS G3302) 热浸镀 55%铝锌 钢板(Galvaume) 热浸镀 5%铝锌 钢板(Galfan)

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表 3.2 JIS 与 ASTM 镀锌钢板规格
编 制品种类 号 制 品 规 格 SGHC SGH 340, 400, 440, 490, 540 SGCC SGCH SGCD 1, 2, 3 SGC 340, 400, 440, 490, 570 CS Type A, B, C FS Type A, B DDS EDDS SS Grade 33,37,40,50,80 HSLAS Type A Grade 40, 50, 60, 70, 80 HSLAS Type B Grade 40, 50, 60, 70, 80 SZAHC SZAH 340, 400, 440, 490, 540 JIS G3317 SZACC -1994 SZACH 铝锌凤 SZACD 1, 2, 3 2 热浸镀 5% SZAC 340, 400, 440, 490, 570 铝锌钢板 CS Type A, B, C ,FS Type A, B ASTM DDS, EDDS, A875 SS 33, 37, 40, 50 class1, 2, 3, 80 -1999 HSLAS Type A 50, 60, 70, 80 Type B 50, 60, 70, 80 Galfan SGLHC SGLH 400, 440, 490, 540 JIS G3321 SGLCC 铝锌龙 3 热浸镀 55% -1998 SGLCH SGLCD 1, 2 ,3 铝锌钢板 SGLC 400, 440, 490, 570 ASTM CS Type A,B,C FS , DS, HTS A792 SS Grade 33, 37, 40, 50 A, B, 80 -1999 Galvalume 一般用 结构用 一般用 一般用, 硬板 冲压用, 第一级,第二级,第三级 结构用 备 注 底材: 热轧酸 洗钢板 底材: 冷轧 钢板

JIS G3302 -1998 美利固 1 热浸镀锌 钢 板

ASTM A653 -2000

一般质量 (Commercial Steel) 即旧版之 A527 成形质量 (Forming Steel) 即旧版之 A528DQ 深冲质量 (Deep Drawing Steel) 即旧版之 A642 超深冲质量 (Extra Deep Drawing Steel) (新增) 结构质量即旧版之 A446 SQ 高强度低合金钢 (High Strength Low Alloy Steel)

一般用 结构用 一般用 一般用, 硬板 冲压用, 第一级, 第二级, 第三级 结构用

底材: 热轧酸 洗钢板 底材: 冷 轧 钢 板

? 与 A653 之分类相同 ? 镀层可分 Type I 与 Type II 两种 Type I 表 5% 铝+ MM II 表 5% 铝+ 镁 MM 表 Mischmetal 属稀土金属 Ce 与 La 之混合 物约含 0.05% 与 ASTM A875 TYPE I 相似,于 1982 年美国 ILZRO 与比利时 CRM 开发生产。

一般用 结构用

一般用 硬板 冲压质量 结构用 ? 与 A563 之区分相同,但 DS 表冲压质量, HTS 表高温用钢
1972 年美国伯利恒钢铁公司开发生产 1986 年技术与专利转移至澳洲 BHP 公司

底材: 热轧酸 洗钢板 底材: 冷 轧 钢 板

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3.6 镀锌钢板之机械性质 镀锌钢板之机械性质主要系由钢板之成分与退火炉之温度与时间 决定,与镀层厚度或镀层种类如镀锌,镀铝锌等无关。一般将镀锌钢板 之机械性质分成成形用与结构用两类。 3.6.1 成形用 一般将成形用镀锌钢板分成一般质量、冲压质量、深冲质量与超深冲质量 等四种。 JIS G3302 在 1987 年将冲压质量称为 SGCD,且区分为三级,第一 级 SGCD1、第二级 SGCD2 及第三级 SGCD3。而 ASTM 在 1994 年将分散为 A526 CQ、A527 LFQ、A528DQ、A642 DQSK 与 A446 SQ 合并成为 ASTM A653。A653 取消 LFQ 之规格,且成形质量(Forming Steel) 名称取代冲压质 量 (Drawing Quality),并新增超深冲质量 (Extra Deep Drawing Quality)
表 3.3 成形用镀锌钢板分类
规 质 量 1 一 般 质 量 (CQ) (Commercial Quality) 2 ASTM 成形质量 (FS) (Forming Steel) 冲 压质 量(DQ) (Drawing Quality) 3 深 冲质 量(D D Q) (Deep Drawing Quality) 4 超 深 冲 质 量(EDDQ) (Extra Deep Drawing Quality)




CNS 1244 G3027 SPGC

JIS G3302-98 SGHC SGCC SGCD1

ASTM A653-00 CS Type A B C FS Type A B

EN 10142-90 DX51D

AS-1977 1397 GC

SPGD

DX52D

GD

SPGDD --

SGCD2 SGCD3N

DDS EDDS

DX53D DX54D

---

1. SGCD3 若为非时效钢则在符号后加 N (即 Non-aging) 2. JIS 之规格若用途为屋顶则在代号后加 R, SGCCR, 如 如为建筑用墙板, 则在代号后加 A, 如

SGCCA 3. ASTM A653 CS 表 Commercial Steel (一般用钢),FS 表 Forming Steel (成形用钢),DDS 表 Deep Drawing Steel (深冲用钢),EDDS 表 Extra Deep Drawing Steel (超深冲用钢)

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参考 JIS 新规格对照表 1.JIS G3302 热浸镀锌 1987 年修订钢种对照 因 JIS 在 1991 年以后实施国际单位制(SI 单位,International System of Units) 因此在 1987 年修订之 JIS G3302 中即有两种记号并列,一种为 1990 年以后 适用。现将 1979 年与 1987 年修订之记号做一比较表,敬供参考
旧 记 号 (1979 年修订) 新记号(1987 年修订) 备 1990 年以前适用 一般用(SGHC) 一 般 用 (SPGC) 屋 顶 用 (SPGR) 见 建筑外板用(SPGA) 结 构 用 (SGH41) 结 构 用 (SPGS) 结 构 用 (SGH41) 一般波板用 (SPGH) 一 般 用 (SGCC) 一 般 用 (SGCH) 一 般 用 (SGCC) 一般硬质用(SGCH) 冲压用第一级(SGCD1) 同 深 冲 用 (SPGDD) 冲压用第二级(SGCD2) 冲压用第三级(SGCD3) 结 构 用 (SGH35) 结 构 用 (SGH45) 结 构 用 (SGH50) 结 构 用 (SGH55) 结 构 用 (SGH35) 结 构 用 (SGH45) 结 构 用 (SGH50) 结 构 用 (SGH58) 同 左 左 同 左 结 构 用 (SGH400) 由买卖双方协议 除一般用与一般 硬质用以外之种 类亦可使用。 结 构 用 (SGH400) 备 注 栏 同 一般用(SGCC) 底材为冷轧钢板 之镀锌板均可适 用。 左 1991 年以后适用 注

建筑波板用 (SPGW) 冲 压 用 (SPGD)

结 构 用 (SGH340) 结 构 用 (SGH440) 结 构 用 (SGH490) 结 构 用 (SGH540) 结 构 用 (SGH340) 结 构 用 (SGH440) 结 构 用 (SGH490) 结 构 用 (SGH570) 1987 年 新 增 部 分 ( 含 S GC H )

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2.JIS G3313 电镀镀锌 1990 年修订钢种对照
JIS G3313 电镀镀锌规格于 1971 年修订后,历经 19 年才在 1990 年再行修订,本次大 幅修订,今特列表于后,以供参考。 (1)底材热轧酸洗板 种 类 记 1991 年以后 适用(SI 单位) SEHC 原 有 SEHD SEHE SEFH490 1990 年 新 增 SEFH540 SEFH590 SEFH540Y SEFH590Y SE330 SE400 SE490 SE540 SEPH310 SEPH370 SEPH400 SEPH440 号 1990 年以 前 适 用 SEHC SEHD SEHE SEFH50 SEFH55 SEFH60 SEFH55Y SEFH60Y SE34 SE41 SE50 SE55 SEPH32 SEPH38 SEPH41 SEPH45 1.6 以上 4.5 以下 结 构 用 1.6 以上 4.5 以下 一般结构用 2.0 以上 4.0 以下 高加工用 1.6 以上 4.5 以下 加工用 标称厚度 ? 主要用途 一般用 冲压用 深冲用 适 用 对应之 JIS 原板 (底材)种类记号 SPHC SPHD SPHE SPFH490 SPFH540 SPFH590 SPFH540Y SEFH590Y SS330 SS400 SS490 SS540 SAPH310 SAPH370 SAPH400 SAPH440 G3113 G3101 G3134 G3131

1.6 以上 4.5 以下 1.6 以上 4.5 以下

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(2)底材冷轧钢板
种 类 记 1991 年以后 适用(SI 单位) SECC 原 SECD 有 SECE SEFC340 SEFC370 SEFC390 1990 年 新 增 SEFC440 SEFC490 SEFC540 SEFC590 SEFC590 SEFC490Y SEFC590Y SEFC780 SEFC980 SEFC340H SECE SEFC35 SEFC38 SEFC40 SEFC45 SEFC50 SEFC55 SEFC60 SEFC50Y SEFC55Y SEFC60Y SEFC80Y SEFC100Y SEFC35H 0.8 以上 1.4 以下 0.6 以上 1.6 以下 烘烤硬化型 0.6 以上 1.6 以下 低降伏比型 0.6 以上 2.3 以下 加工用 SECD 号 1990 年以 前 适 用 SECC 标称厚度 ? 0.4 以上 3.2 以下 0.4 以上 3.2 以下 0.4 以上 3.2 以下 0.6 以上 2.3 以下 适 主要用途 一般用 冲压用 深冲用 冲压加工用 用 对应之 JIS 原板 (底材)种类记号 SPCC

SPCD

G3141

SPCE SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 SEFC340 G3135

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3.6.2 结构用
结构用质量 JIS 规格系以抗拉强度分级,如 SGC 440 系表示 抗拉强度在 440 N/? 2 (约 45kgf/? 2)以上,但 ASTM 新版结构质 量规格由 A446 改为 A653 后,A653 以降伏强度分级如 A653 SS Grade 50 表示降伏强度为在 50 ksi (约 35kgf/? 2)以上。 表 3.4 结构用镀锌钢板分类
规格协会 分 类 CNS (台湾) 1244 G3027 SPGS JIS-1987 ( 日本 ) G3302-98 1 SGH 340 400 440 490 540 SGC 340 400 440 490 570 SGCH ASTM EN AS-1997 ( 澳洲 ) 1397 G 250 300 350 450 500 550

( 美国 ) ( 欧盟 ) A653-00 10147-90 SS Grade 33 ? ? 230 37 ? ? 255 40 ? ? 275 50 ? ? 340 class 1, 2 50 ? ? 340 class 3 80 ? ? 550 S220 GD S250 GD S280 GD S320 GD S350 GD S550 GD

1 结 构 用 品 质 (Structural Quality) 2

2 一 般 用, , 全 硬 板 SPGH 3 ---(Commercial Quality, Full Hard) 3 屋 顶 用 SPGR 在 2.3 之代号后面 A361-199 --(For Roofing) 加 ”R” 4 建 筑 用 墙 板 SPGA 在 2.3 之代;号 ---(For Architectural 后面加 “A” Siding) 5 建 筑 用 波 形 板 SPGW SGCCW ---(For Corrugation) SGCHW 注 1. ASTM A653 SS 表 Structural Steel (结 构 用) 2. ASTM A653 HSLAS 表 High Strength Low Alloy Steel (高强度低合金钢) 3.在 ASTM A653 SS 与 HSLAS 在 Grade 中之[ ] 内之数字表示 A653M 公制单位之 Grade,如 Grade 340 表示降伏强度在 340 Mpa (N/mm2) 以上。 4.新版 ASTM A653 SS 与 旧版 A446 SQ 之材质对应为: A653 SS Grade 33 [ 230 ] A446 SQ Grade A 37 [ 255 ] B 40 [ 275 ] C 50 [ 340 ] D 80 [ 550 ] E

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3.6.3 JIS 与 ASTM 镀锌钢板机械性质 本章仅介绍国内常用之 JIS 与 ASTM 两规格协会之镀锌钢板之机械 性质,如表 3.5、3.6 与 3.7。 表 3.5 JIS G3302 热浸镀锌钢板机械性质(底材热轧酸洗料)
等 代 SGHC SGH 340 SGH 400 SGH 440 SGH 490 SGH 540 级 号 降 伏 点 N/? — 245以 上 295以 上 335以 上 365以 上 400以 上
2

抗拉强度 N/? — 340以 上 400以 上 440以 上 490以 上 540以 上
2

伸长率(%) 公称厚度 1.60 ?以上 — 20以 上 18以 上 18以 上 16以 上 16以 上 NO.5 试片 轧延方向 拉伸试片

公 范

称 厚 度 围 ? 1.6?6.0 1.6?6.0 1.6?6.0 1.6?6.0 1.6?6.0 1.6?6.0



表 3.6JIS G3302 热浸镀锌钢板机械性质(底材冷轧钢板)
降 伏 点 等 代 SGC SGCH SGCD 1 SGCD 2 SGCD 3 SGC 340 SGC 400 SGC 440 SGC 490 SGC 570 级 号 N/? 2 — — — — — 抗拉强度 N/? 2 — — 270 以上 270 以上 270 以上
0. 25 ≦T< 0. 40


0. 40 ≦T< 0. 60

长 率 (%) 公称厚度(T)?
0. 60 ≦T< 1. 00 1. 00 ≦T< 1. 60 1. 60 ≦T< 2. 50 2. 50 ≦T<

拉 公称 伸 试 厚度 片 范围? 0.25-3.2 0.11-1.0 0.40-2.3 0.40-2.3 0.60-2.3 0.25-3.2 0.25-3.2 0.25-3.2 0.25-3.2 0.25-3.2

— —

— —

— —

— —

— —

— — — NO.5 轧 — 延 20以 上 方 18以 上 向 18以 上 —

上 上 上 34以 36以 38以 38以 上 36以 38以 40以 40以 上 上 上 上 (38)以 40以 42以 42以 上 上 上 上

上 上 上 上 上 245 以上 340 以上 (16)以 20以 20以 20以 20以 295 以上 400 以上 (16)以 18以 18以 18以 18以 上 上 上 上 上 335 以上 440 以上 (16)以 18以 18以 18以 18以 上 上 上 上 上

