空調器用彩涂板的生產工藝與應用

胡映明

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

1 引言

彩涂板作為一種新型裝飾材料，具有色彩艷麗、耐腐蝕性強、使用壽命長、環境污染小，涂層比對金屬表面進行單件噴涂或刷涂的質量更均勻、更穩定等優點。目前，在國外如日本、歐美等國家彩涂板已得到廣泛應用。在國內家電行業中，如美的、海爾等企業也已在電冰箱、洗衣機、柜式空調器等產品上應用越來越多。隨著環保要求和消費水平的不斷提高，以及家電企業進一步邁向世界，彩涂板在我國家電行業的用量必將隨之提高[1]。

本文主要介紹彩涂板的工藝流程，并對柜式空調器采用彩涂板生產性能要求、存在的問題及解決措施進行了分析。

2 彩涂板生產工藝流程及關鍵工藝

2.1 彩涂板生產工藝流程

彩涂板基本生產工藝流程：開卷→剪切→縫合→預脫脂→活套→脫脂清洗→化涂處理→烘干→表面初涂→固化→烘干→冷卻→表面精涂→固化→烘干→冷卻→活套→貼保護膜→卷取，對于板料的彩涂板還需增加校平、縱切、橫切和自動堆垛等工序。如圖1為彩涂板的生產線體。

根據各工序的不同作用，整個生產流程可以分為四個部分：入口段、預處理段、涂裝段、出口段，每個部分包含相應的工序。

入口段：包括開卷、剪切、縫合，其作用是將原料卷松開并將它們聯接起來, 以便連續地、勻速地為機組供應金屬薄板。

預處理段：包括預脫脂、活套、脫脂清洗、化涂處理、烘干，其作用是清洗被涂底板并進行表面處理，以提高防腐蝕性和對上層漆膜的附著力。

涂裝段：包括表面初涂、表面精涂、固化、烘干、冷卻等，其作用是在基板表面形成一層聚脂油漆，具有表面保護及美觀的用途。

出口段：對彩涂板進行卷取、包裝。

2.2 關鍵工藝

彩涂板質量的優劣，與各工藝過程執行的情況好壞有直接關系，以下重點闡述三項關鍵工藝。

2.2.1 預處理工藝

預處理工藝的主要目的是除去帶鋼表面的油脂和雜質，并通過鈍化在鋼板表面形成一層化學轉化膜，以提高涂層與帶鋼基板間的附著力和帶鋼耐腐蝕能力。

鋅系磷化+鉻酸鹽封閉的反應型化學處理是目前彩涂板最常用的預處理工藝[2]。將帶鋼浸入處理液中，首先對基板進行磷化處理，在基板表面一層磷酸鹽化成膜，然后再用鉻酸鹽溶液進行鈍化處理。該處理方式中磷化處理時，鍍鋅層中的Zn、Al易溶于處理液而形成淤泥，需定期進行去淤泥操作，以保證預處理效果。

圖1 彩涂板的生產線體

圖2 輥涂涂裝法

圖3 彩涂板的斷面結構

2.2.2 涂裝工藝

涂裝主要是將涂料薄而均勻地涂布在被涂物表面上的工藝[3]，涂裝方式主要有三種：輥涂式、淋涂式和粉涂式，其中最為常用的是輥涂式，如圖2所示。

輥涂式是通過輥涂機將液態涂料涂敷到帶鋼上、下表面，經烘烤固化冷卻, 完成產品生產。輥涂式對涂料的適應性強，涂后鋼板表面質量穩定，缺點是可能出現輥印，影響外觀質量。輥涂工藝通常受輥涂機一次涂膜厚度及烘烤固化爐能力的限制，若產品要求涂膜厚度大，則要求多次涂覆及烘烤固化。

淋涂式是將液態涂料通過帶鋼上方的狹縫自由流下成簾狀，流至帶鋼表面，形成濕膜。這種方法不會出現輥印，產品多用于高檔家電，但是涂布量隨速度的變化波動大，工藝控制困難。

粉涂式是使用高壓靜電把涂料粉末沉積附著到表面涂有粉末粘結劑的基板上實現涂裝。

2.2.3 烘干固化

涂料固化的目的是使其失去流動性和粘著性，提高其與基體的粘附性，同時使顏色和光澤固定為最后的穩定狀態。

基本的涂層烘干固化加熱方式有三種：對流熱風式加熱、感應加熱、紅外線加熱。對流熱風式烘烤加熱爐大部分采用天然氣作燃料，也有用焦爐煤氣的，有的將燃燒后的廢氣直接鼓入爐內，即直接加熱，有的是通過燃料燃燒把空氣預熱后，再將熱空氣鼓入爐內，即間接加熱。目前，國內大型生產線均采用對流熱風式加熱[4]。

