保宏科技工程有限公司 - 防火被覆、防火漆、石化工業防火被覆、熔射、風管防火披覆、Cable tray
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防火被覆通論
防火被覆
防火漆
石化工業防火泥、漆被覆
金屬熔射防銹
風管防火漆被覆
一.熔射(Thermal Spraying )是甚麼?
熔射(Thermal Spraying )一辭，根據「日本表面防鏽防蝕GUIDE」記載，由瑞士修普博士於1905年發明Thermal Spraying加工技術。熔射一辭為日文翻譯，根據加工方式命名。經過各方面專家學者潛心研究應用於各領域加工技術，開發出各種熔射設備及熔射材料，廣泛應用於航太科技、船舶防蝕、機械設備表面處理---etc。
因熔射應用範圍非常廣泛，僅就工程防蝕上做基本介紹。熔射由字面意義來看是將材料高溫熔融後，射向物體表面，如噴漆般形成防蝕保護膜。也有翻譯成噴焊。
◎依據材質分類：
1.基材：金屬、陶瓷、塑膠、紙張、混泥土---etc。
2.被覆材：金屬、陶瓷、塑膠、紙張、混泥土、或是不同材質混合材---etc。
◎依據熔射加工方式(加熱)分類：
1.電能加熱→將被覆材熔化後，以高壓空氣直接噴覆於基材表面，形成保護膜。
2.瓦斯加熱→將被覆材熔化後，以高壓空氣直接噴覆於基材表面，形成保護膜。
二.熔射施工方式及歸類：
◎依據JIS H8200大致歸類如下：
◎電能式：
◎瓦斯式：
1.電漿式
1.熔線式
2.電弧式
2.粉末式
3.線爆式
3.熔棒式
三.熔射防蝕之優點：
●可噴覆於任何材質的基材表面。
●被覆材料的選擇可多樣性。
●對加工防蝕構件尺寸無限制。
●適合於新製造構件，或是構件修補。
●施工機具小型化，可以到現場施工。
●施工溫度低，不會造成構件變形，或是使強度變低。
●構件熔設完成，後續保養費用低。
●可針對不同位置，做不同防蝕需求施作。
●表面處理以噴砂為主，不會如採用熱浸鍍鋅有氬脆化現象。
●以環保考量，無水處理公害。
肆.熔射皮膜之防蝕原理(以鋅鋁合金當被覆材，鋅85% / 鋁 15%)
鋅鋁合金熔射防蝕原理，乃利用
電氣(電位)防蝕法
，電器防蝕之原理，是利用
表面被覆材之電位
和
基材電位
不同，
改變
基材電位，脫離
腐蝕電位範圍
，在腐蝕環境下
保持防蝕電位
，防止腐蝕反應。在被覆材被消耗盡前，基材電位保持在防蝕電位範圍。
鋼材電氣防蝕中
防蝕電位 > -700mV
鋅之電位 -1200mV。 鋼材電位 -600mV(未被覆)
當鋼材表面被覆鋅時，基材鐵之電位改變為
約-770mV
。(當基材完成鋅、鋁鋅合金被覆，
基材電位
-770mV≧-700mV
，基材不會生銹腐蝕。)
海邊重防蝕採用鋅鋁合金之原因：
金屬鋅在
酸雨
及
鹽害
環境下，因酸、鹽成分會讓金屬，鋅產生活化現象，讓金屬鋅質量快速損失。為防止鋅活化現象，採用鋅鋁共耦合之結晶，使因環境無法改變因數，因酸及鹽化現象，所產生鋅金屬離子化現象，降到最低。若加上被覆材表面，施作中塗漆及耐候性耐酸及鹽害面漆，可以提高防蝕保護基期。
＊鋅鋁熔射被覆材料選擇
1.
鋅85% / 鋁15% 單一線材，比率固定。( 成本較高 )
2.
