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电泳涂漆原理及工艺

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【摘要】:
电泳原理类似电镀。工件放在电解液中,与电解液中另一电极分别接在直流电源两端,构成电解电路。
电泳涂漆原理及工艺
 
一、原理:
 
  电泳原理类似电镀。工件放在电解液中,与电解液中另一电极分别接在直流电源两端,构成电解电路。电解液为导电的水溶性或水乳化的涂料,涂料溶液中已被离解的阳离子在电场力作用下向阴极移动,阴离子向阳极移动,这些带电的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面并失去电荷形成湿的涂层,这一过程称为电泳。
 
二、特点:
 
(一)电泳的优点:
 
1、生产效率高。在各种涂漆方法中,电泳涂漆生产效率最高。只要将工件浸入涂料中,几分钟之内即可完成电泳涂漆过程,故适于大批量生产,且易于实现自动化生产。
 
2、涂层质量好。只要电泳设备、工艺正常,电泳漆层表面均匀,漆膜紧密,与工件附着力好,不会出现流痕、不均匀等缺陷。
 
3、节约原材料。电泳涂漆,材料利用率一般可达85%以上,比喷漆要省40%。原材料可得到充分利用。
 
4、劳动条件好。电泳涂漆电解液溶剂是水,不存在易燃易爆问题,也不污染空气,因此工作环境好。
 
(二)电泳的缺点:
 
1、设备庞大、投资多。除具备完整的前处理设备外,还需电泳槽及相应的附属设备、超滤装置及纯水制备设施、专用直流电源等。
 
2、适用涂料及品种受限制。目前电泳涂料仅限于水溶性漆和水乳化漆;颜色仅限于深色底漆或单层底面两用漆,白色及浅色则困难。其原因是在电泳过程中(如阳极电泳沉积法)电离的铁离子和树脂阴离子中和沉积在工件上成黄棕色。
 
3、电泳漆膜后需烘烤。一般烘烤工艺为150℃、1h,故耗能大。
 
三、电泳工艺:
 
  电泳工艺分为阳极电泳和阴极电泳:若涂料粒子带负电,工件为阳极,涂料粒子在电场力作用下在工件沉积成膜称为阳极电泳;反之,若涂料粒子带正电,工件为阴极,涂料粒子在工件上沉积成膜称为阴极电泳。
 
阳极电泳的特点是:原料价格便宜(一般比阴极电泳便宜50%);设备较简单,投资少(一般比阴极电泳便宜30%);技术要求较低;涂层耐蚀性能较阴极电泳差(约为阴极电泳寿命之1/4)。
 
阴极电泳涂层耐蚀性高的原因是:工件是阴极,不发生阳极溶解,工件表面及磷化膜不破坏;电泳涂料(一般为含氮树脂)对金属有保护作用,且所用漆价高质优。
 
阳极电泳一般工艺流程为:
 
工件前处理(除油→热水洗→除锈→冷水洗→磷化→热水洗→钝化)→阳极电泳→工件后处理(清水洗→烘干)。
 
1、除油。溶液一般为热碱性化学除油液,温度为60℃(蒸汽加热),时间为20min左右。
 
2、热水洗。温度60℃(蒸汽加热),时间2min。
 
3、除锈。用H2SO4或HCl ,例如用盐酸除锈液,HCl总酸度≥43点;游离酸度>41点;加清洗剂1.5%;室温下洗10~20min。
 
4、冷水洗。流动中冷水洗1min。
 
5、磷化。用中温磷化(60℃时磷化10min),磷化液可用市售成品。
 
上述工序亦可用喷砂→水洗代替。
 
6、钝化。用与磷化液配套的药品(由出售磷化液厂家提供),室温下1~2min即可。
 
7、阳极电泳。电解液成分:H08-1黑色电泳漆,固体分质量分数9%~12%,蒸馏水质量分数88%~91%。电压:(70±10)V;时间:2~2.5min;漆液温度:15~35℃;漆液PH 值:8~8.5。注意工件出入槽要断电。电泳过程中电流随漆膜增厚会逐步下降。
 
8、清水洗。流动冷水中洗。
 
9、烘干。在烘箱中于(165±5)℃温度下烘40~60min即可。

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