最全前处理电泳工艺、设备、质量控制参考资料
电泳涂装前处理工艺及设备

电泳前处理工艺及设备
一、电泳前金属件均需要锌系磷化处理,如果产品在磷化前进行抛丸处理,其工艺较为
简便,工艺流程如下:
除油酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→水洗→去离子水洗→电泳→去离子水洗→烘干
二、工艺参数及要求
1.酸洗除油剂:主要除去少量的锈蚀和油污。
酸性除油剂C:3%
磷酸:10-15%
时间5-8分钟(超声波),15-20分钟(常温浸泡)
为确保产量和除锈效果最好先用超声波设备,效率高,效果好,南方超声波设备价格约为6000-8000元/台,北方偏高一点。
另外磷酸可以通过处理反复使用,成本更低,无酸雾,易购买,且对后序工艺无危害。
2.中和:0.5%纯碱,pH值10-11
3.表调:3‰
4.磷化:锌系磷化液:6.7%,
促进剂3‰。
时间:8-10分钟
三、设备要求:
1.除油酸洗槽
如果选用超声设备,设备厂家整体做成不锈钢槽体,如不选用超声波设备,最好采用两个除油酸洗槽,以便和磷化配套。
均采用塑料槽或内涂玻璃钢的水泥槽。
2.磷化槽
选用塑料槽或内涂玻璃钢的水泥槽,槽内设置加温管,在温度低于15℃时使用。
3.水洗槽
磷化后第一个水洗槽选用和磷化槽一样的槽体材料,作为清理沉渣的备用槽。
汽车前处理和电泳工艺技术

汽车前处理和电泳工艺技术以中国市场为研究对象并结合汽车车身的结构和工艺特色,告知我们必须在产品的竞争力、涂抹质量和防腐力度等方面做出适合中国市场的方法和管理策略。
经过分析得之,使用水溶性涂料可以使有机溶剂大幅度得到节省从而使大气污染和环境危害收到遏制,最终减少甚至杜绝了火灾的形成;其中,涂装效率和涂料损失度成反比,涂料使用率保持在90%~95%之间;容易使工件的每一点都被匀称涂膜,易于依附,涂装质量有所加强,使漆膜外观平滑不粗糙,有效的完成了其他涂装手段在进行繁杂工件涂装时出现的问题,这样不仅可以使生产效率增加还可以使施工得到可持续化发展。
1前处理工艺1.1前处理目的通常我们所说的前处理就是在车身涂漆前进行的清除、整平和覆盖等,也就是说要使工件外观变得匀称,以便后期在进行阴极电泳底漆的涂装时提前做好准备,这样做的目的是可以使电泳底漆更好的依附在金属上,使涂层不易受到腐蚀,以便更好的维护工件。
1.2前处理工艺规范以QC/T 484-1999中高级轿车涂层质量为研究对象,把前处理每个工序的对照物制定规格,使现按工艺工序得以完善,并对重要的工艺参数、每个工序的职能、用途等相综合,如表1。
2影响电泳涂装的主要工艺参数2.1电压现实中我们所了解的电泳涂装主要是以定电压法为基础比较简便,容易使用。
漆膜是受电压控制的,电压高低与电泳漆膜的厚薄成正比,其中,不易涂装处我们可以选择加大涂装力度并相对较少施工时间;如果电压高,漆膜就会变厚使表面显得不细致,待干燥后会出现橘皮。
相反,在电压较低的情况下,电解速度相对较慢,漆膜就会显得轻薄,导致泳透力不佳。
电压的应用通常是以涂料种类、施工要求为前提的。
通常,电压与涂料的固体分、漆温等呈反向影响而和两极之间的距离呈正向影响。
例如:钢铁在呈现40 V~70 V的时候,铝及铝合金需要选用60 V~100 V那么镀锌件就应该选用70 V~85 V之间。
2.2电泳时间漆膜厚度与电泳时间成正比,可是如漆膜的厚度达到定值时即使时间增长厚度也不会增加,相反还会出现不良状况;反过来看,当电泳时间短,漆膜薄的时候,电泳时间需要取决于所用的电压,如果涂层质量已经得到保障,那么时间短比时间长要效果要好的多。
电泳的前处理工艺流程

