陰極電泳涂料施工工藝
2018-05-10 admin
陰極電泳涂料施工工藝
一、影響電沉積涂裝的因素
水溶性電沉積涂料的沉積過程伴隨著物理、化學(xué)的變化，影響電沉積的因素主要有以下方面：
1.固體份
固體份是影響涂膜質(zhì)量和電泳效果的主要參數(shù)之一，較高的固體份會使涂膜厚度增加，隨著固體份升高、泳透力也增高，但固體份太高時，槽液黏度增大，超率液涂過量下降，對過濾、循環(huán)、后沖洗及設(shè)備的運行會帶來不利的影響。同時由于固體份過高而使電泳速度快，漆膜變得粗糙，產(chǎn)生流痕；較低的固體份則使涂膜厚度變薄，外觀變差，樹脂老化加快，沉淀增多。因此，在實際生產(chǎn)時，固體份應(yīng)控制在上限為好，一般液槽的固體份變化范圍在±0.5%內(nèi)為好，應(yīng)避免固體份“時高時低”，這樣有利于涂層的質(zhì)量及液槽的穩(wěn)定性提高，同時也利于液槽的維護。
2.PH值
電泳槽的PH值是控制液槽穩(wěn)定性的最重要的因素，應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。陰極電泳涂料槽液呈酸性，必須保持適當?shù)乃岫?，以保證電泳涂料的分散穩(wěn)定性。
當PH升高時（陰極電泳涂料），液槽的穩(wěn)定性逐漸變差，伴有發(fā)粗、失光、結(jié)塊、針孔等現(xiàn)象，還可能導(dǎo)致大量的不溶顆粒，當PH值降低時，漆膜外觀變好，但PH值過低時，漆膜返溶增加。
3.電導(dǎo)率
電導(dǎo)率可以衡量涂料粒子的移動和通電能力，電導(dǎo)率的微小變化不會影響涂膜的性能，但對膜厚及泳透力有輕微的影響，過高的導(dǎo)電率會導(dǎo)致電解反應(yīng)的加劇，液槽的分散性變差，擊穿電壓降低，出現(xiàn)涂膜粗糙、失光等弊端，液槽的導(dǎo)電率高低取決于固體份和雜質(zhì)離子的含量多少。
4.雜質(zhì)離子含量
液槽中雜質(zhì)離子一般是由被涂物從前處理工序中帶入電泳槽中的，雜質(zhì)離子濃度越高，涂膜的外觀變差，擊穿電壓下降，涂膜性能下降，超濾液透過量變低?？刂埔翰壑须s質(zhì)離子含量的辦法有：①加強前處理的水洗質(zhì)量，其被涂物的滴水導(dǎo)電率應(yīng)小于30 μs/cm; ②選用配套好、P/B的磷化膜；③排放超濾液，補加去離子水。
5.有機溶劑含量
電泳涂料中含有助溶作用的親水性有機溶劑，它對涂膜和涂料穩(wěn)定性有一定的影響。液槽中的有機溶劑含量越高，膜厚增加，光澤提高，但擊穿電壓下降，庫倫效率下降，漆膜附著力和抗腐蝕性變差，過高的助溶劑含量會使漆膜脫落。助溶劑含量降低，漆膜厚度下降，分散性變差，表面發(fā)粗光澤下降，易產(chǎn)生針孔。
6.電泳電壓
在電泳體系中，通常液槽溫度和電泳時間是一定的，如果需要提高或降低膜厚，可以通過升高或降低電壓來實現(xiàn)。電壓不僅能控制膜厚，同樣也能提高工件內(nèi)腔的泳透能力。但過高的電壓會產(chǎn)生漆膜缺陷，如針孔、橘皮、粗糙等，嚴重時還可以造成漆膜擊穿和脫落，電壓過低，泳透力降低，內(nèi)腔和夾縫處涂膜太薄，甚至無漆。在實際應(yīng)用中，電壓的高低應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、陰陽極間的距離來定，在保證漆膜厚度和泳透力的前提下，應(yīng)采取盡可能低的電壓進行沉積。
