陰極電泳涂裝工藝、設(shè)備設(shè)計(jì)的基本守則

新的CED涂裝線經(jīng)調(diào)試達(dá)產(chǎn)后，應(yīng)滿足工藝要求的涂膜質(zhì)量及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，具體內(nèi)容如下。

CED涂膜的質(zhì)量基準(zhǔn)：1）涂膜外觀：平整光滑，無(wú)、縮孔，涂膜完整；涂膜弊病應(yīng)在工藝標(biāo)準(zhǔn)許可的范圍內(nèi)；

2）涂膜厚度：膜厚應(yīng)均勻、膜厚差應(yīng)控制在工藝設(shè)計(jì)膜厚±2μm；對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有內(nèi)腔的被涂件（如汽車車身）、各部位的膜厚各汽車公司都有基準(zhǔn)。一般要求內(nèi)腔表面膜厚≥10μm，車身外表面18～22

3）CED涂膜的耐腐蝕性：它雖與所選用的CED涂料、CED前處理的配套性和工藝設(shè)備管理有關(guān)，但要求穩(wěn)定在工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，如耐鹽霧性504h、720h或1000h，劃叉處2mm范圍內(nèi)喪失附著力，其余表面不允許有起泡。2、操作木工機(jī)械時(shí)，應(yīng)穿戴好工作服，扎緊袖口，必須戴好工作帽，辮子放入帽內(nèi)。轎車車身一般要求鹽霧試驗(yàn)1008h或循環(huán)交變腐蝕試驗(yàn)達(dá)60個(gè)循環(huán)。

CED涂裝屬于水性涂裝工藝，在環(huán)保上已可稱為“綠化工藝”，但隨著保護(hù)地球環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)提高，要求進(jìn)一步低VOC化、無(wú)害化和低碳化。

低VOC含量和加熱減量的CED涂料尚處于開(kāi)發(fā)階段，應(yīng)促進(jìn)其推廣應(yīng)用。水洗工序：每工作班次要對(duì)總?cè)芙夤腆w(TDS)和電導(dǎo)作三次檢查。陰極電泳涂裝設(shè)備的動(dòng)力能耗（不包括烘干能耗）還比較大，占涂裝車間用電量的12.9%；每臺(tái)車身涂裝排出CO2160.1kg，其中CED占9.9kg（6.2%）[4]。還有，CED涂裝工藝的耗水量、純水用量及利用率、污水排放量都應(yīng)有設(shè)計(jì)目標(biāo)值。每次新設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，依靠技術(shù)創(chuàng)新使環(huán)保、節(jié)能減排有所進(jìn)步。

在確保電泳涂裝品質(zhì)、產(chǎn)量和通過(guò)性的前提下，電泳槽體積應(yīng)盡可能小，極距應(yīng)嚴(yán)格控制在范圍內(nèi)，以節(jié)省投資、投槽費(fèi)用和降低電泳涂裝的運(yùn)行成本。

應(yīng)重視極距和嚴(yán)控極距在其范圍內(nèi)

電泳涂裝的極距與靜電噴涂法的極距具有相同的含義，都有的極距范圍。它們直接影響電場(chǎng)強(qiáng)度及其分布，電泳涂裝的極距近了也產(chǎn)生涂膜偏厚和異常附著，極距大了，涂膜偏薄或泳涂不上。所以極距是電泳涂裝工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。鋁型材電泳涂裝需糾正認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)從技術(shù)交流和期刊文章中得知，對(duì)CED涂裝的認(rèn)識(shí)尚存在誤區(qū)，如：在連續(xù)式電泳涂裝線可采用入槽后通電方式。電極與極罩都靠槽壁布置，在泳涂寬大的工件時(shí)按需在槽底或工件頂部設(shè)置電極；泳涂不同類型工件的極距范圍電泳槽斷面及典型間隙尺寸的E值確定。

可是工藝人員認(rèn)識(shí)不到位，未強(qiáng)調(diào)控制極距的重要性，設(shè)備設(shè)計(jì)及制造供應(yīng)商隨工件輸送方式及結(jié)構(gòu)的變化，擴(kuò)大工件與槽內(nèi)壁間距。如汽車車身E值由500～550mm，擴(kuò)大到850mm甚至950mm，并以此為“經(jīng)驗(yàn)”，相互照搬設(shè)計(jì)。極距加大許多，勢(shì)必造成電泳工作電壓，直流電源功率增大；電泳槽容積增大和槽液增多，泳涂的膜厚不均節(jié)能減排效果差，投資運(yùn)行費(fèi)用高的結(jié)局。pH的控制標(biāo)準(zhǔn)在供貨商的說(shuō)明書(shū)中已經(jīng)規(guī)定，電導(dǎo)值就需將鈍化液的電導(dǎo)加上原水的電導(dǎo)。

