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【鋼構(gòu)知識】彩鋼板知識詳解
1.彩鋼板生產(chǎn)工藝流程
2.彩鋼板的常用鋼種、基板、鍍層
3.彩鋼板的涂層種類
4.彩鋼板的儲存、運輸
5.彩鋼板的質(zhì)量判斷
6.彩鋼板的發(fā)展趨勢
一、彩鋼板生產(chǎn)工藝流程
彩鋼板（又名：彩板、彩色涂層鋼板）是以冷軋鋼板和鍍鋅鋼板為基板，經(jīng)過表面預處理（脫脂、清洗、化學轉(zhuǎn)化處理），以連續(xù)的方法涂上涂料（輥涂法），經(jīng)過烘烤和冷卻而制成的產(chǎn)品。
涂層結(jié)構(gòu)有二涂一烘、二涂二烘等，免維護使用年限根據(jù)環(huán)境大氣不同可為10－30年。
常見的二涂二烘型連續(xù)彩色涂層機組工藝流程主要生產(chǎn)工序為：開卷機-------縫合機------壓輥------漲力機----開卷活套-----堿洗脫脂------清洗----烘干-------鈍化-------烘干------初涂-------初涂烘干------面漆精涂------面漆烘干------風冷降溫------收卷活套-----收卷機-----（下卷打包入庫）。
雙面二涂二烘彩色涂層鋼板的涂層結(jié)構(gòu)，如上圖所示
上表面二涂二洪，下表面涂一層的彩色涂層鋼板的涂層， 如上圖所示 （此類背面漆一般不宜當正面使用）
彩色涂層鋼板是以冷軋鋼板，電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板為基板經(jīng)過表面脫脂、磷化、鉻酸鹽處理后，涂上有機涂料經(jīng)烘烤而制成的產(chǎn)品。彩色涂層鋼板的常用涂料是聚酯(BHP XRW涂覆系統(tǒng)，寶鋼JZ，韓國PGS，臺灣PE )，其次還有硅性樹酯(PSS)，氟樹脂(PVDF)等，涂層結(jié)構(gòu)分二涂一烘和二涂二烘，涂層厚度一般在表面20-25μ，背面8-10μ。彩色涂層鋼板通常引用的標準是美國ASTM A527(鍍鋅)、ASTM AT92 (鍍鋁鋅)，日本JIS G3302，歐洲EN/0142，韓國KS D3506，寶鋼Q/BQB420
二、彩鋼板的常用鋼種、基板、鍍層
2.1、彩鋼板的常用鋼種
在國內(nèi)，對于彩涂鋼板選擇，用戶關(guān)心相對較少的是鋼種。因為國內(nèi)大多數(shù)彩涂鋼板生產(chǎn) 廠鋼種種類較少，多數(shù)是DC51（因為他們采購來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個鋼種），有些有熱鍍鋅產(chǎn)線的彩涂鋼板廠通過熱鍍鋅退火來生產(chǎn)全硬鋼（S550）或高強鋼（S350等），但難度很大，因為他們對基板的質(zhì)量、化學成分無法控制。因此，質(zhì)量穩(wěn)定性就差，從而導致性能波動大，引起壓型板板材變差。
對建筑物來說，承載重量（風載荷、雪載荷、施工人員和機械）、建筑物的跨度、檁距的設(shè)計等都依賴于鋼板的強度，對于建筑維護結(jié)構(gòu)用彩涂和鍍鋁鋅板來說，國外均有相應(yīng)的標準。如美國的ASTM653、ASTM792，日本的JISG3302、JISG3321，歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ（普通商用級）、DQ（一般沖壓用）、HSS（高強結(jié)構(gòu)鋼）、FH（全硬鋼）。
CQ普通商用級