365 以上 490 以上 (16)以 16以 16以 16以 16以 16以 上 上 上 上 上 上 560 以上 570 以上 — — — — — —

注:在( )之伸长率值由买卖双方协议

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表 3.7 ASTM 规格镀锌钢板机械性质 规格代号 ASTM A653 CS Type A B C FS Type A, B DDS EDDS SS Grade 33 [ 230 ] 37 [ 255 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 80 [ 550 ] HSLAS Type A Grade 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] HSLAS Type B Grade 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] 注: 最 小 降 伏 点 ksi [ Mpa ] 25/50 [ 170/380 ] 30/50 [ 205/380 ] 25/55 [ 170/410 ] 25/45 [ 170/310 ] 20/35 [ 140/240 ] 15/25 [ 105/170 ] 33 [ 230 ] 37 [ 255 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 50 [ 340 ] 80 [ 550 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] 40 [ 275 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ]
最 小 抗 拉 强 度 ksi [ Mpa ]

------------45 [ 310 ] 52 [ 360 ] 55 [ 380 ] 65 [ 450 ] --70 [ 480 ] 82 [ 570 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] 90 [ 620 ] 50 [ 340 ] 60 [ 410 ] 70 [ 480 ] 80 [ 550 ] 90 [ 620 ]

最 小 伸 长 率% ? 20 ? 20 ? 15 ? 26 ? 32 ?40 ? 20 ? 18 ? 16 ? 12 ? 12 ? 12 --? 22 ? 20 ? 16 ? 12 ? 10 ? 24 ? 22 ? 18 ? 14 ? 12





rm 值 rm 值 rm 值

1.0/1.4 n 值 0.17/0.21

1.4/1.8 n 值 0.19/0.24 1.6/2.1 n 值 0.22/0.27

Class 1 Class 2 Class 3

本表摘录自 ASTM A653 之表 4 与 表 5. 在 A653 之表 4 与表 5 中有相当多之批注, 请自行参阅其规定。

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表 3.8 常见镀层量符号与规格对照表 制 品 种 类 规 格 代 号 JIS -1998 G3302 镀 层 非 合 金 化 Z06,08, 10, 12, 18, 20, 22, 25, 27, 35, 45, 60 G360, 300, 235, 210, 185, 165, 140, 115, 90, 60, 40, 30, 01 Z1100, 900, 700, 600, 550, 450, 350, 275, 180, 120, 90, 001 Z100, 140, 200 225, 275, 350 450, 600 Z100, 200, 300 430, 550 符 号 合 金 化 F04, 06, 08, 10, 12, 18 A60, 40, 25, 01

A653 美利固 热 浸 镀 锌 钢 板 ASTM -2000 A653M 10142 10147 1397

1

ZF180, 120, 75, 001

EN -1995 AS

ZF100, 140

ZF100

JIS -1994 2
热 浸 镀 5% 铝 锌 钢 板

G3317 A875

-

-

ASTM -1999 A875M JIS -1998 ASTM -1999 G3321 A792 A792M -

3

热 浸 镀 55% 铝 锌 钢 板

Y06, 08, 10, 12 18, 20, 22, 25 27, 35, 45, 60 GF235, 210, 185, 165, 140, 115, 90, 75, 60, 45, 30, 01 ZGF700, 600, 450, 350, 275, 225, 180, 135, 90, 001 AZ90, 120, 150, 170 AZ50, 55, 60 AZM150, 165, 180

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3.7.2 镀层符号与镀锌重量 常见镀层符号与镀锌重量对照如下: (1)JIS G3302-1998 热浸镀锌钢卷
镀 层 代 号 三点测试平均 值 (双面)g/m2 以上 单点最小值 (双面)g/m2 F04 40 34 Z06 F06 60 51 Z08 F08 80 68 Z10 F10 100 85 Z12 F12 120 102 Z18 F18 180 153 Z20 F20 200 170 Z22 220 187 Z25 250 213

单位:g/㎡
Z27 275 234 Z35 350 298 Z45 450 383 Z60 600 510

相对镀层厚度 0.008 0.013 0.017 0.021 0.026 0.034 0.040 0.043 0.049 0.054 0.064 0.080 0.102

(2)ASTM A653-00 热浸镀锌钢卷(英制)
镀 层 代 号 G01 G30 G60 0.60 0.50

单位:oz/ft2
A01 A25 A40 A60 0.25 0.40 0.60 0.20 0.30 0.50

G90 G115 G140 G165 G185 G210 G235 0.90 0.80 1.15 1.00 1.40 1.20 1.65 1.40 1.85 1.60 2.10 1.8 2.35 2.00

三点测试平均值 0.30 (双面)g/m2 以上 无最 单点最小值 小值 0.25 (双面)g/m2

无最 小值

(3)ASTM A653-00 热浸镀锌钢卷(公制)
镀 层 代 号 Z001 三点测试平均值 (双面)g/m2 以上 无最 单点最小值 小值 (双面)oz/ft2 Z90 90 75 Z180 180 150 Z275 275 235 Z350 350 300 Z450 450 385 Z600 600 510 Z700 700 595 A001 A75 75 60 A100 100 85 A180 180 150

无最 小值

(4)JIS 3317-1994 热浸镀 5%铝锌钢卷
镀 层 代 号 三点测试平均值 (双面)g/m2 以上 单点最小值 (双面)g/m2 以上 Y06 60 51 Y08 80 68 Y10 100 85 Y12 120 102 Y18 180 153 Y20 200 170 Y22 220 187 Y25 250 213 Y27 275 234 Y35 350 298 Y45 450 383 Y60 600 510

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(5)ASTM A875-99 热浸镀 5%铝锌钢卷(英制)
镀 层 代 号 GF01 GF30 GF45 GF60 GF75 GF90 GF115 GF140 GF165 GF185 GF210 GF235 三点测试平均 值 (双面) oz/ft 2 单点最小值 (双面)oz/ft2 0.30 0.25 0.45 0.35 0.60 0.50 0.75 0.65 0.90 0.80 1.15 1.00 1.0 1.20 1.65 1.40 1.85 1.60 2.10 1.80 2.35 2.00

无最 小值

(6)ASTM A875M-99 热浸镀 5%铝锌钢卷(公制)
镀 层 代 号 ZGF001 ZGF90 ZGF135 ZGF180 ZGF225 ZGF275 ZGF350 ZGF450 ZGF600 ZGF700 三点测试平均 值 (双面)g/m2 以上 单点最小值 (双面)g/m2 以上 90 5 135 113 180 150 225 195 275 235 350 300 450 385 600 510 700 595

无最 小值

(7)JIS G3321-1998 热浸镀 55%铝锌钢卷
镀 层 代 号 三点测试平均 值 (双面)g/m2 以上 单点最小值 (双面)g/m2 以上 AZ90 90 76 AZ120 120 102 AZ150 150 130 AZ170 170 145

(8)ASTM A792/A792M-99 与 AS 1397-1977 热浸镀 55%铝锌钢卷
ASTM 镀 层 代 号 AZ50 三点测试平均 值 (双面)g/m2 以上 单点最小值 (双面)g/m2 0.50 0.43 A792(oz/ft2) AZ55 0.55 0.50 AZ60 0.60 0.52 A792M(g/㎡) AZ150 AZ165 AZ180 150 130 165 150 180 155 AS 1397(g/㎡) AZ150 AZ200 150 135 200 180

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(9)JIS G3313-1971 电镀镀锌
标准镀锌重量符号(单面) 最小镀 锌重量 (单面 g/㎡) 双面等镀 2 面差镀 10 8.5 8 1.4 20 17 16 2.8 30 25.5 24 4.2 40 34 32 5.6 50 42.5 40 7.0

参考镀锌厚度(μ m)

(10)JIS G3313 电镀镀锌-1990 年修订
标准单面镀锌重量符号 最小镀 锌重量 (单面 g/㎡) 双面等镀 2 面差镀 ES - (1) - EB 2.5 - 3 EB 8.5 8 10 E16 17 16 20 E24 25.5 24 30 E32 34 32 40 E40 42.5 40 50

参考镀锌厚度(μ m)

注(1):边缘部位除外之镀锌重量在 50 ㎎/㎡以下。

(11)ASTM A591M-89 电镀镀锌
镀 层 代 号 三点测试平均值 (双面) , 以上 oz / ft2 / (g/m2) 单点最小值 (双面) , 以上 oz / ft2 / (g/m2) A B 0.08 / (24) 0.07 / (22) C 0.16 / (48) 0.15 / (45)

(12)ASTM A879-87 电镀镀锌
镀层代号 00 20 40 60 60 - 90 0.20 - 0.30 70 70 - 110 0.23 - 0.36 90 90 - 130 0.30 - 0.43 98 98 - 140 0.32 - 0.46

无最 小值

20 40 最小 / 最大 2 无 - - (g / m ) 40 70 镀 0.07 0.13 最小 / 最大 层 - - (oz / ft2) 0.13 0.23

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3.8 单面镀锌与双面差镀 一般双面等厚之镀锌钢板因有下列问题,而无法适用于汽车钢板。 1.焊接性方面:镀锌钢板之锌层导电性佳,焊接通电初期融点低的锌 层被熔化,导致导电面积扩大,电流密度降低,因此须提高焊接电 压。 2.涂装性方面:对表面质量要求严格之外露板,在镀锌钢板表面涂装 无法得到类似冷轧钢板良好之结果。 3.加工性方面:镀锌钢板之冲压(Drawing)加工性较为劣化。因此单 面镀锌之制程,生产技术才被开发。 3.8.1 单面镀锌(One Side Coating) 单面镀锌钢板系只在钢板一面镀锌之产品,可用热浸法与电镀法生产。 热浸单面镀锌法 最常用之热浸单面镀锌法有下列四种。 ? 凸液镀法(Meniscus Method) ? 熔锌抽镀法(Molten Metal Pumping Method) ? 辊轮涂镀法(Roll Coating Method) ? Stop off Method—用于 Wheeling Type 镀锌法,先在一面涂上硅 化物薄膜后镀锌,再把薄膜去除。 3.8.2 双面差镀(Differential Coating) 单面镀锌钢板一面完全没有镀层, 但由于某些用途希望双面均具有 耐蚀性能时, 亦可指定使用另一面也镀上一层薄锌层之上下板面镀锌量 不同之双面差厚镀锌钢板简称差镀镀锌钢板。 上下板面之镀锌量以镀锌 量符号各别表示。如合金化热浸镀锌钢板 Fl8/F08 之符号表示上板面 Fl8 与下板面为 F08 之双面差镀镀锌钢板。又如 30/3 表示上板面 30, 下板面为 3 之双面差镀电镀镀锌钢板。 最能代表之产品为 G90/A01(ASTM A525 之镀层符号),被称为 One and a half。单面与一般之 0.90 oz/ft 镀层相同,另一面则为极薄之 合金化处理(Galvanneal)之制品。其制法为以气刀控制镀层为 G90/G01 之差镀后, 在合金化处理炉中加热使 GOl 正好完成合金化之热量加热之 方法,而变成 G90/AOl 之镀层,多用于汽车用钢板。 29
2

参考:表面精整与特性比较
非合金化镀锌钢板(GI)之表面锌花可分一般,细小锌花及超平滑表面三种,其特性与非合 金化镀锌钢板(GA)及电镀镀锌(EG)之差异,综合整理如后,敬供参考。 一般锌花 热 浸 细小(无)锌花 镀 锌 超平滑表面 合 金 化 电镀镀锌

制 方

造 法

镀锌层以正 镀锌层尚未固 细小锌花再经 钢 带 出 锌 浴 以电解方式, 常方式固化 化前以锌粉吹 调质轧延,造 后,以合金化 通电电镀锌于 产生锌花。 射,控制锌花 成平滑表面。 炉处理,使镀 钢带上。 结晶,形成细 层形成锌铁合 小锌花。 金层。 附着性良好 表面平滑,涂 耐候性佳。 漆后表面均匀 美观。 同 左 表面无锌花且 镀层薄,涂装 粗糙,涂装性 性及焊接性良 良好,焊接性 好 佳。 ○○○ ○○ ○○○ ○○○○ 铁卷门 标志 汽车车体 自动贩卖机 电冰箱 洗衣机 展示柜 ○ ○○○○○ ○○ ○○○○ 汽车车体 自动贩卖机 空气调节机 电器设备外壳 办公室桌柜 隔间 家电产品





