彩涂板辊涂知识培训教材

Byzhaocaihua520页码：1彩涂板辊涂知识培训教材1.辊涂定义使用辊涂机设备，通过对涂料采取不同的转移方式使涂料得到流平和排列，并最终均匀地转移到运动中的钢带上再进行固化，从而在钢带表面形成一层高分子有机固体保护膜的涂装方式。2.辊涂设备2.1.上涂头：用来对带钢正面进行涂覆的设备模块，包括传动设备、涂覆辊、带料辊、匀漆辊（三涂时使用）；2.2.下涂头：用来对带钢背面进行涂覆的设备模块，包括传动设备、涂覆辊、带料辊。2.3.支撑辊：起支撑作用，使带钢在涂覆时不产生震动，并使带钢与涂覆辊接触的位置保持平整且有一定的重叠量。2.4.匀漆辊：或叫计量辊，通过与带料辊的挤压使涂料的辊面湿料获得所需要的厚度、排列而且均匀化。一般使用镀硬铬光辊或网纹辊。挤压涂料的方法分正间隙挤压（匀漆辊和带料辊无重叠部分）和负间隙挤压（匀漆辊和带料辊有重叠部分）。2.5.带料辊：从料盘中带起涂料并转移到涂覆辊。在两辊逆涂方式中还起到匀漆辊的作用。根据不同涂覆方式可选用镀硬铬光辊、网纹辊或胶辊。2.6.涂覆辊：将挤压均匀的涂料转移（涂覆）到带钢上。使用胶辊。3.辊涂工艺3.1.辊涂方式图A正面三辊逆涂/背面两辊逆涂支撑辊匀漆辊面带料辊面涂覆辊辊料盘带材方向料盘背涂覆辊背带料辊刮刀Byzhaocaihua520页码：2图B正面、背面两辊逆涂图C正面两辊逆涂图D正面两辊顺涂图E正面两辊顺涂涂覆辊切线速度的方向与带钢运动方向一致的辊涂方式叫顺涂，反之则叫逆涂。顺涂法只能将涂覆辊上50%的涂料涂上带材（见图E），而逆涂法可达100%。三辊涂覆的湿膜比两辊涂覆容易流平；逆涂比顺涂容易流平，但逆涂产生的纵向摩擦排列若控制不好会导致纵向纹路，若控制较好的话其效果比逆涂更好。3.1.1.两辊顺涂使用镀硬铬光辊或网纹辊带料，胶辊涂覆。涂覆辊速度一般为线速度的0.9～1.1倍。若两辊内啮合速度较快，则该位置处涂料液体压力过大，会导致涂膜不稳定并造成涂膜不均匀。因流平方面的要求，仅适用于低粘度的素色涂料，涂膜较薄。3.1.2.两辊逆涂支撑辊面带料辊面涂覆辊辊料盘带材方向料盘背涂覆辊背带料辊支撑辊面带料辊面涂覆辊辊料盘带材方向支撑辊面带料辊面涂覆辊辊料盘带材方向支撑辊面涂覆辊辊湿涂料带钢Byzhaocaihua520页码：3使用镀硬铬光辊或网纹辊带料，胶辊涂覆。涂覆辊速度一般为线速度的1.1～1.8倍，带料辊速度一般为线速度的0.2～0.6倍。若两辊内啮合速度较快，则该位置处涂料液体压力过大，会导致涂膜不稳定并造成涂膜不均匀。适用于低粘度或中等粘度的素色涂料。3.1.3.三辊逆涂一般使用有金属颜料的涂料、颗粒较大的涂料或对排列方面有较高要求的涂料生产时，采用三辊逆涂方式涂覆。使用镀硬铬光辊匀漆和带料，胶辊涂覆（见图A）。缺点是对光辊表面均匀度的要求极高。优点是流平效果比两辊逆涂好。匀漆辊、带料辊、涂覆辊速度一般为线速度的0.2～0.5倍、1.3～2.0倍、1.0～1.4倍。适用于粘度中等或较高的涂料，膜厚可以控制较厚。3.2.辊间隙调整各辊间隙是通过螺杆实现。本教材所指间隙包括正间隙和负间隙。负间隙时两辊处于有重叠部分的状态。间隙调整须根据涂覆效果来进行。3.2.1.两辊逆涂或顺涂两辊之间压力大时涂膜薄，压力小时涂膜厚。无压力则无法将涂料转移到涂覆辊上。涂覆辊与钢带的重叠量过大时，会导致涂覆胶辊的塑性变形较大，在胶辊塑性变形部位反弹时涂层会产生横向纹路。3.2.2.三辊逆涂带料光辊和匀漆光辊之间存在正间隙，根据膜厚需要间隙一般在40-60μm。膜厚由间隙的大小决定。两条光辊不能接触，否则会导致光辊硬伤而报废。当有较大的硬物夹挤于两条光辊之间时，轻则导致光辊产生划痕，重则导致光辊报废。两条光辊之间的间隙一般保持≥20μm。针对此种隐患，一般在两条光辊之间安装定位螺丝，限制其最小间隙来防止碰撞，同时起到稳定辊间隙的作用。涂覆辊与带料辊、钢带有一定重叠量。