家电彩涂钢卷表面压斑的原因与因素

与建筑用板相比，家电用彩涂板所使用的基板具有较高的延伸率、屈强比和相应的r 值、n 值［3］; 而且要求其漆膜与基板的附着力［4］较强，涂层具有一定的柔韧性，相应的硬度较低。
家电用彩涂钢卷在剪切开卷时，表面时常会出现一种缺陷——表面压斑缺陷，该缺陷是彩涂板涂层烘烤、冷却后卷取时，由于卷取张力导致涂层表面的轻微变形，有时表面呈现出粗糙,表现出了视觉可见的压斑形态。轻微的压斑缺陷会随钢板存放时间的延长而逐渐消失，经过加热也可消除。但是较为严重的压斑缺陷即使采用上述措施也不能消除，从而影响用户使用。

压斑是生产过程中产生的一种缺陷，若是在生产过程中寻找产生这种缺陷的原因及影响因素，需要经过多次停机查排，影响生产计划，提高生产成本。因此需要通过实验室模拟、复制这种缺陷，并对其进行评价，从各个方面寻找产生缺陷的原因与影响这种缺陷的因素。

1 试验方法
1. 1 制样
采用叠片试验的方法再现压斑缺陷。试样为机组生产未经卷取的灰色家电用彩涂板( 热镀锌基板，涂层厚度≥20 μm) ，表面要求无划伤、气泡、杂质等缺陷，试样大小为150 mm × 100 mm，去除边部剪切毛刺、清洁表面油渍，叠片。
1. 2 压斑的再现
为了再现压斑缺陷，在实验室条件下模拟压斑产生情况，即彩涂钢板卷取后正面和背面涂层直接接触且受到一定压力的情况，将彩涂钢板剪切成一定尺寸后，层层叠加，通过夹具施加一定的压力，并在烘箱中模拟存放温度变化，再现压斑缺陷.

压斑的评价
如何评价压斑程度，对于研究压斑缺陷的产生原因和控制方法都是极为重要的。压斑目视为轻微的痕迹，类似于水渍般。通过显微观察，表面有轻微的凹陷与凸起，但是其粗糙度变化并不明显。本研究尝试从光学角度对彩涂板压斑进行评价，将压斑产生前彩涂板表面光泽与压斑产生后彩涂板上压斑处的光泽对比; 将现场产生压斑的彩涂板其上压斑处光泽与实验室里再现压斑的彩涂板其上压斑处光泽度对比; 将彩涂板上有压斑处光泽与无压斑处光泽对比

1. 3 光泽测试
在室温下，用光泽仪( Sheen Tri － Gloss meter) ，选取的入射角为60°，先对卷取前的彩涂板进行光泽测试，再分别对卷取后产生压斑和实验室里再现的彩涂板上的压斑处进行光泽测试，采取多次测量求平均值。
1. 4 试验
选取其他条件都相同，具有不同正、反面光泽的彩涂板进行压斑试验，将制备好的叠片放入一定规格制作的夹具中，压力控制为试样架夹具力矩50 Nm。叠片试样放入可控温度变温箱中，不同温度下放置20 h 后，再在室温( 20 ℃) 下放置3 h，观察表面的压斑情况。测量试验前试样的正、反面光泽( 入射角为60°) 和试验后试样的正面光泽，用样品试验前后的正面压斑处光泽变化值表征压斑程度。

结果与讨论
2. 1 实验室压斑的再现
按照以上的实验方法，在实验室里得到与现场一样的压斑，它在彩涂板上为非连续分布，对压斑处的彩涂板表面用光学显微镜进行观察，并与实际生产用户开卷中压斑缺陷处彩涂板表面的显微形貌对比，如图2 所示，两者有同样的显微表面形貌。

经过后续对压斑缺陷的反复测量和对比验证，确认了压斑产生前后的光泽变化值或者压斑产生后压斑处与无压斑处的光泽差值可以作为压斑缺陷的评价指标之一，用这种评价方法可以对压斑缺陷进行定量分析。
 

2. 3 正反面光泽差异对压斑的影响
不同温度下压斑程度与反面－正面光泽差值的关系. 中直线为试验点的回归直线。此处将所压彩涂板反面的光泽减去被压彩涂板正面的光泽的差值定义为△g，将彩涂板正面产生压斑后其上压斑处的光泽减去压斑产生前其上的光泽的差值定义为△G，也可称为压斑程度。实验结果表明，在试验温度为－ 10 ℃时，试验彩涂板表面几乎不产生压斑或者压斑很轻微，肉眼难以观察到。压斑产生
前后正面光泽的变化亦很小，不受△g 的影响。当试验温度为0 ℃以上时，同样的温度下，试样正面产生肉眼可见的压斑现象，试验中测得的△G 随△g 的增大而增大。并且此时当试验中的△g 为正时( 即反面光泽大于正面) ，则试验中的△G 为正( 即试验后光泽提高) ; 当试验中的△g 为负时( 即反面光泽小于正面) ，则试验中的△G 为负( 即试验后光泽降低) 。所以在彩涂板所处的温度为0 ℃以上时，所产生的压斑程度与试验前彩涂板反正面光泽有关，这时△g 越大压斑越明显。
 

2. 4 试验温度对压斑的影响
在试验过程中同时发现，试验温度越高，相同条件下的试样正面产生的压斑越为明显，测得的相应的△G 的绝对值也越大( 越负或者越正) 。如图4 中所示，它是在相同反正面光泽差异( 即△g 相同) 的条件下，试验中△G 随试验温度的变化，便是试验温度对压斑程度的影响。结果说明了试验温度越高，压斑越明显。度越大，即△g 对彩涂板△G 的影响越大。结果说明，斜率随试验温度升高而增大，也就是说试验温度升高，压斑越明显，△g 对△G 的影响越显著。当温度升高到50 ℃后，斜率变化不大，即△g 对△G 的影响敏感度在50 ℃达到最大。

3 结语
( 1) 在相同温度的条件下，彩涂板压斑缺陷的产生与其反正面光泽差值有关，差值越大，压斑越明显。
( 2) 彩涂板表面是否产生压斑及压斑的程度与环境温度有关。在－10 ℃时，无论反正面光泽如何，均不会产生压斑; 在0 ℃以上时，压斑随温升高而严重，反正光泽差异对压斑程度的影响随温度的升高而增大，均在50 ℃时达到最大。

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