7.電泳時間
隨著電泳時間的延長，膜厚逐漸增加，但電泳時間達到一定值時，膜厚將不再增加，如果繼續(xù)延長時間可能導(dǎo)致漆膜外觀變差。一般電泳時間控制在1.5～3分鐘，對結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的工件，電泳時間可適當延長。
8.液槽溫度
液槽溫度對涂膜的厚度、槽液的穩(wěn)定性都有很大的影響。溫度升高，電泳速度加快，槽液黏度降低，膜厚增加，涂膜表面粗糙度增加，嚴重時出現(xiàn)流掛、橘皮、針孔等弊病。同時槽溫過高還會使槽液穩(wěn)定性降低，老化加快，使涂料產(chǎn)生凝聚和結(jié)塊，造成過濾系統(tǒng)和管道堵塞。溫度降低，電極反應(yīng)減慢，黏度增加，涂膜變薄，庫侖效率降低，涂膜豐滿度降低。槽液溫度太低，黏度增加，顏料沉淀加快，槽液的穩(wěn)定性下降。
9.陽極液系統(tǒng)的影響
陽極液的作用是通過陽極液的循環(huán)、補充和更換，調(diào)節(jié)液槽的PH值、電導(dǎo)率和雜質(zhì)離子的含量。陽極液電導(dǎo)率升高時，導(dǎo)電性增強，膜厚增加。陽極液電導(dǎo)率太高時，涂膜變粗，易使涂膜產(chǎn)生針孔、失光。要定期對陽極液進行檢測并清洗，對清洗后的電流仍然沒有變化的陽極隔膜應(yīng)及時更換，以保證電流值在正常范圍內(nèi)。
10.烘烤條件的影響
電泳后烘烤時間和溫度與涂膜固化程度密切相關(guān)，如果達不到規(guī)定的時間和溫度，則涂膜不會固化；如果溫度過高，涂膜過度烘烤，二者都嚴重影響涂膜的性能。
二、涂裝工藝流程
采用我公司電泳涂料建議施工工藝如下：
上件→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→水洗→純水洗→電泳→UF1洗→UF2洗→純水洗→瀝干→烘烤→下件
施工工藝中的前處理工序?qū)κ┕ね磕べ|(zhì)量的好壞至關(guān)重要，盡管前處理工藝各不相同，但總的原則是以能滿足電泳涂裝條件為前提，在此前提下各施工單位可自會選擇前處理工藝，電泳施工要求電泳入槽工件必須無油、無銹、無機械雜質(zhì)、無酸、無堿、無磷浮灰等。
為了獲得良好的涂膜前處理工序應(yīng)滿足下列要求：
◆工件表面脫脂完全；
◆工件磷化后要求磷化膜均勻致密，無斑痕，無磷化浮塵；
◆磷化后末到道水洗噴瀝水液的電導(dǎo)率小于30 us/cm ，PH值在6.5～7.5之間。
三.陰極電泳涂料加漆比例及方法
1.單組份
初配槽：40%固含按漆：純水=1:1.3 68%固含按漆：純水=1:3
正常補加：用槽液把原漆在調(diào)漆罐中調(diào)整至25～30%固含，攪拌15分鐘，檢查無可見顆粒即可泵入電泳槽。
2.雙組份：
初配槽：黑色漿：乳液：純水=1:2:3或1:4:5或1:5:6，灰色漿：乳液；純水=1:3:4
正常補加：可直接由副槽加入色漿和乳液。
四.新建陰極電泳線槽液的配置方法
1.單組份
按原漆的固體份及其調(diào)漆比例計算，計算所投電泳槽所需的總純水量和總原漆量。先將所需總純水量的1/2加入到導(dǎo)電槽中，再將原漆加入調(diào)漆罐，開動攪拌，用純水將原漆固含調(diào)整到25%～30%，攪拌15分鐘以上，以溶解均勻，無可見大顆粒為準，然后泵入電泳槽中，繼續(xù)以上過程至規(guī)定的電泳漆加完，然后補加剩余的純水至循環(huán)和液位正常，最后加入1～2‰的1#助劑，熟化48小時。
