镀锌表面处理钢板的种类

熱侵鍍鋅產品特性
GC產品一般考漆之上漆性
壓克力樹脂烤漆 醇酸樹脂烤漆 耐指紋皮膜具有可直接上漆
GI AFP
GI Cr GA Cr
100%
0% 70%~100%
100% 0%
70%~100%
註： 述試驗是以1mm方格+5mm高之 Erichsen試驗。 試驗後以膠帶黏貼，並以百分比表示 漆膜的附著量，100%表示無剝離。
GF
GL EG (ZN) (ZF)
1
熱侵鍍鋅鋼板製品種類
a.GI、HDG
鍍鋅鋼板(Galvanized Iron sheet)，簡稱GI。而 Hot-dip galvanized steel sheet(簡稱HDG)，與 Hot-dip Zinc coated steel sheet之意義相同。 又稱Cold GI，為Cold rolled base GI之簡稱，以 冷軋鋼捲為底材（Base steel）施予鍍鋅之產品。 又稱Hot GI，為Hot rolled base GI之簡稱，以 熱軋鋼捲為底材鍍鋅者稱之。
AFP：耐指紋皮膜處理 GA：鋅鐵合金鍍鋅 Cr(薄)：薄鉻酸鹽處理GI：純鋅 Cr(中)：中鉻酸鹽處理
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熱侵鍍鋅產品特性
CG產品AFP耐溶劑性
酒精 侵泡60min 擦拭表面 色差 丁酮 二甲苯 去漬油
◎
<2.0
×
<2.0
◎
<2.0
◎
<2.0
輕微痕跡 輕微痕跡 輕微痕跡 無痕跡
GI AFP經過丁酮侵泡後，目視可見AFP皮膜變質 ，不利於耐蝕性，對於後續之上漆性也會有明顯之 影響，應該避免使用。 經過甲苯、酒精(乙醇)或去漬油侵泡不會產生目視 可見之變質，但是仍不宜過度擦拭，以避免影響 9 AFP的耐蝕性及上漆性。
之特點。但是其前處理不當 時，會影響其附著性，另外 前處理之烘乾溫度最好不要 超過150℃ 。 中鋼之鉻酸鹽皮膜處理時屬 於防蝕型之皮膜處理，其漆 膜附著性比較差，應該避免 用於上漆用途之產品。 GA+Cr的漆膜附著性優於 GI+Cr，主要是GA產品的表 面粗糙度遠高於GI。
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EG產品的特性－導電性
15
鍍鋅鋼片成形性綜合比較表
代號 鍍鋅鋼片 合金化熱侵鍍鋅 電鍍純鋅 粉化及剝離 易粉化 少量粉化 摩擦 係數 連續衝壓穩 定性
GA EG GI Zn-Ni
熱侵鍍純鋅
電鍍鋅鎳
少量粉化
幾乎無 粉化剝離
穩定 ≒CR >CR 易黏附模具 ≒CR 易黏附模具 穩定 ≒CR
Zn-Fe
DURAZ n-NI ZM
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鍍鋅產品之點銲性
• (2)鍍層對電極壽命的影
一般而言，銲接冷軋鋼片， 其電極壽命可高達萬點以上 ，而焊接鍍鋅鋼片，其壽命 則劇減為數千點。至於造成 電極壽命降低的原因，主要 有兩個，一為鍍層污染電極 ，其使性質裂化，另一則為 其焊接條件較嚴苛，加速電 極之軟化。
