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        淺談不銹鋼復(fù)合板在電梯行業(yè)的應(yīng)用

        2021-08-27 03:03:50謝國良廣州廣日電梯工業(yè)有限公司
        鈑金與制作 2021年8期
        關(guān)鍵詞:不銹鋼電梯

        文/謝國良·廣州廣日電梯工業(yè)有限公司

        隨著金屬材料價(jià)格不斷上漲,導(dǎo)致電梯廠商的成本壓力驟增。為了降低生產(chǎn)成本,各廠商及零部件供應(yīng)商都在積極尋找性價(jià)比較高的板材,而不銹鋼復(fù)合板是其中可供選擇的一種。

        不銹鋼復(fù)合板屬于雙金屬復(fù)合板的一種,是以一層較厚的廉價(jià)金屬卷材(如鍍鋅板)作為基材,再以一層較薄的不銹鋼卷材(如304)作為面材,通過一定的連接方式復(fù)合成一體的特殊板材,實(shí)物如圖1 所示。目前主要應(yīng)用在容器儲(chǔ)罐、建筑裝飾、家電裝飾等行業(yè)領(lǐng)域,而在電梯行業(yè)中的應(yīng)用并不多。本文將以304 不銹鋼與鍍鋅復(fù)合板作為基礎(chǔ),簡要地介紹不銹鋼復(fù)合板的相關(guān)特性及在電梯行業(yè)的應(yīng)用。

        圖1 不銹鋼復(fù)合板實(shí)物正反面

        不銹鋼復(fù)合板的生產(chǎn)工藝

        雙金屬復(fù)合板的常見復(fù)合方式有鑄造復(fù)合、爆炸復(fù)合、熱軋復(fù)合等。隨著粘接技術(shù)的發(fā)展,通過高分子材料粘接膜將鍍鋅板和不銹鋼板粘接形成的不銹鋼復(fù)合板,已被一些板材制造商掌握,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2 所示,各層厚度見表1。

        圖2 不銹鋼復(fù)合板的組成示意圖

        表1 不銹鋼復(fù)合板各層厚度

        通過粘接技術(shù)所生產(chǎn)的不銹鋼復(fù)合板,其生產(chǎn)流程為,首先分別展平鍍鋅板卷及不銹鋼卷,進(jìn)行除銹、脫脂等清洗作業(yè),將表面的鐵銹、油污等清除干凈,然后將清洗后的板材進(jìn)行烘干,去除表面殘留的清洗液,這部分可以稱為預(yù)處理階段。隨后分別在清洗完的板材上,涂一層液體膠(一般為聚酯粘接劑)。鍍鋅板涂膠后,需先加熱烘干,進(jìn)行預(yù)固化;而不銹鋼板涂膠后,將與一層高分子膜進(jìn)行復(fù)合,并將鍍鋅板和帶有高分子膜的不銹鋼板進(jìn)行滾壓復(fù)合。之后對(duì)復(fù)合后的板材進(jìn)行烘烤,使鍍鋅板和不銹鋼板通過粘接層完整復(fù)合成一體,這一過程稱為粘接復(fù)合階段。最后,將烘烤后的復(fù)合板通過常溫冷卻,并貼上板材保護(hù)膜,重新回卷為卷材,后續(xù)按需要進(jìn)行剪裁,圖3 為復(fù)合板的生產(chǎn)流程示意圖。

        圖3 復(fù)合板生產(chǎn)流程示意圖

        不銹鋼復(fù)合板的板材特性

        目前,由于不銹鋼復(fù)合板在電梯行業(yè)的應(yīng)用仍較少,因此需要對(duì)復(fù)合板的相關(guān)特性進(jìn)行驗(yàn)證,以確認(rèn)是否能滿足電梯行業(yè)的使用要求。下面筆者將從板材力學(xué)性能及加工性能兩方面,對(duì)復(fù)合板的板材特性進(jìn)行簡單介紹。

        板材力學(xué)性能

        對(duì)不銹鋼復(fù)合板進(jìn)行封邊的96 小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn),表面無明顯腐蝕現(xiàn)象,如圖4 所示。

        圖4 96 小時(shí)中性鹽霧對(duì)比圖

        通過拉伸試驗(yàn),不銹鋼復(fù)合板的抗拉強(qiáng)度在400MPa左右,與碳鋼板的抗拉強(qiáng)度接近,環(huán)境溫度和濕度變化對(duì)抗拉強(qiáng)度影響較小。而兩層板材的剝離強(qiáng)度在14kN/m左右,鹽霧試驗(yàn)對(duì)剝離強(qiáng)度影響較大,經(jīng)96 小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后的剝離強(qiáng)度降低至8.4kN/m 左右。不銹鋼面的里氏硬度在350 ~400HLD 左右,硬度偏軟,環(huán)境溫度、濕度和鹽霧對(duì)其影響不大。