2.雙組份
按照色漿、乳液、純水的比例計算，先將1/2的純水加入電泳槽中，通過副槽直接加入或泵入乳液和色漿，加剩余的純水至循環(huán)和液位正常，最后加入1～2‰的1#助劑，熟化48小時。
五.新建陰極電泳先涂裝前的準備工作
在完成設(shè)備驗收調(diào)試及一般清洗后，應(yīng)按標準清洗以下設(shè)備：
◆電沉積槽及槽內(nèi)外的管路及相關(guān)設(shè)備
◆備用槽及槽內(nèi)外的管路；
◆水洗槽、水洗室及有關(guān)設(shè)備；
◆超濾裝置及有關(guān)設(shè)備；
◆陽極系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)備；
◆攪漆裝置及管路；
◆調(diào)溫設(shè)備及純水供給設(shè)備
（一）推薦清洗工藝
◆用自來水清洗后，除去垃圾異物，需要時用6#助劑擦洗油污。
◆安裝好過濾器，將自來水加到循環(huán)水位，加1#和6#助劑各2～5‰，循環(huán)16小時，排放用于清洗備用槽和水洗槽。
◆加滿自來水，加入0.5%氨水和0.5%的6#助劑循環(huán)8小時，排放用于清洗備用槽、水洗槽。
◆用高壓水洗沖洗二遍；
◆用自來水沖洗二遍；
◆加滿去離子水至少循環(huán)12小時，檢測導(dǎo)電率，導(dǎo)電率應(yīng)小于50 µs/cm，若高于此值，應(yīng)換離子水循環(huán)清洗。
◆取槽中的去離子水配漆做縮孔實驗，若合格則清洗完成，否則應(yīng)重新清洗至合格。
◆上述過程中，各閥門應(yīng)多次開閉，攪漆設(shè)備和陽極循環(huán)也同時清洗。
◆前處理設(shè)備及烘干設(shè)備也應(yīng)按設(shè)備制造廠要求進行清洗。
（二）投槽：按照上述方法投槽
（三）試涂裝
◆在完成投槽后將槽溫調(diào)整到28℃。
◆在循環(huán)熟化24小時后檢測以下項目：PH值、電導(dǎo)率、固體份、有無縮孔等重大弊端。
◆配槽24小時后，啟動UF裝置，開始運轉(zhuǎn)超濾系統(tǒng)。
◆調(diào)整陽極液：在陽極液槽內(nèi)加去離子水和1#助劑配置極液（導(dǎo)電率600±200μs/cm），確認極液槽-配管-隔膜的循環(huán)正常。
◆調(diào)整電泳后的水沖洗系統(tǒng)。
◆試涂裝：在熟化48小時后進行工件的試涂裝，根據(jù)實驗室實驗的結(jié)果來確定試涂裝的條件，檢查膜厚、外觀、干燥性，最終確定電壓、電泳時間、鏈速、烘道溫度等工藝條件，一旦確認不再變化。
六.其他重要的工藝參數(shù)
◆主循環(huán)泵的循環(huán)量為4~6次/小時，應(yīng)保證液面流速大于0.2m/s，距槽底50cm處的流速大于0.4m/s。
◆管路液體流速應(yīng)小于3m/s，且所有管路都要傾斜布置，以使管內(nèi)液體能完全排凈。
◆工件與陽極面積比例為4:1。
◆工件進電泳槽前要瀝干、吹干或烘干。
◆工件預(yù)熱時間10~12min，保持180℃保持20min（工件體溫），干燥熱空氣循環(huán)6~10次/分鐘，新鮮空氣補給量每分鐘大于10%。
◆******更換周期應(yīng)為0.5~2個月，一般要求小于4個月，最長不大于5個月，更新周期過長，會給電泳液槽的管理增加麻煩，液槽穩(wěn)定性差，漆膜得不到保證。
一、影響電沉積涂裝的因素