鋁成分純度99.7%線材( 正極 ) + 鋅成分純度99.9%以上線材 ( 負極 )，二種線材分別進料，以適當容積比(55%)，被覆基材上。
( 成本較低，但有可能比例發生問題，同時鋁熔點2600℃，鋅熔點較低，當溫度達到鋁熔點時，鋅因熔點較低，若溫度控制不好，會發生鋅氣化飛失，形成被覆皮膜為多鋁含鋅皮膜，非鋅鋁合金皮膜 )
伍.鋅鋁熔射、熱浸鍍鋅、塗料塗裝之比較：
陸.鋅鋁熔射腐蝕速率表：
註
1.本表係依據日本現在採用，其國內不同地區，腐蝕環境不同，熱浸鍍鋅最高腐蝕速率計算成。
2.經過噴灑鹽霧試驗，鋅鋁熔射為熱浸鍍鋅使用年限之4倍。
七.熔射基本施工過程：
噴砂清潔：
1.
噴砂表面處理須達SSPC-SP-10以上。
2.
表面粗度 25 ~ 70μm。
熔射噴塗：
1.
被覆材料鋅85%、鋁15%單一線材。
2.
被覆材料鋅線材成份99.9%純度以上。
被覆材料鋁線材成份99.7%純度以上。
3.
最小乾膜厚度，鋼構橋 80μm ~ 150μm。
封孔層噴塗：
1.環氧樹酯primer。
2.丁縮醛樹酯。
厚度：15μm ~ 25μm。
中塗漆噴塗：
環氧樹酯M.I.O中塗漆。
厚度：40μm ~ 60μm。
面漆噴塗：
聚氨基甲酸酯樹酯面漆。
厚度：60μm。
八.熔射噴塗作業檢驗依據規範：
1.
熔射層膜厚測試依據 ASTM E367，所規定之磁性膜厚計測試。
測試頻率:每50㎡熔射面積，取25測試點，每點測試5次，取平均值判定合格否。
2.熔射層附著強度依據 ASTM C633-79規定之測試方法，及測試 設備，判定合格否。
3.CNS規範
3.1膜厚試驗
CNS 1247
3.2密著性試驗
CNS 1247
3.3線材成份
ICP檢測
3.4附著量
CNS 1247
3.5機械試驗
CNS 2111
九.資料來源：台灣鍍鋅公司熱浸鍍鋅在台灣之耐用年限
台灣鍍鋅熱浸鍍鋅耐用年限計算法
熱浸鍍鋅厚度以75μm為基準，資料來源為台灣鍍鋅"鋼結構熱浸鍍鋅問答集"
耐用年限=（鋅附著量(μm/㎡) / 腐蝕速率(μm/㎡/year)）x(0.9 或0.5)
K = 0.9 or 0.5表示鋅質量耗損值為，90% or 50%。
十.施工、測試儀器、熔射設備示意圖：
熔射施工相片
膜厚測試儀一
膜厚測試儀二
▲火焰熔射系統
▲爆震熔射系統
▲電弧熔射
十一.橋樑及設備在高污染源區，防蝕工法探討：
工法：
●塗料塗裝。
●熱浸鍍鋅。
●鋅鋁熔射。
採用何種工法須考慮事項：
●工作性( 廠內、工程現場 )，防蝕工程完成後，工程再加工性。
●防蝕基材尺寸穩定度。
●加工基材尺寸最大限制，形狀要求。
●預算。
●防蝕有效時間。
●保養維修費用。
三種工法優缺點比較：
塗裝工法：
1.表面加工快、無場地限制、加工基材無形狀尺寸限制。
2.初期預算低，維修保養費用高。
3.有效防蝕期限短3~7年。
熱浸鍍鋅：
1表面加工慢、需場內加工、加工設備有最大尺寸及形狀限制。
2.初期預算中等，維護及保養費用低。
3.有效防蝕期限20~30年。
鋅鋁熔射：
1.表面加工快、無場地限制、加工基材無形狀尺寸限制。
2.初期預算高等，維護及保養費用低，幾乎無。
3.有效防蝕期限30~50年。
環境汙染：
1.塗裝工法及鋅鋁熔射工法，需作噴砂除鏽作業。噴砂所產生污染問題。
2.熱浸鍍鋅不需噴砂作業，但會有廢水污染問題。
十二.塗裝工法、熱浸鍍鋅、鋅鋁熔射各時間成本比較：
備註：
1.費用隨石油及金屬價格而定。
2.年限隨污染源及加工法變動。
3.一般保證意義為約幾年保養一次。
十三.塗料塗裝、熱浸鍍鋅、鋅鋁熔射特性之比較：
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