涂覆辊与带料辊、钢带的重叠量过大时，会导致涂覆胶辊的塑性变形较大，在胶辊塑性变形部位反弹时涂层会产生横向纹路。3.2.3.间隙的稳定性设备的精度始终是有限的，精度的高低对涂覆效果有不同的影响，甚至会有不可接受的影响。如轴承的跳动、轴承座存在间隙、传动轴震动，甚至涂覆机底座、地面或楼面的震动。这些震动使各辊之间的间隙频繁产生变化，直接影响涂覆效果。除去前面所述定位螺丝外，还可以使用弹簧来解决辊间隙的稳定性问题。弹簧的作用是对设备的震动进行缓冲，使涂覆效果得到改善甚至解决。弹簧可安装在带料辊和匀漆辊、带料辊和涂覆辊之间，使相邻两辊之间能建立一套Byzhaocaihua520页码：4平衡的作用力，由此带来辊之间位移的稳定。如图F图F辊之间作用力示意图A弹簧B定位螺丝C匀漆辊及底座D带料辊及底座E涂覆辊及底座3.2.4.湿膜厚度检测湿膜指涂覆在板面、未固化的液体涂料。涂料湿膜经过烘烤后，其挥发成分受热后挥发，固体成分经过化学反应后形成干膜。湿膜的检测方法有偏心轴法、梳规法。一般在涂覆后的板面检测。图G偏心轴湿膜仪图H梳规仪螺杆作用力螺杆作用力螺杆作用力AAABCDE支撑辊作用力偏心轴轮同心轴轮偏心轴轮同心轴轮Byzhaocaihua520页码：53.3.刮刀作用在使用三辊逆涂时，需要使用刮刀。刮刀的作用是将匀漆辊上多余的残料刮除干净，防止残料对湿膜厚度、涂料的纵向排列产生的影响。刮刀有不锈钢、有机合成材质。不锈钢材质刮刀不易产生浪形，但对光辊的伤害较大，且对操作者的安全有较大威胁，一般少采用。有机合成刮刀一般采用高性能聚酯或聚乙烯材质。此类刮刀容易产生浪形，且易磨损。但基本上不会对光辊造成伤害，所以较多采用。常用的刮刀一般为esterlam公司P16型有机合成刮刀，其参数如下：宽度厚度刀刃角度40㎜1.6㎜30°使用刮刀时应注意以下事项：①在保证刮料干净的情况下，尽量减小刮刀与光辊之间的压力，降低刮刀磨损和向浪形方向的变化，延长使用寿命；②刮刀刀刃必须与光辊轴心线平行，使压力平衡，刮料效果得到保证；③刮刀的各个位置都应该得到紧固，而不应该只紧固两端。这样能使刮刀各部位不产生移动，且不易产生浪形；④涂料必须过滤干净，否则异物会伤害刮刀；⑤刮刀使用后必须清洁干净，保护其不与硬物接触。不在高温条件下保存。4.固化工艺4.1.固化的定义：通过固化剂催化、热风加热和辐射的方法使链状高分子有机物及其他反应物发生交联反应，形成网状高分子有机物并附着在物体表面的过程。固化方式有自然固化、固化剂催化、热风加热固化、辐射固化，其中自然固化一般为物理干燥固化，而固化剂催化、加热固化、辐射固化一般上包含了化学反应过程。本公司彩涂线采用照射固化。4.2.固化需具备条件4.2.1.固化炉必须清洁、无粉尘异物等；4.2.2.炉内空气流通顺畅，废气排放无障碍；4.2.3.前道涂层必须固化后才能进行下一道涂覆；4.2.4.固化温度、时间必须缝合涂料技术要求。4.3.固化温度Byzhaocaihua520页码：6一般的工业烤漆必须经过加热进行固化，该过程实际上是高分子有机物获得能量而使化学反应速度得到极大的提高的过程。当高分子有机物未获得足够能量时，其本身各分子间所发生的化学反应的速度极其缓慢。高分子有机物获得能量的途径有热风加热、红外光辐射加热、紫外光辐射加热。衡量固化温度的一个重要指标是PMT（PeakMetalTemperature，金属表面峰值温度），这是涂料本身固有的属性。本公司使用的工业烤漆的PMT一般都在216-241℃之间。涂料使用的主要成膜物质是决定PMT的主要因素。加入固化促进剂可以对PMT进行小范围调整。固化温度和固化时间决定了涂膜固化的程度。在固化时间不变的情况下，固化温度越高，则固化的程度也越高。固化温度和时间必须适当控制。固化温度或时间不够则导致固化不完全，从而导致硬度、耐MEK等部分指标不合格。固化温度或时间过度则会导致固化过度，从而导致T弯、耐MEK等部分指标不合格。4.3.1.温度设置曲线4.3.1.1.