水溶性電沉積涂料的沉積過程伴隨著物理、化學(xué)的變化，影響電沉積的因素主要有以下方面：
1.固體份
固體份是影響涂膜質(zhì)量和電泳效果的主要參數(shù)之一，較高的固體份會使涂膜厚度增加，隨著固體份升高、泳透力也增高，但固體份太高時，槽液黏度增大，超率液涂過量下降，對過濾、循環(huán)、后沖洗及設(shè)備的運行會帶來不利的影響。同時由于固體份過高而使電泳速度快，漆膜變得粗糙，產(chǎn)生流痕；較低的固體份則使涂膜厚度變薄，外觀變差，樹脂老化加快，沉淀增多。因此，在實際生產(chǎn)時，固體份應(yīng)控制在上限為好，一般液槽的固體份變化范圍在±0.5%內(nèi)為好，應(yīng)避免固體份“時高時低”，這樣有利于涂層的質(zhì)量及液槽的穩(wěn)定性提高，同時也利于液槽的維護。
2.PH值
電泳槽的PH值是控制液槽穩(wěn)定性的最重要的因素，應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。陰極電泳涂料槽液呈酸性，必須保持適當?shù)乃岫?，以保證電泳涂料的分散穩(wěn)定性。
當PH升高時（陰極電泳涂料），液槽的穩(wěn)定性逐漸變差，伴有發(fā)粗、失光、結(jié)塊、針孔等現(xiàn)象，還可能導(dǎo)致大量的不溶顆粒，當PH值降低時，漆膜外觀變好，但PH值過低時，漆膜返溶增加。
3.電導(dǎo)率
電導(dǎo)率可以衡量涂料粒子的移動和通電能力，電導(dǎo)率的微小變化不會影響涂膜的性能，但對膜厚及泳透力有輕微的影響，過高的導(dǎo)電率會導(dǎo)致電解反應(yīng)的加劇，液槽的分散性變差，擊穿電壓降低，出現(xiàn)涂膜粗糙、失光等弊端，液槽的導(dǎo)電率高低取決于固體份和雜質(zhì)離子的含量多少。
4.雜質(zhì)離子含量
液槽中雜質(zhì)離子一般是由被涂物從前處理工序中帶入電泳槽中的，雜質(zhì)離子濃度越高，涂膜的外觀變差，擊穿電壓下降，涂膜性能下降，超濾液透過量變低?？刂埔翰壑须s質(zhì)離子含量的辦法有：①加強前處理的水洗質(zhì)量，其被涂物的滴水導(dǎo)電率應(yīng)小于30 μs/cm; ②選用配套好、P/B的磷化膜；③排放超濾液，補加去離子水。
5.有機溶劑含量
電泳涂料中含有助溶作用的親水性有機溶劑，它對涂膜和涂料穩(wěn)定性有一定的影響。液槽中的有機溶劑含量越高，膜厚增加，光澤提高，但擊穿電壓下降，庫倫效率下降，漆膜附著力和抗腐蝕性變差，過高的助溶劑含量會使漆膜脫落。助溶劑含量降低，漆膜厚度下降，分散性變差，表面發(fā)粗光澤下降，易產(chǎn)生針孔。
6.電泳電壓
在電泳體系中，通常液槽溫度和電泳時間是一定的，如果需要提高或降低膜厚，可以通過升高或降低電壓來實現(xiàn)。電壓不僅能控制膜厚，同樣也能提高工件內(nèi)腔的泳透能力。但過高的電壓會產(chǎn)生漆膜缺陷，如針孔、橘皮、粗糙等，嚴重時還可以造成漆膜擊穿和脫落，電壓過低，泳透力降低，內(nèi)腔和夾縫處涂膜太薄，甚至無漆。在實際應(yīng)用中，電壓的高低應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、陰陽極間的距離來定，在保證漆膜厚度和泳透力的前提下，應(yīng)采取盡可能低的電壓進行沉積。
7.電泳時間