电泳的前处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!电泳技术的前处理工艺流程详解电泳,一种基于电荷分离原理的分析技术,广泛应用于生物化学、分子生物学以及临床医学等领域。
汽车前处理和电泳工艺技术

汽车前处理和电泳工艺技术以中国市场为研究对象并结合汽车车身的结构和工艺特色,告知我们必须在产品的竞争力、涂抹质量和防腐力度等方面做出适合中国市场的方法和管理策略。
经过分析得之,使用水溶性涂料可以使有机溶剂大幅度得到节省从而使大气污染和环境危害收到遏制,最终减少甚至杜绝了火灾的形成;其中,涂装效率和涂料损失度成反比,涂料使用率保持在90%~95%之间;容易使工件的每一点都被匀称涂膜,易于依附,涂装质量有所加强,使漆膜外观平滑不粗糙,有效的完成了其他涂装手段在进行繁杂工件涂装时出现的问题,这样不仅可以使生产效率增加还可以使施工得到可持续化发展。
1前处理工艺1.1前处理目的通常我们所说的前处理就是在车身涂漆前进行的清除、整平和覆盖等,也就是说要使工件外观变得匀称,以便后期在进行阴极电泳底漆的涂装时提前做好准备,这样做的目的是可以使电泳底漆更好的依附在金属上,使涂层不易受到腐蚀,以便更好的维护工件。
1.2前处理工艺规范以QC/T 484-1999中高级轿车涂层质量为研究对象,把前处理每个工序的对照物制定规格,使现按工艺工序得以完善,并对重要的工艺参数、每个工序的职能、用途等相综合,如表1。
2影响电泳涂装的主要工艺参数2.1电压现实中我们所了解的电泳涂装主要是以定电压法为基础比较简便,容易使用。
漆膜是受电压控制的,电压高低与电泳漆膜的厚薄成正比,其中,不易涂装处我们可以选择加大涂装力度并相对较少施工时间;如果电压高,漆膜就会变厚使表面显得不细致,待干燥后会出现橘皮。
相反,在电压较低的情况下,电解速度相对较慢,漆膜就会显得轻薄,导致泳透力不佳。
电压的应用通常是以涂料种类、施工要求为前提的。
通常,电压与涂料的固体分、漆温等呈反向影响而和两极之间的距离呈正向影响。
例如:钢铁在呈现40 V~70 V的时候,铝及铝合金需要选用60 V~100 V那么镀锌件就应该选用70 V~85 V之间。
2.2电泳时间漆膜厚度与电泳时间成正比,可是如漆膜的厚度达到定值时即使时间增长厚度也不会增加,相反还会出现不良状况;反过来看,当电泳时间短,漆膜薄的时候,电泳时间需要取决于所用的电压,如果涂层质量已经得到保障,那么时间短比时间长要效果要好的多。
工艺要求-汽车涂装电泳部分

工艺要求-汽车涂装电泳部分汽车涂装电泳部分作为汽车生产过程中的重要环节,要求对工艺进行严格控制,确保涂装质量和持久性。
下面将从涂装前处理、电泳涂装工艺和质量控制三个方面进行详细介绍。
涂装前处理是汽车涂装电泳部分的首要环节,对涂装质量具有重要影响。
涂装前处理包括清洁、除油和表面处理等几个步骤。
清洁过程是为了去除汽车表面的灰尘、污垢和其它杂质,以保证涂料能够牢固附着在汽车表面。
除油过程是为了去除汽车表面的油污,以保证涂料能够充分进入汽车表面的微小孔隙,形成均匀的涂层。
表面处理过程是为了增加汽车表面的粗糙度,以提高涂料与汽车表面的附着力。
电泳涂装工艺是汽车涂装电泳部分的核心工艺,主要包括前处理、电泳、洗水和后处理等几个步骤。
前处理是为了进一步清洁汽车表面,并形成一层微薄的氧化膜,以增加涂层的附着力。
电泳是将涂料悬浮在水溶液中形成的液态涂料,通过电化学反应在汽车表面形成一层均匀的涂层。
电泳涂装具有涂层厚度均匀、附着力强、耐腐蚀性好等优点。
洗水过程是为了去除电泳涂装过程中形成的溶剂和其它杂质,并冲掉表面不需要的涂料。
后处理包括固化、烘干和修饰等几个步骤,以确保涂装质量和表面的光泽度。
