Reka bentuk sistem cat anti-kakisan: sistem primer + cat pertengahan + cat atas dan perancangan ketebalan filem

Dalam projek anti-kakisan bagi struktur keluli, jentera kejuruteraan dan kemudahan industri, bergantung hanya pada satu lapisan cat sukar untuk mengimbangi tiga fungsi "lekatan, perisai, rintangan cuaca" secara serentak. Kesan anti-kakisan yang benar-benar boleh dipercayai datang daripada reka bentuk sistem cat anti-karat yang serasi yang tersusun secara sistematik—iaitu sistem salutan tiga lapisan yang bekerjasama antara primer, cat pertengahan dan cat atas. Artikel ini bermula daripada mekanisme kakisan, digabungkan dengan sistem gred kakisan ISO 12944, memberikan perancangan ketebalan filem dan logik padanan yang boleh dilaksanakan, semua nilai khusus dirujuk daripada arkib teknikal dan piawaian awam. Kexin Materials (kexinMaterials), dalam proses perkhidmatan jangka panjang untuk projek perlindungan industri, juga sentiasa menekankan konsep anti-kakisan "keutamaan sistem padanan berbanding pemilihan produk tunggal".

Satu, mengapa pencegahan karat tidak boleh bergantung hanya pada satu lapisan cat

Kakisan logam adalah proses elektrokimia: air, oksigen dan ion (seperti ion klorida) meresap melalui kecacatan atau liang filem cat, membentuk sel galvani pada permukaan logam, besi kehilangan elektron dan bertukar menjadi ion ferum serta larut. Salutan satu lapisan mempunyai tiga percanggahan intrinsik:

Pertama, percanggahan antara lekatan dan perisai. Primer perlu rapat dengan logam, memberikan lekatan baik dan terlibat dalam anti-kakisan (seperti perlindungan katodik primer zink kaya), tetapi rintangan cuacanya biasanya lemah, pendedahan langsung akan menyebabkan pengelupasan dan kegagalan. Cat atas mempunyai rintangan cuaca yang sangat baik tetapi sukar melekat terus pada logam licin.

Kedua, percanggahan antara ketebalan filem dan kadar kecacatan. Jika satu lapisan cat mencapai lebih 200µm, masa kering permukaan dan kering sepenuhnya akan memanjang dengan ketara, dan sangat mudah menghasilkan titisan dan liang jarum. Sapuan berbilang lapisan nipis dan berperingkat dapat mengawal kecacatan serta mengumpul jumlah ketebalan filem.

Ketiga, percanggahan antara kos dan jangka hayat. Dalam persekitaran anti-kakisan berat, jika cat alkyd biasa digunakan untuk menumpuk ketebalan secara paksa, ia tidak sebaik padanan saintifik "primer epoksi zink kaya + cat pertengahan epoksi oksida besi mikaceous + cat atas poliuretana", yang mana jangka hayatnya boleh ditingkatkan beberapa kali ganda pada ketebalan filem yang sama.

Oleh itu, teras reka bentuk cat anti-karat yang serasi adalah untuk memecahkan tiga fungsi "anti-kakisan, penebalan, rintangan cuaca" kepada tiga lapisan cat, masing-masing memainkan peranannya. Menurut prinsip padanan yang dirumuskan dalam bab "cat epoksi poliuretana atas" dalam arkib penyelidikan: primer (anti-kakisan/lekatan) + cat pertengahan (penebalan/perisai) + cat atas (rintangan cuaca/hiasan).

Dua, pecahan peranan sistem tiga lapisan

1. Primer: garis pertahanan pertama anti-kakisan

Primer rapat dengan substrat, memikul lekatan dan anti-kakisan awal. Mengikut mekanisme anti-kakisan boleh dibahagikan kepada tiga jenis:

• Jenis perlindungan katodik: diwakili oleh primer epoksi zink kaya, kandungan zink filem kering ≥80% (jisim), serbuk zink sebagai anod korban mengalami kakisan dahulu, melindungi substrat keluli. Menurut arkib penyelidikan, TEKNOZINC 3480 SE mempunyai kandungan zink filem kering ≥80%, mematuhi EN ISO 12944-5; Jotun Barrier 80 UHS serbuk zink mematuhi ASTM D520 Type II, dan memenuhi keperluan komposisi ISO 12944-5.
• Jenis perisai: diwakili oleh primer epoksi oksida besi merah, alkyd oksida besi merah, bergantung pada filem cat padat dan pigmen anti-kakisan untuk menghalang medium kakisan secara fizikal. Menurut bab "cat anti-karat alkyd" dalam arkib penyelidikan, ia adalah sistem resin alkyd satu komponen + pigmen anti-karat oksida besi merah/kelabu, tahan 3% NaCl air masin 24j tanpa retak atau melepuh.
• Jenis pasifif: mengandungi pigmen perencat seperti zink fosfat, menyebabkan permukaan logam terpasif dan membentuk filem pelindung.

