TWI558994B - Standard Test Method for Powder Coating of Coated Electromagnetic Steel Sheet - Google Patents

Description

塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法

本發明是有關於一種脫粉量測方法，特別是指一種塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法。

電磁鋼片(electrical steel sheet)在製作時會於鋼片表面上輥塗絕緣塗料，經過流平及烘烤而於該鋼片表面形成一絕緣塗膜，此絕緣塗膜具備良好沖片性(punchability)、絕緣性、防鏽性等性質，以方便下游加工與應用。

用於電磁鋼片之絕緣塗料的成分若含有六價鉻，雖附著性佳，且在後續如分條剪切、衝片產線等加工過程不易發生塗膜剝離、脫粉等問題，惟，近幾年來，因應環保趨勢，六價鉻已被規範使用或甚而被禁用，雖然目前含鉻產品之六價鉻暫時符合歐盟RoHS規範，但未來勢必需以無鉻型絕緣塗料來取代之。然而未含鉻的絕緣塗料大多是由矽溶膠(silica sol-gel)、氧化鋁溶膠(alumina sol-gel)及鋯溶膠(zirconium sol-gel)，與磷酸鹽及樹脂所組成，此類型絕緣塗料在形成塗膜後會產生吸濕變色及附著性差，於後續加工製程時容易發生脫粉問題，從而會嚴重影響原 先設計之絕緣性與防鏽性。

參閱圖1，一般鋼鐵廠所製成並已成捲的塗膜電磁鋼片1送到下游產線或加工廠後，會先置於一解捲機的解捲輪21上，輸送通過一分條機22，該分條機22之分條刀221兩側有電木片(圖未示)分隔，接著通過一鋼帶聚集坑23，藉以建立鋼捲分條時的壓制張力、分隔，從而能減少磨耗傷及塗膜，並能穩定張力壓制。再通過一收捲壓制機24，該收捲壓制機24包含一可升降作動之壓制單元241、一受該壓制單元241帶動而能接觸通過的塗膜電磁鋼片1頂面之上羊毛氈242，以及一設置於該上羊毛氈242下方並用以接觸通過的塗膜電磁鋼片1底面之下羊毛氈243，經分條後的塗膜電磁鋼片1於通過該上羊毛氈242與該下羊毛氈243時，清除分條時所產生的脫粉，最後再經一收捲機25進行收捲。

目前上羊毛氈242或下羊毛氈243約需8小時或1天進行清理或更換，過量的脫粉除了會增加羊毛氈的清理頻率外，嚴重時更會造成產品表面刮痕缺陷，進而導致生銹或絕緣不良。另外，塗膜電磁鋼片1脫粉嚴重時，下游產線或加工廠往往會對上游鋼鐵廠的品質提出客訴，嚴重時甚至會退貨，而目前上游鋼鐵廠的因應做法也只能在塗膜電磁鋼片1出貨前利用彎曲試驗或膠帶黏貼試驗來檢測脫粉情形，但脫粉檢測效果仍然不理想。

因此，本發明之一目的，即在提供一種塗膜電 磁鋼片的塗膜脫粉量測方法，使其能量化評估塗膜電磁鋼片上之塗膜的脫粉狀況，進而能確保塗膜電磁鋼片的品質符合規範。

於是，本發明塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法，包含下列步驟(a)至(d)。

在步驟(a)中，自一塗膜電磁鋼片裁取一試片，量測並記錄該試片於磨耗前的重量。

在步驟(b)中，利用一磨耗裝置帶動一擦拭頭於該試片表面沿多條直線路徑分別進行多次來回加壓擦拭，該等直線路徑彼此相平行，且該擦拭頭上的荷重為0.8公斤至3.0公斤，該擦拭頭的位移速度為每分鐘20至50次，以來回位移算一次，總次數為50至500。

在步驟(c)中，待該擦拭頭完成擦拭作動後，量測並記錄該試片經磨耗後的重量。

在步驟(d)中，根據該試片於磨耗前的重量與經磨耗後的重量，計算出一脫粉量以評估該塗膜電磁鋼片的品質是否符合規範。

本發明之功效在於能量化評估塗膜電磁鋼片上之塗膜的脫粉狀況，從而讓產線可據此即時地淘汰不良品，或是修改塗膜的塗料成分配比，確保塗膜電磁鋼片的品質符合規範，並可避免後續加工分條或衝切作業的困擾。

4‧‧‧磨耗裝置

41‧‧‧機台

411‧‧‧承載面

42‧‧‧主機

421‧‧‧顯示螢幕

422‧‧‧電源開關

43‧‧‧伸縮臂

44‧‧‧作動桿

45‧‧‧高度調整單元

451‧‧‧立板

452‧‧‧連接板

453‧‧‧螺鎖元件

454‧‧‧長形孔

46‧‧‧夾具

47‧‧‧配重塊

48‧‧‧擦拭頭

5‧‧‧試片

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明習知塗膜電磁鋼片從解捲、分條到收捲的過程；圖2是一流程圖，說明本發明塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法；以及圖3是一示意圖，輔助說明圖2。

參閱圖2、3，本發明塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法一實施例，其包含下列步驟31至步驟34。

