第一步:首先要了解電泳涂裝的基本工藝流程 第二步:要了解進(jìn)行電泳涂裝必須具備哪些電泳設(shè)備。 必選設(shè)備有:電泳槽、電泳電源(亦稱“整流柜)、電泳烤箱、電泳超濾機(jī)、水洗槽等。 可選設(shè)備有: 一、純水設(shè)備:主要分兩種,離子交換機(jī)和反滲透純水機(jī)。 電泳涂裝對(duì)使用純水的要求較高,而對(duì)純水的檢測(cè)項(xiàng)目只有一個(gè):電導(dǎo)率(µm/cm)。配漆投槽需要純水電導(dǎo)率達(dá)到10µm/cm以下,用來(lái)進(jìn)行清洗水洗的水要求達(dá)到35µm/cm以下,以上指標(biāo)的純水是需要經(jīng)過(guò)制水設(shè)備來(lái)完成的,亦就是將原水制造成純水所需要的設(shè)備。對(duì)于產(chǎn)量小,規(guī)模小的電泳涂裝用戶可選擇購(gòu)買工業(yè)純水方式更為節(jié)省。 離子交換機(jī)適用于原水電導(dǎo)率不超過(guò)200µm/cm,大于200µm/cm的原水應(yīng)選擇反滲透純水機(jī)制造純水,原水電導(dǎo)率大于1000µm/cm應(yīng)選擇反滲透純水機(jī)+離子交換機(jī)來(lái)完成純水制作工序。城市居民用水電導(dǎo)率可電話咨詢本地自來(lái)水公司;地下水、井水、山水、河水的電導(dǎo)率較高,基本都需要反滲透純水機(jī)或附助一臺(tái)離子交換機(jī)來(lái)完成制水過(guò)程。 二、噴淋槽:噴淋主要用于前沖洗和后沖洗,更適合于現(xiàn)場(chǎng)廢水排放不便或?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生要求較高的客戶。同時(shí)對(duì)需要回收第一道反沖洗下來(lái)的漆更為方便;同時(shí)噴淋對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件更加適合。 三、電泳漆回收機(jī):主要適用需要回收電泳漆和對(duì)廢水排放有嚴(yán)格限制的用戶。該設(shè)備不僅能回收反沖洗下來(lái)的電泳漆,還能將前處理和后處理的廢水進(jìn)行有效過(guò)濾、超濾,從而達(dá)到環(huán)保排污的相關(guān)要求。 四、熱交換機(jī):通常是用來(lái)降低和控制電泳槽液溫度的,由于電泳工作液在電泳過(guò)程中受熱升溫較快,或在寒冷天氣下槽液溫度過(guò)低,為了保證槽液工作溫度在正常范圍內(nèi),應(yīng)采用熱交換器對(duì)槽液進(jìn)行降溫或加溫來(lái)調(diào)節(jié)。 五、超聲波清洗機(jī):通常用來(lái)處理小型電泳工件上的油污和人工汗以及臘之類的物質(zhì),適用于以下產(chǎn)品:前處理要求高;電鍍后再電泳的高檔裝飾品、工藝品;結(jié)構(gòu)和外形比較復(fù)雜的高檔小件類產(chǎn)品;高檔鋁制品或鎂制品等。 六、檢測(cè)儀器:主要有:①電導(dǎo)率儀─檢測(cè)水質(zhì)和槽液電導(dǎo)率指標(biāo)。②酸度計(jì)(PH計(jì))─檢測(cè)槽液PH值情況。③折光儀─檢測(cè)透明電泳漆槽液的固含量,以決定是否需要添加原漆。 第三步:對(duì)以上的這些情況都有所了解后,再把所需電泳的最大工件尺寸和電泳日產(chǎn)量(或月產(chǎn)量、年產(chǎn)量)電泳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(或要求)通過(guò)電話或郵件與電泳設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行溝通和聯(lián)系,亦可先寄樣件給設(shè)備廠商電泳以便心中有數(shù)。如有時(shí)間或有條件的情況下,帶需要進(jìn)行電泳的工件親自去電泳設(shè)備廠商現(xiàn)場(chǎng)看看電泳的過(guò)程和效果,并考察電泳設(shè)備廠商的產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)規(guī)模及售后服務(wù)情況。為訂購(gòu)電泳設(shè)備提供更有力的保障。 電泳涂裝(electro-coating)是利用外加電場(chǎng)使懸浮于電泳液中的顏料和樹(shù)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(fā)明于是20世紀(jì)30年代末,但開(kāi)發(fā)這一技術(shù)并獲得工業(yè)應(yīng)用是在1963年以后,電泳涂裝是近30年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種特殊涂膜形成方法,是對(duì)水性涂料最具有實(shí)際意義的施工工藝。具有水溶性、無(wú)毒、易于自動(dòng)化控制等特點(diǎn),迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 電泳涂裝是把工件和對(duì)應(yīng)的電極放入水溶性涂料中,接上電源后,依靠電場(chǎng)所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用,使涂料中的樹(shù)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(gè)極為復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個(gè)過(guò)程。