质量控制是汽车涂装电泳部分的关键环节,其目的是确保涂装质量符合要求。
质量控制包括传统的物理性能测试和现代的自动检测技术两个方面。
传统的物理性能测试主要包括涂层厚度测量、附着力测试和耐腐蚀性测试等几个方面。
涂层厚度测量是通过特定仪器测量涂层厚度,以评估涂层的均匀性。
附着力测试是通过将划痕或剪切施加在涂层上,评估涂层的附着力强度。
耐腐蚀性测试是将涂层暴露在酸碱溶液中,评估涂层的耐蚀性能。
现代的自动检测技术主要包括摄像机系统、红外线检测和激光测量等几个方面。
摄像机系统通过拍摄汽车表面图像,对涂装质量进行检测。
红外线检测通过红外线辐射对涂层进行快速检测,以评估涂层的质量。
激光测量是通过激光技术对涂层进行测量,以评估涂层的厚度和均匀性。
电泳行业资料

电泳行业资料电泳作为一种常见的涂装技术,广泛应用于各个行业领域。
它通过利用电场的力量,在金属表面形成一层均匀、致密的涂层,以达到防腐、加固、美化等目的。
而电泳行业的资料,涵盖了电泳工艺、设备、材料、应用等多个方面。
一、电泳工艺电泳工艺是电泳行业资料中最关键的部分之一。
它包括了前处理、涂装和后处理等环节。
前处理主要包括除油、除锈、表面处理等步骤,以保证金属表面的清洁度和粗糙度,提高涂层的附着力。
涂装阶段则是将金属制品浸入电泳液中,通过正负电荷的吸引力使涂料均匀地附着在工件表面。
而后处理则是将干燥的涂层进行喷漆、烤漆、光洁等处理,以获得更好的装饰效果。
二、电泳设备电泳设备是电泳行业的重要组成部分,它直接关系到电泳涂装的质量和效率。
通常,电泳设备包括了电泳槽、电泳电源、过滤系统、循环系统等。
其中,电泳槽是装载工件并进行工艺处理的地方,它通常采用不锈钢或浸塑材料制成,以防止腐蚀。
电泳电源则是提供电场所需的直流电源,稳定的电流可以保证涂层均匀而完整。
过滤系统用于去除槽液中的杂质,以保持电泳液的稳定性和纯度。
循环系统则负责将电泳液循环流动,保证涂料均匀分布。
三、电泳材料电泳涂料是电泳行业资料中不可或缺的一部分。
它是实现电泳涂装过程中形成均匀涂层的关键之一。
常见的电泳材料包括有机溶剂型涂料、水溶性涂料和粉末涂料等。
有机溶剂型涂料广泛应用于金属家具、汽车等领域,其特点是施工方便、涂层光泽度高。
水溶性涂料则可以满足对环保要求较高的行业需求,通常应用于家电、电机等产品的涂装。
而粉末涂料则在金属制品的电泳涂装中占据重要地位,它具有无溶剂、无污染、高效率的特点,广泛应用于工程机械、建筑等领域。
四、电泳应用电泳行业的应用范围非常广泛,几乎涵盖了所有需要进行涂装防护的行业。
汽车制造业是电泳行业的主要应用领域之一。
在汽车制造中,电泳技术被广泛应用于车身、车架、底盘等部件的防腐、美化和增强等方面。
另外,电器、电机、家具、建筑等行业也都离不开电泳技术,通过电泳涂层的施工,这些产品能够更好地抵抗腐蚀、增加产品的使用寿命和美观度。
汽车电泳涂装工艺维护管理及质量控制
汽车电泳涂装工艺维护管理及质量控制一、汽车电泳涂装工艺维护管理1. 设备维护管理汽车电泳涂装设备是整个生产线的核心,设备的正常运行对于生产效率和产品质量都有着至关重要的影响。
因此,设备的维护管理是非常重要的。
(1)设备保养定期对设备进行保养,清洗设备内部,更换易损件,保证设备的正常运行。
(2)设备检修定期对设备进行检修,发现问题及时处理,避免设备故障对生产造成影响。
2. 涂料管理(1)涂料储存涂料需要储存在干燥、通风、避光的地方,避免受潮、变质。
(2)涂料搅拌涂料需要定期搅拌,保证其均匀性。
(3)涂料筛选涂料需要通过筛网进行筛选,去除其中的杂质,保证涂装质量。
