电泳涂装(电泳涂装的两种方法分别是)

更新时间:2023-02-28 21:10:34 阅读: 评论:0

电泳涂装工艺详解 涂装工艺流程

1、一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为: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→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。

2、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,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。

3、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25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋较佳,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。

4、电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,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6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行

5、随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生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。

6、超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,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。

7、电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。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要,对槽液的各种参数定期进行检测,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:

8、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值、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2次。

9、对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、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。厚度5-30μm。

电泳涂装的基本原理

基本原理:

阴极电泳涂料所含的树脂带有碱性基团,经酸中和后成盐而溶于水。通直流电后,酸根负离子向阳极移动,树脂离子及其包裹的颜料粒子带正电荷向阴极移动,并沉积在阴极上,这就是电泳涂装的基本原理。

在阴极电泳涂装时,带正电荷的粒子在阴极上凝聚,带负电荷的粒子(离子)在阳极上聚集,当带正电荷的胶体粒子(树脂和颜料)到达阴极(被涂物)表面区(高碱性的界面层)后,得到电子,并与氢氧根离子反应变成水不溶性物质,沉积在阴极(被涂物)上。

扩展资料:

在用半透膜间隔的浓度不同的溶液的两端(阴极和阳极)通电后,低浓度的溶液向高浓度侧移行。

刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透膜,在电场的持续作用下,涂抹内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水。

电渗使亲水涂膜变成憎水涂膜,脱水使涂膜致密化。电渗性好的点用涂料泳涂后的湿漆可用手摸也不粘手,可用水冲洗掉附着在湿漆膜上的槽液。

参考资料来源:百度百科--电泳涂装


阴极电泳涂装的影响因素

基出材的表面性质

阴极电泳涂装过程中,作为阴极的基材,如低锌、普锌或含锌镍的磷化钢板由于电解作用,沉积的涂层会有缺陷,影响电沉积涂层的防腐性能。此外,电泳时阴极表面碱性增强(开始电沉积时阴极附近的pH值约12),会使部分磷化膜溶解、基材表面微观结构发生变化,影响整体涂层的性能。目前,解决的措施是改进磷化工艺,使基材表面覆盖Zn与Mn、Ca、Fe等金属的复合磷酸盐[Zn2M(PO4)2?H2O](式中M为Fe、Ni、Mn和Ca),以提高磷化膜的耐碱性。值得注意的是,在不同基材表面上电沉积的涂层其热性能也有差异。如在氧气气氛下,未经过磷化处理的钢板上电沉积的环氧涂层在450℃即开始热降解,热降解残余量约25%;表面镀锌-镍合金的钢板在520℃开始热降解直至完全。这是因为不同基材表面对阴极放氢反应的催化活性不同,导致环氧主链的吸氢反应程度及涂层的多孔性呈现差异,从而影响了热降解速率。此外,基材对于树脂的固化温度也有影响,比如镀镍表面环氧树脂的固化温度可降低20~30℃。

电泳处理

第二 、电泳前处理

1、 脱脂

脱脂的目的是除去金属表面的油污。目前脱脂普遍采用水溶性碱性脱脂剂,关键在于控制好脱脂温度和脱脂时间。脱脂温度过高,水解速度加快,工件表面易泛黄;温度过低,不利于脱脂液中表面活性剂的润湿、乳化、增溶等作用,脱脂不干净。脱脂液除油能力随pH值的提高而提高,但pH值过高可能使铝及铝合金等金属工件被腐蚀。一般控制脱脂温度60~80℃、脱脂时间10~15min效果较好。此外,脱脂后应立即清洗干净。否则金属表面覆盖一层碱性物质,会影响后续除锈和磷化工序,最终使电泳涂层的抗腐蚀性下降。

