راهنمای جامع تولید ورق رنگی
از گذشته تا به امروز خوردگی سطح محصولات و سازه‌های فلزی، یکی از اصلی‌ترین موانع پیش روی صنعت فلزات و صنایع مربوط به آن بوده است. پیشرفت فناوری به مرور توانسته راه‌های بهتر و به‌صرفه‌تری برای مقابله با این چالش پیش پای صنایع مختلف بگذارد. در گذشته جهت ممانعت از زنگ‌زدگی سطح فلزات و محافظت از ورق فلزی حین تغییر فرم، سطح آن به روغن آغشته میشد. اما استفاده از روغن منجر به مشکلات اقتصادی و مسائل زیست محیطی میشد و از طرفی با استفاده از روغن، خواص مورد نظر برای مدت طولانی ماندگار نبود. به همین دلایل استفاده از این روش اهمیت خود را از دست داده و روش‌های جدیدتر مانند تولید ورق رنگی جایگزین آن شده است. ورق رنگی حاصل از عملیات رنگ‌آمیزی ورق در یک فرآیند مداوم است.
این محصول مصرف گسترده‌ای در صنعت ساخت و ساز دارد. همچنین در بدنه یخچال، کابینت و بسیاری از لوازم خانگی از این محصول استفاده می‌شود. پوشش رنگ اغلب بر روی ورق گالوانیزه اعمال می‌شود. این عمل علاوه بر زیبایی ظاهری، باعث افزایش مقاومت به خوردگی محصول نیز می‌شود. در واقع هنگامی که علاوه بر زیبایی ظاهری، مقاومت در برابر خوردگی، گرما و رطوبت نیز مطرح است، از این محصول استفاده می‌شود. در این مقاله با هم به بررسی فرآیند ساخت و تولید ورق رنگی می‌پردازیم.
تولید ورق رنگی فولادی فرآیندی مداوم و اتوماتیک است که در آن سطح ورق پس از بررسی‌های دیداری تحت عملیات آماده‌سازی سطح قرار می‌گیرد و سپس عملیات رنگ‌کاری روی سطح اجرا می‌شود. تولید این ورق در سه مرحله چربی‌زدایی، شستشو و کروماته کردن و رنگ‌آمیزی نهایی، انجام می‌شود.
مراحل تولید انواع ورق رنگی
همانطور که می‌دانید، ورق رنگی از ورق گالوانیزه استفاده می‌شود. ورق گالونیزه نیز ورق روغنی است که پس از عملیات نورد سرد، لایه‌ای از فلز روی جهت مقاوم‌سازی در برابر خوردگی و رطوبت بر روی سطح آن اعمال شده باشد. بنابراین مشخص است که قیمت ورق رنگی به صورت مستقیم از قیمت ورق روغنی و گالوانیزه تبعیت می‌کند. مراحل مختلف تولید ورق رنگی شامل موارد زیر است؛
چربی‌زدایی
در ابتدا ورق گالوانیزه چربی‌زدایی شده و سپس شستشو داده می‌شود. عملیات چربی‌زدایی به دو روش مرسوم زیر می‌تواند انجام شود:
- چربی‌زدایی به صورت سرد یا الکتریکی: با استفاده از این روش، سطح از کیفیت مطلوبی برخوردار نبوده و به همین دلیل کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین نیاز به سرمایه‌گذاری نسبتا زیاد و مصرف الکترولیت‌ها، آن را به گزینه‌ای غیراقتصادی تبدیل کرده است.
- شستشوی گرم با مواد قلیایی: این روش که در صنایع فلزی و قطعه‌سازی بسیار متداول است، به دو روش غوطه‌وری و پاششی انجام می‌گیرد. به طور کلی این روش توجیه اقتصادی داشته و هزینه آن مناسب است.