在步驟31中，先備置一磨耗裝置4，該磨耗裝置4包括一具有一承載面411之機台41、一設於機台41的主機42、一設於主機42內之驅動單元(圖未示)、一受該驅動單元驅動而能相對該主機42伸縮活動之伸縮臂43、一垂直設置於該伸縮臂43自由端之作動桿44、一用以調整該作動桿44升降高度之高度調整單元45、多數設於該機台41之承載面411上的夾具46、多數套設在該作動桿44上端並用以提供所需荷重之配重塊47，以及一設置於該作動桿44下端之擦拭頭48。該主機42上並設置有一用以顯示磨耗操作條件之顯示螢幕421，以及一用以啟閉系統運作之電源開關422。該擦拭頭48為羊毛氈或電木，直徑為10至15mm(毫米)。在本實施例中是以羊毛氈做說明，且該擦拭頭48的直徑為12mm。另外，該高度調整單元45包括一立設於該伸縮臂43上之立板451、一以一端與該作動桿44相連接之連接板452，以及一用以使該連接板452與該立板451相結合之螺鎖元件453，該立板451上設有一呈垂直延伸之長形 孔454，藉該螺鎖元件453穿伸於該長形孔454不同位置處，完成鎖結該連接板452與該立板451後，即可達到升降調整該連接板452與該作動桿44之作用。

自一塗膜電磁鋼片裁取一試片5，量測並記錄該試片5於磨耗前的重量，再將該試片5置於該磨耗裝置4之承載面411，並利用該等夾具46夾制定位。之後藉由操作該高度調整單元45以調整該作動桿44的高度，且使該該擦拭頭48適當地接觸該試片5。

在步驟32中，於該作動桿44上端套設適當數量及重量的配重塊47，該等配重塊47的總荷重可為0.8公斤至3.0公斤，視該試片5上的塗膜厚度而定，基本上塗膜厚度愈厚，荷重愈重。之後，藉由啟動該磨耗裝置4，使得該驅動單元驅動該伸縮臂43相對該主機42伸縮活動，從而連動該作動桿44帶動該擦拭頭48於試片5上進行來回加壓擦拭。特別說明的是，該擦拭頭48的位移速度設定為每分鐘20至50次，以來回位移算一次，總次數為50至500。在本實施例中，該擦拭頭48的位移速度為每分鐘30次，總次數設定為100次。每完成一條直線路徑的來回加壓擦拭，該驅動單元會停止運作，此時透過調整該等夾具46以改變該試片5的位置，進而再使該擦拭頭48於該試片5表面進行另一條直線路徑的來回加壓擦拭，如此重覆進行多次。值得一提的是，該等直線路徑彼此相平行，且於本實施例中，每一直線路徑長度(亦即磨耗距離)為8cm。

在步驟33中，待該擦拭頭48完成擦拭作動後， 利用精密天平量測並記錄該試片5經磨耗後的重量。

在步驟34中，是根據該試片5於磨耗前的重量扣除經磨耗後的重量，以計算出一脫粉量，藉此可評估該塗膜電磁鋼片的品質是否符合規範。

依據上述本發明之方法，進一步從多種不同鋼廠或不同品級的塗膜電磁鋼片上分別擷取一取樣試片，進行實驗如下：

實驗1，操作條件為：該擦拭頭48的直徑為12mm、荷重1.2kg、磨耗距離為8cm、該擦拭頭48的位移速度為每分鐘30次，經過100次測試，結果如表1所示。

實驗2，採與實驗1相同之操作條件，自不同塗膜厚度的塗膜電磁鋼片上分別擷取一取樣試片，測試結果如表2所示。

實驗3，採與實驗1相同之操作條件，自使用不同烘烤溫度的塗料所製成之塗膜電磁鋼片上分別擷取一取樣試片，測試結果如表3所示。

綜上所述，本發明塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法藉由上述步驟流程之設計，使其能量化評估塗膜電磁鋼片上之塗膜的脫粉狀況，不但能供產線工作人員即早因應處理，讓產線工作人員可據此即時地淘汰不良品，或是修改塗膜的塗料成分配比，以確保塗膜電磁鋼片的品質符合規範，並可避免後續加工分條或衝切作業的困擾。故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾， 皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (3)

1. 一種塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法，包含：(a)自一塗膜電磁鋼片裁取一試片，量測並記錄該試片於磨耗前的重量；(b)利用一磨耗裝置帶動一擦拭頭於該試片表面沿多條直線路徑分別進行多次來回加壓擦拭，該等直線路徑彼此相平行，且該擦拭頭上的荷重為0.8公斤至3.0公斤，該擦拭頭的位移速度為每分鐘20至50次，以來回位移算一次，總次數為50至500，該擦拭頭為羊毛氈或電木，且該擦拭頭的直徑為10至15毫米；(c)待該擦拭頭完成擦拭作動後，量測並記錄該試片經磨耗後的重量；以及(d)根據該試片於磨耗前的重量與經磨耗後的重量，計算出一脫粉量，以評估該塗膜電磁鋼片的品質是否符合規範。
2. 如請求項1所述塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法，其中，在步驟(b)中，該磨耗裝置包括一具有一承置面之機台、一設於該基台之驅動單元、一受該驅動單元驅動而能於該承載面上方進行伸縮變位之伸縮臂，以及一垂直設置於該伸縮臂之作動桿，該試片是可脫離地定位於該機台之該承置面上，該作動桿上端套設有至少一配重塊以提供所需荷重，該擦拭頭則是設置於該作動桿下端。
3. 如請求項2所述塗膜電磁鋼片的塗膜脫粉量測方法，其中，在步驟(b)中，該磨耗裝置還包括一用以調整該作動 桿升降高度之高度調整單元，該高度調整單元包括一立設於該伸縮臂上之立板、一以一端與該作動桿相連接之連接板，以及一用以使該連接板與該立板相結合之螺鎖元件，該立板上設有一呈垂直延伸之長形孔，藉該螺鎖元件穿伸於該長形孔不同位置處而達到升降調整該連接板與該作動桿之作用。