1、引言
无取向电工钢被广泛用作电机和变压器铁芯，为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，需要在电工钢表面涂覆绝缘涂层。制造电机和变压器铁芯时，需要将电工钢板分条、冲压、叠片以制成铁芯形状的坯料；因此无取向电工钢绝缘涂层不仅要有良好的绝缘性，还应具有良好的附着性、冲片性、焊接性、耐热性、防锈性等。目前国内电工钢绝缘涂料应用较多的是半有机的含铬涂层，如武钢T4、鞍钢TM4、太钢G2涂层等。为符合欧盟RoHs指令和环保要求，选用奥地利EB5325环保涂层，该涂层在欧美地区应用广泛，绝缘性、冲片性、耐热性好，且不含铬，符合环保要求。
2、EB5325涂层性能和涂层设备概况
2.1、EB5325涂层性能
EB5325涂层是一种不含铬的水溶性半有机涂层，含有磷酸盐、无机添加剂、有机树脂和其它化合物。EB5325涂层的特性如表1。
表1：EB5325涂层特性
|
项目
|
技术性能参数
|
|
粘度/Pa·s
|
16±5
|
|
固含量/%
|
35±2
|
|
密度/g/cm3
|
1.23±0.05
|
|
pH值
|
2.3±0.2
|
|
固化温度/℃
|
270~320（停留20秒）
|
|
250~300（停留30秒）
|
|
|
涂层厚度/μm
|
1~1.5
|
|
层间电阻/Ω·cm2/片
|
＞3
|
|
耐温性/℃
|
750，2小时
|
|
主要特征
|
耐热性、焊接性、冲片性和耐
|
|
冷冻剂（R134a，R22）
|
|
|
环保要求
|
符合RoHS指令要求
|
2.2、EB5325涂层元素成分及表面形貌
EB5325环保涂层主要元素成分为C、O、P、Al、Si（测试的Fe元素为电工钢基体组分元素），表明EB5325涂层是半有机涂层，涂液组分主要是磷酸盐和有机树脂。从现场产品实物表面看，涂层主要呈现出一种较均匀的条纹状，而用肉眼观察，这种条纹不明显，涂层中没有颗粒状的物质，但有些浅的不规则孔洞。
2.3、涂层设备概况
中冶新材连退生产线的涂层设备由中冶南方设计，涂层机为主传动式四辊式涂层机。两根涂层胶辊表面为不带刻槽的聚氨酯材料，辊径为Ф300mm，两根侧压辊为镀铬钢辊，辊径为Ф250mm；涂层厚度的调节靠调整胶辊与胶辊间压力和胶辊与钢辊间压力来完成。涂层炉采用先进的带钢气垫输送装置，涂层炉长约138.5m，对涂层进行烘干烧结，采用气垫输送装置传送带钢，可以避免带钢在炉内划伤。
3、涂层质量控制
涂层的厚度、层间电阻、附着性及表面质量主要取决于涂层液的粘度和固含量、涂层机的结构、涂层辊的质量、涂层液的种类、烘干温度和涂层前带钢表面质量等。在生产EB5325涂层中，涂层工艺控制如表2所示，通过对表2所述工艺参数的合理控制，可以生产出表面质量较好的、满足客户要求的电工钢产品。
表2：EB5325环保涂层质量控制
|
控制项目
|
控制措施
|
工艺参数
|
目的
|
|
电工钢基板的表面质量
|
基板在涂覆前进行碱洗、水洗
|
碱液浓度、温度
|
彻底清洗带钢表面的轧制油、乳化液及其他杂志
|
|
带钢脱碳退火处理过程工艺参数的匹配
|
退火炉内温度、H2含量、分压比、露点
|
防止带钢表面氧化
|
|
|
涂覆前带钢板型及表面粗糙度
|
退火炉内张力与温度等参数的匹配
|
退火炉SF段张力
|
保证来料良好的板型及合适的表面粗糙度
|
|
涂覆前带钢温度
|
在RJC段及水喷淋冷却段调整带钢板温
|
RJC段风机的功率、投入数量和水喷淋冷却中水量
|
使带钢在涂覆前板温低于50℃，从而避免涂层条纹及回料结块
|
|
涂液涂覆控制
|
适当控制涂层液循环罐中搅拌机转速
|
搅拌机转速
|
进行充分搅拌，防止出现斑点及气泡
|
|
涂液性能与涂覆工艺参数的匹配
|
涂液粘度、比重、固含量、钢辊压力、机组运行速度
|
调整涂布量在1.0~1.2g/m2，并使涂层无缺陷
|
|
|
涂层炉工艺参数控制
|
涂层炉中干燥段与烧结段的温度控制
|
干燥段与烧结段的温度
|
在干燥段使溶剂充分挥发，在烧结段使涂层成膜
|
|
控制空气冷却的冷却速度
|
空气喷射量
|
使涂层冷却接近室温，防止热态下涂层损伤
|
通过合理控制涂液粘度、固含量、胶辊压力等参数，层间电阻值按客户要求进行调整，生产中一般控制在200Ω·mm2/片以上，涂布量控制在1.0~1.2g/m2。
4、涂层缺陷的产生原因及解决方法
4.1、漏涂和涂层不均
是指带钢表面没有涂层或涂层较薄，有连续出现或断续出现的情况。产生原因是涂液供给泵出现故障，造成涂层液供给不足或停止供给，或带钢表面有水迹，使涂层不能正常涂覆，造成漏涂或表面涂层不均匀。解决方法：检查涂层液供给泵和水喷淋系统的挤干辊。
4.2、条纹
是指带钢表面有纵向条纹。产生原因是涂层液在带钢表面未能延展均匀。解决方法：调整控制四辊涂层机的涂层胶辊压力，调整控制带钢运行速度，适当降低涂层液比重或降低带钢进涂层机前温度，温度不能高于50℃。
4.3过烧
其表现是涂层色泽不均，带钢表面呈红褐色或黑色，严重的涂层气泡、剥离。产生原因是机械、电器故障或者钢带断带、跑偏所造成停机或者降速，造成带钢在涂层炉内停留时间过长。解决方法：做好设备维护，加强焊缝质量，保障带钢运行均匀。
4.4、涂层固化不良
表现为带钢表面不光滑，涂层附着性较差，经水和酒精检验，表面涂层脱落。产生原因是烧结炉温度偏低，未达到涂层所要求的固化温度。解决方法：调节控制好涂层炉烧结段温度。
4.5、掉粉
表现为带钢表面不光滑、有粗糙感，出现白色粉末，且没有光泽。产生原因是涂层涂布量过大、比重过大或烧结温度过高、时间过长。解决方法：降低涂布量、涂液粘度或降低烧结温度。
5、结束语
EB5325涂层液是一种半有机不含Cr+6的环保型涂层液，由磷酸盐、有机树脂和无机添加剂组成，能满足四辊式涂层机的辊涂要求。涂层层间电阻控制在200Ω·mm2/片以上，表面质量及综合性能良好，已得到用户的认可。
收稿时间：2013年1月
原文链接：http://1guigang.com/news/1139.html，转载请注明出处~~~
