Слайд 1В зависимости от назначения стального листа и коррозионной среды
выбирают
соответствующий вид покрытий, которые можно разделить
на две группы:
металлические
(цинк, олово, хром, свинец, алюминий) и
органические (лаки, краски, эмали, пластмассы).
Листовой прокат с полимерными покрытиями используют для изготовления кровли и элементов крыши, наружных стен зданий и сооружений, емкостей, бытового электрооборудования, жалюзи и штор, в автомобилестроении.
Довольно часто полимерные покрытия выполняют и декоративные функции
Большое разнообразие цветов синтетических эмалей и способов дополнительной декоративной отделки делают этот материал применимым в самых разных областях: строительстве, автомобилестроении, производстве бытовой техники и т.д.
Еще одним очень важным достоинством полимерных покрытий является их долговечность. В зависимости от вида и толщины покрытия они могут служить до 15 и более лет.
Нанесение полимерных покрытий на прокат
Слайд 2Общая технологическая схема нанесения защитных покрытий
В качестве металлической основы для
нанесения полимерных покрытий используют:
холоднокатаные стальные полосы;
электролитически оцинкованные полосы;
горячеоцинкованные полосы;
полосы с двухслойными металлическими покрытиями различных видов; алюминиевые полосы.
Технологическая схема процесса нанесения полимерных покрытий состоит из трех основных групп операций
Первая группа включает операции по подготовке поверхности полос к нанесению защитных покрытий:
химическое (щелочное) обезжиривание и нанесение пограничного слоя из нескольких покрытий.
Первый слой — фосфатирование в виде фосфата железа массой 0,1- 0,5 г/м2 или фосфата цинка (для основы — оцинкованные полосы) массой 1- 3 г/м2.
Второй слой — хроматирование (только на оцинкованные полосы) в виде смеси щелочных окислов массой 0,1-1 г/м2.
Третий слой — пассивация в растворе хромовой кислоты в виде слоя окислов железа и хрома массой 0,05- 0,1 г/м2.
Для оцинкованных полос наносят покрытие в виде слоя окислов хрома и цинка массой 0,05-0,1 г/м2 пассивацией в растворе хромовой кислоты.
Слайд 3Вторая группа включает собственно операции:
нанесения полимерных покрытий на полосу,
сушку покрытия,
охлаждение полосы после сушки.
Последовательность и число операций зависит от
вида покрытия.
При нанесении пластизоля и органзоля
на обе стороны полосы сначала наносят грунт,
который затем высушивают; охлаждают полосу
и наносят окончательное защитное покрытие,
высушивают полосу и охлаждают.
При наклеивании пленки предварительно наносят клей на одну сторону полосы и грунт — на другую. Затем производят сушку и активацию клея, далее следует приклеивание пленки.
Третья группа — операции отделки полос с защитными покрытиями: правка, резка, отбор проб, контроль качества полос, их смотка в рулоны или формирование пачек листов.
Слайд 4Виды и способы нанесения защитных покрытий
Слайд 6Физико-механические характеристики лакокрасочных покрытий
адгезионная прочность к подложке,
твердость,
прочность при
изгибе и ударе,
влагонепроницаемость,
атмосферостойкость,
хим.стойкость и другие защитные свойства,
комплекс
декоративных свойств, например прозрачность или укрывистость (непрозрачность),
интенсивность и чистота цвета,
степень блеска.
Адгезия (прилипание, притяжение) - сцепление поверхностей разнородных тел (подложки и лакокрасочные материалы), определяется силой химического взаимодействия молекул на поверхности раздела двух фаз.
Для определения степени адгезии краски на практике используют два метода: решетчатого надреза (DIN 53151) и отрыва (ISO 4624).
Слайд 7Твердость лакокрасочного покрытия - способность пленки противостоять вдавливанию или проникновению
в нее твердого тела. STM D3363), с помощью маятника (ISO
1522, ASTM D2134) и вдавливанием (ASTM D1474); при этом, каждый метод может быть реализован несколькими способами.
Эластичность - определяет способность лакокрасочной пленки принимать свою прежнюю форму после снятия деформирующего усилия (без отслаивания и растрескивания). Для измерения эластичности чаще всего применяют испытания на изгиб. Существуют также методы испытания эластичности на вдавливание (ISO 1520) либо проводят испытания на свободных пленках.
Износостойкость или абразивостойкость - физическое свойство, характеризующее устойчивость лакокрасочного покрытия к истиранию. Определяет долговечность пленки. Самый распространенный способ - метод вращающегося диска (ISO 7784), когда абразивный диск с определенной скоростью, нагрузкой и временем воздействует на покрытие.