候 比 较 形 焊 涂

○○○○○ ○○○○ ○○○ ○ ○○ 防撞护栏 送风机 风管 渠管 ○○○ ○○ ○○ 排水管 天花板支架 电导线管 卷门边,中柱 彩涂用途

○○○○ ○○○ ○○ ○○ 排水管 汽车组件 电器设备 冷冻柜 彩涂用途



最 适 用



适 用

铁卷门 排水管 天花板支架





汽车车体 防撞护栏 送风机

电器设备外壳 铁卷门 办公室桌柜 电冰箱 隔间 洗衣机 展示柜

1.候:表耐候性。 ※注

形:成形性。 焊:焊接性 涂:涂装性。

2.圆圈愈多表示该项性质愈佳。

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3.9 热浸镀锌彩涂钢板(Prepainted Galvanized Steel Sheet) 热浸镀锌彩涂钢板系涂覆有机涂料于镀锌钢板之上, 因此除有锌之 保护功能外,另有覆盖隔绝保护防止生锈之效果,使用寿命更加延长。 涂料种类如聚酯树脂(Polyester,PE),硅改性聚酯树脂(Silicon Modified Polyester,SMP),聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Cholride,PVC,或称 Plastisol)与聚二氟乙烯(Polyvinyidene Fluoride,PVDF)等涂料,可依使用环境与用途(如工业区、郊区、海边) 与加工方式作适当之选择,而颜色更可依喜好指定生产,可谓种类多样 化,且花色齐全,而美观耐用。与在工地现场施工再涂装之镀锌钢板相 比,涂膜性质特别优异,施工简易、维护费用低、使用年限长,而且无 污染问题。 因有以上之优点, 此类预涂覆镀锌钢板在先进国家之使用量与年俱 增。广泛用于家电、建筑物、屋顶、墙板、家具等用途。各种涂料之特 性与建议使用之环境请参阅第 6.2 章之说明。 3.10 热浸镀铝锌彩涂钢板(Prepainted Hot-Dip Al-Zn-Coated Steel Sheet) 即以镀铝锌钢板(55%Al-Zn 或 5% Al-Zn 两种镀层)取代 3.9 节之镀 锌钢板底材进行涂料装与烘烤之作业而成之制品。 能够涂覆之涂料种类 与用途大致与镀锌彩涂钢板相同。 镀锌彩涂钢板之强度与油漆无关, 其强度与其镀锌钢板(底材)之强 度相同。本类彩涂钢板亦然,其性质在进入镀槽之前的退火阶段已经决 定,与底材成分及退火温度(或时间)有关。 第 3.5 与 3.6 节制品之强度在制造时均可依用户需要而调整生产。 3.11 电镀锌彩涂钢板(Prepainted Electrogalvanized Steel Sheet) 以电镀锌钢板为底材实施涂装与烘烤作业而成之制品。 由于电镀锌 钢板之锌层很薄,因此不适于使用在室外之屋顶、外墙等用途;但因具 有美观之外表,与优越之加工性,因此主要用于家电、音响、钢制家具、 室内装璜等材料。 制造厂商须根据用户之需求与用途选择底材之材质与 涂料之种类。 3.12 彩涂印刷钢板(Printed Steel Sheet) 亦称「印刷钢板」系在热浸镀锌钢板或电镀锌钢板先涂上一层油漆 烘烤后再以照像凹版印刷或胶板印刷等,印刷出油墨图案,再涂上透明 漆经烘烤而成之制品。 图案一般多是木纹状的, 也有其它图案可供选择。 31

主要用途作为内外墙壁及室内物品之装饰材料等。 3.13 彩涂贴皮钢板(Laminated Steel Sheet) 在底材上先涂烤一层粘接剂(Adhesive)再将 PVC 或 PVF 材质之薄膜 贴皮(Laminates)压合其上之制品。属彩涂产品中最高级者,美观、耐 久性优良。 3.14 彩涂压花钢板(Embossed Steel Sheet) 本产品可分为涂层压花或金属压花两类。 3.14.1 涂层压花(Film-Embossed Sheet) 仅涂层部份压花,一般在镀锌钢板上涂以 PVC 之可塑溶胶(又称 Plastisol),因固型分高因此可用于厚涂装,其涂膜厚度可达约 100~ 40Oum,经烘箱后,利用压花辊轮(Embossor Roll)压出有花纹之涂膜, 不仅美观且耐蚀性及加工性良好,可用于建筑物,及室内装璜、建材、 家具等。 3.14.2 金属压花(Metal-Embossed Sheet) 此类产品与涂层压花不同, 涂层压花仅涂层被压花而金属压花则系 金属底材亦被压出凹凸之花纹, 因使金属变形较为困难故生产之厚度一 般不超过 0.6Omm。 因具有优良立体感, 广泛应用于室内装饰面板等用途。 3.15 彩涂钢板制品种类 彩涂钢板依底材之不同与涂膜(制作)之不同分成下述种类,如表 3.9。 表 3.9 彩涂钢板制品种类 冷轧彩涂钢板 热浸镀锌彩涂钢板 镀 5%铝锌彩涂钢板 热浸镀铝锌彩涂钢板 镀 55%铝锌彩涂钢板 电镀锌彩涂钢板 热浸镀铝彩涂钢板 印刷钢板 涂层压花钢板 贴皮钢板 金属压花钢板 32

彩涂钢板 (彩色钢片)

其它彩涂钢板

3.16 涂料简介 涂料虽仅薄薄地一层涂膜覆盖于底材上,但由于涂膜具有耐擦洗、 耐溶剂、耐污染、耐阳光、耐蚀性…等保护作用,因此广泛被使用于防 蚀工程。一般而言,一种涂料要符合各种要求之性能是不可能的。例如 防蚀涂料之目的如在保护金属表面不受浸蚀, 因此可能须牺牲色彩与光 泽。在连续式钢卷彩涂生产机组就以两涂两烤之方式(甚至三涂三烤), 以底漆提供防蚀而以面漆提供亮丽之颜色与光泽, 以期两者兼顾之作业 来生产彩涂钢板。 3.16.1 涂料之组成 涂料系由(1)树脂(2)颜料(3)添加剂(4)溶剂等四种原料所组成。 (1)树脂(Resin) 树脂于涂料扮演着最重要的角色, 在被涂物表面形成一张平滑且均 匀之薄薄一层保护膜。优良之树脂须具备以下之性质: a.需能形成薄膜且对底材具有良好之结合性: b.对颜料有良好之分散性使色泽均匀。 c.外状须透明且着色度低,方可避免色泽之变化。 d.对环境如阳光、空气与水份、酸雨、油脂与烟雾等有抵抗力。 e.须具备耐擦洗、耐磨擦、耐碰撞等性能。 (2)树脂种类 树脂之种类繁多,现将较常用之品种作简单之介绍。 a.压克力树脂(Acrylic Resin) 因其硬度一般比较硬,因此耐候性和耐擦性、耐热性、耐药品性 均良好,且其涂膜也能达到很高之光泽,虽然价格较高但因上述 特性用途广泛,市场需求量大。压克力树脂是由压克力单体 (Acrylic Monomer)共聚合反应之高分子聚合体,依单体之特性 组合而成。依其涂膜特性可分为硬质与软质两种,其干燥方式可 分自干型与加热干燥型。涂装物广泛包含塑料制品(PS,ABS,PP PVC 等),电镀制品、家电产品及汽机车修补涂装等。 b.醇酸树脂(Alkyd Resin) 醇酸树脂易于加工且成本低廉,于市场之使用且最多,产品种类 很多,依其化学组成可分为两类: ?油变性醇酸树脂(Oil Modified Alkyd Resin) 33

醇酸树脂使用之油脂油大部分为大豆油(Soybean),亚麻仁油 (Linseed)桐油(Tung)及椰子油(Coconut Oil)等,依油种之不 同而有不同之特性, 于树脂中油脂含量之多寡可分为长油(Long Oil),中油(Middle Oil)及短油(Short Oil)等系统,如亚麻仁 油为干性油(由碘价决定)因此大部分用于中长油系统树脂,使 用于调和漆和喷瓷漆等催干性涂料;又如椰子油为不干性油即 不能用于催干性油漆,须用于短油系统,使用于彩涂或硝化棉 喷漆涂料。油变性树脂之成本较低,使用上较广,但因特性受 各油种限制,用于一般涂料比较多。 ?无油醇酸树脂(Oil Free Alkyd) 此类树脂因不受油种之影响于特性上表现比较优越,涂膜具有 良好之柔韧性、附着性和加工性,其用途大部分用于特殊涂料, 如制印罐用漆(Coil Coating)及镀锌钢板彩涂(Pre-coating)。 c.环氧树脂(Epoxy Resin) 树脂之耐水性、耐碱性、耐蚀性均相当好,且对材质有很好之附 着性,但其结构体本身对阳光,紫外线很敏感,易受照射影响而 粉化。因此为了避免直接照射,一般均用于底漆涂料系统,于其 上再涂覆一层面漆,虽然其成本较高但其硬度、耐湿性、耐化学 药品性等特性仍被广泛地接受,大部分均用于重防蚀涂料(Heavy Duty),尤其是船舶,货柜等用漆。 d.聚氨基甲酸酯树脂涂料(Urethane) 俗称 PU 涂料,有单液型与双液型两种,依台湾之气候以双液型 使用者比较多,需靠主剂(Polyol)与硬化剂(Polyisocyanate)产 生架桥(Cross Linking)反应而硬化。主剂的种类可有多种如醇 酸压克力树脂。其涂膜之磨耗性,加工性、耐药品性等有良好之 表现, 但因使用上须配合硬化剂使用很不方便, 且有时间之限制, 成本又高,因此大部分用于高级涂装,一般大型机械、汽车涂装、 电冰箱涂装等均用于此类型比较多,涂膜光泽高且涂膜较优。 e.树脂特性比较

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压克力树脂:高硬度、特久性、耐候性、光泽保特性,UV 照射安 全性。 醇酸树脂:分散性、易加工性、成本低、多用途。 环氧树脂:室外耐水性、硬度、耐碱性、抗蚀性。 PU 树脂:耐化学药品性、耐磨擦性、屈曲性与耐久性。 3.16.2 颜料(Pigment) 颜料之主要目的在给予树脂涂膜颜色,遮盖能力,防蚀能力,填目 等。由树脂和颜料之混合比例多寡,可决定涂膜之性状,颜料多时,涂 膜较硬其耐药品性较佳,但光泽度会较低。为求高光泽之涂膜须减少颜 料之使用量。 颜料本身除着色、防蚀、增加硬度之外,对光泽、粘度等均有相当 大的影响,但其本身无法形成薄膜须配合树脂使用。 3.16.3 添加剂(Additive) 添加剂之种类繁多,可依不同之需要加以选择。如增加颜料与树脂 间之湿润性与分散性, 改善干燥时间, 改良涂刷性等均可藉添加剂解决。 添加剂大部分为硅质(Silicone)化合物或蜡质(Waxer)改良物。 3.16.4 溶剂(Solvent) 溶剂之主要作用是将涂料稀释成涂装粘度或包装粘度以利施工与 包装。溶剂之选择依涂料之种类而有所不同,溶剂之选择应考虑下列因 素: 蒸发速度,挥发速率、毒性、溶解力、味道、极性。 由树脂、颜料与添加剂组成之成分称为固形份(Solid Content), 溶剂于干燥过程中会蒸散于空气之中,将会造成污染公害。因此如何减 少公害之产生为涂料界努力之目标,目前除朝高固形份涂料努力外,对 于无溶剂型之粉体涂料(Powder Coating)已大力推广。 3.16.5 彩涂钢板涂料 连续式钢卷涂层机组依使用涂料之不同可分为(1)建材业用与(2) 装配业用两类。装配业一般以家电用品用量较多,涂料则以聚酯树脂 (Polyester)为多。而建材业则依使用环境不同而有(1)环氧树脂(2)聚 酯树脂(3)聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Chloride),聚二氟乙烯 (Polyvinylidene Floride)等涂覆种类,其特性请参考第 6.2 节。

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4.询价与订货
4.1 订货询问时,用户需尽可能详细地研究用途与加工方式以选择适当 规格,如此可让制造厂家(本公司)对于询问作具体研究,且可避免制品 虽符合用户订货规格, 却无法适用于原先欲使用之用途或加工方式之困 扰。 4.2 若使用于一般用途时, 均以 JIS 或 ASTM 等标准规格订货, 则各厂家 都能生产此类制品。更因大量生产,具有经济性高、交期短、质量良好 且稳定,互通性佳等优点。 4.3 若系特殊规格,厂家与用户需先双方研议技术条件,如用户能提供 具体内容时,则非常有利于厂家研究。 1.现行所使用之材料(镀锌或彩涂钢板)及其一块样品。 2.用途之样品或其设计(蓝)图。 3.加工条件,加工设备及加工方式。 4.过去发生过问题没有,如有,其详细情况。 4.4 必要时厂商会至用户之加工厂实际观察用料加工情形,如果厂家研 究结果认为可产制时,就可进一步商讨商业条件如价格、交期、交货条 件等。 4.5 如果厂家认为不能生产或接受时,可提出对应建议(Counter-Proposal) 用户可研究可否使用。其间双方可能商讨几次,万一双方条件不能一致 时,本次交易即因技术条件不能达成协议而告结束。 4.6 对于首次订购之场合, 为慎重起见, 用户亦可先订购小量进行试用, 或先得到厂家之试片先行评估其适用性,并将结果告知厂家,再进行小 量试用,俟小量试用成功再进入大量订购阶段。 4.7 订购时需注明项目: 以下即以镀锌与彩涂钢板订货需注明项目加以说明。 4.7.1 镀锌钢板 (1)品 (2)规 名:镀锌钢卷或镀锌钢板 格:JIS G3302-1987 SGCC(1987 表示 1987 年修订)或 ASTM A526-85 Commercial Quality(85 表 1985 年修订) (3)镀层表面精整:一般/细小锌花或超平滑表面。 (4)镀锌量:一般依标准之镀锌量,以镀锌量符号表示。如 JIS G3302-1987 中之 Z18,Z27,及 ASTM A525-1987 之 G60,G90。 36

特殊情况,需以双面或单面的称呼加以区别。 (5)是否合金化:镀层之形态,亦可由镀锌量符号得知,如 FlO 表示与 Z10(非合金化)相同镀锌量但属合金化。 (6)等镀或差镀:差镀各表面之镀锌量以镀锌量符号分别表示。 (7)化成处理:无处理/铬酸处理/磷酸盐处理/或耐指纹处理等区别。 (8)涂 (9)尺 油:涂油可分(薄油/普通/厚油)/无涂油之区别。 寸:厚度 x 宽度 x 钢卷或长度(钢片)

?在 JIS 订单厚度系指镀锌前原板(酸洗或冷轧钢板)之厚度。 ?在 ASTM 以镀锌后之厚度即原板厚度与镀层厚度之和表示。 ?尺寸之单位……JIS 以 mm 表示。 ……ASTM 分英制与公制规格,英制以 in 表示,公制 以 mm 表示。 (10)重 量:?JIS 有理论或称计算重量(Theorectical Weight)与 实测重量两种。 ?ASTM 则有理论最小重量(或称 TMW,Theoretical Minimum Weight)与实测重量两种。前者系指订货时 板厚之公差(Tolerance)均为正公差, 下限公差为 0, 即实际生产之板厚一定比订单板厚大,因此实测重 且将比理论重量大。 为了区分理论重量与理论最小重量,使用 TMW 方式 订购时,必须在板厚后面注明"min"(如 0.025"min ×48"×coil) (11)单卷(捆)限重:每卷钢卷或每叠钢片最小与最大重量限制。 (12)钢卷内外径:通常内径必须指明。 (13)包 装: ?钢卷横式或直式,加铁皮或仅防锈纸包装,是否加枕 木垫板等。 ?分条钢卷:须注明一钢卷切几条或各条卷之最大单 重,横式或直式,但一律以枕木垫板包装。 ?钢片(切板):注明天车或堆高机装卸用垫板。 (14)用途及加工方式:请明确注明。 (15)订购数量:一般以公吨(MT)表示。 (16)交 期:注明交货日期,厂家研究可否接受。 37

