文／謝國良·廣州廣日電梯工業(yè)有限公司

隨著金屬材料價格不斷上漲，導(dǎo)致電梯廠商的成本壓力驟增。為了降低生產(chǎn)成本，各廠商及零部件供應(yīng)商都在積極尋找性價比較高的板材，而不銹鋼復(fù)合板是其中可供選擇的一種。

不銹鋼復(fù)合板屬于雙金屬復(fù)合板的一種，是以一層較厚的廉價金屬卷材（如鍍鋅板）作為基材，再以一層較薄的不銹鋼卷材（如304）作為面材，通過一定的連接方式復(fù)合成一體的特殊板材，實物如圖1 所示。目前主要應(yīng)用在容器儲罐、建筑裝飾、家電裝飾等行業(yè)領(lǐng)域，而在電梯行業(yè)中的應(yīng)用并不多。本文將以304 不銹鋼與鍍鋅復(fù)合板作為基礎(chǔ)，簡要地介紹不銹鋼復(fù)合板的相關(guān)特性及在電梯行業(yè)的應(yīng)用。

圖1 不銹鋼復(fù)合板實物正反面

不銹鋼復(fù)合板的生產(chǎn)工藝

雙金屬復(fù)合板的常見復(fù)合方式有鑄造復(fù)合、爆炸復(fù)合、熱軋復(fù)合等。隨著粘接技術(shù)的發(fā)展，通過高分子材料粘接膜將鍍鋅板和不銹鋼板粘接形成的不銹鋼復(fù)合板，已被一些板材制造商掌握，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2 所示，各層厚度見表1。

圖2 不銹鋼復(fù)合板的組成示意圖

表1 不銹鋼復(fù)合板各層厚度

通過粘接技術(shù)所生產(chǎn)的不銹鋼復(fù)合板，其生產(chǎn)流程為，首先分別展平鍍鋅板卷及不銹鋼卷，進行除銹、脫脂等清洗作業(yè)，將表面的鐵銹、油污等清除干凈，然后將清洗后的板材進行烘干，去除表面殘留的清洗液，這部分可以稱為預(yù)處理階段。隨后分別在清洗完的板材上，涂一層液體膠（一般為聚酯粘接劑）。鍍鋅板涂膠后，需先加熱烘干，進行預(yù)固化；而不銹鋼板涂膠后，將與一層高分子膜進行復(fù)合，并將鍍鋅板和帶有高分子膜的不銹鋼板進行滾壓復(fù)合。之后對復(fù)合后的板材進行烘烤，使鍍鋅板和不銹鋼板通過粘接層完整復(fù)合成一體，這一過程稱為粘接復(fù)合階段。最后，將烘烤后的復(fù)合板通過常溫冷卻，并貼上板材保護膜，重新回卷為卷材，后續(xù)按需要進行剪裁，圖3 為復(fù)合板的生產(chǎn)流程示意圖。

圖3 復(fù)合板生產(chǎn)流程示意圖

不銹鋼復(fù)合板的板材特性

目前，由于不銹鋼復(fù)合板在電梯行業(yè)的應(yīng)用仍較少，因此需要對復(fù)合板的相關(guān)特性進行驗證，以確認是否能滿足電梯行業(yè)的使用要求。下面筆者將從板材力學(xué)性能及加工性能兩方面，對復(fù)合板的板材特性進行簡單介紹。

板材力學(xué)性能

對不銹鋼復(fù)合板進行封邊的96 小時的中性鹽霧試驗，表面無明顯腐蝕現(xiàn)象，如圖4 所示。

圖4 96 小時中性鹽霧對比圖

通過拉伸試驗，不銹鋼復(fù)合板的抗拉強度在400MPa左右，與碳鋼板的抗拉強度接近，環(huán)境溫度和濕度變化對抗拉強度影響較小。而兩層板材的剝離強度在14kN/m左右，鹽霧試驗對剝離強度影響較大，經(jīng)96 小時鹽霧試驗后的剝離強度降低至8.4kN/m 左右。不銹鋼面的里氏硬度在350 ～400HLD 左右，硬度偏軟，環(huán)境溫度、濕度和鹽霧對其影響不大。