Слайд 8Методы нанесения лакокрасочных материалов
Ручной (кистью, шпателем, валиком) - для окраски крупногабаритных
изделий (строительных сооружений, некоторых промышленных конструкций), исправления дефектов. в быту;
используются ЛКМ естественной сушки.
Валковый - механизированное нанесение ЛКМ с помощью системы валиков обычно на плоские изделия (листовой и рулонный прокат, полимерные пленки, щитовые элементы мебели, бумага. картон, металлическая фольга).
Окунание в ванну, заполненную ЛКМ. Традиционные (органоразбавляемые) ЛКМ удерживаются на поверхности после извлечения изделия из ванны вследствие смачивания. В случае водоразбавляемых ЛКМ обычно применяют окунание с электро- и термоосаждением.
Струйный облив (налив) - окрашиваемые изделия проходят через «завесу» ЛКМ. Струйный облив применяют для окраски узлов и деталей различных машин и оборудования, налив - для окраски плоских изделий (листового металла, щитовых элементов мебели, фанеры).
Методы облива и окунания применяют для нанесения ЛКМ на изделия обтекаемой формы с гладкой поверхностью, окрашиваемые в один цвет со всех сторон.
Слайд 9Распыление:
а) пневматическое - с помощью ручных или автоматических пистолетообразных краскораспылителей,
ЛКМ с температурой от комнатной до 40-85 °С подается под
давлением (200-600 кПа) очищенного воздуха;
б) гидравлическое (безвоздушное), осуществляемое под давлением, создаваемым насосом (при 4-10 МПа в случае подогрева ЛКМ, при 10-25 МПа без подогрева);
в) аэрозольное - из баллончиков, заполненных ЛКМ и пропеллентом. применяют при подкраске автомашин, мебели и др.
Методы нанесения порошковых ЛКМ:
насыпание (насеивание);
напыление (с подогревом подложки и газопламенным или плазменным нагревом порошка. либо в электростатическом поле);
нанесение в псевдоожиженном слое (вихревом, вибрационном).
Многие методы нанесения ЛКМ применяют при окраске изделий на конвейерных поточных линиях, что позволяет формировать лакокрасочные покрытия при повышенных температурах, а это обеспечивает их высокие технические свойства.
Слайд 10Сушку (отверждение) нанесенных ЛКМ осуществляют при 15-25 °С (холодная, естественная
сушка) и при повышенных температурах (горячая, «печная» сушка). Естественная сушка
возможна при использовании ЛКМ на основе быстровысыхающих термопластичных пленкообразователей.
Промежуточная обработка лакокрасочного покрытия:
шлифование абразивными шкурками нижних слоев лакокрасочного покрытия для удаления посторонних включений, придания матовости и улучшения адгезии между слоями;
2) полирование верхнего слоя с использованием различных паст для придания лакокрасочному покрытию зеркального блеска.
Слайд 11В мировой практике применяют широкую номенклатуру полимерных покрытий,
отличающихся различной
стойкостью против коррозии в атмосфере;
действия химических веществ;
другими технологическими свойствами (твердостью,
эластичностью при обработке и др.),
стоимостью и декоративными свойствами.
Отличие листового проката с полимерными покрытиями от других видов покрытий связано со следующими особенностями производства и потребления:
листовой прокат с полимерными покрытиями заказывают в значительной степени малотоннажными партиями;
в отделениях нанесения покрытий производится частая смена типов и цвета полимерных покрытий;
по мере расширения области применения непрерывно разрабатываются новые и совершенствуются существующие типы покрытий и технология их нанесения.
Учитывая, что потребительские свойства полимерных покрытий непосредственно связаны с составом, технологиями производства и нанесения полимерных материалов, разработка и совершенствование таких покрытий ведется совместно химическими фирмами, предприятиями по нанесению покрытий и потребителями.
Слайд 12Основное назначение лакового покрытия на белой жести — изоляция ее
от соприкосновения с пищевыми продуктами. Для агрессивных консервных сред применяют
тару с двухслойным лаковым покрытием. При этом сначала наносят первый слой, высушивают его, а после этого на него наносят второй слой.
