CN110791760A

CN110791760A - 一种搪瓷钢板加工工艺

Info

Publication number: CN110791760A
Application number: CN201810871060.9A
Authority: CN
Inventors: 王鲁
Original assignee: JIANGSU XINLIYUAN NANYA NEW MATERIAL Co Ltd
Current assignee: JIANGSU XINLIYUAN NANYA NEW MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-14

Abstract

本发明公开了一种搪瓷钢板加工工艺，其包括提供1.6mm~2.0mm的冷轧钢板，通过在冷轧钢板的其中一面静电喷涂底釉与面釉，然后在喷涂彩色面釉，美观装饰，提高耐用清洁性能，同时在其背面粘黏硅酸钙板或者蜂窝铝板的背衬板，加强稳定，进行表面的艺术表现，适应不同审美，耐刮擦，耐候性强，耐酸碱性，易于清洁，阳光直射下，颜色不改变。

Description

一种搪瓷钢板加工工艺

技术领域

本发明属于内外墙装饰板技术领域，具体地说，涉及一种搪瓷钢板加工工艺。

背景技术

幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为“帷幕墙”，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的。目前装饰幕墙都设置简单的铝单板，质轻导热，但装饰性较低，缺乏一种具有彩绘，釉质的内外墙装饰板。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供了一种搪瓷钢板加工工艺，通过在冷轧钢板的其中一面喷涂多层釉浆，美观装饰，提高耐用清洁性能，同时在其背面粘黏硅酸钙板或者蜂窝铝板的背衬板，加强稳定，避免以往单一，无新意的麻烦。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种搪瓷钢板加工工艺，其包括步骤a.提供1.6mm~2.0mm的冷轧钢板，其化学成分含量不超过0.008%的C、不超过0.03%的Si、不超过0.3%的Mn、不超过0.01%的P、及不超过0.02%的S；

步骤b.裁剪折弯，经过抛磨，清洗烘干之后送检，保证表面光滑；

步骤c.搪瓷前处理，利用烧油酸洗法或碱脱脂法或酸洗脱脂法或电化学脱脂法或浸镍法或其结合处理冷轧钢板表面；

步骤d.搪瓷干粉静电喷涂0.08~0.12mm的底釉及0.3~0.4mm的第一面釉，850℃以上高温烧制；

步骤e.喷涂0.12~0.18mm的第二彩色面釉，800℃以上高温烧制；

步骤f.利用环氧树脂在冷轧钢板一面复合硅酸钙板或者蜂窝铝板，成型装箱入库。

根据本发明一实施方式，其中上述底釉、所述第一面釉与所述第二彩色面釉都具有矿石原料和化工原料，所述矿石选料选自石英、长石、粘土、萤石、锰粉、富铁金红石或者任意组合；所述化工原料选自硼砂、硼酸、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、纯碱、柠檬酸、尿素或者任意组合。

根据本发明一实施方式，其中上述底釉的釉浆每100kg含有0.25kg的碳酸钾，0.3kg的碳酸钠，0.25kg的氯化钾，0.3kg的氯化钠，0.2kg的亚硝酸钠，0.15kg的氯酸钾，0.05~0.15kg的氯酸钠。

根据本发明一实施方式，其中上述第二彩色面釉由色素混合溶剂制成，所述色素通过将不同颜色矿物磨细混合、干燥、粉碎过筛、煅烧、粗碎、球磨、水洗干燥、粉碎、过筛、配色得到；所述溶剂通过干法混合、熔融骤冷或轧片、干燥得到。

根据本发明一实施方式，其中上述步骤d中首先搪底釉，通过净边、烘干、滚边、摆架、底釉烧成；然后搪第一面釉，通过净边、烘干、打印、滚边、摆架、面釉烧成。

根据本发明一实施方式，其中上述烧油酸洗法包括烧油、酸洗、水洗、中和、烘干；所述碱脱脂法包括脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述酸洗脱脂法包括酸洗脱脂。水洗、中和、烘干；所述电化学脱脂法包括电化学脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述浸镍法包括脱脂、酸洗、水洗、浸镍、中和、烘干。

根据本发明一实施方式，其中上述冷轧钢板屈服点小于等于280Mpa，抗拉强度为306Mpa，伸长率大于等于40%。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1）通过在冷轧钢板的其中一面喷涂多层釉浆，美观装饰，耐刮擦，耐候性强，耐酸碱性，易于清洁，阳光直射下，颜色不改变。

2）背面粘黏硅酸钙板或者蜂窝铝板的背衬板，加强稳定，安装方便。

3）第二彩釉进行表面的艺术表现，适应不同审美。

4）搪瓷处理，提高硬度，高于钢铁，低于宝石，更为耐用。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明公开了一种搪瓷钢板加工工艺，其包括：