3. 操作规范(1)操作人员需要进行专业培训,掌握涂装工艺的基本知识和操作技能。
(2)操作人员需要遵守操作规范,严格按照操作流程进行操作,避免操作失误。
二、汽车电泳涂装质量控制1. 涂装前处理汽车电泳涂装前需要进行表面处理,包括除油、除锈、除氧化皮等。
表面处理的质量对于涂装后的质量有着至关重要的影响。
2. 涂装参数控制(1)涂料的稀释比例需要控制在合适的范围内,避免过度稀释或过度浓缩。
(2)涂料的喷涂厚度需要控制在合适的范围内,避免涂层过厚或过薄。
(3)涂装温度和湿度需要控制在合适的范围内,避免温度过高或过低,湿度过大或过小。
3. 涂装后处理涂装后需要进行烘干、冷却等后处理,保证涂层的质量。
4. 涂装质量检验(1)外观检验涂装后需要进行外观检验,包括涂层的平整度、光泽度、色泽等。
(2)附着力检验涂装后需要进行附着力检验,保证涂层的附着力符合要求。
(3)耐腐蚀性检验涂装后需要进行耐腐蚀性检验,保证涂层的耐腐蚀性符合要求。
以上是关于汽车电泳涂装工艺维护管理及质量控制的章节划分,希望对您有所帮助。
电泳及前处理部分工艺
脱脂-清洗用材料
碱性水基清洗
表面活性剂
表面活性剂的亲水基亲油基的强弱与其润湿、洗涤、乳化性有关系,主要表现在HLB值上及临界胶束浓 度(CMC)。 临界胶束浓度是指表面活性剂形成胶束的最低浓度。当在水中加入少量表面活性剂时,为使亲油基团不 被水分子排斥,他的极性基倾向于留在水中,而非极性基倾向于翘出水面,造成表面活性剂分子在水面 整齐的取向排列,不在是原来纯水的表面,因而水溶液的表面张力下降,当表面活性剂浓度增加到一定 值时,表面不能再容纳更多的表面活性剂分子,表面浓度达到最大值时,表面张力达最小值,此时多余 的表面活性剂分子转向液体内部,出现成团结构。亲油基向里,亲水基向外,以减少亲油基与水的接触 面积,这种成团结构称为“胶束”。开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度(CMC)。大于临界胶束浓 度时,溶液中犹如添加了许多“袋子”,把不溶的油污装入“袋子”,产生增溶作用。CMC越小,表面 活性越大,而CMC的大小与结构有关,与双亲程度有关: 憎水基链越长,越易形成胶束,CMC越小。 亲水基越强,电荷越多,静电排斥力越大,越不易形成胶束,CMC越大。故CMC值顺序是:离子型>俩 性型>非离子型 一般表面活性剂CMC值都很低,其质量分数大多在0.02%~0.4%范围内。使用表面活性 剂时,一定要保证他的浓度大于CMC,才能充分发挥其性能。
为了使油污除净,至少要用有机溶剂西俩次以上,使用一段时间后,当溶剂中的油污含量 增加到一定程度时,要及时更换,最后一道清洗要用比较干净的溶剂。
除了液相有机溶剂脱脂,还有气相有机溶剂脱脂。例如利用三氯乙烯、三氯甲烷等物质, 他们的沸点低、受热易汽化,遇冷易液化、蒸气密度大、蒸气界面不易扩散、不燃烧、溶 解能力强(15度时三氯乙烯的溶解能力比汽油大四倍,50度时大七倍),因而常用做气相 脱脂,即把零件置于这类有机溶剂的蒸气中蒸气就在冷的零件上冷凝化,零件上的油脂就 溶解于液化了的 有机溶剂中而脱离零件,液化了的溶剂又被加热成蒸气,这种过程一直持 续到零件表面的温度与溶剂的温度相等,蒸气不在被液化为止。
前处理及电泳的基础知识汇总
涂装前处理及电泳基础知识一、前处理常规工艺路线:热水洗(喷淋)→预脱脂(喷淋)→脱脂(浸)→自来水洗→自来水洗→表调→磷化→自来水洗→自来水洗→循环纯水洗→纯净纯水洗(不同生产线有所不同,但基本内容是一样的)1.热水洗:目的○1提前给工件(车身)加温,减少预脱脂降温。
○2洗掉工件表面的灰尘异物。
○3软化工件表面的油污,提高脱脂效果。