Схема установки лакирования полосы жести: 1 — грибковые разматыватели; 2 — направляющее устройство; 3 — первый лакировочный зал; 4 — первая группа лакировочных машин; 5 — первая сушильная печь; 6 — конвейер первой сушильной печи; 7 — второй лакировочный зал; 8 — транспортно-охлаждающие барабаны; 9 — вторая сушильная печь; 10 — конвейер второй сушильной печи; 11 — выходные транспортно- охлаждающие барабаны; 12 — поддерживающее устройство; 13 —- моталки
Слайд 13Схема нанесения лака методом наката:
1 — гуммированные лакирующие ролики;
2 — питающие ролики;
3 — ролики, дозирующие массу покрытия;
4 — ванны с лаком; 5 — полоса жести
Схема установки для нанесения лака на поверхность хромированной полосы :
1 — полоса жести;
2 — щелевые распылители (электроды);
3—держатели электродов;
4—стойка для крепления электродов;
5 — штанги для подачи лака;
6 — колонка для подачи лака к электродам
Длина распылителя зависит от ширины полосы. Распылители устанавливают на расстоянии 140-160 мм от полосы с наклоном щели к горизонтальной плоскости 35-40°.
Толщину лакового покрытия регулируют как изменением интенсивности подачи лака насосами заторами, так и изменением числа работающих распылителей.
Слайд 14Лакирование черной жести
Технологические операции подготовки поверхности полосы :
обезжиривание поверхности
полосы, промывка,
травление, струйная обработка водой,
пассивация, сушка.
В конце агрегата
полосу сматывают в рулон.
Сушка покрытия является важной технологической операцией, от которой зависит не только качество покрытия, но и экономичность всего передела, так как параметры технологии и печи определяют скорость прохождения полосы в агрегате и тем самым его производительность, а также расход топлива.
При лакировании жести применяют конвекционную или терморадиационную сушку. В первом случае лаковое покрытие сушат нагретым воздухом, находящимся в печи. Первоначально этот метод был более распространен, Отличительная особенность сушки лакового покрытия индукционным нагревом состоит в том, что от тепла, исходящего от металла стальной полосы, поверхностные слои лака сильно насыщаются растворителем, которые необходимо удалить до соприкосновения полосы с роликом, иначе остатки растворителя в поверхностных слоях лаковой пленки будут ухудшать качество покрытия. С этой целью полоса, проходя через камеру охлаждения (см. рис. 186, позиция 34), обдувается с двух сторон холодным воздухом, а из камеры лакирования производится интенсивный отсос паров растворителя [171]. Сушку лаковых покрытий производят при температурах 180-195°С или 200-210°С (в зависимости от применяемого лака) при скорости сушки 12-15°С/мин [103].
Слайд 15 В дальнейшем был освоен и коротковолновый диапазон инфракрасного излучения, при
котором наблюдается дальнейшее улучшение теплопередачи. Длина участка с нагревательными элементами
в линии нанесения покрытий на рулонную полосу сокращается (см. рис.204), но возрастают требования к плоскостности полосы, а также к тщательности контроля подводимой к излучателям энергии и к расстоянию между излучателями и полосой. Продолжительность нахождения полосы в зоне излучателей сокращается до секунд. Короткая зона конвекции помогает добиться желаемого распределения температуры.
Время сушки полосы с нанесенным полимерным покрытием при разных способах нагрева
Слайд 16Нанесение пленочных и комбинированных элитных покрытий тонких холоднокатаных полос (в
том числе и жести)
Толщина пленки составляет, в основном, 50-200 мкм,
в отдельных случаях достигает 400 мкм. На пленку наносят тиснение или рисунки, имитирующие древесину, кожу и пр. Рисунок защищается от повреждения и других внешних воздействий прозрачным лаком. Пленку изготовляют из поливинилхлорида или реже из поливинилфторида и полипропилена. Ее наносят обычно на лицевую сторону металла; обратная сторона защищается грунтовочным материалом или краской.
Ламинирование жести полимерными пленками
1 — рулон луженой или хромированной жести;
2 — устройство нагрева;
3 — рулон полимерной пленки;
4 — прижимные ролики;
5 — установка термической обработки покрытия;
6 — рулон ламинированной жести
1 — полоса луженой или хромированной жести;
2 — фильера; 3 —резиновый ролик;
4— стальной охлаждаемый ролик;
5 — прижимной ролик; 6— направляющий ролик; 7— полоса жести с полимерным покрытием
Слайд 17Технология производства белой жести включает в себя следующие процессы:
выплавка стали
заданного химического состава,
горячая прокатка; холодная прокатка
отжиг (непрерывный или в колпаковых
печах),
правка; нанесение оловянного или хромового покрытия,
пассивация, промасливание,
резка листов заданных размеров,
упаковка готовой продукции.