2. Cat pertengahan: kuasa utama penebalan dan perisai

Cat pertengahan adalah teras "penebalan + perisai" dalam sistem padanan. Cat pertengahan epoksi oksida besi mikaceous menggunakan struktur kepingan hematit mikaceous (MIO), membentuk halangan bertindih seperti bumbung genting dalam filem cat. Menurut penjelasan mekanisme arkib penyelidikan: lapisan kepingan hematit mikaceous cat pertengahan epoksi memanjangkan laluan resapan medium kakisan, meningkatkan jangka hayat perisai dengan ketara. Cat pertengahan biasanya mempunyai bilangan sapuan paling banyak dan menyumbang ketebalan filem terbesar.

3. Cat atas: lapisan pelindung rintangan cuaca dan hiasan

Cat atas berdepan terus dengan sinar UV, hujan, atmosfera perindustrian. Cat atas poliuretana, cat atas akrilik mempunyai rintangan cuaca yang baik, memberikan kilau dan pengekalan warna. Perlu diberi perhatian khas, sesetengah sistem cat atas mengandungi pelarut kuat (seperti pelarut penyerta bagi pengeras dua komponen poliuretana), yang akan menyebabkan pengelupasan dan bengkak pada primer yang tidak serasi. Menurut bab "cat anti-karat alkyd" dalam arkib penyelidikan, dengan jelas menyatakan batasannya: tidak serasi dengan cat pelarut kuat dua komponen—iaitu menutup terus cat atas pelarut kuat dua komponen poliuretana/epoksi di atas primer alkyd mudah menyebabkan kerosakan larut antara lapisan.

Tiga, ketebalan filem padanan tipikal dan perancangan

Bab "cat epoksi poliuretana atas" dalam arkib penyelidikan memberikan satu set ketebalan filem padanan primer+pertengahan+atas tipikal industri, juga konfigurasi konservatif paling biasa digunakan dalam perlindungan industri:

Menurut data bab tersebut, keperluan pembinaan persekitaran untuk padanan ini adalah: suhu 5–35℃, kelembapan relatif ≤80%, suhu substrat melebihi takat embun sekurang-kurangnya 3℃; pembinaan diutamakan dengan semburan tanpa udara bertekanan tinggi atau semburan udara, berus dan penggulung hanya untuk tampalan kawasan kecil. Pembungkusan adalah bahan utama 20kg + pengeras 4kg, penyimpanan 5–35℃, jangka hayat 12 bulan.

Perlu diperhatikan, ketebalan filem primer zink kaya bukan semakin tebal semakin baik. Lapisan serbuk zink terlalu tebal (melebihi 150µm) sebaliknya mudah retak dan tanggal, serta membazir serbuk zink. DFT Jotun Barrier 80 UHS disyorkan dalam julat 60–150µm, arkib penyelidikan menyatakan ia mencapai ketahanan "sangat tinggi (VH)" dalam ujian ISO 12944-6 C5, boleh dijadikan rujukan had ketebalan filem primer anti-kakisan berat.

Empat, gred kakisan ISO 12944 dan peningkatan ketebalan filem

ISO 12944-2018 adalah asas antarabangsa untuk reka bentuk sistem anti-kakisan struktur keluli, ia membahagikan persekitaran kakisan kepada:

• C2 (rendah): kebanyakan atmosfera luar bandar, pencemaran rendah.
• C3 (sederhana): atmosfera bandar dan perindustrian am, atau pantai kemasinan rendah.
• C4 (tinggi): kawasan perindustrian tercemar tinggi, kawasan kabus garam pantai berhampiran.
• C5 (sangat tinggi): pantai kemasinan tinggi, kawasan perindustrian berat.
• CX (ekstrem): persekitaran ekstrem seperti platform luar pesisir.
• Im1–Im3: persekitaran tenggelam (tenggelam air tawar, tenggelam air laut, terkubur).

Semakin tinggi gred kakisan, semakin besar kadar kakisan per unit kawasan, jumlah ketebalan filem kering (DFT) padanan mesti meningkat. Ini kerana penembusan medium kakisan adalah isu kebarangkalian dan laluan: sistem filem cat lebih tebal dan lebih padat mengurangkan kebarangkalian penembusan.