步骤a.提供1.6mm~2.0mm的冷轧钢板，其化学成分含量不超过0.008%的C、不超过0.03%的Si、不超过0.3%的Mn、不超过0.01%的P、及不超过0.02%的S；

步骤c.搪瓷前处理，利用烧油酸洗法或碱脱脂法或酸洗脱脂法或电化学脱脂法或浸镍法处理冷轧钢板表面或其组合；

步骤e.喷涂0.12~0.18mm的第二彩色面釉，800℃以上高温烧制；

步骤a中，搪瓷钢板必须采用专用的零碳冷轧钢板，除了充足的铁外，其碳含量不超过0.008%，因为它的含量决定可搪性和机械加工性，一般含量小于0.19%，日用及卫生洁具用的钢板中碳含量小于0.1%，最好用含量小于0.01%的超低碳钢（零碳钢），搪瓷中一般碳含量为0.12~0.19%，钢中较低的碳含量可以增加钢板的塑性与韧性，可提高钢板的冷冲压，焊接等性能，同时还提高了它的可搪性。碳含量高，成型性一般较差。铁坯经过室温900℃左右多次反复，钢中的碳要和炉窖气中的氧气，水气及瓷釉中的水分等起剧烈的化学和物理反应：即渗碳体或珠光体分解析出游离碳C+O2→CO2+CO；C+2H2O→CO2+2H2。这些气体在瓷釉层中多了，会使瓷层密着失效，瓷层表面起针孔，有的会起大于0.1MM的泡孔，个别的还引起鱼鳞状剥落。因此，优选的，在本发明实施例中，将碳含量设置不超过0.008%。

不超过0.03%含量的硅会增加钢的强度和调节膨胀系数，而过高的含量不仅降低钢的韧性和延展性，而且会降低瓷釉与钢材的密着性。一般冷轧薄板为0.01-0.04%，本发明优选不超过0.03%。

定量的锰存在于钢中，会提高钢的韧性，使钢板具有良好的冲压性能，它还能与硫结合成在搪瓷温度下稳定的硫化锰，消除部分有害的SO2气体。

硫和磷此两种元素均为有害元素，它们会增加钢的脆性使加工性能变坏，同时还会形成对瓷层不利的SO2，含量过大极易形成偏析，夹杂增多，使钢的表面质量下降，一般应控制在小于0.04%。本发明优选不超过0.01%的P、及不超过0.02%的S。

最终成型的冷轧钢板屈服点小于等于280Mpa，抗拉强度为306Mpa，伸长率大于等于40%，力学性能良好，后期搪瓷规整。

此外，不锈钢搪瓷一般底坯在涂搪前先进行预氧化，以增加瓷釉在烧成温度下对不锈钢表面的浸润的铺展，提高不锈钢搪瓷的密着强度，再一个提高不锈钢密着强度的方法是涂搪前对它进行喷砂，使底坯表面粗化，以提高瓷釉层与底坯间的机械密着。本发明在此不多做赘述。

对于成型的冷轧钢板经过冲床剪裁成规格的形状后，经过抛磨，保证表面光滑，便可清洗后进入搪瓷阶段。

在搪瓷前，可利用烧油酸洗法或碱脱脂法或酸洗脱脂法或电化学脱脂法或浸镍法或其结合，处理冷轧钢板表面，即实现坯体的表面处理。具体而言，烧油酸洗法包括烧油、酸洗、水洗、中和、烘干；所述碱脱脂法包括脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述酸洗脱脂法包括酸洗脱脂。水洗、中和、烘干；所述电化学脱脂法包括电化学脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述浸镍法包括脱脂、酸洗、水洗、浸镍、中和、烘干。方式多种，根据需要选择适应成本的方法，方便高效。

预处理完，即可进入步骤d，实现底釉与第一面釉的静电喷涂，高温烧制后继续喷涂第二彩色面釉，搭配花纹，渲染艺术，美观漂亮。

底釉、第一面釉与第二彩色面釉都选自无极玻璃质材料，具有矿石原料和化工原料，矿石选料选自石英、长石、粘土、萤石、锰粉、富铁金红石或者任意组合；化工原料选自硼砂、硼酸、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、纯碱、柠檬酸、尿素或者任意组合。