響
Nuget diameter (mm)
清 洗
退 火
熱侵 鍍鋅
調整 整平
鉻酸/磷酸 化成處理 或 特殊塗覆-(耐指紋)
塗 油
鋼捲 成品
4
電鍍鋅鋼片之生產製程
冷軋退火 鋼捲 入料解捲 銲 接 清 洗 酸 洗 電氣鍍鋅 (Zn,Zn-Ni) 化成 或 特殊塗覆
塗 油
鋼捲 成品
5
熱侵鍍鋅產品特性
CG產品的摩擦係數
不論是GA或GI產品，如要 進行淺衝以上之加工都必須 添加潤滑油，否則將會因為 流料困難產生成形破裂。 GI-AFP的摩擦係數約 0.15~0.20之間，而GI-Cr的 摩擦係數高達0.5，因此GI AFP的產品可以直接進行淺 衝加工，而GI Cr則必須添加 潤滑滑才能進行淺衝加工， 否則容易產生破裂。
途
× ×
◎ ◎
○ △~ ○ ○ ◎
烤漆用途之產品 一般防銹用途、貼皮鋼片 烤漆、無烤漆及部分烤漆用途產品。電 腦零組件、家電產品、辦公室家具。 衝加工用途產品，例：馬達外殼
×
○ ◎
×~
△ ◎ ○
×
× 無點銲用途產品、非烤漆用途產品及深
○：良 △：可
×：差
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熱侵鍍鋅產品之選用與訂購注意事項
鍍鋅鋼板之選用與訂購注意事項可參考用途下列項目決定： —鍍鋅層型態(含金化-GA或非合金化-GI) —鍍鋅量(耐蝕性考量) —鋅層表面精整(鋅花型態/調質軋延) —鍍層後表面處理(化成皮膜/特殊塗覆/塗油等) —底材(原板)材質(鋼種規格)-機性、成形加工考量 —產品尺寸規格及精度要求 ＊【JIS/JFS】-訂單厚度以底材為主 ＊【ASTM】 -訂單厚度包含鍍鋅層 —產品平坦度要求 —其他~特殊用途要求
××
○ ○
×
◎ △～ ○ △：可
×
◎：優
○：良
×：差
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EG產品特性及選用
表面 處理 種類 磷酸鹽皮膜處 理(P) 鉻酸鹽皮膜處 理(C) 耐指紋皮膜處 理(AFP) 自潤型皮膜處 理(L) ◎：優 潤 耐 耐 滑 指 蝕 性 紋 性 性
△
導 上 電 漆 性 性
○ ◎ ○ ◎
點 銲 性
○ ○ ○
用
圖14-(b)鍍層後處理對銲接條件之影響
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CG產品特性
鍍層 種類 耐 蝕 性 -Oil Cr AFP GA Oil Cr 一般 烤漆 上漆 性 ◎ ◎ △ ○ ◎ ○ ED 磷 酸 鹽 ◎ ◎ △ 附 著 性 ○ ○ △ ○ ◎ ○ 耐 蝕 性 ◎ ◎ ○ △ ◎ ○ 潤 滑 性 產品用途
GI
××
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
GA Cr+Oil GA Oil GI AFP GI Cr+Oil GI Cr+Oil
圖15.