温度:一般是65+5℃。
常出问题:1 堵喷头,要经常清理检查喷头。
2 生锈,提前加少量的脱脂剂进去调整PH值到9-10。
3、定期清理槽底沉淀物。
2.预脱脂:目的○1除油○2影响脱脂效果的几个因素a.脱脂剂的质量b.脱脂槽液的浓度、温度、喷淋压力、喷淋的时间、喷头的角度、油水分离器的效果等。
3.脱脂:目的○1进一步彻底除油。
除去内腔、死角等喷淋不到的部位的油污。
○2影响脱脂效果的因素 a脱脂剂的质量b.脱脂槽液的浓度、温度、全浸的时间c.槽液搅拌情况、油污含量等。
4-5自来水洗:洗去工件上残留的脱脂剂常出问题:返锈工件清洗太干净或不干净均易生锈,要调整好水的“污染度”保持碱度“2-5”点最好。
如果是新换的水,可以加入少量的脱脂剂,最好是加磷化液的中和剂和促进剂(少量),可解决生锈问题。
6表调:目的,改善工件表面的金属状态,提供很多的磷化结晶核,可以改善磷化的均匀性、磷化速度,减少沉渣,降低膜厚等作用。
一般表调都是“胶肽”类表调剂,效果好,但寿命低,一般只有5-6天。
如果水洗不干净,带入杂质离子太多,失效速度更快,补加也无效,必须换槽重配。
它是一种胶体溶液,应该具备“丁达尔现象”。
否则就失效了。
应经常检测。
此序很重要。
7磷化:要求均匀,致密、薄,灰色或深灰色,不能发花、发黄、挂灰。
一般在阴极电泳线上,均采用“三元磷化”即“锌、锰、镍”的磷化。
它的特点是致密均匀,有一定的硬度。
耐碱性能好,不易在电泳中返溶,P比高(≥85%),一般只有2~4um,膜重大约在1-3g/㎡,结晶细密,只有2~7um 左右。
电泳工艺参数
电泳工艺参数一、前处理工艺1. 确定材料种类:电泳涂料可以用于钢铁、铝合金、镁合金等多种材料,但不同的材料需要不同的前处理方法。
2. 表面清洗:使用碱性清洗剂或有机溶剂去除表面油污、氧化皮和其他杂质,保证表面干净。
3. 除锈处理:对于钢铁等金属材料,需要进行除锈处理,可采用酸洗或机械打磨等方法。
4. 防腐处理:对于铝合金等易氧化的材料,需要进行防腐处理,可采用酸洗或阳极氧化等方法。
二、涂装工艺1. 电泳槽液配制:根据所选涂料的要求和工艺参数配制电泳槽液,并保持其稳定性和均匀性。
2. 预热:将待涂件放入预热炉中加热至适当温度(一般为50-80℃),以提高电泳效果和降低残余应力。
3. 电泳:将预热好的待涂件通过滑轮送入电泳槽中,使其浸入电泳槽液中,施加电压使涂料在待涂件表面形成一层均匀的薄膜。
4. 洗涤:将电泳后的待涂件在清水中进行洗涤,去除多余的电泳槽液和杂质。
5. 固化:将洗净后的待涂件放入烘箱中进行固化处理,使其达到所需硬度和耐磨性。
三、工艺参数1. 电泳时间:根据待涂件的大小、形状和材料种类等因素确定电泳时间,一般为1-5分钟。
2. 电压:根据所选涂料的要求和工艺参数确定施加的电压大小,一般为100-400伏。
3. 槽温:根据所选涂料的要求和工艺参数确定电泳槽内的温度,一般为25-35℃。
4. 液位:保持槽内液位稳定,并确保待涂件完全浸入槽内。
5. 搅拌速度:根据所选涂料的要求和工艺参数确定搅拌速度大小,以保证槽内液体均匀混合。
四、质量控制1. 涂层厚度:通过测量涂层厚度来检查电泳效果,一般要求涂层厚度为10-25微米。
2. 色泽和光泽:观察涂层的色泽和光泽,确保其符合要求。
3. 耐腐蚀性:通过盐雾试验等方法检测涂层的耐腐蚀性能,确保其符合要求。
4. 粘附力:通过拉伸测试等方法检测涂层的粘附力,确保其符合要求。
五、安全防护1. 电泳槽液具有刺激性和腐蚀性,操作时需佩戴防护手套、眼镜等防护用品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
