电泳的工艺流程铝合金电泳电泳的工艺流程铝合金电泳 首先：电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和 树脂等微 粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发 明于是20 世纪 30 年代末，但开发这一技术并获得工业应用是在1963 年以后，电 泳涂装是近30 年来发 展起来的一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际 意义的施工工艺。具有水溶 性、无毒、易于自动化控制等特点，迅速在汽车、建 材、五金、家电等行业得到广泛的 应用。 电泳涂装是把匸件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，依靠电场所 产生 的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析 出沉积形 成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反 应过程，其中 至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能 可分为阳极电泳(工 件是阳极，涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极，涂料是 阳离子型)；按电源可分为 直流电泳和交流电泳;按工艺方法乂有定电压和定电流 法。前在丄业上较为广泛采用的 是直流电源定电压法的阳极电泳。 1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7- 循环泵 电泳涂装与其他涂装方法相比较，具有下述特点： 涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90%,95%; 设备复杂，投资费用高，耗电量大，其烘干固化要求的温度较高，涂料、涂装的 管理复杂，施工条件严格，并需进行废水处理； 只能采用水溶性涂料，在涂装过程中不能改变颜色，涂料贮存过久稳定性不易控 一、电泳涂装的设备电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料 管理 装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐 等组成。 电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定 定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致，多采 用循环泵，漆液的循环一般每小时4, 次，当循环泵开动时，槽内漆液液面应均匀翻动。 涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分，控制槽液的PH 值，用隔膜电极除去中和剂 和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择， 一般采用直流电源。整流设备可 采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性 质、温度、工作面积、通电方式等有关， 一般为30, 50A/m2o 水洗装置用于电泳涂 装前后工件的冲洗，一般用去离子水，但需加 压设备，常用的是一种带螺旋体的淋 洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜， 可采用电阻炉、感应电热炉和红 外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段， 应根据涂料的品种和工件的 情况制订。 二、影响电泳涂装的主要工艺参数 1、电压 电泳涂装采用的是定电压法，设备相对简单，易于控制。电压对漆膜的影响很 电圧越高，电泳漆膜越厚，对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力，缩短施工时间。 但电压过高，会引起漆膜表面粗糙，烘干后易产生“橘皮”现象。电压过 低，电解反应慢， 漆膜薄而均匀，泳透力差。电压的选择山涂料种类和施匸要求等 确定。一般情况下，电 压与涂料的固体分及漆温成反比，与两极间距成正比。钢铁 表面为40, 70V,铝和铝合金 表面可采用60, 100V,镀锌件采用70, 85V。 、电泳时间 漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加，但当漆膜达到一定厚度时，继续延长时 也不能增加厚度，反而会加剧副反应;反之，电泳时间过短，涂层过薄。电泳时间应根据 所用的电压，在保证涂层质量的条件下，越短越好。一般工件电泳时间 分钟，大型工件为3 分钟。如果被涂物件表面儿何形状复杂，可适当提高电压和延长时间。 涂料温度涂料温度高，成膜速率快，但漆膜外观粗糙，还会引起涂料变质;温度低，电 沉积量 少，成膜慢，涂膜薄而致密。施工过程中，由于电沉积时部分电能转化成热 能，循环系 统内机械摩擦产生热量，将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某 些方面15, 30?o 涂料的固体分和颜基比市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右，施工时，需用蒸憎水将涂料固体分 控制 在10%, 15%o 固体含量太低，漆膜的遮盖力不好，颜料易沉淀，涂料的稳定性 差。固体 分过高，粘度提高，会造成漆膜粗糙疏松，附着力差。一般颜基比为1 左右，高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。山于实际操作中，涂料的颜料 涂料的PH值电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高，新沉积的涂膜会再溶 膜变薄，电泳后冲洗会脱膜。PH值过低，工件表面光泽不一致，漆液的稳定性不好，已 溶解的树脂会析出，漆膜表面粗糙，附着力降低。一般要求施工过程 中，PH值控制在 之间。在施工工程中，由于连续进行电泳，阳离子的鞍化合物在涂料中积蓄， 导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液，更换阴极罩 蒸镭水，用离子交换树脂除 去钱离子，采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低 时，可加入乙醇钱来调节。 涂料电阻被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降，从而 导致 漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中，需对涂料进行净化处理。为 了得到高 质量涂膜，可采用阴极罩设备，以除去饮及钙、镁等杂质正离子。 工件与阴极间距离距离近，沉积效率高。但距离过近，会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。 一般 距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件，当出现外部已沉积很厚涂膜， 而内部涂膜 仍较薄时，应在距离阴极较远的部位，增加辅助阴极。 三、电泳涂装的方法及技巧 (D-般金属表面的电泳涂装，其丄艺流程为： 预清理?上线?除油？水洗?除锈?水洗？中和?水洗?磷化?水洗?钝化？电泳涂装?槽 被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行 除锈，用棉纱清除工件表面的浮尘，用80#, 120#砂纸清除表面残留的钢丸等 杂物。钢铁 表面采用除油和除锈处理，对表面要求过高时，进行磷化和钝化表面处 理。黑色金属工 件在阳极电泳前必须进行磷化处理，否则漆膜的耐腐蚀性能较差。 磷化处理时，一般选 用锌盐磷化膜，疗度约l,2um,要求磷化膜结晶细而均匀。 在过滤系统中，一般采用一级过滤，过滤器为网袋式结构，孔径为25, 75 um 素考虑，孔径50urn 的过滤袋最佳，它不但能满足漆膜的质量要求，而且解 决了过滤袋 的堵塞问题。 大循环量，槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快，能源消耗增加，槽液的稳定性变差。 将槽液的循环次数控制6, 较为理想，不但保证漆膜质量，而且确保槽液的稳定运 产中应根据电压的损失情况，逐步调高电源的工作电压，以补偿阳极隔膜的电压降。 注意，系统一经运行后应连续运行，严禁间断运行，以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和 颜料附着在超滤膜上，无法彻底清洗，将严重影响超滤膜的透水率和使 用寿命。超滤膜 的出水率随运行时间而呈下降趋势，连续工作30, 40 天应清洗一 次，以保证超滤浸洗和 冲洗所需的超滤水。 月以内。以一个年产30 万份钢圈的电泳生产线为例，对槽液的科学管理极为重 参数定期进行检测，并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液 的参数： 电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH 固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周 橘皮、皱纹等现象，定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期 按生产厂家的检验标准，一般每个批次都需检测。