鋁型材電泳涂裝設(shè)備工作的原理

　　鋁型材電泳涂裝(electro-coating)是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向搬遷并堆積于電極之一的基底外表的涂裝辦法。

　　電泳涂裝的原理發(fā)明所以20世紀(jì)30年代末，但開發(fā)這一技能并取得工業(yè)使用是在1963年今后，電泳涂裝是近30年來發(fā)展起來的一種特殊涂膜形成辦法，是對水性涂料最具有實(shí)際意義的施工工藝，具有水溶性、無毒、易于自動化操控等特色，迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的使用。

　　電泳涂裝是把工件和對應(yīng)的電極放入水溶性涂猜中，接上電源后，依靠電場所發(fā)生的物理化學(xué)效果，使涂猜中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的外表上均勻分出堆積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝辦法。

　　電泳涂裝是一個極為雜亂的電化學(xué)反響進(jìn)程，其中至少包含電泳、電堆積、電滲、電解四個進(jìn)程。電泳涂裝按堆積功能可分為陽極電泳(工件是陽極，涂料是陰離子型)和陰極電泳(工件是陰極，涂料是陽離子型);按電源可分為直流電泳和交流電泳;按工藝辦法又有定電壓和定電流法。現(xiàn)在在工業(yè)上較為廣泛選用的是直流電源定電壓法的陽極電泳。

　　電泳涂裝與其他涂裝辦法相比較，具有下述特色：

　　(1)選用水溶性涂料，以水為溶解介質(zhì)，節(jié)省了大量有機(jī)溶劑，大大下降了大氣污染和環(huán)境危害，安全衛(wèi)生，同時避免了火災(zāi)的危險;

　　(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，工件各個部位如內(nèi)層、洼陷、焊縫等處都能取得均勻、平滑的漆膜，處理了其他涂裝辦法對雜亂形狀工件的涂裝難題;

　　(4)出產(chǎn)效率高，施工可實(shí)現(xiàn)自動化接連出產(chǎn)，大大進(jìn)步勞動效率;　　

       (5)設(shè)備雜亂，投資費(fèi)用高，耗電量大，其烘干固化要求的溫度較高，涂料、涂裝的辦理雜亂，施工條件嚴(yán)厲，并需進(jìn)行廢水處理;

　　(6)只能選用水溶性涂料，在涂裝進(jìn)程中不能改動顏色，涂料儲存過久安穩(wěn)性不易操控。

　　一、電泳涂裝的設(shè)備

　　電泳涂裝的設(shè)備是由電泳槽、拌和設(shè)備、涂料過濾設(shè)備、溫度調(diào)理設(shè)備、涂料辦理設(shè)備、直流電源設(shè)備、電泳涂裝后的水洗設(shè)備、超濾設(shè)備、烘烤設(shè)備、備用罐等組成。

　　電泳槽槽體的巨細(xì)及形狀需依據(jù)工件巨細(xì)、形狀和施工工藝確認(rèn)。在確保必定的極間間隔條件下，應(yīng)盡可能規(guī)劃小些。槽內(nèi)裝有過濾設(shè)備及溫度調(diào)理設(shè)備，以確保漆液必定的溫度和除掉循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣泡。拌和設(shè)備可使作業(yè)漆液堅(jiān)持均勻一致，多選用循環(huán)泵，漆液的循環(huán)一般每小時4～6次，當(dāng)循環(huán)泵開動時，槽內(nèi)漆液液面應(yīng)均勻翻動。

　　涂料辦理設(shè)備的效果在于彌補(bǔ)調(diào)整涂料成分，操控槽液的PH值，用隔閡電極除掉中和劑和用超濾設(shè)備掃除低分子量成分等。電泳電源的挑選，一般選用直流電源。整流設(shè)備可選用硅整流器或可控硅。電流的巨細(xì)與涂料的性質(zhì)、溫度、作業(yè)面積、通電辦法等有關(guān)，一般為30～50A/平方米。

