CN103192562A - 一种具有3d表面效果的不锈钢板材及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有3D表面效果的不锈钢板材及其加工工艺，所述不锈钢板材的结构由上至下依次包括UV压花层、正面化学处理层、钩丝层、基板、背面化学处理层以及背漆层。本发明还提供了上述不锈钢板材的加工工艺：基板正面机械钩丝→基板正面和背面进行化学处理→基板正面涂布UV树脂涂层→UV树脂涂层半固化→机械压花→UV树脂涂层完全固化→基板背面涂布背漆层→基板正面贴保护膜。本发明的不锈钢板材具有3D立体纹路效果，实现外观效果的升华。与传统的不锈钢板材相比，外观更时尚、高档、视觉效果更具冲击力。与传统的蚀刻不锈钢板材相比，加工更容易，生产效率提高，成本更低，可为用户达到降成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于家用电器外壳、建筑内外装饰等用的金属板领域，具体地说，涉及一种具有3D表面效果的不锈钢板材及其加工工艺。
背景技术
目前彩色不锈钢板主要用于电冰箱外壳、电冰箱侧板、微波炉外壳、空调器外壳、洗衣机外壳等产品上，传统的覆膜彩板主要为PET/PVC覆膜板及印刷PET覆膜彩板。传统的不锈钢板材采用下述结构，如图1所示，包括基板1，在基板1的两个面上有化学处理层，正面化学处理层2的上部设有钩丝层4，背面化学处理层3的背面具有背漆层5，钩丝层4的上面具有保护膜6。
上述结构的传统不锈钢板材外观单一、易产生审美疲劳、不能满足用户日益增长的家电外观多样化的需求。而蚀刻效果不锈钢板材加工程序困难、不灵活，生产效率低、成本太高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有3D表面效果的不锈钢板材及其加工工艺，该不锈钢板材表面具有3D蚀刻效果的立体花纹，外观上富有奢华艺术气息，其加工成本低，生产效率提高。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一方面，本发明提供一种具有3D表面效果的不锈钢板材，所述不锈钢板材的结构由上至下依次包括UV压花层、正面化学处理层、钩丝层、基板、背面化学处理层以及背漆层。
进一步地，所述UV压花层采用聚氨酯改性丙烯酸酯UV树脂。UV树脂又称光敏树脂，是一种受光线照射后，能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的低聚物。
其中，所述UV树脂的分子量范围：50000-200000。分子量高，固化后表面硬度高，附着力好。
进一步地，所述基板采用不锈钢430、304中的一种。
其中，所述UV压花层的上面具有PE保护膜。
本发明的不锈钢板材具有3D纹路外观效果，使花纹效果更具有层次感，立体逼真，性能稳定。
另一方面，本发明还提供一种具有3D表面效果的不锈钢板材的加工工艺，采用如下步骤：基板正面机械钩丝→基板正面和背面进行化学处理→基板正面涂布UV树脂涂层→UV树脂涂层半固化→机械压花→UV树脂涂层完全固化→基板背面涂布背漆层→基板正面贴保护膜。在对基板机械钩丝后再进行化学处理，处理更干净。
进一步地，UV树脂涂层固化工艺：
采用2-4组UV固化灯组，每组4-6根灯管，每根UV灯光额定功率3-4.5KW/h；采用紫外线照射，使得UV树脂交联固化。UV树脂涂层半固化时，板材表面温度80-120℃，UV树脂未完全固化时用带有图案的版辊进行压花，后经过第二组UV固化灯组进行完全固化，板材表面温度120-150℃，再经过冷却装置进行冷却，收卷。
所述版辊是在不锈钢钢辊上面采用激光雕刻的方法雕刻各种需要的图案，再在钢辊外面镀一层金属铬，增加钢辊的表面硬度，延长使用寿命。图案可以根据用户需求设计花纹、几何图形等多种图案。