有色金屬冶煉廠（銅、鋅、鋁、鉛等）是挑戰(zhàn)彩涂鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設(shè)計、以及環(huán)保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進行更換或維護是應(yīng)該能做到的。
DQ一般沖壓用
由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復合夾芯，對材料的沖壓性能要求不高，因此很少在建筑領(lǐng)域使用（部分門窗類彩板除外）。
HSS高強結(jié)構(gòu)鋼
按歐標HSS可分成4-5種不同強度的鋼種，但由于普通CQ級材料已經(jīng)能夠取代低強度的HSS鋼，因此，市場上用得較多的是屈服強度280Mpa和345Mpa的鋼種，寶鋼所生產(chǎn)的TSTE28和TS350GD就是這兩個鋼種。
與普通CQ相比，HSS鋼有幾大優(yōu)勢：（1）由于屈強比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好。（2）對較厚的鋼板，它可以制造大跨度拱型板。（3）對一般的外墻和屋面板型，它可以比CQ材料適當減薄，從而可節(jié)約材料消耗。
FH全硬鋼
是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強度的一類鋼種，按國際通用標準，屈服強度≥550Mpa,抗拉強度≥570Mpa。這類材料強度高，延伸率低，適用于板型較淺的成型鋼板，使用時能夠大大節(jié)約材料。因此，各國爭先研究開發(fā)的這種鋼種。在國外標準中，對強度高又要求延伸率好的材料也有描述。例如，采用HSLA（低合金高強度）在煉鋼時加入強化合金元素，但由于強度高在鋼鐵廠進行軋制時加大壓下率就有限制，因此作為維護結(jié)構(gòu)的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種（另一缺點是成本高）。
根據(jù)多年的鋼種使用經(jīng)驗，彩涂鋼板產(chǎn)品板型的保證，與鋼板的強度等級、壓型鋼板的板型以及加工機器等密切相關(guān)。
總的來說，加工道次越多，板型越好，加工速度越慢、板型越好。對壓型鋼板板型來說，淺波板的板型優(yōu)于高波板。對鋼板強度來說，強度加工后的板型變差的趨勢越明顯。高強鋼的板型相對較差還有另外一個原因就是很多彩涂生產(chǎn)廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強度，這樣就會導致鋼板寬度方向上力學性能的不均衡。這種不均衡是由整個寬度方向帶鋼溫度的不均勻引起的，溫度下降可能導致部分部位溫度低于鋼板再結(jié)晶的退火溫度。
2.2、彩鋼板的常用基板
（1）冷軋基板
由冷軋基板生產(chǎn)的彩色板，具有平滑美麗的外觀，且具有冷軋板的加工性能；但是表面涂層的任何細小劃傷都會把冷軋基 板暴露在空氣中，從而使露鐵處很快生成紅銹。因此這類產(chǎn)品只能用于要求不高的臨時隔離措施和作室內(nèi)用材。
（2）熱鍍鋅基板
把有機涂料涂復在熱鍍鋅鋼板上得到的產(chǎn)品即為熱鍍鋅彩涂板。熱鍍鋅彩涂板除具有鋅的保護作用外，表面上的有機涂層 還起了隔絕保護、防止生銹的作用，使用壽命比熱鍍鋅板更長。熱鍍鋅基板的含鋅量一般為180g/m2（雙面），建筑外用熱 鍍鋅基板的鍍鋅量為275g/m2。
（3）熱鍍鋁鋅基板
根據(jù)要求，也可以采用熱鍍鋁鋅鋼板作為彩涂基板（55%AI-Zn和5%AI-Zn）。
（4）電鍍鋅基板
