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金屬容器焊接涂鍍--淺談鍍鋅(錫)桶、罐的補(bǔ)涂工藝

www.help-services.cn  2017-03-16 10:03  

  金屬容器生產(chǎn)常用鍍鋅鋼板和鍍錫鋼板、鍍鉻鋼板,由于鋼板本身具有鍍層,所以一般不需要再進(jìn)行涂裝。鍍鋅鋼板大多用來(lái)生產(chǎn)容量較大的容器,而鍍錫板和鍍鉻板大多用來(lái)生產(chǎn)容量較小的容器。在生產(chǎn)過(guò)程中,鍍層鋼板的縫焊破壞了焊縫部位的鍍層,從而也破壞了它的防腐蝕性和美觀性。所以在罐身焊接完成后,焊縫部位必須進(jìn)行補(bǔ)涂,才能恢復(fù)它原有的功能。對(duì)于采用馬口鐵生產(chǎn)的容器,一般是預(yù)先進(jìn)行印鐵,但對(duì)于采用鍍鋅板生產(chǎn)的容器,一般是在容器涂裝完成后,還需要在容器上印刷標(biāo)志和圖案。

  一、鍍鋅板容器的補(bǔ)涂工藝

  鋅容易形成致密的氧化膜,所以鍍了鋅的鋼板比一般的鋼板更具防腐性能。鍍鋅容器可由鍍鋅鋼板(白鐵皮)制成,也可用冷軋板將容器底蓋和罐身成型后分別進(jìn)行鍍鋅,然后再卷封裝配成容器。

  鍍鋅鋼板上的鋅層一般是采用熱鍍工藝,熱鍍所得到的鋅層較厚,且它的結(jié)構(gòu)層由鋼基板、錚鐵合金層、錚層、氧化膜和油膜五層構(gòu)成,所以采用熱鍍錚鋼板制成的容器防腐性能很好。

  將容器底蓋和罐身成型后分別進(jìn)行鍍鋅,所采用的是電鍍鋅工藝,此工藝所獲得的鋅層是鋅離子在電流作用上一粒一粒吸附上去的,所形成的鋅層結(jié)構(gòu)較松且較薄,同時(shí)由于沒(méi)有熱滲透作用,電鍍鋅板就缺少了鋅鐵合金層,它所形成的氧化膜也較薄,并且沒(méi)有油膜層保護(hù)。所以 和外觀不如由鍍樣板制成的容器。

  然而由鍍鋅鋼板制造容器罐身時(shí),因?yàn)楹附拥男枰,罐身焊縫部位經(jīng)過(guò)了磨削,并且經(jīng)過(guò)焊接后被氧化,所以此處的鍍鋅層已不復(fù)存在。為了使鍍鋅容器的鍍鋅層保持完整以確保鍍鋅容器整體的防腐性能,就必須對(duì)焊縫進(jìn)行補(bǔ)鋅處理。

  目前容器行業(yè)采取的補(bǔ)鋅方法大致可分為三種:

  1 .熱熔補(bǔ)錫法:熱熔補(bǔ)錫法是去除焊縫處的氧化層后進(jìn)行熱熔補(bǔ)錫。但是雖然錫在常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,與空氣幾乎不起反應(yīng),但它遇酸易形成亞鹽,遇堿易形成錫酸鹽,這樣對(duì)鍍鋅容器的整體防腐性能影響較大。

  2.鋁漿補(bǔ)涂法:鋁漿補(bǔ)涂法是對(duì)焊縫處的氧化層進(jìn)行打磨后,噴涂鍍鋅容器專用補(bǔ)鋅涂料。這種涂料是雙組份的實(shí)際上是將鋁粉漿溶入X-891容器專用涂料組成,它的一個(gè)組份是固化劑,另一個(gè)組份是含有鋁粉漿的防腐樹(shù)脂。