所述版辊宽度为600-1400mm，即可生产对应宽度的板材，版辊上一个图案的循环长度可达2200mm，可以适合现有所有冰箱及其他电器门壳的尺寸要求。
所述机械压花步骤的线速：25-35m/min。
传统的普通不锈钢板材是对不锈钢基材进行钩丝后清洗，然后进行加工成型成冰箱等家电门壳；而本发明的3D不锈钢板材则是在钩丝工艺的基础上通过印刷UV树脂，在UV树脂未完全固化时，用带有花纹图案的版辊进行压花处理，再使UV压花层完全固化成型，这种工艺使不锈钢板材表面具有各种花纹图样、几何纹理等特殊的立体表面效果。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本发明通过开发特殊UV层，采用先进的压花生产工艺，进而开发新型结构不锈钢板材，实现不锈钢表面立体花纹图案，在传统的不锈钢板材上体现了3D立体纹路效果，表面纹路可以是花纹、几何纹理，或者根据用户定制外观效果，实现外观效果的升华，是传统的不锈钢板材的升级换代产品。
与传统的不锈钢板材相比，表面具有立体纹路效果，外观更时尚、高档 、视觉效果更丰富，更具冲击力，使不锈钢板材更高端、奢华，提高板材外观竞争力。
与传统的蚀刻不锈钢板材相比，加工更容易，生产效率提高，成本更低，可为用户达到降成本的目的。
通过工艺的创新设计，采用新型不锈钢表面UV压花技术，设计全新具有蚀刻效果的真不锈钢板材，采用不锈钢表面UV压花技术使普通的不锈钢板的表面具有3D效果的立体花纹，使真不锈钢板材不再简单而冰冷，使板材外观更高贵、奢华、富有艺术气息。与传统的不锈钢蚀刻工艺相比此工艺效率更高，成本更低，可实现连续化批量生产。借鉴包装行业的压花技术，使不锈钢表面具有立体花纹效果，实现板材结构升级，提升板材外观竞争力，更能满足用户日益提升的外观需求。
附图说明
图1是现有不锈钢板材的截面结构示意图；
图2是本发明所述不锈钢板材具体实施例的截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图2所示，一种具有3D表面效果的不锈钢板材，其截面结构由上至下依次包括PE保护膜7、UV压花层5、正面化学处理层3、钩丝层2、基板1、背面化学处理层4以及背漆层6。基板1采用不锈钢430。
其中的UV压花层采用聚氨酯改性丙烯酸酯UV树脂，其分子量范围：50000-200000。分子量高，固化后表面硬度高，附着力好。
上述具有3D表面效果的不锈钢板材的加工工艺，采用如下步骤：基板1正面机械钩丝形成钩丝层2，基板1正面和背面进行化学处理形成正面化学处理层3和背面化学处理层4，然后在基板正面涂布UV树脂涂层→UV树脂涂层半固化→机械压花→UV树脂涂层完全固化后形成UV压花层5，然后在基板1背面涂布背漆层6，基板1正面贴PE保护膜7。
UV压花层具体加工工艺：
采用2组UV固化灯组照射UV树脂涂层，使其交联固化，每组4根灯管，每根UV灯光额定功率4.5KW/h。UV树脂涂层半固化时，板材表面温度100℃，UV树脂未完全固化时用带有图案的版辊进行压花，后经过第二组UV固化灯组进行完全固化，板材表面温度135℃，再经过冷却装置进行冷却，收卷。
其中版辊是在不锈钢钢辊上面采用激光雕刻的方法雕刻各种需要的图案，再在钢辊外面镀一层金属铬，增加钢辊的表面硬度，延长使用寿命。版辊宽度可生产600-1400mm宽度的板材，版辊上一个图案的循环长度可达2200mm，可以适合现有所有冰箱尺寸的门壳要求。
所述机械压花步骤的线速：30m/min。
当然，机械压花时的线速还可以在25-35m/min范围内调整。UV树脂涂层半固化时，板材表面温度可在80-120℃内调整；UV树脂涂层完全固化时，板材表面温度可在120-150℃内调整。
