Специальные процессы нанесения полиэфирного (ПЭ) покрытия на ACM для панелей бытовой техники

Полиэфирное (ПЭ) покрытие из алюминиевого композитного материала (ACM) для бытовой техники сначала наносится на алюминиевые лицевые листы (перед склеиванием сердцевины) с использованием линии непрерывного нанесения валкового покрытия. Этот процесс промышленного уровня разработан с учетом строгих требований производства бытовой техники, обеспечивая высокую однородность покрытия, прочную адгезию к алюминиевым подложкам и превосходную гибкость для последующих процессов штамповки, гибки и формовки. Стабильная работа ACM с покрытием также гарантирует долговременную устойчивость к бытовой среде (влажность, масляные пары, чистящие средства) и сохраняет неизменный внешний вид на протяжении всего срока службы прибора. Ниже приведена полная и подробная последовательность технологических процессов:

Размотка алюминиевой подложки и подготовка поверхности

Этап подготовки поверхности имеет решающее значение для обеспечения адгезии покрытия и устойчивости к коррозии: любые остаточные загрязнения или оксиды напрямую влияют на конечное качество панели прибора. Этот этап следует точному автоматизированному рабочему процессу:

Размотка необработанного алюминиевого рулона

• Рулон сырого алюминия (сплавы марок 3003/3105/5052 толщиной 0,2–0,5 мм) загружают на гидравлический разматыватель с контролем натяжения.

• Скорость размотки синхронизируется со скоростью последующей производственной линии, обычно она составляет 30–50 м/мин (регулируется в зависимости от толщины покрытия и производительности линии).

• Контроллер натяжения поддерживает постоянное давление (5–8 Н/мм⊃2;), чтобы предотвратить сморщивание или растяжение алюминиевого листа во время разматывания.

Щелочное обезжиривание

• Цель: удалить с поверхности масло (в процессе прокатки), пыль, металлические опилки и естественные оксиды, чтобы обнажить чистую алюминиевую подложку.

• Технические параметры:

• Обезжириватель: Водный щелочной раствор (на основе гидроксида натрия, концентрация 3–5%) с добавками ПАВ.

• Температура: 50–60 °C (оптимизирована для быстрого эмульгирования масла без повреждения алюминиевой подложки).

• Время погружения: 30–60 секунд (процесс непрерывного распыления или погружения для равномерной очистки).

• Промывка после обезжиривания: промывка струей под высоким давлением водопроводной водой для удаления остатков обезжиривающего средства.

Многоступенчатое прецизионное ополаскивание

• Конфигурация: 3–4 ступени противоточной промывки для поэтапного удаления остатков химикатов.

• Этап 1: Промывка водопроводной водой (удаляет большинство остатков щелочи).

• Этап 2: Промывка водой с низкой проводимостью (проводимость ≤50 мкСм/см).

• Этап 3: Промывка деионизированной водой (проводимость ≤10 мкСм/см) для предотвращения появления водяных пятен и обеспечения адгезии покрытия.

• Метод промывки: Комбинированное распыление и погружение для покрытия всех участков алюминиевого листа, расход воды ≥10 л/м⊃2;

Химическая конверсионная обработка (пассивация)

• Тип: Два варианта для применения в бытовой технике:

• Хроматная пассивация (традиционная): образует богатый хромом конверсионный слой (толщина 0,5–1 мкм) с превосходной коррозионной стойкостью (подходит для бытовой техники).

• Бесхроматная пассивация (экологичная): обработка на основе циркония и титана, соответствующая стандартам ЕС RoHS (идеально подходит для высококачественной экспортно-ориентированной техники).

• Параметры процесса:

• Температура ванны: 30–40 °С.

• Время воздействия: 20–30 секунд.

• Плотность пленки: 20–40 мг/м⊃2; (обеспечивает оптимальное сцепление между алюминием и грунтовкой).

Высокотемпературная сушка

• Оборудование: Сушильный шкаф горячего воздуха непрерывного действия с зональным регулированием температуры.

• Параметры сушки:

• Температура на входе: 80–90 °C (зона предварительного нагрева во избежание быстрого испарения влаги).

• Основная зона сушки: 100–120 °C (температура внутри алюминиевого листа ≥90 °C).

• Время выдержки: 60–90 секунд (обеспечивает 100% сухость поверхности, отсутствие остаточной влаги).

• Способ сушки: Принудительная конвекция со скоростью воздуха 2–3 м/с, обеспечивающая равномерное распределение тепла по ширине листа.

Грунтовое покрытие

Слой грунтовки действует как мостик между алюминиевой подложкой и верхним слоем полиэтилена, улучшая межслойную адгезию, блокируя факторы коррозии и улучшая плоскостность верхнего покрытия, что имеет решающее значение для эстетики и долговечности панелей приборов.

