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金属容器焊接涂镀--浅谈镀锌(锡)桶、罐的补涂工艺
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金属容器生产常用镀锌钢板和镀锡钢板、镀铬钢板,由于钢板本身具有镀层,所以一般不需要再进行涂装。镀锌钢板大多用来生产容量较大的容器,而镀锡板和镀铬板大多用来生产容量较小的容器。在生产过程中,镀层钢板的缝焊破坏了焊缝部位的镀层,从而也破坏了它的防腐蚀性和美观性。所以在罐身焊接完成后,焊缝部位必须进行补涂,才能恢复它原有的功能。对于采用马口铁生产的容器,一般是预先进行印铁,但对于采用镀锌板生产的容器,一般是在容器涂装完成后,还需要在容器上印刷标志和图案。

一、镀锌板容器的补涂工艺

锌容易形成致密的氧化膜,所以镀了锌的钢板比一般的钢板更具防腐性能。镀锌容器可由镀锌钢板(白铁皮)制成,也可用冷轧板将容器底盖和罐身成型后分别进行镀锌,然后再卷封装配成容器。

镀锌钢板上的锌层一般是采用热镀工艺,热镀所得到的锌层较厚,且它的结构层由钢基板、铮铁合金层、铮层、氧化膜和油膜五层构成,所以采用热镀铮钢板制成的容器防腐性能很好。

将容器底盖和罐身成型后分别进行镀锌,所采用的是电镀锌工艺,此工艺所获得的锌层是锌离子在电流作用上一粒一粒吸附上去的,所形成的锌层结构较松且较薄,同时由于没有热渗透作用,电镀锌板就缺少了锌铁合金层,它所形成的氧化膜也较薄,并且没有油膜层保护。所以 和外观不如由镀样板制成的容器。

然而由镀锌钢板制造容器罐身时,因为焊接的需要,罐身焊缝部位经过了磨削,并且经过焊接后被氧化,所以此处的镀锌层已不复存在。为了使镀锌容器的镀锌层保持完整以确保镀锌容器整体的防腐性能,就必须对焊缝进行补锌处理。

目前容器行业采取的补锌方法大致可分为三种:

1 .热熔补锡法:热熔补锡法是去除焊缝处的氧化层后进行热熔补锡。但是虽然锡在常温下化学性质比较稳定,与空气几乎不起反应,但它遇酸易形成亚盐,遇碱易形成锡酸盐,这样对镀锌容器的整体防腐性能影响较大。

2.铝浆补涂法:铝浆补涂法是对焊缝处的氧化层进行打磨后,喷涂镀锌容器专用补锌涂料。这种涂料是双组份的实际上是将铝粉浆溶入X-891容器专用涂料组成,它的一个组份是固化剂,另一个组份是含有铝粉浆的防腐树脂。

金属铝能形成比锌更为致密的氧化膜,所以它的防腐性能要优于锌,如用铝制成的容器对水、硫化物、浓硝酸、任何浓度的醋酸和一切有机酸类都有很好的耐腐蚀性能。所以,用镀锌器专用补特涂料处理的镀锌容器整体的防腐性能没有影响。但是这种涂料虽然在十分钟左右就表干,然而彻底固化却需要较长时间,所以罐身焊缝处内外喷涂镀辞容器专用补锌涂料后,最好能在第二天再与进行卷封装配,以便涂层充分接触氧气固化。当然有条件的话如果罐身能在180°C温度下烘烤15分钟(这种温度对镀锌层没有影响) ,涂料也能彻底固化,这样罐身马上就可以卷封装配了。

有部分容器厂采用银粉漆来补涂焊缝,虽然银粉漆中的银粉其实就是铝粉,但首先银粉漆中的铝粉含量低,其次银粉漆大多是用普通的调和清漆加铝粉调制的,它的防腐性能较差,所以用于补涂焊缝是较为勉强的。

3.喷涂补锌法:喷涂补锌法是镀锌容器的最佳补锌方法,就是使用镀锌容器专用焊缝补锌机进行熔锌补锌。

镀锌容器专用焊缝补拌机由喷砂和喷样两部分组成。

由于镀锌容器焊缝部位因焊接导致了氧化,所以要使此处重新补上锌层,首先就要将氧化层除去。镀锌容器专用焊缝补锌机去除氧化层的方法是进行喷砂处理。

当罐身从焊机上下来后,被提升机提升至喷砂箱口(因为下部要出砂,所以喷砂箱做得较高) ,此时喷砂箱中的托轮位置与箱口对齐,罐身进入箱内就直接定位在托轮上,操作工将焊缝正喷砂枪口,定位后按动控制按钮,两把喷射口相对的喷砂枪对容器内外同时开始喷砂,而此时托轮在气泵或电机推动下带动罐身平行移动,使得罐身的整条焊缝沿着喷砂枪口从头至尾走完全程,这样,镀锌容器内外焊缝上的氧化层就完全去除了。

喷砂的动力,可以是施加在贮砂罐中的气压,也可通过压缩空气流动所产生的负压带动。砂粒在喷射过程中受压差影响容易受潮,而用受潮的砂料喷过的焊缝容易在砂粒冲击下产生升温中产生锈斑, 所以镀锌容器焊缝补锌机还需要烘砂设备配套,以保证喷砂所用的砂是干燥的。

