金属コイルコーティングラインの工程の流れは何ですか?

金属コイル コーティング ラインは、正確に順序付けられた一連の段階を通じてベアメタル コイルを処理します。つまり、巻き戻しと結合、入口アキュムレータのバッファリング、化学的前処理、プライマーの塗布と硬化、トップコートの塗布と硬化、オプションのバックコートの塗布、冷却と急冷、アキュムレータからの出口とそれに続くリコイリングまたは長さの切断です。 この連続プロセスは、コーティングの種類と基材に応じて通常 40 ～ 150 メートルのライン速度で実行され、高度に自動化された 1 回のパスで平圧延された金属ストリップに有機コーティングを塗布します。得られた塗装済みコイルは、その後、さらなる表面仕上げを必要とせずに、建築パネル、家電製品のハウジング、自動車部品、パッケージングなどの完成品に成形するために下流メーカーに出荷されます。プロセスフローの各段階を詳細に理解することは、ライン設計の評価、コーティング欠陥のトラブルシューティング、新しいコーティングシステムのプロセスパラメータの指定、および適切なコーティングシステムの選択に不可欠です。 金属コイルコーティングライン 特定の生産要件に合わせた構成。

概要: 連続コイルコーティングのコンセプト

コイル コーティング (連続ストリップ コーティングまたはプレペイント金属製造とも呼ばれる) は、基本的にはロールツーロールの製造プロセスであり、金属ストリップが入口端で巻き戻され、一連の処理およびコーティング ステーションを介して連続的に処理され、出口端で巻き戻されます。このプロセスのエンジニアリング上の重要な成果は、入口コイルが切れたり出口コイルを交換する必要がある場合でも、ライン全体で停止することなくストリップの連続移動を維持できることです。

これは、処理セクションの入口と出口の両方に配置されたアキュムレーターセクション (ストリップのバッファーを保管する大きなループタワーまたはスパイラルアキュムレーター) によって実現されます。蓄積されたストリップバッファにより、プロセスセクションがフルスピードで動作し続けている間、入口セクションと出口セクションがコイルの結合または交換のために一時的に停止することができ、コーティングの品質とプロセスの安定性が維持されます。

最新のコイル コーティング ラインは、成形部品に個別に適用するよりも、高速連続ラインで平らなストリップに適用する方が、コーティングの品質がはるかに安定しており、制御しやすいという原則に基づいて設計されています。これが、最終製品の形状が塗装済みのストリップから形成できるほぼすべての大量生産用途において、塗装後よりもコイル コーティングされた金属が優先して使用される理由です。

主要なプロセスパラメータ

プロセス フロー全体は、下流のすべての変数をカスケードする少数のマスター パラメーターによって制御されます。

• 回線速度: 標準的な有機コーティング用途では通常 40 ～ 150 m/分。速度が速いほど、必要なオーブン滞留時間が短くなるため、軽量の基材上の薄いコーティングに好まれます。
• ピーク金属温度 (PMT): 金属ストリップが硬化オーブン内で到達する最高温度は、通常、ポリエステルベースのコーティングの場合は摂氏 215 ～ 260 度、PVDF やプラスチゾルなどの高性能システムの場合は摂氏最大 280 度です (出典: 欧州コイル コーティング協会、ECCA、コイル コーティングの技術ガイド)
• コーティング重量: 各コーティング層の乾燥膜厚 (DFT) は、用途の要件に応じて、プライマー層の場合は通常 5 ～ 30 ミクロン、トップコート層の場合は 15 ～ 60 ミクロンです。
• 化学前処理浴の濃度: プライマー塗布前に金属表面に一貫した化成皮膜重量を達成するために正確に制御されています。

ステージ 1: エントリーセクション — 巻き戻し、結合、およびフィードの準備

金属コイル コーティング ラインの入口セクションは、コイル ヤードから地金コイル (通常は溶融亜鉛めっき鋼、アルミニウム合金、冷間圧延鋼、または電気亜鉛めっき鋼) を受け取り、下流のプロセス セクションへの連続ストリップ フィードを準備します。