2、 磷化

对于阴极电泳涂装,磷化膜必须是轻量极的(膜厚为2~6μm)过厚的磷化膜导致电阻增大,使电沉积的效率降低。此外,电泳涂装还要求磷化膜致密而均匀,只有在工件的导电能力、电场强度一致的前提下,才能得到均匀的电沉积膜。我国广泛采用锌系或锌钙系中低温、低渣快速磷化工艺。低锌磷化与阴极电泳配套性好,可充分发挥阴极电泳涂装的优势,发达国家高档汽车的电泳涂装均采用低锌磷化。磷化工序的控制重点是磷化液的游离酸和总酸度、促进剂含量,以及磷化温度和时间。一般低锌磷化采用NO3-促进剂体系(含量>15g/L),处理温度50~60℃,浸入时间3~5min,总酸度20~27点(滴定10mL磷化液至酚酞终点时所消耗的氢氧化钠溶液的毫升数),游离酸0.7~1.3点(滴定10mL磷化液至甲基橙终点时所消耗的氢氧化钠溶液的毫升数)。若在锌系或锌钙系磷化液中加入一定量的Ni2+或Mn2+(2~5g/L),可形成颗粒状晶粒致密的磷化膜,增强磷化膜的耐碱性。从而提高电泳涂层的耐腐蚀性。此外,磷化后必须彻底洗净磷化膜上残留的可溶性盐,因为在湿热条件下这种可溶性盐容易引起涂层的脱落,且它带入电泳槽会严重污染电泳涂料。

3、 固体分

阴极电泳槽液的固体分通常控制在18%~25%(质量分数),固体分的高低对涂料电沉积量的影响较大。涂料的固体分高,槽液导电性好,电沉积量也随之增加,但固体分过高(> 30%),电沉积量增加过多,涂膜变得过厚,烘烤时因流平性不佳而在表面形成桔皮等弊病;固体分过低(<10%)时,涂料的泳透力低,涂膜的遮盖力差,还会引起电解反应加剧,涂膜易产生针孔,槽液稳定性变差。实际涂装过程中,由于涂料固体分的下降,需要定期检测固体分的下降值,通过计算向槽液中补加新鲜电泳涂料。

4、 颜基比

对以颜料为着色物质的阴极电泳漆,颜基比失调会导致涂膜的外观和抗腐蚀能力变差。颜基比过高,涂膜粗糙无光泽,甚至颜料发生沉淀;颜基比过低,涂膜易产生针孔,抗腐蚀能力降低。阴极电泳过程中,一般通过向槽液中补加高颜基比的颜料浆的方法,以维持颜基比恒定在0.24~0.3。

5 、助溶剂

助溶剂是阴极电泳涂料的重要组成部分,一方面有利于保持涂料的稳定,另一方面影响涂膜的质量。助溶剂含量太低,降低了树脂的水溶性,导致电沉积量和泳透力降低;助溶剂含量太高,涂膜变厚,与此同时,泳透力和涂膜的击穿电压下降,槽液不易控制。通常,阴极电泳涂料中助溶剂含量为20%~40%;在中和及用水稀释之后,槽液中有机溶剂一般控制在2%~5%。若选择的助溶剂是低沸点的醇类溶剂,生产中还需注意定期补加其损失量。

6、 槽液的pH值

电泳过程中,槽液的pH值是控制电泳涂料稳定性的重要因素。通常情况下,阴极电泳涂装需严格控制pH在5.90~6.15。槽液的pH值太高,电泳涂料变得不稳定,严重时导致沉淀析出;槽液的pH值也不应过低,虽然pH值降低时电泳电流增大,电沉积量增加,有利于涂膜形成,但漆膜的再溶解程度也随之加大。连续电泳时,由于树脂不断沉积,中和剂不断积累,使得槽液pH值渐渐降低、电导率增大,导致泳透力降低。更为严重的是已沉积在工件上的漆膜重新溶解的趋势加大,使沉积膜变薄,失光甚至露底。一般通过极罩法、补加低中和度涂料更换超滤液的方法来调整pH值,使之稳定在规定的范围之内。