Arkib penyelidikan dalam bahagian piawaian am menyatakan dengan jelas: sistem anti-kakisan struktur keluli berdasarkan ISO 12944-2018 (gred kakisan C2–CX, reka bentuk padanan), pengasaran semburan keluli karbon Sa 2½, primer bengkel, padanan primer+pertengahan+atas. Berikut adalah jadual cadangan perancangan ketebalan filem untuk gred kakisan berbeza:

Dapat dilihat dengan jelas: dari C2 ke C5, jumlah ketebalan filem meningkat dari kira-kira 120µm ke kira-kira 350µm, peningkatan hampir tiga kali ganda. Peningkatan ini bukan sekadar "sapu beberapa kali lagi", tetapi peningkatan sistem yang serentak menaikkan gred anti-kakisan primer, ketebalan perisai cat pertengahan dan bilangan lapisan rintangan cuaca cat atas.

Perlu ditekankan, peningkatan ketebalan filem mesti sepadan dengan gred rawatan permukaan. ISO 12944 mengesyorkan pengasaran semburan keluli karbon mencapai Sa 2½ (ISO 8501-1), dengan kekasaran sekitar 30–75µm (menurut keperluan rawatan permukaan bab cat anti-karat alkyd). Jika rawatan permukaan tidak mencapai standard, walau setebal mana pun filem cat akan rosak awal kerana kegagalan lekatan.

Lima, sempadan pemilihan bahan utama

1. Sempadan kesesuaian primer alkyd

Cat anti-karat alkyd berkos rendah, mesra pembinaan, tetapi arkib penyelidikan menyatakan dengan jelas batasannya: rintangan pelarut/asid alkali lemah, pengeringan perlahan, tidak serasi dengan cat pelarut kuat dua komponen. Oleh itu sistem alkyd sesuai untuk anti-kakisan ringan C2–C3, atau sebagai "primer pengangkutan" struktur keluli untuk perlindungan jangka pendek, tidak sesuai menutup terus cat atas pelarut kuat dua komponen. Jika perlu menaik taraf anti-kakisan berat di atas primer alkyd, perlu sahkan dahulu cat atas adalah sistem boleh dicat semula alkyd, atau buat lapisan penutup serasi antara lapisan.

2. Kedudukan primer alkyd jenis Würth Rust Stop

Menurut bab "Würth Rust Stop Primer" dalam arkib penyelidikan: primer ini berasaskan resin alkyd, warna merah perang, ketumpatan 1.28 g/cm³; kabus garam kira-kira 500h (DIN EN ISO 9227), memenuhi gred kakisan ISO 12944 C3 "tinggi"; pengeringan kira-kira 16j, liputan kira-kira 8 m²/tin (750ml), kuantiti pembinaan minimum 90 ml/m²; suhu pembinaan 15–25℃; boleh dicat semula dengan sistem cat atas biasa; digunakan sebagai primer pengangkutan struktur keluli. Ini menunjukkan primer alkyd tersebut sebagai primer pengangkutan dan perlindungan sementara di bawah C3 adalah pilihan ekonomi dan mematuhi piawaian.

3. Kedudukan anti-kakisan kuat primer zink kaya

Apabila persekitaran mencapai C4–C5, primer epoksi zink kaya mesti digunakan. Menurut arkib penyelidikan, Jotun Barrier 80 UHS mempunyai isi pepejal isipadu 85±2%, VOC hanya 134 g/L (GB 30981 / GB/T 34682), isi pepejal jisim 95±2%, ciri VOC rendahnya mempunyai kelebihan jelas dalam pematuhan mesra alam; TEKNOZINC 3480 SE kandungan zink filem kering ≥80%, boleh digunakan sebagai primer sistem poliuretana/epoksi, tanpa cat atas pun mempunyai sedikit rintangan cuaca. Dalam perundingan padanan kejuruteraan, biasanya mencadangkan persekitaran melebihi C4 menggunakan terus primer zink kaya sebagai asas, bukan menggunakan sistem alkyd untuk menumpuk ketebalan secara paksa.

Enam, perkara kawalan pembinaan dan ketebalan filem

Walau sebaik mana perancangan ketebalan filem, pembinaan tidak terkawal akan menyebabkan usaha sia-sia. Reka bentuk padanan mesti dilaksanakan kepada parameter pembinaan yang boleh dilaksanakan:

1. Tetingkap persekitaran: suhu 5–35℃, kelembapan relatif ≤80%, suhu substrat melebihi takat embun sekurang-kurangnya 3℃ (menurut bab cat atas epoksi poliuretana). Suhu rendah kelembapan tinggi menyebabkan pemutihan amina, pengerasan tidak baik; suhu tinggi memendekkan hayat guna.
2. Rawatan permukaan: pengasaran semburan keluli karbon Sa 2½, kekasaran 30–75µm; keluli tahan karat perlu digosok dengan bahan pengasar bukan logam untuk menghasilkan calar bagi memastikan lekatan.
3. Pengukuran ketebalan filem: selepas setiap lapisan binaan, kawal awal dengan kad filem basah, selepas kering sepenuhnya gunakan alat ukur ketebalan magnet mengikut ISO 19840 / GB/T 13452 untuk mengambil titik, pastikan DFT berada dalam julat perancangan.
4. Kawalan bilangan lapisan: cat pertengahan 100–150µm biasanya dibahagi 1–2 lapisan, cat atas 100–120µm dibahagi 2 lapisan, elak lapisan tunggal terlalu tebal titisan.
5. Keselamatan perlindungan: sistem cat atas mengandungi pengeras isocyanate, pekerja binaan perlu pengudaraan + topeng anti-gas + cermin mata pelindung + sarung tangan kimia (menurut bab keselamatan cat atas epoksi poliuretana).