ペイオフ リールとコイルの装填

ほとんどの生産コイル コーティング ラインには 2 つのペイオフ リール (デコイラー) が装備されており、次のコイルがロードされて 2 番目のリールに通されている間、1 つのリールを稼働させることができます。生産規模の操作のコイル重量は、基板の材質とゲージに応じてコイルあたり 5 ～ 30 トンの範囲にあり、ペイオフ リールはコイルの直径が小さくなり、コイルが軽くなるにつれて減速を制御できなければなりません。

ペイオフリールのストリップフラットナーまたはブライドルロールシステムは、コイルセット（コイルに巻かれたときのストリップの残留曲率）を除去します。そうしないと、プロセスセクションでのストリップトラッキングの問題や不均一なコーティング塗布が発生します。厚手の素材や高強度の素材の場合、適切な平坦度を実現するためにマルチロール レベリング ヘッドが必要になる場合があります。

接合: ステッチまたは溶接

走行コイルがほぼ使い果たされると、走行コイルからのストリップテールが次のコイルのストリップヘッドに結合される間、ラインは減速します。次の 2 つの結合方法が使用されます。

• ステッチ: ストリップの端は重ね合わされ、ステッチャー ヘッドによって打ち抜かれた一連の噛み合うタブによって機械的に締められます。ステッチは高速 (通常 30 ～ 60 秒) で、熱を必要としないため、コーティングまたは前処理されたエントリーストックに適しています。ステッチされた接合部によりわずかな厚さの変化が生じますが、これをプロセス セクション全体で追跡する必要があります。
• 溶接: ストリップの端はレーザーまたは抵抗溶接機で突合せ溶接され、ストリップの表面とほぼ同一面に接合部が形成されます。溶接により、より一貫した接合厚さが得られますが、接合時間が若干長くなり、特定の基板材料の熱影響部を慎重に管理する必要があります。

エントリアキュムレータ

接合ステーションの下流では、エントリ アキュムレータに、接合操作中にプロセス セクションをフルスピードで実行し続けるのに十分な長さのストリップが保管されます。通常は、 200～600メートルのストリップ 回線速度と接続時間に応じて異なります。アキュムレータは、通常の実行中 (エントリ セクションがプロセス セクションよりも高速に実行される場合) に充填され、結合操作中に (エントリ セクションが停止しているがプロセス セクションが継続している場合) 放電されます。アキュムレータタワーは一連の固定ロールアセンブリと浮動ロールアセンブリを使用してストリップループを収容し、浮動キャリッジの位置を継続的に監視および制御してストリップ張力を維持します。

ステージ 2: 化学前処理セクション

化学的前処理は、塗布されるコーティングシステムの長期的な密着性と耐食性を最も直接的に決定する段階です。最高品質の有機コーティングであっても、準備が不十分な金属表面や汚染された金属表面に適用すると、早期に機能しなくなります。前処理セクションでは、洗浄、すすぎ、化成処理、乾燥の一連のステップを通じて、地金の表面を化学的に受容性があり、耐食性のあるベースに変換します。

アルカリ洗浄

最初の前処理段階では、冷間圧延や輸送中にストリップ表面に蓄積した油、圧延潤滑剤、表面酸化物、粒子状汚染物を除去します。アルカリ洗浄は通常、スプレーまたは浸漬システムを使用して 1 段階または 2 段階で実行され、洗浄液は高温 (通常は 55～75℃ ）油の乳化効率を向上させます。

界面活性剤ベースのアルカリ性クリーナーは、下流の化成皮膜化学物質との化学的適合性を維持しながら、油を浮かせて乳化します。アルカリ洗浄段階の有効性は非常に重要です。残留表面汚染は金属と化成皮膜の間の障壁として機能し、使用中に皮膜の膨れや剥離として現れる局所的な密着性の悪い領域を生み出します。