Прецизионное нанесение валкового покрытия

• Оборудование: Устройство для нанесения покрытий с обратным валком (двух- или трехвалковая конфигурация) с автоматическим контролем толщины.

• Принцип работы: Валик для нанесения покрытия переносит грунтовку на алюминиевый лист, а ракель регулирует количество покрытия для обеспечения однородности.

• Характеристики грунтовки: Грунтовка на полиэфирной основе с антикоррозионными пигментами (диоксид титана, фосфат цинка) и усилителями адгезии.

• Контроль толщины:

• Толщина сухой пленки: 5–8 мкм (заданный допуск ±0,5 мкм).

• Онлайн-мониторинг: толщиномер с бета-излучением, установленный после установки для нанесения покрытия, с автоматической обратной связью для регулировки давления и скорости валков.

Обработка кромок (дополнительно)

• Для широкоформатных алюминиевых листов (≥1200 мм), используемых в панелях крупных приборов (например, боковых панелях холодильника), герметизация кромок выполняется после нанесения грунтовки.

• Цель: Предотвратить краевую коррозию и обеспечить стабильные характеристики покрытия по всему листу.

• Метод: Автоматический кромочный валик наносит на края листа тонкий слой грунтовки толщиной, соответствующей основной поверхности.

Грунтовое отверждение (промежуточное отверждение)

Полное отверждение грунтовки необходимо для достижения максимальной адгезии и коррозионной стойкости — недостаточное отверждение приведет к отслаиванию покрытия при последующей обработке.

Отверждение в конвекционной печи

• Оборудование: Секционная конвекционная печь с независимым контролем температуры для каждой зоны (предварительный нагрев, отверждение, переходное охлаждение).

• Параметры отверждения:

• Пиковая температура металла (ПМТ): 160–180 °C (измеряется термодатчиками, прикрепленными к алюминиевому листу).

• Время выдержки: 25–40 секунд (зависит от типа грунтовки; термореактивная полиэфирная грунтовка требует полной сшивки).

• Воздушный поток: 3–4 м/с (способствует равномерному распределению температуры и удаляет летучие органические соединения (ЛОС), образующиеся во время отверждения).

Контроль качества отверждения

• Степень сшивки: ≥90% (проверено на стойкость к истиранию растворителем — грунтовка не удаляется после 50 протираний ватой, смоченной ацетоном).

• Проверка цвета: отсутствие пожелтения или обесцвечивания (ΔE ≤0,5 по сравнению со стандартным образцом).

• Состояние поверхности: Гладкая, без пузырьков, отверстий и дефектов апельсиновой корки.

Нанесение верхнего покрытия из полиэстера (PE)

Верхнее покрытие из полиэтилена определяет внешний вид и характеристики поверхности панели прибора, поддерживая различные варианты отделки, отвечающие различным дизайнерским и функциональным требованиям.

Подготовка материала покрытия

• Тип полиэтиленового покрытия: термореактивная насыщенная полиэфирная смола (значение Tg 50–70 °C) с высоким сохранением цвета и гибкостью.

• Цветовая формула:

• Пигменты: диоксид титана высокой чистоты (белый), оксид железа (цветной) или металлические пигменты (алюминиевый порошок для металлической отделки).

• Процесс диспергирования: измельчение в песочной мельнице до размера частиц пигмента ≤5 мкм (обеспечивает однородность цвета и постоянство блеска).

• Контроль вязкости: 25–35 с (чашка DIN 4 мм при 25 °C) для оптимального нанесения покрытия валиком.

Прецизионное верхнее покрытие в рулонах

• Оборудование: Тот же аппарат для нанесения покрытия обратным валиком, что и для грунтовки, со специальными валиками для нанесения покрытия (различные текстуры для матового/полуглянцевого покрытия).

• Спецификация толщины:

• Стандартная толщина сухой пленки: 18–25 мкм (общая толщина покрытия: грунтовка + финишное покрытие = 23–33 мкм).

• Персонализация: 25–30 мкм для быстроизнашивающихся поверхностей (например, крышки стиральных машин) или 15–18 мкм для легкой мелкой бытовой техники.

• Варианты отделки бытовой техники:

• Сплошной цвет (матовый: 10–30 единиц блеска; полуглянцевый: 60–80 единиц блеска).

• Шелковистая текстура: достигается за счет текстурированного покрытия валиков (уменьшает видимость отпечатков пальцев).

• Легкое тиснение: Для противоскользящего или декоративного эффекта (например, панели управления духовкой).

Онлайн-мониторинг толщины и блеска

• Толщина: бета-измеритель (такой же, как и праймер) с регистрацией данных в реальном времени (допуск ±1 мкм).

• Блеск: встроенный блескомер (угол 60°) для обеспечения однородности партии (отклонение блеска ≤5 единиц).

