ورق‌هاي رنگي
معمولاً ورق‌های رنگي به ورق‌هايي گفته مي‌شود که روي ورق فولادي پس از آماده‌سازی (Pretreatment)بصورت اتوماتيک و پيوسته چند لايه رنگ مايع پاشيده مي‌شود.
فولاد اندودکاري رنگي آماده‌سازي شده ارزش افزوده بالايي دارد که بهترين خواص لايه‌اي و اندودکاري ارگانيک را داشته و علاوه بر اين زيبايي ظاهري زياد، دوام بالا و مقاومت خوبي در مقابل فرسايش به آن مي‌دهد.
اصول اندودکاري کلاف
اندودکاري کلاف با اندودکاری کلاف‌هاي آلومينيوم و فولادها، مرحله‌اي براي توليد محصولات آلومينيومي يا فولادي نيمه نهايي صنعتي براي مصرف در نماي بيروني ساختمان، ماشين رختشويي و ديگر لوازمات يا کالاهاي خانگي است. اندودکاری يا پوشش‌دهي در برابر خوردگي يا فرسايش ايجاد مقاومت کرده، رنگ و بافت مقاوم سطحي به ورق مي‌دهد. پس از آنکه تسمه فلزي اندودکاري شد، پانل‌ها برش داده، شکل‌دهي شده و اندازه مي‌شود که پس از آن مرحله بسيار پيچيده‌اي مانند فرايند کشش عميق و کلاف‌دهي آغاز مي‌شود.
پوشش‌دهي سطحي بايد بتواند در مقابل آسيب‌هاي مکانيکي، گرمايي، شيميايي و رطوبت مقاومت باشد. بدليل اينکه يک ساختمان بايد در مقابل آثار مخرب باد، باران و نورخورشيد مقاوم بوده و در بخش لوازم خانگي سطح آن در معرض انواع استفاده‌های غلط در طول مصرف آن قرار مي‌گيرد، پس علاوه بر موارد فوق کلاف‌های اندودکاری شده کاربردهاي متفاوت و چندگانه‌اي دارند.
براي هر ماده و در هر مرحله‌ای از مراحل مختلف توليد يک دانش فني شناخته شده‌ای وجود دارد که نمايانگر دانش کنوني در مورد مواد مختلف و فرايند آن است.
رنگ
سال‌هاست که صنعت ساختماني و توليدکنندگان لوازم خانگي، روند خودروسازان يعني کاربرد رنگ‌هاي متاليک را دنبال مي‌کنند. با توجه به اينکه از نظر تاريخي اين رنگ‌ها فقط در اندودکاري لايه بيروني (topcoats)پلي‌استر، پلي اروتان يا پلي ويني ليدين فلورايد (PVDF) استفاده مي‌شوند، يک فرايند با فرمول خاص رنگ‌های متاليک درخشاني را ايجاد مي‌کند، علاوه بر اين براي پلاستيسول PVC کاربرد دارد.
لايه‌هاي زيرين
اندودکاري رنگي روي لايه‌های متعددي انجام مي‌شود که محصولات اقتصادي و کيفي توليد شود تا لايه بيروني با شرايط محيطي تناسب داشته يا مقاومت باشد. لايه‌هايي که معمولا در روش اندودکاري استفاده شده، به شرح زير هستند:
●فولاد گالوانيزه گرم غوطه‌ور
● فولاد الکترو گالوانيزه
● گالواليوم
● ورق‌های گالبو
● آلومينيوم
براي انتخاب نوع درست اندودکاري لايه بايد هر ماده‌اي که مصرف و در هر مرحله اتخاذ شده را در مراحل مختلف توليد بشناسيم. توليدکننده بايد دانش و آگاهي کافي در مورد ماده و فرايند آن داشته باشد.
آماده‌سازي
آماده‌سازي لايه مهم‌ترين عمليات لازم براي چسبندگي و قابليت شکل‌پذيري ورق‌هاي فولادي قبل از مرحله پوشش‌دهي با رنگ است. مهم‌ترين توليدکنندگان ورق‌هاي رنگي در هند به جاي اندودکاري با فسفات روي ورق گالوانيزه از تکنولوژي No-Rinse (بدون شست‌وشو) استفاده مي‌کنند، (چون براي نگهداري يا شست‌وشو و ساختار کاملا يکپارچه اندودکاري آن بهتر است و همچنين مي‌تواند به تقاضاي مصرف‌کنندگان نهايي براي قابليت انعطاف‌پذيري بيشتر ورق اندودکاري شده پاسخ دهد.
آماده‌سازي اندودکاري No-Rinse يک لايه بسيار نازک از عمليات شيميايي است که سطح اندودکاري فولاد را به لايه رنگ بعدي مي‌چسباند تا چسبندگي مطلوب، ضدفرسايش و مقاومت يا دوام لايه فولاد افزايش پيدا کند.