すすぎ段階

洗浄セクションに続いて複数のすすぎ段階が行われ、化成皮膜の前にストリップの表面から残留クリーナーと汚染物質が除去されます。少なくとも 2 つのすすぎ段階 (通常、再循環水すすぎに続いて真水すすぎ) が使用され、化成処理の直前に脱塩水または脱イオン水を使用して最終すすぎを行い、鉱物の堆積物による化成処理浴の汚染を防ぎます。

化成皮膜塗布

化成処理コーティングは金属表面と化学反応して、地金とその上の有機プライマーの間の移行を提供する薄く密着性の高い無機層を形成します。この化成皮膜層は 2 つの機能を果たします。1 つは金属基材へのプライマーの接着を劇的に改善すること、もう 1 つは使用中にコーティングの破損が広がるのを遅らせる犠牲的な腐食バリアを提供することです。

現在のコイル コーティングでは、次の 3 つの化成コーティングの化学反応が使用されています。

• クロメート化成皮膜： 歴史的に最も広く使用されている化学薬品で、優れた腐食保護と接着促進を実現します。現在、ヨーロッパでは大部分が段階的に廃止されており、REACH や RoHS などの規制に基づく六価クロム化合物の毒性と環境分類により、多くの市場で制限されています。
• 三価クロム（Cr-III）化成皮膜： 六価クロム酸塩に代わる低毒性の代替品で、同様の接着促進効果をもたらし、環境や健康への危険を大幅に軽減します。クロム酸塩が制限されている市場では現在標準となっています
• クロメートフリー化成皮膜（ジルコニウムまたはチタン系）： 最も環境に適合したオプションで、現在特にアルミニウムコイルコーティング分野で広く採用されています。クロメート系と同等のコーティング重量と接着促進を達成するには、慎重なプロセス制御が必要です (出典: ECCA、コイルコーティングの前処理、テクニカルペーパーシリーズ)

コーティング前の乾燥とストリップの加熱

最終すすぎ段階の後、ストリップは乾燥オーブンまたはエアナイフシステムを通過して、コーティングセクションに入る前に残留水分を除去します。ストリップの表面が濡れた状態でプライマー コーターに入る場合、塗布点でプライマー コーティングが希釈され、膜厚の変動や接着の問題が発生します。一部のライン設計では、乾燥とプライマー塗布の間にストリップの予熱セクションを使用して、塗布直後のプライマーの流れとレベリングを改善します。

ステージ 3: プライマーの塗布と硬化

プライマーは、前処理された金属表面に塗布される最初の有機コーティング層です。その主な機能は、化成皮膜とトップコートの間の接着促進、追加の腐食保護、およびその上のトップコート層に均一なベースを提供することです。

ロールコート塗布方法

事実上すべての生産コイル コーティング ラインでは、スプレー コーティングやカーテン コーティングではなく、ロール コート アプリケーション、具体的には 3 ロールまたは 2 ロール コーター ヘッドを使用しています。ロールコーターは、アプリケーター ロール (コーティング パン内を走行するパン ロールからコーティングをピックアップする) とバッキング ロール (塗布点でストリップを下から支持する) の間の正確なニップ ジオメトリを介して、ストリップの表面に液体コーティングを塗布します。

ストリップ表面に適用されるフィルム重量は、アプリケーターとバッキング ロールの間のニップ圧、ストリップ速度に対する各ロールの回転速度、およびパン内のコーティング材料の粘度によって制御されます。ロール速度比 (ストリップ速度のパーセンテージとして表されるアプリケーター ロールの回転速度) は通常、次の範囲にあります。 順方向モードで 110 ～ 130% （ロール表面がストリップと同じ方向に移動する）は、塗布されたフィルムに平滑化効果をもたらします。また、リバースモード（ロール表面がストリップと反対方向に移動する）では、さまざまな塗布特性に対応できます（出典：全米コイルコーティング協会、NCCA、コイルコーティングプロセスの概要）。

