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    導向標識系統及其設計與工藝

    Date:2018/9/28 16:35:43

    標識系統的制作工藝雖然有著與其它銘牌工藝的共性,可以把制作其它銘牌的工藝方法移植到標識系統中加以運用,但標識系統也有它的特殊性,特別在表面處理和圖文制作方面更顯得突出。
    1、工藝流程與解析
    按一般的情況標識系統的制作過程大致如下:
    (詳見《中國標識》05年3期)

    作業準備:
    (1)效果圖
    效果圖是設計內容的一部分,它有著確定布局、奠定色彩、核對內容、調整結構的作用,可以在整個系統中反映出視覺的效果。同時,有了效果圖,還可以把圖中標識的內容加以細化,把相同色彩的文字與符號能合拼的合拼,能分拆的分拆,這有利于把制版的數量減到最少。

    效果圖是指導加工的依據,整個系統需要哪幾種規格的型材、每種型材尺寸和用量多少、組合關系如何等相關問題,基本都能反映清楚。同時,效果圖也是對現場核對、成品驗收的重要依據。效果圖上應標注出型材型號、規格、尺寸關系、圖文、色彩等相關內容,按比例繪制。它可采用電腦作出平面設計后通過噴墨打印制成。

    (2)材料準備
    有了效果圖的內容,就可確定所需型材的規格、品種、尺寸、數量,有利于做好制作前的準備工作。同時也該對所需的裝配附件、配件作好準備。
    (3)下料
    按圖紙的尺寸下料。鋁型材的下料與切割,有專用的設備和工具。下料時應注意裝配的關系,對有翻邊、折彎、疊合等要求的部位,應充分考慮到下料的余量。
    因標識系統制作過程的特殊性,現將工藝過程中的氧化處理、表面涂覆、圖文制作、組合安裝單獨列出。
    2、氧化處理
    作為標識使用的鋁型材,對其表面有兩方面的要求,一是要滿足戶外環境下的使用,要求它有較好的防護性能;二是標識在很多情況下需要與油漆配伍,以豐富標識的色彩起到裝飾與防護的作用。
    無論是直接使用或者是作為油漆的底層,標識的鋁型材都需要進行氧化處理。
    鋁型材的氧化處理可分為化學氧化和陽極氧化兩大類。
    (1)化學氧化
    化學氧化處理是鋁與處理液發生化學反應,在金屬表面生成不溶性的氧化膜的一種處理方法。化學氧化具有操作簡便,不用電能、成本低廉、處理時間短、生產效率高的特點,特別適用于幾何形狀復雜的型材,對深槽窄縫,只要處理液能到之處,都能得到氧化的膜層。
    化學氧化膜的膜層厚度一般在0.5~4μm,雖然它不及陽極氧化膜的厚度,表面的硬度也較低,但是化學氧化膜能導電,可適用于電泳涂裝,同時它的孔隙率大,更適于作為油漆的底層,提高與油漆的結合牢度。
    化學氧化處理的處理方法有多種,處理液的配方也較多,下面列示兩種典型的配方:
    配方一:(百分比)
    碳酸納 (Na2Cu3) 2~5
    鉻酸納 (Na2Cro4) 0.7~2.5
    時間 5~15min
    溫度 90~100℃
    封閉:水玻璃 1~2% 水溶液 15min/90℃

    配方二:(百分比)
    正磷酸 (H3po4)
    氟化納 (NaF)
    三氧化鉻 (Cro3)
    溫度
    時間
    封閉處理

    (2)陽極氧化
    以鋁制工件為陽極,以鉛或鋁作為陰極,通常采用硫酸法。陽極氧化膜的生成,是由兩種不同的化學反應同時進行的結果。一種是電化學反應,鋁與陽極析出的氧作用生成Al2o3;另一種是化學反應,即電解時對Al2o3不斷地溶解,只有當生成速度大于溶解速度時,氧化膜才能順利地增長并積累(生長)成一定的厚度。
    陽極氧化膜也可以用作涂漆的底層,但在絕大多數的情況下,是利用陽極氧化膜的防護性而使鋁材陽極氧化,封閉處理后而直接使用。
    關于陽極氧化的過程以及鋁材表面的裝飾性處理,參見第五章中的有關介紹。由于鋁型材的陽極氧化,多數是采用硫酸法單一的處理方法,現就鋁材在硫酸法陽極氧化過程常見的缺陷、產生的原因及其消除的方法列表于4:

    表4 硫酸陽極氧化常見缺陷、產生原因及消除方法
    缺陷現象 產生原因及消除方法
    零件局部灼傷 零件與陰極接觸發生短路;零件彼此之間接觸
    零件與夾具接觸處灼傷 夾具上的氧化膜沒有腐蝕掉;零件與夾具接觸不良
    白霜 溶液溫度過高,應降溫并加強攪拌;氧化時間過長;陽極電流密度高;裸鋁件與包鋁件同槽氧化
    氧化膜帶紅色斑點或有流痕 導電桿與夾具接觸不良;銅沉積在鋁表面上;通電后,不導電,或較長時間不導電,后又導電
    氧化膜有網狀或條狀花紋 化學除油后沒有出光;應加強陽極氧化前的清洗
    氧化膜無光澤 零件浸在陽極氧化槽中長時間不通電,陽極氧化過程中斷電又通電;硫酸濃度低
    氧化膜有黑斑點或黑條紋 溶液有懸浮雜質;零件上有油末除凈;溶液中鐵或銅雜質太多;封孔前沒有清洗干凈
    氧化膜局部表面腐蝕 氧化后沒有清洗干凈;焊縫處和深凹處的溶液沒有清洗干凈;封孔前氧化溶液沒有清洗干凈
    膜表面有白色痕跡 硫酸濃度過高,需要沖淡溶液,陽極電流密度太大
    膜層表面呈五彩薄膜 溫度太高;硫酸濃度太低;陽極電流密度太小
    氧化膜發脆或裂開 陽極電流密度太大;溫度太低
    氧化膜上有黑斑 溫度超過30℃ 
    3、表面涂覆
    在標識制作過程中,鋁型材在絕大多數的情況下需要作表面涂覆,其目的主要是造就標識的色彩,同時也提高了鋁材的防護性能。
    表面涂覆的方式很多,如油漆噴涂、粉末噴涂、電泳等,其中采用油漆噴涂是標識表面涂覆的主要方式。
    油漆噴涂的漆種很多,其性能與用途也各有特點,現將在標識產品上的常用漆種介紹如下:
    (1)醇酸漆
    醇酸漆是最早使用的合成樹脂漆,用途相當廣泛,又能制成清漆和各色磁漆,是一類用途廣泛的通用漆。它是一種以醇酸樹脂為主要成膜物質的涂料。在室溫下被空氣中的氧,氧化結膜而干燥,它的溶劑為苯類(甲苯、二甲苯、三甲苯)等,或松節油,或200號溶劑汽油。
    優點:漆膜柔韌,附著力強,耐磨;耐候性好,不易老化,光澤持久;抗礦物油與醇類溶劑性好;可與其他多種樹脂合用,從而改善其性能;使用原料簡單。
    缺點:干結成膜較快,但干透時間較長;耐水性低,不耐堿;防濕熱、防鹽霧、防霉菌性能差。
    (2)酚醛漆
    酚醛漆成本較低,且具有一定的特性,雖然為一類低級的涂料,但目前在使用中仍占一定的比例。酚醛漆是以酚醛樹脂或改性酚醛樹脂為主要樹脂的漆。在室溫下與氧發生氧化聚合成膜。溶劑為二甲苯、松節油或200號溶劑汽油。
    優點:硬度較高,光澤好,快干,耐水,耐酸堿,緣絕性好,成本低,與其他樹脂合用,可改善其他樹脂漆的硬度、耐磨性、耐潮性、抗蝕性及光澤。
    缺點:顏色較深,易泛黃。
    (3)硝基漆
    硝基漆又稱硝化纖維素漆,是一種揮發型涂料,由于漆中溶劑揮發而干燥成膜。常用溶劑為香蕉水(南方稱天那水),也有采用醋酸丁脂:乙醇:丁醇:甲苯=50:10:10:20的混合稀釋劑。
    優點:干燥快,光澤好,耐磨,可打磨整飾,可采用多種施工方法。
    缺點:固體組分少,溶劑含量高,需噴涂多次;溶劑消耗量大,且污染環境,有強烈的氣味,對人體有害;耐水性,耐久性、耐化學品性及耐溶劑性不高,價格略高。
    (4)氨基漆