زيرچسب‌ها (Primer)
پس از آماده‌سازي زيرچسب يکنواختي روي سطح آماده شده به‌کار مي‌رود. زيرچسب انعطاف‌پذيري سيستم رنگ را بالا برده و موجب افزايش زياد مقاومت در برابر فرسايش مي‌شود، چون عوامل ضدفرسايشي دارد. زيرچسب در کوره‌اي که درجه حرارت آن دقيقا قابل کنترل است، پخته مي‌شود.
با توجه به رزين‌هاي مختلف مانند اپوکسي، پلي‌استر، پلي اورتان و PVC زيرچسب‌هاي گوناگوني وجود دارد. زيرچسب اپوکسي برای پوشش سقف‌ها مناسب است، چون رنگدانه کرومات دارد.
اندودکاري کرومات و اندودکاري کلاف بدون کرومات
از نظر تاريخي ترکيبات کروميوم مهم‌ترين عوامل ضدخوردگي در رنگ‌هاي اندودکاري کلاف و آماده‌سازي است. معمولا در يک سيستم دو لايه اندودکاري شامل يک لايه يا پوشش بيروني و يک زيرچسب روي سطح فلز آماده شده، به‌کار گرفته مي‌شود.
در گذشته اکثرا زيرچسب‌هاي اندودکاري کلاف ترکيبات کروميوم مانند استرونيتوم و کرومات روي دارند تا مقاومت ضدخوردگي لازم محصول نهايي بدست ايد. ترکيبات کروميوم هگزاولنت (کروميوم 6) بعنوان يک اتصال‌دهنده شيميايي ـ الکترونيکي عمل مي‌کند که مي‌تواند مانع واکنش‌هايي روي بيشتر سطوح شود، اما ترکيبات کروميوم هگزاولنت در اندودکاري صنعتي فلزات کاربرد وسيعي دارد که بعنوان سرطان‌زا (طبقه‌بندي يک و 2) و نيز بعنوان ماده سمي و خطرناک براي محيط‌زيست (براساس اصلاحيه نهم، بيست و هشتمين انطباقيه پيشرفت فني دستورالعمل مواد خطرناک EEC) طبقه‌بندي شده است. در حقيقت زماني‌که رنگدانه‌ها در غشاء نازک رنگ رسوب مي‌کنند، خطراتي سلامتي انسان را به‌طور جدي تهديد نمي‌کند، اما بايد خطرات مربوط به توليد اين مواد در هر مرحله از عمر آن و هر فرايند مورد توجه قرار گيرد.
جايگزين‌ها
در چارچوب برنامه توسعه پايدار و مراقبت مسئولانه، در اوايل دهه 1980 اندودکاری BASF شروع به کشف گزينه‌هايي به جاي رنگدانه‌هاي کرومات سمي کرد. از ابتدا مشخص بود که يک جايگزين براي زيرچسب‌هاي محتوي کرومات نه تنها بدون کرومات بود بلکه بايد خود را با عملکرد رقباي حامل کرومات خود منطبق کرده يا از آن پيشي بگيرد. تا دهه 1980 اين شرايط براي لوازم خانگي برقرار نبود، چون شرايط آب و هوايي متفاوت بوده و نياز به شرايط ضدزنگ‌زدگي در داخل خانه نسبت به پانل‌هايي که خارج از فضاهاي سرپوشيده استفاده مي‌شوند کمتر است.
تا سال 1992، اولين نسل آسترها يا زيرچسب‌هاي بدون کرومات معمولي براي کاربردهاي خارجي در سال 1995 به‌کار گرفته شد که يک دستاورد مهم ديگر محسوب مي‌شود.
زيرچسب معمولي بدون کرومات BASF روي سطوح فولادي گالوانيزه نتايج بسيار بهتري را نسبت به اندودکاري آماده شده بدون کرومات و با کرومات نشان داد. تطابق پيوسته و بهينه‌سازي در سال‌هاي بعدي منتج به بهبود بيشتر شد.
سيستم رزين اصلي زيرچسب‌هاي بدون کرومات شامل ترکيبي از پلي‌استر با وزن مولکولي بالا و رزين‌هاي اپوکسي هستند که در يک سيستم براساس آمينورزين‌ها دارايی اتصال متقاطعي هستند. علاوه بر اين، رنگدانه نه تنها بدون کرومات بوده بلکه همچنين عاري از هر فلز سنگين ديگري يا مواد سرطان‌زا است.
براساس نظريات کارشناسان، صنعت ساختماني تا حدي محافظه‌کار است و بايد از مزيت‌ها و مزاياي عملکرد بلندمدت استفاده از اندودکاري بدون کرومات مطمئن شود. اين به نفع اندودکاران کلاف خواهد بود که به سمت استفاده از اندودکاري کلاف بدون کرومات حرکت کرده و نتايج کار را پيگيري کنند.