  金屬鋁能形成比鋅更為致密的氧化膜,所以它的防腐性能要優(yōu)于鋅,如用鋁制成的容器對(duì)水、硫化物、濃硝酸、任何濃度的醋酸和一切有機(jī)酸類都有很好的耐腐蝕性能。所以,用鍍鋅器專用補(bǔ)特涂料處理的鍍鋅容器整體的防腐性能沒(méi)有影響。但是這種涂料雖然在十分鐘左右就表干,然而徹底固化卻需要較長(zhǎng)時(shí)間,所以罐身焊縫處內(nèi)外噴涂鍍辭容器專用補(bǔ)鋅涂料后,最好能在第二天再與進(jìn)行卷封裝配,以便涂層充分接觸氧氣固化。當(dāng)然有條件的話如果罐身能在180°C溫度下烘烤15分鐘(這種溫度對(duì)鍍鋅層沒(méi)有影響) ,涂料也能徹底固化,這樣罐身馬上就可以卷封裝配了。

  有部分容器廠采用銀粉漆來(lái)補(bǔ)涂焊縫,雖然銀粉漆中的銀粉其實(shí)就是鋁粉,但首先銀粉漆中的鋁粉含量低,其次銀粉漆大多是用普通的調(diào)和清漆加鋁粉調(diào)制的,它的防腐性能較差,所以用于補(bǔ)涂焊縫是較為勉強(qiáng)的。

  3.噴涂補(bǔ)鋅法:噴涂補(bǔ)鋅法是鍍鋅容器的最佳補(bǔ)鋅方法,就是使用鍍鋅容器專用焊縫補(bǔ)鋅機(jī)進(jìn)行熔鋅補(bǔ)鋅。

  鍍鋅容器專用焊縫補(bǔ)拌機(jī)由噴砂和噴樣兩部分組成。

  由于鍍鋅容器焊縫部位因焊接導(dǎo)致了氧化,所以要使此處重新補(bǔ)上鋅層,首先就要將氧化層除去。鍍鋅容器專用焊縫補(bǔ)鋅機(jī)去除氧化層的方法是進(jìn)行噴砂處理。

  當(dāng)罐身從焊機(jī)上下來(lái)后,被提升機(jī)提升至噴砂箱口(因?yàn)橄虏恳錾,所以噴砂箱做得較高) ,此時(shí)噴砂箱中的托輪位置與箱口對(duì)齊,罐身進(jìn)入箱內(nèi)就直接定位在托輪上,操作工將焊縫正噴砂槍口,定位后按動(dòng)控制按鈕,兩把噴射口相對(duì)的噴砂槍對(duì)容器內(nèi)外同時(shí)開(kāi)始噴砂,而此時(shí)托輪在氣泵或電機(jī)推動(dòng)下帶動(dòng)罐身平行移動(dòng),使得罐身的整條焊縫沿著噴砂槍口從頭至尾走完全程,這樣,鍍鋅容器內(nèi)外焊縫上的氧化層就完全去除了。

  噴砂的動(dòng)力,可以是施加在貯砂罐中的氣壓,也可通過(guò)壓縮空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的負(fù)壓帶動(dòng)。砂粒在噴射過(guò)程中受壓差影響容易受潮,而用受潮的砂料噴過(guò)的焊縫容易在砂粒沖擊下產(chǎn)生升溫中產(chǎn)生銹斑, 所以鍍鋅容器焊縫補(bǔ)鋅機(jī)還需要烘砂設(shè)備配套,以保證噴砂所用的砂是干燥的。

  經(jīng)過(guò)除塵后,就進(jìn)入噴鋅機(jī),動(dòng)作與噴砂基本相同,操作工將焊縫對(duì)正噴鋅槍口并定位后按動(dòng)控制按鈕,兩把噴射口相對(duì)的噴鋅槍同時(shí)對(duì)鍍鋅容器內(nèi)外的焊縫處開(kāi)始噴鋅。噴鋅槍是依靠乙炔燃燒產(chǎn)生的高溫使鋅絲熔融,并通過(guò)由此產(chǎn)生的氣壓使液態(tài)鋅噴射到罐身上的,鋅絲隨著熔融的速度同步自動(dòng)跟進(jìn)。與此同時(shí),托輪帶動(dòng)罐身平行移動(dòng)。使得罐身的整條焊縫沿著噴鋅槍口從頭至尾走完全程,這樣,鍍鋅容器內(nèi)外的整條焊縫上被破壞的鋅層就完全補(bǔ)全了。