　　水洗設(shè)備用于電泳涂裝前后工件的沖刷，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。烘烤設(shè)備用來促進(jìn)電泳涂料的枯燥成膜，可選用電阻爐、感應(yīng)電熱爐和紅外線烘烤設(shè)備。烘房規(guī)劃要有預(yù)熱、加熱和后熱三段，應(yīng)依據(jù)涂料的品種和工件的情況制訂。

　　二、影響電泳涂裝的首要工藝參數(shù)

　　1、電壓

　　電泳涂裝選用的是定電壓法，設(shè)備相對簡單，易于操控。電壓對漆膜的影響很大;電壓越高，電泳漆膜越厚，關(guān)于難以涂裝的部位可相應(yīng)進(jìn)步涂裝才能，縮短施工時刻。但電壓過高，會引起漆膜外表粗糙，烘干后易發(fā)生“橘皮”現(xiàn)象。電壓過低，電解反響慢，漆膜薄而均勻，泳透力差。電壓的挑選由涂料品種和施工要求等確認(rèn)。

　　一般情況下，電壓與涂料的固體分及漆溫成反比，與南北極間距成正比。鋼鐵外表為40～70V，鋁和鋁合金外表可選用60～100V，鍍鋅件選用70～85V。

　　2、電泳時刻

　　漆膜厚度跟著電泳時刻的延伸而添加，但當(dāng)漆膜到達(dá)必定厚度時，持續(xù)延伸時刻，也不能添加厚度，反而會加劇副反響;反之，電泳時刻過短，涂層過薄。電泳時刻應(yīng)依據(jù)所用的電壓，在確保涂層質(zhì)量的條件下，越短越好。

　　一般工件電泳時刻為1至3分鐘，大型工件為3至4分鐘。如果被涂物件外表幾許形狀雜亂，可適當(dāng)進(jìn)步電壓和延伸時刻。

　　3、涂料溫度

　　涂料溫度高，成膜速率快，但漆膜外觀粗糙，還會引起涂料蛻變;溫度低，電堆積量少，成膜慢，涂膜薄而致密。施工進(jìn)程中，因?yàn)殡姸逊e時部分電能轉(zhuǎn)化成熱能，循環(huán)體系內(nèi)機(jī)械沖突發(fā)生熱量，將導(dǎo)致涂料溫度上升。一般漆液溫度操控在某些方面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，需用蒸餾水將涂料固體分操控在10%～15%。固體含量太低，漆膜的遮蓋力欠好，顏料易堆積，涂料的安穩(wěn)性差。固體分過高，粘度進(jìn)步，會造成漆膜粗糙疏松，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操控在1比4。因?yàn)閷?shí)際操作中，涂料的顏料量會逐漸下降，有必要隨時添加顏料分高的涂料來調(diào)理。

　　5、涂料的PH值

　　電泳涂料的PH值直接影響槽液的安穩(wěn)性。PH值過高，新堆積的涂膜會再溶解，漆膜變薄，電泳后沖刷會脫膜。PH值過低，工件外表光澤不一致，漆液的安穩(wěn)性欠好，已溶解的樹脂會分出，漆膜外表粗糙，附著力下降。一般要求施工進(jìn)程中，PH值操控在7.5～8.5之間。

　　在施工工程中，因?yàn)榻舆B進(jìn)行電泳，陽離子的銨化合物在涂猜中積蓄，導(dǎo)致PH值的上升?？蛇x用補(bǔ)加低PH值的原液，替換陰極罩蒸餾水，用離子交換樹脂除掉銨離子，選用陽極罩等辦法下降PH值。若PH值過低時，可加入乙醇銨來調(diào)理。

　　6、涂料電阻

　　被涂物件早年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)致漆膜呈現(xiàn)粗糙不均和針孔等弊端。在涂裝施工中，需對涂料進(jìn)行凈化處理。為了得到高質(zhì)量涂膜，可選用陰極罩設(shè)備，以除掉銨及鈣、鎂等雜質(zhì)正離子。