Mengenai pertimbangan pemilihan sistem berasaskan air atau berasaskan pelarut, boleh rujuk lagi cara memilih cat berasaskan air dan cat berasaskan minyak serta panduan pemilihan cat industri berasaskan air, membuat penghakiman menyeluruh dari dimensi VOC, kebolehbinaan dan gred anti-kakisan.

Tujuh, salah faham biasa dalam reka bentuk padanan

• Salah faham satu: ketebalan filem semakin tebal semakin baik. Terlalu tebal menyebabkan retak tegasan dalaman, liang jarum, terutama primer zink kaya.
• Salah faham dua: cat pengeluar berbeza dicampur sesuka hati. Keserasian antara lapisan tidak disahkan mudah menyebabkan pengelupasan, pengelupasan, mesti buat ujian cat semula antara lapisan.
• Salah faham tiga: guna primer alkyd untuk anti-kakisan berat. Persekitaran melebihi C4 jangka hayat sistem alkyd tidak mencukupi, harus naik taraf padanan zink kaya.
• Salah faham empat: abaikan rawatan permukaan. Sa 2½ adalah prasyarat padanan berkesan, gred semburan tidak mencukupi sama dengan membazir cat.

Dalam perkhidmatan reka bentuk padanan, biasanya dahulu berdasarkan gred persekitaran ISO 12944 dan jangka hayat reka bentuk struktur untuk menyongsang ketebalan setiap lapisan, kemudian gabung keadaan binaan tapak untuk pilih produk khusus, elak kegagalan awal akibat "agak-agak ikut pengalaman".

Lapan, hubungan kuantitatif antara ekonomi ketebalan filem dan jangka hayat

Ramai jurutera prihatin: jika ketebalan filem berganda, adakah jangka hayat juga berganda? Jawapannya tidak, keduanya lebih menghampiri eksponen bukan hubungan linear, tetapi terdapat julat pengalaman boleh rujuk.

Asas kabus garam yang diberikan dalam bahagian piawaian am arkib penyelidikan adalah: biasanya 500h tidak melepuh, kakisan sebelah tunggal ≤1–2mm; anti-kakisan berat boleh mencapai 1000–3000h. Julat ini sendiri adalah hasil timbunan ketebalan filem dan gred padanan—padanan gred C3 (kira-kira 200µm) mencapai tahap 500h, padanan anti-kakisan berat C5 (kira-kira 270–350µm) mencapai tahap 1000–3000h. Dengan kata lain, jumlah DFT dari 200µm naik ke 350µm (kira-kira 1.75 kali), toleransi kabus garam dari 500h melompat ke 1000–3000h (2–6 kali), menunjukkan pulangan jangka hayat marginal gred padanan tinggi amat tinggi.

Sebabnya penembusan medium kakisan melalui filem cat adalah peristiwa kebarangkalian "tempat paling nipis tembus dahulu". Menambah ketebalan cat pertengahan (seperti dari 100µm ke 150µm) memanjangkan dengan ketara purata laluan medium ke substrat, dan kesan labirin kepingan hematit mikaceous menjadikan laluan bukan lurus, seterusnya mengurangkan kebarangkalian penembusan. Oleh itu, dalam persekitaran kakisan berat, membelanjakan wang untuk "menambah ketebalan cat pertengahan + naik taraf primer zink kaya" lebih berbaloi daripada menumpuk tebal secara membuta tuli di persekitaran ringan.

Tetapi mesti ada had: primer zink kaya melebihi kira-kira 150µm mudah retak (had DFT Jotun Barrier 80 UHS ialah 150µm); cat pertengahan satu lapisan melebihi 150µm mudah titisan, liang jarum. Jadi perancangan ketebalan filem adalah "kumulatif berlapis munasabah", bukan "tumpuk lapisan tunggal secara paksa".

