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2021-06-01  2118

軋製鋼捲(板)表面處理與塗裝-金長谷工業製造加工廠

軋鋼之表面處理塗裝
軋鋼表面處理過程分三個階段︰基材處理、防鏽塗層、表面塗裝及施工現場產生破壞後防鏽蝕處理。 
軋鋼非屬於輕型鋼材之表面處理塗裝,依「建築物鋼結構施工規範」之規定辦理。
軋鋼板在製造過程應已做過表面防鏽蝕處理,但在營建現場施工難免有現場銲接、機械裁切、施工中碰撞,易造成鋼板斷面鏽蝕與表面鍍鋅層毀損造成鏽蝕。當這些鋼材與大氣環境共同作用時,常會產生腐蝕破裂,對於鋼材本身的安全性及耐久性造成破壞,影響冷軋型鋼板外觀或 後續表面處理的困難。
軋鋼構常用防鏽蝕方式
階段 步驟 原理及功用 方法
基材處理 脫脂(去油污及除鏽) 除去軋模油、機械油、防鏽 燒灼
洗滌
電解
噴砂
除去鐵鏽、黑皮(碳黑)等雜質氧化物  噴砂
酸洗
稀酸擦拭
防鏽表面處理 防鏽塗層 電化學防蝕 金屬鍍層
金屬粉末
物理性絕緣 化學轉化塗層
密封塗裝
表面塗裝 塗裝 保護防鏽層  

軋鋼表面處理方法
軋鋼防鏽塗層之前需經表面處理,對鋼材表面進行除汙脫脂、脫鏽、 並產生適當粗度有利於塗層附著性。
處理方法如下:
1.機械式:噴砂、鋼刷、研磨、溶劑洗滌及蒸氣脫脂等。
2.化學式:以磷酸鹽或鉻酸鹽皮膜處理

除鏽等級
1.未經表面處理之鋼材其表面鏽蝕程度,依SIS-05-5900可分為A,B,C,D
四級區分如下:
A級:鋼鐵表面已完全覆蓋氧化層,無紅色鐵鏽或僅出現極少量紅鏽。
B級:鋼鐵表面開始鏽蝕,部分氧化層剝落,出現紅色鐵鏽。
C級:鋼鐵表面已產生全面性鏽蝕,大部分氧化層已剝落或鬆解,並有少許的蝕孔。
D級:氧化層完全剝落,鋼鐵表面產生很多蝕孔,嚴重腐蝕狀態。
2.依照瑞典標準SIS-05-5900除鏽度分級。
3.SlS-05-5900除鏽度分為二類:
(1)St除鏽度等級 [以手工具或電動砂輪機處理者]:
St0:未做除鏽處理之鋼鐵表面。
St1:使用鋼刷做輕度的全面刷除浮鏽及鬆解氧化層。 
St2:使用人工、電動鏟具、鋼刷或研磨機等,將鬆解氧化層、浮鏽及其他外界異物去除後,用吸塵器或壓縮空氣、毛刷將灰塵去除。
St3:使用電動用具、鋼刷或研磨機將鬆解氧化層、浮鏽及異物徹底除盡並經清除灰塵後,其表面應有金屬光澤之出現。
(2)Sa除鏽度等級 [以噴砂處理者]:
Sa0:表面末做除鏽處理。
Sa1:輕度噴砂處理,除去鬆動氧化層,鐵鏽以及外界異物。
Sa2:中度噴砂處理,除去大部分之氧化層,鐵鏽以及外界異物,並經吸塵器等清除灰塵,表面應僅有微小之斑點異物留存,處理完成之表面應呈近似白色金屬色澤,為防蝕塗裝工程要求之表面處理。
Sa2 1/2:徹底的噴砂處理,經處理後95%的氧化層鐵鏽及異物均去除,經清除灰塵後之表面應呈白色金屬色澤,為防蝕塗裝工程最普遍之表面處理要求。
Sa3:絕對徹底的噴砂處理,所有的氧化層,鐵鏽及異物徹底除去,不留任何微小異物,經灰塵清除後之表面是均勻白色金屬色澤,此為表面處理之最高標準。

表面粗糙度
表面粗糙度平均值一般應在 25~75μm 之間。
噴砂之表面粗糙度,對於塗膜的防鏽功能影響很大,粗糙度大時,可以增加油漆之附著性,但也降低鋼材表面凸點的塗膜厚度,且容易產生針孔,減低漆膜的防鏽能力;反之,則降低油漆之附著性。因此須視油漆特性及漆膜厚度選用合適之表面粗糙度。