電泳涂裝按沉積性能可分為陽(yáng)極電泳(工件是陽(yáng)極,涂料是陰離子型)和陰極電泳(工件是陰極,涂料是陽(yáng)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(yè)上較為廣泛采用的是直流電源定電壓法的陽(yáng)極電泳。 1-經(jīng)表面處理后的工件;2-電源;3-工件;4-噴水沖洗;5-槽液過(guò)濾;6-沉積槽;7-循環(huán)泵 電泳涂裝與其他涂裝方法相比較,具有下述特點(diǎn): (1)采用水溶性涂料,以水為溶解介質(zhì),節(jié)省了大量有機(jī)溶劑,大大降低了大氣污染和環(huán)境危害,安全衛(wèi)生,同時(shí)避免了火災(zāi)的隱患; 。2)涂裝效率高,涂料損失小,涂料的利用率可達(dá)90%~95%; 。3)涂膜厚度均勻,附著力強(qiáng),涂裝質(zhì)量好,工件各個(gè)部位如內(nèi)層、凹陷、焊縫等處都能獲得均勻、平滑的漆膜,解決了其他涂裝方法對(duì)復(fù)雜形狀工件的涂裝難題; 。4)生產(chǎn)效率高,施工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),大大提高勞動(dòng)效率; (5)設(shè)備復(fù)雜,投資費(fèi)用高,耗電量大,其烘干固化要求的溫度較高,涂料、涂裝的管理復(fù)雜,施工條件嚴(yán)格,并需進(jìn)行廢水處理; 。6)只能采用水溶性涂料,在涂裝過(guò)程中不能改變顏色,涂料貯存過(guò)久穩(wěn)定性不易控制。 一、電泳涂裝的設(shè)備: 電泳涂裝的設(shè)備是由電泳槽、攪拌裝置、涂料過(guò)濾裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝置、直流電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置、備用罐等組成。 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下,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)小些。槽內(nèi)裝有過(guò)濾裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置,以保證漆液一定的溫度和除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣泡。攪拌裝置可使工作漆液保持均勻一致,多采用循環(huán)泵,漆液的循環(huán)一般每小時(shí)4~6次,當(dāng)循環(huán)泵開(kāi)動(dòng)時(shí),槽內(nèi)漆液液面應(yīng)均勻翻動(dòng)。涂料管理裝置的作用在于補(bǔ)充調(diào)整涂料成分,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等。電泳電源的選擇,一般采用直流電源。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)、溫度、工作面積、通電方式等有關(guān),一般為30~50A/m2。水洗裝置用于電泳涂裝前后工件的沖洗,一般用去離子水,但需加壓設(shè)備,常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。烘烤裝置用來(lái)促進(jìn)電泳涂料的干燥成膜,可采用電阻爐、感應(yīng)電熱爐和紅外線烘烤設(shè)備。烘房設(shè)計(jì)要有預(yù)熱、加熱和后熱三段,應(yīng)根據(jù)涂料的品種和工件的情況制訂。 二、影響電泳涂裝的主要工藝參數(shù) 1.電壓 電泳涂裝采用的是定電壓法,設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,易于控制。電壓對(duì)漆膜的影響很大;電壓越高,電泳漆膜越厚,對(duì)于難以涂裝的部位可相應(yīng)提高涂裝能力,縮短施工時(shí)間。但電壓過(guò)高,會(huì)引起漆膜表面粗糙,烘干后易產(chǎn)生“橘皮”現(xiàn)象。電壓過(guò)低,電解反應(yīng)慢,漆膜薄而均勻,泳透力差。電壓的選擇由涂料種類和施工要求等確定。一般情況下,電壓與涂料的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用60~100V,鍍鋅件采用70~85V 2.電泳時(shí)間 漆膜厚度隨著電泳時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,但當(dāng)漆膜達(dá)到一定厚度時(shí),繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間,也不能增加厚度,反而會(huì)加劇副反應(yīng);反之,電泳時(shí)間過(guò)短,涂層過(guò)薄。電泳時(shí)間應(yīng)根據(jù)所用的電壓,在保證涂層質(zhì)量的條件下,越短越好。