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電泳涂裝的基本原理
發布者:同協電泳涂裝  點擊:944

     所謂電泳涂裝,是將被涂物浸漬在水溶性涂料中作為陽極(陽極電泳),另設一與其相對應的陰極,在兩極間通直流電,靠電流所產生的物理化學作用,使涂料均勻涂在被涂物上的一種涂裝技術。 

     電泳涂裝必須使用電泳漆,電泳漆通常又稱水溶性涂料,電泳漆與蒸餾水必須按一定比例進行稀釋,才能使用。 

電泳涂裝一般包括四個同時進行的過程: 

    1、電泳:在直流電場的作用下,正,負帶電膠體粒子向負,正方向運動,也稱泳動。 

    2、電解:電極上分別進行著氧化還原反應,反而在電極上形成氧化與還原現象。 

    3、電沉積:由于電泳作用,移至陽極附近的帶電膠體粒子在模板表體放出電子,而呈不溶狀態沉積,析出的現象,此時漆膜形成。 

    4、電滲:在電場作用下,固相不動,而液相移動的現象。電滲作用使漆膜內所含水份逐漸被排到涂膜外,形成幾乎連電流也通不過去,含水率極低,電阻相當高的致密漆膜。 

    5、鐵紅環氧電泳漆為例:該電泳漆系改性環氧樹脂,丁醇,乙醇胺,滑石粉,鐵紅的物質組成,電泳漆與蒸餾水混合后,在直流電場的作用下,即分離成帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子,并進行一系列復雜的物理化學膠體化學,電化學變化過程。

電泳涂裝的方法及技巧 

(1)一般金屬表面的電泳涂裝,其工藝流程為: 預清理→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→下線。 

(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進行除銹,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,進行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽極電泳前必須進行磷化處理,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,要求磷化膜結晶細而均勻。 

(3)在過濾系統中,一般采用一級過濾,過濾器為網袋式結構,孔徑為25~75μm。電泳涂料通過立式泵輸送到過濾器進行過濾。從綜合更換周期和漆膜質量等因素考慮,孔徑50μm的過濾袋,它不但能滿足漆膜的質量要求,而且解決了過濾袋的堵塞問題。 

(4)電泳涂裝的循環系統循環量的大小,直接影響著槽液的穩定性和漆膜的質量。加大循環量,槽液的沉淀和氣泡減少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的穩定性變差。將槽液的循環次數控制6~8次/h較為理想,,不但漆膜質量,而且確保槽液的穩定運行。 

(5)隨著生產時間的延長,陽極隔膜的阻抗會增加,有效的工作電壓下降。因此,生產中應根據電壓的損失情況,逐步調高電源的工作電壓,以補償陽極隔膜的電壓降。 

(6)超濾系統控制工件帶入的雜質離子的濃度,涂裝質量。在此系統的運行中應注意,系統一經運行后應連續運行,嚴禁間斷運行,以防超濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料附著在超濾膜上,無法徹底清洗,將嚴重影響超濾膜的透水率和使用壽命。超濾膜的出水率隨運行時間而呈下降趨勢,連續工作30~40天應清洗一次,以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產工藝。電泳槽液的更新周期應在3個月以內。以一個年產30萬份鋼圈的電泳生產線為例,對槽液的科學管理極為重要,對槽液的各種參數定期進行檢測,并根據檢測結果對槽液進行調整和更換。

(8)對漆膜質量的管理,應經常檢查涂膜的均一性和膜厚,外觀不應有針孔、流掛、橘皮、皺紋等現象,定期檢查涂膜的附著力、耐腐蝕性能等物理化學指標。檢驗周期按生產廠家的檢驗標準,一般每個批次都需檢測。      

  電泳涂裝及水性漆的運用,標志著涂裝工業的一項重大進步。 

  電泳涂裝施工速度快,可實現機械化和自動化連續作業,減輕勞動強度,漆膜均勻,附著力強,對一般涂裝方法不易涂到或涂不好的部位,如前所述的筋板焊縫等處都能獲得均勻平整,光滑的漆膜。涂料利用率高達90%-95%,由于電泳涂料是以水作為溶劑的,具有不燃性,無毒、操作方便等優點。電泳后經過烘干的漆膜,具有優良的附著力,它的防銹性耐腐蝕性,耐候性等性能均優于普通油漆及一般的施工方法。

      電泳涂裝(electro-coating)是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面的涂裝方法。電泳涂裝的原理發明于是20世紀30年代末,但開發這一技術并獲得工業應用是在1963年以后,電泳涂裝是近30年來發展起來的一種特殊涂膜形成方法,是對水性涂料有實際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易于自動化控制等特點,迅速在汽車、建材、五金、家電等行業得到廣泛的應用。   

       電泳涂裝是把工件和對應的電極放入水溶性涂料中,接上電源后,依靠電場所產生的物理化學作用,使涂料中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的表面上均勻析出沉積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝方法。電泳涂裝是一個極為復雜的電化學反應過程,其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個過程。電泳涂裝按沉積性能可分為陽極電泳(工件是陽極,涂料是陰離子型)和陰極電泳(工件是陰極,涂料是陽離子型);按電源可分為直流電泳和交流電泳;按工藝方法又有定電壓和定電流法。目前在工業上較為廣泛采用的是直流電源定電壓法的陽極電泳。   

       電泳涂裝一般可分為連續生產的通過式和間歇式的固定式兩類。   對于連續生產的通過式電泳涂裝設備,工件借助于懸掛輸送機和其他工序(前處理-烘干)組成連續生產的涂裝生產線,此類設備適用于大批量生產。 對于間歇生產固定式電泳涂裝設備,工件借助于單軌電葫蘆或其他形式的輸送機,和其他工序(前處理-烘干)組成間歇式涂裝生產線,適用于中等批量的涂裝生產。   

      在涂裝工程電泳電壓、時間、溫度、陰陽極面積比、漆液固體體份及漆液的PH值等影響涂層的質量,在實際中,根據客戶的工藝參數來確定上述參數。陰極電泳涂裝金屬處在陰極不易氧化,相對陽極電泳來說涂層更具有普遍性,采用超濾系統槽液不會受到污染,槽液維護簡單,涂層更具有防腐蝕效果。涂裝經過在固化爐內進行固化。固化爐可以分為連續式和間歇式兩種。固化過程的溫度曲線對質量有很大的影響。一般需要用北京賽維美高科技有限公司生產的爐溫跟蹤儀(型號為SMT-4 或SMT-7-32-300-K)對烘烤過程的溫度曲線進行定時檢測。確保溫度曲線滿足工藝要求。


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