增多電泳后清洗次數(shù)有負(fù)作用：

1）工件通過(guò)電泳后清洗設(shè)備的時(shí)間越長(zhǎng)（即輸送鏈速度越慢）和清洗次數(shù)越多，濕電泳涂膜被再溶解程度越嚴(yán)重;

2）按清洗原理，工藝控制每洗1次，稀釋10倍。電泳槽液的固體分(NV）19%，經(jīng)0次和UF液1次噴洗，NV降到2%左右，再經(jīng)2次UF液浸洗和出槽噴洗，NV就可降到0.2%左右；可是新鮮UF液的NV一般≤0.5%，因此再增加UF液清洗次數(shù)，就成為無(wú)效作業(yè)。低VOC含量和加熱減量的CED涂料尚處于開(kāi)發(fā)階段，應(yīng)促進(jìn)其推廣應(yīng)用。純水浸洗液工藝控制電導(dǎo)為50μS以下（新鮮純水和RO再生水的電導(dǎo)為10μS以下）;

3）增加清洗段，不僅增長(zhǎng)后清洗設(shè)備的長(zhǎng)度和增加投資，還不符合節(jié)能減排和降低成本的需求。精益設(shè)計(jì)的目的就是要消除無(wú)效作業(yè)和超值功能。鋁型材陽(yáng)極電泳時(shí)，陰極pH值會(huì)不斷增加，采用離子交換樹(shù)脂系統(tǒng)可去除槽液中的雜質(zhì)，陰、陽(yáng)離子使槽液pH值穩(wěn)定，若再加上反滲透裝置（RO）則可實(shí)現(xiàn)閉路系統(tǒng)。對(duì)電泳涂膜外觀要求較低的或底面合一場(chǎng)合，電泳后清洗次數(shù)可相應(yīng)減少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)空腔/縫隙的工件可選用噴洗方式。

電泳涂裝生產(chǎn)線中水清洗工序的功能及控制要點(diǎn)

脫脂后的水洗工序和磷化后的工序水洗和純水洗。水洗工序的實(shí)質(zhì)是用水稀釋、置換的原理洗掉被涂物上附著的處理液，水洗效果與水洗次數(shù)、水洗方式、水洗用水的污染度、自來(lái)水和純水的水質(zhì)、瀝水時(shí)間等工藝參數(shù)有關(guān)。

多次水清洗是提高洗效果的關(guān)鍵因素，一般達(dá)到工藝要求的洗凈度，需水洗2?4次。每次水洗要達(dá)到稀釋10倍的目的（即每次水洗水的污染度控制在前道工序處理液濃度的1/10以下）。

每道水洗的時(shí)間不是關(guān)鍵的工藝參數(shù)，在大量生產(chǎn)的流水線上噴射水洗一般為20?30s，浸式水洗為浸入即出。每道水洗時(shí)間長(zhǎng)了，提高清洗效果不大，而且會(huì)增加運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，不經(jīng)濟(jì)。工序間的瀝水液時(shí)間應(yīng)達(dá)到不僅沒(méi)有水流，而要幾乎無(wú)滴水的程度。一般為30s左右，不超過(guò)lmin。前處理和電泳采用連續(xù)式生產(chǎn)線船形槽方式,槽體容積較節(jié)拍式生產(chǎn)生產(chǎn)線明顯增大,使得涂料投槽量和運(yùn)行成本增大,投資和占地也相對(duì)較大,在滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下,采用節(jié)拍式生產(chǎn)方式更符合當(dāng)前工程機(jī)械行業(yè)的實(shí)際情況。如果超過(guò)lmin還滴不干凈，則應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上開(kāi)工藝孔解決。瀝水時(shí)間長(zhǎng)了被涂物易風(fēng)干，產(chǎn)生銹蝕，需噴霧加濕防銹。

要充分注意清洗用水的水質(zhì)，所用自來(lái)水的電導(dǎo)率應(yīng)小于200uS/cm。新鮮純水的電導(dǎo)率要小于lOuS/cm。2）涂膜厚度：膜厚應(yīng)均勻、膜厚差應(yīng)控制在工藝設(shè)計(jì)膜厚±2μm。前處理的終一道水洗必須用純水來(lái)置換自來(lái)水，使從工件上滴落下來(lái)的水的電導(dǎo)率小于30uS/cm，這樣才能達(dá)到蝕性、高裝飾性涂層（電泳涂裝）的涂裝要求。