В зависимости от толщины оловянного покрытия, жесть горячего лужения делят на два класса:
Класс покрытия…………………………….. 1 2
Толщина покрытия на каждой стороне, мм 1,92-2,67 1,58-1,91
Количество, нанесенное с двух сторон, г/м 28-38 23-27
Жесть — холоднокатаная отожжённая листовая сталь толщиной 0,10—0,36 мм, с нанесенными защитными покрытиями из олова, или специальными покрытиями, напр. лак, цинк, хром и другие. Выпускается в листах размерами 512—1000х712-1200 мм или в рулонах шириной до 1 м, массой до 15 тонн.
Белая жесть – тонколистовая сталь, которая покрыта с двух сторон слоем олова, которая поставляется в виде листов и рулонов.
Горячее лужение жести
Слайд 18В зависимости от состояния луженой поверхности и качества формы листов,
белая жесть горячего лужения делится на две марки:
ГЖК — горячелуженая
жесть консервная
ГЖР — горячелуженая жесть разная (ГОСТ 13345).
Размеры листов: длина 512, ширина 712 мм.
Жесть поставляют в пачках с указанием числа листов и теоретической массы (из одной марки, одного класса покрытия, одной толщины и одной степени твердости). Число листов должно быть кратным 50.
Общая масса пачки не должна превышать 1500 кг.
Технологические операции:
травление,
промывку,
флюсование,
лужение погружением в расплавленное олово ванны,
формирование оловянного покрытия в «жировой» ванне,
обезжиривание,
очистку поверхности.
Слайд 20Техническая характеристика агрегата горячего лужения жести ОАО «ММК»
Производительность трехрядного агрегата,
тыс.т в год …….. 10
Скорость движения жести, м/мин………………………………………..6-15
Выход жести ГЖК, %……………………………………………………….…… 80-90
Расход
олова на 1 т жести, кг……………………………………………… 19-21
Травление проводят в водных растворах соляной или серной кислоты.
Флюс «наводят» на зеркало расплавленного олова ванны лужения в виде раствора хлористого цинка (плотность 1,45-1,58 или 600-800 г/л).
Свежий флюс получает рабочую активность только после накопления в нем 8-15% SnCl2 за счет перехода олова ванны во флюс.
Этот процесс называется «проработкой» флюса.
Время обработки жести во флюсе составляет до 0,4 с в листовых автоматах горячего лужения.
В ванне лужения идет образование оловянного покрытия на жести первоначальным слоем до 10-15 мкм.
На участке выхода жести из флюсовой коробки температура оловянной ванны должна быть не более 320-350°С с постепенным падением по пути перемещения жести в жировой среде до 260-28 0°С.
Слайд 21Окончательное формирование оловянного покрытия осуществляется в жировой ванне с помощью
«жировой» машины, помещенной в масляную среду из хлопкового или пальмового
масла.
«Жировая» машина состоит из трех пар стальных валков специальной стали и формы. Валки отжимают избыток олова на жести и, кроме того, с помощью специальных щеток из природного талькохлорида с валков снимается накопившееся на их поверхности жидкое олово, что способствует возможности регулировать толщину пократия.
Листы из чистильной машины проходят визуальный осмотр поверхности и поступают в секции укладчиков листов готовой продукции. Каждая секция имеет ленточный транспортер с электромагнитами для удержания листов в подвешенном состоянии при транспортировании.
Слайд 22Электролитическое лужение жести
Примерно 50% всего добываемого олова расходуется на лужение
жести.
Оловянные руды найдены во всех частях света, но примерно 60%
общих разведанных запасов находится в странах Азии (Малайзия, Таиланд, Индонезия, КНР), 21% в Южной Америке (Бразилия, Боливия), 6% в Африке (Нигерия, Заир), 4% в Австралии
и только около 3% в Европе (Великобритания).
Основными потребителями первичного олова являются США, Япония, Великобритания, Германия, Франция.
Электролитически луженую белую жесть выпускают в соответствии с требованиями ГОСТ 13345 таких марок: ЭЖК (консервная), ЭЖР (разная).
Её подразделяют по степеням твердости (А, В, С, Д), измеряемым на приборе типа супер-Роквелла по ГОСТ 13345.
Для лужения применяют олово марки 01 или 01ПЧ (не менее 99,9% Sn).
Слайд 23Перед лужением черную жесть обрабатывают на АПП.