        板材加工性能

        在電梯行業(yè)中,零部件主要以鈑金加工為主,因此復(fù)合板的板材加工性能將主要圍繞剪裁、沖裁、激光切割、折彎成形等工序進(jìn)行測試。

        ⑴剪裁及沖裁。剪裁及沖裁這兩個(gè)工序的目的,都是使板料分離,因此一同進(jìn)行分析。經(jīng)過對(duì)樣件進(jìn)行試制,剪裁及沖裁這兩個(gè)工序的加工效果與普通鍍鋅板及不銹鋼板并無明顯差異,均能順利地進(jìn)行下料,試制樣品如圖5 所示。

        圖5 剪沖工藝的試制樣品

        ⑵激光切割。激光機(jī)使用普通304 不銹鋼的參數(shù)設(shè)定對(duì)復(fù)合板進(jìn)行試制,發(fā)現(xiàn)使用一次切割無法完全穿透板材,而使用二次切割雖能穿透板材,但切口邊緣出現(xiàn)較多的毛刺以及邊緣發(fā)黑等外觀不良問題,筆者認(rèn)為原因可能有兩點(diǎn):①對(duì)于不同金屬板材,激光機(jī)所使用的參數(shù)有所區(qū)別,而不銹鋼復(fù)合板由兩種不同金屬所組成,因此無論使用怎樣的基材或面材的參數(shù),均無法達(dá)到較良好的切割效果;②復(fù)合板中間的高分子材料粘接層,會(huì)對(duì)激光的光束產(chǎn)生一定的散射,影響光束精度,導(dǎo)致切口邊緣產(chǎn)生毛刺及發(fā)黑等問題,試制樣品如圖6 所示。

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        圖6 激光工藝的試制樣品

        ⑶折彎成形。由于不銹鋼及鍍鋅板的屈服強(qiáng)度有所差異,不銹鋼的回彈傾向比鍍鋅板要強(qiáng),兩者之間存在相互影響的情況,因此按照普通的折彎方式,復(fù)合板的成形角度普遍存在一定的偏差。筆者與車間不斷調(diào)整折彎工藝,發(fā)現(xiàn)通過合理增加折彎機(jī)的折彎壓力,使用小角度折彎模具這兩種方式,可以改善復(fù)合板成形角度不佳的問題,前后的對(duì)比效果如圖7 所示。

        圖7 調(diào)整前后折彎效果對(duì)比

        不銹鋼復(fù)合板在電梯行業(yè)的應(yīng)用

        對(duì)電梯行業(yè)而言,粘接型不銹鋼復(fù)合板是一種具有良好應(yīng)用前景的金屬板材。其相對(duì)普通304、430、439 等不銹鋼板材而言,價(jià)格具備一定的優(yōu)勢;同時(shí)因?yàn)槠涿娌臑?04,擁有良好的耐腐蝕能力,也能滿足部分客戶“既需要不銹鋼的外觀效果,也需要低成本”的需求,因此值得各廠商及供應(yīng)商嘗試引入使用。

        但基于復(fù)合板板材的特性與普通金屬板材存在一定的差異,電梯廠商需要結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際情況才能有效地規(guī)避其缺點(diǎn),例如,激光切割使用剪沖工藝代替;優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),取消封頭減少折彎邊等方式,可以有效避免復(fù)合板在加工過程中存在的缺點(diǎn)。通過不斷試制,綜合成本及加工難易度考慮,筆者認(rèn)為門板、壁板、門橫梁等部件可以嘗試使用復(fù)合板進(jìn)行替代。

        除了加工工藝問題以外,筆者認(rèn)為在復(fù)合板應(yīng)用過程中還有3 點(diǎn)需要注意:⑴由于粘接型復(fù)合板并非常規(guī)板材,其價(jià)格無法進(jìn)行參考,因此需要使用者與板材供應(yīng)商密切溝通,及時(shí)了解板材價(jià)格的變動(dòng);⑵目前能生產(chǎn)粘接型復(fù)合板的板材供應(yīng)商并不多,使用者需要提前評(píng)估可能存在的供貨風(fēng)險(xiǎn);⑶由于復(fù)合板在電梯行業(yè)應(yīng)用時(shí)間尚短,需要不斷檢測現(xiàn)場的實(shí)際使用情況。

        結(jié)束語

        隨著不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用面越來越廣,相關(guān)加工工藝的研究也日趨增多。作為一種能兼顧使用性能和材料成本的金屬板材,對(duì)于成本壓力不斷增大的電梯行業(yè)來說是一個(gè)全新的選擇,筆者希望通過這篇文章給相關(guān)讀者們帶來一些新的啟發(fā)。

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