7、 槽液电导率

阴极电泳涂料槽液的电导率通常在1200~1600μS/cm,维持槽液一定的导电能力,保证涂层的质量。在电泳过程中,由于杂质离子的混入,以及游离出的中和剂的浓度增加的缘故,电导率会逐渐增大。电导率过高既增加耗电量,降低了泳透力,又使槽液升温过快,涂膜光泽降低,颜料颗粒析出、漆膜抗腐蚀能力下降。

8、 槽液温度

槽液温度对阴极电泳涂装及涂膜性能的影响是非常显著的。在 其他 工艺条件不变的情况下,升高温度,槽液粘度降低,电极反应加快,同时涂膜的电阻值也下降,有利于电沉积,使膜厚增加。但槽液温度过高(>35℃),涂膜变得粗糙,烘干后产生波浪状的堆积,且槽液中的助溶剂易挥发,导致槽液变质,稳定性变差。温度过低(<15℃ ),沉积量很小,涂膜很薄,光泽度和遮盖力都差,且槽液粘度大,电沉积过程中产生的气泡难以消除,漆膜易出现针孔。一般阴极电泳槽液温度控制在 28~34℃,实际操作中需采取恒温措施。以防止槽液温度超出此范围。

9、 电泳电压

阴极电泳涂装的电压主要取决于涂料的品种,操作时还应该综合考虑极间距、极比、槽液温度等因素,以确定最佳电压范围。电压的高低对电泳涂膜的质量影响很大。通常电泳时间是固定的,通过提高或降低电压来调节涂膜厚度。极间电压越高,电场强度越强,电沉积量亦随之增加,工件内表面及半封闭面的涂膜厚度增大。但电压过高,工件入槽瞬间的冲击电流太大,涂膜沉积速度过快,易造成涂膜外观和性能变差。电压高到超过电泳膜的击穿电压时,沉积涂膜被击穿,电解反应加剧,电极表面产生大量气体,涂膜表面产生大量气泡。电泳电压过低,涂料泳透力差,沉积速度慢,效率低,涂膜变薄。一般在保证涂膜外观质量前提下,尽可能采用较高的电压进行阴极电泳涂装。电压控制在150~340V为宜。据文献报道,阴极电泳涂装时采用不同的供电方式对涂膜的外观影响较大。线性升高电压既可获得较高的泳透力,又可限制峰值电流,防止涂膜弊病的产生。

10 、电泳时间

一般情况下,电泳时间长,膜厚及泳透力会增加,涂膜电阻值也随之增大,约2~3min后,涂膜达到一定厚度,厚度就几乎不再增加。电泳时间过长,会导致涂膜缺陷产生,外观变差。因此,在保证涂层质量前提下,应尽量缩短电泳时间,电泳结束后,被涂物应尽快从槽中取出,以免涂膜发生再溶解而变薄。

11、 极间距与极比

阴极电泳时阳极与阴极(被涂物)之间的距离(极间距)和面积比值(极比)对电沉积效率有一定影响。极间距过远,极间电阻增大,电沉积效率降低,沉积量减小,涂膜不均匀,局部甚至电泳不上;反之则会产生局部电流大和过量电沉积,影响膜厚均匀度。一般合适的极间距为50~400mm。对于较大的工件,必要时可设置辅助阳极,以达到合理的极间距范围。阳极面积过大,被涂物表面易产生异常电沉积,沉积出的涂膜厚且粗糙,附着力也降低;阳极面积过小,电沉积效率降低,涂膜变薄,泳透力也低。一般合适的极比(阳极面积/阴极面积)为1/4~1/6。

电泳前处理

12、 烘烤温度和时间

烘烤温度和时间对涂膜的耐腐蚀性、耐冲击性均有很大的影响。高温长时间烘烤可能导致涂膜泛黄、变脆等;烘烤温度太低,树脂没有充分交联,耐腐蚀性变差。一般烘烤温度为165~180℃,烘烤时间20~30min。