    氨基漆是目前使用最廣泛的工業用漆,是熱固性的,所以又稱氨基烘漆。主要成膜物為氨基樹脂和醇酸樹脂。溶劑采用丁醇:二甲苯=1:4或1:3或3:7。
    優點:色淺、外觀豐滿,光澤高;漆膜堅韌,附著力強,耐候性好,抗粉化與龜裂;有一定的耐水、耐油與耐磨性。
    缺點:需烘烤,烘烤溫度需120℃,時間需1小時左右。
    在銘牌標識的實踐中,也常采用硝基與胺基相互調配的混合漆,以達到優缺點的互補。混合漆的配比為硝基噴漆與335胺基烘漆按3:1的比例調配,以醋酸丁脂為稀釋劑,噴后在70~80℃溫度下烘烤40~70分鐘。
    (5)丙烯酸漆
    丙烯酸漆是一種較新型的優良裝飾性漆,具有耐寒、耐候及在較高溫度下不泛黃等優點。它是由甲基丙烯酸酯與丙烯酸酯的共聚樹脂制成,是目前發展最為迅速的合成樹脂涂料之一。主要成膜物質為丙烯酸樹脂,還含少量的輔助成膜物質三聚氰胺甲醛樹脂和增韌劑(苯二甲酸二丁脂與磷酸三甲酚酯)。
    丙烯酸漆適于我國東南沿海及溫熱地區應用,是鋁材與鋁制零部件中應用最廣的一種涂料。溶劑一般采用脂、酮、苯類,或采用X-5稀釋劑。
    優點:色澤好,保色、保光、耐熱性好;耐化學性能高;“三防”性能優秀;長期貯存不變質。
    缺點:成本較高;易粉化,耐候性較差;熱塑性丙烯酸漆的耐溶劑性和耐汽油性低。
    (6)聚氨酯漆
    聚氨酯漆是聚氨基甲酸酯漆的簡稱,是以多異氰酸酯和多羥基化合物反應而制得的含有氨基甲酸酯鏈節的高分子化合物,也是一種新型的油漆。聚氨酯漆是多組分漆。為了改善流平性,可添加2~5%醋酸丁酸纖維素流平劑。配好的漆最好在4h內用完。稀釋劑和溶劑:無水二甲苯,醋酸丁酯混合液或加少量環己酮;二甲苯:醋酸丁酯=1:1,或二甲苯: 醋酸丁酯:環己酮=4:4:2。
    優點:漆膜堅硬,耐磨性特強,耐候性高;附著力強;耐化學腐蝕性強,耐酸,耐堿,耐鹽霧,耐水,耐溶劑,耐油等;耐熱性好,柔軟而富彈性,光亮豐滿,裝飾性好,適合在高溫、高濕條件下使用。
    缺點:施工時應加強通風,注意防護,價格稍貴。
    (7)環氧漆
    環氧漆是一種優良的防腐蝕涂料,最適用于高防護性能標識,作為面漆的底層。常用稀釋劑為二甲苯:正丁醇=7:3。
    優點:抗化學藥品和耐堿性優秀;附著力強;性能穩定,保色性較好;熱穩定性高;收縮性小。
    缺點:耐候性低,易粉化,失光,漆膜豐滿度不好;耐水性差;系雙組分漆,使用不便。
    以上為幾種適用于鋁型材表面常用的一些漆種。由于標識的應用面廣,有室內使用,也有戶外使用。特別是戶外使用的標識,我國幅域廣大,南北溫差、氣候環境差異較大,戶外標識的防護應作為標識表面涂覆的重要方面,認真對待。
    以上常用的漆種,各有各的特點,應根據標識的具體使用條件和特點加以選擇。
    無論是室內或戶外,標識漆面的底層都必需做氧化處理,這一點在“水牌”方面更應注意,因“水牌”的型材在鋁型材廠一般未做氧化處理。鑒別有無陽極氧化膜層的方法很簡便,可采用銳器試劃表面,經過陽極氧化的表面硬度高,劃傷時會發出輕脆的聲響,未經陽極氧化的表面輕輕一劃就有痕印。化學氧化的表面比較松軟,因它只作為油漆底層的防護,而且基本上是由用戶單位加工,不存在鑒別。
    來源:中國建筑標識網


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