پوشش بيروني
پس از آماده‌سازي سطح آستر يا زيرچسب بصورت يکنواختي لايه ضخيمي را پوشش داده و سپس در کوره پخته مي‌شود. لايه رويي شامل ترکيبي از رنگدانه‌هاي متفاوت و افزودني‌ها است که رنگ لازم ورق‌هاي رنگ‌اندود را مشخص مي‌کند و ديگر خواص مانند مقاومت ماوراء بنفش را بوجود مي‌آورد. محصولات اندودکاري شده پس از اين مرحله قبل از روشن شدن کاربردهاي بيشتر دقيقا تست مي‌شوند.
عمدتا بازارهاي پوشش سقف‌ها و ساختماني براي ورق‌هاي اندودکاري رنگي از پوشش‌هاي بيروني استفاده مي‌کنند که روي پلي‌استر، پلي وينيلندن فلورايد (PVDF)، پلي‌استر سيليکون اصلاح شده (SMP) و پلاستيسول براي اقتصادي بودن و دوام پوشش داده مي‌شود.
مزيت‌هاي پوشش رنگ روي فولاد گالوانيزه
زماني‌که رنگ و فولاد گالوانيزه با يکديگر استفاده مي‌شوند، سيستم کنترل ضدزنگ به‌کار گرفته شده به تنهايي به هر کدام از سيستم‌هاي به‌کار رفته برتري دارد. اندودکاري گالوانيزه از فولاد زيرين يا پايه حفاظت مي‌کند، حفاظت از کاتد يک و ماده حايل را برقرار کرده و از ميزان رنگ به حدي کم مي‌شود که به مصرف روي اضافه شده و به عمر فولاد گالوانيزه نيز مي‌افزايد.
زماني‌که رنگ تحت تاثير شرايط آب و هوايي قرار گرفته و آسيب مي‌بيند، روي موجود يک حفاظت کاتدي و ماده حايل را ايجاد مي‌کند و پس از رفتن پوسته رنگ مانع زنگ‌زدگي فولاد مي‌شود. بدليل اين اثر مکمل براي اندودکاري دوبلکس، از نظر کمي خاصيت ضدزنگ توليد شده 1.5 تا 2.5 برابر طولاني‌تر از طول عمر روي و رنگي است که مجزا استفاده مي‌شود، بعنوان مثال اگر عمر اندودکاري گالوانيزه روي فولاد به حدود 15 سال برسد و طول عمر اندودکاري رنگ روي فولاد تقريبا 5 سال باشد، اگر اندودکاري گالوانيزه و رنگ هر دو همزمان استفاده شوند، عمر آن به 35 سال خواهد رسيد که 1.7 برابر جمع هر سيستمي است که به تنهايي استفاده مي‌شود.
انسجام سطحي
توپوگرافي اندودکاري سطحي يک عنصر طراحي بسيار مهمي است، کاربرد کلاف (Roll) اندودکاري در واقع منتج به يک سطح صافي در فرايند اندودکاري مي‌شود، بنابراين در دهه 1980 زماني که توليدکنندگان لوازم خانگي به استفاده از پانل‌هاي پيش‌اندودکاري شده با ترکيبي از قطعات اسپري شده روي آوردند، يک عدم تطابق در ظواهر سطحي وجود داشت. فرايند اندودکاري ضرورت داشت که نشان دهد فرايند رنگ‌کاري با استفاده از اسپري از جمله اثر پوست تمساحي يا پرتقالي انجام شده بود بنابراين با بکارگيري آستر يا زيرچسب بافت مخصوص مقابله که با يک پوشش بيروني مطابق با زيرچسب بود از روي آن مجددا اندودکاري شد. به هرحال در ابتدا به کوشش‌هاي زيادي نياز بود تا بتوان به بافتي با قابليت توليد مجدد دست يافت، اما در اواسط دهه 1990 پس از تلاش‌هاي لازم ابداعات و فناوري‌هاي جديدي به‌کار گرفته شد که در حال حاضر بصورت استاندارد براي اندودکاري کلاف در اروپا و کشورهاي صنعتي جهان از آن استفاده مي‌شود.
علاوه بر جنبه‌هاي طراحي آن، بافت سطح کلاف نيز در فرايند مزيت‌هايي را ارايه مي‌دهد. خواص اصطکاک در قالب‌ها کمتر از اندودکاري صاف سنتي است، علاوه بر اين سطح قوي‌تر است و به آساني در فرايند مونتاژ صدمه نمي‌بيند.
نتيجه‌گيري
ورق‌هاي رنگي بسيار پرارزش بوده و بهترين خواص اندودکاري لايه‌اي را داشته و ظاهري زيبا و پردوام دارد که در مقابل زنگ‌زدگي مقاوم است. توليدکنندگان هندی ورق رنگي از پيشرفته‌ترين فناوري‌ها استفاده مي‌کنند.
اين فناوري استفاده از فرايندهاي بدون کرومات در آماده‌سازي و رنگ‌هاي اندودکاري کلاف است. اين ورق‌ها بيشتر در صنايع ساختماني و لوازم خانگي کاربرد پيدا مي‌کند چون اقتصادی بوده و با محيط‌زيست سازگارتر است.