CN107620094B - 免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，包括钢基层，钢基层的背面由内到外依次复合有电镀锌层和导电耐指纹涂层，钢基层的正面由内到外依次复合有电镀锌层，导电耐指纹涂层，抗划伤线性聚酯涂层和可剥离聚乙烯薄膜；钢基层的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0015，Si≤0.02，Mn：0.08～0.18，P≤0.012，S≤0.008，Als：0.02～0.04，N≤0.004，Ti：0.04～0.07，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还公开了免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法。本发明抗指纹性和耐冲压性好，表观质量高，适用55寸及以上的液晶电视后壳无油冲压制造。

Description

免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板及其制造方法

技术领域

本发明电镀锌耐指纹涂层钢板生产领域，具体地指一种免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板及其制造方法。

背景技术

液晶光电行业是国家十二五重点扶持的支柱产业，在各级政府的大力扶持下，我国目前已经成为全球最大的液晶影视制造基地，液晶影视的产量占全球市场的52％，且上下游产业链十分健全，已成为国民经济中举足轻重的重要组成部分。液晶电视后壳主要采用电镀锌耐指纹板制造，平均单台液晶电视使用量达到8kg，由于液晶影视制造企业的不断扩张和液晶影视向大尺寸、超薄型、一体化、智能化的方向发展，对于电镀锌耐指纹板的需求量持续猛增。

液晶电视后壳要求强度高、刚性好、散热性好、抗静电、电磁屏蔽以及良好的外观，通常采用电镀锌耐指纹板经裁切、冲压、清洗、喷涂、烘烤等工序制造，工艺复杂，成本高且喷涂带来的环保问题十分突出，严重影响了产业发展。

现有镀锌钢板大多采用热镀锌工艺，如申请号为201010263178.7的中国专利公开了“热镀锌钢板及其制造方法与应用、LED液晶电视后壳”，涉及热镀锌钢板的化学成分(质量％)：C≤0.01％，Si≤0.10％，Mn≤0.30％，P≤0.025％，S≤0.020％，热镀锌钢板双面覆膜，例如双面涂覆聚乙烯保护膜，可改善热镀锌钢板的成型性能、减小制品和模具之间的摩擦力，提高成品率和产品的表面质量，但双面覆膜需增加工序处理和原材料消耗，热镀锌工艺成本较高。

也有镀锌钢板采用冷镀锌工艺，如申请号为201410745314.4的中国专利公开了“液晶模组用电镀锌板及其制备方法”，其钢的化学成分(wt％)为C：0.008～0.020，Si≤0.03，Mn：0.10～0.25，P≤0.015，S≤0.010，solAl：0.02～0.05，N≤0.005，Ti<0.005，Nb<0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；上述钢冶炼并浇筑成钢坯进行热轧、酸洗连轧、连续退火、平整、电镀锌、耐指纹处理得到电镀锌板，其中耐指纹处理的步骤中，控制耐指纹涂液的涂敷辊压为200～400kg、辊速比为1:1.1～1.2，烘干板温为80～100℃，最终获得的电镀锌板满足屈服强度160～220MPa，r₉₀≥1.7mΩ，延伸率A_50mm≥36％，表面电阻≤1.0，然而该电镀锌板中所含的杂质元素N、S仍偏高，其他元素的含量有待进一步优化和调整，且在耐指纹处理过程中，电镀锌层外部的耐指纹涂层未进行功能分化和针对性处理，在实际使用过程中，正面的耐指纹涂层易于划伤受损。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板及其制造方法，制得的电镀锌耐指纹涂层板具有优良的冲压性能和板形，以及双面耐指纹性、耐腐蚀性、优良的导电性、外表面抗划伤性和优良的表面质量；制造方法的工艺步骤针对性强，更加环保，工艺容易控制，成本低。

为实现上述目的，本发明所设计的一种免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，包括钢基层，其特殊之处在于，所述钢基层的背面由内到外依次复合有电镀锌层和导电耐指纹涂层，所述钢基层的正面由内到外依次复合有电镀锌层，导电耐指纹涂层，抗划伤线性聚酯涂层和可剥离聚乙烯薄膜；

