Рулонная сталь с цветным покрытием: полное руководство для покупателя по маркам, покрытиям и применению

Что такое стальные рулоны с цветным покрытием?

Рулоны стали с цветным покрытием, также широко называемые рулонами стали с предварительно окрашенным покрытием, рулонами PPGI (предварительно окрашенное оцинкованное железо) или рулонной сталью с цветным покрытием, представляют собой стальные рулоны, которые обрабатываются на линии непрерывного нанесения покрытия на рулоны, где одна или обе поверхности очищаются, химически обрабатываются, грунтуются и покрываются одним или несколькими слоями органического покрытия перед повторной отправкой в ​​бухту для отправки. В результате этого процесса образуется однородное, контролируемое на заводе покрытие, которое гораздо более однородное и долговечное, чем покраска после изготовления, наносимая на вырезанные или формованные детали.

Базовый субстрат, используемый для стальные рулоны с цветным покрытием может существенно различаться в зависимости от предполагаемого применения. Наиболее распространенной основой является горячеоцинкованная сталь (GI), которая обеспечивает защиту от коррозии на основе цинка под органическим покрытием. Другие подложки включают гальвалюм (сталь с покрытием из алюминиево-цинкового сплава, также известную как AZ или Zincalume), электрооцинкованную сталь, холоднокатаную сталь (CR), а иногда и горячекатаную травленую и промасленную сталь (HRPO) для промышленного использования толстой стали. Сочетание металлического покрытия и органического верхнего покрытия обеспечивает рулонной стали с цветным покрытием многослойную защиту от коррозии, разрушения под воздействием ультрафиолета и механических повреждений.

Процесс нанесения покрытия на рулоны: как изготавливаются предварительно окрашенные стальные рулоны

Процесс покрытия рулонов, иногда называемый линией непрерывного покрытия рулонов или процессом CCL, представляет собой высокоавтоматизированную и высокоскоростную производственную операцию, в ходе которой покрытия наносятся на стальную полосу со скоростью линии, обычно варьирующейся от 60 до 150 метров в минуту. Понимание этапов производства помогает покупателям оценить заявления о качестве и понять, почему продукция с рулонным покрытием ведет себя иначе, чем сталь, окрашенная традиционным способом.

Очистка и предварительная обработка поверхности

Стальная полоса сначала проходит ряд стадий очистки, на которых удаляются прокатные масла, поверхностные оксиды и загрязнения с помощью щелочных чистящих средств и промывки водой. За этим следует этап химической предварительной обработки — обычно нанесение конверсионного покрытия на основе хромата, без хромата (на основе циркония или титана) или фосфата железа — который создает химически активную поверхность, которая способствует адгезии слоя грунтовки и обеспечивает дополнительную барьерную защиту от подпленочной коррозии. Выбор химии для предварительной обработки становится все более важным, поскольку давление со стороны регулирующих органов подталкивает отрасль к использованию систем, не содержащих хроматов.

Нанесение грунтовки и отверждение

После предварительной обработки на одну или обе стороны полосы с помощью валика наносится грунтовочный слой. Грунтовка — обычно состав на основе эпоксидной, полиуретановой или полиэфирной смолы — служит адгезионным слоем между предварительной обработкой и верхним слоем и часто включает в себя пигменты, ингибирующие коррозию, такие как хромат стронция или фосфат цинка. Затем загрунтованную полосу пропускают через печь для отверждения, где ее нагревают до пиковой температуры металла (ПМТ) примерно 200–240°C для термического отверждения. Типичная толщина сухой пленки грунтовки составляет от 5 до 8 микрон.

Нанесение верхнего покрытия и окончательное отверждение

Верхнее покрытие наносится на затвердевшую грунтовку с помощью второй станции нанесения валкового покрытия. Это слой, который обеспечивает цвет, блеск и характеристики поверхности готового предварительно окрашенного рулона стали. После нанесения полоса проходит через вторую печь отверждения (опять же при температуре PMT обычно 220–250°C в зависимости от системы смолы) и затем закаливается водой для быстрого охлаждения полосы с покрытием перед повторной намоткой. Защитный слой часто наносится на обратную сторону на этапе грунтовки или верхнего покрытия, чтобы обеспечить защиту от коррозии и формуемость на невидимой стороне.

Типы смол верхнего покрытия, используемых в стальных рулонах с цветным покрытием

Система смол верхнего покрытия является наиболее важным фактором, определяющим устойчивость к атмосферным воздействиям, гибкость, химическую стойкость и срок службы стального изделия с цветным покрытием. Различные химические составы смол предлагают различные профили производительности, подходящие для разных конечных целей и условий воздействия.

