印花彩板的開發(fā)應(yīng)用

張文靜

(馬鋼股份公司冷軋總廠 安徽馬鞍山 243000)

印花彩板，顧名思義是印有花紋或圖案的彩涂板，是近些年來比較熱門的一種新型家電板和建材裝潢板。彩涂印花工藝就是在涂裝生產(chǎn)中，依據(jù)不同要求的花紋和產(chǎn)品類型，在一個或多個涂裝設(shè)備上利用帶有凹狀花紋的印花輥和其他設(shè)備將花紋精確傳布到涂敷輥上進(jìn)而涂敷到帶鋼上并進(jìn)行適當(dāng)次數(shù)和程度烘烤的綜合工藝。

為了將花紋印到涂層板的涂膜上，首先要將花紋刻蝕到紫銅輥上，而后對銅輥鍍鉻，作為涂層印花用的印輥，其外表上的圖案花紋是凹陷的，印輥從有色漿的料盤中沾取色漿，而后由刮刀將凹陷之外的色漿整個刮掉。當(dāng)印輥與轉(zhuǎn)印膠輥接觸時，花紋內(nèi)的色漿轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印膠輥上，最后印到鋼板外表。再經(jīng)過恰當(dāng)溫度的加熱烘干，花紋便很穩(wěn)固地附在鋼板的涂膜上。

一般印花工藝分臥式和立式兩種，如圖1和圖2所示，我部采用的是后者。

圖1 臥式

圖2 立式

1 開發(fā)必要性

1.1 環(huán)保優(yōu)勢

傳統(tǒng)工藝與彩涂工藝對比：

鍍鋅板、冷軋板等 →開平、剪切→沖壓成形→清洗 →磷化→噴涂→組裝

預(yù)涂彩鋼板

其中的清洗、磷化、噴漆、轉(zhuǎn)印工藝對環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重，國家已將其列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》淘汰類。彩涂工藝正好省去此些環(huán)節(jié)，減少污染，響應(yīng)環(huán)保政策。

1.2 工藝優(yōu)勢

連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；

先進(jìn)的前處理工藝，提高涂層結(jié)合力和保護(hù)性能；

涂層流平性好，均勻性更佳，外觀更加漂亮；

底色涂層個性化設(shè)計(jì)，可提供更豐富的花色；

油墨(快干涂料)印刷后有清漆層保護(hù)，提高圖案色牢度。

1.3 性能優(yōu)勢

1.3.1 不同涂層體系設(shè)計(jì)，滿足不同的性能要求

防銹底漆提高耐腐蝕性能；

聚酯涂層的抗老化特性彰顯保護(hù)性能、美觀特性；

環(huán)氧背涂提高夾心層復(fù)合的粘結(jié)性及抗腐蝕性；

1.3.2 底漆耐腐蝕、面漆耐候性能提高，有效保障印花圖案的色牢度，延長質(zhì)保周期，提高產(chǎn)品的使用壽命。

2 生產(chǎn)情況

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

鑒于我廠生產(chǎn)線設(shè)備的局限性，無法實(shí)現(xiàn)多色套印的拼接圖案，所以只能定位于單色花紋印花產(chǎn)品?？紤]到基板選用的不同(鍍鋅板和冷軋板)可能會對產(chǎn)品的防腐及耐老化性能會有所影響，因此將工藝設(shè)計(jì)定為如下兩種方案：

2.1.1 采用一次上線、三涂兩烘生產(chǎn)工藝：

基板——清洗——有鉻鈍化——初涂(正面面漆、背面底漆)——初涂固化——精涂A(帶料輥為指定花色圖案定制的刻花鋼輥，油墨)——精涂B(清漆)—— 精涂固化——冷卻——檢驗(yàn)——卷取。

2.1.2 采用二次上線，四涂三烘生產(chǎn)工藝：

基板——清洗(開啟預(yù)清洗、刷洗段)——有鉻鈍化——初涂(正、背面底漆)——初涂固化——冷卻—— 檢驗(yàn)—卷取—入口(重新上卷)—初涂(正面面漆)——初涂固化——精涂A(帶料輥為指定花色圖案定制的刻花鋼輥，油墨)——精涂B(清漆)——精涂固化——冷卻——檢驗(yàn)——卷取。

