Co způsobuje praskání barvy při ohýbání? Prevence selhání předem natřeného hliníku

Při výrobě plechů jsou předbarvené hliníkové svitky a plechy běžně ohýbány, válcovány a lisovány, aby se vyrobily střešní krytiny se stojatou drážkou, dešťové svody, kazetové obklady a architektonické lišty. Výrobci se však často setkávají s velkým problémem kvality: praskání laku předbarvený hliník během procesu ohýbání .

Když předem natřený kov prochází ostrým ohybem, nátěrový film podél vnějšího poloměru zažívá vysoké tahové napětí. Pokud toto prodloužení překročí elasticitu povlaku, vytvoří se podél linie ohybu mikroskopické trhliny (mikropopraskání). V průběhu času tyto mikrotrhliny vystavují základní kov vlhkosti, atmosférickým solím a průmyslovým znečišťujícím látkám, což vede k odlupování povlaku, korozi a předčasnému selhání pole.

Pochopení toho, proč lak praská, a implementace správného nářadí, výběru slitiny a specifikací povlaku umožňuje výrobcům dosáhnout malých poloměrů ohybu, aniž by byla ohrožena přilnavost laku nebo estetika.

Fyzika mikropraskání při tváření plechu

Během ohraňovacího lisu nebo kontinuálního válcování působí na kovový substrát a organickou nátěrovou vrstvu odlišné mechanické síly.

Meze napětí v tahu na vnějším povrchu a meze prodloužení filmu

Když je hliníkový plech o tloušťce  t  ohnut kolem poloměru r , vnitřní povrch podléhá stlačení, zatímco vnější povrch prodělává silné prodloužení v tahu . Vnější nátěrový film je natažen vzhledem ke své vzdálenosti od centrální neutrální osy. Pokud se nátěrová pryskyřice nemůže protáhnout až k podkladovému kovu, nátěrový film praskne.

Dynamika mikropraskání: popraskání, delaminace a odlupování

• Micro-Crazing: Mikroskopické vlasové trhliny, které se objevují podél vrchní srsti pod vysokým namáháním, často vypadají jako ztráta lesku nebo křídová čára podél linie ohybu.

• Makropraskání: Hluboké, viditelné lomy, které pronikají vrchním i základním nátěrem až na povrch surového předupraveného hliníku.

• Delaminace a odlupování: Objevuje se, když je praskání barvy doprovázeno špatnou přilnavostí základního nátěru, což způsobuje odlupování vloček barvy od podkladu během tvarování.

Matice mezí tvárnosti a ohybu: Povlaky vs. temperování slitin

Praktické výrobní aplikace: válcování s vysokým napětím

Výběr správné slitiny, nátěrového systému a tvářecí techniky zabraňuje praskání barvy v klíčových odvětvích tváření kovů:

FAQ

Q1: Jaká je hlavní příčina praskání laku při ohýbání předem natřeného hliníku?

Odpověď: Hlavní příčinou je ohýbání listu za maximální mez prodloužení nátěrového filmu. K tomu obvykle dochází při použití poloměru ohybu, který je příliš těsný ( 0T ), použití přetvrzeného nebo křehkého nátěrového systému, ohýbání studeného kovu nebo výběru temperace substrátu, která koncentruje napětí podél úzké linie.

Q2: Jak ovlivňuje okolní teplota v dílně výkon ohýbání předem natřeného hliníku?

Odpověď: Nízké teploty ( <15°C / 59°F ) způsobují tuhnutí nátěrových pryskyřic a jejich křehnutí během tvarování. Zahřátí materiálu na 20°C - 25°C  obnovuje pružnost pryskyřice a pomáhá předcházet mikropraskání při ostrých ohybech.

Q3: Jaký je rozdíl mezi ohybem 0T a specifikací ohybu 2T?

Odpověď: Ohyb 0T  , znamená, že panel lze složit naplocho na sebe o 180° aniž by došlo k prasknutí barvy nebo odlepení pásky. Ohyb 2T  . vyžaduje mezeru rovnající se dvěma tloušťkám kovu ( 2t ) uvnitř poloměru ohybu, aby se zabránilo selhání nátěru

Q4: Mohou 3vrstvé, 35mikronové vysoce nanášené nátěrové systémy dosáhnout ohybu 0T?

Odpověď: Silnější nátěrové filmy ( 35 μm ) vykazují vyšší prodloužení povrchu při ostrém ohýbání. Zatímco standardní 2vrstvé systémy ( 25 μm ) snadno dosahují 0T , vysoce postavené 3vrstvé systémy obvykle vyžadují 1T-2T,  poloměr ohybu aby se zabránilo mikropraskání silnější horní vrstvy.

Otázka 5: Jaký nátěrový systém je nejlepší pro dešťové svody a střechy se stojatou drážkou, které podléhají těsnému válcování?

Odpověď: Vysoce pružný 70% PVDF nebo speciálně upravený systém High-Durability Polyester (HDP) na bezchromovém předupraveném hliníkovém substrátu 3003-H24 nebo 3105-H24 nabízí ideální rovnováhu odolnosti vůči povětrnostním vlivům a tvarovací pružnosti.

Závěr

Prevence praskání laku během ohýbání hliníku vyžaduje přizpůsobení správné chemické chemii pryskyřice, temperaci slitiny, tloušťce plechu a poloměru tváření. Specifikacemi flexibilních PVDF nebo HDP nátěrových systémů s certifikovaným 0T - 1T  T-ohybem mohou výrobci vyrábět ostré, odolné architektonické profily bez rizika praskání povrchu nebo dlouhodobého odlupování barvy.