Полиэстер (ПЭ)

Стандартный полиэстер является наиболее широко используемой смолой для верхнего покрытия в промышленности рулонной стали с цветным покрытием благодаря своей низкой стоимости, отличной технологичности, хорошей цветовой гамме и адекватным характеристикам для внутреннего и легкого наружного применения. Типичная толщина сухой пленки составляет 15–25 микрон. Стандартные полиэтиленовые покрытия имеют ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению и, как правило, не рекомендуются для наружных архитектурных применений, срок службы которых превышает 10 лет в суровых условиях. Чаще всего они используются для внутренней кровли, общей промышленной облицовки, панелей приборов и стеллажей.

Модифицированный кремнием полиэстер (SMP)

Модифицированные кремнием полиэфирные покрытия включают силиконовую смолу в полиэфирную основу, что значительно улучшает стойкость к ультрафиолетовому излучению и термостойкость по сравнению со стандартным полиэтиленом. Покрытия SMP широко используются для наружных кровельных и облицовочных работ в умеренном климате, обеспечивая расчетный срок службы, обычно оцениваемый в 15–20 лет, благодаря сохранению цвета и устойчивости к мелу. Толщина пленки аналогична стандартному полиэтилену и составляет 20–25 микрон. SMP обеспечивает хороший баланс производительности и стоимости для основных строительных приложений.

Высокопрочный полиэстер (HDP)

В состав смол HDP входят полиэфирные основы с более высокой молекулярной массой и оптимизированные пакеты УФ-стабилизаторов, обеспечивающие улучшенные характеристики к атмосферным воздействиям по сравнению со стандартным полиэтиленом без полной надбавки к стоимости ПВДФ. Покрытия HDP все чаще рассматриваются как экономичный вариант среднего класса для наружного применения, где характеристики SMP находятся на грани, но полная спецификация PVDF коммерчески не оправдана. Типичный расчетный срок службы составляет 20–25 лет для устойчивости к мелу в умеренном климате.

Поливинилиденфторид (PVDF/FEVE)

Покрытия на основе ПВДФ, продаваемые под такими торговыми марками, как Kynar 500 и Hylar 5000, представляют собой премиальный уровень цветных верхних покрытий для рулонной стали и являются эталоном для долговечных архитектурных применений. Основа из фторполимера обеспечивает исключительную устойчивость к УФ-излучению, мелению, выцветанию, химическому воздействию и удержанию грязи. Стандартные составы содержат 70% смолы ПВДФ и 30% акрила. Толщина пленки обычно составляет 25–27 микрон для стандартной двухслойной системы. Рулоны цветной стали с покрытием из ПВДФ предназначены для высококачественной архитектурной кровли, навесных стен и фасадной облицовки, где требуется гарантийный срок 30–40 лет. Смолы на основе фторэтиленвинилового эфира (FEVE) обладают сопоставимыми характеристиками и завоевывают долю рынка архитектурных покрытий на основе растворителей.

Покрытия на основе пластизоля и ПВХ

Пластизольные покрытия представляют собой толстые покрытия на основе ПВХ, наносимые с толщиной сухой пленки 100–200 микрон, образующие высокотекстурированную поверхность с превосходной устойчивостью к царапинам, формуемостью и акустическими демпфирующими свойствами. Они обычно используются для кровельных листов, облицовки стен и сельскохозяйственных зданий на рынках Северной Европы. Основными ограничениями пластизоля являются относительно низкая устойчивость к УФ-излучению по сравнению с ПВДФ и склонность к мелению в условиях высокого УФ-излучения, хотя варианты, стабилизированные УФ-излучением, значительно улучшают долговечность на открытом воздухе.

Общие стандарты подложек и спецификаций

Рулоны стали с цветным покрытием производятся и продаются в соответствии с рядом национальных и международных стандартов, которые определяют класс основы, вес покрытия, механические свойства и качество поверхности. Знакомство с наиболее важными стандартами предотвращает ошибки в спецификациях и недоразумения в цепочке поставок.

При закупке рулонов стали с цветным покрытием на международном уровне — особенно на заводах в Китае или Юго-Восточной Азии — важно подтвердить, по какому стандарту производится продукция, поскольку классы механических свойств, вес цинкового покрытия и допуски по толщине пленки значительно различаются в зависимости от стандарта. Всегда запрашивайте сертификаты заводских испытаний (MTC), в которых четко указаны применимые стандарты и указаны измеренные значения массы цинкового покрытия, толщины сухой пленки, уровня блеска и результатов испытаний на Т-образный изгиб.

