镀锌表面处理钢板的种类

1 鍍鋅表面處理鋼板的種類 2 熱侵鍍鋅鋼板製品種類 a GI HDG鍍鋅鋼板 GalvanizedIronsheet 簡稱GI 而Hot dipgalvanizedsteelsheet 簡稱HDG 與Hot dipZinccoatedsteelsheet之意義相同 b CGI又稱ColdGI 為ColdrolledbaseGI之簡稱 以冷軋鋼捲為底材 Basesteel 施予鍍鋅之產品 c HGI又稱HotGI 為HotrolledbaseGI之簡稱 以熱軋鋼捲為底材鍍鋅者稱之 3 熱侵鍍鋅產品之鍍層種類 純鋅 GI Galvanizing合金化 GA 或鋅鐵合金 Zn Fe 55 鋁 鋅合金 GL Galvalume5 鋁 鋅合金 GF Galfan 4 熱侵鍍鋅鋼片之生產製程 冷軋鋼捲入料解捲 銲接 熱侵鍍鋅 調整整平 合金化處理 清洗 退火 鉻酸 磷酸化成處理或特殊塗覆 耐指紋 塗油 鋼捲成品 5 電鍍鋅鋼片之生產製程 冷軋退火鋼捲入料解捲 銲接 鋼捲成品 化成或特殊塗覆 清洗 酸洗 塗油 電氣鍍鋅 Zn Zn Ni 6 熱侵鍍鋅產品特性 CG產品的摩擦係數 不論是GA或GI產品 如要進行淺衝以上之加工都必須添加潤滑油 否則將會因為流料困難產生成形破裂 GI AFP的摩擦係數約0 15 0 20之間 而GI Cr的摩擦係數高達0 5 因此GIAFP的產品可以直接進行淺衝加工 而GICr則必須添加潤滑滑才能進行淺衝加工 否則容易產生破裂 圖15 CGC產品的摩擦係數 7 熱侵鍍鋅產品特性 GI產品鍍層重量對耐蝕性的影響 冷軋鋼片 鍍鋅鋼片 鍍鋅鋼片 鉻酸鹽處理 或耐指紋處理 白銹發生區 紅銹發生區 鹽霧實驗時間 鹽水噴霧試驗根據JISZ2371進行 5 NaCl 35 鐵腐蝕量 鋅腐蝕量 無任何後處理的熱侵鍍鋅鋼片 鍍層厚度分別是Z12 Z18及Z22三種 經過120小時鹽霧試驗後鋼片的外觀 由外觀可知經過120小時的鹽霧試驗後 鋼片表面100 產生白銹 事實上 由圖知道無任何處理的鍍鋅鋼片在試驗一開始就產生白銹 但是經過120小時後表面雖然都是白銹 即使是鍍鋅量比較少的Z12表面也沒有紅銹產生 顯見鋅層已產生犧牲防蝕的作用 8 熱侵鍍鋅產品特性 CG產品後處理之耐蝕 鹽水噴霧試驗 耐指紋皮膜及鉻酸鹽皮膜經鹼性脫脂或溶劑清洗後會降低其耐蝕性 GA由於其粗糙度較高 其Cr處理之耐蝕性遠低於GI之耐蝕性 一般僅作暫時性之防蝕用途 AFP 耐指紋皮膜處理GA 鋅鐵合金鍍鋅Cr 薄 薄鉻酸鹽處理GI 純鋅Cr 中 中鉻酸鹽處理 9 熱侵鍍鋅產品特性 CG產品AFP耐溶劑性 GIAFP經過丁酮侵泡後 目視可見AFP皮膜變質 不利於耐蝕性 對於後續之上漆性也會有明顯之影響 應該避免使用 經過甲苯 酒精 乙醇 或去漬油侵泡不會產生目視可見之變質 但是仍不宜過度擦拭 以避免影響AFP的耐蝕性及上漆性 10 熱侵鍍鋅產品特性 GC產品一般考漆之上漆性 耐指紋皮膜具有可直接上漆之特點 但是其前處理不當時 會影響其附著性 另外前處理之烘乾溫度最好不要超過150 中鋼之鉻酸鹽皮膜處理時屬於防蝕型之皮膜處理 其漆膜附著性比較差 應該避免用於上漆用途之產品 GA Cr的漆膜附著性優於GI Cr 主要是GA產品的表面粗糙度遠高於GI 註 述試驗是以1mm方格 5mm高之Erichsen試驗 試驗後以膠帶黏貼 並以百分比表示漆膜的附著量 100 表示無剝離 11 EG產品的特性 導電性 AFP本身不導電 鋼材所具有之導電性是由於EG本身粗糙度未被AFP完全遮蓋所致 由於EG表面粗糙比GI高 因此EGAFP導電性優於GIAFP 由上多述 導電性愈好意味著必須犧牲部分耐蝕性質 層間阻抗 cm Lam 12 鍍鋅產品特性 鍍鋅鋼片必需滿足成形 焊接 塗裝等製程的要求 在儘可能不改變原有配合冷軋鋼片的加工流程和設備的條件下 使用鍍鋅鋼片 由於二者基本上的差異 於使用時 有下列幾點需註意 1 鍍鋅層的表面硬度及摩擦係數和冷軋鋼片不同 在衝壓條件和潤滑油上需作調整 2 鍍鋅層的熔點較低 在點銲作業時 容易沾黏在電極銲頭上 