Sembilan, kes tipikal dan mekanisme kegagalan padanan

Memahami kegagalan lebih penting daripada memahami kejayaan. Beberapa kegagalan berfrekuensi tinggi dalam reka bentuk padanan:

1. Pengelupasan antara lapisan (pengelupasan cat): paling biasa berlaku pada "primer alkyd + cat atas pelarut kuat dua komponen". Bab cat anti-karat alkyd arkib penyelidikan menyatakan dengan jelas "tidak serasi dengan cat pelarut kuat dua komponen". Pelarut kuat melarutkan lapisan alkyd yang belum kering sepenuhnya, menyebabkan kedut dan pengelupasan keseluruhan. Cara betul adalah guna sistem boleh dicat semula atau tambah lapisan penutup.
2. Retak lapisan zink: primer zink kaya disapu satu lapisan hingga lebih 200µm, tegasan dalaman tertumpu retak, lapisan serbuk zink terpisah dari substrat. Kawal satu lapisan 70–80µm, paling banyak tidak melebihi 150µm dapat elak.
3. Lekatan sifar (rawatan permukaan tidak mencukupi)

Kes-kes ini secara kolektif menunjukkan satu kesimpulan: reka bentuk sistem cat adalah sistem kejuruteraan, sebarang kelemahan dalam mana-mana bahagian akan diperbesarkan oleh kakisan.

Sepuluh、Pengukuran Ketebalan Filem di Tapak dan Persampelan Penerimaan

Perancangan ketebalan filem walau seberapa saintifik, pelaksanaannya bergantung pada pengukuran. Penerimaan DFT cat pelindung industri biasanya mengikut prinsip pengambilan titik ISO 19840 / GB/T 13452:

• Kawalan awal filem basah：Selepas setiap semburan, segera ukur dengan kad filem basah di kawasan yang belum kering permukaannya, tukar kepada filem kering (filem kering = filem basah × kandungan pepejal isipadu). Contohnya Barrier 80 UHS dengan kandungan pepejal isipadu 85%, filem basah 100µm sepadan dengan filem kering kira-kira 85µm.
• Ujian semula filem kering：Selepas kering sepenuhnya, alat ukur ketebalan magnetik mengambil bacaan pelbagai titik. Bahagian sukar (tepi, kimpalan, sudut dalam) ketebalan filemnya secara semula jadi lebih nipis, perlu pra-cat atau semburan tambahan.
• Ambang penentuan：Secara umum memerlukan "90% titik ukur ≥ ketebalan filem minimum yang ditetapkan, baki titik ukur ≥ 90% nilai yang ditetapkan", dan tidak dibenarkan kawasan titisan mengalir melebihi dua kali ketebalan.
• Rekod boleh dikesan：Taburan ketebalan filem setiap rentang/setiap bahagian hendaklah diarkibkan, sebagai asas penentuan tanggungjawab hayat.

Memasukkan pengukuran ke dalam proses kerja, bukan pemeriksaan selepas siap, adalah langkah kunci penutupan gelung reka bentuk sistem cat.

Sebelas、Pematuhan Mesra Alam dan Kawalan VOC

Dengan pelaksanaan GB 30981-2020 "Had Bahan Berbahaya dalam Cat Pelindung Industri", reka bentuk sistem cat tidak boleh hanya mengira akaun anti-kakisan, tetapi juga akaun mesra alam. Arkib kajian memberikan beberapa titik data perbandingan:

• Jotun Barrier 80 UHS: VOC 134 g/L (GB 30981 / GB/T 34682), kandungan pepejal berat 95±2%, tergolong dalam cat epoksi zink tinggi pepejal tinggi VOC sangat rendah.
• Jotun Jotacote Universal N10: VOC 239 g/L (GB 30981 / GB/T 23985).
• TEKNOZINC 3480 SE: VOC kira-kira 300 g/L, kandungan pepejal isipadu kira-kira 66%.

Dapat dilihat, walaupun sama-sama membuat cat dasar zink tinggi, VOC boleh diturunkan dari 300 g/L ke 134 g/L, bergantung pada kandungan pepejal dan formulasi pelarut. Kexin Materials (kexinMaterials) apabila mengesyorkan sistem cat untuk projek sensitif alam sekitar, akan mengutamakan produk pepejal tinggi VOC rendah, memenuhi gred anti-kakisan ISO 12944 sambil mengurangkan risiko pematuhan. Perlu diingatkan: VOC rendah tidak bermakna prestasi rendah, Barrier 80 UHS pada C5 masih mencapai ketahanan "sangat tinggi (VH)", menunjukkan anti-kakisan dan mesra alam boleh dicapai bersama.

Selain itu, sistem cat atas poliuretana dengan agen pengeras isosianat tergolong dalam faktor bahaya kesihatan pekerjaan, pembinaan mesti pengudaraan + topeng anti-racun + cermin mata pelindung + sarung tangan kimia, dan elakkan mengampelas filem cat yang belum keras (menurut bahagian keselamatan cat epoksi poliuretana).