用電鍍鋅板為基板，涂上有機涂料烘烤所得的產(chǎn)品為電鍍鋅彩涂板，由于電鍍鋅板的鋅層薄，通常含鋅量為20/20g/m2，因 此該產(chǎn)品不適合使用在室外制作墻、屋頂?shù)?。但因具有美麗的外觀和優(yōu)良的加工性能，因此主要可用于家電、音響、鋼家 具、室內(nèi)裝璜等。
2.3、彩鋼板的基板分類代號
（1）結(jié)構(gòu)分類代號：Z-正常鋅花：按正常冷卻速度結(jié)晶而獲得的鋅花，可作一般用途：X-小鋅花：冷卻速度經(jīng)特殊控制，鋅花尺寸小于正常鋅花，適于涂漆和正常鋅花達不到要求的其他場合；GZ-光整鋅花：小鋅花經(jīng)過光整處理，適于深沖和超深沖加工及表面粗糙度要求低的場合。
（2）加工性能代號：PT-普通用途、JY-機械咬合、SC-深沖、CS-超深沖、JY-結(jié)構(gòu)。選擇的時候，一定要注意用途。
（3）鋅層重量代號：Z100、Z200、Z275；鍍鋅層重量是指鋼板兩面含鋅的總量，以每平方米鋼板上含鋅克數(shù)表示（g/m2），如Z100表示其含鋅量不小于100g/m2。
標記示例：鋅層重量275g/m2，加工性能JY，表面結(jié)構(gòu)Z，表面處理Y，尺寸精度B，長×寬×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm的鋼板標記為： 鋼板：275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81
2.4、彩鋼板的基板鍍層種類
根據(jù)鍍層來分，可以用熱鍍這種工藝生產(chǎn)的鍍層基本上可分為下面6種：
（1）GI（純鋅鍍層）；
（2）GA（鋅鐵合金鍍層）；
（3）55%Al-Zn（鋁鋅鍍層；GALVALUME）；
（4）5%Al-Zn（鋅鋁鍍層,GALFAN）；
（5）Aluminizing（鍍鋁），鍍鋁又可分為兩類，一類是鍍純鋁，一類是鍍鋁硅產(chǎn)品；
（6）鋅鋁鎂產(chǎn)品，近幾年新型的鍍層鋅鋁鎂產(chǎn)品，比如Zn-5Al-3Mg。鋅鋁鎂是一個系列產(chǎn)品，可以包括不同的Mg含量和Al含量。
2.5 彩鋼板基板的性能指標
三、彩鋼板的涂層種類
彩鋼板涂層一般根據(jù)用途分為兩大類：即建筑用和家電用。建筑用涂層根據(jù)使用環(huán)境的不同，在環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯塑料溶膠、硅改性聚酯和聚偏氟乙烯中選擇。家電用涂層一般采用聚酯樹脂。彩鋼板的涂層包括底漆、面漆和背面漆。
3.1、彩鋼板的底漆種類和膜厚
底漆有環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂四類。一般根據(jù)產(chǎn)品的用途、使用場合、加工程度，以及與面漆的配套來選擇底漆。底漆的膜厚通常為5μm。
（1） 環(huán)氧底漆
與基材的附著力良好、耐水、耐堿、抗化學腐蝕性好，是較早的卷材用底漆，柔韌性能不如其它底漆。
（2） 聚酯底漆
對基材的附著力好、柔韌性優(yōu)異，對潮濕的環(huán)境較敏感、耐化學藥品性不如環(huán)氧底漆。
（3） 水溶性丙烯酸底漆
對基材的附著力良好，很好的柔韌性、有機溶劑含量低、低溫固化、不宜在潮濕的環(huán)境中儲存，對預處理要求高。
（4） 聚氨酯底漆
具有耐化學藥品性、耐磨擦性、耐久性、柔韌性好。
3.2、彩鋼板的面漆種類和膜厚
常用的面漆有普通聚酯類、硅改性聚酯類、高耐侯聚酯、PVC 聚氯乙烯塑料溶膠、聚氯乙烯塑料溶膠和聚偏氟乙烯、聚氨酯、丙稀酸樹脂等。
（1）普通聚酯(PE、Polyester )