详细而言，石英主要种类有脉石英，石英砂，石英砂岩，石英岩，非晶质二氧化硅（包括蛋白石原料及硅藻土）。石英有少量杂质，以Fe2O3为有害，应控制在0.5%以下。石英的耐火度取决于SiO2的状态和杂质的含量。瓷釉用的石英原料要求有尽可能高的SiO2含量，尽可能少的杂质对于。此外石英用量较大，石英中的SO2含量一般要求在99%以上，制造白色瓷釉中Fe2O3的含量控制在0.2%以下，浅色瓷釉则不高于0.3%，对于底釉则不需控制，因其对于密着是有利的。石英中如含有Cr2O3，V2O3，则不适于制造钛白釉，特别是Cr2O3含量极微（0.02%的Cr）时，就足以使白色钛釉染成微黄色。判定石英含铁量的多少是将石英在高于900c的温度下煅烧，如呈黄色则含铁量高如其为白色，则含铁量低石英尺寸应控制在0.25-0.5MM，多采用40-100目筛用于研磨底釉浆使用的石英，则要求全部通过200目筛。有的时候还将磨加石英煅烧后再使用，这样既可使其在研磨釉浆时达到足够的细度，又可减少其在烧成过程中所产生的气体量。配料用石英一般含水量控制在2%-10%，石英含有适量的水分，不仅能减少配料粉尘而且也有利于熔制。

长石是碱金属或碱土金属的硅酸盐，主要有钠长石，钾长石，钙长石，钡长石。这些长石互相混熔。钾长石或钠长石是瓷釉的常用原料，而以钾长石用得最多，它是瓷釉中引入SiO2，AL2O3，K2O和Na2O的原料。对于制造白色瓷釉所用的长石其中Fe2O3的含量控制在0.3%以下，浅色瓷釉则以不超过0.5%为宜，长石的细度一般控制在100-200目。引入长石量可由其配方化学组成中的AL2O3含量而定，还可作为底釉的磨加调节剂使用。

粘土是含水的铝硅盐矿物，其主要化学成分为SiO2，AL2O3和结晶水。颗粒比较细小，其直径一般不超过2um。晶体多呈板状片状或纤维状，粘土在釉浆中主要起悬浮作用和粘结作用。

萤石又称氟石，透明，有玻璃光泽萤石是瓷釉中引入CaF2的矿物原料，它是瓷釉的弱乳浊剂，并能强化Sb2O3和SnO等强乳浊剂的乳浊作用。又是很好的助熔原料，并能显著地降低瓷釉熔融物粘度，在浓度相同的情况下，CaF2的降粘作用比NaF强一倍，而NaF又强于Na2O。萤石广泛用于底釉，面釉边釉和饰边花釉等各种瓷釉中，但在钛面釉中却很少使用。用于搪瓷工业的萤石CaF2的含量一般要求大于80%，对于生产白色瓷釉所用的萤石其Fe2O3含量通常控制在0.5%以内。

锰粉和富铁金红石分别补充锰和钛，加强化学稳定性，可视成本添加。

化工原料中硼砂又称四硼酸钠，在干燥空气中易风化结块，稍溶于冷水，易溶于热水，微溶于乙醇水溶液，呈碱性，加热失去水成无水硼砂，是制造硼酸盐瓷釉的重要原料。它有很好的助熔作用，能降低瓷釉的软化温度，粘度，表面张力及膨胀系数，提高瓷釉的光泽度，又有能熔解金属氧化物的物性，有助于着色剂的着色和密着的形成。通常在钛釉和饰花釉中硼砂的用量较多，而在需要保持乳白度的锑釉和耐酸瓷釉中硼砂用量较少。其也是底釉浆的调整剂可作磨加或搪加使用，硼砂主要杂质硫酸钠和氯化钠含量过多时会影响瓷釉的光泽，有时还能使制品产生泡孔缺陷，因此要控制杂质。

硼酸，白色微带珍珠光鳞片状的晶体粉末，有腻滑感觉。可由硼酐的矿物或由硼砂来制取，价贵，一般不用。

硝酸钠，又称钠硝石或智利硝，既是熔制瓷釉时的强氧化剂，又是引入助熔剂Na2O的原料，它能在熔制瓷釉时提供氧，以氧化某种金属（金属氧化物）和防止熔制过程中产生还原反应，瓷釉中使用金属锑时，锑与硝酸钠的质量比以1:1.3-1.4为宜。

硝酸钾又称钾硝石，与硝酸钠相似，也是熔制瓷釉时的强氧化剂，同时又是引入助熔剂K2O的原料。一般在配方中加入氧化剂和氧化钾时才使用（因其价格较高），如用硝酸钾代替硝酸钠，其用量应是硝酸钠的1.2倍。

硝酸钡又称钡硝石，有毒，能溶于水，不溶于乙醇硝酸钡，既是氧化剂，又是引入熔剂BaO的原料。硝酸钡分解后生成的氧化钡进入瓷釉网络空隙，从而大大减少其毒性，大量用硝酸钡的同时，再配合相应的磨加物还可制得无光釉，其工业用纯度应大于98%。

