Cuộn PPGI: cách chọn đúng?

PPGI là gì và tại sao nó khác với sắt mạ kẽm thông thường?

Cuộn PPGI về cơ bản là thép được phủ kẽm với nhiều lớp phủ hữu cơ được áp dụng trong quá trình phủ cán liên tục. Sắt mạ kẽm truyền thống phụ thuộc hoàn toàn vào kẽm để chống gỉ, nhưng PPGI tiến thêm một bước bằng cách thêm sơn gốc polymer dày khoảng 20 đến 25 micron. Các lớp phủ này không chỉ làm cho vật liệu bền lâu hơn mà còn cho phép các nhà sản xuất tùy chỉnh màu sắc và bề mặt. Sự kết hợp giữa lớp bảo vệ bằng kẽm và lớp phủ polymer giúp PPGI có độ bền cao hơn khoảng ba đến năm lần so với thép mạ kẽm thông thường khi sử dụng trong điều kiện thời tiết bình thường. Điều này đã được xác nhận thông qua các thử nghiệm theo tiêu chuẩn EN 10169 1 dành cho kim loại đã sơn phủ trước.

Thành phần vật liệu và các lớp phủ của PPGI

Một mặt cắt ngang của PPGI cho thấy bốn lớp chức năng:

1. Kim loại cơ sở : Thép cán nguội (độ dày 0,3–1,2 mm)
2. Mạ Kẽm : Lớp mạ kẽm nhúng nóng (60–275 g/m²)
3. Xử lý tiền xử lý hóa chất : Lớp phủ chuyển đổi không chứa crom (1–3 μm)
4. Hệ Thống Sơn : Lớp sơn lót (5–8 μm) + lớp phủ bề mặt (15–20 μm)

Lớp sơn lót cải thiện độ bám dính, trong khi lớp sơn phủ—thường là polyester, PVDF hoặc SMP—quyết định khả năng chống tia cực tím và giữ màu sắc. Các nhà sản xuất áp dụng các lớp phủ này ở nhiệt độ kim loại đỉnh điểm 400–600°C để đảm bảo liên kết phân tử mạnh mẽ và hiệu suất lâu dài.

Cấu trúc lớp phủ (2/1 so với 2/2): Tác động đối với hiệu suất

Các cấu trúc lớp phủ có nhiều cấu hình khác nhau, trong đó cấu hình 2/1 có hai lớp ở mặt trước và chỉ một lớp ở mặt sau. Điều này giúp tiết kiệm chi phí vật liệu, thường cắt giảm somewhere giữa 12% và có thể lên tới 18% so với tùy chọn cân bằng 2/2. Tuy nhiên, nhược điểm là khả năng bảo vệ chống ăn mòn ở mặt sau không tốt lắm. Các bài kiểm tra phun muối theo tiêu chuẩn ASTM B117 cho thấy lớp phủ có số lớp bằng nhau ở cả hai mặt có thể chống chịu lâu hơn khoảng 40% trước khi xuất hiện dấu hiệu hư hại. Phần lớn mọi người thấy rằng cấu hình 2/1 hoạt động tốt trong các trường hợp như tường nội thất bên trong tòa nhà, nhưng đối với các khu vực ven biển hoặc bất kỳ mái nhà nào bị ướt từ cả hai phía, việc sử dụng lớp phủ đầy đủ 2/2 hiện nay gần như là bắt buộc.

PPGI và PPGL: Điểm khác biệt chính và thời điểm nên dùng loại nào

So sánh cuộn PPGI và PPGL: Khi nào nên chọn loại nào?