Основные технические характеристики, которые следует проверить при покупке рулонов стали с цветным покрытием

Покупка рулонной рулонной стали с цветным покрытием без тщательного изучения технических характеристик является одним из наиболее распространенных источников проблем с производительностью и гарантийных споров в строительстве и производстве. Вот критические параметры, которые необходимо указать и проверить:

• Толщина основного металла: Указывается в миллиметрах, обычно в диапазоне от 0,25 мм до 1,5 мм для строительных работ. Подтвердите, является ли указанная толщина толщиной основного металла или общей толщиной, включая слои покрытия — разница имеет значение для структурных расчетов.
• Вес цинкового или AZ-покрытия: Выражается в г/м² (суммарно с обеих сторон), например, Z100, Z200, AZ150. Более высокий вес покрытия обеспечивает лучшую защиту от коррозии, но увеличивает стоимость. Для агрессивной внешней среды обычно рекомендуется минимум Z200 (всего 200 г/м²) на оцинкованной основе или AZ150 на оцинкованной основе.
• Толщина сухой пленки верхнего слоя (DFT): Измеряется в микронах (мкм). Стандартный полиэтилен обычно имеет толщину 15–20 мкм, SMP – 20–25 мкм и ПВДФ – 25–27 мкм. Запрашивайте на MTC фактические измеренные значения DFT, а не только номинальные значения.
• Уровень блеска: Измерено под углом 60° в соответствии с ASTM D523 или EN ISO 2813. Стандартные уровни блеска варьируются от матового (10–20 GU) до полуглянцевого (30–50 GU) и высокоглянцевого (60–80 GU). Укажите необходимый уровень глянца и диапазон допуска, так как глянец существенно влияет на внешний вид и его сложно исправить после поставки.
• Формируемость Т-образного изгиба: Выражается как номинал Т-образного изгиба (0T, 1T, 2T) согласно ASTM D4145 или EN 13523-7. Рейтинг 0T означает, что покрытие можно отогнуть на 180° на стали нулевой толщины без образования трещин — самое строгое требование. Укажите минимально допустимый Т-образный изгиб для процесса профилирования или штамповки.
• Устойчивость к обратному удару: Измеряется в джоулях или дюймах-фунтах согласно ASTM D2794. Критично для применений, в которых поверхность с покрытием будет подвергаться операциям формования или крепления, которые нагружают покрытие с обратной стороны.
• Производительность солевого тумана (нейтрального солевого тумана): Измеряется в часах по ASTM B117 или EN ISO 9227 до появления первых признаков коррозии на размеченных участках. Минимум 500 часов является стандартным для общего использования на открытом воздухе; Для архитектурных продуктов премиум-класса обычно указывается срок службы 1000–2000 часов и более.
• Сохранение цвета и блеска после атмосферных воздействий: Для наружного применения запросите данные ускоренного воздействия атмосферных воздействий (QUV или ксеноновая дуга в соответствии с ASTM G154 или EN ISO 11341), показывающие изменение цвета delta E и сохранение блеска после определенного периода воздействия, соответствующего заявленному расчетному сроку службы.

Основные области применения рулонной стали с полимерным покрытием

Рулонная сталь с цветным покрытием является одним из наиболее универсальных строительных и промышленных материалов, используемых на широком спектре конечных рынков. Понимание того, где и как они используются, помогает покупателям согласовать спецификации продукта с фактическими требованиями к обслуживанию.

Строительство и Строительство

Строительство на сегодняшний день является крупнейшим сектором конечного использования рулонной стали с цветным покрытием в мире, потребляя примерно 60–70% от общего объема производства. Область применения включает профилированные кровельные листы, облицовочные панели для стен, кровельные системы со стоячим фальцем, композитные сэндвич-панели, фасады с противодождевыми экранами, водосточные и водосточные системы, а также компоненты стального каркаса. Для кровли и облицовки подложки из PPGL (предварительно окрашенный гальванический сплав) на основе гальвалума с верхними покрытиями SMP или PVDF все чаще предпочтительнее оцинкованного PPGI из-за превосходной коррозионной стойкости покрытия из алюминиево-цинкового сплава.

Бытовая техника

В холодильниках, стиральных машинах, кондиционерах, микроволновых печах и посудомоечных машинах используются стальные панели с цветным покрытием для внешних и внутренних компонентов каркаса. Предварительно окрашенная рулонная сталь для бытовой техники требует превосходной устойчивости к царапинам, химической стойкости к моющим и чистящим средствам, гладкого внешнего вида поверхности и однородного цвета при больших объемах производства. Чаще всего используются покрытия на основе полиэстера и полиуретана, часто со специальной обработкой поверхности от отпечатков пальцев или антибактериальной обработкой видимых панелей.