(17)标 示:厂家一般均有标准之方式, 用户如有特殊之标示要求, 厂 家是否可以接受,须事先进行研究。 (18)装船条件:外销时请注明派船方法和卸货港口。 (19)其它特殊要求:如机械性质,尺寸公差或标示、包装方式等等,厂 家均可研究或与用户协商。 4.7.2 彩涂钢板 彩涂钢板之询价除与上项镀锌钢板相同外,另需注明下列项目: (1)涂料种类:一般指面漆或背面漆之树脂种类,有压克力(Acrylic), 聚酯(Polyester),硅改性聚酯(Silicone Modified Polyester), 聚氯乙烯可塑溶胶(Polyvinyl Choride 或称 PVC Plastisol),聚 氯乙烯(PVC Organosol), 聚二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride), 及环氧树脂(Epoxy)等涂料与 PVC,PVF 贴皮可供选择。 (2)涂层厚度:可指定面漆、背面漆之厚度、厂家可研究接受与否。 (3)原板规格:ASTM 订货时须指明原板底材规格,而 JIS K6744 亦须指 明原板种类。而 JIS G3312 则不需指定原板规格。 (4)光泽度:光泽度一般以 60°之反射角为准, 用户依需要指定高光泽 或一般光泽。 (5)颜 色:用户可以做厂家提供之标准色订购,或指定颜色订购。如 指定颜色时,用户需尽可能提供色板以供厂家研究是否接受 (6)贴皮、印刷与压花: ?贴皮—用户可做厂家提供之标准图案、材质、颜色与厚度订购, 或自行备样供厂家研究可否供料。 ?印刷—用户可做厂家提供之标准图案,颜色订购,或指定图案、 颜色订购。 ?压花—压花可分涂层压花与金属压花两类,可依厂家之标准图 案材质订购,亦可指定特殊图案供厂家研究可否接受。 (7)上腊:涂腊(少量/普通/多量之分)与不涂腊。 (8)保护膜:可选择是否上保护膜(膜厚、颜色 PE 或 PVC 材质) (9)卷板之方向:面漆卷向露在外面或是卷在里面。

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5.储存、运输与装卸
5.1 储存 在储存镀锌钢板时需特别注意防止锌层面之白锈(White Rust)产 生。 白锈不仅损害外表之美观, 也会使锌层减少, 导致制品质量之劣化, 故白锈是个警告信号表示储存环境不佳,应立即处理。 5.l.1 白锈生成原因 镀锌钢板的表面与空气接触会被氧化,而形成极薄之氧化膜,此氧 化膜可做为保护膜防止进一步氧化。 但如在空气中水份多(湿度高)的情 况下长期放置时, 就会以水为媒体, 使空气中之二氧化碳(C02)与锌结合 成白粉状之白锈。 2Zn+O2? 2ZnO 5ZnO+2CO2+3H2O? 2ZnCO3·3Zn(OH)2 一般来说,白锈是被露水或雨水浸湿后迅速产生的。尤其是在储存 时生出之白锈几乎皆因结露产生之水气而发生的。 5.1.2 何谓结露 结露系指由于温度的变化, 空气中过饱和之水蒸气凝聚成液态的水 而言。日常生活中常见的实例:如将装有冰水之容器自电冰箱取出,则 容器外有水珠凝聚。再者在白天气温高,夜晚骤然变冷之气节,树木、 花草上也会结出露水。相同道理在钢板表面也会产生露水。 例如, 在温度 15℃的空气中可以含有 50g/m3 的水气, 但在温度 lO℃ 时,水气之饱和且为 36g/m3,则将温度为 15℃,相对湿度 100%的空气 冷却至 10℃时,会有 50-36=14(g/m3)的水气凝聚成水。水分不能以气 体存在而开始凝聚的温度称为露点(Dew Point)如图 5.1 之说明。如相 对湿度 90%,气温 15℃之露点 13.5℃,因此如果温度降到 13.5℃以下 时,就会出现结露之现象。

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相 露点



湿



空 气 | m 中 的 水 蒸 气 量 (gr) ↑

→空气的温度(℃) 图 5.1 空气中含水量和露点温度的关系 5.1.3 如何防止白锈产生: (1)镀锌钢板生产时实施表面处理。 a.铬酸处理 把镀锌钢板浸入铬酸系之溶液中,使锌层表面形成活性低之薄膜 方法。此种铬酸皮膜即使稍被碰伤,伤口附近之铬酸盐会在水中 溶化汇集到伤口部位,再次形成新膜。由于具有此种自行恢复保 护(Self-heal)性质,可以有效地防止白锈。 以下即为此铬酸盐生成之机构: 铬酸在铬酸盐溶液中离子化后在酸性溶液中,大部份以重铬酸离 子存在。 2CrO4 +2H ? 207 +H2O Cr 镀锌钢板浸在此溶液中时锌层表面被酸溶解产生氢气。 Zn(锌层)+2H ? +H2 Zn 受此氢气影响,在镀锌层表面附近发生重铬酸离子,铬酸离子反应 4H2+Cr207 ? 2Cr(OH)3+H2O,CrO4 +8H +3e ? +4H20 Cr 经此溶解与还原反应,在镀锌层表面附近之 PH 会上升,生成以 氢氧化铬为主体之不溶性铬酸盐皮膜。 40
-2 -2 + +3 + +2 -2 + -2

2Cr(OH)3+CrO4 +2H ? Cr(OH)3·Cr(OH) ·CrO4+2H2O 此铬酸盐皮膜致密无孔隙,因此在高湿度之气氛中亦能在腐蚀环 +6 境下保护镀锌层。另铬酸盐皮膜虽受刮伤,皮膜中之 Cr 会溶出 与锌反应生成氢氧化铬皮膜,保护受伤部位。因有如此之修复作 用,实为优良之防锈性皮膜。 普通铬酸处理膜之厚度约为 20mg/m2,也可以增至 40-100mg/m2 之膜厚,以提高防止白锈之能力。 铬酸处理主要用于不涂漆之用途;再者,涂覆铬酸之表面略呈黄 色,请勿与铁锈混淆。 b.涂油: 在镀锌钢板上涂油,防止空气与锌直接触之方法。对于结露与水 浸湿,有较强之防锈效果。但如用户要实施涂漆前必须将钢板表 面的油擦掉。 c.磷酸盐处理 若镀锌钢板将作为涂漆用途,则可施予磷酸盐皮膜处理。磷酸盐 会牢固地附着在镀锌面上,表面形成疏松多孔状,可提供涂料良 好的立足点,而获得强固附着效果。用户方面,只要施予简单脱 脂,即可以涂漆。 (2)厂家生产后库存之管理 厂家生产后将镀锌钢板制品储放在通风良好的地方。或者在湿度 高,以及冷暖差别大的季节里使用干燥机或干燥炉以防止发生结 露。 (3)用户储存管理 用户在储放镀锌钢板须特别注意: a.注意不要被水浸湿。 b.储放在通风良好之处,冷暖温差大,易发生结露之处须避开。 c.如被露水或水浸湿要迅速干燥,也可以把包装拆开,以利风扇等 之进行送风。 5.1.4 彩涂钢板之储存 除上述注意事项外,对于彩涂钢板务请遵守下列各点: (1)要使钢卷尽量保持出厂时的包装状态,并且不要堆积过高。 (2)压花彩涂产品之切板包装不要长期间地高高堆积, 垫木之重量会 使压花劣化。 (3)避免长期保管,使用时以先进先用为原则。如果陈旧的产品总是 41

-2

+

压在下面,长期留存不用的话,不仅会被污染,碰伤,而且新旧 货同时使用的话,颜色会有些微的差异,引起问题。 (4)在二氧化硫(S02)多的工厂地区,以及盐份,砂土等影响大的海岸 地区储放时,特别要减少存量,缩短储放期。 5.1.5 如何去除白锈 轻微的白锈可用布浸上稀醋酸或称草酸等水溶液擦掉。擦拭完毕, 必须充分地用水冲洗,再进行干燥。 5.2 运输/装卸 5.2.1 镀锌钢板 为保持镀锌钢板的表面质量,请在运输、装卸时严守以下事项: (1)按照厂家的产品出厂状态, 原封不动的运输。 绝对避免便于装船, 而卸掉垫木或将制品上下颠倒。 (2)为防止发生碰伤,不要用推高机推动或翻转制品。 (3)在运输之卡车拖车上铺上橡皮垫,或者使用专门之搬运车,以保 护钢卷外侧不受碰伤。 (4)在运输钢板时要牢牢固定, 以使重亚堆放之钢板不会因振动而移 动。不要将过多之钢板重量堆积进行运输。 (5)自每叠钢板中一张一张地取出钢板时,如果拖拉的话,钢板锐利 之切口或切断时所产生之毛边(Burr),就会在其它板面上留下刮 痕。因此,在取用或移动钢板时,要两人一起拿起钢板的两端来 搬运。 5.2.2 彩涂钢板 彩涂钢板运输装卸之注意项目与上述镀锌钢板相同, 但由于彩涂钢 板的表面有一层有机之涂膜, 因此很容易被碰伤, 所以要更小心地处理。 (1)钢卷在堆放,装卸时,如直接接触钢缆与钢卷,很容易被碰伤, 因此须使用橡皮垫插入隔开钢缆与钢卷或使用专用的搬运工具, 或用宽度较大之尼龙制吊具。 (2)可要求钢卷直式包装,且运输装卸时要保持直立的状态。 (3)要将竖立的钢卷横放时,请尽量使用翻转机(Upender)。 (4)要在室内储放(内储),避免露天堆放(露储)。 如迫不得已, 须露储时 请在镀锌钢板下面以适当间隔水平放置 方形枕木作为垫木,上面再堆放钢板,特别注意要使通风良好。 绝对避免钢板直接放在地面上。且在产品上面一定盖上防雨布 等,保护产品不直接遭受日晒雨淋。 42

(5)铺垫木时要选择平坦的地面,同时垫木上方也要水平,以使钢板 堆放至同样高度,这也可防止钢板发生翘曲。 (6)不要放在被砂土、灰尘污染的地方。钢板上如有砂土、灰尘积存 的话,可能损伤钢板表面的锌层或涂膜。此外,砂土、灰尘积存 时不容易干燥,将成为产生白锈的原因。 (7)考虑到防止危险,以及防止产品发生变形,损伤等问题,尽量避 免堆放太高。 (8)尽量缩短库存期。 (9)要严守厂家在产品上贴附之卷标上的注意事项。 5.3 摩擦凿痕(Gouge) 摩擦凿痕在冷轧,热轧钢品有时称为鸡爪痕,系钢片与钢片或钢卷 两层之间有一相对运动而产生之滑擦造成之缺陷。制造厂商生产时,运 输途中之振动或用户解卷使用时均有机会产生。 因此在生产收卷时须盘 卷及打包紧固,而运输途中亦必须设法使钢卷或钢片不反复受到振动。 而用户使用时亦尽量避免产生造成滑差之机会。 通常在镀锌钢板之凿痕为黑色之斑点, 除外观上之问题外并不防碍 使用。 5.4 摩擦斑点(黑斑点) 不只限于平板,在刚刚运到的卷板制品上,也往往可以发现间隔一 定的黑色污迹状附着物。有时用石油精、酒精等溶剂也擦不掉,如果包 装没有问题时, 也许可能想这种污脏物是由于厂家的精加工程序发生的 缺陷所造成。不过,事实并不是这样。一般被称为摩擦斑点的黑斑点, 是由于运输途中的振动,镀锌钢板发生相互摩擦所造成。这些斑点,除 了外观上的问题以外,并不妨碍使用。 摩擦斑点是怎样发生的呢 由于在运输途中或大或小会有振动, 这时制品因自重和其它荷载而 要引起变形,钢卷的应力要使这一变形恢复原状,认为这种变形与恢复 常在反复进行。振动大的话,变形量增大,各层板的举动不同, 会在板与板之间发生滑动。这种滑动长时间反复,在镀面上扩大极微 细的凹凸时,就会造成这种被称为摩擦斑点(黑斑点)的黑色东西。为 防止发生这种斑点,特别在运输途中必须设法使钢卷(板)及平板不反 覆受到振动,或使用橡胶垫做后冲作用,以减少振动影响钢卷。 43

6.如何选用镀制钢品
6.1 镀锌钢板 钢锌钢板之选用可做下列 5 项决定: 1.镀锌量 2.镀锌层型态(合金化或非合金化) 3.锌层表面精整(锌花状态) 4.底材(原板)材质 5.其它(镀锌后表面处理) 6.1.1 镀锌量(与符号) 镀锌量可依使用环境及加工程度加以选择。 (1)室内-JIS Z27 或 ASTM G9O 以下即可 (2)郊区-Z27 或 G9O 以上,或 Z20 再加上涂装 (3)市区或工业地区-因有 SO2 形成 SO3 再形成硫酸(H2SO4),故需使 用 Z27 或 G90 加上适当涂料涂装。 (4)沿海地区-因有盐份(氯化物)易形成 ZnCl2, 而使用 Z27 或 G90 以 上加上适当涂料涂装。 (5)冲压或深冲用途-需使用 Z27 或 G90 以下之镀层,以避免锌层于 冲压时剥落。 6.1.2 镀锌层型态(合金化或非合金化) 合金化处理之镀锌层约含 7~12%的铁呈现均匀灰黑色粗糙无锌花 表面, 除产生较佳之涂装附着性及改良点焊与缝焊(Seam Welding)性外, 其合金层之硬度较纯锌层高, 故其耐磨性较佳, 但也造成其成形性较差。 由以上之特性比较可以选择适当之型态, 如扣锁成形(Lock Forming) 用途需选用非合金化镀层。 若用途仅为一般之成形但要求涂装性则选用 合金化者。 6.1.3 锌层表面精整(Surface Finish of Coating) 表面精整可分四类: (1)一般锌花:用于一般用途,如风管(Ducting),渠管((Culvert),屋 顶浪板(Corrugated Roofing)。 (2)细小锌花:用于高表面外观要求之薄涂装用途。 (3)超平滑表面:细小锌花再实施调质轧延(Skin-Pass)使表面粗度 更均匀,适用于比细小锌花更要求表面外观之用途。 44

