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鍍鋅板自潤滑涂層（SL）詳解
。由于其優(yōu)良的裝飾和涂裝性、高成型性和高耐蝕性，可應(yīng)用在汽車制造業(yè)、建筑業(yè)及家電制造等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應(yīng)用過程中，鍍鋅板大多數(shù)需要一些機械加工，如輥軋成型、沖壓、 剪切及金屬板材彎曲變形等過程。使用過程中需要對模具添加潤滑油，以減少模具與板材間的摩擦，防止板材在加工變形過程出現(xiàn)劃痕、開裂或其它缺陷，板材成型后需要用洗滌劑去除其表面的油漬。
洗滌劑中經(jīng)常含有氟利昂、三氯氟化碳和三氯 乙烷等，這些化學(xué)物質(zhì)對大氣臭氧層產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞作用，污染環(huán)境。同時又增加了鍍鋅板的加工程序，造成能源和人力的浪費，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
鍍鋅板自潤滑涂層可以在鍍鋅板表面不添加潤滑油等潤滑劑下直接進(jìn)行沖壓成型，且板材不出 現(xiàn)劃痕或其它缺陷，后續(xù)還可以直接應(yīng)用或進(jìn)行涂裝處理，節(jié)省除油劑的使用和除油的操作工序。不但節(jié)約了制造成本而且降低污染。基于此，鍍鋅板 自潤滑涂層得以開發(fā)和應(yīng)用。
鍍鋅板自潤滑涂層
根據(jù)涂層組成的不同，鍍鋅板自潤滑涂層主要分為有機型和無機型。
1．1有機型涂層 20世紀(jì)80年代末，日本新日鐵鋼廠叫研發(fā)出一種電鍍鋅板具有自潤滑性的產(chǎn)品，可以用在電機外殼的沖壓加工中。
其首先在鍍鋅板表面用鉻酸鹽進(jìn)行鈍化處理，然后涂覆幾微米厚的有機潤滑膜。這種產(chǎn)品不但具有很好的耐蝕性還具有優(yōu)良的潤滑性能，很快就應(yīng)用在各種電器和油罐的沖壓 成型過程。
在20世紀(jì)90年代這種有機自潤滑涂層 的生產(chǎn)及應(yīng)用實現(xiàn)了商業(yè)化，占世界主導(dǎo)地位，最具代表性。但是，該鍍鋅板自潤滑涂層為含鉻的有機潤滑膜，對環(huán)境有一定危害。
1984年日本NKK鋼管公司為了改善在鍍鋅板 上含鉻涂層對環(huán)境所造成的污染，開發(fā)了潤滑劑為聚乙烯，基礎(chǔ)樹脂為聚氨酯的薄型有機高潤滑性復(fù) 合涂層UZ—L。1993年又開發(fā)了涂層Uz—SL。
UZ—L和UZ—SL適合于沖壓復(fù)雜成形過程并且成形后保持良好外觀。1996年開發(fā)了有機復(fù)合涂層 UZ—C3。它以改性乙烯樹脂為主要成膜樹脂，具有高潤滑性和很好的涂裝粘附性。
20世紀(jì)90年代初，川崎制鐵研究出鉻鈍化層 +有機樹脂涂層的RIVER ZINC FS。它有優(yōu)良的耐蝕性、成形性、表面質(zhì)量及耐指紋性，但該涂層的導(dǎo)電和焊接性不理想。之后，開發(fā)了FC-S，具有更好成型性。采用二步法生產(chǎn)工藝，在鍍鋅板上行無鉻鈍化處理，之后涂潤滑膜，在鍍鋅板表 面形成環(huán)保型自潤滑的雙涂層。
針對鍍鋅板自潤滑涂層的三種主要產(chǎn)品GI—F、 GA—F和EG-TJ，日本歌山制鐵所和住友金屬將他們與鋅板進(jìn)行了對比試驗。
其中，GI—F涂層和 GA—F涂層分別是在熱鍍鋅板和鋁鋅板上，經(jīng)鉻酸鹽鈍化處理后涂覆有機高潤滑性薄膜制成；EG—TJ涂層是在電鍍鋅板上涂覆含鉻的有機樹脂潤滑膜。實驗表明，三種鍍鋅板自潤滑涂層與基板表面相比 均具有優(yōu)良的潤滑性和耐蝕性。
此外，神戶鋼鐵開發(fā)了聚乙烯樹脂為基體、添加蠟為潤滑劑、膠體SiO2以提高耐蝕性自潤滑鍍鋅鋼板。
1．2無機型涂層 1998年，NKK公司開發(fā)了PZA—N。它是在合金化熱鍍鋅板材上的含Ni自潤滑涂層，滿足汽車行業(yè)對成本低、成形性很好和焊接性好的鍍鋅板需求。該涂層的潤滑性與涂油鍍鋅板相比，沒有得到增強，但它具有優(yōu)良的點焊性、磷化性及涂裝性，可直接應(yīng)用，不需除油。在汽車行業(yè)中的復(fù)雜成型件得到廣泛應(yīng)用，如車門板、擋板等。
為達(dá)到對環(huán)境友好、對基板耐蝕性的標(biāo)準(zhǔn)，川崎制鐵開發(fā)了無鉻zn—Ni自潤滑涂層。它首先在表面形成zn—Ni鍍層之后再涂4μm的潤滑膜。其摩擦系數(shù)比未經(jīng)處理的板材要降低一半并具有更佳的耐蝕性，這種產(chǎn)品當(dāng)時主要用于馬達(dá)蓋和油箱的殼體等。
2002年，JFE（由13本第二大鋼鐵公司日本鋼管NKK和日本第三大鋼鐵公司川崎制鐵于2002年9月合并成立）開發(fā)了一種ECO FRONTIER Jw涂層。ECO FRONTIER JW是JFE以電鍍鋅板為基板開發(fā)的無鉻鈍化系列環(huán)保產(chǎn)品。
它是由具有高隔離性的樹脂和具有自愈合作用的無機阻隔劑組成。涂層滿足耐蝕性和導(dǎo)電性的要求還具有較薄的厚度。這種產(chǎn)品當(dāng)時主要用于油爐的過濾器和換油片等。2004年，該公司開發(fā)了GAN，其涂層 結(jié)構(gòu)為鋅合金化鍍層+Ni-Fe—O層，提高了合金化 鍍鋅板的流動性能。當(dāng)時用于汽車行業(yè)中的復(fù)雜 成型件，如車身等。