Обработка на АПП
включает обрезку утолщенных и мятых концов полосы, обрезку боковых кромок,
вырезку дефектных участков, контроль качества поверхности, трещин жести и наличия проколов, комплектование полновесных рулонов и их взвешивание. Рулоны с большим количеством дефектов возвращают на повторную дрессировку и для удаления дефектов или разрезают на агрегатах поперечной резки. Рабочая скорость АПП может достигать 20 м/с
1— подъемная тележка; 2 — стеллаж; 5 — разматыватель рулонов; 4 — отклоняющие ролики; 5 — подающие ролики; 6—приборный стол; 7—сварочная машина; 8, 14 — тянущие ролики; 9 — накопитель полосы; 10— натяжное устройство; 11 — дисковые ножницы; 12 — кромкомоталка; 13 — обводной мост; 15 — гильотинные ножницы; 16 — моталка; 17 —- захлестывасгель; 18— бракомоталка
Слайд 24Далее она поступает на непрерывные агрегаты электролитического лужения
Слайд 25На современных агрегатах электролитического лужения применяют химическое и электрохимическое обезжиривание
постоянным током.
Химическое обезжиривание производят в щелочном растворе состава, г/л:
Na(OH) —25-30; Na,P04 или Na3P3O10 — 25-30; сульфирол — 1-4.
Температура раствора 80—90°С.
После химического обезжиривания полосу подвергают щеточной обработке и промывке холодной водой в щеточно-моечной машине.
Затем полоса поступает в ванны электролитического обезжиривания, которое производят в растворе того же состава, что и при химическом обезжиривании. Механизм процесса сводится к эмульгированию жиров с полосы выделяющимися на поверхности полосы пузырьками водорода.
После обезжиривания жесть проходит струйную промывку умягченной холодной водой. Промытую полосу подвергают дополнительной щеточной обработке и промывке холодной водой в следующей щеточно-моечной машине, после чего полоса поступает в ванны травления.
Травление осуществляют в электролите состава; H,S04 — 50-100, Fe до 20 г/л при нормальной температуре. Полоса является катодом, в качестве анода применяются свинцовые пластины.
После травления полосу подвергают интенсивной струйной промывке холодной водой и щеточно-моечной обработке, после чего она поступает в ванны электролитического лужения.
Слайд 26Для лужения применяют щелочные или кислотные электролиты (фенолсульфоновые, галогенидные и
щелочные).
Фенолсульфоновые электролиты агрессивны, ванны и коммуникации требуют защитных покрытий. Состав
электролита: олово Sn 25-40 г/л, фенолсульфоновая кислота 50-70 г/л.
Электроосаждение ведется при температуре 35-55С. Анодный процесс сводится к растворению олова, а катодный к электроосаждению его на поверхности стальной полосы. В электролите допускается содержание железа до 15 г/л.
Электролит непрерывно циркулирует между баком и ваннами через теплообменники.
Скорость полосы в технологической части агрегатов составляет 5-9 м/с.
С целью уплотнения оловянных осадков в электролизных ваннах, их подвергают оплавлению при температурах, превышающих температуру плавления олова (232°С), Оплавление осуществляется контактным или индукционным методами. После оплавления луженую ленту подвергают пассивации, в результате которой образуется искусственная окисная пленка (1-5 им), В современных агрегатах электролужения осуществляется катодная пассивация в растворе бихромата натрия, концентрация 20-30 г/л, температура раствора 40-50°С, рН — 4-6. Плотность тока 5-20 А/дм1, время пассивации 1,5-2 с.
Слайд 27Для дополнительной защиты жести от коррозии во время транспортировки и
хранения на складах, а также для предохранения оловянного покрытия от
истирания при штабелировке листов, смотке полосы в рулоны и переработке жести у потребителя на поверхность наносят тончайшую пленку масла (5 мг/мг).
До последнего времени для промасливания электролитически луженой жести применяли хлопковое масло, представляющее собой смесь ненасыщенных жирных кислот: линолевой, олеиновой и пальмитиновой. В процессе работы эти кислоты легко окисляются и полимеризуются. в результате чего значительно изменяются свойства хлопкового масла. В некоторых случаях свойства масла настолько изменяются, что оно препятствует покрытию жести пищевыми лаками. Состав и свойства хлопкового масла нестабильны; они обусловлены климатом, составом почвы, на которой произрастает хлопок, и наконец, неизбежными отклонениями технологии переработки от установленной.
В связи с этим были подобраны синтетические масла: диоктилсебацинатта и дибутилсебацината. Они состоят из насыщенных двухосновных кислот и поэтому стабильны. Эти масла хорошо совмещаются с лаками и красками.
Слайд 28Заключительными операциями являются сортировка и упаковка жести.
Сортировку белой жести производят
в соответствии с требованиями ГОСТа и осуществляют в потоке агрегатов
при помощи микрометра, замеряющего толщину жести, и дефектоскопа, определяющего наличие проколов.