　　7、工件與陰極間間隔

　　間隔近，堆積效率高。但間隔過近，會使漆膜太厚而發(fā)生流掛、橘皮等弊端。一般間隔不低于20cm。對大型而形狀雜亂的工件，當(dāng)呈現(xiàn)外部已堆積很厚涂膜，而內(nèi)部涂膜仍較薄時，應(yīng)在間隔陰極較遠(yuǎn)的部位，添加輔佐陰極。

　　三、電泳涂裝的辦法及技巧

　　(1)一般金屬外表的電泳涂裝的工藝流程為： 預(yù)整理→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電泳涂膜有極大影響。鑄件一般選用噴砂或噴丸進(jìn)行除銹，用棉紗鏟除工件外表的浮塵，用80#～120#砂紙鏟除外表殘留的鋼丸等雜物。鋼鐵外表選用除油和除銹處理，對外表要求過高時，進(jìn)行磷化和鈍化外表處理。黑色金屬工件在陽極電泳前有必要進(jìn)行磷化處理，不然漆膜的耐腐蝕功能較差。磷化處理時，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)在過濾體系中，一般選用一級過濾，過濾器為網(wǎng)袋式結(jié)構(gòu)，孔徑為25～75μm。電泳涂料通過立式泵輸送到過濾器進(jìn)行過濾。從歸納替換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮，孔徑50μm的過濾袋最佳，它不但能滿意漆膜的質(zhì)量要求，而且處理了過濾袋的堵塞問題。

　　(4)電泳涂裝的循環(huán)體系循環(huán)量的巨細(xì)，直接影響著槽液的安穩(wěn)性和漆膜的質(zhì)量。加大循環(huán)量，槽液的堆積和氣泡削減;但槽液老化加速，能源消耗添加，槽液的安穩(wěn)性變差。將槽液的循環(huán)次數(shù)操控6～8次/h較為理想，不但確保漆膜質(zhì)量，而且確保槽液的安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(5)跟著出產(chǎn)時刻的延伸，陽極隔閡的阻抗會添加，有用的作業(yè)電壓下降。因而，出產(chǎn)中應(yīng)依據(jù)電壓的損失情況，逐漸調(diào)高電源的作業(yè)電壓，以補(bǔ)償陽極隔閡的電壓降。

　　(6)超濾體系操控工件帶入的雜質(zhì)離子的濃度，確保涂裝質(zhì)量。在此體系的運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)注意，體系一經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)接連運(yùn)轉(zhuǎn)，禁止間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，以防超濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料附著在超濾膜上，無法完全清洗，將嚴(yán)重影響超濾膜的透水率和使用壽命。超濾膜的出水率隨運(yùn)轉(zhuǎn)時刻而呈下降趨勢，接連作業(yè)30～40天應(yīng)清洗一次，以確保超濾浸洗和沖刷所需的超濾水。

　　(7)電泳涂裝法適用于大量流水線的出產(chǎn)工藝。電泳槽液的更新周期應(yīng)在3個月以內(nèi)。以一個年產(chǎn)30萬份鋼圈的電泳出產(chǎn)線為例，對槽液的科學(xué)辦理極為重要，對槽液的各種參數(shù)定時進(jìn)行檢測，并依據(jù)檢測成果對槽液進(jìn)行調(diào)整和替換。

　　一般按如下頻率丈量槽液的參數(shù)：電泳液、超濾液及超濾清洗液、陰(陽)極液、循環(huán)洗液、去離子清洗液的PH值、固體含量和電導(dǎo)率每天一次;顏基比、有機(jī)溶劑含量、試驗(yàn)室小槽試驗(yàn)每周2次。

　　(8)對漆膜質(zhì)量的辦理，應(yīng)常常查看涂膜的均一性和膜厚，外觀不應(yīng)有針孔、流掛、橘皮、皺紋等現(xiàn)象，定時查看涂膜的附著力、耐腐蝕功能等物理化學(xué)目標(biāo)。查驗(yàn)周期按出產(chǎn)廠家的查驗(yàn)規(guī)范，一般每個批次都需檢測。