一次上線和二次上線的正面涂層結(jié)構(gòu)(圖略)：

2.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 表面質(zhì)量

表1 表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 性能指標(biāo)

表2 性能指標(biāo)

以上所有的檢測項(xiàng)目中，對用戶而言，最直觀、便捷的就是耐沸水性這一項(xiàng)。圖3是客戶將我廠的印花彩板與原來的噴涂轉(zhuǎn)印板分別放入沸水中加熱2小時后的結(jié)果。很明顯看出，噴涂板表面褪色、花紋也缺失，而彩涂板依然如初。

圖3 沸水試驗(yàn)結(jié)果

3 后續(xù)加工情況

3.1 開平、剪切

3.1.1 工藝流程

開卷—粗整—緩沖—精整—飛剪—傳輸—清洗—堆剁

3.1.2 存在問題

由于我廠生產(chǎn)線未能實(shí)現(xiàn)自動換膜，導(dǎo)致出現(xiàn)短距離的貼膜不規(guī)整以及跑偏現(xiàn)象，因此在開平時需要將這部分剪切掉，這樣勢必造成一定的浪費(fèi)從而影響產(chǎn)品的成材率。

3.2 沖壓成型

3.2.1 工藝流程

壓花—裁邊—沖孔—折邊—焊接—填充—壓合—組合成門

3.2.2 存在問題

表面的冷貼膜在沖壓后放置若干小時后出現(xiàn)周邊膜局部起翹現(xiàn)象。

雖然沖壓后板面平整度及表面質(zhì)量良好，但是從用戶角度仍希望能降低基板的硬度。

因彩涂工藝剛替代轉(zhuǎn)印工藝，現(xiàn)場搬運(yùn)時容易出現(xiàn)表面擦傷等現(xiàn)象。

4 開發(fā)難點(diǎn)

4.1 生產(chǎn)關(guān)鍵點(diǎn)

4.1.1 各輥輥速的調(diào)整

印花花紋的形成過程要求鋼帶、涂覆輥、印花輥三者的運(yùn)行速度100%一致。若印花輥與涂覆輥速度存在差別會導(dǎo)致花紋的圖案雜亂，易出現(xiàn)重影；若涂覆輥和帶鋼之間的速度存在偏差，則會導(dǎo)致帶鋼上的圖案離散，失去優(yōu)美感。因此，如何調(diào)整各輥輥速是生產(chǎn)的首要關(guān)鍵點(diǎn)。

4.1.2 博士刀裝置的選擇

由于印花過程中博士刀裝置直接起著形成花紋的作用，博士刀應(yīng)具備良好的平直性、合適的彈性、一定的硬度、優(yōu)異的耐溶劑性及耐摩擦性。在選用博士刀時，除要依據(jù)線速度、花紋、輥徑及粗糙度等因素綜合考慮形狀及材質(zhì)外，還要考慮到博士刀的平滑性、穩(wěn)定性、易操作性等因素。

4.1.3 基板的選擇

材質(zhì)的軟硬直接影響后續(xù)的加工過程是否合格，因此基板的選擇尤為重要。另外，對基板的表面粗糙度和平整度也要提出較高要求，如果粗糙度過大或基板板厚度不均勻，會造成基板和涂覆輥之間的壓力不均勻，從而造成膜厚不均，形成色差。

4.2 用戶提出的異議

4.2.1 加工過程中折彎、切口如何處理。

4.2.2 彩涂產(chǎn)品焊接工藝無法解決，這是很大的問題。

4.2.3 花色品種單一(市場上很多為拼接門)，無法實(shí)現(xiàn)差異化產(chǎn)品的研發(fā)。

4.2.4 門板和門框的尺寸不同，若不配套供應(yīng)，顏色會有差異。

5 結(jié)語

印花彩板的開發(fā)工作我們尚且只做了一小步，針對提出的問題會逐一研究解決，各項(xiàng)性能指標(biāo)也需要不斷的通過實(shí)際操作和應(yīng)用加以完善。