电泳涂装工艺过程

　　所谓电泳涂装，是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极邙日极电泳)，另设一与

　　其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种

　　电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定

　　1、电泳：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向运动，也称泳动。

　　2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化与还原现象。

　　3、电沉积：由于电泳作用，移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表体放出电子，而呈不溶状态沉积，

　　4、电渗：在电场作用下，固相不动，而液相移动的现象。电渗作用使漆膜内所含水份

　　逐渐被排到涂膜外，最后形成几乎连电流也通不过去，含水率极低，电阻相当高的致密漆膜。

　　5、灰色环氧电泳漆为例：该电泳漆系改性环氧树脂，丁醇，乙醇胺，滑石粉，钛白粉、炭黑、

　　高岭土的物质组成，电泳漆与蒸馏水混合后，在直流电场的作用下，即分离成带正电荷的阳离子和带负电

　　洗T磷化T水洗T钝化T电泳涂装T槽上清洗T超滤水洗T烘干T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

　　(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25〜75卩m。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50

　　卩m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

　　(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

　　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

　　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

　　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

　　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

　　电泳涂装施工速度快，可实现机械化和自动化连续作业，减轻劳动强度，漆膜均匀，附

　　着力强，对一般涂装方法不易涂到或涂不好的部位，如前所述的筋板焊缝等处都能获得均匀

　　平整，光滑的漆膜。涂料利用率高达90%-95%，由于电泳涂料是以水作为溶剂的，具有不

　　燃性，无毒、操作方便等优点。电泳后经过烘干的漆膜，具有优良的附着力，它的防锈性耐腐蚀性，耐候

　　建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，然后才能进行非标设备的设计、制造和安

　　装。因此工艺设计是建立生产线的基础，正确、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生

　　工件处理方式，是指工件以何种方式与槽液接触达到化学预处理之目的，包括全浸泡式、

　　全喷淋式、喷淋浸泡组合式、刷涂式等。它主要取决于工件的几何尺寸及形状、场地面积、投资规模、生

　　产量等因素的影响。例如几何尺寸复杂的工件，不适合于喷淋方式；油箱、油桶类工件在液体中不易沉入，

　　将工件完全浸泡在槽液中，待处理一段时间后取出，完成除油或除锈磷化等目标的一种

　　常见处理方式，工件的几何形状繁简各异，只要液体能够到达的地方，都能实现处理目标，这是浸泡方式

　　助使用，因此处理速度相对较慢，处理时间较长，特别是象连续悬挂输送工件时，除工件在

　　槽内运行时间外，还有工件上下坡时间，因而使设备增长，场地面积和投资增大。仅对磷化

　　而言，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结

　　用泵将液体加压，并以0.1〜0.2Mpa的压力使液体形成雾状，喷射在工件上达到处理效

　　果。由于喷淋时有机械冲刷和液体更新使用，因此处理速度加快、时间缩短。生产线长度缩

　　短，相应节首了场地、设备、不足之处是，几何形状较复杂的工件，像内腔、拐角处等液体不易到达，处

　　酸洗除锈，它会带来设备腐蚀、 工序间生锈等一系列问题， 因此在选择喷淋酸洗时必须十分

　　慎重。据报道，全喷淋磷化易形成结晶枝状粗大、 含铁量较低的磷化膜，国外不提倡作为阴

　　极电泳漆前打底的前处理。全喷淋方式主要应用于家用电器、 零部件类的粉末涂装、静电涂

　　喷淋-浸泡结合式，一般是在某道工序时，工件先是喷淋，然后入槽浸泡，出槽后再喷 淋，所有的喷

　　淋、浸泡均是同一槽液。这种结合方式即保留了喷淋的高效率， 提高处理速度，

　　又具有浸泡过程，使工件所有部位均可得到有效处理。因此喷淋 -浸泡结合式前处理即能在

　　较短时间内完成处理工序， 设备占用场地也相对较少， 同时又可获得满意的处理效果。 目前

　　在国内外，对于前处理要求较高的汽车行业，一般都趋向于采取喷淋 -浸泡结合方式。

　　直接将处理液通过手工刷涂到工件表面， 来达到化学处理的目的， 这种方式一般不易获 得很好的处

　　理效果，在工厂应用较少。对于某些大型、形状较简单的工件， 可以考虑用这种

　　从节省能源、改善劳动环境、降低生产成本、 化学反应速度、处理时间和生产速度要求

　　工件除有液态油污外，还有少量固态油脂，在低温下，固态油脂很难去除，因此脱脂 温度不管是浸

　　建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，然后才能进行非标设备的设计、制造和安装。

　　因此工艺设计是建立生产线的基础， 正确、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生良好

　　的影响。工艺设计的内容主要包括：处理方法，处理时间，工艺流程等。 喷淋式联合清

　　其结构特点是：前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内，喷淋由各液槽的泵来提供 各工序间都有