  由于熔鋅補(bǔ)鋅的溫度很高,容易形成鋅鐵合金層,外表也容易形成致密的氧化膜,所以使用鍍鋅容器專用焊縫補(bǔ)鋅機(jī)進(jìn)行熔鋅補(bǔ)鋅所形成的鍍鋅層最接近鍍鋅(白鐵)板的結(jié)構(gòu)。

  二、鍍錫(錨)罐的補(bǔ)涂工藝

  鍍錫板和鍍鉻板一般用于生產(chǎn)小型容器,在生產(chǎn)之前先進(jìn)行印鐵,對(duì)于食品包裝容器,一般需要內(nèi)外印刷。印刷時(shí),為了不會(huì)因?yàn)橥苛系脑蛴绊懞缚p的焊接質(zhì)量,所以一般都會(huì)在罐身搭接部位留空,即不印涂料。縫焊后,焊縫處既沒(méi)有鍍層,也沒(méi)有涂層,內(nèi)焊縫直接與內(nèi)容物接觸,易銹蝕,特別是經(jīng)高溫加工和含酸、硫較高的長(zhǎng)期保存的食品,對(duì)內(nèi)保護(hù)層會(huì)有更嚴(yán)格的要求,所以必須對(duì)焊縫進(jìn)行補(bǔ)涂。

  補(bǔ)涂設(shè)備就是給焊縫涂上一層既無(wú)損于內(nèi)容物又能抵抗腐蝕的保護(hù)層的設(shè)備。補(bǔ)涂機(jī)一般由罐身輸送系統(tǒng)和補(bǔ)涂系統(tǒng)組成。罐身輸送系統(tǒng)一般有兩條磁性傳送帶,可連續(xù)、平穩(wěn)、準(zhǔn)確地將焊后罐身送入、送出補(bǔ)涂區(qū)域。

  1.內(nèi)補(bǔ)涂機(jī)

  內(nèi)補(bǔ)涂機(jī)是對(duì)罐身焊縫內(nèi)表面進(jìn)行補(bǔ)涂的設(shè)備,常見(jiàn)的有以下幾種形式:

  ( 1 )滾涂:補(bǔ)涂電機(jī)經(jīng)蝸桿箱減速,驅(qū)動(dòng)沾有適量涂料的補(bǔ)涂輪旋轉(zhuǎn),罐身通過(guò)該裝置時(shí),將涂料涂 覆在內(nèi)焊縫上,并可通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)涂輪轉(zhuǎn)速,使補(bǔ)涂輪速度與罐身速度相一致,涂層厚度可以微調(diào),涂料液位自動(dòng)控制。、滾涂形式具有成本低、涂膜厚的特點(diǎn),但對(duì)焊縫質(zhì)量、罐身形狀的要求高,且需要較長(zhǎng)的烘干時(shí)間,烘干時(shí)容易起泡。

  (2 )有氣噴涂:它是將涂料混合在霧化的壓縮空氣中噴到罐子上,其噴涂過(guò)程是連續(xù)的。特點(diǎn)是:涂膜薄,但保護(hù)效果好;由于噴涂過(guò)程中混有空氣,可驅(qū)除掉大量的溶劑,對(duì)焊縫質(zhì)量、罐身形狀元特別要求,固體含量較低;由于連續(xù)噴涂,涂料消耗量大,對(duì)環(huán)境污染較重。

  (3 )無(wú)氣噴涂:涂料不混空氣,利用高壓通過(guò)小管道,經(jīng)過(guò)加熱器以保持穩(wěn)定的粘度,送至噴涂區(qū)域。在噴涂過(guò)程中,當(dāng)有罐身經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí),傳感器發(fā)出信號(hào)便噴涂料,無(wú)罐時(shí)便自動(dòng)停止。與有氣噴涂相比,涂膜厚,保護(hù)效果較好。

