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電泳涂裝
閱讀�9047時間�2011-05-29 09:39:14

電泳涂裝,是將被涂物浸漬在水溶性涂料中作為陽極(陽極電泳),另�(shè)一與其相對 �(yīng)的陰�,在兩極間通直流電,靠電流所�(chǎn)生的物理化學(xué)作用,使涂料均勻涂在被涂物上的一種涂裝技�(shù)。具有水溶�、無�、易于自動化控制等特�(diǎn),迅速在汽車、建�、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)��

過程

  電泳涂裝必須使用電泳�,電泳漆通常又稱水溶性涂�,電泳漆與蒸餾水必須按一定比 例�(jìn)行稀�,才能使�� 電泳涂裝一般包括四個同時�(jìn)行的過程�

  1、電泳:在直流電場的作用�,正,負(fù)帶電膠體粒子向負(fù),正方向�(yùn)動,也稱泳動�

  2、電解:電極上分別�(jìn)行著氧化還原反應(yīng),反而在電極上形成氧化與還原�(xiàn)象�

  3、電沉積:由于電泳作�,移至陽極附近的帶電膠體粒子在模板表體放出電子,而呈 不溶狀�(tài)沉積,析出的�(xiàn)象,此時漆膜形成�

  4、電滲:在電場作用下,固相不�,而液相移動的�(xiàn)�。電滲作用使漆膜�(nèi)所含水� 逐漸被排到涂膜外� 形成幾乎連電流也通不過去� 含水率極�� 電阻相當(dāng)高的致密漆膜�

  5、鐵紅環(huán)氧電泳漆為例:該電泳漆系改性環(huán)氧樹�,丁�,乙醇胺,滑石粉,鐵紅的 物質(zhì)組成,電泳漆與蒸餾水混合�,在直流電場的作用下,即分離成帶正電荷的陽離子和� �(fù)電荷的陰離子,并�(jìn)行一系列�(fù)雜的物理化學(xué)膠體化學(xué),電化學(xué)變化過程�

�(yōu)�(diǎn)

  1、高�

  從漆前處理到電泳底漆烘干可實�(xiàn)生產(chǎn)線化,可適用于大流水線生�(chǎn)

  2、優(yōu)�(zhì)

  其泳透力�,提高了工件�(nèi)的防腐性,(其對工件內(nèi)�、焊縫邊緣等的防腐能力是其它涂裝法所不能比擬的,漆膜耐鹽霧試驗可�(dá)�1000小時)可得到均一的膜�,外觀�

  3、安�

  屬于低公害水溶性涂�,涂劑含量少,無火災(zāi)危險,尤其用在UF裝置�,涂料回收好,大大減少了對水�(zhì)和大氣的污染

  �(jīng)�(jì)

  利用率高,可�(dá)95%

方法與技�

  (1)一般金屬表面的電泳涂裝,其工藝流程為: �(yù)清理→上線→除油→水洗→除銹→水 洗→中和→水洗→磷化→水洗→鈍化→電泳涂裝→槽上清洗→超濾水洗→烘干→下��

  (2)被涂物的底材及前處理對電泳涂膜有極大影響。鑄件一般采用噴砂或噴丸�(jìn)行除�� 用棉紗清除工件表面的浮塵,用 80#�120#砂紙清除表面殘留的鋼丸等雜物。鋼鐵表面采 用除油和除銹處理,對表面要求過高�,�(jìn)行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽極� 泳前必須�(jìn)行磷化處�,否則漆膜的耐腐蝕性能較差。磷化處理時,一般選用鋅鹽磷化膜� 厚度� 1�2微米,要求磷化膜�(jié)晶細(xì)而均��

  (3)在過濾系�(tǒng)�,一般采用一級過�,過濾器為網(wǎng)袋式�(jié)�(gòu),孔徑為 25�75?m。電� 涂料通過立式泵輸送到過濾器�(jìn)行過濾。從綜合更換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮,孔� 50 ?m 的過濾袋,它不但能滿足漆膜的�(zhì)量要�,而且解決了過濾袋的堵塞問��

  (4)電泳涂裝的循�(huán)系統(tǒng)循環(huán)量的大小,直接影響著槽液的穩(wěn)定性和漆膜的質(zhì)�。加� 循環(huán)�,槽液的沉淀和氣泡減少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的穩(wěn)定性變�。將 槽液的循�(huán)次數(shù)控制 6�8 �/h 較為理想,不但保證漆膜質(zhì)�,而且確保槽液的穩(wěn)定運(yùn)行�

  (5)隨著生產(chǎn)時間的延�,陽極隔膜的阻抗會增加,有效的工作電壓下�。因�,生�(chǎn) 中應(yīng)根據(jù)電壓的損失情�,逐步�(diào)高電源的工作電壓,以�(bǔ)償陽極隔膜的電壓��

  (6)超濾系統(tǒng)控制工件帶入的雜�(zhì)離子的濃度,保證涂裝�(zhì)量。在此系�(tǒng)的運(yùn)行中�(yīng)� �,系�(tǒng)一�(jīng)�(yùn)行后�(yīng)連續(xù)�(yùn)�,嚴(yán)禁間斷運(yùn)�,以防超濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料� 著在超濾膜上,無法徹底清�,將�(yán)重影響超濾膜的透水率和使用壽命。超濾膜的出水率� �(yùn)行時間而呈下降趨勢,連續(xù)工作 30�40 天應(yīng)清洗一�,以保證超濾浸洗和沖洗所需的超 濾水�

�(shè)�

  電泳涂裝的設(shè)備是由電泳槽、攪拌裝�、涂料過濾裝�、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝 �、直流電源裝�、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝�、烘烤裝�、備用罐等組��

  電泳槽槽體的大小及形狀需根據(jù)工件大小、形狀和施工工藝確定。在保證一定的極間 距離條件�,應(yīng)盡可能設(shè)計小�。槽�(nèi)裝有過濾裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置,以保證漆液一定的� 度和除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣�。攪拌裝置可使工作漆液保持均勻一致,多采用循�(huán)�� 漆液的循�(huán)一般每小時 4�6 �,當(dāng)循環(huán)泵開動時,槽�(nèi)漆液液面�(yīng)均勻翻動。涂料管理裝 置的作用在于�(bǔ)充調(diào)整涂料成�,控制槽液的 PH 值,用隔膜電極除去中和劑和用超濾裝置 排除低分子量成分�。電泳電源的選擇,一般采用直流電�。整流設(shè)備可采用硅整流器或可 控硅� 電流的大小與涂料的性質(zhì)、溫�� 工作面積� 通電方式等有�(guān),一般為 30�50A/m2� 水洗裝置用于電泳涂裝前后工件的沖�,一般用去離子水,但需加壓�(shè)�,常用的是一種帶 螺旋體的淋洗噴嘴。烘烤裝置用來促�(jìn)電泳涂料的干燥成膜,可采用電阻爐、感�(yīng)電熱爐和 紅外線烘烤設(shè)備。烘房設(shè)計要有預(yù)�、加熱和后熱三段,應(yīng)根據(jù)涂料的品種和工件的情況制 ��

影響主要參數(shù)

  1、電�

  電泳涂裝采用的是定電壓法,設(shè)備相對簡�,易于控制。電壓對漆膜的影響很�;電 壓越�,電泳漆膜越�,對于難以涂裝的部位可相�(yīng)提高涂裝能力,縮短施工時�。但電壓 過高,會引起漆膜表面粗糙,烘干后易產(chǎn)生“橘皮”現(xiàn)�。電壓過低,電解反應(yīng)慢,漆膜� 而均�,泳透力�。電壓的選擇由涂料種類和施工要求等確�。一般情況下,電壓與涂料� 固體分及漆溫成反比,與兩極間距成正比。鋼鐵表面為 40�70V,鋁和鋁合金表面可采� 60�100V,鍍鋅件采用 70�85V�

  2、電泳時�

  漆膜厚度隨著電泳時間的延長而增�,但�(dāng)漆膜�(dá)到一定厚度時,繼�(xù)延長時間,也 不能增加厚度,反而會加劇副反�(yīng);反�,電泳時間過�,涂層過�。電泳時間應(yīng)根據(jù)所� 的電壓,在保證涂層質(zhì)量的條件�,越短越�。一般工件電泳時間為 1 � 3 分鐘,大型工 件為 3 � 4 分鐘。如果被涂物件表面幾何形狀�(fù)雜,可適�(dāng)提高電壓和延長時��

  3、涂料溫�

  涂料溫度�,成膜速率�,但漆膜外觀粗糙,還會引起涂料變�(zhì);溫度低,電沉積� �,成膜慢,涂膜薄而致�。施工過程中,由于電沉積時部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,循�(huán)系統(tǒng)�(nèi) �(jī)械摩擦產(chǎn)生熱�,將�(dǎo)致涂料溫度上�。一般漆液溫度控制在某些方面 15�30℃�

  4、涂料的固體分和顏基�

  市售的電泳涂料的固體分一般為 50%左右,施工時,需用蒸餾水將涂料固體分控制� 10%�15%。固體含量太�,漆膜的遮蓋力不好,顏料易沉淀,涂料的�(wěn)定性差。固體分� 高,粘度提高,會造成漆膜粗糙疏松,附著力�。一般顏基比� 1 � 2 左右,高光澤電泳 涂料的顏基比可控制在 1 � 4。由于實際操作中,涂料的顏料量會逐漸下降,必須隨時添� 顏料分高的涂料來�(diào)節(jié)�

  5、涂料的 PH �

  電泳涂料� PH 值直接影響槽液的�(wěn)定�。PH 值過高,新沉積的涂膜會再溶解,漆� 變薄,電泳后沖洗會脫�。PH 值過低,工件表面光澤不一�,漆液的�(wěn)定性不�,已溶解 的樹脂會析出,漆膜表面粗�,附著力降低。一般要求施工過程中,PH 值控制在 7.5�8.5 之間。在施工工程�,由于連續(xù)�(jìn)行電泳,陽離子的銨化合物在涂料中積蓄,導(dǎo)� PH 值的 上升??刹捎醚a(bǔ)加低 PH 值的原液,更換陰極罩蒸餾�,用離子交換樹脂除去銨離�,采� 陽極罩等方法降低 PH �。若 PH 值過低時,可加入乙醇銨來�(diào)節(jié)�

  6、涂料電�

  被涂物件從前一道工序帶入電泳槽的雜�(zhì)離子等引起涂料電阻值的下降,從而導(dǎo)致漆 膜出�(xiàn)粗糙不均和針孔等弊病。在涂裝施工�,需對涂料�(jìn)行凈化處�。為了得到高�(zhì)量涂 �,可采用陰極罩設(shè)�,以除去銨及鈣、鎂等雜�(zhì)正離��

  7、工件與陰極間距�

  距離�,沉積效率高。但距離過近,會使漆膜太厚而產(chǎn)生流�、橘皮等弊病。一般距 離不低于 20cm。對大型而形狀�(fù)雜的工件,當(dāng)出現(xiàn)外部已沉積很厚涂膜,而內(nèi)部涂膜仍� 薄時,應(yīng)在距離陰極較�(yuǎn)的部�,增加輔助陰��

制作過程

     它包括四個過程:
     1 )電解(分解�
     在陰極反�(yīng)最初為電解反應(yīng),生成氫氣及氫氧根離� OH ,此反應(yīng)造成陰極面形成一高堿性邊界層,當(dāng)陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì),涂膜沉積,方程式為� H2O→OH+H
     2 )電泳動(泳�、遷移)陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下,向陰極移動,而陰離子向陽極移動過��
     3 )電沉積(析出)
     在被涂工件表�,陽離子樹脂與陰極表面堿性作�,中和而析出不沉積�,沉積于被涂工件上�
     4 )電滲(脫水�
     涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的,具有多�(shù)毛細(xì)�,水被從陰極涂膜中排滲出�,在電場作用下,引起涂膜脫水,而涂膜則吸附于工件表�,而完成整個電泳過程�

方法技�

     1)一般金屬表面的電泳涂裝,其工藝流程為:�(yù)清理→上線→除油→水洗→除銹→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→鈍化→電泳涂裝→槽上清洗→超濾水洗→烘干→下��
     �2)被涂物的底材及前處理對電泳涂膜有極大影�。鑄件一般采用噴砂或噴丸�(jìn)行除銹,用棉紗清除工件表面的浮塵,用80#�120#砂紙清除表面殘留的鋼丸等雜物。鋼鐵表面采用除油和除銹處理,對表面要求過高時,�(jìn)行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽極電泳前必須�(jìn)行磷化處�,否則漆膜的耐腐蝕性能較差。磷化處理時,一般選用鋅鹽磷化膜,厚度約1�2μm,要求磷化膜�(jié)晶細(xì)而均��
     �3)在過濾系統(tǒng)中,一般采用一級過�,過濾器為網(wǎng)袋式�(jié)�(gòu),孔徑為25�75μm。電泳涂料通過立式泵輸送到過濾器�(jìn)行過�。從綜合更換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮,孔�50μm的過濾袋,它不但能滿足漆膜的�(zhì)量要求,而且解決了過濾袋的堵塞問��
     �4)電泳涂裝的循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)量的大小,直接影響著槽液的穩(wěn)定性和漆膜的質(zhì)�。加大循�(huán)量,槽液的沉淀和氣泡減�;但槽液老化加快,能源消耗增�,槽液的�(wěn)定性變�。將槽液的循�(huán)次數(shù)控制6�8�/h較為理想,不但保證漆膜質(zhì)�,而且確保槽液的穩(wěn)定運(yùn)��
     �5)隨著生�(chǎn)時間的延長,陽極隔膜的阻抗會增加,有效的工作電壓下降。因�,生�(chǎn)中應(yīng)根據(jù)電壓的損失情�,逐步�(diào)高電源的工作電壓,以�(bǔ)償陽極隔膜的電壓��
     �6)超濾系�(tǒng)控制工件帶入的雜�(zhì)離子的濃度,保證涂裝�(zhì)�。在此系�(tǒng)的運(yùn)行中�(yīng)注意,系�(tǒng)一�(jīng)�(yùn)行后�(yīng)連續(xù)�(yùn)�,嚴(yán)禁間斷運(yùn)行,以防超濾膜干�。干枯后的樹脂和顏料附著在超濾膜�,無法徹底清�,將�(yán)重影響超濾膜的透水率和使用壽命。超濾膜的出水率隨運(yùn)行時間而呈下降趨勢,連續(xù)工作30�40天應(yīng)清洗一�,以保證超濾浸洗和沖洗所需的超濾水。(7)電泳涂裝法適用于大量流水線的生�(chǎn)工藝。電泳槽液的更新周期�(yīng)�3個月以內(nèi)。以一個年�(chǎn)30萬份鋼圈的電泳生�(chǎn)線為�,對槽液的科�(xué)管理極為重要,對槽液的各種參�(shù)定期�(jìn)行檢測,并根�(jù)檢測�(jié)果對槽液�(jìn)行調(diào)整和更換。一般按如下頻率測量槽液的參�(shù):電泳液、超濾液及超濾清洗液、陰(陽)極�、循�(huán)洗液、去離子清洗液的PH�、固體含量和電導(dǎo)率每天一�;顏基比、有�(jī)溶劑含量、試驗室小槽試驗每周2次�
     �8)對漆膜�(zhì)量的管理,應(yīng)�(jīng)常檢查涂膜的均一性和膜厚,外觀不應(yīng)有針�、流�、橘�、皺紋等�(xiàn)�,定期檢查涂膜的附著�、耐腐蝕性能等物理化�(xué)指標(biāo)。檢驗周期按生產(chǎn)廠家的檢驗標(biāo)�(zhǔn),一般每個批次都需檢測�
     電泳涂裝及水性漆的運(yùn)用,�(biāo)志著涂裝工業(yè)的一項重大�(jìn)�

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