所述钢基层的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0015，Si≤0.02，Mn：0.08～0.18，P≤0.012，S≤0.008，Als：0.02～0.04，N≤0.004，Ti：0.04～0.07，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为优选方案，所述钢基层的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0010，Si≤0.02，Mn：0.08～0.12，P≤0.010，S≤0.006，Als：0.02～0.037，N≤0.003，Ti：0.04～0.06，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为更佳方案，所述钢基层的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0010，Si≤0.01，Mn：0.08～0.10，P≤0.006，S≤0.006，Als：0.02～0.036，N≤0.002，Ti：0.04～0.056，其余为Fe和不可避免的杂质。

上述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，包括以下步骤：

1)制造钢基层：按照所述的化学成分及重量百分比要求，将原料经铁水脱硫、转炉冶炼后将钢水连续铸造成钢坯，然后进行热轧成钢带，再经酸洗连轧，连续退火，平整得到钢基层；

2)双面复合电镀锌层：采用立式槽重力垂流法电镀工艺，电镀锌镀液的主要成分为硫酸锌和硫酸，镀液中的锌离子浓度为80～110g/L，pH为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，钢基层通过电镀槽的速度为80～120m/min，电流密度为50～100A/dm²，控制电镀锌层表面重量18～22g/m²，不涂油，将电镀锌层复合在钢基层的正面和背面；

3)双面初涂导电耐指纹涂层：采用脱盐水漂洗，温度控制在60～70℃，生产线速度为40～60m/min，将复合有电镀锌层的钢基层的正面和背面进行两辊逆涂耐指纹处理，两辊速比为1.1～1.3，压力为200～300kN，初涂烘烤温度为180～200℃；正面和背面的电镀锌层的外部均涂布导电耐指纹涂层，可增加一定的冲压润滑性，在转运、装配过程中与人手接触不会留下指纹沾污，能够充分满足液晶电视行业防静电的要求；

4)单面精涂抗划伤线性聚酯涂层：在钢基层正面的导电耐指纹涂层上辊涂添加聚酰亚胺颗粒的抗划伤线性聚酯涂层，两辊逆涂，两辊速比为1.1～1.4，压力为200～300kN，精涂烘烤温度为200～220℃；

5)单面覆盖聚乙烯薄膜：控制精涂出口处脱盐水温度冷却至45℃以下，将精涂了抗划伤线性聚酯涂层的钢基层挤干风冷，然后在抗划伤线性聚酯涂层表面冷贴可剥离聚乙烯薄膜。冷贴卷取使用钢质套筒，卷取张力16～22kN，卷取时采用150％～180％阶梯张力防止扁卷。可实现液晶电视后壳的免涂装制造。

具体地，所述步骤1)中，热轧控制5道次除鳞，并保证除鳞水喷嘴压力≥1.0Mpa；终轧温度控制在900～940℃，卷取温度控制在700～720℃。

具体地，所述步骤1)中，酸洗连轧控制酸池温度在70～90℃，轧机控制压下率在75～85％。

具体地，所述步骤1)中，连续退火时控制均热温度为800～840℃，退火带钢走带速度稳定在120～150m/min范围内的固定值；平整延伸率控制在0.6～0.8％，表面粗糙度控制在0.7～1.2μm。使用该步骤中的条件促进γ取向织构晶粒初始形核及长大，从而获得良好的深冲性能；生产过程中要求温度保持稳定，针对不同的厚度规格通过施加0.6％～0.8％的平整延伸率确保平直板形和控制表面粗糙度在0.7～1.2μm，以保证电镀后的良好表面质量。

具体地，所述步骤2)中，镀液中杂质离子严格控制：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺≤1.4ppm，Cu²⁺≤5ppm。

具体地，所述步骤3)中，导电耐指纹涂层的厚度为1～2μm。

具体地，所述步骤4)中，抗划伤线性聚酯涂层膜厚12～18μm。

本发明熔炼成分的选择说明如下：

本发明的C含量选择在0.0008～0.0015％。碳是最有效的固溶强化元素，因此，随着碳含量的增加碳钢逐渐变硬，同时其冷加工(冲压、拉拔)和焊接性能变坏。为保证电镀锌板的力学性能和冲压性能，需对C含量进行严格的控制，碳含量为0.0008～0.0015％。

本发明的Si含量≤0.02％。硅是一种较强的固溶强化元素，加入一定量的硅可提高钢的强度。随着钢基中的硅含量升高，则硅被氧化生成的SiO₂含量随之增高，这将影响到后续的酸洗工序的效果，当酸洗后若钢板表面仍有残存的SiO₂，在电镀过程中会导致表面质量缺陷。因此，必须将硅含量控制在较低的范围。因此，Si含量为≤0.02％。