CGC產品的摩擦係數
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熱侵鍍鋅產品特性
GI產品鍍層重量對耐蝕性的影響
鐵 腐 蝕 量 鋅 紅銹發生區
冷軋鋼片
腐
蝕
鍍鋅鋼片
白銹發生區 鍍鋅鋼片+鉻酸鹽處理
(或耐指紋處理) 量 鹽霧實驗時間 鹽水噴霧試驗根據JIS Z2371進行(5%NaCl，35℃ ） 無任何後處理的熱侵鍍鋅鋼片，鍍層厚度分別是Z12、Z18及Z22三種，經過 120小時鹽霧試驗後鋼片的外觀，由外觀可知經過120小時的鹽霧試驗後，鋼片 表面100％產生白銹，事實上，由圖知道無任何處理的鍍鋅鋼片在試驗一開始 就產生白銹，但是經過120小時後表面雖然都是白銹，即使是鍍鋅量比較少的 7 Z12表面也沒有紅銹產生，顯見鋅層已產生犧牲防蝕的作用。
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鍍鋅產品規格
熱侵鍍鋅產品規格簡介 ★ JIS規格
-JIS G3302熱侵鍍鋅鋼片及鋼捲
‧ AFP本身不導電，鋼材 所具有之導電性是由 於EG本身粗糙度未被 AFP完全遮蓋所致。由 於EG表面粗糙比GI 高，因此EG AFP導電 性優於GI AFP。(由上 多述，導電性愈好意 味著必須犧牲部分耐 蝕性質)。
層間阻抗Ωcm/Lam
8 7 6 5 4 3 2 1 0 EG AFP GI AFP
b.CBiblioteka BaiduI
c.HGI
2
熱侵鍍鋅產品之鍍層種類
純鋅（GI）--Galvanizing
合金化(GA)或鋅鐵合金(Zn-Fe) <Galvanneal>
55%鋁-鋅合金(GL)--Galvalume
5%鋁-鋅合金(GF)--Galfan
3
熱侵鍍鋅鋼片之生產製程
合金化 處理
冷軋鋼捲 入料解捲
銲 接
鍍鋅表面處理鋼板的種類
製造方法 產 品 型 態 代號 GI GA
熱侵鍍鋅鋼板-純鋅 鋅鐵合金化熱侵鍍鋅鋼板-[Zn-Fe]
熱侵 熱侵鋅鋁合金鍍面鋼板
熱侵鋁鋅合金鍍面鋼板 電鍍鋅鋼板-純鋅 電鍍 鋅-鎳合金化電鍍鋅鋼板 鋅-鎳合金化電鍍鋅鋼板
-[5%Al-Zn]
-[55%Al-Zn] -[Zn] -[Zn-Ni] -[Zn-Fe]
熱侵鍍鋅產品特性 CG產品後處理之耐蝕－鹽水噴霧試驗
24hr 48hrs 72hrs 120hr s s GI AFP GI Cr(薄) GI Cr(中) 0% 0% 0% 0% 0% <5% <5% <5% <5% <5% 0% <5%
GA Cr
>10 %
>50 %
--
--
耐指紋皮膜及鉻酸 鹽皮膜經鹼性脫脂或 溶劑清洗後會降低其 耐蝕性。 GA由於其粗糙度較 高，其Cr處理之耐蝕 性遠低於GI之耐蝕性， 一般僅作暫時性之防 蝕用途。
圖14-(a)鍍層重量對銲接條件之影響
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鍍鋅產品之點銲性
• (5)鍍層後處理種類對點銲條件的影響
鍍層後處理之後，鍍鋅鋼片之 點銲特性曲線往低電流方向移 動，其中以耐指紋皮膜之影響 最大，磷酸鹽次之，而鉻酸鹽 之影響則甚微。但是後處理皮 膜之電阻較高，電極經其污染 後，會影響電極與工件界面電 阻分佈之均勻性，其對點銲作 業性的影響包括：出現銲核表 面飛爆、產生畸形銲核、飛爆 提早產生及加速電極耗損。
14
鍍鋅產品之加工性
• 鍍鋅鋼片在衝壓工場最常發生之問題（續）
－3.摩擦阻抗改變(lmproper frictional resistance)： 鍍鋅鋼片在衝壓過程中，由於過量的摩擦會造 成破裂，或者因為摩擦阻抗變小，造成皺紋或 成品鬆跨(loose metal)。 －4.不穩定性(lnstability during successive stamping) 由於有部分鍍層脫落後會黏附在模具上，對後 續加工部份刮傷，或凹陷等表面缺陷，因此 脫落粉是否會黏附於模具上也是使用鍍鋅鋼片 者，應該特別注意。