プライマー硬化オーブン

塗布後、下塗りされたストリップはすぐにプライマー硬化オーブンに入り、そこで熱により液体コーティングが流動し、平らになり、架橋して固体の接着性フィルムになります。硬化オーブンは通常、直接加熱のガス加熱式または間接加熱式の対流式オーブンで、ライン速度とオーブンの長さによって決まる利用可能なオーブン滞留時間内でストリップをコーティングに必要なピーク金属温度 (PMT) まで加熱するように設計されています。

オーブンの温度プロファイルは、コーティング システムまたは基材合金に指定された PMT を超えずにコーティングを完全に硬化させるのに十分な熱を提供できるように慎重に設計されています。 アンダーキュアにより、架橋密度が不十分なフィルムが生成される 、硬度、柔軟性、耐溶剤性が低下します。過剰硬化は脆化を引き起こし、明るい色のコーティングシステムを変色させる可能性があります。ほとんどのポリエステルおよびポリウレタンのプライマー システムでは、目標 PMT は摂氏 215 ～ 232 度で、特定の動作条件のオーブンの熱モデルから計算された滞留時間の間維持されます。

プライマー硬化後の水冷

プライマー硬化オーブンから出た直後、ストリップは水冷スプレーによって急速に冷却され、ストリップの温度が取り扱いやトップコートの塗布に適したレベル (通常は摂氏 50 度未満) まで下がります。高温で硬化したプライマーを急速に急冷することで、残留熱反応が阻止され、熱によるプライマーフィルムの品質への損傷が防止されます。トップコート塗布前のプライマー表面の鉱物汚染を防ぐために、急冷水の品質が制御されます（通常、軟化または脱イオン化されます）。

ステージ 4: トップコートの塗布と硬化

トップコートは、完成品の外観、色、光沢レベル、および主要な耐候性特性を提供する外側のコーティング層です。これは、コーティングされた製品のエンドユーザーに見えるコーティング層であり、コーティングシステム内で仕様が最も重要な層です。

トップコートロールコーター

トップコート コーターは、プライマー コーターとコンセプトは同じですが、トップコート配合物の特定のレオロジーと塗布要件に合わせて設定された 2 番目のロールコート塗布ヘッドです。トップコートフィルムは通常、 乾燥膜厚15～60ミクロン プライマー (通常 5 ～ 10 ミクロン DFT) よりもかなり厚く、使用中の紫外線、湿気、機械的磨耗に対する主なバリアとしてのトップコートの役割を反映しています。

トップコート塗布におけるコーティング重量の制御は特に重要です。ストリップ幅全体での膜厚のばらつきが、最終製品で目に見える色と光沢のばらつきに直接反映され、最終顧客にとってはすぐに明らかな品質欠陥となるからです。最新のコイル コーティング ラインでは、自動膜厚測定 (通常、コーターの直後に配置される蛍光 X 線または光学干渉計) を使用し、コーター ニップ制御システムへの閉ループ フィードバックを使用して、膜厚均一性を維持します。 プラスまたはマイナス 1 ～ 2 ミクロン 定常状態の生産中にストリップ幅全体にわたって。

トップコート硬化炉

トップコート硬化オーブンは、通常、コイルコーティングラインのプロセス装置の中で最も大きく、最も熱を必要とする部分です。トップコート配合物、特に PVDF (ポリフッ化ビニリデン) や PVC プラスチゾルなどの高性能システムでは、プライマーよりも高いピーク金属温度と長い滞留時間が必要となるためです。

量産規模のコイル コーティング ラインのオーブンの長さは通常、 35～80メートル トップコートオーブンの場合は、生産ライン速度で適切な滞留時間を確保します。オーブンは、必要な PMT プロファイルを超過することなく達成するために、複数の温度ゾーン (通常は加熱ゾーン、ピーク温度の保持ゾーン、冷却ゾーン) に分割されています。ストリップ幅全体の熱均一性は、オーブン ノズル アレイを通る正確にバランスのとれた空気流によって維持され、ストリップ間の温度変動は通常、範囲内に制御されます。 プラスまたはマイナス 3 ℃ ピーク温度帯で。