(4)合金化镀层:如第 3.1 节所述之原则选用。 6.1.4 底材(原板)材质 可依用途区分为成形用与结构用镀锌钢板两大类。 (1)成形用 一般国际通用规格将成形用镀锌钢板区分为下列数种,可做成 形加工程度加以选择适当品级。如 3.6.1 节。 一般用质量(Commercial Quality,CQ) 扣锁成形用质量(Lock Forming Quality,LFQ) 冲压用质量(Drawing Quality, DQ) 深冲用质量(Deep Drawing Quality,DDQ 或称 Drawing Quality Special Killed, DQSK) (2)结构用 一般国际用规格将结构用镀锌钢板以底材之抗拉强度 (TensileStrength)之大小分为 30 公斤级(即 CQ 级)、35 公斤、 40 公斤、45 公斤、50 公斤、55 公斤及全硬板等七级可依用途 及厚度之需要选择强度等级。如 3.6.2 节。 6.1.5 其它(表面处理) 若考虑会长期储存镀锌钢板,或储存场所日夜温差大者,可选择上 油或铬酸处理以防止白锈之形成。 但若用途为涂漆则可选择上磷酸盐处理除可防止白锈外, 亦可促进 涂装之附着性。 6.2 彩涂钢板 彩涂钢板之选用可做下列几项进行选用。 (1)底漆种类与膜厚 (2)面漆种类与膜厚 (3)背面漆之种类与膜厚 (4)面漆与背面漆之颜色 (5)底材之强度、镀锌且与表面精整 (6)光泽度 6.2.1 底漆种类与膜厚 底漆一般使用环氧树脂(Epoxy)或聚酯树脂(Polyester)等两类。 一 般制造厂家依订单之用途、使用场所、加工程度与面漆之搭配性选择适 45

用底漆与膜厚。 (1)环氧树脂: 环氧系树脂涂料对金属材质之附着性很好、且涂膜之柔韧性与 耐化学药品性优,一般配合铬酸系或锌粉颜料作防蚀底漆,也 因其良好之防蚀能力,也可应用于背面涂料,藉以保护钢板因 内部结露所产生之腐蚀,但由于环氟树脂之环氧基与苯环基对 耐紫外线并不稳定,于高紫外线照射下,易产生黄变与粉化现 象,因此很少用于面漆。一般环氧系树脂涂料,可配合 PVF,PE,SMP,等面漆涂料使用。其膜厚一般均以 5mm 为基准。 (2)聚酯树脂底漆 于建筑用钢板采用两涂两烤涂装,为使产品有更好之成型加工 性,于涂装时需考虑上层面漆与下层底漆间之层间附着性,因 此于 Polyester 系面漆涂装时,其底漆可选用 Epoxy 底漆或以 Polyester 树脂配合铬酸系颜料之底漆,以 PE 底漆配合 PE 面 漆于加工性会比 Epoxy 底漆配合 PE 面漆好,但 PE 之耐化学药 品性则比不上 Epoxy 涂料,因此于选用何种底漆时,需同时考 虑使用之环境,并决定钢板之种类。 PE 系底漆大部分均使用于防蚀性比较好之底材钢板,如镀锌钢 板和镀铝钢板和铝板等。 6.2.2 面漆种类与膜厚 对于面漆虽然各油漆制造商会依其需要有其特殊配方, 但一般将其 划分: (1)聚酯树脂系(Polyester,PE) (2)硅改性聚酯树脂系(Silicone Modified Polyester SMP) (3)聚氯乙烯可塑溶胶涂料(Polyvinyl Chloride,PVC Plastisol) (4)聚氯乙烯涂料(PVC Organosol) (5)聚二氟乙烯涂料(Polyvinylidene Fluohde,PVDF) (6)PVC 或 PVF 贴皮(PVC or PVF Laminates) 以下针对各涂料之特性及用途加以说明 (1)聚酯树脂面漆(PE,Polyester Topcoat) PE 涂料对于材质有良好之附着性,涂装钢板易于加工成型,价廉 且产品多,于色泽与光泽性要求之选择性大,依分子量大小,可 46

制造高固形份化合物或高分子量化合物,于一般环境直接曝露 下,其防蚀年限可长达 7—8 年,但于工业环境或污染严重之地 区,其使用寿命会相对降低,但 Polyester 涂料对耐阳光性与涂 膜耐粉化性,并不理想,因此 PE 涂料之使用仍需受到若些限制, 一般用于空气污染不严重之地区,或需多次成型加工之产品。 (2)硅改性聚酯树脂面漆(SMP,Silicone Mobified Polyester) 由于 Polyester 含有活性基-OH/-COOH,极易和其它高分子化物反 应,为改良 PE 之耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性优 的 Silicone 树脂作变性反应, PE 之变性比可于 5%—50%之间, 和 SMP 提供钢板更好之持久性,其防蚀年限可长达 lO-12 年,当然 其价格也比较 PE 为高,但因 Silicone 树脂对材质之附着性和加 工成型性并不理想,因此 SMP 涂装钢板并不适于需多次成型加工 之产品,大部分仅用于建物之屋顶及外墙,或改良 PE 之化合物 结构,提高室外耐候性。目前厂商供应之 SMP 涂料,Silicone 之 比例约于 17-30%之间 (3)特殊聚酯树脂(Special Modified Polyster) 对于 PE 与 SMP 于彩涂钢板之缺点,以特殊树脂—聚异晴酸基或 聚醯铵基等原料配合高分子量 PE 树脂变性反应, 此类 PE Special 涂料,提供彩涂钢板更长的防蚀年限,且依产品用途,提供更广 泛之特性,于一般环境之下可达 15 年,且对于色泽保持性与光 泽性之选择更广,产品更具竞争力,但价位也相对提高。另于 PE SPECIAL 之产品特性,为只有耐磨损性、耐化学药品性、耐污染 性、耐热性等,因此于家用产品装配工业,如洗衣机内槽、冷冻 柜、音响外壳等,可选用此类涂料。 (4)PVC Plastisol PVC 树脂有很好之耐水性和耐化学药品性,但和一般有机溶剂之 兼容性不佳,因此于加工过程,必须混合高沸点之可塑剂— Plasticizer,利用加热,使 PVC 粒子能和可塑剂成均匀之液体, 因大部份之组成均为不挥发物,因此固形份一般介于 90-98%之 间,仅含少量挥发溶剂,一般以高固形份涂装,其涂装厚度于 l00-30Oum 之间,能提供平滑的 PVC 涂膜或轻压花处理作压

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花涂膜;由于 PVC 涂膜为热可塑性树脂,具有高膜厚,能提供钢 板良好之磨损性和加工成型性,可减低加工与搬运过程中钢板表 面之刮损,且 PVC 涂料其涂膜具有极佳之而化学药品性,耐盐水 性,耐瓦斯性等特殊性能,因此一般均用于腐蚀状况特别严重之 海岸地区或化学工业区与铝电解工场、镀锌工场等,于家庭室内 装璜可提供 PVC 耐火板。由于高膜厚之保护下,于海岸地区其防 蚀年限可达 15-20 年, 目前于欧洲地区使用上比较广泛;虽然 PVC 于成本上较 PVF 为低, 但因 PVC 涂料对于耐阳光之照射并不理想, 因此于商业大楼外墙之使用仍不及 PVF 普遍。请参阅第 50 页之 参考栏。 PVC 之耐热性较弱,在 70℃长期使用要特别注意,间歇性高温勿 超迫 80℃。当作屋顶使用时,受强日光直接照射面者尽量选用淡 色系列颜色。PVC 彩涂钢板在加工组装时须特别注意切边或冲孔 部位之保证,须以封口剂(Sealant)涂封,以避免日久使用后, PVC 涂层之起泡剥离。一般以硅质橡胶封口剂(Neutral Cure Silicone Rubber Sealant)涂封。 (5)PVDF 由于 PVDF 之化学键与化学键间,有很强之键结力,因此涂料具 有非常好的防蚀性和色泽保持性,于建筑工业用彩涂钢板涂料 中,是属于最高级之产品,且分子且大又为直键型结构,因此除 耐化学药品性之外,于机械性能、耐紫外线和耐热性能极优。于 一般环境下,其防蚀年限可持某达 20—25 年之久;但因 PVDF 之 加工不易,且成本高,相对彩涂钢板之价位也提高,一般也仅用 于大楼建筑、别墅、医院等商业大楼,或提供于高腐蚀环境下之 建物内外板使用。PVDF 不仅提供长期性的保护面板,同时也提供 多样化的色彩和特殊金属粉涂装,供作装饰面板。一般为降低成 本,均配合热可塑性压克力树脂反应,混合比例依市场要求特性 而定,一般 PVDF 之比例于 50—70%间。请参阅第 50 页之参考栏。 (6)PVC 或 PVF 贴皮 于钢板上利用皮膜粘贴机于表层粘贴 PVC 或 PVF 皮膜,因 PVC 或 PVF 皮膜于制造过程已经过特殊处理,因此于皮膜之加工性,耐

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化学药品性、耐污染性、耐蚀性及室外耐侯性等均比一般 PVC 或 PVDF 漆膜为优, 且减少于涂装机涂装过程中产生之色泽不均和厚 度不均匀及架桥不完全之缺点,以 PVC 或 PVF 皮膜粘贴之底材钢 板一般以铝板或镀锌板为多,其防蚀年限可长达 25—30 年间, 于彩涂钢板中皮膜粘贴钢板为最高级之产品,当然其价位也是相 当高。为了要求高质量,于粘贴皮膜所使用之粘着剂也需有极佳 之施工作业性和持久性,否则会因粘着剂之老化而影响质量。 PVC 贴皮钢板在加工组装时切边与冲孔部位之保护与 PVC 彩涂钢 板相同。参见 6.2.2(4)节。 (7)钢卷用涂料性能比较表 钢卷彩涂用涂料性能做美国钢卷涂装者协会(NCCA,National Coil Coater Association)之第 V-l 号技术会报中之资料整理于 表 6.1,敬供参考。 (8)涂膜种类与用途对照表 涂膜种类与用途对照表如表 6.2 所示。 6.2.3 背面漆的种类与膜厚 (1)背面漆(Backcoat)又称 Service Coat,主要之目的不在于耐蚀 性之考虑,而在于使钢板之背面美观。其膜厚一般在 5u~l2u,使用一 涂一烤之方式作业,因此期望它具有良好之耐蚀性系错误之想法。但若 使用之底材系含镀锌量适合于建筑外板之镀锌钢板则在正常使用情况 下亦不会轻易生锈。此类背面漆称为薄涂背面漆。 另外若准备在背面粘贴隔热材料, 则可在订货时告知制造厂家, 厂家亦可供应粘着性良好之树脂涂料作薄涂背面漆。 薄涂背面漆一般使 用环氧树脂或聚酯树脂系两种,而颜色之选择亦不若面漆之颜色多。一 般在粘贴隔热材料时,以环氧树脂之粘贴较佳。 (2)另一方面,在海岸地区、重工业地区、化学工业区等腐蚀严重 之环境下,或日夜冷暖气温差较大,可能结露之场所,薄涂背面漆不易 提供足够保护。此时使用与表面相同之两涂两烤方式,实施底漆与面漆 装并分别烘烤之作业,以达保护之目的。 两涂两烤之背面漆的树脂涂料与膜厚与面漆相同,颜色亦可做 多样之选择。

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6.2.4 面漆与背面漆之颜色 除可依厂商之标准颜色选用外, 亦可依用户自己喜爱之颜色与厂商 协商生产,但如选用厂家之标准颜色时,订购前置期(Lead time)可缩 短,将来维修时亦较另在市面上找到颜色相近之彩涂板。 6.2.5 底材(原板)之强度与表面精整 依使用之用途(外露或内部、室内或室外)及使用环境选择适当原 板,其原则与镀锌钢板相同,请参考 6.1 节 6.2.6 光泽度 光泽度一般均以 60°之反射角来测量,单位以□*%表示,□内之数 值愈高表示光泽度高(愈亮)。 国人一般喜爱高光泽且近来有愈来愈亮之 趋势(≧85%)与欧美国家不同(25±5%)。高光泽彩涂钢板在使用上有一 些值得讨论之处。 (1)高光泽表面刺眼,白天对阳光之反射率强易造成公害。 (2)高光泽表面易滑,在屋顶施工时,亦造成人员滑跤,滑落之危险. (3)高光泽钢板在阳光之照射下,光泽易降低,若需维修时,新旧 钢板之间极易分辨,造成外观不良。 (4)背面漆若是高光泽则晚上屋内点灯后一块一块之光晕易造成人 员视觉疲劳。 故高光泽之产品除非必要,否则以中光泽(55±%)或低光泽(25±5%) 之光泽度较佳。
参考:MiniTop 及 Kynar 500 1﹒MiniTop 1.lMiniTop 即 PVC 彩涂压花钢板,日本称为盐化钢板,MiniTop 应是 VinyTop 之谐音。VinyTop 系日本东洋钢板公司之商标各称,因进口量大,放在市面上 通称压花钢板为 MiniTop,亦有人称为树脂钢板。 1.2 通常压花钢板作为屋顶墙板时二面均采 PVC 涂装外露面 150~250μ m 并予 压花,而背 80~15Oμ m 不压花。而用于室内装璜或冷冻柜者则仅外露面 PVC 压 花即可,其背面一般均用环氧树脂涂料。 2.Kynar 500 Kynar 500 系美国 Pennwalt 公司于 1963 年研制成功之 PVDF 树脂之注册商标。 一般室外用 Kynar 500 含量在 70%,室内用则在 50%。Penmwalt 公司位于肯塔 基州之 Calvert 工场于 1989 年被法国 ATOCHEM 公司合并,仍使用 Kynar 500 之 商标,而另一位于纽泽西之 Therofare 工场则于 1990 年 10 月被意大利之 Monterdison 公司在美子公司 Ausimont 合并,改用 HYLAR 5000 之商标。