Оценку качества поверхности жести осуществляют визуальным осмотром.
Жесть поставляют либо в карточках, либо в рулонах.
Слайд 29Алюминирование стальных полос погружением их в расплав появилось в начале
50-х годов прошлого века в США.
Алюминирование позволяет получить холоднокатаную полосу
с более стойким защитным покрытием, чем цинкование, особенно при температуре вплоть до 800°С и в атмосфере, содержащей сернистые соединения.
Такая полоса также обладает окалиностойкостью и отражающей способностью.
Такое сочетание защитных свойств позволяет использовать алюминированный прокат в конструкциях, работающих при повышенной температуре, в емкостях для транспортирования агрессивных газов, для изготовления глушителей и выхлопных устройств двигателей внутреннего сгорания и т.п..
Слайд 30Алюминий на холоднокатаную полосу наносят следующими методами:
методами погружения в расплав
алюминия (горячий способ),
металлизацией — напылением мелких оплавленных частиц алюминия,
плакированием — совместной прокаткой листового алюминия и стали,
электрофореза — осаждением алюминиевого порошка на полосу с последующим уплотнением полученного слоя покрытия и т.д.
Достоинства — высокая производительность (продолжительность выдержки в расплаве измеряется секундами-минутами), простота, малые затраты на организацию производства.
Существенным недостатком нанесения алюминиевого покрытия горячим способом на листовой прокат является ухудшение пластичности стали после алюминирования, поэтому при совершенствовании технологии основное внимание уделяется получению металла с достаточной пластичностью.
Слайд 31Мировая практика работы агрегатов горячего алюминирования показала, что для получения
качественного алюминиевого покрытия необходимо при подготовке поверхности полосы применять электролитическое
обезжиривание в стандартных растворах с последующим травлением в 5-10%-ном растворе азотной кислоты и минимальным временем обработки 10-15 с.
В качестве адгезионного слоя следует использовать водный раствор силикатов натрия и калия с концентрацией 3-5 г/л в количестве 4,5-7,5 г/м2, который не ухудшает свойств покрытия и позволяет улучшить условия прокатки.
Толщина алюминиевого покрытия при нанесении погружением в расплав находится в пределах 25-50 мкм.
В ванну с алюминиевым расплавом добавляют флюс, обеспечивающий блестящую поверхность покрытия.
Слайд 32Большинство установок горячего алюминирования листовой стали работает по способу Сендзимира.
Стальную полосу -
нагревают в печи с окислительной атмосферой до 450°С
для сжигания остатков смазки и загрязнений и создания на поверхности пленки окислов железа.
Затем ее подают в печь с восстановительной атмосферой, где при нагреве до 730-800°С происходит восстановление пленки окислов.
После этого полосу в печи с восстановительной атмосферой охлаждают до температуры 620-630°С;
пропускают через ванну с алюминиевым расплавом (температура расплава 700-750°С),
проводят окончательное охлаждение и свертывают в рулон.
После выхода из ванны полоса проходит воздушные ножи, где снимаются излишки алюминия.
На агрегате обрабатывают полосы шириной 560-1270 мм и толщиной 0,4- 20 мм.
Слайд 33Расплав в ванне подогревают переменным током и постоянно перемешивают. Имеется
возможность выводить ванну из агрегата и заменять ее ванной горячего
цинкования.
Слайд 34Легирование алюминиевого расплава кремнием (6-8%) и применение отпуска при 400-450°С
в течение 1-2 ч с последующей дрессировкой (обжатие 1-2%) позволяет
получать алюминированный материал с достаточной пластичностью, повышает стойкость покрытия против коррозии и улучшает жаростойкость.
Технология нанесения покрытия на автомобильный лист алюминий-кремниевыми сплавами была разработана и освоена специалистами ДНИИЧермета и работниками ОАО «Северсталь».
Для реализации технологии проведена реконструкция одной из ванн для жидкого расплава. За счет использования сверхнизкоуглеродистой IF-стали удалось получить листы с высокими для этого процесса физико-механическими свойствами, практически не уступающими свойствам металла с покрытием цинком.
На ОАО «Северсталь» выпущены промышленные партии горячеалюминированного листа для бензобаков автомобилей с прямым впрыском, а также для выхлопных систем автомобилей.
Получены положительные результаты. Но из-за отсутствия потребности в таком металле в объемах, позволяющих организовать рентабельное производство, его в настоящее время в России не производят.
Слайд 35Электрофоретическое алюминирование — нанесение алюминиевого порошка на стальную полосу методом
электрофореза или в электростатическом поле.
