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电泳涂装基本原理

发布时间:2019-07-03 22:06 来源:未知 编辑:admin

  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。

  胶体溶液中的阳极和阴极接通电源后,胶体粒子在电场的作用下,带正或(带负)电荷的胶体粒子向阴极(或阳极)一方泳动的现象称为电泳。胶体溶液中的物质不是分子和离子的状态,而是分散在液体中的溶质,该物质较大(10~10m),不会沉淀而成分散状态。

  固体从液体中析出的现象称为凝集(凝聚、沉积),一般是冷却或浓缩溶液时产生,而电泳涂装中是借助于电。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。

  在具有离子导电性的溶液中,阳极和阴极接通直流电,阴离子吸往阳极,阳离子吸往阴极,并产生化学反应。在阳极产生金属溶解、电解氧化,产生氧气、氯气等,阳极是能产生氧化反应的电极。在阴极金属析出,并将H点解还原为氢气。

  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。

  电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

  (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;

  (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;

  (5)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;

  (6)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制。

  (1)电泳涂装在水中能完全溶解和乳化,配制成的槽液粘度很低,与水差不多。很容易浸透入浸在槽液中的车身(被涂物)的腔状构造及缝隙中。

  (2)电泳槽液具有高的导电性,涂料粒子能活泼永动,而沉积到被涂物上。湿涂膜的导电性小,随湿涂膜增厚,其电阻增大,达到一定电阻值时,就不再电沉积上去。基于这两点,电图泳装具有良好的泳透性,可生成比较均一的涂膜。

  (3) 槽液的固体含量低,黏度小,被车身带出槽外涂料少,且可用超滤(UF)装置和反渗透(RO)装置回收利用。

  (4)涂膜的附着力强,防锈力高(20μm厚的阳极电泳涂膜的耐盐雾腐蚀性300h以上,阴极电泳涂膜的耐盐雾腐蚀性1000h以上).

  (5)电泳槽液的溶剂(水溶性溶剂)含量少,用喷灯点火都烧不起来,可少担心现场火灾和爆炸。

  电泳涂装原理: 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。

  这个比较多。电泳槽(还有水洗槽、磷化槽、喷淋水槽、酸洗槽)、阳极系统(阳极箱、阳极框或者阳极管、阳极膜)、超滤系统(主要是超滤机)、整流器。另外还有如大型设备链条、小型要升降机,在小就要人工代替了。还...

  污水处理技术尽管很多,但其基本原理主要包括分离、转化和利用。 分离是指采用各种技术方法,把污水中的悬浮物或胶体微粒分离出来,从而使污水得到净化,或者使污水中污染物减少至最低限度。转化是指对已经溶解在水...

  金属旋压技术的基本原理相似于古代的制陶生产技术。旋压成型的零件一般为回转体筒形件或碟形件,旋压件毛坯通常为厚壁筒形件或圆形板料。旋压机的原理与结构类似于金属切削车床。在车床大拖板的位置,设计成带有有轴...

  (1)仅适用于具有导电性的被涂物涂底漆。如木材、塑料、布等无导电性的物件不能采用这种涂装方法。

  (2)由多种金属组合成的被涂物,如电泳特性不一样,也不宜采用电泳涂装工艺。

  (3)不能耐高温(165~185℃)的被涂物,也不能采用电泳涂装工艺,在国外已开发成功在120℃、150℃下烘干的电泳涂料。

  (4)对颜色有限定要求的涂装不宜采用电泳涂装,变化涂抹的颜色需分槽涂装。

  (5)对小批量生产场合(槽液更新期超过6个月)也不宜推荐采用电泳涂装,因槽液的更新速度太慢,槽液中的树脂老化和溶剂含量的变动大,而使槽液不稳定。

  电泳涂装设备以电泳槽为中心,还配备多种附厲装置,它们都对生产性能、质量、环境和成本舍影响,因此要求电泳涂装设备具具有很高的功能。电泳涂装设备是投资较大、技术要求较高、结构较复杂的涂装设备。电泳涂装设备按表3-4所列的工艺流程可分为车体输送 装置、电泳设备(槽本体)、电泳后淸洗设备和烘干室。电泳设备及其附属装臂的功能如上图所示。

  电泳涂装是车身全浸没在槽液中进行的,如何通过改变车体的输送方式和改变车体在槽 液中的姿势,使车体100%表面都能泳涂上漆,一直是一个难题。主要是空腔内部的空气在全浸没时排不尽,形成“空气包”,涂不上漆。采用一般悬挂式输送链场合,涂装面达90%以上.时,改用垂直输送方式(车体前部向下)和摆杆式输链方式(45°进出槽)。里有所提高, 但仍有未涂装面。后来开发采用的旋转浸漆(Rodip和多功能穿梭机)输送方式,基本上解决了空气包问题。

  电泳涂装用的搬送装置是由输送链、承载车体的挂架和滑橇等构成,应能控制车体在槽内的姿势,要求链速一定且稳定、无脉动,在车体上无槽液流痕,保证有足够的强度,且质量轻。