板材加工性能

在電梯行業(yè)中，零部件主要以鈑金加工為主，因此復(fù)合板的板材加工性能將主要圍繞剪裁、沖裁、激光切割、折彎成形等工序進行測試。

⑴剪裁及沖裁。剪裁及沖裁這兩個工序的目的，都是使板料分離，因此一同進行分析。經(jīng)過對樣件進行試制，剪裁及沖裁這兩個工序的加工效果與普通鍍鋅板及不銹鋼板并無明顯差異，均能順利地進行下料，試制樣品如圖5 所示。

圖5 剪沖工藝的試制樣品

⑵激光切割。激光機使用普通304 不銹鋼的參數(shù)設(shè)定對復(fù)合板進行試制，發(fā)現(xiàn)使用一次切割無法完全穿透板材，而使用二次切割雖能穿透板材，但切口邊緣出現(xiàn)較多的毛刺以及邊緣發(fā)黑等外觀不良問題，筆者認為原因可能有兩點：①對于不同金屬板材，激光機所使用的參數(shù)有所區(qū)別，而不銹鋼復(fù)合板由兩種不同金屬所組成，因此無論使用怎樣的基材或面材的參數(shù)，均無法達到較良好的切割效果；②復(fù)合板中間的高分子材料粘接層，會對激光的光束產(chǎn)生一定的散射，影響光束精度，導(dǎo)致切口邊緣產(chǎn)生毛刺及發(fā)黑等問題，試制樣品如圖6 所示。

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圖6 激光工藝的試制樣品

⑶折彎成形。由于不銹鋼及鍍鋅板的屈服強度有所差異，不銹鋼的回彈傾向比鍍鋅板要強，兩者之間存在相互影響的情況，因此按照普通的折彎方式，復(fù)合板的成形角度普遍存在一定的偏差。筆者與車間不斷調(diào)整折彎工藝，發(fā)現(xiàn)通過合理增加折彎機的折彎壓力，使用小角度折彎模具這兩種方式，可以改善復(fù)合板成形角度不佳的問題，前后的對比效果如圖7 所示。

圖7 調(diào)整前后折彎效果對比

不銹鋼復(fù)合板在電梯行業(yè)的應(yīng)用

對電梯行業(yè)而言，粘接型不銹鋼復(fù)合板是一種具有良好應(yīng)用前景的金屬板材。其相對普通304、430、439 等不銹鋼板材而言，價格具備一定的優(yōu)勢；同時因為其面材為304，擁有良好的耐腐蝕能力，也能滿足部分客戶“既需要不銹鋼的外觀效果，也需要低成本”的需求，因此值得各廠商及供應(yīng)商嘗試引入使用。

但基于復(fù)合板板材的特性與普通金屬板材存在一定的差異，電梯廠商需要結(jié)合自身生產(chǎn)實際情況才能有效地規(guī)避其缺點，例如，激光切割使用剪沖工藝代替；優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，取消封頭減少折彎邊等方式，可以有效避免復(fù)合板在加工過程中存在的缺點。通過不斷試制，綜合成本及加工難易度考慮，筆者認為門板、壁板、門橫梁等部件可以嘗試使用復(fù)合板進行替代。

除了加工工藝問題以外，筆者認為在復(fù)合板應(yīng)用過程中還有3 點需要注意：⑴由于粘接型復(fù)合板并非常規(guī)板材，其價格無法進行參考，因此需要使用者與板材供應(yīng)商密切溝通，及時了解板材價格的變動；⑵目前能生產(chǎn)粘接型復(fù)合板的板材供應(yīng)商并不多，使用者需要提前評估可能存在的供貨風(fēng)險；⑶由于復(fù)合板在電梯行業(yè)應(yīng)用時間尚短，需要不斷檢測現(xiàn)場的實際使用情況。

結(jié)束語

隨著不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用面越來越廣，相關(guān)加工工藝的研究也日趨增多。作為一種能兼顧使用性能和材料成本的金屬板材，對于成本壓力不斷增大的電梯行業(yè)來說是一個全新的選擇，筆者希望通過這篇文章給相關(guān)讀者們帶來一些新的啟發(fā)。