阴极电泳涂料涂装原理简介一、电泳涂料成膜原理1.涂料工作原理电泳涂装(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。
电泳涂装属于有机涂装,利用电流沉积漆膜,其工作原理为“异极相吸”。
电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。
采用直流电源,金属工件浸于电泳漆液中。
通电后,阳离子涂料粒子向阴极工件移动,阴离子涂料粒子向阳极工件移动,继而沉积在工件上,在工件表面形成均匀、连续的涂膜。
当涂膜达到一定厚度(漆膜电阻大到一定程度),工件表面形成绝缘层,“异极相吸”停止,电泳涂装过程结束。
整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤:●电解:水的电解●电泳:带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程●电沉积:带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程●电渗:沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水,形成均匀致密的湿膜电极附近主要的化学反应如下表所示:反应过程图如下所示:在电场作用下,涂料粒子向阴极移动(电泳),由于受到阴极附近碱扩散层(OH-)的影响,涂料粒子在阴极聚结(电沉积)。
槽液的流动影响扩散层,流动速率高,扩散层薄,流动速率低,扩散层厚。
刚沉积的湿膜含有大量水分,由于电流的影响,会发生部分脱水,使湿膜不挥发份达到80%(电渗)。
脱水后湿膜牢牢黏附在底材上,通常的清洗不能洗脱。
由于边缘电流密度高,电泳过程首先发生在这些区域。
如下图所示:2.电沉积类型●阳极电沉积(AED)阳极电泳涂装,金属工件为阳极,吸引漆液中带负电荷的涂料粒子,电沉积时,少量的金属离子(阳极氧化)迁移到涂膜表面,对涂膜的性能造成影响。
阳极电泳涂料主要用于对耐蚀性要求较低的工件,是经济型涂料。
●阴极电沉积(CED)阴极电泳涂装,金属工件为阴极,吸引漆液中带正电荷的涂料粒子,由于被涂工件是阴极而非阳极,进入涂膜的金属离子大大减少,从而提高了漆膜性能。
涂膜优良,具有优异的耐蚀性能。
二、电泳涂装过程整个电泳涂装过程可分为四个部分:●前处理●电泳●后冲洗●烘干整个体系流程如下图所示:工件脱脂后,经过表调、磷化,使表面形成一层均匀致密的磷化膜为进入电泳槽作准备。
进入槽液,在工件和对应电极间通直流电。
在电场作用下,涂料粒子被吸附到工件上并在表面沉积。
漆膜达到一定厚度,电泳停止。
此时把工件从槽中取出,经后冲洗冲洗掉浮漆,最后送入烘箱固化。
1.前处理金属工件经脱脂,酸洗除锈(若必要),表调,磷化处理为下一步电泳做准备的过程称为前处理。
为了获得良好的电泳涂膜,清洗和磷化都是非常重要的环节。
磷化通常采用铁系和锌系磷化液,处理工艺包括喷淋和浸渍。
主要适用于钢铁底材。
前处理简单步骤可表示如下(钢铁件为例):预脱脂→脱脂→水洗→除锈(如有必要)→去离子水洗→表调→磷化→去离子水洗2.电泳工件经前处理后进入电泳槽液,工件入槽前状态必须保证工件表面无油无锈,磷化膜均匀工件表面温度应在40℃以下,进入电泳槽前工件应全干或全湿,干湿不匀可导致漆膜产生花纹或斑痕。
电泳槽系统各部件及其作用:●直流电源(整流器)—提供直流电,使电沉积得以进行。
●主循环系统—包括循环泵、喷射管以及过滤器,保证槽液混合均匀,同时去除槽液中颗粒污染物及杂质。
●超滤系统—控制槽液电导率,提供后清洗工件的超滤液,并回收浮漆。
