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慧正資訊：銳邊涂覆，是涂料行業(yè)面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。銳邊涂覆量少，會(huì)使涂層性能受損。暴露銳邊導(dǎo)致的生銹或腐蝕，是涂層的重大缺陷之一。從制造工藝和涂料或技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題有多種解決方案。就制造工藝而言，在涂布之前，磨圓部件銳邊，是眾所周知的一種方案。但是，這種方案會(huì)大幅增加制造成本。就涂料而言，許多客戶會(huì)采用雙涂層系統(tǒng)，但這需要兩個(gè)單獨(dú)的烘箱，從而加大了工藝復(fù)雜度。底涂層無(wú)法始終涂布成合適的厚度，可能無(wú)法起到真正的保護(hù)作用。干涂法雖然無(wú)需復(fù)雜的雙烘箱，但效果卻不盡如人意。此外，干涂法實(shí)施起來(lái)難度較大，因此不太受歡迎。顯然，還需要研究改善銳邊涂覆的創(chuàng)新方法。
PPG技術(shù)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)出全新的單層高性能銳邊保護(hù)粉末免底涂技術(shù)，其防腐性能遠(yuǎn)勝于現(xiàn)有的單涂層技術(shù)。本文概述了上述新技術(shù)的研發(fā)過(guò)程。
銳邊防腐的挑戰(zhàn)
為什么金屬件銳邊防腐如此困難？原因在于涂料（液體或粉末）在固化或烘干過(guò)程中會(huì)發(fā)生流動(dòng)。上圖顯示了固化后銳邊涂料發(fā)生的變化。
當(dāng)銳邊上的涂料在固化過(guò)程中發(fā)生收縮時(shí)，涂料會(huì)朝著遠(yuǎn)離銳邊的方向進(jìn)一步流動(dòng)，導(dǎo)致金屬銳邊完全外露。這便是防腐失效的開(kāi)始。因此，改善銳邊防腐性能的挑戰(zhàn)，在于將涂料涂覆于銳邊，并且使之在固化過(guò)程中保持原位。我們將同時(shí)解決這兩大挑戰(zhàn)。
將粉末涂料涂覆于銳邊
對(duì)于粉末涂料而言，其涂布過(guò)程，要比常見(jiàn)的液態(tài)噴涂產(chǎn)品略顯復(fù)雜。我們?cè)诜勰┩苛闲庐a(chǎn)品的配方中，加入了特殊的專利型添加劑，以提高涂著效率。只要適當(dāng)設(shè)定涂布參數(shù)，便可以使粉末停留在銳邊，無(wú)需擔(dān)心發(fā)生反電暈。
使粉末涂料保持銳邊原位
通過(guò)限制涂料的流變，使之在固化過(guò)程中保持在銳邊原位。如果涂布厚度足夠，則可能不再需要底涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)防腐。我們希望通過(guò)在銳邊上，涂布均勻厚度的涂層，以達(dá)到防腐效果。我們的目標(biāo)，是在銳邊上涂覆能夠?qū)崿F(xiàn)防腐性能的涂層。
PPG早期的實(shí)驗(yàn)工作，主要聚焦于優(yōu)化噴涂參數(shù)和粉末涂料配方。我們以標(biāo)準(zhǔn)粉末涂料為起點(diǎn)，優(yōu)化涂料在固化過(guò)程中的流動(dòng)性，直至實(shí)現(xiàn)外觀和防腐的雙效平衡。上圖顯示了PPG公司內(nèi)部完成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比了我們的高性能邊緣保護(hù)涂料配方，與常規(guī)涂料在500小時(shí)中性鹽霧試驗(yàn)下的磷酸鐵預(yù)處理激光切割板防腐性能。
上圖是高性能銳邊保護(hù)粉末涂料的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)中，將產(chǎn)品涂布于磷酸鐵預(yù)處理熱軋鋼板上，按照SAEJ23334標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行40個(gè)腐蝕試驗(yàn)循環(huán)。值得一提的是，激光切割熱軋鋼板是防腐難度較大的一種基材。這是因?yàn)樵诩す馇懈钸^(guò)程中，銳邊會(huì)產(chǎn)生不利于預(yù)處理的氧化物，進(jìn)而成為防腐的薄弱環(huán)節(jié)。圖4顯示我們的配方產(chǎn)品，涂布于激光切割銳邊，通過(guò)了40次腐蝕試驗(yàn)循環(huán)，這足以證明PPG產(chǎn)品的性能。可對(duì)比看到，常規(guī)涂料在銳邊出現(xiàn)了過(guò)度腐蝕問(wèn)題。
在商業(yè)團(tuán)隊(duì)的幫助下，我們將上述技術(shù)運(yùn)用到實(shí)戰(zhàn)中，取得了出色的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果。圖5是實(shí)際試驗(yàn)件的歷經(jīng)1000小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后的試驗(yàn)結(jié)果照片。對(duì)于法拉第籠區(qū)域，尤其是銳邊位置，我們的配方能夠顯著降低腐蝕度。
如上圖所示，改善防腐性能背后的機(jī)制，在于我們的全新粉末涂料配方，能夠比標(biāo)準(zhǔn)配方，顯著增加邊緣位置的涂層厚度。從上述試驗(yàn)件的SEM圖可以清晰看出，兩種配方的涂層厚度差距。如圖5所示，銳邊涂層厚度達(dá)到了2.5 mils（50um）。這一厚度水平，避免了底涂層的使用，對(duì)于想要降低工藝復(fù)雜度并節(jié)約成本的客戶來(lái)說(shuō)頗具吸引力。由于只需一道涂層生產(chǎn)線和一次烘干，生產(chǎn)效率顯著提高。
上圖顯示了產(chǎn)品涂布于帶大鋸齒毛刺邊的打孔件的優(yōu)異效果。這些照片有力證明了PPG的產(chǎn)品遠(yuǎn)勝于常規(guī)涂料的性能，既能涂覆在銳邊上，又能在固化過(guò)程中保持原位。
此外，我們還進(jìn)行了PPG高性能邊緣保護(hù)產(chǎn)品，和常規(guī)涂料的光學(xué)效果對(duì)比。該試驗(yàn)中，將PPG高性能銳邊保護(hù)產(chǎn)品與常規(guī)涂料，涂布于已涂底漆的相同部件上。光學(xué)試驗(yàn)表明，常規(guī)涂料不能完全覆蓋銳邊，而我們的涂料產(chǎn)品則在銳邊上形成了較厚的涂層膜。
我們的產(chǎn)品在內(nèi)部和客戶現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中，均展現(xiàn)出強(qiáng)大性能，能夠?yàn)閮H做化學(xué)前處理的金屬件，提供優(yōu)異的防腐效果。這種防腐效果，得益于銳邊干涂層膜厚度的增加。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)能夠顯著簡(jiǎn)化重型設(shè)備及一般涂料應(yīng)用的防腐過(guò)程。
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