电泳涂装的基本原理

阴极电泳涂料所含的树脂带有碱性基团,经酸中和后成盐而溶于水。通直流电后,酸根负离子向阳极移动,树脂离子及其包裹的颜料粒子带正电荷向阴极移动,并沉积在阴极上,这就是电泳涂装的基本原理(俗称镀漆)。电泳涂装是一个很复杂的电化学反应,一般认为至少有电泳、电沉积、电解、电渗这四种作用同时发生。 在用半透膜间隔的浓度不同的溶液的两端(阴极和阳极)通电后,低浓度的溶液向高浓度侧移行的现象称为电渗。刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透膜,在电场的持续作用下,涂抹内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水,这就是电渗。电渗使亲水涂膜变成憎水涂膜,脱水使涂膜致密化。电渗性好的点用涂料泳涂后的湿漆可用手摸也不粘手,可用水冲洗掉附着在湿漆膜上的槽液。


什么是电泳喷涂

你好 粉末电泳涂装法(1)原理
粉末电泳(EPC)是粉末涂装和电泳涂装的结合,也就是在有电泳性质的树脂水溶液中,把固体粉末粒子像颜料一样分散,然后使这些粒子带电进行电沉积的涂装方法
在有电泳性质的树脂水溶液中,把粉末粉料像颜料一样分散在溶液中,粉末粒子的表面浸润了作为分散介质的树脂水溶液,使它带上分散介质所具有的电荷。这些粒子向电极方向移动并在其表面析出,显示出通常的电泳涂装性质。我们把分散介质称为基料(Bi),被分散的粉末粒子叫做分散粉末(Po)。Bi和Po同时在电极上析出,烘烤时它们将同时构成涂膜的成分
Bi和Po有相容性(互溶性),在固化时会互相影响。Bi和Po用于EPC的必要条件如下:一是Po粒子要有良好的电泳性能。粒子不一定粒度小就好,而要有一定的粒度分布。Po是由一般的固体树脂和颜料组成的,它们都不溶于Bi的水溶液中。当然Po中的颜料应均匀分散在固体树脂中。二 Bi 同Po的树指基本上相容性,固化时可以自行固化或者与Po树脂进行交联
目前用于工业化的Po是环氧树脂,Bi是环氧类的阴极电泳树脂(阳离子型树脂
(2)EPC的优缺点
EPC的主要优点在于:
a、涂装效率高,在数秒钟内即可获得涂膜,电泳槽体积小
b、通过调节电压和电极的位置,可方便地控制涂膜厚度40~100um范围内
c、可得到高性能的漆膜
d、不存在粉尘爆炸和操作都吸进粉尘危害健康的问题,烘烤时基本没有刺激性气体释放,不污染大气环境
e、容易回收,可以用沉淀法沉降粉末后加收再利用
EPC的主要缺点如下
a、EPC有涂膜厚,且含有一定的水分,烘烤时容易出现气泡和针孔,烘烤温度较高
b、容易产生缩边,特别是当溶液搅拌得不均匀时,会影响涂膜质量
EPC的工艺参数为
a、Bi和Po影响 EPC的特点与Po、Bi、Po/Bi有关。Po/Bi比值和Po的粒度对EPC的性能影响很大,Po/Bi比值和Po变大时,涂膜变厚
b、电沉积条件的影响 电沉积电压和电沉积时间对EPC有影响。EPC随电沉积条件而变化。EPC在非常短的沉积时间内就能达到一定的沉积量。据介绍,所达到的沉积量与一般电沉积涂料相比,沉积电压增高,涂膜变厚,反之则下降

EPC的应用情况是:国外已经将EPC应用于汽车涂装。EPC也适用于建筑钢材、钢管等产品的防腐蚀涂装。因此EPC基本上属于粉末涂装范畴
EPC汽车涂装的工艺流程如下:磷化处理——EPC——水洗回收——水洗净——阴极电泳——水洗回收——烘烤——打磨——面漆
EPC技术还处于发展初期,其内容涉及树脂合成、分散技术、粉末制造、电化学等多种学科,因此该技术还有待进一步研究开发
最近我也在找这方面的资料,但只是从一本喷涂的书中找到这点关于电泳喷涂的资料。

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