トップコートの急冷とストリップの冷却

プライマーセクションと同様に、硬化したトップコートストリップはトップコートオーブンから出た後すぐに水で急冷されます。硬化したての熱いトップコート表面は機械的に脆弱であるため、トップコートの急冷は特に重要です。適切に冷却する前に出口アキュムレーター ロール、テンション ブライドル ロール、またはリコイラーと接触すると、表面マーキング、ブロッキング (コイル上のストリップ層間の接着)、または完成製品の外観に永久的な損傷を与えるロール マーキングを引き起こす可能性があります。

一部のライン設計には、接触ロールに接触する前にストリップの表面温度を確実に 40 ℃未満にするために、水冷後の追加の空冷セクションが含まれています。これは、わずかな表面マークがすぐに見える高光沢トップコート システムでは特に重要です。

ステージ 5: バックコートの塗布 (必要な場合)

多くのコイル コーティング製品仕様では、目に見える面のトップコートに加えて、ストリップの下側 (最終製品の内側になる面) に塗布されるバックコートが必要です。バックコートは製品の用途に応じてさまざまな機能を果たします。

バックコートの機能と仕様

• 裏面からの腐食に対するバリア: 壁や屋根のパネルなどの外壁製品を建築する場合、金属の内面は結露にさらされますが、機能的なバックコートは、最終的に目に見える面のコーティングシステムを損なう腐食を防ぎます。
• 成形損傷に対する保護: 潤滑されたまたは柔軟なバックコートは、ロール成形およびプロファイリング操作中にストリップの下側を保護し、目に見えない面での工具の接触によるコーティング損傷のリスクを軽減します。
• ラミネート製品の接着面： 金属複合パネルの製造では、バックコートは、下流のラミネートプロセスで接着されるポリマーコア材料に特定の接着プロファイルを提供するように配合されます。
• 露出した裏側の美学: 換気ファサードシステムで使用されるカセットパネルなどの製品は、設置時に裏面が見える場合があるため、トップコートと同等の品質のバックコート仕上げが必要です。

ライン上のバックコート塗布位置

バックコートコーターは、製品設計に応じてラインシーケンスのさまざまな位置に配置できます。標準的なプライマーとトップコートのシステムを生産するラインでは、通常、バックコートはプライマーと同じパスで塗布されます。プライマー コーターがトップコート面にプライマーを塗布するのと同時に、バックコート コーターがストリップの下面にコーティングを塗布し、両方が同じプライマー オーブン パスで硬化されます。この構成により、必要なオーブンのパス回数は最小限に抑えられますが、バックコート フィルムの重量は、プライマー オーブンの熱プロファイルで硬化できる重量に制限されます。

より重いバックコート フィルムを必要とする製品や、異なる硬化温度を必要とする特殊なバックコート配合物を必要とする製品の場合、一部のライン設計には専用のバックコート コーターとオーブンが組み込まれているか、別のライン パスでバックコートを処理します。

ステージ 6: 出口セクション — アキュムレーター、検査、およびリコイル

最後の急冷および冷却セクションの後、完全にコーティングされたストリップはラインの出口セクションに入り、そこで蓄積され、検査され、巻き戻されるかシートに変換されます。

出口アキュムレータ

出口アキュムレータは入口アキュムレータと同じ機能を実行しますが、逆の機能を実行します。プロセス セクションを減速または停止することなく、出口セクション (リコイラーまたはシャーおよびスタッカー) を短時間停止して、フル コイルまたはカット スタックを交換することができます。出口アキュムレータには、完成したコーティングされたストリップのバッファが保存されます。通常は、 150～400メートル — そして、プロセス セクションが実行を継続している間、必要なレートでそれを終了セクションに解放します。

出口アキュムレータを正しく管理することは、品質の観点から特に重要です。アキュムレータ ループ内のコーティングされたストリップ表面が、新たに硬化した表面に跡を付けるような方法でロールやガイドに接触してはならないためです。出口アキュムレータの設計では、製造されるコーティングとの適合性を考慮して選択された表面素材を備えた幅広でよく仕上げられたロールを使用し、慎重に制御されたストリップの張力を維持して、ループ間のカテナリー接触を防ぎます。