隨著電泳時間的延長，膜厚逐漸增加，但電泳時間達到一定值時，膜厚將不再增加，如果繼續(xù)延長時間可能導(dǎo)致漆膜外觀變差。一般電泳時間控制在1.5～3分鐘，對結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的工件，電泳時間可適當延長。
8.液槽溫度
液槽溫度對涂膜的厚度、槽液的穩(wěn)定性都有很大的影響。溫度升高，電泳速度加快，槽液黏度降低，膜厚增加，涂膜表面粗糙度增加，嚴重時出現(xiàn)流掛、橘皮、針孔等弊病。同時槽溫過高還會使槽液穩(wěn)定性降低，老化加快，使涂料產(chǎn)生凝聚和結(jié)塊，造成過濾系統(tǒng)和管道堵塞。溫度降低，電極反應(yīng)減慢，黏度增加，涂膜變薄，庫侖效率降低，涂膜豐滿度降低。槽液溫度太低，黏度增加，顏料沉淀加快，槽液的穩(wěn)定性下降。
9.陽極液系統(tǒng)的影響
陽極液的作用是通過陽極液的循環(huán)、補充和更換，調(diào)節(jié)液槽的PH值、電導(dǎo)率和雜質(zhì)離子的含量。陽極液電導(dǎo)率升高時，導(dǎo)電性增強，膜厚增加。陽極液電導(dǎo)率太高時，涂膜變粗，易使涂膜產(chǎn)生針孔、失光。要定期對陽極液進行檢測并清洗，對清洗后的電流仍然沒有變化的陽極隔膜應(yīng)及時更換，以保證電流值在正常范圍內(nèi)。
10.烘烤條件的影響
電泳后烘烤時間和溫度與涂膜固化程度密切相關(guān)，如果達不到規(guī)定的時間和溫度，則涂膜不會固化；如果溫度過高，涂膜過度烘烤，二者都嚴重影響涂膜的性能。
二、涂裝工藝流程
采用我公司電泳涂料建議施工工藝如下：
上件→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→水洗→純水洗→電泳→UF1洗→UF2洗→純水洗→瀝干→烘烤→下件
施工工藝中的前處理工序?qū)κ┕ね磕べ|(zhì)量的好壞至關(guān)重要，盡管前處理工藝各不相同，但總的原則是以能滿足電泳涂裝條件為前提，在此前提下各施工單位可自會選擇前處理工藝，電泳施工要求電泳入槽工件必須無油、無銹、無機械雜質(zhì)、無酸、無堿、無磷浮灰等。
為了獲得良好的涂膜前處理工序應(yīng)滿足下列要求：
◆工件表面脫脂完全；
◆工件磷化后要求磷化膜均勻致密，無斑痕，無磷化浮塵；
◆磷化后末到道水洗噴瀝水液的電導(dǎo)率小于30 us/cm ，PH值在6.5～7.5之間。
三.陰極電泳涂料加漆比例及方法
1.單組份
初配槽：40%固含按漆：純水=1:1.3 68%固含按漆：純水=1:3
正常補加：用槽液把原漆在調(diào)漆罐中調(diào)整至25～30%固含，攪拌15分鐘，檢查無可見顆粒即可泵入電泳槽。
2.雙組份：
初配槽：黑色漿：乳液：純水=1:2:3或1:4:5或1:5:6，灰色漿：乳液；純水=1:3:4
正常補加：可直接由副槽加入色漿和乳液。
四.新建陰極電泳線槽液的配置方法
1.單組份
按原漆的固體份及其調(diào)漆比例計算，計算所投電泳槽所需的總純水量和總原漆量。先將所需總純水量的1/2加入到導(dǎo)電槽中，再將原漆加入調(diào)漆罐，開動攪拌，用純水將原漆固含調(diào)整到25%～30%，攪拌15分鐘以上，以溶解均勻，無可見大顆粒為準，然后泵入電泳槽中，繼續(xù)以上過程至規(guī)定的電泳漆加完，然后補加剩余的純水至循環(huán)和液位正常，最后加入1～2‰的1#助劑，熟化48小時。
2.雙組份