Транспорт и автомобилестроение

Грузовые прицепы, железнодорожные вагоны, панели кузова автобуса, двери контейнеров и вкладыши морских контейнеров изготавливаются из рулонной стали с цветным покрытием. Эти применения требуют высокой ударопрочности, хорошей формуемости для панелей сложной формы и долговечности при повторяющихся механических нагрузках и погодных условиях. В этом секторе часто используются толстые пластизольные или толстослойные полиэфирные покрытия из-за их превосходной стойкости к сколам и истиранию.

Промышленное и складское применение

Стальные стеллажи для хранения, системы стеллажей, шкафчики, офисная мебель, гаражные ворота и промышленные ограждения производятся из рулонной стали с цветным покрытием в больших объемах. В этих случаях экономическая эффективность является основным фактором, и стандартных полиэфирных покрытий на оцинкованной основе Z100–Z140 обычно достаточно. Постоянство цвета и качество поверхности важны там, где готовая продукция будет видна в торговых или офисных помещениях.

PPGI против PPGL: какую стальную рулонную подложку с цветным покрытием выбрать?

Два доминирующих типа подложек для рулонной стали с цветным покрытием — PPGI (предварительно окрашенное оцинкованное железо с цинковым покрытием) и PPGL (предварительно окрашенное гальваническое железо с алюминиево-цинковым покрытием) — часто путаются или используются покупателями как взаимозаменяемые, но они имеют существенно разные профили производительности, которые должны определять выбор подложки.

Для большинства долговечных наружных кровельных и облицовочных работ — особенно в прибрежных, промышленных или тропических условиях — PPGL является предпочтительным субстратом из-за его значительно лучшей общей коррозионной стойкости. Там, где профилированные листы обрезаются по длине на месте и защита кромок является первоочередной задачей, защитное действие цинка PPGI дает преимущество. На многих рынках оба типа носителей предлагаются с одной и той же системой покрытия и цветовой гаммой, поэтому выбор представляет собой простое решение по соотношению производительности и стоимости, основанное на конкретной среде воздействия.

Как хранить и обращаться со стальными рулонами с цветным покрытием, чтобы предотвратить повреждение

Предварительно окрашенные стальные рулоны подвержены нескольким видам повреждений во время хранения и транспортировки, которые полностью можно предотвратить с помощью соответствующих процедур. Повреждения, полученные на этом этапе, часто являются необратимыми и приводят к отказу от дорогостоящего материала или снижению качества обслуживания.

• Храните катушки в помещении или под навесом: Длительное хранение на открытом воздухе подвергает концы катушки, сердечник и любую поврежденную упаковку воздействию влаги, что приводит к образованию белой ржавчины на металлическом покрытии и образованию пятен на органическом верхнем покрытии. Всегда храните рулоны с цветным покрытием в сухом, вентилируемом складе, вдали от прямых осадков и почвенной влаги.
• Держите катушки на седлах или подставках, а не прямо на полу: Хранение рулонов с горизонтальной осью (глаз к небу) на соответствующих стальных или деревянных седлах предотвращает деформацию краев рулонов и минимизирует контактную влажность. Никогда не укладывайте катушки непосредственно на голый бетонный пол без защиты от влаги.
• Избегайте повреждений, вызванных конденсатом: Быстрые изменения температуры при транспортировке на открытом воздухе и хранении в теплом помещении приводят к образованию конденсата между обмотками рулонов, что приводит к образованию пятен и потере адгезии. Прежде чем разворачивать рулоны, дайте им достичь равновесия с температурой окружающей среды и убедитесь, что в местах хранения поддерживаются постоянные температура и влажность.
• Используйте подходящее подъемное оборудование: Всегда используйте щипцы для рулонов, С-образные крючки или оправки для перемещения рулонов, которые соприкасаются только с сердечником рулона или внешними краями обмотки. Никогда не используйте проволочные тросы или цепи непосредственно на покрытой поверхности — даже незначительное истирание поверхности подъемным оборудованием может поставить под угрозу целостность покрытия и вызвать коррозию.
• Проверка упаковки по прибытии: Проверьте катушки на наличие повреждений при транспортировке (смятые края, порванная упаковка и ударные повреждения) в пункте доставки. Перед использованием задокументируйте и сообщите о любых повреждениях перевозчику и поставщику. Края рулона особенно уязвимы, и повреждение кромок часто распространяется на непригодный для использования материал во время продольной резки или формовки.
• Соблюдайте максимальную продолжительность хранения: Большинство поставщиков рекомендуют максимальный период хранения в помещении для катушек с цветным покрытием перед использованием в течение 3–6 месяцев. Длительное хранение — даже под навесом — может привести к образованию пятен на промежуточной бумаге, временному снижению адгезии или разрушению смазочной пленки, что влияет на производительность формовки. Сначала используйте самые старые запасы и соответствующим образом чередуйте запасы.