烤漆钢材 之开发与应用

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外表物理性能,5.沖壓加工與烤漆鋼材外表之關係,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,2004/09/07,1,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,2004/09/07,2,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。,2004/09/07,3,1.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.,2004/09/07,4,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。,2004/09/07,5,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,2004/09/07,6,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本钱,防止害廢棄物物之處理費用,降低重工本钱,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,保險本钱降低,製程簡化防止機具設備之膨漲,降低投資資金,排除折舊本钱,2004/09/07,8,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,2004/09/07,9,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,2004/09/07,10,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,Z35,2004/09/07,11,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,.,2004/09/07,12,彩色鋼板應用-屋頂浪板建材(Roofing,Siding),Interior material:interior wall,ceiling,partition,fireproof door,2004/09/07,13,彩色鋼板應用-屋頂浪板建材(Roofing,Siding),Exterior material:industrial,commercial,public building&hous,2004/09/07,14,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,2004/09/07,15,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,之外表是有機塗膜與一般冷軋,鋼材,及,鍍鋅,鋼材,之外表(金屬外表)兩者之外表物理性質完全不同,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。,2004/09/07,16,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,2004/09/07,17,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,皺紋外表.,参加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。,2004/09/07,18,對烤漆鋼材,塗膜性能認識2,外表硬度,提高鋼板加工性能的同時會降低其外表硬度,而提高外表硬度,相對其塗膜延伸率會降低,故會相對降低其加工性能。,2004/09/07,19,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,其外表硬度愈低即愈軟,外界污染物愈易壓入或侵入塗膜而滯留不易,去除,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.,2004/09/07,20,3.,與沖壓有關之烤漆鋼材之外表物理性能項目,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,2004/09/07,21,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,2004/09/07,22,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,2004/09/07,23,2.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%,2004/09/07,24,鉛筆硬度檢測塗料之外表硬度,目的:以評量油漆外表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-,.,硬度性能最正确值需與其它性能兼顧,bj6如加工性、耐污染性一併考量,2004/09/07,25,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,2004/09/07,26,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,2004/09/07,27,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,.,2004/09/07,28,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正确化考量.,2004/09/07,29,沖壓製程與烤漆鋼材外表缺陷之關係,刮痕scratch,鑿痕gouge,模具痕 galling,撞傷scrape,2004/09/07,30,沖壓製程與烤漆鋼材,性能的限制,1.彎曲性能的最正确化之關係,2.外表硬度的延伸限制,3.底材鍍層量與彎曲性能的限制,2004/09/07,31,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,2004/09/07,32,如何防止刮痕、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.,2004/09/07,33,因塗膜外表比較滑,故持模壓力應可較使用冷軋鋼板或其他外表處理鋼板為高。,假设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,2004/09/07,34,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.本钱,2004/09/07,35,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,2004/09/07,36,PCM,應用變化,年,1994,1999,2004,年,1994,1999,2004,冷凍庫,85,95,100,音響,95,100,100,洗衣機,75,90,100,錄像機,95,100,100,電烘烤箱,70,93,100,暖房機,65,90,100,空調機,25,75,100,照明器具,70,90,100,烤麵包機,70,90,100,自動販賣機,6,10,20,PCM應用變化(%),2004/09/07,37,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.,高外表硬度,多種功能多,多樣多,各別化,2004/09/07,38,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外表硬度塗料,2004/09/07,39,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,2004/09/07,40,燁輝現已有量產化之產品案例2,電子安定器,-Philips,2004/09/07,41,燁輝現已有量產化之產品案例3,金屬壓花,2004/09/07,42,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,金屬漆家電用烤漆鋼板,皺紋漆烤漆鋼板,白板用烤漆鋼板,高光澤金屬家具用烤漆鋼板,2004/09/07,43,結論,1,烤漆鋼材,具有鋼板的強度和加工性，又具有漆膜良好的耐腐蝕性和柔韌性，色彩多元富變化，除目前廣為應用於建築業,例如:大型工業廠房、倉庫、組合屋、室內天花板、裝飾板、鋼制家具、辦公室隔牆、機場建築、體育館、隔熱夾心板、冷藏庫、門窗、卷簾門等；在家電行業中廣泛應用於冰箱、冰櫃、空調、洗衣機、熱水器、視聽器材與其他應用等，其應用領域不斷擴大也是相關產業之認知與趨勢。,2004/09/07,44,結論,2,產品品質由設計開始,選用正確之材料是確保品質穩固之基礎工程,善用材料特性是邁向成功之本,而以避開新材料在舊製程上之使用限制,就是通向成功之關鍵.即是以研究開發之設計來達成.,2004/09/0