自動表面検査

ほとんどの生産規模の金属コイル コーティング ラインには、出口アキュムレータとリコイラーの間に、ストリップの両方の表面を継続的にスキャンしてコーティングの欠陥がないか自動光学式表面検査システムが組み込まれています。これらのシステムは、高解像度ライン スキャン カメラと画像処理アルゴリズムを使用して、次のような欠陥を検出します。

• プロセス装置との接触によるコーティングの傷や擦り傷
• ストリップ幅全体にわたる不均一なコーティング重量のコーター ストリークまたはバンド
• 表面の異物や基板の欠陥がコーティングを通して伝わってくる
• 参照標準からの色または光沢の偏差
• エッジコーティングの休日または過剰塗布
• 下流のアキュムレータロールからのハンドリングマークまたはロールマーク

欠陥の検出により、欠陥のあるストリップ位置の自動マーキングがトリガーされ、リコイラーまたはシャーの下流のオペレータが影響を受ける製品を除外またはダウングレードできるようになります。最新の検査システムは、表面検査と分光測色による色測定および光沢測定を組み合わせて、製造された各コイルの完全な品質記録を提供します。

反動

コーティングされたストリップは、出口リコイラーでマンドレル上に巻き戻されます。巻き戻し操作中は制御された張力を維持して、取り扱い中や輸送中に伸縮したり内部コイルが潰れたりしない、しっかりとした安定したコイルを構築する必要があります。 2 つのテンション ブライドル ロール アセンブリ (リコイラー前のテンション ブライドルとリコイラー駆動自体) は、基材の材料、ゲージ、およびコーティング システムに指定された目標値にストリップの張力を正確に制御します。

リコイラーは、大規模な生産ラインでは最大 2,000 mm のコイル OD (外径) で、通常は最大 25 ～ 30 トンの、ラインで生産される全範囲のコイル重量に対応できるように設計されています。コイルが完成すると、ストリップが剪断され、コイルがストラップで固定されてラベルが貼られ、出口アキュムレータが移行部を橋渡ししている間に、新しいマンドレルが加速されて次のコイルを受け取ります。

スリットと長さに合わせたカットのオプション

一部のコイルコーティングラインには、リコイラーの下流にインラインスリッターまたはシャーアンドスタッカーが装備されており、同じ製造パスで全幅のコーティングされたコイルをより狭いストリップにスリットしたり、平らなシートに切断したりすることができます。インラインスリッティングは、下流の顧客がラインで生産されるベースコイル幅よりも狭いストリップ幅を必要とする場合に特に価値があり、別個のスリッター操作と、追加の装置を使用して最終コーティング製品を加工することに伴う取り扱いと品質リスクを回避できます。

金属コイルコーティングラインで処理される一般的なコーティングシステム

コーティングシステム (プライマーとトップコートの化学薬品の特定の組み合わせ) は、コーティングされた製品の最終用途要件に基づいて選択されます。用途が異なれば、異なる性能プロファイルが求められるため、コーティングシステムは、特定のラインで達成可能な硬化条件に適合させる必要があります。

プロセス全体にわたる品質管理のチェックポイント

適切に運用されている金属コイル コーティング ラインでは、完成したコイルのライン終了検査のみに依存するのではなく、プロセス フローの複数のポイントで品質監視が統合されています。プロセスの逸脱を硬化オーブンで固定される前に早期に発見することにより、ダウングレードまたは廃棄しなければならない仕様外の材料を大量に生成するのではなく、コーターレベルで修正措置を講じることができます。