Vật liệu PPGI và PPGL mỗi loại đều có những ứng dụng phù hợp riêng trong các công trình xây dựng. Phiên bản PPGL được phủ một lớp đặc biệt chủ yếu gồm nhôm và kẽm (khoảng 55% nhôm, 43% kẽm cùng một ít silicon), nhờ đó mà khả năng chống chịu trong điều kiện khắc nghiệt như không khí mặn ở khu vực ven biển hoặc môi trường ô nhiễm nặng trong thành phố rất tốt. Vật liệu này cũng chịu được nhiệt độ cực cao, lên tới khoảng 315 độ Celsius mà không bị phân hủy. Ngược lại, PPGI sử dụng lớp phủ kẽm nguyên chất thay vì hỗn hợp kim loại như trên, vì vậy chi phí thấp hơn tổng thể - khoảng từ 3% đến 11% rẻ hơn - khiến nó phù hợp hơn cho các công trình trong nhà hoặc các kết cấu tạm thời, nơi mà ngân sách quan trọng hơn độ bền lâu dài. Tuy nhiên, khi xem xét hiệu suất thực tế theo thời gian, nhiều nhà thầu nhận thấy rằng PPGL có tuổi thọ dài gấp khoảng ba lần trong những môi trường khắc nghiệt dù giá thành ban đầu cao hơn. Điều này hoàn toàn hợp lý cho các công trình vĩnh cửu trên mái nhà tiếp xúc với thời tiết hoặc những nơi có nhiều ánh nắng mặt trời, nơi mà vật liệu dễ bị lão hóa nhanh hơn.

Sự khác biệt về thành phần hợp kim, độ bền và độ bền lâu

Điểm khác biệt chính nằm ở lớp nền:

• PPGI : Sử dụng thép mạ kẽm với lớp lớp phủ 100% kẽm , mang lại khả năng chống ăn mòn cơ bản với giá thành phải chăng.
• PPGL : Có lớp nền galvalume (hợp kim Al-Zn-Si), kết hợp khả năng bảo vệ hy sinh của kẽm với khả năng chống rào cản của nhôm.

Lợi ích trong thực tế khá rõ ràng khi xem xét cách những vật liệu này duy trì độ bền của chúng. Chẳng hạn, xét thử nghiệm phun muối. Theo tiêu chuẩn ASTM B117, lớp phủ PPGL có thể tồn tại hơn 1.500 giờ, trong khi PPGI thông thường chỉ duy trì được từ 600 đến 800 giờ trước khi bắt đầu xuất hiện dấu hiệu mài mòn. Điều thực sự làm nên sự khác biệt cho PPGL chính là lớp phủ nhôm đặc biệt giúp ngăn chặn sự ăn mòn lan rộng dọc theo các mép cạnh, nơi mà các vật liệu khác thường bị hỏng đầu tiên. Ngoài ra, vì PPGL nhẹ hơn nên mỗi tấn vật liệu có thể phủ được nhiều hơn khoảng 3%, điều này mang lại hiệu quả rõ rệt trong các dự án xây dựng lớn. Khi các kỹ sư cần thép có giới hạn chảy trên 275 MPa, họ thường chọn PPGL bởi vì vật liệu này tương thích rất tốt với các loại thép có độ bền cao. Các công ty xây dựng đã chuyển sang tùy chọn này trong nhiều năm qua do chi phí liên tục tăng trong toàn ngành.

Mức độ phủ kẽm và khả năng chống ăn mòn trong cuộn PPGI

Mức độ phủ kẽm (AZ20 đến AZ275): Phù hợp với nhu cầu ứng dụng

Lớp phủ kẽm PPGI dao động từ AZ20 (20 g/m²) đến AZ275 (275 g/m²), việc lựa chọn dựa trên mức độ tiếp xúc với môi trường và tuổi thọ yêu cầu. Dữ liệu ngành cho thấy:

Độ bền và khả năng chống ăn mòn của lớp phủ PPGI

Lớp kẽm hoạt động như một cực dương hi sinh, bảo vệ thép thông qua quá trình oxy hóa có kiểm soát. Lớp phủ PPGI AZ100 phủ polyester giữ được 90% độ bền cấu trúc sau 15 năm trong điều kiện khí hậu ôn hòa, dựa trên các thử nghiệm già hóa nhân tạo.

Khả năng chống ăn mòn ở khu vực ven biển so với môi trường công nghiệp

Ở khu vực ven biển, lớp mạ kẽm dày của AZ275 chống chịu được sự ăn mòn do sương muối nhưng đòi hỏi hệ thống sơn phủ chắc chắn. Trong môi trường công nghiệp, các loại sơn lót chống hóa chất quan trọng hơn độ dày lớp kẽm — AZ150 với lớp phủ PVDF có hiệu suất vượt trội hơn AZ275 trong môi trường axit (pH <4).