Dua Belas、Perbezaan Sistem Cat untuk Substrat Berbeza

Reka bentuk sistem cat tidak boleh dipisahkan dari substrat. Keluli karbon, keluli tahan karat, keluli galvanis mempunyai ciri permukaan berbeza, strategi cat dasar berubah sewajarnya:

• Keluli karbon：Paling lazim, selepas sembur pasir Sa 2½ terus sapu cat dasar epoksi zink tinggi atau cat dasar epoksi oksida besi merah. Arkib kajian menjelaskan "keluli karbon sembur pasir Sa 2½, cat dasar bengkel, cat dasar+pertengahan+atas" sebagai laluan asas ISO 12944.
• Keluli tahan karat：Filem kromium oksida padat pada permukaan menyebabkan cat biasa sukar melekat. Arkib kajian dalam data Jotun Jotacote Universal N10 menyatakan, keluli tahan karat perlu digosok dengan bahan kakis bukan logam untuk menghasilkan calar bagi memastikan gigitan mekanikal, dan biasanya pilih cat dasar bukan sistem zink (cat dasar zink tinggi mempunyai makna perlindungan katodik terhad pada keluli tahan karat, sebaliknya mungkin menimbulkan masalah baru kerana perbezaan keupayaan).
• Keluli galvanis：Lapisan zink celup panas sendiri tahan kakisan, tetapi permukaannya licin dan mungkin ada garam zink. Arkib kajian menyebut Jotun Barrier 80 UHS sesuai untuk tampal "keluli galvanis haus", menunjukkan apabila lapisan zink rosak tempatan boleh gunakan cat epoksi zink tinggi untuk pengukuhan tempatan; sistem keseluruhan perlu buang garam zink dahulu, gosok ringan, kemudian sapu cat dasar serasi, elak terkelupas keseluruhan.
• Aloi aluminium：Logam ringan, perlu guna cat dasar bukan zink, bukan alkali kuat, beri perhatian pada padanan keupayaan dan lekatan.

Pengecaman substrat adalah langkah pertama reka bentuk sistem cat, melangkauinya dan terus menggunakan "cat dasar zink tinggi + cat pertengahan oksida besi awan + cat atas poliuretana" mungkin gagal pada substrat khas.

Tiga Belas、Penyambungan Sistem Cat Baik Pulih dan Pembaharuan

Selepas struktur beroperasi beberapa tahun, kakisan tempatan tidak dapat dielakkan. Prinsip reka bentuk sistem pembaharuan:

1. Nilai keadaan cat lama：Lekatan masih baik, hanya cat atas berhabuk, gosok kemudian terus cat semula cat atas; cat dasar telah gagal, perlu buang hingga Sa 2½ buat semula cat dasar+pertengahan+atas.
2. Keserasian antara lapisan：Sistem lama jika alkyd, cat semula cat atas dua komponen pelarut kuat akan menggigit dasar (arkib kajian alkyd tidak serasi cat dua komponen pelarut kuat). Patut guna cat atas boleh cat semula alkyd dahulu, atau kikis keseluruhan.
3. Tambal zink tempatan：Cat dasar zink tinggi rosak tempatan, guna Barrier 80 UHS jenis cat epoksi zink tinggi pepejal tinggi tampal titik, kemudian tambal cat pertengahan, cat atas, pulihkan kesinambungan perisai.
4. Penyelarasan ketebalan filem：Ketebalan filem kawasan baik pulih hendaklah sejajar dengan sistem asal, elak cecair bertakung di tangga mempercepat kakisan.
5. Rekod penutupan gelung：Setiap pembaharuan rekod lokasi, proses, ketebalan filem, bentuk arkib hayat.

Kexin Materials (kexinMaterials) dalam projek ubah suai lama, selalu buat diagnosis lekatan dan keserasian cat lama dahulu, kemudian tentukan "tambal tempatan" atau "buat semula keseluruhan", elak pembinaan buta membazir.

Empat Belas、Pantas Rujuk Standard Teknikal Utama dan Kaedah Pengesanan

Reka bentuk sistem cat tidak boleh dipisahkan dari rujukan standard dan pengesahan ujian. Bahagian standard umum arkib kajian merumuskan standard teras cat pelindung industri, dikelaskan mengikut fungsi di bawah untuk kemudahan rujukan kakitangan kejuruteraan:

Selain itu, standard gb utama bahan berbahaya mesra alam termasuk: GB 30981-2020 "Had Bahan Berbahaya dalam Cat Pelindung Industri", GB 24409-2020 "Had Bahan Berbahaya dalam Cat Kenderaan"; rujukan had logam berat plumbum ≤90 mg/kg, kadmium ≤75 mg/kg. EU rujuk 2004/42/EC dan CARB/SCAQMD Rule 1113.