本发明的Mn含量0.08～0.18％。Mn能强化铁素体，钢中加入锰能防止在热加工时因硫引起钢的脆化，但随着Mn的含量越高，其冲压加工性能将逐渐下降。因此，Mn含量控制为0.08～0.18％。

本发明的P含量≤0.012％。一般来说，对于要求具有良好耐蚀性和冲压加工性能的电镀锌基材而言，磷的含量最好尽可能低，因为磷容易发生偏析，引起钢的脆化，可焊性变差等，因此，P含量≤0.012％。

本发明的S含量≤0.008％。一般来说，在钢中S是有害杂质元素，S的含量是越小耐蚀性越好。因此，S含量≤0.008％。

本发明的Als含量为0.02～0.04％。钢中Al的加入则会形成酸溶铝(Als)和酸不溶铝，而Als包括固溶铝和AlN，弥散的AlN粒子能阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒。随着Als的增加，钢的夹杂物数量增多，夹杂物尺寸也将变大，将导致电镀锌板的冲压加工及耐蚀性能变差。

本发明的N含量≤0.004％。N与C一样，也是固溶元素。随着钢中N含量的增加，将导致其冲压加工性能变坏(如n、r值下降)，因此要求N尽量低，控制钢中的N含量应≤0.004％。

本发明的Ti含量为0.04～0.07％。钢中Ti的加入用于固定C、N间隙原子，根据钢种冶炼中C、N的量加入适量的Ti形成碳氮化合物，为保证C、N的完全固定，Ti的加入量稍过量，控制在0.04～0.07％。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

其一，本发明的电镀锌耐指纹涂层板的各化学成分控制更加精细，具有优良的力学性能和耐冲压性能，冲压后不瓢曲，满足屈服强度140～180MPa，抗拉强度≥270MPa，r₉₀≥2.5，伸长率A_80mm≥42％，特别适用于大尺寸(55寸及以上)液晶电视后壳无油冲压制造。

其二，本发明电镀锌耐指纹涂层板双面涂覆耐指纹涂层，可在运输、安装过程中防止人手接触后的指纹沾污和腐蚀，电镀锌耐指纹涂层板表面电阻≤1.0mΩ，具有优良的导电性，满足液晶行业的应用要求和防静电效果。

其三，本发明电镀锌耐指纹涂层板仅对单面进行精涂，添加聚酰亚胺颗粒的抗划伤线性聚酯涂层，抗划伤负载≥2kg，节省原材料的同时，保证了电镀锌耐指纹涂层板表层的质量和抗划伤性。

其四，本发明电镀锌耐指纹涂层板的正面冷贴涂覆了可剥离聚乙烯薄膜，可实现液晶电视后壳的免涂装制造，降低涂装产线建设，环保处理，节省人力，降低企业生产成本。

附图说明

图1为本发明免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的横断面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的化学组分及其重量分数如表1所示。

本发明免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的各涂层结构如表2所示。

本发明实施例1～5和对比例的化学成分和重量wt％取值如表3所示。

本发明实施例1～5和对比例的主要工艺参数的取值如表4所示。

本发明实施例1～5和对比例的力学性能检测情况表如表5所示。

本发明免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，包括以下步骤：

1)制造钢基层100：按照表1中钢基层100的化学成分及重量百分比要求，将原料经铁水脱硫、转炉冶炼后将钢水连续铸造成钢坯，然后进行热轧成钢带，再经酸洗连轧，连续退火，平整得到钢基层100；其中，热轧控制5道次除鳞，并保证除鳞水喷嘴压力≥1.0Mpa；终轧温度控制在900～940℃，卷取温度控制在700～720℃；酸洗连轧控制酸池温度在70～90℃，轧机控制压下率在75～85％；连续退火时控制均热温度为800～840℃，退火带钢走带速度稳定在120～150m/min范围内的固定值；平整延伸率控制在0.6～0.8％，表面粗糙度控制在0.7～1.2μm；

2)双面复合电镀锌层200：采用立式槽重力垂流法电镀工艺，电镀锌镀液的主要成分为硫酸锌和硫酸，镀液中的锌离子浓度为80～110g/L，pH为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，钢基层100通过电镀槽的速度为80～120m/min，电流密度为50～100A/dm²，控制电镀锌层200表面重量18～22g/m²，不涂油，将电镀锌层200复合在钢基层100的正面和背面；镀液中杂质离子严格控制：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺≤1.4ppm，Cu²⁺≤5ppm；