PE涂料對于材質(zhì)有良好的附著性，彩涂鋼板易于加工成型，價廉且產(chǎn)品多，顏色和光澤的選擇余地大。聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性，并不理想，因此PE涂料的使用仍需受到一些限制，一般用在空氣污染不嚴重的地區(qū)或需多次成型加工的產(chǎn)品。
（2）硅改性聚酯（SMP,Silicone Mobified Polyester)
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH，易和其它高分子化和物反應(yīng)，為改良PE的耐陽光性與粉化性，以色澤保持性與耐熱性優(yōu)的Silicone樹脂作變性反應(yīng)，和PE的變性比可于5%—50%之間，SMP提供鋼板更好的持久性，其防蝕年限可長達10-12年，當然其價格也比較PE為高，但因Silicone樹脂對材質(zhì)的附著性和加工成型性并不理想，因此SMP彩涂鋼板并不適用于需多次成型加工的場合，大部分用于建筑屋頂及外墻。
（3）高耐久性聚酯(HDP、High durable Polyster)
對于PE和SMP的缺點，英國HYDRO公司（現(xiàn)被BASF收購）、瑞典的BECKER等在2000年初其開發(fā)出可達到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚酯涂料，且優(yōu)于普通的硅改性聚酯涂料，其戶外耐候性達到15年。高耐久性聚酯樹脂在合成時采用含環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的單體，來達到樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡，采用不含芳香族的多元醇和多元酸來減少樹脂對UV光線的吸收，達到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺（HALS）提高漆膜耐候性能。高耐久性聚酯卷材涂料在國外已被市場認可，該涂料性價比突出。
（4）聚氯乙烯塑料溶膠（PVC Plastisol）
PVC樹脂有很好的耐水性和耐化學藥品性，一般以高固形份涂裝，其涂裝厚度于l00-300μm之間，能提供平滑的PVC涂膜或輕壓花處理作壓花涂膜;由于PVC涂膜為熱可塑性樹脂，具有高膜厚，能提供鋼板良好的保護。但PVC耐熱性較弱。在早期在歐洲使用較多，由于其環(huán)保屬性相對較差，目前使用越來越少。
（5）聚偏氟乙烯，即氟碳涂層（PVDF）
由于聚偏氟乙烯PVDF的化學鍵與化學鍵間，有很強的鍵能，因此涂料具有非常好的防蝕性和色澤保持性，在建筑工業(yè)用彩涂鋼板涂料中，分子量大又為直鍵型結(jié)構(gòu)，因此除耐化學藥品性之外，機械性能、耐紫外線和耐熱性能也很突出。在一般環(huán)境下，其防蝕年限可達20—25年之久。近年來，國內(nèi)開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂，大量應(yīng)用于建筑的外墻和金屬板，由于使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低30%左右，因此其耐候性與PVDF比較，有一定的差距。寶鋼所生產(chǎn)的氟碳涂層，其涂層PVDF含量不小于70%（其他為丙稀酸樹脂）。
（6）聚氨酯（PU）
近年所開發(fā)的一個面漆新品種，綜合性能優(yōu)異，價格昂貴，正在推廣中。
（7）丙稀酸樹脂