  存装电泳槽液,被涂物(f车身) 在其中进行电泳涂装,由确保目标膜厚来决定槽,电泳涂装的其他一切装置 都为本槽服务

  确保涂膜的生成(泳透力,膜厚分布等),分为主槽和副槽,槽液由出槽部澄澈到副槽

  用设置在槽底部槽液循环喷管的喷嘴将槽液吹出,进行槽内搅拌,保持槽内涂料均一,防止颜料的沉淀,冷却发热的涂装面,除去扩散的电解气泡

  由循环泵,槽内配管,吹出喷嘴等组成,槽内配管,喷嘴使用塑料制品,槽外配管使用不锈钢材,以防止电蚀

  精密过滤器,多用纤维制得,透过面积大的筒状卷式或袋式,除掉槽液中的尘埃,颗粒,降低车身表面的涂膜尘埃,颗粒

  热交热器,交换掉电泳涂装电能和泵工作的机械能转换成的热量,确保槽液温度稳定在28度左右。

  热交换器装在槽液循环管路中,采用不锈钢制板式换热器,一般用7-10度的水冷却,加热用40-45度的温水

  除去电泳产和的剩余中和酸,保持中和剂浓度稳定,达到电泳涂装和维持槽内酸尝试的目的

  产生直流的整流吕供电泳涂装电流,阴极电泳场合车身作为阴极,通过绝缘的汇流排和挂架侧的导线通电

  备用槽(置换槽)供定期清扫和维修时空出电泳槽,临时保管槽液用,为防止槽液沉淀和劣化,也需循环搅拌

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  电泳涂装工艺一般由涂装前预处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺组成。

  如今,我们身边很多产品都有进行电泳涂装加工,不过不少朋友对电泳涂装加工的优势还没怎么了解,因为他们很少关注电泳涂装加工上面的知识。随着电泳涂装在我们身边的使用越来越多,我们就更有必要来了解一下电泳涂装加工的知识了,今天我们先来带大家一起看看进行电泳涂装加工有哪些好处,相信大家看了之后会知道什么样的产品才能更适合进行电泳涂装加工。

  电泳涂装他的应用性能是非常的好的,他可以利用外面的电场让电泳液了的颜料还有一些微粒都进行定向的迁移。在电泳涂装里他的料溶含量是比较少的,这不仅对环境好对我们的生产也有很好的保护作用。电泳涂装他不仅能够实现全自动化,他还可以很好的把劳动强度给减轻,这样生存率就上去了。涂膜他的防腐力也是很好的,金属制品电泳涂装他不但受到电场的作用,因为他用了电泳涂装的方法能够让工件更加的耐腐蚀。当电泳加工在进行涂装的时候,他其实就是把涂膜还有表层的阻碍物都清理掉。把对他们有影响的污渍都清除。这样电泳加工他的导电效果才会好,平整度也会比较高,涂件他的表面还是很湿润的,这样会让电沉积更加容易些。预涂件他的表面有很高的洁净度,不会让电泳槽受到污染,还会有一个比较均匀和很好的保护膜。

  看来我们电泳涂装加工的优势还是非常大的,也难怪身边这么多产品需要进行电泳涂装加工。现在我们身边不仅有电泳加工,还有其他很多种加工方法,不过最受大家欢迎的依旧是电泳涂装加工,因为电泳加工的优势是非常大的,给我们产品带来了质的保障,我们大家在选择进行电泳加工的时候,一定要重视起加工的工艺和材料的选择,保证电泳加工的质量。

  电泳漆膜的干漆痕迹是电泳涂装大生产中会出现的一种涂膜异常现象,其外观看起来为涂膜不均,光泽不均,类似斑纹皮肤病般,往往在工件上端出现。这是什么原因造成呢?

  电泳涂装干漆迹,主要是由于被涂物出电泳槽后至电泳后清洗之间时间过长,或电泳后清洗不充分,致使附着在湿电泳漆膜上的槽液干结,在烘干后涂膜表面产生斑痕异常,称之为干漆迹。

  1、在工艺设计时应注意,被涂物从电泳槽出槽到首次电泳后清洗之间的时间宜选在1 min之内为佳。对于电泳自动线,常说的零次水洗即是为此而设。

  2、检查后水洗喷洗力度、喷嘴方向、水槽浓度,确保被涂物在后水洗经清洗完全。

  在阴极反应最初为电解反应,生成氢气及氢氧根离子 OH ,此反应造成阴极面形成一高碱性边界层,当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质,涂膜沉积,方程式为: H2O→OH+H

  在被涂工件表面,阳离子树脂与阴极表面碱性作用,中和而析出不沉积物,沉积于被涂工件上。

  涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的,具有多数毛细孔,水被从阴极涂膜中排渗出来,在电场作用下,引起涂膜脱水,而涂膜则吸附于工件表面,而完成整个电泳过程。

  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)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。

  (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: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。

