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CDE電泳涂裝的原理:
1)被涂物表面附近由于水的電解作用導致pH升高;
2)涂料粒子失去電荷從溶液中析出并沉淀形成涂膜;
3)電泳涂裝過程伴隨電解、電泳、電沉積(凝聚)、電滲等物理化學作用。CED涂裝工藝及設備設計人員只有在弄清和熟知CED涂裝原理,電解、電泳、電沉積(凝聚)、電滲等在涂裝過程中的物理化學作用和下列相關技術(參數(shù)),才能靈活應用相關技術和打好精益設計的基礎(基本功)。鋁型材電泳涂裝需糾正認識上的誤區(qū)從技術交流和期刊文章中得知,對CED涂裝的認識尚存在誤區(qū),如:在連續(xù)式電泳涂裝線可采用入槽后通電方式。
1)電泳涂裝的工藝參數(shù)(電泳條件):槽液溫度、電泳電壓、電泳時間、槽液特性(pH、電導率)及它們的相互關系;
2)槽液組成:固體分、灰分、MEQ值、庫侖效率;
3)極距、電場強度、電泳的臨界電壓、工作電壓、破壞電壓;
4)電泳涂裝時的電流、膜厚和濕漆膜電阻的變化及相互關系(見圖2);
5)泳透力及影響泳透力的關鍵因素;
6)產生電泳漆膜弊病的原因及防治;如顆粒、縮孔、、再溶解、涂膜偏厚或偏薄、異常附著等,泳透力差、二次流痕、斑跡、外觀不良、帶電入槽階梯、涂膜剝落等10多種電泳涂裝獨有弊病的病因及防治措施;
7)通電方式:帶電入槽和入槽后通電(即工件全浸沒后通電);帶電出槽,不分段和分段電壓供電;它們適用于何種工況;
8)電泳后清洗的功能及目的,如何防止再溶解,如何降低耗水量和減少污水排放量。如果涂裝工藝/設備設計人員欠缺上述技術知識,除能翻版設計外,就談不上靈活應用相關技術,做不到按工況和被涂物性狀進行精益設計或有所創(chuàng)新,勢必造成一定的生產隱患。
應重視極距和嚴控極距在其范圍內
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。它們直接影響電場強度及其分布,電泳涂裝的極距近了也產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備設計的重要參數(shù)之一。電極與極罩都靠槽壁布置,在泳涂寬大的工件時按需在槽底或工件頂部設置電極;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。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。
可是工藝人員認識不到位,未強調控制極距的重要性,設備設計及制造供應商隨工件輸送方式及結構的變化,擴大工件與槽內壁間距。如汽車車身E值由500~550mm,擴大到850mm甚至950mm,并以此為“經驗”,相互照搬設計。極距加大許多,勢必造成電泳工作電壓,直流電源功率增大;要充分注意清洗用水的水質,所用自來水的電導率應小于200uS/cm。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,投資運行費用高的結局。
增多電泳后清洗次數(shù)有負作用:
1)工件通過電泳后清洗設備的時間越長(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0次和UF液1次噴洗,NV降到2%左右,再經2次UF液浸洗和出槽噴洗,NV就可降到0.2%左右;一般可選用鐵鹽或鋅鹽磷化,在陰極電泳涂裝采用鋅鹽磷化處理場合,應選用耐堿性較好的、P比高的磷化膜。可是新鮮UF液的NV一般≤0.5%,因此再增加UF液清洗次數(shù),就成為無效作業(yè)。純水浸洗液工藝控制電導為50μS以下(新鮮純水和RO再生水的電導為10μS以下);
3)增加清洗段,不僅增長后清洗設備的長度和增加投資,還不符合節(jié)能減排和降低成本的需求。精益設計的目的就是要消除無效作業(yè)和超值功能。對電泳涂膜外觀要求較低的或底面合一場合,電泳后清洗次數(shù)可相應減少,結構簡單無空腔/縫隙的工件可選用噴洗方式。3)電泳涂裝過程伴隨電解、電泳、電沉積(凝聚)、電滲等物理化學作用。
鋁型材電泳白色工藝技術介紹
自金屬的裝飾和防腐應用電泳技術以來,從汽車行業(yè)開始,此技術被引用到不同的行業(yè)和不同的材質領域,此項技術得到迅速的發(fā)展。其中在鋁型材行業(yè),日本在20世紀60年開發(fā)出鋁型材電泳技術,在鋁行業(yè)得到大量的推廣應用。我國自20年前引進該電泳設備及技術以來,經過20多年的發(fā)展,我國在建筑鋁型材工業(yè)的分布已發(fā)展到每省及自治區(qū)都有生產線,電泳鋁料得到大量的應用。同色及白色鋁料也得到很大的發(fā)展。不僅可達到車身電泳涂裝膜厚標準,尚可使車身外表面膜厚平滑均勻,約能削減每臺車身CED涂料耗量20%,降低電泳涂裝成本10%左右。
但目前,白色電泳漆的應用主要用于鋁材,而且使用的是陽極電泳漆,基本上是由國外進口,技術被國外公司壟斷。公司經多年的開發(fā)研究,開發(fā)出了的水性聚氨脂陰極電泳樹脂,而且在此基礎上開發(fā)出了白色聚氨脂陰極電泳漆,在國內陰極聚氨脂白色電泳臥式自動線,該生產線經過三個多月的試運行,設備運行正常,電泳槽液穩(wěn)定,其穩(wěn)定性能完全適應工業(yè)生產,且比傳統(tǒng)的陽極白色電泳涂裝在工藝,能耗,環(huán)保方面都有很大優(yōu)勢。水洗裝置用于電泳涂裝前后工件的沖洗,一般用去離子水,但需加壓設備,常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。