綜合性能好，價格昂貴，只在特定領(lǐng)域內(nèi)使用（如集裝箱用）。
3.3、彩鋼板的涂層顏色和光澤
一般情況下可根據(jù)生產(chǎn)廠的標準顏色進行選擇，這可以縮短生產(chǎn)前期的工作量。若需特殊顏色，因涂料需首先在涂料生產(chǎn)廠進行小樣配制，且各項性能達到要求時才能生產(chǎn)，因此從訂貨到彩板的生產(chǎn)時間就會較長。 除各大廠自有色系外，彩鋼行業(yè)主要色系標準是采用德國歐標色卡（1927年），中文譯為：勞爾色卡（RAL K5,RAL K7,......）
用60度反射角測量的涂層表面光澤度，數(shù)值越大、光澤度越高。一般家電用彩涂板光澤度較高，建筑上使用的涂料為中光或亞光，在30~55之間。這是因為高光澤涂料用于建筑上對陽光的反射強、刺眼；若在室內(nèi)，晚上在燈光下易造成視疲勞。
目前能提供的上表面顏色如下：聚酯類：（括號內(nèi)數(shù)字代號是寶鋼的顏色代碼）
3.4、彩鋼板的背面漆的種類
當背面只涂一層漆時，這一層背面漆一般不考慮耐蝕性，膜厚通常為8~10μm。
這時若選用熱鍍鋅基板，一般情況下，用于制作建筑外板內(nèi)側(cè)用尚可。
若準備制作夾芯板，需在背面貼保溫材料，應(yīng)指明，以便提供與保溫材料的粘結(jié)劑粘著良好的背面漆，膜厚為5~8μm。
在沿海地區(qū)、重工業(yè)區(qū)、化學工業(yè)區(qū)等腐蝕嚴重的環(huán)境里，或者日夜冷熱溫差較大，經(jīng)常結(jié)露的場合，背面涂一層漆不能起到足夠的保護，此時需在背面涂二次涂層以達到防腐目的。二涂二烘背面漆一般情況下按彩板生產(chǎn)廠所定的顏色進行生產(chǎn)，且這種二涂二烘的背面漆對防止運輸途中的磨擦有很好的效果。
3.5 彩鋼涂層板的牌號與代號
3.6 彩鋼板涂層的性能指標
四、彩鋼板的儲存、運輸
4.1、彩鋼板的儲存
彩鋼板，盡管在鋼板表面有鍍鋅層和有機涂層的雙重保護，但如果長期在潮濕的狀態(tài)下，表面所積存的水（包括空氣中結(jié)露產(chǎn)生的水）會逐漸滲透通過有機涂層，從而造成有機涂層膜下鋅層的腐蝕，因此在儲存時需要注意：
（1）不被水浸濕，存放在室內(nèi)，避免露天堆放。
（2）室內(nèi)應(yīng)干燥通風，無腐蝕性氣體，需要避免放在易發(fā)生結(jié)露以及冷暖溫差變化大的地方。迫不得已暫時存放室外時，底下一定要有方形枕木作墊木，并注意通風良好，選擇平坦的地面，墊木上方也要水平，以使鋼板堆放在同一高度上，防止發(fā)生翹曲，產(chǎn)品上面要蓋上防雨布，保護產(chǎn)品不直接受日曬雨淋。
（3）若彩鋼板受到雨淋或有了結(jié)露，應(yīng)馬上拆包迅速干燥，除去濕氣，并盡早使用。
（4）鋼卷應(yīng)盡量保持出廠時的狀態(tài)存放，不要堆積，以免損傷涂層。
（5）彩色涂層鋼板不要放在砂土、灰塵多的地方。鋼板上面若積存砂土、灰塵，可能損傷涂層鋼板的涂膜。且砂土、灰塵的積存，會使涂層表面不容易保持干燥，成為產(chǎn)生腐蝕的根源。
（6）應(yīng)避免長期存放，使用時以先進先用為原則，以免長期留存不用所造成的污染、碰傷，以及新、舊產(chǎn)品混用時出現(xiàn)微小的顏色差異，尤其在沿海及工業(yè)氣氛的環(huán)境中，更應(yīng)縮短存放期。
（7）為了排除因某種原因滯留在板包內(nèi)鋼板表面的水分時，鋼板在倉庫里可以傾斜放置，適宜的傾斜角度為3.5度。
4.2、彩鋼板的運輸
彩鋼板表面的有機涂膜很容易碰傷，在運輸時須特別注意。