شستشو و کروماته کردن
ورق‌های گالوانیزه در مرحله پس از چربی‌زدایی، با آب گرم شسته شده و سپس با باد گرم خشک می‌شوند. در این مرحله سطح ورق فلزی کروماته می‌شود. این عملیات به منظور بالا بردن میزان مقاومت در برابر خوردگی و همچنین افزایش قابلیت چسبندگی رنگ به سطوح آن و نیز کمک به جلوگیری از پوسته‌شدن رنگ پس از فرم‌دهی انجام می‌شود. بنابراین رنگ اولیه از جنس پلی‌استر یا اپوکسی بر روی ورق اعمال می‌شود و سپس از کوره عبور داده شده و سرد می‌شود. این پوشش زیرین (Back Coat) در واقع آستر زیر رنگ اصلی محسوب می‌شود. در انتهای این مرحله لایه‌ای از رنگ پرایمر به صورت آستر بر روی سطح ورق فلزی شکل گرفته است. ضخامت این پوشش بین 7 تا 15 میکرون است.
نمایی از کارخانه تولیدکننده ورق رنگی
رنگ‌کاری اصلی و کوره‌پزی
رنگ اصلی در این مرحله به روش الکتروستاتیک بر روی سطح ورق اعمال می‌شود. این رنگ می‌تواند از جنس اپوکسی، پلی‌استر، پلی‌اورتان، پلی‌وینیل‌ایدین، فلوراید، اکریلیک و پلی‌امید باشد. پس از اعمال رنگ به سطح، هر دو روی ورق در کوره پخته می‌شود تا رنگ روی آن تثبیت شود. ضخامت پوشش ایجاد شده در این مرحله ۲۰ تا ۲۵ میکرون است. عمدتا جهت جلوگیری از جدا شدن رنگ از روی سطح، بر روی پوشش رنگ اصلی یک لایه محافظتی و یکنواخت از جنس PVC یا PET کشیده می‌شود. این پوشش همچنین باعث افزایش انعطاف‌پذیری ورق رنگی می‌شود. محصول نهایی ورق رنگی است که دارای مقاومت به خوردگی بالا و قابلیت شکل‌پذیری مطلوب است که مصارف مختلف صنعتی و ساختمانی دارد.
سطح ورق‌های گالوانیزه پیش از تبدیل به ورق رنگی و ایجاد لایه محافظ، به خوبی پرداخت و آماده‌سازی می‌شود. به همین دلیل این محصولات مقاومت به خوردگی بالایی دارند. همانطور که عنوان شد، جنس پوشش رویی و زیرین در ورق رنگی از جنس‌های متفاوتی هستند و لایه زیرین رنگ تنها می‌تواند از جنس اپوکسی یا پلی‌استر باشد. ورق رنگی در بسیاری از کاربردها نوعی ورق فولادی پوشش‌دار محسوب می‌شود. بنابراین در این موارد نوع پوشش در کاربرد آن موثر خواهد بود. جهت رنگ‌آمیزی کلاف‌های فلزی روش‌های متنوعی ابداع شده است که شامل موارد زیر است:
- روش پودری (الکترواستاتیک): در این روش اعمال جریان الکتریکی و بارهای مخالف بین سطح ورق و پودر رنگ، چسبندگی موقت بین آن‌ها ایجاد می‌کند. در ادامه با حرارت دادن به ورق، پودر ذوب شده و به صورت پوششی یکنواخت در سطح قرار می‌گیرد. این نوع رنگ در هر شرایط جوی می‌تواند به سطح فلز چسبیده و رنگی یکنواخت ایجاد کنند. همچنین رنگ الکترواستاتیک سازگار با محیط زیست است.
- روش اسپری
- روش اکستروژن
- روش غلتکی
- روش لامینیتینگ
رنگ پودری الکترواستاتیک
نحوه تشخیص ورق رنگی گالوانیزه از ورق رنگی سیاه و آلومینیوم
همانطور که می‌دانید ورق رنگی گالوانیزه، ورق سیاه و ورق آلومینیوم به کلی در فرآیند تولید و مواد اولیه متفاوت هستند. اما ممکن است در ظاهر شبیه به هم باشند. در این قسمت نحوه تشخیص این محصولات بر اساس شکل ظاهری، قیمت، ضخامت، ابعاد و خواص را مورد بررسی قرار می‌دهیم. ورق سیاه، ورق فلزی است که به روش گرم تولید شده و سطح آن در فرآیند تولید به علت حرارت بالایی که دیده، کدر و سیاه شده است.