При электрофорезе полоса движется в
вертикальном направлении через ванну с электролитом, представляющим собой раствор алюминиевого порошка в этиловом спирте с добавлением хлористого и азотистого никеля.
Аноды выполняют из чистого алюминия.
-скорость движения полосы через ванну составляет 1,8-8,2 м/мин,
-напряжение 30-220 В,
-плотность тока 10-70 А/дм .
Полученное покрытие сушат и уплотняют холодной прокаткой.
После прокатки полосу нагревают до 700°С для спекания алюминиевого порошка с выдержкой при 450-500°С в течение 2 3 часов.
Полученное таким образом покрытие имеет толщину 15-35 мкм,
обладает высокой пластичностью, сохраняет блестящую поверхность при нагреве до 400°С.
Слайд 36В Японии разработана технология нанесения алюминиевого покрытия на стальную полосу
методом порошковой металлургии.
Перед нанесением покрытия на лист в качестве
подложки наносят тонкое покрытие из цинка, что предотвращает вздутия на покрытии и улучшает адгезию алюминиевой пленки, которая наносится на полосу из водной суспензии при 180°С.
После сушки полосы прокатывают и термообрабатывают в печи непрерывного действия при температуре 600°С.
Новое покрытие толщиной до 60 мкм имеет:
-превосходный внешний вид,
-хорошие термостойкость,
-сцепление с основой.
-высокую коррозионную стойкость,
-штампуемость.
Порошковое алюминиевое покрытие толщиной 20 мкм по коррозионной стойкости превосходит покрытия, получаемые методом горячего погружения — цинковое и алюминиевое.
Слайд 37В Германии с 1971 г. действует установка для двустороннего напыления
алюминия производительностью 15000 т/год при максимальной ширине лент до 420
мм.
Для испарения алюминия установка имеет две электронные пушки мощностью по 250 кВт.
Подогрев ленты перед напылением до 250-540°С также осуществляется с помощью двух электронно-лучевых пушек.
Опыт работы этой установки позволил разработать модель следующего поколения с годовой производительностью 30000 т при двустороннем напылении алюминия на ленты толщиной 0,1-1 мм при ширине 800 мм. Увеличена мощность подогрева до шести электронно-лучевых пушек. В перспективе можно прогнозировать установку напыления лент шириной до 1500 мм при годовой производительности 100 тыс.т. Полосу с покрытием дрессируют с обжатием 0,7-1% и лакируют. Толщина покрытия 1-5,5 мкм на сторону. Сцепление покрытия с основным металлом равно 100% и не нарушается до разрушения основы.
Слайд 38Гидрографическая печать (аквапринт)
(«water transfer print», «cubic print», «3D print»).
Гидрографическая
печать известная также, как 3-D печать, кубическая, объемная, иммерсионная печать,
или просто аква-печать – это технология декорирования поверхности, в основе которой лежит применение специальной водорастворимой плёнки с заранее нанесенным на ее основу изображением.
Технология гидрографической печати позволяет наносить различные виды декоративно-защитных покрытий на изделия самой сложной формы, изготовленные из широкого спектра материалов: пластмассы, металлов и сплавов, дерева, стекла и керамики.
Качество покрытия соответствует или превосходит все нормы и требования, существующие в авто, авиа, судостроительной и военной промышленности.
Наносимые покрытия выдерживают длительное воздействие вибрации, высоких и низких температур, ультрафиолетового излучения, морской воды, растворителей и других агрессивных сред.
Слайд 39Примеры применения технология гидрографической печати:
– эксклюзивная отделка автомобилей, катеров и
яхт под ценные породы дерева;
– тюнинг салона и внешнего обвеса
автомобиля под карбон, алюминий сталь или титан;
– моддинг ноутбуков, компьютеров и периферийных устройств,
– стайлинг мобильных телефонов и бытовой техники
– дизайн мебели и предметов интерьера.
Существует огромное количество вариантов дизайна декоративного покрытия, имитирующего:
– ценные породы дерева и камня;
– карбон, кевлар, углеволокно и 3d carbon;
– алюминий, титан, сталь;
– камуфляж;
– мех редких животных и кожу рептилий
Слайд 40Технология нанесения пленочного покрытия методом гидрографической печати
Шаг 1: Подготовка. В
зависимости от материала покрываемой поверхности, необходимы некоторые или все следующие
этапы:
- предварительная химическая обработка,
- шлифование, маскировка поверхности,
- применение спрея-активатора для химической адгезии,
- плазменная обработка, или обработка пламенем.