经过除尘后,就进入喷锌机,动作与喷砂基本相同,操作工将焊缝对正喷锌枪口并定位后按动控制按钮,两把喷射口相对的喷锌枪同时对镀锌容器内外的焊缝处开始喷锌。喷锌枪是依靠乙炔燃烧产生的高温使锌丝熔融,并通过由此产生的气压使液态锌喷射到罐身上的,锌丝随着熔融的速度同步自动跟进。与此同时,托轮带动罐身平行移动。使得罐身的整条焊缝沿着喷锌枪口从头至尾走完全程,这样,镀锌容器内外的整条焊缝上被破坏的锌层就完全补全了。

由于熔锌补锌的温度很高,容易形成锌铁合金层,外表也容易形成致密的氧化膜,所以使用镀锌容器专用焊缝补锌机进行熔锌补锌所形成的镀锌层最接近镀锌(白铁)板的结构。

二、镀锡(锚)罐的补涂工艺

镀锡板和镀铬板一般用于生产小型容器,在生产之前先进行印铁,对于食品包装容器,一般需要内外印刷。印刷时,为了不会因为涂料的原因影响焊缝的焊接质量,所以一般都会在罐身搭接部位留空,即不印涂料。缝焊后,焊缝处既没有镀层,也没有涂层,内焊缝直接与内容物接触,易锈蚀,特别是经高温加工和含酸、硫较高的长期保存的食品,对内保护层会有更严格的要求,所以必须对焊缝进行补涂。

补涂设备就是给焊缝涂上一层既无损于内容物又能抵抗腐蚀的保护层的设备。补涂机一般由罐身输送系统和补涂系统组成。罐身输送系统一般有两条磁性传送带,可连续、平稳、准确地将焊后罐身送入、送出补涂区域。

1.内补涂机

内补涂机是对罐身焊缝内表面进行补涂的设备,常见的有以下几种形式:

( 1 )滚涂:补涂电机经蜗杆箱减速,驱动沾有适量涂料的补涂轮旋转,罐身通过该装置时,将涂料涂 覆在内焊缝上,并可通过调节补涂轮转速,使补涂轮速度与罐身速度相一致,涂层厚度可以微调,涂料液位自动控制。、滚涂形式具有成本低、涂膜厚的特点,但对焊缝质量、罐身形状的要求高,且需要较长的烘干时间,烘干时容易起泡。

(2 )有气喷涂:它是将涂料混合在雾化的压缩空气中喷到罐子上,其喷涂过程是连续的。特点是:涂膜薄,但保护效果好;由于喷涂过程中混有空气,可驱除掉大量的溶剂,对焊缝质量、罐身形状元特别要求,固体含量较低;由于连续喷涂,涂料消耗量大,对环境污染较重。

(3 )无气喷涂:涂料不混空气,利用高压通过小管道,经过加热器以保持稳定的粘度,送至喷涂区域。在喷涂过程中,当有罐身经过喷嘴时,传感器发出信号便喷涂料,无罐时便自动停止。与有气喷涂相比,涂膜厚,保护效果较好。

(4 )粉末喷涂:从给料方式上分,有真空低压输送和气流喷射输送两种。给料系统将具有抗蚀性能的高分子粉末材料连续不断地由焊机下臂上的管道送到喷涂区域,在喷口附近受到高压静电的作用而带电,喷头将带电粉末喷射并使其吸附在内焊缝上,形成连续的补涂带,经过加热熔化后成为保护膜。其最大的优点是不加任何潜剂,涂膜固化厚度大,抗腐蚀能力强,固化时间短,对焊缝质量无特别要求,保护效果非常好,但涂料价格较贵。

2.外补涂系统

外补涂系统是对罐身焊缝外表面进行补涂的装置,常见的有滚涂和刷涂两种形式。

(1 )滚涂:电机经减速驱动沾有适量涂料的外涂轮旋转,罐身通过时,在外焊缝上涂覆一层透明的、)度适当的涂层。罐身输送速度与补涂速度分别可调。

(2 )刷涂:当罐身通过时,用固定的刷子将料刷涂在焊缝外表面。该装置结构简单,但刷子易脱毛,影响罐身的外观。

3.烘于设备

补涂在罐身上的涂料须经过加热固化,才能使溶剂挥发,令各单体得以聚合,获得抗腐蚀性能。特别是经高温杀菌的食品,其固化要求更高。固化时罐身表面的温度不得高于锡熔点,涂层否则有起泡或烧焦的现象,固化时间必须充分。烘干设备由罐身输送系统和加热系统组成。输送系统一般采用链条、钢带或皮带等,借助于磁力的吸附作用,将身送入、送出加热区,输送系统分为直线输送和环形输送,环形输送节约占地面积。

常见烘干设备有以下几种:

(1 )红外加热烘干机:用红外线对涂料加热固化,这种方法温度控制困难,易出现烘烤不干、烧焦、产生气泡等现象,加热功率大,耗电量高。

(2 )电热空气加热烘干机:用风将空气吹过电阻加热元件,形成热空气,再吹到罐身的焊缝处,防止表层涂料迅速固化,内部溶剂蒸发不出而产生气泡,要求炉温随输送线逐渐升高,每只炉子的炉温可单独控制,容易实现炉温由低逐渐升高的要求

(3 )燃气热空气加热烘干机:将天然气、煤气等可燃气体和空气混合,然后通过管道网路分送各个燃烧器,同时送入空气以调节温度,加热系统一般可自动点燃和监控。

(4 )感应加热烘干机:靠金属罐身在高频交流是磁场中产生的感应电流加热。罐身的温度取决罐身和线圈间的距离,通过调节此距离,可获得适当的罐身温度,感应线圈随罐身形状的变化而变化。其特点是:涂料的加热由内到外,有利于内部溶剂的蒸发,对环境温度影响小,便对罐身形状适应应较差。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (5/12/2009)
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