3)双面初涂导电耐指纹涂层300：采用脱盐水漂洗，温度控制在60～70℃，生产线速度为40～60m/min，将复合有电镀锌层200的钢基层100的正面和背面进行两辊逆涂耐指纹处理，两辊速比为1.1～1.3，压力为200～300kN，初涂烘烤温度为180～200℃；导电耐指纹涂层300厚度为1～2μm；

4)单面精涂抗划伤线性聚酯涂层400：在钢基层100正面的导电耐指纹涂层300上辊涂添加聚酰亚胺颗粒的抗划伤线性聚酯涂层400，两辊逆涂，两辊速比为1.1～1.4，压力为200～300kN，精涂烘烤温度为200～220℃；抗划伤线性聚酯涂层400膜厚12～18μm；

5)单面覆盖聚乙烯薄膜500：控制精涂出口处脱盐水温度冷却至45℃以下，将精涂了抗划伤线性聚酯涂层400的钢基层100挤干风冷，然后在抗划伤线性聚酯涂层400表面冷贴可剥离聚乙烯薄膜500，冷贴腹膜中卷取使用钢质套筒，卷取张力16～22kN，卷取时采用150％～180％阶梯张力防止扁卷。

表1钢基层的化学组分及其wt％

表2免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板结构

由上述表1和表2以及图1可知，本发明免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，包括钢基层100，钢基层100的背面由内到外依次复合有电镀锌层200和导电耐指纹涂层300，钢基层100的正面由内到外依次复合有电镀锌层200，导电耐指纹涂层300，抗划伤线性聚酯涂层400和可剥离聚乙烯薄膜500；所述钢基层100的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0015，Si≤0.02，Mn：0.08～0.18，P≤0.012，S≤0.008，Als：0.02～0.04，N≤0.004，Ti：0.04～0.07，其余为Fe和不可避免的杂质。

实施例1～5

表3本发明各实施例及对比例的化学成分和重量wt％取值

由表3可知，本发明实施例所含的各元素较对比例控制更加精细。

表4本发明各实施例及对比例的主要工艺参数

续表4本发明各实施例及对比例的主要工艺参数

表5本发明各实施例及对比例的力学性能检测情况表

由表5可知，本发明的实施例和对比例相比，实施例屈服强度较对比例降低，延伸率较对比例高，r₉₀值较对比例有明显提高，表现为冲压成形性能更好更稳定，成形之后无应力分布不均造成的扭曲晃动现象；实施例的耐指纹涂层导电性能明显优于对比例，因而抗静电性能更好，耐划伤性负载高于对比例，表现出更好的抗划伤性，在加工过程中可以保证涂层的完整性，有更好的装饰效果和抗腐蚀性能。

其它未经详细说明的部分均为现有技术。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，包括钢基层(100)，其特征在于：所述钢基层(100)的背面由内到外依次复合有电镀锌层(200)和导电耐指纹涂层(300)，所述钢基层(100)的正面由内到外依次复合有电镀锌层(200)，导电耐指纹涂层(300)，抗划伤线性聚酯涂层(400)和可剥离聚乙烯薄膜(500)；

所述钢基层(100)的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0015，Si≤0.02，Mn：0.08～0.18，P≤0.012，S≤0.008，Als：0.02～0.04，N≤0.004，Ti：0.04～0.07，其余为Fe和不可避免的杂质；

制造所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板时，包括以下步骤：

1)制造钢基层(100)：按照所述钢基层(100)的化学成分及重量百分比要求，将原料经铁水脱硫、转炉冶炼后将钢水连续铸造成钢坯，然后进行热轧成钢带，再经酸洗连轧，连续退火，平整得到钢基层(100)；

2)双面复合电镀锌层(200)：采用立式槽重力垂流法电镀工艺，电镀锌镀液的主要成分为硫酸锌和硫酸，镀液中的锌离子浓度为80～110g/L，pH为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，钢基层(100)通过电镀槽的速度为80～120m/min，电流密度为50～100A/dm²，控制电镀锌层(200)表面重量18～22g/m²，不涂油，将电镀锌层(200)复合在钢基层(100)的正面和背面；