　　门洞板隔开，以防窜液•各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。 内加热器有排管、

　　蛇形管、波纹板等；外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。 在脱脂、磷化

　　电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向 迁移并沉积于

　　电极之一的基底表面的涂装方法。 电泳涂装的原理发明于是 20 世纪30 年代末，

　　但开发这一技术并获得工业应用是在 1963 年以后，电泳涂装是近30 年来发展起来的一种特

　　殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。 具有水溶性、无毒、易于自动

　　化控制等特点，迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。 电泳涂装是把工

　　件和对应的电极放入水溶性涂料中， 接上电源后，依靠电场所产生的物理化学作用， 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

　　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。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。 1-

　　经表面处理后的工件；2-电源；3-工件；4-喷水冲洗；5-槽液过滤；6-沉积槽；7-循环泵。 电泳涂装与其他

　　(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

　　(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

　　(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

　　(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。

　　电泳涂装采用的是定电压法，设备相对简单， 易于控制。电压对漆膜的影响很大； 电压

　　越高，电泳漆膜越厚，对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力， 缩短施工时间。但电压过

　　高，会引起漆膜表面粗糙，烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低，电解反应慢，漆膜薄而 均匀，泳透力差。

　　体分及漆温成反比， 与两极间距成正比。 钢铁表面为40〜70V ,铝和铝合金表面可采用 60〜 100V，镀锌

　　漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加， 但当漆膜达到一定厚度时， 继续延长时间，也不

　　能增加厚度，反而会加剧副反应；反之，电泳时间过短，涂层过薄。电泳时间应根据所用的 电压，在保证

　　涂层质量的条件下，越短越好。 一般工件电泳时间为 1 至3 分钟，大型工件为

　　3 至4 分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂，可适当提高电压和延长时间。

　　涂料温度高，成膜速率快，但漆膜外观粗糙，还会引起涂料变质； 温度低，电沉积量少， 成膜慢，

　　涂膜薄而致密。 施工过程中，由于电沉积时部分电能转化成热能， 循环系统内机械

　　摩擦产生热量，将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面 15〜30C。

　　市售的电泳涂料的固体分一般为 50%左右，施工时，需用蒸馏水将涂料固体分控制在

　　10%〜15%。固体含量太低，漆膜的遮盖力不好，颜料易沉淀，涂料的稳定性差。固体分过

　　咼，粘度提咼，会造成漆膜粗糙疏松，附着力差。一般颜基比为 1 比2 左右，咼光泽电泳涂

　　料的颜基比可控制在 1 比4。由于实际操作中，涂料的颜料量会逐渐下降，必须随时添加颜 料分高的涂料

　　电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。 PH值过高，新沉积的涂膜会再溶解，漆膜

　　变薄，电泳后冲洗会脱膜。 PH值过低，工件表面光泽不一致，漆液的稳定性不好，已溶解

　　的树脂会析出，漆膜表面粗糙，附着力降低。一般要求施工过程中， PH值控制在7.5〜8.5

　　之间。在施工工程中，由于连续进行电泳，阳离子的铵化合物在涂料中积蓄，导致 PH值的

　　上升。可采用补加低 PH值的原液，更换阴极罩蒸馏水，用离子交换树脂除去铵离子，采用 阳极罩等方法

　　被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降， 从而导致漆膜

　　出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中，需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜， 可采用阴极

　　距离近，沉积效率高。但距离过近，会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离 不低于20cm。

　　对大型而形状复杂的工件，当出现外部已沉积很厚涂膜，而内部涂膜仍较薄 时，应在距离阴极较远的部位，

　　电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装

　　置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。 电泳

　　槽槽体的大小及形状需根据工件大小、 形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下，

　　应尽可能设计小些。 槽内装有过滤装置及温度调节装置， 以保证漆液一定的温度和除去循环

　　漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致， 多采用循环泵，漆液的循环一

　　般每小时4〜6 次，当循环泵开动时，槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于 补充调整涂料

　　成分，控制槽液的PH值，用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量 成分等。电泳电源的选择，