治療前の品質モニタリング

• アルカリ洗浄剤バスの濃度と温度: 生産中は少なくとも 2 時間ごとにチェックするか、インライン導電率センサーによって継続的に監視します。
• すすぎ水の導電率: 化成皮膜浴を汚染するすすぎ段階への洗浄剤の持ち込みを検出するために継続的に監視されます。
• 化成皮膜浴の濃度とpH: 指定された間隔でチェックし、ストリップ表面の目標化成皮膜重量を維持するように調整します。
• 化成皮膜重量: 蛍光 X 線測定を使用してストリップ サンプルで定期的に検証され、クロム酸フリー システムの場合は通常 10 ～ 40 mg/m2 を目標とします。

コーティング塗布の品質モニタリング

• コーティングパン内のコーティングの粘度と温度: 製造工程を通じて一貫した塗布重量を維持するために監視および制御されます。
• ウェットフィルムの厚さ：コーターの起動時、および速度またはロール設定の変更後に、コーターから直接採取したサンプルのウェットフィルムゲージ測定を使用してチェックします。
• 乾燥膜厚: 磁気誘導ゲージ (スチール上のコーティングの場合) または渦電流ゲージ (アルミニウム上のコーティングの場合) を使用し、出口セクションで説明されているインライン X 線ゲージまたは光学ゲージを使用して、硬化したサンプルで測定します。
• ピーク金属温度: オーブンの出口でストリップ熱電対を使用して継続的に監視し、校正されたキャリア上でオーブン内で実行されるデータロギング温度プロファイルで定期的に検証します。

完成したコーティングの品質テスト

ラインの出口で、該当するコーティング仕様に対する実験室テストのために各生産コイルからサンプルが採取されます。

• T曲げ接着試験: コーティングされたパネルをそれ自体の上で 180 度曲げ、コーティングの亀裂または層間剥離の程度を合否基準に照らして評価します。 0T または 1T パスは、コーティングの柔軟性と密着性に優れていることを示します。
• クロスハッチ密着性試験: ISO 2409 に従って、コーティングに格子状のカット パターンが作成され、標準化されたテープ プルが適用されます。コーティングの剥離は接着不良を示します
• 鉛筆の硬さ: ASTM D3363 に従って評価され、硬化したコーティングが完全硬化を示す指定された硬度に達していることを確認します。
• 逆衝撃耐性: パネル裏面への落錘衝撃を用いて評価し、衝撃面の塗装剥離を確認
• 色の測定: マスター カラー標準に対する分光光度測定。公差は通常 CIE デルタ E 単位で表されます (公差が厳しい製品の場合、許容偏差は通常デルタ E 0.5 ～ 1.0 未満です)。
• 塩水噴霧耐食性: ISO 9227 に基づく定期的な加速腐食試験により、コーティング システムが指定された腐食保護を提供していることを検証します (出典: ISO 9227:2022、人工大気中での腐食試験)