Perlu ditekankan, nombor standard hendaklah ditulis nama penuh+nombor (seperti ISO 12944-2018, GB/T 1771-2007), tidak boleh disingkat, jika tidak dalam perjanjian teknikal dan laporan ujian mudah menimbulkan kekaburan. Di hujung dokumen reka bentuk sistem cat lampirkan "senarai rujukan standard",既是 jejak pematuhan, juga memudahkan pihak penerimaan menyemak.

Lima Belas、Contoh Pengiraan Ketebalan Filem dan Kadar Cat

Reka bentuk sistem cat selalu perlu tukar "kandungan pepejal isipadu" kepada "filem basah/filem kering" dan "kadar cat teori", di bawah演示 dengan data sebenar arkib kajian.

Contoh satu: Kawalan filem basah cat dasar zink tinggi. Jotun Barrier 80 UHS kandungan pepejal isipadu 85±2%. Jika reka bentuk memerlukan filem kering DFT 80µm, maka filem basah diperlukan WFT ≈ DFT ÷ kandungan pepejal isipadu = 80 ÷ 0.85 ≈ 94µm. Semburan sebenar hendaklah kawal bacaan kad filem basah pada kira-kira 94µm, selepas kering sepenuhnya ukur filem kering semak. Jika tersilap anggap filem basah sebagai filem kering sembur ke 80µm, filem kering tinggal kira-kira 68µm, di bawah had bawah reka bentuk, hayat anti-kakisan berkurang.

Contoh dua: Kadar cat teori. Kadar cat teori produk sama dilabel 14–5.6 m²/L (sepadan DFT 60–150µm). Boleh sahkan dengan formula: Kadar cat (m²/L) = kandungan pepejal isipadu × 1000 ÷ DFT(µm). Ambil kandungan pepejal isipadu 0.85, DFT 80µm, dapat 0.85×1000÷80 ≈ 10.6 m²/L, jatuh dalam selang label, menunjukkan data konsisten. Tapak juga perlu darab pekali kehilangan (struktur kompleks kegunaan 0.6–0.8), penggunaan sebenar lebih tinggi dari nilai teori.

Contoh tiga: akaun ekonomi cat pertengahan tebal. Cat pertengahan epoksi oksida besi awan kandungan pepejal isipadu kira-kira 80%, dari 100µm naik ke 150µm, setiap meter persegi lebih gunakan cat (150−100)×0.8÷1000 = 0.04 L, tetapi memanjangkan laluan media dengan ketara, ketahanan kabus garam dari gred 500h melompat ke atas gred 1000h. "Satu lapisan nipis" pelaburan marginal ini, adalah salah satu tindakan kos-efektif tertinggi dalam anti-kakisan berat.

Menguasai tiga set penukaran ini, reka bentuk sistem cat berubah dari "laporkan ketebalan mengikut perasaan" menjadi keputusan kejuruteraan "boleh dikira, boleh diakaun".

Enam Belas、Trend Penghijauan dan Pepejal Tinggi

Reka bentuk sistem cat sedang beralih dari "hanya anti-kakisan" ke arah kekangan berganda "anti-kakisan + mesra alam". Data perbandingan dalam arkib kajian telah menunjukkan trend: sama cat dasar zink tinggi, VOC boleh dari TEKNOZINC 3480 SE kira-kira 300 g/L, turun ke Jotun Barrier 80 UHS 134 g/L, bergantung pada menaikkan kandungan pepejal isipadu (85±2%) dan tukar pelarut kurang toksik. Dalam konteks pengetatan had GB 30981-2020, produk pepejal tinggi, VOC rendah akan jadi arus perdana.

Pada masa sama, cat industri berasaskan air dalam senario anti-kakisan ringan secara beransur menggantikan alkyd berasaskan pelarut, tetapi bidang anti-kakisan berat kerana cat epoksi/ poliuretana berasaskan air ketahanan kabus garam dan filem tebal masih dihadkan proses, dalam jangka pendek sistem cat berasaskan pelarut zink tinggi+oksida besi awan+poliuretana masih pilihan stabil C4–C5. Pereka sistem cat hendaklah ikuti standard dan iterasi produk, pilih terbaik di bawah prasyarat pematuhan, bukan kejar baru secara buta.

Tujuh Belas、Jadual Istilah Biasa Reka Bentuk Sistem Cat

Untuk memudahkan komunikasi merentas profesion, rumuskan istilah teras melibatkan artikel ini:

• DFT（Dry Film Thickness）：Ketebalan filem kering, ketebalan cat selepas pengerasan, unit µm, adalah penunjuk keras reka bentuk sistem cat.
• WFT（Wet Film Thickness）：Ketebalan filem basah, ketebalan serta-merta pembinaan, untuk undur ke filem kering.
• Kandungan pepejal isipadu（Volume Solids）：Nisbah isipadu bahan pembentuk filem dalam cat, menentukan penukaran filem basah ke filem kering.
• Sa 2½：Gred pembersihan sembur pasir ISO 8501-1 "hampir putih", titik permulaan disyorkan reka bentuk sistem cat.
• C2–CX：Gred kakisan atmosfera ISO 12944, dari rendah ke ekstrem.
• Im1–Im3：Gred kakisan rendam/tanam, masing-masing sepadan air tawar, air laut, tanah.
• Perlindungan katodik：Serbuk zink dalam cat dasar zink tinggi sebagai anod korban mengkorosi dahulu, melindungi keluli.
• Kesan perisai：Pigmen kepingan seperti oksida besi mika memanjangkan laluan resapan media.
• VOC：Sebatian organik meruap, dikekang had oleh GB 30981-2020 dll.
• Hayat boleh guna（Pot Life）：Tempoh cat dua komponen boleh digunakan selepas dicampur, melebihi masa buang.

Menguasai set istilah ini, perjanjian teknikal reka bentuk sistem cat barulah boleh dinyatakan tanpa kekaburan.

Soalan Lazim

Soalan: Mengapa cat anti-kakisan mesti bahagi tiga lapisan dasar, pertengahan, atas, tidak boleh hanya cat satu jenis?

Jawapan: Cat satu lapisan tidak boleh serentak mengimbangi tiga fungsi lekatan, perisai dan tahan cuaca. Cat dasar dekat logam bertanggungjawab lekatan dan perlindungan katodik, cat pertengahan menebalkan perisai, cat atas menentang UV dan penuaan atmosfera, tiga lapisan berbahagi baru boleh imbangi hayat dan kos.

Soalan: Cat dasar 70–80µm, cat pertengahan 100–150µm, cat atas 100–120µm ketebalan filem ini adalah standard wajib?

Jawapan: Ini bukan nilai gb wajib, tetapi "ketebalan filem sistem tipikal" dirumuskan dalam bahagian cat epoksi poliuretana arkib kajian, tergolong konfigurasi konservatif lazim industri. Ketebalan filem sebenar hendaklah laras mengikut gred kakisan ISO 12944 dan hayat reka bentuk struktur, C2 boleh lebih rendah, C5 ke atas perlu lebih tinggi.

Soalan: Bolehkah cat dasar epoksi zink tinggi dicat sangat tebal?

Jawapan: Tidak disyorkan. Lapisan serbuk zink melebihi kira-kira 150µm mudah retak terkelupas dan membazir zink. Had atas DFT disyorkan Jotun Barrier 80 UHS ialah 150µm, mencapai ketahanan "sangat tinggi" C5 sudah memadai, tidak perlu lebih tebal.

Soalan: Bolehkah cat dasar alkyd terus di atas cat cat atas poliuretana dua komponen?

Jawapan: Tidak boleh. Arkib kajian jelas nyatakan cat alkyd "tidak serasi cat dua komponen pelarut kuat", cat atas pelarut kuat akan larutkan lapisan alkyd menyebabkan gigit dasar, bengkak. Jika mahu naik taraf, perlu sahkan sistem boleh cat semula atau tambah lapisan penutup.

Soalan: Würth Rust Stop jenis cat dasar alkyd sesuai senario apa?

Jawapan: Menurut arkib kajian, kabus garamnya kira-kira 500h, memenuhi ISO 12944 C3, boleh jadi cat dasar pengangkutan keluli struktur atau asas anti-kakisan ringan bawah C3, dan boleh cat semula sistem cat atas lazim, kedudukan sebagai cat dasar anti-kakisan sementara/ringan ekonomi.

Soalan: Mengapa rawatan permukaan perlu sampai Sa 2½?

Jawapan: ISO 12944 syorkan keluli karbon sembur pasir Sa 2½ (ISO 8501-1) dan kawal kekasaran 30–75µm, untuk pastikan lekatan cat. Rawatan tidak capai standard, sistem cat se saintifik mana pun akan rosak awal kerana kegagalan lekatan.

Soalan: Kelembapan relatif melebihi 80% masih boleh bina?

Jawapan: Sistem epoksi poliuretana memerlukan kelembapan relatif ≤80% dan suhu substrat lebih 3℃ dari titik embun. Kelembapan tinggi menyebabkan pengerasan tidak baik, putih, lekatan turun, elak atau ambil langkah nyahlembap.

Soalan: Bagaimana ukur ketebalan filem di tapak?

Jawapan: Setiap lapisan guna kad filem basah kawal awal, selepas kering sepenuhnya guna alat ukur ketebalan magnet mengikut ISO 19840 / GB/T 13452 ambil bacaan pelbagai titik, sahkan DFT jatuh dalam selang perancangan.

Bacaan Lanjutan

• Cara pilih cat berasaskan air dan cat berasaskan minyak
• Panduan pemilihan cat industri berasaskan air
• Prinsip sains cat kayu berasaskan air