Mâu thuẫn trong ngành: Lớp kẽm dày hơn không phải lúc nào cũng có nghĩa là tuổi thọ lâu hơn

Dù có lượng kẽm nhiều hơn AZ60 đến 4,6 lần, AZ275 lại cho hiệu suất sử dụng thực tế trong 12 năm như nhau trong môi trường giàu lưu huỳnh. Các hạt ô nhiễm có thể xuyên qua lớp kẽm và tấn công trực tiếp vào vật liệu nền. Do đó, các kỹ sư ngày càng kết hợp mức kẽm trung bình (AZ90–AZ150) với lớp lót hợp kim nhôm-kẽm để đạt được khả năng bảo vệ tối ưu trong điều kiện khắc nghiệt.

Loại sơn, lựa chọn màu sắc và hiệu suất môi trường

Các loại sơn cho cuộn PPGI (polyester, SMP, HDP, PVDF): Phân tích vòng đời sản phẩm

Việc lựa chọn hệ thống sơn ảnh hưởng đến độ bền, vẻ ngoài và khả năng chống chịu tác động môi trường. Bốn loại chính - polyester, SMP (Silicone Modified Polyester), HDP (High Durability Polyester), và PVDF (Polyvinylidene Fluoride) - có sự khác biệt lớn về hiệu suất:

Polyester hoạt động đủ tốt ở những nơi có khí hậu ôn hòa, mặc dù bất kỳ ai đã từng lắp đặt nó gần khu vực ven biển đều biết rằng nó bắt đầu bị phân hủy khá nhanh khi tiếp xúc với ánh nắng mạnh hoặc không khí có muối. Polyester được cải tiến bằng silicone nâng cấp mọi thứ lên một bậc nhờ bổ sung các thành phần silicone đặc biệt giúp chống lại các tác nhân từ môi trường, đó là lý do tại sao chúng ta thấy loại vật liệu này xuất hiện phổ biến ở những khu vực có nhiều nắng. Đối với các nhà máy phải đối mặt với đủ loại hóa chất độc hại lơ lửng trong không khí, polyethylene mật độ cao nổi bật như một lựa chọn bền bỉ. Và sau đó là PVDF với nền tảng fluorocarbon tuyệt vời của nó, vẫn duy trì hoạt động bền vững ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt. Một số thử nghiệm cho thấy những vật liệu này có thể giữ được màu sắc tươi sáng nguyên vẹn trong nhiều thập kỷ dù phải chịu đựng ở sa mạc nơi nhiệt độ dao động dữ dội từ ngày sang đêm.

Các quy định môi trường ưu tiên lớp phủ có hàm lượng VOC thấp, thúc đẩy việc sử dụng SMP và PVDF. Tuy nhiên, polyester vẫn phổ biến cho các dự án nhạy cảm với ngân sách và có kỳ vọng tuổi thọ ngắn hơn. Khi lựa chọn PPGI, hãy ưu tiên hiệu suất lớp phủ phù hợp với điều kiện môi trường và kế hoạch bảo trì—chứ không chỉ dựa vào chi phí ban đầu.

Lựa chọn Cuộn PPGI Phù hợp: Ứng dụng, Chi phí và Các Yếu tố về Nhà cung cấp

Phù hợp thông số kỹ thuật PPGI với môi trường ứng dụng (trong nhà, ngoài trời, ven biển)