●热交换器—控制槽液温度。
电泳槽相关系统的控制:3.后冲洗工件从超滤液出来后,利用超滤液冲洗掉黏附在漆膜表面的浮漆,浮漆可以回收到槽液中,使漆液利用率提高,同时保证了漆膜光滑、美观。
通过循环系统,清洗液也回收到槽液中,从而使涂装效率达到95%以上。
采用封闭式循环清洗,可以有效去除和回收浮漆,使漆液利用率最大。
通过超滤得到的超滤液(含有去离子水、溶剂等低分子量物质)是构成清洗液的最重要的组成部分。
清洗区包括一系列单独的喷淋清洗间或浸渍清洗间。
前几道采用超滤液清洗,最后一道采用新鲜去离子水清洗。
每道清洗之间都有足够的排液时间。
经过最后一道冲洗后,可回收几乎所有的被洗出物。
大部分电泳涂装线在工件进入烘房前,利用自动空气吹干机除去漆膜表面的水分,防止水迹产生。
4.烘干固化清洗吹干后,工件进入烘房,漆膜通过交联固化达到最佳性能。
不同的电泳涂料所用的烘烤温度不同,在指定工艺温度下,通常至少需要20min的烘烤时间。
大部分烘房设有不同的温度区。
这种设计有利于工件通过不同温度区,逐步去除挥发性物质,防止溶剂斑和水迹产生,使漆膜达到最佳流平,得到外观优良的漆膜。
三、阴极电泳涂料(CED)基本参数1.基本物理参数●电压(V)●电泳时间:电泳时间越长,泳透率越高。
●槽液温度(℃):通常为28-32℃●电量大小(库仑):电量(Q)=电流(I)×时间(t)●库仑效率:每克干漆膜所消耗的电量。
该值与树脂中和度和电泳涂料配方有关。
库仑效率=电量(库仑)/干漆膜(g)或库仑效率=干漆膜(g)/电量(库仑)●电流密度:每平方厘米漆膜消耗的电流(A)电泳初期,工件外表面的电流密度比内腔的大的多,随着电泳过程的进行,外表面漆膜逐渐增厚,电阻增大,绝缘程度增加,这部分电流密度逐渐减小,内腔电流密度逐渐增加,电沉积在工件内腔进行。
由于工件边缘的电场强度较高,电流密度较大,电沉积首先发生在这些部位,随后才进入相邻区域。
电沉积发生在最低电流密度和最高电流密度之间,低于最低值,电沉积不能发生。
最高临界电流密度约为10A/m2 ,与此相对应有一个断裂电压。
低于断裂电压,电泳才能平稳进行,伴随一定量的气泡(电解水产生)。
高于断裂电压,电解剧烈,气泡产生速度极快,将导致电泳过程完全失控,此时发生一连串的连锁反应:高电流引起漆膜温度急速升高,温度升高导致湿膜电阻下降,湿膜电阻下降又引起更高的电流密度,如此往复,最终得到外观极差的漆膜。
●湿膜电阻:不同电泳时间CED湿膜电阻(Ω)。
随着电泳进行,膜厚增加,湿膜电阻R N增加,电流量减少,如下图:其影响因素有:漆液配方,其中溶剂、基料、颜料和助剂含量都会影响湿膜电阻大小。
●槽液电导:电阻倒数,1/R=西门子(S)去离子水的电导率通常小于10μs/cm。
槽液中的离子主要来自于主题树脂及研磨树脂被酸中和后产生的离子,槽液电导主要由这些离子产生,颜料本身产生的离子很少,因而槽液不挥发分越高,电导越高。
●槽液电阻:不同温度下槽液电阻。
●干膜厚度:单位μm。
主要影响因素:槽液温度溶剂含量槽液固体分电泳电压电泳时间●泳透力:涂装工件凹陷内腔的能力,可通过法拉第盒来表示:包含内腔的工件(阴极)与阳极之间建立电场,电泳首先在工件外表面开始。
进入内腔的孔洞越小,孔洞周围产生的电场线越密集。
开始,电场线不可能进入工件内腔,内腔不存在电场,这就是法拉第盒。
孔洞越大,盒子对内腔的屏蔽作用就越弱,电场就由可能在内腔建立,更多电场线将进入内腔。
进入程度随其他一些因素例如电导升高,库仑效率降低而增加。
如果孔洞非常小,法拉第盒问题可以通过辅助阳极解决。