3 空調器用彩涂板性能要求及相關問題

彩涂板靚麗的外觀效果、優良的涂裝性能及環保功能，使其應用范圍越來越廣泛，空調器就是應用較多的產品。

3.1 彩涂板的斷面結構

典型的輥涂法生產的彩涂板斷面結構分為8層，其以鍍鋅板為基板，經化學處理，上表面涂兩次，下表面涂一次，如圖3所示。

彩涂板的功能主要是由構成彩涂板中的各層面材料所構成的，如鋼板層主要承擔剛度和強度功能，鍍鋅層具有抗腐蝕、耐熱、耐候、可加工功能，化學轉化層應具有提高涂層與基板的粘附功能和抗腐蝕功能，表面涂層具有抗粉化剝落、耐磨、恰當硬度光澤度及色調功能。

3.2 空調器用彩涂板的性能要求

空調器產品具有裝飾性的功能，且用戶可以近距離觀看，故對其表面要求非常高，達到“零”缺陷水平，因而其主要性能要求有耐腐蝕性、耐污性、耐磨損性、良好彎曲性、耐熱性、耐低溫性等。表1列出了空調器用彩涂板的性能要求及試驗方法。

3.3 空調器用彩涂板缺陷及解決措施

3.3.1 空調器用彩涂板缺陷

彩涂板的缺陷產生有多種形式：表面劃傷、壓印、輥印、黑點、漏涂、色差、條紋、縮孔、氣泡、針孔等。

柜式空調器的左、右兩邊側板是彩涂板應用最廣的一種，其靚麗的外觀效果為眾多客戶所喜愛。外觀效果的好壞，直接影響客戶的決策。影響柜式空調器外觀效果的主要因素為側板表面彩涂板的劃傷和側板切口邊緣的腐蝕，如圖4、圖5所示。

表1 空調器用彩涂板的性能要求及試驗方法

圖4 柜式空調器側板表面劃傷

圖5 柜式空調器切口腐蝕

圖6 取料方式

圖7 拿料方式

圖8 工序間用萬通板隔開

圖9 零件專用擺放工裝

3.3.2 空調器用彩涂板缺陷解決措施

彩涂板表面劃傷是柜式空調器生產時最容易出現的一種情況，它不但影響了彩涂產品的外觀，而且會使劃傷的彩涂產品抗腐蝕性能降低，它按來源可分為彩涂板來料劃傷和產品生產中劃傷。其中，生產中產品劃傷比例占95%以上，以下就生產中的劃傷給出解決措施。

（1）柜式空調器側板是用模具加工成形，鑒于零件彩涂面的高質量要求，故與零件接觸的模具表面要求拋光并鍍鉻，拋光等級SP1(A1)，鍍鉻層厚度0.05mm，粗糙度要求達到Ra值小于或等于0.01（基本達到鏡面要求）。

（2）生產取料時，員工需佩戴干凈手套從料垛上先抬起料的一角，逐步將手（佩戴手套）伸入料下部，并將坯料平托起來橫向拿出，不允許在另一件毛坯料上拖拉，避免邊角處劃傷到下面一件毛坯料的表面，如圖6、圖7所示。

（3）用于輔助取放料的安全手、尖嘴鉗等，其與零件接觸部位必須用布包裹，以免劃傷零件。機床上需要安裝高壓氣嘴，用于吹掉可能掉落在零件或模具上的廢料，避免造成壓印、壓痕等。工序件轉運時，每2個工序零件之間需要用萬通板隔開，如圖8所示。

（4）成品零件的包裝、轉運也是預防劃傷的一個重要部分，為了有效地防止零件的表面劃傷，需要制作專用的擺放工裝，進行保護，如圖9所示。

彩涂板在產品成形中，必不可少地要進行剪切操作，這樣切口處容易暴露在產品外面，若不進行保護處理，切口處容易銹蝕。目前，較為常用的處理方法是在切口部位涂防腐漆進行防腐處理或將切口處進行卷曲，保證切口處被包裹，避免暴露在空氣中。隨著彩涂板工藝及新材料技術的不斷發展，后續可通過在彩涂板中添加合金元素，使切口處具有防腐能力，則無需按目前的防腐方式進行處理。

4 結論

彩涂板在家電領域的應用越來越廣泛，市場需求量也將逐年增加，隨著消費者審美水平及質量要求的不斷提高，對彩涂板的各方面提出了更高的要求，如彩涂板色彩的多樣性，顏色的耐久性，表面的耐污、耐腐蝕性等。當前國際市場一體化程度越來越高，競爭也將越來越激烈，國內的彩涂板生產企業需提高生產工藝水平，及時進行生產設備升級改造，同時彩涂板生產企業應該時刻與產業上游的涂料廠家和產業下游的家電等使用廠家保持密切的合作關系，以期在國內、國際市場上保持更大的競爭力。

[1]趙金榜.彩涂板、彩涂板涂料和工藝的現狀及其發展[J].現代涂料與裝,2006.01:43-44.

[2]余軼峰.彩色涂層鋼板生產工藝技術[J].柳鋼科技,2003.04:44-45.

[3]王溪剛,李霞.彩色涂層板生產技術與發展[J].冶金叢刊,2005.156(2):39-40.

[4]周小舟.彩色涂層鋼板的新工藝及新產品[J].涂料技術與文摘,2004.25(2):2.