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表 6.1 钢卷用涂料性能比较表
一 涂覆种类 、 氨 基 醇 酸 树 脂 性质与效益 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
涂装难易

1 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 最低硬化温度(℃) 170 205 170 150 175 175 205 205 220 230 230 230 150 205 耐过度烘烤性 3 1 3 3 3 3 3 3 1 1 1 2 NA NA 热可塑性 N N Y Y Y Y N N N N Y Y Y Y 热硬化性 Y Y N N N N Y Y Y Y N N N N 耐溶剂性(芳香族) 2 1 3 4 3 3 1 1 2 1 1 1 1 3 耐溶剂性(脂肪族) 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 耐药品性(酸碱) 3 2 3 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 耐蚀性(工业环境) 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 屋外耐候性(有色涂膜) 2 2 3 2 2 2 4 4 2 1 1 1 1 2 屋外耐候性(透明涂膜) 3 3 3 3 3 3 4 4 2 2 1 1 1 4 耐退色性 2 2 3 3 2 2 4 4 2 1 1 1 1 2 单位面积涂装价格 L M M MH L L H MH M H VH VH VH H 涂膜硬度 2 1 2 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2 2 涂膜附着性 2 1 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 1 涂膜屈曲性 3 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 高温下色泽保持性 2 2 2 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 3 耐磨擦性 2 2 2 2 3 3 1 2 1 2 3 3 1 2 光泽度(60?) 1 1 2 2 3 4 1 2 1 1 4 4 4 4 长期加工性 4 1 2 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 1 压花性(和金属) 4 2 3 1 1 1 4 3 3 3 1 1 1 1 压花性(涂层) NA NA NA NA NA 1 NA NA NA NA NA NA 1※ 1※ 2 2 2 2 2 2 2 金属耐磨耗性 3 3 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 钢卷抗压性 3 1 2 2 2 2 2 2 2 耐磨耗性 3 1 1 1 1 1 1 耐污染性 3 2 3 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 耐 耐盐水喷雾性 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 耐湿性 2 耐油脂性 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1
平均硬化速度(60 秒) 备注 1 .N:非(NO) Y:是(YES),NA:不适用(Not Applicable) 2. 1:优, 2:良, 3:普通 4:差 3. L:0.65 以下, M:0.65?0.85, MH:0.85?1.10 H:1.10?2.50, VH:2.20 以上 4. ※表适用于厚度 150μ m 以上皮膜

(Amine Alkyd)

二 、 聚 酯 树 脂

(Polyester)

三 、 乙 烯 醇 酸 树 脂

(Vinyl Alkyd)

四 、 溶 液 型 乙 烯 树 脂

(Solution-type Vinyl)

五 、 聚 氯 乙 烯 树 脂

(PVC organosol)

六 、 聚 氯 乙 烯 可 塑 溶 胶 树 脂

(PVC Plastisol)

七 、 直 链 环 氧 树 脂

(straight Epoxy)

八 、 环 氧 聚 酯 树 脂

(Epoxy Epoxy)

九 、 热 硬 化 压 克 力 树 脂

(Heat Setting Acrylic)

十 、 硅 改 性 聚 酯 树 脂

(Silicone polyester)

十 一 、 聚 氯 乙 烯 树 脂

(Polyvinyl Flouride)

十 二 、 聚 二 氯 乙 烯 树 脂

(Polyvinyllidene Flouride)

十 三 、 聚 氯 乙 烯 贴 皮

(Polyvinyl Flouride Laminate)

十 四 、 聚 氯 乙 烯 贴 皮

(Polyvinyl Chloride Laminate)

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分 类 用 建物外墙,侧边,天花板 PE S.H.P PVF-Liquid PVF-Film 极佳之成型性及耐蚀性,长期曝露于室外耐粉化及色泽保持性 PVF 粘贴薄层,极佳型性及耐蚀性和耐污染性,长期曝露于室外,耐 粉化及色泽保持性 硬度高,耐污染和磨损,有良好之成型性,和耐工业环境之腐蚀性。 涂膜可压花,触感佳,易成型,于高腐蚀环境下之耐蚀性佳。 触感佳,色泽均匀,易成型加工,于高腐蚀环境下之耐蚀性佳。 触感佳,成型性优,耐化学药品性,耐清洁剂,极佳耐蚀性。 成型优,高硬度,耐磨损和耐污染性极佳。 高光泽,高硬度,耐磨损和耐蚀性。 加工性佳,面涂面触感佳,耐磨损和耐污染性极佳。 加工成型性优,可提供耐高热之耐热板。 耐水,蒸气,油,油脂,油烟之污染,耐清洁剂及耐防蚀。 光泽佳,高硬度,易加工。 涂膜硬度佳,良好之耐蚀性及色泽保持性 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,外墙,侧边 成型性优,耐蚀性,价廉,普遍化 途 涂 膜 种 类 要 求 特 性

建筑用 建物屋顶,外墙,侧边 PUR/PA PVC-Liquid PVC-Film PUR/PE PUR/PE PE PE .PE PTFE PE 建物屋顶,外墙,侧边 建物屋顶,侧边,屋顶 洗衣机,冷冻柜等外壳 钢卷门,百叶窗等 建筑内墙,天花板,白板 音响,家电等外壳 烘箱],加热器等外壳 锅盖排油机等厨房用具 装饰板,日光灯

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备注:1.PE:聚酯树脂(Polyester)涂装 2.SMP:硅质强化聚酯树脂(Silicone-Modified Polyester) 3.PVF-Liguid:聚二氟乙烯树脂涂装(Polyinylidene Flouride) 4. PVF-Film:聚氟乙烯薄膜贴皮( Polyvinyl Flouride) 5.PUR/PA:聚氨酯树脂(Polyurethane )/聚醯胺(Polymide) 6.PVC-Liquid:聚氯乙烯可塑溶胶涂装(Polyvinyl Chloride) 7.PVC-Film:聚氯乙烯薄膜贴皮 8.PTFE:聚四氟乙烯涂料(Polytetrafluorethylene)

装配业

7.加工及利用
镀锌钢板及彩涂钢板必须配合用途对之进行剪断、 弯曲或成形等之 各种加工。加工的时候,由于镀锌钢板的表面被锌层覆盖,而彩涂钢板 被锌和有机涂膜覆盖,因此与冷轧钢板或热轧钢板等之加工相比,有些 地方需要特别注意。 7.1 剪断加工 镀锌钢板及彩涂钢板要接受剪切、 下料、 穿孔和切边等的剪断加工, 影响剪断加工的因素有: (1)材料的机械性能 (2)刀具的形状及间隙 (3)材料的支撑条件 (4)工具面的摩擦及润滑 (5)加工速度和温度 等等,在这方面的适当条件,一般来说,与冷轧钢板热轧钢板的剪 断加工条件是一样的。 不过, 在进行剪断加工时, 特别要注意以下三点: 7.1.1 尽量使切断面的毛边短小 切断面的毛边大的话,重叠已加工的钢板,或在其它板面上滑动的 过程中,会将其它板面刮伤,或者使涂膜脱落,这样会造成外观不良或 耐久性等问题。 特别是如果用电动圆锯或切割研磨机等进行加工的话, 毛边容易增 大,因此有必要在切割后除去毛边。 7.l.2 消除剪断时的切屑和金属粉 使用板料切断机,电动圆锯和切割研磨机等工具时,切屑以及金属 粉等会附着在钢板面上, 如果不将这些东西消除掉就把钢板堆放起来的 话,钢板表面会出现伤痕,或为外观不良或生锈的原因。因此需要迅速 消除切屑和金属粉。 7.1.3 润滑油的选择 使用一般的刀具来进行剪断加工时,随着剪断次数的增加,刀刃也 会受到磨损。 再用被磨损的刀具剪断钢板的话, 就会使切割面变得粗糙, 并且加大毛边,严重时甚至会造成龟裂。为了减轻刀具的磨损,延长使 用寿命,需要使用润滑油。

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剪切镀锌钢板时, 也同样可以使用通常剪切冷轧钢板和热轧钢板时 所使用的润滑剂。但在彩涂板和可塑溶胶涂料彩涂及贴皮钢板上,不能 使用会使涂膜以及贴皮发生膨胀,溶化和变色的润滑剂。关于它的选择 最好是明确说明加工条件和用途,与制造厂家进行商讨。 7.2 弯曲加工及辊轮成形 在钢板弯曲加工方面,大致可分为曲率较小,成尖锐形的弯折式弯 曲加工,以及曲率较大,成圆筒形的圆形弯曲加工。弯曲方法,一般是 型板弯曲(使用压力机或弯板机),折叠弯曲(使用切线弯板机),以及辊 轮弯出(使用辊轮成形机)等。 7.2.1 弯曲加工 图 7.1 是表示弯曲加工。

冲床 冲模 (a)v 形弯曲 垫片 冲 模 弯曲盘

上压板装置 下压板装置

(b)U 形弯曲 图 7.1 弯曲加工例

(c)折叠

弯曲加工部通常呈直线状,经过这些弯曲加工,钢板全部成为带有 小曲率的圆筒状的弯曲部形状。钢板的弯曲外侧发生延伸,内侧发生压 缩。经过加工后所造成的钢板的翘曲、弯曲部内部的变型、板厚的变化 以及弹性变形恢复情况, 大致与冷轧钢板的弯曲加工后的以上各个方面 呈现相同的倾向。 但是由于镀锌钢板或彩涂钢板的表面存在镀锌层以及 有机被覆层,因此在进行加工时,必须注意以下五点。 (1)要去掉冲膜、冲床、上压板和弯曲盘等的伤痕、污染与锈。 这些工具经过长期使用或者使用方法不适当, 如果与钢板相接触 的表面上附着锈和尘埃时, 就会对钢板表面造成伤痕或是在涂膜 以及贴皮面上留下刮痕而造成外观不良以及耐久性的劣化。 又在 冲模的肩部等处,有时发生冲模与板面的滑动现象,而在板面上 留下擦痕和刮痕。冷轧钢板和热轧钢板经过加工后,多数都会进 行涂漆,轻度的擦痕就会被涂膜遮盖,能弥补外观的不良。但是 54

镀锌钢板一般是不再进行涂漆就使用的, 因此特别需要充分注意 不要留下伤痕。 (2)弯曲部外侧的细小裂纹 由于钢板经过弯曲加工后,在弯曲的外侧会有所延伸,因此拉力 作用于表面的镀锌层以及涂膜等上面,造成细小的裂纹。对于热 浸镀锌钢板,彩涂钢板,在 JIS 规格中有不使弯曲外侧表面出现 镀层和涂膜的剥离,以及不使材料发生龟裂及断裂的弯曲内侧间 距的规定。经过弯曲加工时出现的细小裂纹,是由于涂膜下之锌 的细小裂纹造成的。不过在实际使用中,并不会特别成为问题。 然而,在进行特别严格的加工时,有必要考虑选择屈曲性良好 的特殊涂料,或者使加工部位的曲率尽量弄大等问题。 (3)冲床与冲模的间隙 在进行附有有机涂膜的彩涂钢板的弯曲加工时,在设定冲床和 冲模的间隙时需要考虑涂膜的厚度。 (4)低温时的加工 彩涂钢板和可塑溶胶涂料彩涂钢板的涂膜, 一般具有以 5~6℃为 界限,温度低于它就会发生脆化。在进行弯曲加工时,涂膜有发 生裂痕,破碎及剥离等的可能,因此希望在低温环境下加工时, 要进行加温。特别是可塑溶胶涂料彩涂钢板的加工,容易受温度 的影响,必须避免低温加工。 (5)润滑油的选择 请参照剪断加工项目(7.1 节)。 7.2.2 圆形弯曲加工 系曲率较大的圆状的加工,用于炉子或烟囟等的加工。 一般的热浸镀锌钢板及彩涂钢板的原板使用低碳钢, 在制造过程中 刚受到热处理之后,具有特高的降伏点。在这种状态下进行圆筒加工的 话,就会往圆筒的纵向上发生条状的折痕(Fluting),无法进行成漂亮 的圆筒。若用钢板整平机等,对这种材料反复进行弯曲加工的话,会降 低降伏点,即使进行圆筒加工,也不会发生折痕。所以,在必须进行这 种圆筒加工时,必须先对钢板施加超过降伏点的应变加工处理,降低降 伏点。希望在订货时写明是用为圆筒加工材料。

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但是,由于这种赋予应变的材料,经过几个月后,因自然时效 (Natural Aging)降伏点会逐渐上升而发生折痕问题,因此钢品自厂家 出厂后,需要尽可能赶快加工完毕,或是在用户的地方加工之前,同钢 板整平机再次进行加工。(抑制这种时效硬化现象的非时效性材料,作 为深冲加工用材料,须对材质进行特别设计。这样价格要有所提高,因 此不适于用在一般物品或建筑材料上。) 其它的加工方面的注意事项与弯曲加工时相同。 7.2.3 辊轮成形 辊轮成形是将被加工的材料连续通过几组串行排列的成形辊轮, 自 平板顺次加工成所需要的断面形状的塑性加工法。在加工形态上,可以 说是属于弯曲加工。 这种加工方法适合于大量生产建筑材料用板等的长尺寸断面材料, 多用于镀制钢板的加工。 与辊轮成形法有特别关系的材料的机械性能是:?降伏应力?降伏 点应变?加工硬化指数?兰克福特值?杨氏系数等。在多作为建筑物外 板用的宽幅钢材方面, 小隆起、 折痕、 边缘应变痕等成为质量上的问题。 一般来说,软质材料(降伏点以及降伏应变小)容易招致形状不良,而具 有降伏伸长性质的材料, 因为降伏应变集中在弯曲部而有容易发生小隆 起的倾向,所以必须慎重地选择原料的材质。 在断面形状上, 肋条与肋条之间的间距大, 或者平坦部分宽度大的, 都容易发生小隆起, 因此有关长尺寸成形用的原料, 关于成形断面形状, 轮辊的配列、辊轮驱动方式以及剪断机的设置等,须考虑所欲生产之制 品状况的各种条件及对钢种的材料性质须加研究。希望订购原料时,事 先与原料厂家慎重进行研究。这时,如果提供可以调查现用钢材的机械 性能和原料性质的样品钢板等的话,对原料的质量设计会有很大的帮 助。 在进行以镀锌钢板与彩涂钢板为原料的辊轧成形加工时, 特别要注 意以下的几点:

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关于成形轧辊的伤痕,污染和锈,弯曲加工部分的细小裂纹,低温 时的加工等,和弯曲加工时的各项相同。关于润滑油请参照剪断加工项 目。 辊轮的材质及表面: 辊轮表面特别是与钢板强烈接触的部分长期使 用之后,会逐渐磨损。如果辊轮等的材质属于软质的话,就会磨损成细 小的擦伤状的痕迹。这样的表面状态对于镀锌钢板,特别是彩涂钢板的 表面,容易带来擦伤,是一种极其不理想的状态。为防止出现这样的情 况, 希望用硬质材料来制造辊轮(例如, 使用洋火辊轮, 模具钢等)此外, 在辊轮表面镀以硬质铬,也是一种有效的方法。 参考:彩涂钢板的保护膜 特别在重视防止钢板表面发生伤痕时, 可以预先在板的表面贴上 PE 或 PVC 之保护膜。在通常的辊轮成形等方面,即便贴着这种保护膜, 也可以进行成形加工。又在屋顶和墙壁等处施工时,可以有效地防止施 工过程中的碰伤,这种保护膜在施工后可以简单地取掉。此保护膜在施 工后短期内必须去除,或内储超过一段长时间亦然,否则很难去除。 7.3 冲压加工 7.3.1 钢板的冲压加工,是自比较单纯的圆筒形深冲加工到汽车车身外 板那样的复杂形状的深冲加工为止,可以广泛利用的加工技术。镀制钢 板也可自简单的碟状物起,到汽车车身外板那样的超高级品为止,加以 利用。关于热浸镀锌钢板,JIS 标准作为冲压用规定有 3 种。但这种规 定的材质并不可能完全适用于全部的冲压加工和深冲加工。因此,各厂 家就按照客户的需求,进行能够满足冲压加工的程度、表面精整、强度 等之最合适的材料质量条件之钢板的成分,热处理条件、和镀面控制等 的质量设计,正确严密地进行质量管理,提供最合适的原料。此外,关 于厂家发货到用户后,因时效而发生的材料性质劣化问题,以及到冲压 加工后的涂漆为止的后处理性等,也需要充分进行研究。在订购这些冲 压加工用材料时需要充分、慎重地加以考虑。 7.3.2 用镀锌钢板等进行冲压加工时,根据商品的目的、用途可用以下 三种方法,选择材料。 (1)不必对镀锌钢板进行后涂漆,原样进行冲压加工。 (2)以镀锌钢板为底板,冲压加工之后,进行涂漆,制成商品。 57

(3)用彩涂钢板等进行冲压加工,制成商品。 由于材料的不同,冲压加工的方法和应注意的地方也有所不同。但 其共同之点是在制造金属模之前,关于形状、尺寸、质量标准、目的和 用途等,要与厂商讨论,选定适当的材料,或者根据情况,订购特别规 格的材料。 7.3.2 各种材料各自需要注意之事项如下: (1)表面的伤痕、污染 特别是对于彩涂钢板的冲压加工,须将金属模的表面弄得平滑, 视情况, 也可以采取在钢板上贴上保护膜(参照 7.2.3 节)之参考 等的对策。 (2)润滑剂 在 7.3.2 节的(1).(2)两项,通常使用的冲压机油就可以了,但是 在第(3)项需要使用乳状润滑剂。 (3)涂膜的选择 特别是彩涂钢板时,经过冲压加工后,虽然能够完成形状但在棱 角及卷边部分等处的涂膜上, 有时会出现裂纹, 对质量产生影响, 因此涂膜的选择也是重要的涂膜因素,希望事先与钢板厂家商 谈。 7.4 分条加工 镀锌钢卷,除了原样(宽幅)加工使用之外,还有很多场合是根据要 加工的制品的需要实施分条来使用。例如,雨水槽、天花板横梁、百叶 窗板、C.Z型钢等。另外,音响设备的机壳也可使用分条钢卷进行连 续冲压加工。 在进行分条加工时,必须特别注意的是,发生弯曲的问题。 钢卷即使看上去是笔直的,但也有的稍微有些弧形(横弯)。分条钢 卷产生弯曲的原因,是各色各样的,其中之一是由于分条之前,钢卷的 形状不良而引起。例如在延伸倾向较大的钢卷中央,进行分条的话,那 一部分的长度就要比较长,分条钢卷因而发生弧形。即使分条钢卷本自 身没有弧形的问题,进行辊轮成形时,产品也有时会发生弧形。这是由 于如下图所示,进行分条之前,钢卷中央部较厚,将其进行分条后,分 条钢卷横向的板厚就不均匀。再对此进行辊轮成形加工的话,辊轮压下 发生差异,均可能使产品发生弧形。 58

特别需要严格控制弧形的时候,必须使用形状良好的钢卷,或是在分条 的数目上下一番功夫,以防止弧形。 为能获得形状良好的钢卷或是弯曲较小的钢卷, 要在订货时加以指 定,并且与发货商进行商讨成为关键的事情。

参考:弧形(横弯) 所谓弧形(横弯)是指侧缘与直线之间的偏差而言, 测量方法以直尺 靠近边缘,测量弯曲深度。 下面系 JIS 标准规定的弧形度(横弯值)供参考。 弧形的最大值(使用热轧原板时)
单位? 长 宽 度 未满 630 630 以上 未满 1000 1000 以上 度 未满 2500 5 4 3 钢 板 钢 卷

2500 以上未 4000 以上 满 4000 8 6 5 12 10 8

任意长度 每 2000 为 5

弧形的最大值(使用冷轧原板时)
单位? 长 宽 度 630 未满 630 以上 度 钢 未满 2000 4 2 板 2000 以上 钢 卷

任意长度 每 2000 为 4 任意长度 每 2000 为 2

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7.5 接合 7.5.1 机械接合 (1)咬口接合 在薄板的接合法中,这种咬口接合法的利用范围很广,特别在建 筑用板加工时,0.6 ?左右以下的板,可以说几乎全部是采用这 种方法。有时 l ?,l.2 ?,l.6 ?的板厚也采用这种方法。 它的好处是,接合时不需要其它零件或材料。依照加工法,也可 以保持水密性,如和锡焊以及密封材料并用时,也可能得到完全 水密。 不过,在强度方面有些不足,但如适当选定板厚和咬口的尺寸, 使用双重咬口的话,就可以加强强度。 到板厚 1.6mm 左右为止,大致可以利用机械加工进行咬口接合, 但一般手加工的咬口接合可能范围为到 0.6 ?左右为止。

单咬口 图 7.3 咬口接合例

双咬口

(2)铆钉接合、螺丝接合在难于咬口接合的部位,和板厚不适合咬口接 合,以及特别需要强度,或与其它材料配合使用时,常利用这样的 接合方法。在板和板的接合上,使用铆钉和螺丝时,板上必须有预 留孔。这个孔基本上是钻孔,但板的厚度薄的话,也有时也用冲孔。 这时,孔不能有毛边。又在栓螺丝时,利用孔的毛边方法,以及没 有预留孔而利用自攻螺丝的方法,不要用于薄板上。这是由于长时 间震动或其它因素,必定造成螺丝松动。

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参考:接合法和板厚的分类 各种接法对热浸镀锌钢板的适合性按板厚之不同,有所差异。一 般使用的接合法与板厚的关系,如下表所示。 各种接合法对热浸镀锌钢板的适合性
接 合 法 合适的板厚 气密性 对热浸镀锌钢 强 度 板的适合性 ○ ○ ○ △ △ △ ○ ○ △ △ ○ ○

咬 口 薄 △ △ 铆 接 薄.中.厚 × ○ 锡 焊 薄 ○ × 银 焊 中 ○ ○ 电 弧 焊 中.厚 ○ ○ 电 铆 焊 中.厚 × ○ 缝 焊 薄.中 ○ ○ 点 焊 薄.中.厚 × ○ 乙 炔 焊 中.厚 ○ ○ 其 它 气 体 焊 中.厚 ○ ○ 合 成 树 脂 粘 结 薄 ○ × 橡 胶 系 粘 结 薄 ○ × [注]薄:板厚 1.0 ?以下 ○最良 ○良 中:板厚 1.0 ?-1.6 ? △可 ×不可 厚:板厚 1.6 ?以上

标准的铆钉接合 图 7.4 铆钉接合,螺丝接合例

螺栓接合

自攻螺丝接合

铆钉和螺丝等的直径与板厚有所关联,一般在板厚 0.4~1.6 ?的 范围内,使用 3~9 ?的铆钉或螺丝。 孔与顶端、边缘之间的距离如需要强度时,至少要有孔径的三倍以 上。 双孔间距离, 要按板的形状和使用目的有所差异, 但最大也应在 15O ?左右。 安装时,多是根据所要板的布置来决定尺寸。但如用为覆盖材料, 需要充分考虑风压,并注意雨水等问题。 7.5.2 焊接 (1)电弧焊 涂药电焊时以使用熔融金属的流动性良好,作为能够获得质优 61

熔融金属的焊条,具有高碱度药皮的焊条比较适当。 由于电弧焊的焊接温度高,钢板会变形,因此需要充分注意钢板 的保持。 因为焊接部和热影响区的锌被氧化,所以焊后需进行防锈处理。 镀锌钢板的电弧焊时, 由于锌的氧化气体容易在焊接部内造成气 孔, 而且焊道不容易均匀, 因此在强度和外观方面容易发生问题。 并且为维护健康,还需要有排出气体的装置,所以希望在焊接之 前,将锌除去。 电弧点焊多利用于野外作业,可与点焊达成同样目的,但是焊后 必须进行防锈处理。 (2)电阻焊接 镀锌钢板的电阻焊接,与冷轧钢板相比,在点焊和缝焊上作业性 都容易恶化。这是由于表面的锌层柔软,导电性好,因而重叠的 钢板之间因电阻的发热,就会比冷轧钢板少。又通电初期时,熔 点低的锌层被熔化,板面接触面积(导电面积)扩大,电流密度降 低,因此需要增加电流且并缩小电极的接触面积。 而且,由于锌附着在电极尖端而容易使电极的导电性不稳定,因 此有必要时常清洁电极。 这种倾向随着锌的附着且增加而增大。 又经磷酸盐处理的镀锌钢 板以及经合金化处理的钢板,电阻大,因此焊接性可接近于冷轧 钢板。 a.点焊 把电极顶端直径缩小的话,能获得良好的结果。熔核的大小, 与冷轧钢板的焊接大致相同。强度也不太降低。 电极的形状是尖锥形比圆头形更能获得良好的结果。 请降低加压力。 由于被焊材料的形状,有时需要增大加压力,在这种情况下, 必须加大焊接电流。 请将焊接时间延长约 10~20%。 把焊接电流增大 30%时,可以获得良好的结果。

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b.缝焊(Seam Welding) 请增大焊接电流, 略微降低加压力, 将电极顶端宽度缩小 15%~ 20%。 关于通电方式, 间接通电方式比连续通电方式更好, 请留出 2~ 3 个循环的休息时间。 考虑到电极的清洁,电极的驱动以滚花齿轮方式,所获得的结 果良好。 请充分冷却电极。 需要时常清洁电极。 焊接后需要进行防锈处理。 点焊和缝焊的适当条件 表 7.1 是点焊,表 7.2 是缝焊的适当条件。 这是实验室的资料,在实际作业时,因有机械能力,必要强度的设 定, 被焊接材料的形状以及其它多种条件, 请以这个资料作为参考, 进行预备性的试验,再设定出适当的条件。 (3)乙炔气及其它气体的焊接 由于与电弧焊接同样,焊接温度高,板易变形,因此要充分注意 钢板的保持。 焊接部和热影响区的锌会被氧化,因此需要进行后防锈处理。又与 电弧焊接相比,热影响区的面积有所增大。 镀锌钢板的气体焊接,和电弧焊接相比,焊接部不易发生事故, 但作业性劣化。又由于产生很多气体,因此为维护健康,需要有排出气 体的装置。

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表 7.1 点焊(板厚 0.8mm)
单面附着量 g/㎡ 时间? 电流 KA 10 20 3 20 60 150 60 - 7?9 8?12 8?10 8?10 10?12 8?12 10?12 8?12 8 150?300 200?300 200?300 200?300 150?250 200?300 150?200 150?250 250 8.5?11.0 9.0?11.0 7.0?9.0 8.0?10.0 9.0?11.0 9.0?11.0 10.0?11.5 8.5?10.0 8.0 >400 >380 >360 >390 >430 >430 >440 >450 >430 加压力 ㎏ 前断抗拉 电极形状 强度㎏

镀 法

表面处理

电 镀 电 镀 电 镀 电 镀 热浸镀 热浸镀 热浸镀 热浸镀 薄钢板

铬酸处理 铬酸处理 磷 酸 盐 磷 酸 盐 铬酸处理 磷 酸 盐 铬酸处理 合 金 化 -

●本表所示的焊接状况 1.使用焊机的容量 2OOKVA(板厚 1.2mm.l.6mm) 35KVA(板厚 0.8Omm) 2.电极内部水冷用流量 15~201/min 3.电流是 RWMA 级,2Cr-Cu 合金 4.所有焊接材料的表里面都不能有油污 5.把两张平滑的板重叠起来,进行单点焊