采用本发明的加工工艺生产的不锈钢板材与传统不锈钢板材的性能对比如下表：
| 序号 | 项目 | 传统不锈钢板材 | 本发明的不锈钢板材 | 实验方法 | 备注 |
| 1 | 弯曲性能 | 横向、纵向均无 剥离、无裂纹 | 横向、纵向均无剥 剥离、无裂纹 | 0T 折弯（180°） | GB/T232 |
| 2 | 膜层附着力 | 无剥离、无裂纹 | 无剥离、无裂纹 | 样板上划5*5mm的方格，杯突8mm | GB/T9286 |
| 3 | 冲击性能 | 无膜层分离 | 无膜层分离 | 500g直径50mm金属球自500mm处落下 | GB/T1732 |
| 4 | 表面硬度 | ≥H | ≥H | 用1kg力在板表面均匀用力划过 | GB/T6739 |
| 5 | 冷热交替试验 | 表面无明显变化 | 表面无明显变化 | 将试样放入 100℃ 沸水中持续 20 min ，然后置于 -20℃ 环境下 20 min ，如此循环 3 次 。 | |
| 6 | 耐有机溶液擦拭试验 | 无可见颜色差异及涂层破损 | 无可见颜色差异及涂层破损 | 使用丁酮溶液手臂力约10N在样板上檫试100次 | |
| 7 | 耐盐雾性能 | 90小时 | 90小时 | 试样四边密封,表面划“×”至金属层,连续喷雾 | GB/T10125 |
| 8 | 耐污染 | 无明显痕迹 | 无明显痕迹 | 用油墨水笔、植物用油，8h后用水和丙酮檫试 | |
| 9 | 耐腐蚀 | 无变色、裂纹 | 无变色、裂纹 | 采用规定浓度10%HCl、10%NaOH、乙醇、醋酸浸泡72h | |
| 10 | 耐热性 | 无变色 | 无变色 | 100℃烘箱中放置2小时 |
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有3D表面效果的不锈钢板材，其特征在于：所述不锈钢板材的结构由上至下依次包括UV压花层、正面化学处理层、钩丝层、基板、背面化学处理层以及背漆层。
2.根据权利要求1所述不锈钢板材，其特征在于：所述UV压花层采用聚氨酯改性丙烯酸酯UV树脂。
3.根据权利要求2所述不锈钢板材，其特征在于：所述UV树脂的分子量范围：50000-200000。
4.根据权利要求1所述不锈钢板材，其特征在于：所述基板采用不锈钢430、304中的一种。
5.根据权利要求1所述不锈钢板材，其特征在于：所述UV压花层的上面具有PE保护膜。
6.一种具有3D表面效果的不锈钢板材的加工工艺，其特征在于采用如下步骤：基板正面机械钩丝→基板正面和背面进行化学处理→基板正面印刷UV树脂涂层→UV树脂涂层半固化→机械压花→UV树脂涂层完全固化→基板背面涂布背漆层→基板正面贴保护膜。
7.根据权利要求6所述加工工艺，其特征在于：所述UV树脂涂层固化工艺：采用2-4组UV固化灯组，每组4-6根灯管，每根UV灯光额定功率3-4.5KW/h；
UV树脂涂层半固化时，板材表面温度80-120℃，UV树脂未完全固化时用带有图案的版辊进行压花，后经过第二组UV固化灯组进行完全固化，板材表面温度120-150℃，再经过冷却装置进行冷却，收卷。
8.根据权利要求7所述加工工艺，其特征在于：所述版辊是在不锈钢钢辊上面采用激光雕刻的方法雕刻各种需要的图案，再在钢辊外面镀一层金属铬。
9.根据权利要求7所述加工工艺，其特征在于：所述版辊宽度为600-1400mm，版辊上图案的循环长度2200mm。
10.根据权利要求6所述加工工艺，其特征在于：所述机械压花步骤的线速：25-35m/min。
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