增加泳透力的因素有:更长的电泳时间工件屏蔽作用小,例如孔洞较多且大施工电压高库仑效率高(低C/g或高mg/C)固体分含量高CED湿膜电阻高(工件外表面电沉积在断时间内终止,电沉积可以更快进入内腔)CED槽液电导率升高●槽液流动速率:电泳槽中槽液流动速率(m/s)2.基本化学参数●固体分(NV):槽液固体分,包括基料、颜料及不挥发添加剂。
●pHpH和MEQ表示槽液中H+(H3O+)浓度。
相较之下,MEQ更能体现,因为它表示中和槽液中基料所需要的酸量。
R-NH2 + H+→ [RNH3]+如果中和度不够(MEQ值太低,pH太高),树脂水溶性降低,可能引起涂料粒子聚结。
[RNH3]+ + OH-→ R-NH2 + H2O●电导:如前所述。
中和酸的种类是影响电导的决定因素,酸越强,电导越高。
●MEQ:毫克当量(mmol消耗的酸或碱/100g树脂)。
有两种毫克当量,MEQ acid(mmolKOH/100g树脂)和MEQ base(mmol acid/100g树脂)。
MEQ值与槽液中和度有关。
中和度=MEQ acid/MEQ base。
通常中和度在50%左右,树脂水溶性已经很好,中和度太高,酸度太高,对设备腐蚀较大。
●P/B(颜基比):P/B=P/(NV-P)●溶剂含量:影响膜厚及流平性。
主要是助溶剂的影响,在电泳过程及CED湿膜形成过程中有重要影响。
它们可以在树脂胶束结构中存在,并可以随之电沉积在CED湿膜中。
助溶剂含量的提高降低了CED湿膜电阻,使膜厚增加,泳透力降低。
助溶剂对MCT(最低聚结温度)影响很大。
●MCT:最低聚结温度,适合电泳的最低温度,此时可获得最佳CED湿膜。
助溶剂进入树脂胶束并且影响电泳过程。
当施工电压一定时,电泳过程通常在18-32℃之间进行。
温度与膜厚之间的关系如下图低于MCT时,随着温度降低,湿膜厚度增加但疏松多孔,水电解产生的气泡多于涂料粒子的电沉积,树脂的流平性不佳。
随着温度增加,膜厚减少,膜致密性增加。
高于MCT时,膜厚随温度增加而增加,膜致密性同时增强。
最佳槽液温度通常高于MCT值3℃。
而其中不溶于水的助溶剂决定MCT大小。
如果不加助溶剂,随着时间的推移,助溶剂逐渐减少,在这种情况下,MCT曲线向右移动。
因此,可以调节助溶剂含量得到所需的最佳MCT,最佳槽液温度及最佳漆膜。
四、CED设备电泳过程可简单表示如下图:1.前处理设备在CED主槽之前为前处理区好的前处理质量是获得具有优良耐蚀性和附着力漆膜的基础。
通常,前处理包括脱脂、清洗、磷化三部分:脱脂:主要目的是为了除去工件表面的矿物油、润滑油及冲压拉延油以及附着在金属表面的金属屑、灰尘、焊渣、它们是磷化和电泳潜在的尘埃源,可能引起涂膜外观的颗粒;注意脱脂后的清洗效果。
如脱脂不充分,一方面易产生黄锈,导致磷化不均匀;另一方面使磷化结晶变粗,涂膜外观变差,耐蚀性能下降。
一般在无锈的情况下,可省去除锈工艺,有锈则用除锈剂去除。
除锈后清洗干净,特别是夹缝、点焊缝等处易残留除锈剂(一般为无机酸)。
表调剂由金属钛盐组成,它能沉积在工作上形成磷化膜的结晶中心。
表面调整和表调效果的好坏,直接影响磷化膜的状态以及磷化膜的结晶大小。
磷化:磷化方式:浸渍型和喷淋型磷化膜特征:·外观:均匀、致密的灰色膜,无条纹、花纹式杂色斑痕·电泳失重:≤8%·结晶大小:5~10m m ·膜厚:2~5m m· P比:≥85%(喷淋型膜P比略低)去离子水洗:清洗用循环去离子水,水质电导率≤100m s/cm新鲜去离子水洗的水质≤25m s/cm(最好10m s/cm以下)最后一道去离子水洗后的滴水电导率应≤30m s/cm 滴水取样法:离开最后一道水洗区后至下一道工序(风干或电源)间滴落的水,以判断工件的水洗状态。