纯碱可以引入SiO2，A12O3，Na2O和K2O等成分，而且还能形成更多而复杂的低共熔混合物，从而能降低瓷釉（相同组成）配合料的熔制温度，增强釉的化学稳定性，热稳定性和力学强度。

柠檬酸是釉浆的解稠剂，能明显降低釉浆的稠度。

尿素是面釉浆中常用的釉浆调整剂，它可增加面釉粉坯粉层的强度，减少粉坯在转移过程中拿坯手印的缺陷，同时还可减轻滚边，水印拉开，粉纹路，黑线纹，黑点以及烧缩等缺陷。其用量应控制在釉浆的1%以内，过量会降低制品的理化性能（光泽，耐酸，耐温骤变，耐冲击等）和使瓷面发沸等缺陷。由于尿素会使大红釉色彩变暗，因而不能用于大红釉浆中。

底釉的釉浆每100kg含有0.25kg的碳酸钾，0.3kg的碳酸钠，0.25kg的氯化钾，0.3kg的氯化钠，0.2kg的亚硝酸钠，0.15kg的氯酸钾，0.05~0.15kg的氯酸钠。

碳酸钾是钛釉停留剂，过量色釉会引起滚边水印、发黄，严重的产生发沸。碳酸钠是解决底釉层麻点、面釉层弹点、小黑点缺陷，过量会造成釉浆停留不良。氯化钾是钛釉停留剂，并能增加粉坯的强度，过量会影响瓷面光泽。氯化钠用于面釉，能增加粉坯的强度，减少黑点和边下沿黑线，过量会影响瓷面光泽。氯酸钾解决底釉粉坯烘干不良，产生的黄锈点，过量易造成滚边水印，起泡或发沸。氯酸钠解决钛釉层的沸点，过量会降低光泽和引起边水印发沸，滚大红边釉的制品应少加，以免影响边釉色泽变黯。

第二彩色面釉由色素混合溶剂制成，色素的制备有干法和湿法之分，干法制备是研磨时不加水，而湿法制备研磨时加水，其他工序都相同。通常采用湿法制备，因为湿法具有较好的研磨效率和混合效果，通过将不同颜色矿物磨细混合、干燥、粉碎过筛、煅烧、粗碎、球磨、水洗干燥、粉碎、过筛、配色得到。而溶剂通过干法混合、熔融骤冷或轧片、干燥得到。最终将两者称量配料后球磨，干燥，粉碎，过筛得到。

此外，在步骤d中，搪烧工艺首先搪底釉，通过净边、烘干、滚边、摆架、至底釉烧成；然后搪第一面釉，通过净边、烘干、打印、滚边、摆架、至第一面釉烧成。其温度控制在850℃以上，搪第一面釉时低点。

最终搪制好后的搪瓷钢板在其背面利用环氧树脂复合硅酸钙板或者蜂窝铝板，便于安装，同时减震吸音。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，包括：

步骤e.喷涂0.12~0.18mm的第二彩色面釉，800℃以上高温烧制；

2.根据权利要求1所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述底釉、所述第一面釉与所述第二彩色面釉都具有矿石原料和化工原料，所述矿石选料选自石英、长石、粘土、萤石、锰粉、富铁金红石或者任意组合；所述化工原料选自硼砂、硼酸、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、纯碱、柠檬酸、尿素或者任意组合。

3.根据权利要求2所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述底釉的釉浆每100kg含有0.25kg的碳酸钾，0.3kg的碳酸钠，0.25kg的氯化钾，0.3kg的氯化钠，0.2kg的亚硝酸钠，0.15kg的氯酸钾，0.05~0.15kg的氯酸钠。

4.根据权利要求1所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述第二彩色面釉由色素混合溶剂制成，所述色素通过将不同颜色矿物磨细混合、干燥、粉碎过筛、煅烧、粗碎、球磨、水洗干燥、粉碎、过筛、配色得到；所述溶剂通过干法混合、熔融骤冷或轧片、干燥得到。

5.根据权利要求1所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述步骤d中首先搪底釉，通过净边、烘干、滚边、摆架、底釉烧成；然后搪第一面釉，通过净边、烘干、打印、滚边、摆架、面釉烧成。

6.根据权利要求1所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述烧油酸洗法包括烧油、酸洗、水洗、中和、烘干；所述碱脱脂法包括脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述酸洗脱脂法包括酸洗脱脂、水洗、中和、烘干；所述电化学脱脂法包括电化学脱脂、水洗、碱浸、烘干；所述浸镍法包括脱脂、酸洗、水洗、浸镍、中和、烘干。

7.根据权利要求1所述的搪瓷钢板加工工艺，其特征在于，其中所述冷轧钢板屈服点小于等于280Mpa，抗拉强度为306Mpa，伸长率大于等于40%。