曲线类型图I直线型图J渐高型图K峰型温度设置曲线与基板表面温度曲线不同。温度设置越高时，单位时间内基板所吸收的能量越多。曲线设定的原则是结合涂料供方提供的固化条件，使涂料固化在规定的时间和空间内完成，并使挥发份的挥发与风循环系统相匹配，不造成固化炉的负荷过大，且满足产温度入口出口温度入口出口温度入口出口Byzhaocaihua520页码：7品的化学性能要求。4.3.1.2.曲线特点①直线型：适用于需要急速固化以达到特定效果的固化类型，如皱纹漆的固化；或固化过程中基板不容易吸收能量来满足固化的固化类型。②渐高型：适用于缓慢加热的固化类型。此类型对控制产品的固化程度有较高的灵活性，使用较多。③峰型：适用于不紧不慢的固化类型，或个别产品在固化的后半段需要温度缓冲时也采用此法。当固化炉负荷较小时，采用此法使固化前移。与渐高型一样，此类型对控制产品的固化程度有较高的灵活性，使用较多。4.3.2.温度设定条件4.3.2.1.基板规格基板越厚，温度设置越高；镀锌板设置温度比冷轧板高。4.3.2.2.涂料本身涂料本身固化需求；颜色深的涂料设置温度低；银色涂料设置温度高。4.3.2.3.产品物化性能要求要求硬度高时，温度设置较高；当温度变高时，产品颜色向黄色方向偏移。4.3.2.4.环境等综合因素影响在其它条件相同的情况下，为保持相同的温度，一般冬季设置温度稍低。其原因是固化炉内热电偶温度计检测的是空气的实际温度，当冬季时进风温度偏低，炉温控制系统会自动提高加热功率。因此，在设置温度一样的情况下，冬季固化炉自动功率要比夏季高，相应地在单位时间内所发出的热量也高。冬季比夏季多发出的热量中较大部分被钢板吸收，所以，在设置温度一样的情况下，冬季钢板所吸收的总能量比夏季高，炉口温度也高。基于冬季和夏季进风温度对自动功率的影响，为使单位钢板所吸收的总能量一致（即使炉口温度基本一致），应将冬季的设置温度降低。厚度较大的钢板，其降低的幅度也相应大。若将功率控制按钮从自动改为手动（即锁定状态），则固化炉在单位时间内发出的能量不变，不受进风温度的影响。4.3.3.温度调整要素控制固化炉温度的目的是使涂层获得最好的固化效果。主要的控制手段有修改温度设置数值、改功率控制为手动状态调节两种。辅助的控制手段有调整速度、调整热进风、调整涂层膜厚等。4.3.3.1.修改温度设置数值Byzhaocaihua520页码：8①调整目的：调整固化程度、光泽、溶剂挥发分布等目的。②作用过程：调整温度设定值，即是调整炉内相应炉区的空气温度的规定值。空气温度处于较高的情况下，其热量损耗的速度也较快。维持空气温度在一个较高的位置比维持在一个较低的位置单位时间内所需要的能量要高，也即炉区的加热功率要高。因此，提高温度设置数值，使炉区的加热功率也相应提高。③在自动功率控制的情况下，炉分区在调整温度设置时，设置数值与实际温度数值相差不能过大，一般控制在5℃以下。当设置数值比实际数值高较多时，自动功率会偏高，导致板面过度固化和着火。当设置数值比实际数值低较多时，自动功率会偏低，导致板面固化不完全。当需要调整的幅度较大时，可分多次调整。4.3.3.2.手动控制功率①手动控制功率目的：调整固化程度、光泽、溶剂挥发分布等目的。②操作方法：将功率按钮从自动改为手动，然后设定手动功率大小即可。但设定后必须注意跟踪，防止空气实际温度过高而导致着火。设定手动功率后，相应炉区的空气温度经过较长时间的变动，达到能量获得和消耗基本平衡时，会稳定在一个小的范围内振动。③手动控制功率优点：加热功率被锁定，即单位时间内发出的热量已经被系统规定在某一个等级上，而不再因炉内空气温度的变化而改变加热功率。这样能保证能量的稳定性，使波动减小。④从手动转为自动时需注意，应在设置数值与实际温度数值相差不能过大，一般控制在5℃以下的情况下才能转换。否则会导致过度固化和着火或固化不完全等缺陷。4.4.固化时间在固化温度不变的情况下，固化时间越长，则固化的程度也越高，且固化炉的负荷也越低。在固化炉长度不能改变的前提下，改变固化时间