軋鋼之防鏽塗層
軋鋼構造之冷軋成型鋼板(片)處理,為防止暴露在大氣環境中產生腐蝕,常運用的防鏽蝕技術:(1)熱浸鍍(2)電鍍(3)熱噴塗(4)塗料塗裝等方法。上述的鍍層或塗料除具備隔絕外在環境的作用,內含鋅元素之陰極防蝕保護作用。
熱浸鍍鋅法
鍍鋅熱浸法分為:純鋅鍍層、鋅鐵合金鍍層及鋅鋁合金鍍層,最小鍍鋅量應符合 CNS 或 ASTM 之相關規定。

鍍鋅鋼品國際標準規範
品名 熱浸鍍鋅鋼捲
規格 CNS 1244 2013 JIS G 3302 2012 ASTM A653M 
2013
AS1397 2011
熱軋底材
Hot-rolled
Base:
SGHC
SGHD
SGH
340
400
440
490
540
冷軋底材
Cold-rolled
Base:
SGCC
SGCD
1~3
SGC
340
400
440
490
570
熱軋底材
Hot-rolled
Base:
SGHC 
SGHD
SGH
340
400
440
490
540
冷軋底材
Cold-rolled
Base:
SGCC
SGCD
1~3
SGC
340
400
440
490
​570
DS
DDS
CS TYPE A, B, C
FS TYPE A, B
SS GRADE
33(230)
37(255)
40(275)
50(340)CLASS 
1~3
80(550)CLASS 
1~3
G1~G3
G250
300
350
400
450
550
 
DX51-52-53D
S220GD
(250
280
320
350
550)
鍍層量
Coating
Mass
 
Z08 Z27
Z09 Z30
Z10 Z35
Z12 Z37
Z14 Z45
Z18 Z50
Z20 Z55
Z22 Z60
Z25
Z08
Z10
Z12
Z14
Z18
Z20
Z25
Z27
Z35
Z37
Z45
Z60
Z90
Z120
Z180
Z275
Z305
Z350
Z450
Z500
Z550
Z600
 
Z100
Z200
Z275
Z350
Z450
Z600
Z100
Z140
Z200
Z225
Z275
Z350
Z450
Z600

鋼板熱浸鍍鋅(鋁)之重量與厚度表
鍍層名稱 最低限鍍層量 鍍層厚度(單面)
  Oz/ft2
(英制)
g/m2
 (公制)
mils(英制) mm(公制) 
熱浸鍍鋅
G40 Z120   0.40 120 0.34 0.008
G60 Z180 0.60 180 0.51 0.012
G90 Z275 0.90 275 0.77 0.019
熱浸鍍5%鋅鋁 ASTM A875 
GF45 ZGF135 0.45 135 0.39 0.009
GF60 ZGF180 0.60 180 0.53 0.013
GF90 ZGF275 0.90 275 0.79 0.019
熱浸鍍 55%鋅鋁 ASTM A792
AZ50 AZ150 0.50 150 0.80 0.0200

結構體承載構材所需之熱浸鍍鋅(鋁)之規格
結構體構材規定 最低限鍍層量
熱浸鍍鋅 ASTM A653/M 熱浸鍍 5%鋅鋁 ASTM A875/M 熱浸鍍 55%鋅鋁ASTM A792/M

承載構材
 
G60 Z180 GF60 ZGF180 AZ50 AZ150 
非承載構材 G40 Z120 GF45 ZGF135 AZ50 AZ150 
       
熱浸鍍鋅規範除美國ASTM可參考 CNS9278 、CNS6183 ; JIS G3141、 JIS G3350、JIS G3302、JIS G3317 、JIS G3321 、JIS G3312 之規定。

電鍍鍍鋅法
電鍍鋅鍍法生產之鍍鋅鋼片的鍍層可分為:純鋅鍍層、鋅鎳合金鍍層及鋅鐵合金鍍層。
電鍍鋅鋼板鍍鋅層很薄,不建議室外屋頂、外牆等建築物。
製造方式:(1)鋼材之脫脂、清洗、酸洗,(2)因電鍍溫度與室溫接近,故稱冷鍍。

噴覆鍍鋅法
運用熔射技術將鋅處理於鋼鐵表面。熔射槍以鋅線或鋅粉為原料,以瓦斯火焰或電弧將鋅熔化,藉由高壓氣體將鋅液噴在鋼鐵表面。鋅層厚度由 30-300 μm 不等,僅靠機械力附著鋼鐵表面。
作業方法適用於處理形狀簡單的較大構件。

塗裝鍍鋅法
進行鋼鐵表面塗裝所用的塗料多為富鋅漆,富鋅漆是在有機或無機的接合劑中混入細鋅金屬粉,其可為單劑或複劑型塗料。鋅成分在乾燥完成的漆膜中應至少占
92 %之重量,約為 62 %之體積比率,塗裝採用方式可為刷塗或噴塗。

軋鋼之表面塗裝
1.冷軋型鋼鍍鋅處理已具備防鏽功能,進行表面塗裝有美觀及特殊之要求。
2. 表面塗裝分為底漆、面漆與背面漆。