Khi lựa chọn vật liệu PPGI, các yếu tố môi trường đóng vai trò quan trọng trong quá trình ra quyết định. Đối với các khu vực ven biển nơi không khí mặn gây ảnh hưởng lớn, các chuyên gia thường chọn loại tấm thép phủ kẽm AZ150 kết hợp với lớp sơn PVDF để chống lại hiện tượng ăn mòn do sương muối theo tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM B117. Các môi trường công nghiệp lại đặt ra những thách thức hoàn toàn khác, vì vậy nhiều nhà sản xuất chọn loại cuộn thép AZ100 phủ lớp SMP, mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn trước các hóa chất thường gặp trong các nhà máy sản xuất. Trong các công trình xây dựng, nơi không tiếp xúc với điều kiện thời tiết khắc nghiệt bên ngoài, các cấp độ AZ40 đến AZ60 hoạt động hoàn toàn hiệu quả khi sử dụng cùng loại sơn polyester thông thường. Báo cáo Ngành mạ kẽm được công bố năm ngoái cũng xác nhận điều này, cho thấy các đặc tả kỹ thuật dành cho môi trường trong nhà này hoạt động tốt theo thời gian mà không gây lãng phí chi phí.

Chi phí vòng đời của PPGI so với lớp phủ truyền thống: Phân tích giá trị dài hạn

Mặc dù chi phí ban đầu của PPGI cao hơn 20–35% so với thép mạ kẽm thông thường, nhưng tuổi thọ 25–40 năm của nó trong điều kiện khí hậu ôn hòa (so với 10–15 năm của các lựa chọn không phủ lớp bảo vệ) dẫn đến chi phí sở hữu thấp hơn 15–30%, theo nghiên cứu ăn mòn năm 2024 của NACE International. Những lợi thế chính về chi phí bao gồm:

Cách chọn nhà cung cấp cuộn thép PPGI/PPGL đáng tin cậy: Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng

Nhà cung cấp uy tín nên cung cấp:

• Báo cáo độ dày lớp phủ được xác nhận bởi bên thứ ba (tối thiểu 20μm cho sử dụng ngoài trời)
• Chứng nhận xác nhận sự phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A653/A653M
• Bảo hành độ đồng nhất về màu sắc (±0,5 ΔE theo ASTM D2244)

Theo Khảo sát Chất lượng Thép 2024, các nhà cung cấp có chứng nhận ISO 9001 có ít hơn 83% khiếu nại liên quan đến khuyết tật lớp phủ so với các nhà cung cấp không có chứng nhận.

Chiến lược: Xác minh giấy chứng nhận kiểm tra từ nhà máy và báo cáo độ dày lớp phủ

Luôn xác minh bốn tài liệu quan trọng sau:

1. Giấy chứng nhận kiểm tra nhà máy (MTC) cho các đặc tính của vật liệu nền
2. Giấy chứng nhận trọng lượng lớp phủ (CWC) thể hiện phân bố kẽm
3. Báo cáo đủ điều kiện sơn (PQR) xác nhận khả năng chống tia UV
4. Báo cáo đồng nhất lô hàng (BCR) đảm bảo độ đồng màu

Việc xác minh bởi bên thứ ba thông qua các tổ chức như ASTM International giúp giảm 74% lỗi trong đặc tả, dựa trên nghiên cứu tuân thủ năm 2023 của họ.

Các câu hỏi thường gặp

PPGI được sử dụng để làm gì?

PPGI được sử dụng rộng rãi trong xây dựng để làm mái nhà, tường và mặt ngoài. Nó cũng phổ biến trong các thiết bị gia dụng và sản xuất ô tô nhờ độ bền và khả năng tùy chỉnh cao.

PPGI có thể sử dụng được bao lâu?

Tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc với môi trường và loại sơn phủ, PPGI có thể kéo dài từ 10 đến 40 năm.

Điều gì phân biệt PPGI và PPGL?

PPGI sử dụng lớp phủ kẽm, trong khi PPGL sử dụng lớp phủ galvalume (nhôm, kẽm và silicon), mang lại khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Yếu tố nào ảnh hưởng đến giá thành của PPGI?

Giá thành phụ thuộc vào loại lớp phủ, hàm lượng kẽm, hệ thống sơn và độ tin cậy của nhà cung cấp.

Các loại sơn phổ biến cho PPGI là gì?

Các loại sơn phổ biến cho PPGI bao gồm Polyester, SMP, HDP và PVDF, mỗi loại mang lại mức độ bền và khả năng chống tia UV khác nhau.