按照色漿、乳液、純水的比例計算，先將1/2的純水加入電泳槽中，通過副槽直接加入或泵入乳液和色漿，加剩余的純水至循環(huán)和液位正常，最后加入1～2‰的1#助劑，熟化48小時。
五.新建陰極電泳先涂裝前的準備工作
在完成設(shè)備驗收調(diào)試及一般清洗后，應(yīng)按標準清洗以下設(shè)備：
◆電沉積槽及槽內(nèi)外的管路及相關(guān)設(shè)備
◆備用槽及槽內(nèi)外的管路；
◆水洗槽、水洗室及有關(guān)設(shè)備；
◆超濾裝置及有關(guān)設(shè)備；
◆陽極系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)備；
◆攪漆裝置及管路；
◆調(diào)溫設(shè)備及純水供給設(shè)備
（一）推薦清洗工藝
◆用自來水清洗后，除去垃圾異物，需要時用6#助劑擦洗油污。
◆安裝好過濾器，將自來水加到循環(huán)水位，加1#和6#助劑各2～5‰，循環(huán)16小時，排放用于清洗備用槽和水洗槽。
◆加滿自來水，加入0.5%氨水和0.5%的6#助劑循環(huán)8小時，排放用于清洗備用槽、水洗槽。
◆用高壓水洗沖洗二遍；
◆用自來水沖洗二遍；
◆加滿去離子水至少循環(huán)12小時，檢測導(dǎo)電率，導(dǎo)電率應(yīng)小于50 µs/cm，若高于此值，應(yīng)換離子水循環(huán)清洗。
◆取槽中的去離子水配漆做縮孔實驗，若合格則清洗完成，否則應(yīng)重新清洗至合格。
◆上述過程中，各閥門應(yīng)多次開閉，攪漆設(shè)備和陽極循環(huán)也同時清洗。
◆前處理設(shè)備及烘干設(shè)備也應(yīng)按設(shè)備制造廠要求進行清洗。
（二）投槽：按照上述方法投槽
（三）試涂裝
◆在完成投槽后將槽溫調(diào)整到28℃。
◆在循環(huán)熟化24小時后檢測以下項目：PH值、電導(dǎo)率、固體份、有無縮孔等重大弊端。
◆配槽24小時后，啟動UF裝置，開始運轉(zhuǎn)超濾系統(tǒng)。
◆調(diào)整陽極液：在陽極液槽內(nèi)加去離子水和1#助劑配置極液（導(dǎo)電率600±200μs/cm），確認極液槽-配管-隔膜的循環(huán)正常。
◆調(diào)整電泳后的水沖洗系統(tǒng)。
◆試涂裝：在熟化48小時后進行工件的試涂裝，根據(jù)實驗室實驗的結(jié)果來確定試涂裝的條件，檢查膜厚、外觀、干燥性，最終確定電壓、電泳時間、鏈速、烘道溫度等工藝條件，一旦確認不再變化。
六.其他重要的工藝參數(shù)
◆主循環(huán)泵的循環(huán)量為4~6次/小時，應(yīng)保證液面流速大于0.2m/s，距槽底50cm處的流速大于0.4m/s。
◆管路液體流速應(yīng)小于3m/s，且所有管路都要傾斜布置，以使管內(nèi)液體能完全排凈。
◆工件與陽極面積比例為4:1。
◆工件進電泳槽前要瀝干、吹干或烘干。
◆工件預(yù)熱時間10~12min，保持180℃保持20min（工件體溫），干燥熱空氣循環(huán)6~10次/分鐘，新鮮空氣補給量每分鐘大于10%。
◆******更換周期應(yīng)為0.5~2個月，一般要求小于4個月，最長不大于5個月，更新周期過長，會給電泳液槽的管理增加麻煩，液槽穩(wěn)定性差，漆膜得不到保證。
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