銳邊塗覆，是塗料行業(ye) 麵臨(lin) 的一項巨大挑戰。銳邊塗覆量少，會(hui) 使塗層性能受損。暴露銳邊導致的生鏽或腐蝕，是塗層的重大缺陷之一。從(cong) 製造工藝和塗料或技術的角度來說，應對上述問題有多種解決(jue) 方案。就製造工藝而言，在塗布之前，磨圓部件銳邊，是眾(zhong) 所周知的一種方案。但是，這種方案會(hui) 大幅增加製造成本。就塗料而言，許多客戶會(hui) 采用雙塗層係統，但這需要兩(liang) 個(ge) 單獨的烘箱，從(cong) 而加大了工藝複雜度。底塗層無法始終塗布成合適的厚度，可能無法起到真正的保護作用。幹塗法雖然無需複雜的雙烘箱，但效果卻不盡如人意。此外，幹塗法實施起來難度較大，因此不太受歡迎。顯然，還需要研究改善銳邊塗覆的創新方法。
PPG技術團隊，開發出全新的單層高性能銳邊保護粉末免底塗技術，其防腐性能遠勝於(yu) 現有的單塗層技術。本文概述了上述新技術的研發過程。
銳邊防腐的挑戰
為(wei) 什麽(me) 金屬件銳邊防腐如此困難？原因在於(yu) 塗料（液體(ti) 或粉末）在固化或烘幹過程中會(hui) 發生流動。上圖顯示了固化後銳邊塗料發生的變化。
當銳邊上的塗料在固化過程中發生收縮時，塗料會(hui) 朝著遠離銳邊的方向進一步流動，導致金屬銳邊完全外露。這便是防腐失效的開始。因此，改善銳邊防腐性能的挑戰，在於(yu) 將塗料塗覆於(yu) 銳邊，並且使之在固化過程中保持原位。我們(men) 將同時解決(jue) 這兩(liang) 大挑戰。
將粉末塗料塗覆於(yu) 銳邊
對於(yu) 粉末塗料而言，其塗布過程，要比常見的液態噴塗產(chan) 品略顯複雜。我們(men) 在粉末塗料新產(chan) 品的配方中，加入了特殊的專(zhuan) 利型添加劑，以提高塗著效率。隻要適當設定塗布參數，便可以使粉末停留在銳邊，無需擔心發生反電暈。
使粉末塗料保持銳邊原位
通過限製塗料的流變，使之在固化過程中保持在銳邊原位。如果塗布厚度足夠，則可能不再需要底塗層來實現防腐。我們(men) 希望通過在銳邊上，塗布均勻厚度的塗層，以達到防腐效果。我們(men) 的目標，是在銳邊上塗覆能夠實現防腐性能的塗層。
PPG早期的實驗工作，主要聚焦於(yu) 優(you) 化噴塗參數和粉末塗料配方。我們(men) 以標準粉末塗料為(wei) 起點，優(you) 化塗料在固化過程中的流動性，直至實現外觀和防腐的雙效平衡。上圖顯示了PPG公司內(nei) 部完成的實驗結果，對比了我們(men) 的高性能邊緣保護塗料配方，與(yu) 常規塗料在500小時中性鹽霧試驗下的磷酸鐵預處理激光切割板防腐性能。
上圖是高性能銳邊保護粉末塗料的另一個(ge) 實驗。該實驗中，將產(chan) 品塗布於(yu) 磷酸鐵預處理熱軋鋼板上，按照SAEJ23334標準進行40個(ge) 腐蝕試驗循環。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。這是因為(wei) 在激光切割過程中，銳邊會(hui) 產(chan) 生不利於(yu) 預處理的氧化物，進而成為(wei) 防腐的薄弱環節。圖4顯示我們(men) 的配方產(chan) 品，塗布於(yu) 激光切割銳邊，通過了40次腐蝕試驗循環，這足以證明PPG產(chan) 品的性能。可對比看到，常規塗料在銳邊出現了過度腐蝕問題。
在商業(ye) 團隊的幫助下，我們(men) 將上述技術運用到實戰中，取得了出色的現場試驗效果。圖5是實際試驗件的曆經1000小時鹽霧試驗後的試驗結果照片。對於(yu) 法拉第籠區域，尤其是銳邊位置，我們(men) 的配方能夠顯著降低腐蝕度。
如上圖所示，改善防腐性能背後的機製，在於(yu) 我們(men) 的全新粉末塗料配方，能夠比標準配方，顯著增加邊緣位置的塗層厚度。從(cong) 上述試驗件的SEM圖可以清晰看出，兩(liang) 種配方的塗層厚度差距。如圖5所示，銳邊塗層厚度達到了2.5 mils（50um）。這一厚度水平，避免了底塗層的使用，對於(yu) 想要降低工藝複雜度並節約成本的客戶來說頗具吸引力。由於(yu) 隻需一道塗層生產(chan) 線和一次烘幹，生產(chan) 效率顯著提高。
上圖顯示了產(chan) 品塗布於(yu) 帶大鋸齒毛刺邊的打孔件的優(you) 異效果。這些照片有力證明了PPG的產(chan) 品遠勝於(yu) 常規塗料的性能，既能塗覆在銳邊上，又能在固化過程中保持原位。
此外，我們(men) 還進行了PPG高性能邊緣保護產(chan) 品，和常規塗料的光學效果對比。該試驗中，將PPG高性能銳邊保護產(chan) 品與(yu) 常規塗料，塗布於(yu) 已塗底漆的相同部件上。光學試驗表明，常規塗料不能完全覆蓋銳邊，而我們(men) 的塗料產(chan) 品則在銳邊上形成了較厚的塗層膜。
我們(men) 的產(chan) 品在內(nei) 部和客戶現場試驗過程中，均展現出強大性能，能夠為(wei) 僅(jin) 做化學前處理的金屬件，提供優(you) 異的防腐效果。這種防腐效果，得益於(yu) 銳邊幹塗層膜厚度的增加。這項創新技術能夠顯著簡化重型設備及一般塗料應用的防腐過程。
來源:PPG
責任編輯：陸虎
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