一般工件電泳時(shí)間為1至3分鐘,大型工件為3至4分鐘。如果被涂物件表面幾何形狀復(fù)雜,可適當(dāng)提高電壓和延長(zhǎng)時(shí)間。 3.涂料溫度 涂料溫度高,成膜速率快,但漆膜外觀粗糙,還會(huì)引起涂料變質(zhì);溫度低,電沉積量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工過(guò)程中,由于電沉積時(shí)部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱量,將導(dǎo)致涂料溫度上升。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比, 市售的電泳涂料的固體分一般為50%左右,施工時(shí),需用蒸餾水將涂料固體分控制在10%~15%。固體含量太低,漆膜的遮蓋力不好,顏料易沉淀,涂料的穩(wěn)定性差。固體分過(guò)高,粘度提高,會(huì)造成漆膜粗糙疏松,附著力差。一般顏基比為1比2左右,高光澤電泳涂料的顏基比可控制在1比4。由于實(shí)際操作中,涂料的顏料量會(huì)逐漸下降,必須隨時(shí)添加顏料分高的涂料來(lái)調(diào)節(jié)。 5.涂料的PH值 電泳涂料的PH值直接影響槽液的穩(wěn)定性。PH值過(guò)高,新沉積的涂膜會(huì)再溶解,漆膜變薄,電泳后沖洗會(huì)脫膜。PH值過(guò)低,工件表面光澤不一致,漆液的穩(wěn)定性不好,已溶解的樹(shù)脂會(huì)析出,漆膜表面粗糙,附著力降低。一般要求施工過(guò)程中,PH值控制在7.5~8.5之間。在施工工程中,由于連續(xù)進(jìn)行電泳,陽(yáng)離子的銨化合物在涂料中積蓄,導(dǎo)致PH值的上升?刹捎醚a(bǔ)加低PH值的原液,更換陰極罩蒸餾水,用離子交換樹(shù)脂除去銨離子,采用陽(yáng)極罩等方法降低PH值。若PH值過(guò)低時(shí),可加入乙醇銨來(lái)調(diào)節(jié)。" U" 6、涂料電阻, 被涂物件從前一道工序帶入電泳槽的雜質(zhì)離子等引起涂料電阻值的下降,從而導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)粗糙不均和針孔等弊病。在涂裝施工中,需對(duì)涂料進(jìn)行凈化處理。為了得到高質(zhì)量涂膜,可采用陰極罩設(shè)備,以除去銨及鈣、鎂等雜質(zhì)正離子 7.工件與陰極間距離4 m: 距離近,沉積效率高。但距離過(guò)近,會(huì)使漆膜太厚而產(chǎn)生流掛、橘皮等弊病。一般距離不低于20cm。對(duì)大型而形狀復(fù)雜的工件,當(dāng)出現(xiàn)外部已沉積很厚涂膜,而內(nèi)部涂膜仍較薄時(shí),應(yīng)在距離陰極較遠(yuǎn)的部位,增加輔助陰極。 三、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 預(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→下線。 。2)被涂物的底材及前處理對(duì)電泳涂膜有極大影響。鑄件一般采用噴砂或噴丸進(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(duì)表面要求過(guò)高時(shí),進(jìn)行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽(yáng)極電泳前必須進(jìn)行磷化處理,否則漆膜的耐腐蝕性能較差。磷化處理時(shí),一般選用鋅鹽磷化膜,厚度約1~2μm,要求磷化膜結(jié)晶細(xì)而均勻。 。3)在過(guò)濾系統(tǒng)中,一般采用一級(jí)過(guò)濾,過(guò)濾器為網(wǎng)袋式結(jié)構(gòu),孔徑為25~75μm。電泳涂料通過(guò)立式泵輸送到過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。從綜合更換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮,孔徑50μm的過(guò)濾袋最佳,它不但能滿足漆膜的質(zhì)量要求,而且解決了過(guò)濾袋的堵塞問(wèn)題。 。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)量。加大循環(huán)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(wěn)定性變差。將槽液的循環(huán)次數(shù)控制6~8次/h較為理想,不但保證漆膜質(zhì)量,而且確保槽液的穩(wěn)定運(yùn)行。 。5)隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng),陽(yáng)極隔膜的阻抗會(huì)增加,有效的工作電壓下降。因此,生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)電壓的損失情況,逐步調(diào)高電源的工作電壓,以補(bǔ)償陽(yáng)極隔膜的電壓降。 (責(zé)任編輯:盧超) |
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