Шаг 2: Инструменты и приспособления. Обрабатываемые детали крепятся к специальному приспособлению, которое держит детали во время процесса нанесения плёнки.
Слайд 41В практическом применения данная технология выглядит следующим образом: деталь, предназначенная
для работы, шлифуется, покрывается праймером, грунтом, снова шлифуется и окрашивается
в выбранный ранее «базовый» цвет. Выбранная декоративная пленка кладется на поверхность технической воды, с заранее заданными температурой и жёсткостью, находящейся в рабочем отсеке установки для нанесения декоративных покрытий. Сразу после этого начинается процесс постепенного размягчения водорастворимой плёночной основы. Через строго определенный промежуток времени с помощью краскопульта на поверхность плёнки наносится специальная жидкость – активатор. В результате чего пленка, изначально находившаяся в твердом состоянии, переходит в жидкое, оставляя на несколько секунд на поверхности воды лишь «плавающий» рисунок
Закреплённое в манипуляторе над ванной изделие, погружается в воду со строго определённой скоростью и в определённом направлении «сквозь плёнку». Благодаря свойству воды равномерно распределять свое давление по всей площади, происходит перенос декоративного покрытия с растворяющейся плёнки на поверхность изделия. Затем изделие извлекается из воды, промывается и сушится. Далее, для защиты и придания дополнительных декоративных свойств изделие покрывается несколькими слоями лака, применяющегося при ремонте автомобилей, высушивается в камере, соблюдая определённый цикл сушки. И наконец, полируется для придания абсолютно ровной глянцевой поверхности.
Слайд 42В качестве стальной основы для производства хромированной жести используют рулонную
черную жесть из низкоуглеродистой стали марок 08кп, 08пс, 10кп толщиной
0,18; 0,20; 0,22; 0,25; 0,28; 0,32 и 0,36 мм.
Хромированную жесть изготавливают двух видов: хромированная промасленная и хромированная лакированная.
В зависимости от состояния поверхности и качества покрытия каждый вид жести делят на два сорта *ХЛЖК — хромированная лакированная жесть консервная (первый сорт); ХЛЖР — хромированная лакированная жесть разная (второй сорт); ХЖК — хромированная промасленная жесть консервная (первый сорт); ХЖР — хромированная промасленная жесть разная (второй сорт).
Хромированную жесть поставляют в рулонах с шириной полосы 712,836 и 1000 мм с внутренним диаметром 500±10 мм, массой до 5 т. По требованию потребителей поставки могут производиться в виде узких полос шириной 221,239,252, 300 и 321 мм, смотанных в рулоны массой до 1 т с обрезанными кромками после нанесения хромового и лакового покрытий и в листах с размерами, приведенными ниже, мм:
Ширина листов Длина листов
712 …………………………………….. 512, 724, 743, 794, 820, 910
836 ……………………………………………….. 716,820
1000……………………………………………. 770, 820, 836
Толщина слоя электролитически осажденного хрома с каждой стороны составляет 0,020-0,050 мкм (1,4-3,5 мг/мм2) .
Слайд 43Схема расположения основного оборудования реконструированного агрегата подготовки полосы:
1 — разматыватель;
2 — подъемно-передающая тележка; 3 — центрирующие ролики; 4 —
установка измерения толщины полосы; 5 — ножницы резки концов полос с центрирующими роликами; 6 — сварочный аппарат; 7 — подающие ролики; 8 — обводной мост; 9 — направляющие ролики; 10 — моталка для смотки бракованных полос; 11 — подающие ролики; 12 — натяжные ролики; 13 — дисковые ножницы; 14 — гратосниматель; 15 — контрольный стол; 16 — гильотинные ножницы; 17—моталка для смотки подготовленных к нанесению покрытий полос; 18 — подъемно-передвижная тележка; 19 — моталка для смотки обрезанных кромок полосы в бун г
Слайд 44Созданный и введенный в действие на Лысьвенском металлургическом заводе агрегат
предназначен для двустороннего электролитического хромирования и последующего электростатического двустороннего лакирования
или промасливания стальной холоднокатаной полосы толщиной 0,18-0,28 мм и шириной от 712 до 1000 мм.
Общая длина агрегата около 175 м, максимальная высота 18,5 м, длина полосы, одновременно находящейся в агрегате, около 1000 м.
Технологическая часть агрегата подразделяется на три основных участка:
подготовку поверхности черной жести перед нанесением покрытий (позиции 12-19),
электроосаждение хромового и хроматного покрытий (позиции 21-29);
лакирование или промасливание хромированной полосы (позиции 30-42).