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单面附着量 g/㎡ 10 20 3 20 60 60 150 - 200?300 200?400 300?500 300?500 200?300 300?450 200?300 350 3?4?2?3 3?4?2 3?4?2 3?4?2 3?4?2 3?4?2 3?4?2 3?4?2?3 2?2 2.0 1.5?1.8 1.5?1.8 1.5?1.8 1.5?1.8 1.5?1.8 1.5?1.8 1.8 加压力 ㎏ 时间? ON-OFF 速度 m/min 电流 KA 14?20 14?20 14?18 14?20 15?20 14?20 17?20 14.5 电极形状 ●本表所示的焊接状况 1.使用焊机的容量 2OOKVA 2.电极驱动是滚花齿轮方式 3.电极是 RWMA 极,2Cr-Cu 合金 4.所有焊接材料的表里面都不能有油污 5.把两张平滑的板重叠起来,进行缝焊

表 7.2 缝焊(板厚 0.8mm)

镀 法

表面处理

电 镀 电 镀 电 镀 电 镀 热浸镀 热浸镀 热浸镀 薄钢板

铬酸处理 铬酸处理 磷 酸 盐 磷 酸 盐 铬酸处理 磷 酸 盐 铬酸处理 -

7.5.3 锡焊 焊锡是以锡和铅为主要成分的合金,熔点低(一般为 210~240℃), 由于它和钢板、镀锌钢板(彩涂钢板时须去掉涂膜)的粘接性好,所以多 用于需要水密或是气密方面的接合。但是因为强度不够充分(粘接力 30~5Okgf/? ),要求强度大的时候,与咬口接合和铆钉接合等并用, 可达到水密和气密的目的。在接合上务请尽量避免单独使用锡焊接合。 又在安装时,常常锡焊钉头以保持水密,但时间长久,一定会发生焊锡 破损,无法保证水密。这种现象很多,务请充分注意。 在进行锡焊时,金属表面必须清洁,即使有很少的锈或油脂,也不 能得到完全的锡焊, 因此当表面沾附有这些东西时, 就要用砂纸和碎布, 将表面擦干净。对表面进行化学性清洗,使焊锡的流动好。为使焊锡充 分流入接合物的缝隙间,并紧密粘着,需要使用助熔剂。 参考:锡焊用助熔剂 锡焊用助熔剂的主要成分是氯化锌,在工作现场,也有时在稀盐酸 中放进热浸镀锌钢板的碎屑,简单地制成助熔剂来使用。但是这种助熔 剂的质量不稳定,容易引起锡焊后处理的不充分,因而容易在锡焊部分 热影响区生锈,所以不要使用这种方法,一定要使用市上出售的锡焊用 的优质熔剂。 又锡焊时使用的助熔剂,既是表面化学清洁剂,也是腐蚀剂,因此 在锡焊作业后,为把剩余的助熔剂完全除去,必定要拭擦干净,并用水 充分冲洗,这一工作十分重要。彩涂钢板的话,必须用补修涂料,进行 完全的后处理。 助熔剂的种类和锡焊性能的比较试验
`处理的种类 助熔剂的种类 盐酸联氨 10%的水溶液 磷酸盐处理 非腐蚀性助熔剂 氯化锌 15%+氯化铵 5% 盐酸联氨 10%的水溶液 铬酸处理 非腐蚀性助溶剂 氯化锌 15%+氯化铵 5% 剥 强 (㎏ 离 度 ) 36 24 28 45 47 37 使用焊锡 Sn50 Pb50 备 试片 ×25 ? 注
2

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7.5.4 粘结接合 这种方法一般用于金属板和不同性质材抖的接合方面。 根据使用目 的,可分别使用合成树脂系、橡胶系和其它的液状粘结用。 7.6 涂漆 热浸镀锌钢板等用于建筑物的结构材料、通风道,以及各种机器和 机械的购件材料时,不经涂漆原样使用的例子也有不少。不过,普通还 是为保护基底材料不受腐蚀, 或附着色彩, 耍进行涂漆。 为使钢材防蚀, 要镀锌,为了更加提高功效,再在镀锌面上用涂料进行涂漆,以使镀锌 面不直接与空气接触。但是不是说,使用任何涂料进行涂漆都可以,而 必须要适合基底材抖,而且要按照使用目的,选择适合的涂料和涂漆方 法,不适当的涂漆会造成涂膜的破裂、剥落、隆起,以及材料生锈等问 题,因此请注意以下各事项。 7.6.1 预处理 为了使涂料和镀锌表面充分紧密结合, 需要先对镀锌表面进行化学 处理,或是与此相类似的处理,以造成涂料容易附着的状态。 锌是表面活性度高的金属,长时间与涂料中的树脂反应的话,会使 涂膜的粘着性劣化,为此需要使锌的表面钝态化。又在沾有汗水、指纹 或油等的情况下,进行涂漆的话,会在涂漆后产生缺陷。因此在进行预 处理时,要注意以下各点。 (1)化成处理法 a.为了完全除去表面的污迹、附着物和油等,请用适当的方法进 行脱脂。 b.化成处理,一般有铬酸和磷酸盐皮膜两种,请根据用途,进行 选择。一般来说,磷酸盐皮膜在涂膜的紧密附着性和耐蚀性方 面较为优越。但在成形性方面则铬酸较佳。 c.化成处理之后,要充分进行干燥,请在不含湿气的状态下,进 行涂漆。 (2)涂漆预处理法 无法采用化成处理法时, 作为预处理方法, 请涂上磷酸底补涂料。 即使只涂一次也能获得与化成处理同样的效果,得到强固的涂 膜。 作为底涂漆, 它与各种上涂涂料的居间粘着性好, 因此予以推荐。 66

7.6.2 涂料的选择 对镀锌钢板进行涂漆时,用途不同的话,所期望的性能也要有所差 异。按涂料的性能来说,它的质量不可能是万能的,只能就在质量上比 较重视那种特性为依据来加以评价,进行涂料设计。作为评价的基准事 项特别要求:(1)耐蚀性(2)耐气候性(3)加工性(4)表面硬度(5)耐污染 性等时,须使用适合要求的涂料。 7.6.3 涂膜的补修 曝露在户外大气中使用的建筑材料等, 请准确判断重新涂漆时期来 重新涂漆。 基底材料上的锌消失的话, 就会生锈。 生锈之后才重新涂漆, 就已为时过晚。如果曾经涂漆过的板的大部分表面,都被白色粉状的东 西(粉化现象)覆盖,变成灰色时,就是重新涂漆的适当时期。又重新涂 漆以尽量在湿气少的干燥期内进行最好。 7.7 彩涂钢板的使用 彩涂钢板是在镀锌钢板上面涂上合成树脂涂料,并加以烘烤所制 成。比普通的镀锌钢板更具有耐久性,且更美丽。 不过,彩涂钢板的涂膜是 15~30 微米(μ m)左右的有机质涂膜,在 户外长期使用时,难免要呈现涂膜劣化、消耗。又涂膜虽然具有某一程 度的硬度,但只是用硬铅笔心(H-2H)能划出痕迹的程度而已,所以绝封 不允许粗糙对待。 以下关于在使用涂漆钢板上,特别需要注意的地方加以解说。 7.7.1 颜色不均匀 彩涂钢板的颜色不均匀有种种情况,在生产阶段,有时能在一张钢 板或一卷钢卷上看到颜色不均匀的现象。这种情况,有时是由于观看钢 板时的角度和钢板形状不同,似乎感到颜色不均匀。但主要原因还是由 于生产时涂料搅拌不足,使颜色发生差异,以及膜厚不均匀而来的。不 过,这种情况由于在生产时充分加以检查,对于用户很少成为问题。另 一种的颜色不均匀是在屋顶或壁的施工后,远距离看来,有时会发现板 和板之间的颜色有所不同的情况。这有时是在施工后立即发现,有时是 经过数年之后才发现。在彩涂钢板上的涂料,是在充分的颜色管理之下 而使用,但由于使用的涂料不一样,数年之后,颜色的变化也会不同。 根据以上所述的情况,同一座建筑物上,最好使用同一时间期生产的产 品,避免同太旧的产品一起混合使用。即使看起来颜色相同,也要绝对 避免混合使用不同厂家的产品等等的措施。

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7.7.2 粉化 彩涂钢板的涂膜是烘烤合成树脂涂料而成的,在户外使用时,由于 太阳光线、气温和雨露的影响,涂膜会逐渐劣化。在这种劣化现象中, 若仔细观察年月长久的钢板表面,或者擦磨一下,就会发现附着有白色 的粉状物。这种状态被称为粉化现象。这种现象有如前面所述,对曝露 于大气中的钢板来说,是不可避免的现象,但是由于使用的涂料不同, 也可能推算发生这种现象的年数。例如,涂用耐气候性好的特殊聚酯树 脂涂料、硅改性聚酯涂料,以及聚二氟乙烯树脂涂料等均能延长粉化的 发生。各彩涂钢板厂家都生产使用这些涂料的制品,建议根据使用目的 等情况,与厂家商讨。 7.7.3 粘结剥离 彩涂钢板的粘结剥离,是指卷状制品在盘卷时,或是板状制品在使 用时,正面与背面涂膜粘在一起,造成涂膜面异常的状态而言。原因虽 然很多, 但在涂膜硬化不足或涂膜硬度低等的情况下, 若加上强负载时, 就容易发生这种现象。 另一种粘结多半是在卷状制品盘卷时发生,容易发生在钢卷的内圈附 近,是刮伤形状的涂膜剥离,这一现象称为"鸡瓜痕迹"。在涂膜的硬度 不足,或正面背面两面的硬度差太大的情况下容易发生上述现象。特别 在卷板盘卷时,张力有变化的情况下,更容易发生这种现象。因此,在 钢卷盘卷时,不要使插入盘卷机中的钢卷的内圈松弛,盘卷张力要尽量 小,不要加以激烈的张力变动等措施等是防止粘结剥离有效的对策。

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表 7.3 主要用途与推荐种类 表 7.3.1 镀锌钢板 种 类





电 镀 锌 钢 板

电 镀 合 金 钢 板

热钢 浸 镀 锌板 非 合 金 化


合 金 化

屋 顶 外 围 墙 壁 门 部 防 风 门 排 沟 装 金 属 窗 框 卷 门 修 金 属 瓦 内部装修 墙 壁 . 隔 间 通 风 道 设 楼 承 板 备 结 轻 量 型 钢 构 筑 建筑用鹰架 钢 制 家 具 家电 衣 橱 具机 杂 货 外 部 装 修 汽 车 底 盘 身 内 部 装 修 电 装 滤 气 器 壳 油 箱 车 消 音 器 运 铁 车 内部 装修 用板 路辆 天 花 板 输 船 内 装 修 船 机 舶 通 风 道 器 集 装 箱





热 浸 镀 锌 铝 合 金 钢 板 ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ 69 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○

◎ ○



○ ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎



(续) 种 类

◎最适用 ○适用

电 镀 锌 钢 板

化 ○ ○ ○ 电冰箱外壳 厨 ○ ○ ○ 厨 房 设 备 房 ○ ○ 电 洗 碗 机 空器 石 油 炉 外 壳 ○ ○ ○ 气 气 石油炉油箱 调 ○ ○ ○ 节具 冷 气 机 外 壳 机 动通 照 明 器 具 ○ 力讯 配 ○ 电 盘 器 ○ ◎ 洗 衣 机 其 ◎ 立体声音响 ◎ 电 视 机 ○ ○ ○ ○ 冷冻商品陈列橱 它 ○ ○ 自动贩卖机 ◎ 道 路 护 栏 土 波 纹 管 ◎ 木 防 雪 罩 ◎ 工 ○ ○ 标 识 ◎ 程 隔 音 墙 ◎ 筒 仓 ◎ 农 畜 舍 ◎ 乙烯树脂温室用管子 ◎ 业 粮 仓 ◎ 汽 油 桶 ◎ 其 它 ○ 太阳能设备 注:1.对于上表以外的用途,如有不明之处,请与厂家商量。 2.上表只是为选择材料的参考基准而已,适合性按种类的不同多 少有些差异。
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电 镀 合 金 钢 板

热钢 浸 镀 锌板 非 合 金 化 合 金

热 浸 镀 锌 铝 合 金 钢 板

表 7.3.2 彩涂钢板 种 类





屋 顶 外 部 装 修 大楼外部装修 部 门 防 风 门 排 水 沟 装 小 仓 库 铁 卷 门 修 金 属 瓦 内部装修 墙 壁 . 隔 间 筑 风 道 设 备 通 钢 制 家 具 家 具 衣 橱 杂 货 汽 车 身 内 部 装 修 车 路 内部装修用板 运 铁 输 车 辆 天 花 板 机 船 内 装 修 器 船 舶 电 电冰箱外壳 气 机 厨 房 厨 房 设 备 器 洗碗机.干燥机





热 浸 镀 锌 彩 涂 钢 板 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎

热 浸 镀 锌 铝 彩 涂 钢 板 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
○ ○ ○

电 镀 锌 彩 涂 钢 板

其 它 彩 涂 钢 板 彩 特 钢可 涂 殊 板塑 溶 印 彩 胶 涂 刷 涂 料 钢 钢 彩 板 板 涂 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎



◎ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ◎ ○

○ ○ ○ ○ ◎ ◎

○ ○ ○

○ ○ ◎ ◎ ◎



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(续) 种 类

◎最适用

○适用





电 空气调 节器具

石油炉外壳 冷气机外壳 洗 衣 机 照 明 器 具 气 家用 立 体 声 音 响 电视机、录像机 机 电器 冷冻商品陈列橱 机 其它 自 动 贩 卖 机 办公室自动化机器 器 配 电 盘 防 雷 罩 土木工程 标 识 隔 音 墙 筒 仓 外部装修 畜 舍 粮 仓 招 牌 板 其 他 黑 太 阳 能 设 备

热 浸 镀 锌 彩 涂 钢 板 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
◎ ○ ○ ◎ ○ ◎

热 浸 镀 锌 铝 彩 涂 钢 板

○ ○ ◎ ○ ◎ ○ ○ ◎

电 镀 锌 彩 涂 钢 板 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○

其 它 彩 涂 钢 板 彩 特 钢可 涂 殊 板塑 溶 印 彩 胶 涂 刷 涂 料 钢 钢 彩 板 板 涂 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○



○ ◎ ○ ◎ ◎ ◎





注:1.对于上表以外的用途,如有不明之处,请与厂家商量。 2.上表只为选择材料的参考基准而已,适合性按种类的不同多少有些差异。

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