از آن جایی که در کاربردهایی که ورق سیاه مورد نیاز است، شکل ظاهری ورق اهمیت چندانی ندارد، عملیات بعدی روی این محصول انجام نشده و سطح نهایی آن همچنان کدر و سیاه بوده و هیچگونه سطح درخشان و صیقلی ندارد. اما ورق رنگی که از ورق گالوانیزه ساخته می‌شود، ظاهری درخشان و براق داشته و رنگبندی متنوعی دارد. علاوه بر این عاری از هرگونه اکسید، ناخالصی یا آلودگی است. ورق آلومینیوم رنگی نیز دارای ظاهری تمیز و زیبا بوده و رنگبندی بسیار متنوعی دارد.
ضخامت و وزن ورق‌ها از موارد دیگری است که جهت تشخیص آن‌ها از یکدیگر می‌توان به آن توجه داشت. ضخامت ورق رنگی بین ۰/۸ تا ۶ میلی‌متر متغیر است و نسبتا وزن و همچنین قیمت بیشتری دارد. در حالی که ورق رنگی آلومینیوم در ضخامت‌های استاندارد ۰/۲ تا ۳۰ میلی‌متر و ابعاد استاندارد ۱۰۰*۲۰۰ سانتی‌متر تولید می‌شوند. این محصولات وزن بسیار کمی دارند؛ از طرفی ورق سیاه دارای ضخامتی بین ۱/۵ تا ۱۰۰ میلی‌متر بوده و وزن بیشتری دارد. در مقایسه و تشخیص ورق آلومینیوم رنگی با ورق گالوانیزه رنگی و ورق سیاه، می‌توان به تفاوت خواص مکانیکی و فیزیکی فلز آلومینیوم و فولاد توجه کرد. یکی از این خواص، سبکی و انتقال حرارت بالای فلز آلومینیوم است که ورق‌های فولادی از این خواص برخوردار نیستند.
البته با فرض رنگی بودن ورق سیاه، روغنی و گالوانیزه، برای تشخیص جنس پایه ورق می‌توان گفت که ورق روغنی و سیاه به صورت مکانیزه رنگ نمی‌شوند؛ به‌خاطر عدم یکنواختی سطح و چسبندگی ناکافی رنگ به سطح ورق می‌توان جنس پایه ورق را به صورت تقریبی حدس زد.
نکات مربوط به تولید بهینه ورق رنگی فولادی
تولید ورق رنگی فولادی فرآیندی مداوم و اتوماتیک است که در آن سطح ورق پس از بررسی‌های دیداری تحت عملیات آماده‌سازی سطح قرار می‌گیرد و سپس عملیات رنگ‌کاری روی سطح اجرا می‌شود. جهت تولید بهینه ورق رنگی فولادی می‌بایست به نحوه اعمال رنگ روی سطح فلز توجه کرد. روش‌های جدید اعمال پوشش رنگ نسبت به روش‌های سنتی دارای برتری‌های زیر است:
- بهینه کردن رنگ‌آمیزی و کاهش ضایعات رنگ در حین اعمال رنگ
- حذف مشکلات زیست محیطی به دلیل بهینه بودن عملیات آماده‌سازی سطح و یا اتاق رنگ
برای تولید بهینه این محصول باید به مواردی مانند هزینه تجهیزات، هزینه نهایی محصول، سرعت تولید، کیفیت رنگ سطح و کیفیت مواد اولیه مانند ورق گالوانیزه توجه کرد.
جمع‌بندی
در این مقاله از آهن‌آنلاین به شرح فرآیند تولید ورق رنگی پرداختیم. با توجه به مطالب عنوان شده می‌بینیم که کیفیت ورق رنگی در هر کاربردی اعم از صنعتی و ساختمانی بسیار مهم است. در کیفیت این محصولات مواردی مانند کیفیت و جنس رنگ مورد استفاده جهت پوشش زیرین (پرایمر) و رویی، کیفیت ورق گالوانیزه و کیفیت آماده‌سازی سطح فلز تاثیرگذار هستند. بنابراین هنگام خرید ورق رنگی علاوه بر ظاهر و سطح ورق، می‌بایست به موارد دیگری نیز توجه داشت. شما چه تجربه‌ای در زمینه خرید ورق رنگی دارید؟ هنگام خرید این محصولات به چه نکاتی توجه می‌کنید؟