Высокотемпературное отверждение верхнего покрытия из полиэтилена

На этом этапе завершается реакция сшивания полиэтиленового верхнего покрытия, образуя твердую, прочную пленку с устойчивостью к царапинам, химической стойкостью и стабильностью цвета — ключевыми свойствами для использования бытовой техники.

Процесс секционной печи отверждения

• Оборудование: Продольно-секционная печь полимеризации (длина 15–20 м) с тремя зонами:

• Зона предварительного нагрева: 180–200 °C (постепенное повышение температуры листа во избежание вздутия покрытия).

• Зона отверждения: 220–240 °C (PMT, критическая для сшивки).

• Переходная зона охлаждения: 150–180 °С (снижает термическую нагрузку на покрытие).

• Параметры отверждения:

• Общее время выдержки: 30–60 секунд (регулируется в зависимости от толщины покрытия; более толстые слои требуют более длительного отверждения).

• Циркуляция воздуха: Принудительная конвекция с фильтрованным воздухом (предотвращает загрязнение влажного покрытия пылью).

Реакция отверждения и повышение производительности

• Химический механизм: насыщенная полиэфирная смола сшивается с изоцианатными отвердителями, образуя трехмерную сетчатую структуру.

• Характеристики после отверждения:

• Твердость: ≥2H (испытание на твердость по карандашу, GB/T 6739-2006).

• Устойчивость к царапинам: Никаких видимых царапин после загрузки стальной мочалкой весом 500 г (10 ударов).

• Химическая стойкость: отсутствие изменения цвета или шелушения после 24-часового воздействия 5% раствора гидроксида натрия (имитация чистящего средства для кухни).

Онлайн-охлаждение и контроль качества

Быстрое и равномерное охлаждение предотвращает деформацию покрытия и обеспечивает стабильность размеров алюминиевого листа, а строгий контроль качества исключает бракованную продукцию перед склеиванием композита.

Система принудительного воздушного охлаждения

• Конфигурация: Двухступенчатое охлаждение:

• Первичное охлаждение: высокоскоростной холодный воздух (15–20 °C), обдуваемый с обеих сторон листа (скорость воздуха 4–5 м/с), для снижения температуры поверхности до ≤60 °C.

• Вторичное охлаждение: охлаждение окружающим воздухом (время выдержки 30 секунд) для доведения листа до комнатной температуры (≤35 °C).

• Контроль охлаждения: предотвращает резкие изменения температуры, чтобы предотвратить растрескивание покрытия или деформацию алюминиевого листа.

Комплексный контроль качества

Равномерность толщины покрытия

• Оборудование: Портативный магнитоиндукционный толщиномер (для непроводящих покрытий на алюминии).

• Выборка: 5 точек на лист (центр + 4 края) с разницей толщины по листу ≤2 мкм.

Обнаружение разницы в цвете

• Оборудование: Спектрофотометр (источник света Д65, угол наблюдения 10°).

• Стандарт: ΔE ≤1,0 (изменения от партии к партии и внутри листа) для обеспечения однородного внешнего вида прибора.

• Критерий браковки: ΔЕ >1,5 (дефектные листы маркируются и отделяются для доработки).

Испытание на адгезию покрытия (метод поперечного разреза)

• Стандарт испытаний: GB/T 9286-1998 (эквивалент ISO 2409).

• Операция:

• Нарезаем канцелярским ножом сетку 1 мм (квадраты 10х10) на покрытии.

• Наклейте на решетку клейкую ленту (3М 610), плотно прижмите и отклейте под углом 180°.

• Критерии приемки: ≥4В (отслаивание не более 5% покрытия) для бытовых приборов; ≥5B (без шелушения) для высококачественной продукции.

Проверка дефектов поверхности

• Метод: Сочетание автоматического визуального контроля (АВИ) и ручного отбора проб.

• Автоматизированный контроль: система на основе камеры с точностью обнаружения дефектов 0,1 мм (определяет царапины, отверстия, пузырьки, апельсиновую корку и посторонние частицы).

• Ручная проверка: частота выборки 10 % для проверки результатов AVI, уделяя особое внимание краевым областям и однородности отделки.

Композитный сэндвич-форминг (производство ACM)

После того, как алюминиевые лицевые листы покрыты и отверждены, они соединяются с материалом сердцевины, образуя окончательную панель ACM. Этот этап требует точного контроля температуры, давления и времени склеивания для обеспечения структурной стабильности.

Подготовка основного материала и клея

• Материал сердцевины: сердцевина из полиэтилена (плотность 0,92–0,94 г/см⊃3;) или сердцевина из огнестойкого полиэтилена (FR-PE) (плотность 1,1–1,3 г/см⊃3;) для обеспечения безопасности прибора.