  (4 )粉末噴涂:從給料方式上分,有真空低壓輸送和氣流噴射輸送兩種。給料系統(tǒng)將具有抗蝕性能的高分子粉末材料連續(xù)不斷地由焊機(jī)下臂上的管道送到噴涂區(qū)域,在噴口附近受到高壓靜電的作用而帶電,噴頭將帶電粉末噴射并使其吸附在內(nèi)焊縫上,形成連續(xù)的補(bǔ)涂帶,經(jīng)過(guò)加熱熔化后成為保護(hù)膜。其最大的優(yōu)點(diǎn)是不加任何潛劑,涂膜固化厚度大,抗腐蝕能力強(qiáng),固化時(shí)間短,對(duì)焊縫質(zhì)量無(wú)特別要求,保護(hù)效果非常好,但涂料價(jià)格較貴。

  2.外補(bǔ)涂系統(tǒng)

  外補(bǔ)涂系統(tǒng)是對(duì)罐身焊縫外表面進(jìn)行補(bǔ)涂的裝置,常見(jiàn)的有滾涂和刷涂?jī)煞N形式。

  (1 )滾涂:電機(jī)經(jīng)減速驅(qū)動(dòng)沾有適量涂料的外涂輪旋轉(zhuǎn),罐身通過(guò)時(shí),在外焊縫上涂覆一層透明的、)度適當(dāng)?shù)耐繉。罐身輸送速度與補(bǔ)涂速度分別可調(diào)。

  (2 )刷涂:當(dāng)罐身通過(guò)時(shí),用固定的刷子將料刷涂在焊縫外表面。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但刷子易脫毛,影響罐身的外觀。

  3.烘于設(shè)備

  補(bǔ)涂在罐身上的涂料須經(jīng)過(guò)加熱固化,才能使溶劑揮發(fā),令各單體得以聚合,獲得抗腐蝕性能。特別是經(jīng)高溫殺菌的食品,其固化要求更高。固化時(shí)罐身表面的溫度不得高于錫熔點(diǎn),涂層否則有起泡或燒焦的現(xiàn)象,固化時(shí)間必須充分。烘干設(shè)備由罐身輸送系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)組成。輸送系統(tǒng)一般采用鏈條、鋼帶或皮帶等,借助于磁力的吸附作用,將身送入、送出加熱區(qū),輸送系統(tǒng)分為直線輸送和環(huán)形輸送,環(huán)形輸送節(jié)約占地面積。

  常見(jiàn)烘干設(shè)備有以下幾種:

  (1 )紅外加熱烘干機(jī):用紅外線對(duì)涂料加熱固化,這種方法溫度控制困難,易出現(xiàn)烘烤不干、燒焦、產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象,加熱功率大,耗電量高。

  (2 )電熱空氣加熱烘干機(jī):用風(fēng)將空氣吹過(guò)電阻加熱元件,形成熱空氣,再吹到罐身的焊縫處,防止表層涂料迅速固化,內(nèi)部溶劑蒸發(fā)不出而產(chǎn)生氣泡,要求爐溫隨輸送線逐漸升高,每只爐子的爐溫可單獨(dú)控制,容易實(shí)現(xiàn)爐溫由低逐漸升高的要求

  (3 )燃?xì)鉄峥諝饧訜岷娓蓹C(jī):將天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w和空氣混合,然后通過(guò)管道網(wǎng)路分送各個(gè)燃燒器,同時(shí)送入空氣以調(diào)節(jié)溫度,加熱系統(tǒng)一般可自動(dòng)點(diǎn)燃和監(jiān)控。

  (4 )感應(yīng)加熱烘干機(jī):靠金屬罐身在高頻交流是磁場(chǎng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流加熱。罐身的溫度取決罐身和線圈間的距離,通過(guò)調(diào)節(jié)此距離,可獲得適當(dāng)?shù)墓奚頊囟龋袘?yīng)線圈隨罐身形狀的變化而變化。其特點(diǎn)是:涂料的加熱由內(nèi)到外,有利于內(nèi)部溶劑的蒸發(fā),對(duì)環(huán)境溫度影響小,便對(duì)罐身形狀適應(yīng)應(yīng)較差。

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