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鍍鋅產品特性
鍍鋅鋼片必需滿足成形、焊接、塗裝等製程的要求， 在儘可能不改變原有配合冷軋鋼片的加工流程和 設備的條件下，使用鍍鋅鋼片。由於二者基本上 的差異，於使用時，有下列幾點需註意：
1.鍍鋅層的表面硬度及摩擦係數和冷軋鋼片不同， 在衝壓條件和潤滑油上需作調整。 2.鍍鋅層的熔點較低，在點銲作業時，容易沾黏在 電極銲頭上，使銲頭合金化而變脆。 3.鍍鋅層對塗裝前的磷酸皮膜處理，有不同於冷軋 鋼片的反應，故必須調整所使用的磷酸皮膜處理劑。
圖13.焊接電流之分流效應
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鍍鋅產品之點銲性
• (4)鍍層厚度對點銲條件的影響
由於鍍鋅鋼片用途的差異，其所需 之鋅層厚度亦有所不同，而鋅層厚 度的變化對點銲性亦有明顯的影響 ，鍍鋅鋼片之點銲特性曲線隨鋅層 厚度之增加而移向高電流區。此乃 因鋅層厚度增加，其銲件界面之接 觸電阻降低，因此需要更高的焊接 電流，才能產生足夠的銲接熱量。 此外，鋅層厚度不同，對銲核之成 長行為亦有所影響。
Number of continuous welding points
圖12.鍍層種類與焊接電極壽命之關係
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鍍鋅產品之點銲性
• (3)鍍層對點銲條件的影響
鋅的熔點只有420℃，遠低於鐵之 1534℃，因此銲接初期，工件界面 的鋅層將先熔融，且於電極壓力的 擠壓作用下，被移除至銲核外圍堆 積。由於鋅的電阻較低，會使一部 分的焊接電流經由堆積鋅層之路徑 傳導，而形成焊接電流之分流。分 流效應將使銲核內的焊接電流密度 將低，為補償分流效應造成之損失 ，故亦需提高焊接電流。
電鍍鋅鎳
電鍍鋅鎳+ 有機塗層 富鋅粉塗裝鋼板
幾乎無 粉化剝離 少量剝離
易剝離
≒CR
>CR
穩定
穩定
<CR 易黏附模具 16
鍍鋅產品之點銲性
•(1)鍍層對點銲性的影響
鍍鋅鋼板因鍍層的影響，使其點銲性明顯地異 於冷軋鋼板。鍍鋅鋼板的鍍層材質主要為純粹 或鋅合金，如鐵鋅、鎳鋅等，由於這些鍍層的 物理性質與鋼材不同，因此影響其點銲性。例 如電阻較低以致於電流通過時所產生的熱量較 少，以及熱傳導係數較高，以致於焊接時熱量 的流失較多。所以焊接鍍鋅鋼板需要較大的電 及較長的焊接時間。
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•鍍鋅鋼片表面皮膜損傷問題
作業性
皮膜損傷脫落所 造成模具污染 模具清潔 的頻繁化
脫落紛所造成的成形品上的 凹陷(pimple)的誘發 成形安定性損失
皮膜的滑動 皮膜的健全性 加工後的耐蝕性
對成形性的影響
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鍍鋅產品之加工性
• 鍍鋅鋼片在衝壓工場最常發生之問題
－1.粉化(Powdering)： 鍍鋅鋼片在衝壓過程中，鍍層會粉化並且脫落， 這種情形特別容易發生於深衝件的轉角處。 －2.剝離(Flaking)： 鍍鋅鋼片在衝壓過程中，因承受很高的模具壓力 （與模具接觸部分），造成鍍層整片剝落。例如 衝壓件通過壓條(bead)時，或發生 皺紋(wrinkling)最易發生鍍層剝離。
△ ○ ◎ △ △
××
○
用於後續需要圖裝之產品，目前僅用於 PPGI底材 可用於加工成形用途，但後續必須要有 塗裝處理 用於非塗裝用途之零組件，例如家電產 品之內部零件 可用於塗裝、非塗裝用途或部分塗裝之 用途，並可用於淺動用途 適合用於需要高度加工及塗裝用途之產 品，例如汽車板金及家電外板件 適合用於直接上漆用途之產品(不經脫脂 處理)