• Клей: термореактивная полиуретановая (ПУ) клейкая пленка (толщина 50–80 мкм), обладающая высокой термостойкостью и гибкостью.

• Резка: Материал сердцевины и клейкая пленка обрезаются по ширине алюминиевых листов с покрытием (допуск ± 2 мм).

Непрерывное склеивание горячим прессом

• Оборудование: Двухленточный горячий пресс непрерывного действия с зональным контролем температуры и давления.

• Параметры склеивания:

• Температура: 120–140 °C (температура плавления сердцевины и отверждения клея).

• Давление: 2,5–3,5 МПа (обеспечивает плотное соединение алюминиевых листов с сердечником).

• Скорость: 5–10 м/мин (синхронизирована с линией нанесения покрытия).

• Процесс склеивания:

• Нижний алюминиевый лист → клейкая пленка → материал сердцевины → клейкая пленка → верхний алюминиевый лист укладываются последовательно.

• Многослойная конструкция проходит через горячий пресс, где тепло и давление активируют клей и сплавляют сердцевину с алюминиевыми листами.

Коррекция плоскостности после склеивания

• Оборудование: Правильная машина с 5–7 корректирующими роликами.

• Цель: Устранить коробление, вызванное напряжением склеивания, обеспечив допуск плоскостности панели ACM ≤0,5 мм/м (соответствует требованиям к сборке панели прибора).

• Проверка: Плоскостность измеряется лазерным измерителем плоскостности с автоматической регулировкой давления роликов на предмет отклонений.

Ламинирование и отделка защитной пленки

На заключительном этапе осуществляется защита панелей АКМ с покрытием при транспортировке и последующей обработке, а также их обрезка до необходимых размеров для изготовления бытовой техники.

Ламинирование защитной пленки

• Спецификация пленки: Защитная полиэтиленовая пленка (толщина 50–80 мкм) со средне-низкой адгезией (прочность на отрыв при 180° 0,3–0,5 Н/25 мм).

• Процесс ламинирования:

• Автоматический ламинатор пленки накладывает пленку на обе стороны панели ACM без пузырьков и складок.

• Герметизация кромок: пленка выступает за края панели на 5–10 мм, чтобы предотвратить попадание влаги и пыли.

• Варианты типа пленки:

• Стандартная полиэтиленовая пленка: для обычной транспортировки и хранения.

• PE-пленка, устойчивая к царапинам: твердость поверхности 4H (предотвращает повреждения при штамповке и сборке).

• Пленка против отпечатков пальцев: Для глянцевых панелей (дополнительная защита при сборке прибора).

Разрезка и резка по размеру

• Резка: для рулонов большой ширины (например, 1220 мм, 2440 мм) вращающийся продольно-резательный станок режет панель ACM на более узкую ширину (настраиваемую от 300 мм до 1200 мм) в зависимости от требований устройства.

• Резка: Для листового проката панели разрезаются по длине с помощью гидравлического гильотинного резака или фрезерного станка с ЧПУ (стандартные размеры: 1220×2440 мм, 1500×3000 мм; доступны нестандартные размеры).

• Контроль допусков: допуск на размер ±1 мм (длина и ширина) для массового производства; ±0,5 мм для высокоточных деталей прибора.

Окончательная упаковка и маркировка

• Упаковка: Экспортная упаковка для ACM бытовой техники:

• Одиночная панель: упакована в водонепроницаемую крафт-бумагу + полиэтиленовую пленку.

• Штабелированные панели: Деревянные поддоны с влагонепроницаемыми слоями, угловыми защитными приспособлениями и обвязкой (максимальная высота штабеля 1,2 м во избежание деформации).

• Маркировка: на каждой упаковке указана информация о продукте (марка сплава, толщина панели, тип покрытия, номер партии, дата производства и номер сертификата проверки качества) для отслеживания.

Предпродажная проверка

• 100% проверка размеров готовых панелей ACM.

• Случайный отбор проб (5% от каждой партии) для повторного тестирования адгезии покрытия, разницы в цвете и прочности сцепления (прочность на отслаивание ≥3,0 Н/мм, GB/T 1450.2-2005).

• К поставке производителям бытовой техники допускаются только панели, прошедшие все проверки.

Окрашенная алюминиевая катушка Dingang определенно станет вашим хорошим выбором на производстве.

Dingang - профессиональный производитель алюминиевых рулонов / листов с цветным покрытием из алюминиевых сплавов с 2002 года.

Добро пожаловать к нам, если у вас есть какие-либо требования к алюминиевой катушке / листовому материалу с покрытием.

Чанчжоу Dingang Metal Material Co, Ltd.

Роберт Тан (директор по продажам)

Электронная почта: robert@cnchangsong.com

Телефон: +0086 159 6120 6328 (whatsapp/wechat)