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家电用热镀锌板选材要“三”思而行
2006年7月5日 16:17  来源:(http://www.newmaker.com)

    家用电器生产所用的传统钢材,主要是电镀锌钢板。近几年,随着热镀锌钢板力学性能和面质量的不断提高,与电镀锌钢板相比,其生产成本低、耐腐蚀性能强及对环境污染小等优点日益凸显,因而用其替代电镀锌钢板已成为当前国内外家电制造行业的一大趋势。但是,家电用钢板从使用电镀锌板到热镀锌板并不是一个简单的替代过程。其中,如何选好材料就很值得研究。

    家电用热镀锌钢板的选材主要涉及到材料牌号、镀层表面结构和表面处理方式等内容。结合具体家电零件的使用条件和质量要求进行合理选材,能够在保证家电产品品质的前提下降低材料成本,提高产品的综合竞争力。笔者根据近年来向用户提供技术服务所积累的经验认为,在选择家电用热镀锌钢板时应考虑以下三个方面:首先是对材料牌号的选择,其次是对镀层表面结构的选择,第三是对钢板表面处理方式的选择。

    对材料牌号的选择

    家电用钢一般为冲压用软质钢板,其机械性能可按照国家标准、欧洲标准、日本标准、美国标准等进行划分,不同的标准对应不同的牌号系列。根据材料在使用过程中的加工变形程度,通常家电用钢按冲压级别划分为一般用途、冲压用途、深冲用途和超(特)深冲用途等。整体而言,家电钣金零件的冲压难度不太大,但是不同零件存在较大的差异,因此应根据零件的变形方式、变形特点和质量要求合理选用材料。家电钣金零件在冲压中可能产生的主要问题是开裂、起皱和回弹。由于钢板的冲压缺陷还与模具状况、冲压工艺件相关,合理的选材还应考虑用户自身的模具因素和工艺因素。根据零件的冲压效果和不同产品的技术质量要求,选择材料牌号时应重点考虑如下因素:

    冲压后零件不能产生开裂和明显的缩颈现象。材料开裂和缩颈将直接影响到零件的强度安全和耐蚀性要求,这是必须要避免的产品缺陷类型。为了保证零件在冲压过程中不产生此类现象,应对具体零件的主要变形区域进行变形和受力分析,结合材料的成形性能合理选用材料。

    由材料力学性能带来的表面质量变化。表面质量对于家电钣金零件,尤其是外观件是十分重要的。家电产品的外观件不仅应满足产品结构强度的需要,还要求具有抗凹陷性能,并应避免冲压中的滑移线现象。

    冲压后材料的起皱现象和零件的回弹现象。起皱现象与产品设计和材料力学性能相关,局部、轻微的起皱现象在内饰件中往,主可以忽略,但不允许出现在外观件上。回弹现象常常出现在变形较为简单、以弯曲变形为主的零件上,这时需要综合考虑材料成本和零件回弹量大小的要求。

    对镀层表面结构的选择

    对于需要电镀的家电零件,应使用光面钢板,这样才能达到电镀后的光亮效果。家电用板多为裸用(内饰件)和涂漆或贴膜用(外观件),应使用毛面钢板,有利于增强涂层与钢板之间的结合力。同时,毛面的储油作用有利于润滑,以提高材料的成形能力。热镀锌钢板按其锌层结构、锌液中其他元素的添加情况可分为普通热镀锌板、锌铁合金化板、锌合金镀层板、铝锌合金镀层板。不同类型钢板具有不同的特点,如锌铁合金板的焊接性优良,锌铝合金板的冲压成形性能好,铝锌合金板的耐蚀能力强等。目前,国内家电用户主要采用普通热镀锌钢板(GI),少量零件采用镀铝锌(GL)和锌铁合金板(GA)。普通热镀锌板按其表面状态可分为正常锌花板、光整锌花板、小锌花板和无锌花板,不同状态钢板的表面质量、耐蚀性和喷漆效果不同。热镀锌钢板的锌层较厚,对焊接件容易产生损伤电极、焊接不牢或焊穿的现象。同时,为了保证钢板在一定年限内不产生红锈,对锌层的厚度有一定要求。选择镀层表面结构时应注意以下几点:

    对于家电产品的内饰件,应适当增加锌层厚度以保证耐蚀性;对于外观喷漆件,可适当降低锌层厚度,因为漆膜的屏蔽效果可大大增强耐蚀性;对于焊接件,应适当降低锌层厚度以保证焊接质量。

    对于内饰件,可采用正常锌花或小锌花钢板;对于外观件,采用光整锌花或无锌花钢板能保证产品的外观和喷漆效果。

    以降低铅含量的方法生产的小锌花和无锌花钢板,其锌锭中的铅元素含量低,能够满足欧盟RoHs指令的要求。

    对钢板表面处理方式的选择

    为了防止镀锌板在运输和存储的过程中产生白锈,镀锌板表面一般需要进行钝化或涂油处理。以前广泛使用的铬酸盐钝化方式具有较好的防白锈功能,但不能满足欧盟RoHs指令的要求。目前,国内某些钢铁企业成功开发出的无铬钝化板可完全满足欧盟要求,为家电产品的品质提升作出了贡献。根据用户的需要,镀锌板表面可进行薄有机涂层处理,如涂覆耐指纹膜,耐指纹膜有利于防止生产和运输过程中残留的指纹、汗渍等影响外观和表面质量问题。为了增加钢板在冲压过程中的润滑性、减少摩擦对钢板表面的损伤,可对钢板进行自润滑处理。不同表面处理钢板具有不同的特点和用途,因此,在选择时应注意以下几点:

    对于外观喷涂件,使用涂油板通常较钝化板的喷漆效果更好。

    对于内饰件,如空调等很少拆卸的部件,可使用钝化和(或)涂油板;对于电脑机箱等产品的内饰件,应避免使用涂油板以免出现油污。

    对于高档家电产品的面板类,如冰箱洗衣机外板、电脑机箱外板,应尽量使用耐指纹板。

    对于需要点焊的零件,其原材料的表面膜层应有一定限制,以免造成焊接困难。

 
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