（1）按照生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品出廠狀態(tài)，原封不動地運輸，不能為便于裝運，卸掉墊木或把產(chǎn)品上、下顛倒。
（2）鋼板和鋼卷在裝卸時，為防止碰傷，須使用橡皮墊與吊具隔離，或使用專用吊具。
（3）裝運彩板的車廂應(yīng)打掃干凈，鋪上厚橡皮墊或使用專用防護裝置，以防鋼卷外圍碰傷。尤其應(yīng)該避免臥式放置的鋼卷擺在高低不平的卡車車廂底板上。
（4）采用立式包裝時，彩卷的運輸和裝卸也保持立式。要把立式鋼卷橫放時，應(yīng)使用翻卷機。
（5）運輸鋼板和卷時應(yīng)牢牢固定，以避免鋼板之間產(chǎn)生相對移動及鋼卷滾動從而造成擦傷。
（6）在把彩色鋼板一張張地取出時，不能拖拉，否則切口和切斷時產(chǎn)生的毛邊會使鋼板表面產(chǎn)生刮痕、擦傷。因此在取出或移動鋼板時，需兩個人一起拿著鋼板的兩端搬動，不能拖動。且應(yīng)輕拿輕放，不要碰到其它硬物。
（7）運輸中因條件限制不得不露天進行時，應(yīng)蓋上雨布，保護產(chǎn)品不直接受日曬雨淋。
五、彩鋼板的質(zhì)量判斷
（1）觀察基板厚度和腹膜的厚度
彩鋼板是有基板和彩色的腹膜或者鍍層構(gòu)成的。我們首先得考慮基板和腹膜鍍層的厚度，比較好的彩鋼板基板是0.02~0.05mm，復膜或者涂層厚度往往只有0.15mm以下。因為從影響彩鋼板的使用時間來看，基板的厚度是很重要的。而有些生產(chǎn)彩鋼板的廠家往往在基板及彩鋼板涂層或復膜上做手腳，他們降低基板的厚度，但是增加腹膜的厚度來降低彩鋼板的生產(chǎn)成本，這就大大降低了彩鋼板的使用壽命了。
（2）觀察彩鋼板的外漏邊緣
拿到一塊彩鋼板，我先觀察彩鋼板外露鋼材如斷面等是否結(jié)晶細密，是否發(fā)灰、發(fā)暗和雜質(zhì)。若切面是結(jié)晶細密型的則是質(zhì)量比較優(yōu)越的。
（3）聽聲音
用手指或用硬物敲擊彩鋼板，彩鋼板的材質(zhì)如果較差，則發(fā)出來的聲音是悶的，金屬聲音不明顯，材質(zhì)較好的彩鋼板金屬聲音是比較響亮、清脆的。
（4）查看彩鋼板的質(zhì)量合格證明
是否有相關(guān)部門的檢驗標準。如果有可能的話盡量去彩鋼板的生產(chǎn)廠家實地考察?？纯雌髽I(yè)的環(huán)境怎么樣，是否正規(guī)。市場上打聽一下這個企業(yè)的口碑怎么樣。
（5）看價格
任何東西，都是一分錢一分貨。我們在比較彩鋼板質(zhì)量的時候，價格是一方面，但是也不要太注重價格。如果一種彩鋼板的價格別其他的低很多，那么我們就要有所注意了。
六、彩鋼板的發(fā)展趨勢
（1）采用高質(zhì)量基板，對基板的表面、板形及尺寸精度要求都愈來愈高，室外用的如小鋅花平整熱鍍鋅鋼卷、無鋅花平整熱鍍鋅鋼卷及時下興起的鋅合金熱鍍卷；室內(nèi)用如電鍍鋅鋼卷、貼膜冷軋板及鋁板卷。
（2）改進預處理工藝及預處理液，設(shè)備數(shù)量少，成本低成為主流工藝，不斷改進預處理液的穩(wěn)定性、抗蝕性、環(huán)保性能。
（3）注重新涂料的開發(fā)，對一般聚酯、聚偏氟乙烯（PVDF）和塑料溶膠進行改良，獲得顏色重現(xiàn)性，抗紫外線、抗二氧化硫、提高耐蝕性；開發(fā)耐污染、吸熱等功能性涂料。
（4）機組設(shè)備更完善。如采用新型焊機、新型輥涂機、完善固化爐、配置先進的自動化儀表等。
（5）由于冷壓花比熱壓花成本低，具有美觀、立體感、強度高等特點，使冷壓花生產(chǎn)技術(shù)成為發(fā)展趨勢。
（6）注重產(chǎn)品的多樣化、功能化，如深沖型彩涂板、“柚子皮”彩涂板、防靜電彩涂板、耐污染彩涂板、高吸熱性彩鋼板等。