3)双面初涂导电耐指纹涂层(300)：采用脱盐水漂洗，温度控制在60～70℃，生产线速度为40～60m/min，将复合有电镀锌层(200)的钢基层(100)的正面和背面进行两辊逆涂耐指纹处理，两辊速比为1.1～1.3，压力为200～300kN，初涂烘烤温度为180～200℃；

4)单面精涂抗划伤线性聚酯涂层(400)：在钢基层(100)正面的导电耐指纹涂层(300)上辊涂添加聚酰亚胺颗粒的抗划伤线性聚酯涂层(400)，两辊逆涂，两辊速比为1.1～1.4，压力为200～300kN，精涂烘烤温度为200～220℃；

5)单面覆盖聚乙烯薄膜(500)：控制精涂出口处脱盐水温度冷却至45℃以下，将精涂了抗划伤线性聚酯涂层(400)的钢基层(100)挤干风冷，然后在抗划伤线性聚酯涂层(400)表面冷贴可剥离聚乙烯薄膜(500)。

2.根据权利要求1所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，其特征在于：所述钢基层(100)的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0010，Si≤0.02，Mn：0.08～0.12，P≤0.010，S≤0.006，Als：0.02～0.037，N≤0.003，Ti：0.04～0.06，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板，其特征在于：所述钢基层(100)的化学成分及重量百分比为：C：0.0008～0.0010，Si≤0.01，Mn：0.08～0.10，P≤0.006，S≤0.006，Als：0.02～0.036，N≤0.002，Ti：0.04～0.056，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.一种免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)制造钢基层(100)：按照所述的化学成分及重量百分比要求，将原料经铁水脱硫、转炉冶炼后将钢水连续铸造成钢坯，然后进行热轧成钢带，再经酸洗连轧，连续退火，平整得到钢基层(100)；

2)双面复合电镀锌层(200)：采用立式槽重力垂流法电镀工艺，电镀锌镀液的主要成分为硫酸锌和硫酸，镀液中的锌离子浓度为80～110g/L，pH为1.2～1.8，镀液的温度为50～58℃，钢基层(100)通过电镀槽的速度为80～120m/min，电流密度为50～100A/dm²，控制电镀锌层(200)表面重量18～22g/m²，不涂油，将电镀锌层(200)复合在钢基层(100)的正面和背面；

3)双面初涂导电耐指纹涂层(300)：采用脱盐水漂洗，温度控制在60～70℃，生产线速度为40～60m/min，将复合有电镀锌层(200)的钢基层(100)的正面和背面进行两辊逆涂耐指纹处理，两辊速比为1.1～1.3，压力为200～300kN，初涂烘烤温度为180～200℃；

4)单面精涂抗划伤线性聚酯涂层(400)：在钢基层(100)正面的导电耐指纹涂层(300)上辊涂添加聚酰亚胺颗粒的抗划伤线性聚酯涂层(400)，两辊逆涂，两辊速比为1.1～1.4，压力为200～300kN，精涂烘烤温度为200～220℃；

5)单面覆盖聚乙烯薄膜(500)：控制精涂出口处脱盐水温度冷却至45℃以下，将精涂了抗划伤线性聚酯涂层(400)的钢基层(100)挤干风冷，然后在抗划伤线性聚酯涂层(400)表面冷贴可剥离聚乙烯薄膜(500)。

5.根据权利要求4所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中，热轧控制5道次除鳞，并保证除鳞水喷嘴压力≥1.0Mpa；终轧温度控制在900～940℃，卷取温度控制在700～720℃。

6.根据权利要求4所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中，酸洗连轧控制酸池温度在70～90℃，轧机控制压下率在75～85％。

7.根据权利要求4所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤1)中，连续退火时控制均热温度为800～840℃，退火带钢走带速度稳定在120～150m/min范围内的固定值；平整延伸率控制在0.6～0.8％，表面粗糙度控制在0.7～1.2μm。

8.根据权利要求4所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤2)中，镀液中杂质离子严格控制：Fe²⁺≤3000ppm，Fe³⁺≤1000ppm，Pb²⁺≤1.4ppm，Cu²⁺≤5ppm。

9.根据权利要求4所述免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤3)中，导电耐指纹涂层(300)的厚度为1～2μm。

10.根据权利要求4所述的免喷涂液晶电视后壳用电镀锌耐指纹涂层板的制造方法，其特征在于：所述步骤4)中，抗划伤线性聚酯涂层(400)膜厚12～18μm。