  (8)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。

  (6)超滤装置 (7)通风装置 (8)电源供给装置(9)泳后水洗装置 (10)储漆装置

  对于连续生产的通过式电泳涂装设备,工件借助于悬挂输送机和其他工序(前处理-烘干)组成连续生产的涂装生产线,此类设备适用于大批量生产。

  对于间歇生产固定式电泳涂装设备,工件借助于单轨电葫芦或其他形式的输送机,和其他工序(前处理-烘干)组成间歇式涂装生产线,适用于中等批量的涂装生产。

  在涂装工程电泳电压、时间、温度、阴阳极面积比、漆液固体体份及漆液的PH值等影响涂层的质量,在实际中,根据客户的工艺参数来确定上述参数。

  阴极电泳涂装金属处在阴极不易氧化,相对阳极电泳来说涂层更具有普遍性,采用超滤系统槽液不会受到污染,槽液维护简单,涂层更具有防腐蚀效果。

  固化过程的温度曲线对质量有很大的影响。一般需要用北京赛维美高科技有限公司生产的炉温跟踪仪(型号为SMT-4 或SMT-7-32-300-K)对烘烤过程的温度曲线进行定时检测。确保温度曲线满足工艺要求。

  整车阴极电泳涂装生产线在我国客车涂装行业引起了不小的波动,中大涂装(江苏中大工业涂装环保有限公司)是国内唯一一家涂装上市公司,也是第一家建成了国内大型客车整车阴极电泳涂装生产线的中外合资企业。

  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;按工艺方法又有定电压和定电流法。电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。

  电著又称电泳,常见的电泳涂装是电泳黑色,随着电泳涂装工艺的发展,电泳彩色随之诞生,

  我们可知电泳漆涂装的工序一般比电镀少,原因是电泳漆本身可作上色之用又可当作保护膜可以省下一重工序.所以电泳漆涂装需时较少及比较经济.在仿金制作上,电镀技术需要镀上真金,但使用电泳漆涂装技术则可镀上仿金色省下成本.

  电泳上漆:这是工艺的目的和核心。电泳槽内的电流、电压、固成份含量、PH值、电泳温度速度以及电泳槽附加设备的正确使用,是决定电泳上漆成败的关键。

  烘干:钢模板电泳上漆后必须烘干。烘干箱工作温度为160-180℃,烘烤时间为30min。

  电泳涂装所需的主要设备。各种水槽,电泳槽,通道式烘干箱,机械传动系统,电气 控制系统,漆液和漆膜设备,如电导仪,附着力测定仪等。

  电泳漆与蒸馏水混合后,其浓度应达到10%-15%,浓度过高,漆膜流平性欠佳,易出现桔皮等缺陷。浓度过低,漆膜变薄,易出现现象。

  电泳电压一般应控制在60V左右。电压升高,沉积量增加,漆膜变的粗糙,形成桔皮,电压过低,漆膜甚簿,甚至泳不上漆。

  一般漆液PH值在8-9时均能得到满意的漆膜。PH值过低,电泳槽内脉冲电流密度降低,从而造成模板局部无漆,形成花脸,PH值过高,会造成湿膜再溶解,使漆膜变簿,影响涂装质量。调整槽液的PH值有多种方法,我们选择了阴极罩法。阴极罩是将阴极板装在一个帆布袋内,袋用钢丝架支撑着,袋内装满蒸馏水。电泳时,胺的正离子和漆液中带正电荷的杂质离子(如水中的Ca2﹢、Mg2﹢)均可通过帆布进入阴极罩内,并在阴极放电。更换罩内蒸馏水,就可将杂质除去。

  电泳漆膜的厚度一般是随着电泳时间的增加而增加的,但是,当电泳时间到达一定点后,漆膜厚度就不再增加,其原因就是漆膜在达到一定厚度时产生绝缘。故采用处长电泳时间使漆膜增厚是行不通的,而且由于耗电增加,在经济上是不合算的。电泳时间一般有3min即可。

  (5)电导率 电泳漆工作液的导电能力,通常用电导率表示。漆液的电导过低,漆膜不易形成;电导过高,造成漆膜外观粗糙。对同一种涂料而言,对漆液电导影响最大的因素是漆液中杂质离子的存在。因此,一定要通过控制杂质含量,保持电导率的正常值。

  除锈、表调、磷化等工序。其处理好坏,不仅影响膜外观、降低防腐性能,并能破坏漆液的稳定性。因此,对于涂装前工件表面,要求无油污、锈痕,无前处理药品及磷化沉化沉渣等,磷化膜结晶致密均匀。

  1)如除油锈不干净,不仅影响磷化膜的形成,且影响涂层的结合力、装饰性能和耐蚀性。漆膜易出现缩孔、针孔、花脸等弊病。

  (2) 磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体,从而抑制金属表面微电池的形成,有效地阻碍了涂层腐蚀,成倍地提高涂层的耐蚀性和耐水性。

  另外,只有在彻底脱底脱脂的基础上,在清洁、均匀、无油脂的表面上才能形成令人满意的磷化膜。从这一方面讲,磷化膜本身就是对前处理工艺效果的最直观最可靠的一个自检。

  3)水洗:前处理各阶段水洗好坏将对整个前处理及漆膜质量产生很大影响。涂装前最后一道去离子水清洗,要确保被涂物的滴水电导率不大于30μs/cm。清洗不干净,如工件:

  其中,泳涂电压和时间、槽液固体份、温度、PH值和电导率是现场控制和管理的主要项目

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