プロセスフローの概要: ベアコイルから塗装済み完成品まで

標準的な金属コイル コーティング ラインの完全なプロセス フローは、次のように順番に要約できます。

1. コイルの装填とストリップの通し: ベアメタルコイルはペイオフリールにロードされます。ストリップはラインに通され、走行中のストリップテールに結合されます。
2. ストリップの平坦化: 一貫したコーティング塗布に必要な平坦なストリップ形状を実現するために、レベラーまたはフラットナー ロールによってコイル セットを除去します。
3. エントリアキュムレータの充填: エントリセクションがプロセスセクションよりも高速に実行される場合、初期スレッド中および通常の生産中にエントリアキュムレータに組み込まれたストリップループ
4. アルカリ洗浄： 加熱アルカリスプレーまたは浸漬洗浄システムで表面の油、潤滑剤、酸化物を除去
5. すすぎ段階: 残留洗浄剤は複数の水洗段階で除去されます。最後に脱塩水ですすぐ
6. 化成皮膜： 処理液と金属表面の化学反応により無機接着促進耐食層を形成
7. 乾燥： コーティングを塗布する前に、乾燥オーブンまたはエアナイフシステムで残留リンス水を除去します。
8. プライマー塗布: ロールコーターは液体プライマーをトップコート面に塗布します。多くのラインデザインで裏面に同時バックコート塗布
9. プライマー硬化オーブン： プライマーフィルムを完全に硬化させるために、ターゲット PMT (通常 215 ～ 232 ℃) までストリップを加熱します。
10. プライマー後のクエンチ: トップコートを塗布する前に、水冷によりストリップを摂氏 50 度未満に冷却します。
11. トップコート塗布: ロールコーターは指定された膜重量 (15 ～ 60 ミクロン DFT) で液体トップコートを塗布します
12. トップコート硬化炉： トップコート特有の PMT (コーティングの化学的性質に応じて摂氏 220 ～ 260 度) まで加熱されたストリップ
13. トップコート後の急冷と冷却: 接触ロール前に水冷し、その後 40 ℃未満に空冷する
14. 出口アキュムレータ: コーティングされたストリップはバッファリングされており、プロセスセクションを停止することなくリコイラーの切り替えが可能
15. 表面検査： 両方のストリップ表面のコーティング欠陥の自動光学検査。色と光沢の測定
16. 反動 and labelling: 完成したコーティングされたストリップを出口コイルに巻き付けます。コイルの重量、寸法、品質データをコイルのアイデンティティに対して記録
17. オプションのスリットまたは長さに合わせたカット: お客様の仕様に応じて、コーティングされたコイルを幅にスリットしたり、シート寸法にカットしたりできます。

適切な金属コイル コーティング ライン構成の選択

金属コイルコーティングラインの仕様は、オペレーターの特定の生産要件に一致させる必要があります。基板の種類、ストリップ幅、コーティングシステム、生産量、製品の混合はすべて、正しいライン構成に影響します。主な仕様決定には次のものが含まれます。

ライン速度とオーブンの長さ

ライン速度とオーブンの長さは関連しています。ラインの速度が速いほど、金属のピーク温度で同じストリップ滞留時間を達成するには、より長いオーブンが必要になります。の生産量を目標とする量産規模のコイルコーティングライン 80～150m/分 処理セクションの合計オーブン長 (プライマーとトップコート) が 60 ～ 120 メートル以上必要です。低速での少量生産を柔軟に行うために設計された小規模なラインでは、より短いオーブンを使用できます。オーブンの長さと速度を製造用のコーティング システムに適合させることが、ライン仕様における中心的な設計上の決定事項です。

ストリップ幅と基板の能力

生産ラインは、対象市場に応じて最大ストリップ幅 (通常は 600 mm ～ 2,000 mm) を中心に設計されています。コーターヘッド、オーブンノズルアレイ、急冷ヘッダー、およびアキュムレーターロールはすべて、全幅にわたって性能の均一性を維持しながら、最大ストリップ幅に合わせて設計する必要があります。スチール基板とアルミニウム基板の両方を処理するように設計されたラインでは、各材料の異なる熱特性、成形要件、および表面処理要件を考慮する必要があります。

自動化と制御システムの統合

最新のコイル コーティング ラインは、プロセス制御、品質データ収集、コイル追跡、生産管理を統合された自動化プラットフォームに統合しています。レベル 1 制御 (PLC ベースのプロセス制御) は、個々のドライブ、コーター、オーブン ゾーンを管理します。レベル 2 制御 (プロセス管理システム) は、さまざまな製品仕様の品質データ、生産スケジュール、レシピ管理を統合します。レベル 3 の接続 (ERP 統合) は、ラインを工場の生産計画および品質管理システムにリンクします。指定された自動化の程度は、長期にわたる生産稼働にわたって一貫した品質を維持するラインの能力と、効果的な生産管理に必要なオペレーターのスキル レベルの両方に直接影響します。

新しいコイルのコーティング能力を評価したり、既存のラインをアップグレードしたりするメーカー向けに、完全なターンキーの経験を持つサプライヤーと協力する 金属コイルコーティングライン 入口から出口までのすべてのプロセスセクションを首尾一貫した適切に最適化された生産システムに統合できる設計と納品は、現在の生産要件と将来の製品開発ニーズの両方を満たすラインへの最も信頼できるルートです。