使銲頭合金化而變脆 3 鍍鋅層對塗裝前的磷酸皮膜處理 有不同於冷軋鋼片的反應 故必須調整所使用的磷酸皮膜處理劑 13 鍍鋅鋼片表面皮膜損傷問題 作業性 皮膜損傷脫落所造成模具污染 模具清潔的頻繁化 脫落紛所造成的成形品上的凹陷 pimple 的誘發 成形安定性損失 皮膜的滑動 對成形性的影響 皮膜的健全性 加工後的耐蝕性 14 鍍鋅產品之加工性 鍍鋅鋼片在衝壓工場最常發生之問題 1 粉化 Powdering 鍍鋅鋼片在衝壓過程中 鍍層會粉化並且脫落 這種情形特別容易發生於深衝件的轉角處 2 剝離 Flaking 鍍鋅鋼片在衝壓過程中 因承受很高的模具壓力 與模具接觸部分 造成鍍層整片剝落 例如衝壓件通過壓條 bead 時 或發生皺紋 wrinkling 最易發生鍍層剝離 15 鍍鋅產品之加工性 鍍鋅鋼片在衝壓工場最常發生之問題 續 3 摩擦阻抗改變 lmproperfrictionalresistance 鍍鋅鋼片在衝壓過程中 由於過量的摩擦會造成破裂 或者因為摩擦阻抗變小 造成皺紋或成品鬆跨 loosemetal 4 不穩定性 lnstabilityduringsuccessivestamping 由於有部分鍍層脫落後會黏附在模具上 對後續加工部份刮傷 或凹陷等表面缺陷 因此脫落粉是否會黏附於模具上也是使用鍍鋅鋼片者 應該特別注意 16 鍍鋅鋼片成形性綜合比較表 17 鍍鋅產品之點銲性 1 鍍層對點銲性的影響鍍鋅鋼板因鍍層的影響 使其點銲性明顯地異於冷軋鋼板 鍍鋅鋼板的鍍層材質主要為純粹或鋅合金 如鐵鋅 鎳鋅等 由於這些鍍層的物理性質與鋼材不同 因此影響其點銲性 例如電阻較低以致於電流通過時所產生的熱量較少 以及熱傳導係數較高 以致於焊接時熱量的流失較多 所以焊接鍍鋅鋼板需要較大的電及較長的焊接時間 18 鍍鋅產品之點銲性 2 鍍層對電極壽命的影響 一般而言 銲接冷軋鋼片 其電極壽命可高達萬點以上 而焊接鍍鋅鋼片 其壽命則劇減為數千點 至於造成電極壽命降低的原因 主要有兩個 一為鍍層污染電極 其使性質裂化 另一則為其焊接條件較嚴苛 加速電極之軟化 Nugetdiameter mm Numberofcontinuousweldingpoints 圖12 鍍層種類與焊接電極壽命之關係 19 鍍鋅產品之點銲性 3 鍍層對點銲條件的影響 鋅的熔點只有420 遠低於鐵之1534 因此銲接初期 工件界面的鋅層將先熔融 且於電極壓力的擠壓作用下 被移除至銲核外圍堆積 由於鋅的電阻較低 會使一部分的焊接電流經由堆積鋅層之路徑傳導 而形成焊接電流之分流 分流效應將使銲核內的焊接電流密度將低 為補償分流效應造成之損失 故亦需提高焊接電流 圖13 焊接電流之分流效應 20 鍍鋅產品之點銲性 4 鍍層厚度對點銲條件的影響 由於鍍鋅鋼片用途的差異 其所需之鋅層厚度亦有所不同 而鋅層厚度的變化對點銲性亦有明顯的影響 鍍鋅鋼片之點銲特性曲線隨鋅層厚度之增加而移向高電流區 此乃因鋅層厚度增加 其銲件界面之接觸電阻降低 因此需要更高的焊接電流 才能產生足夠的銲接熱量 此外 鋅層厚度不同 對銲核之成長行為亦有所影響 圖14 a 鍍層重量對銲接條件之影響 21 鍍鋅產品之點銲性 5 鍍層後處理種類對點銲條件的影響 鍍層後處理之後 鍍鋅鋼片之點銲特性曲線往低電流方向移動 其中以耐指紋皮膜之影響最大 磷酸鹽次之 而鉻酸鹽之影響則甚微 但是後處理皮膜之電阻較高 電極經其污染後 會影響電極與工件界面電阻分佈之均勻性 其對點銲作業性的影響包括 出現銲核表面飛爆 產生畸形銲核 飛爆提早產生及加速電極耗損 圖14 b 鍍層後處理對銲接條件之影響 22 CG產品特性 優 良 可 差 23 EG產品特性及選用 優 良 可 差 24 熱侵鍍鋅產品之選用與訂購注意事項 鍍鋅鋼板之選用與訂購注意事項可參考用途下列項目決定 鍍鋅層型態 含金化 GA或非合金化 GI 鍍鋅量 耐蝕性考量 鋅層表面精整 鋅花型態 調質軋延 鍍層後表面處理 化成皮膜 特殊塗覆 塗油等 底材 原板 材質 鋼種規格 機性 成形加工考量產品尺寸規格及精度要求 JIS JFS 訂單厚度以底材為主 AS