阴极电泳涂料施工工艺
2018-05-10 admin
阴极电泳涂料施工工艺
一、影响电沉积涂装的因素
水溶性电沉积涂料的沉积过程伴随着物理、化学的变化，影响电沉积的因素主要有以下方面：
1.固体份
固体份是影响涂膜质量和电泳效果的主要参数之一，较高的固体份会使涂膜厚度增加，随着固体份升高、泳透力也增高，但固体份太高时，槽液黏度增大，超率液涂过量下降，对过滤、循环、后冲洗及设备的运行会带来不利的影响。同时由于固体份过高而使电泳速度快，漆膜变得粗糙，产生流痕；较低的固体份则使涂膜厚度变薄，外观变差，树脂老化加快，沉淀增多。因此，在实际生产时，固体份应控制在上限为好，一般液槽的固体份变化范围在±0.5%内为好，应避免固体份“时高时低”，这样有利于涂层的质量及液槽的稳定性提高，同时也利于液槽的维护。
2.PH值
电泳槽的PH值是控制液槽稳定性的最重要的因素，应保持在规定的范围内。阴极电泳涂料槽液呈酸性，必须保持适当的酸度，以保证电泳涂料的分散稳定性。
当PH升高时（阴极电泳涂料），液槽的稳定性逐渐变差，伴有发粗、失光、结块、针孔等现象，还可能导致大量的不溶颗粒，当PH值降低时，漆膜外观变好，但PH值过低时，漆膜返溶增加。
3.电导率
电导率可以衡量涂料粒子的移动和通电能力，电导率的微小变化不会影响涂膜的性能，但对膜厚及泳透力有轻微的影响，过高的导电率会导致电解反应的加剧，液槽的分散性变差，击穿电压降低，出现涂膜粗糙、失光等弊端，液槽的导电率高低取决于固体份和杂质离子的含量多少。
4.杂质离子含量
液槽中杂质离子一般是由被涂物从前处理工序中带入电泳槽中的，杂质离子浓度越高，涂膜的外观变差，击穿电压下降，涂膜性能下降，超滤液透过量变低。控制液槽中杂质离子含量的办法有：①加强前处理的水洗质量，其被涂物的滴水导电率应小于30 μs/cm; ②选用配套好、P/B的磷化膜；③排放超滤液，补加去离子水。
5.有机溶剂含量
电泳涂料中含有助溶作用的亲水性有机溶剂，它对涂膜和涂料稳定性有一定的影响。液槽中的有机溶剂含量越高，膜厚增加，光泽提高，但击穿电压下降，库伦效率下降，漆膜附着力和抗腐蚀性变差，过高的助溶剂含量会使漆膜脱落。助溶剂含量降低，漆膜厚度下降，分散性变差，表面发粗光泽下降，易产生针孔。
6.电泳电压
在电泳体系中，通常液槽温度和电泳时间是一定的，如果需要提高或降低膜厚，可以通过升高或降低电压来实现。电压不仅能控制膜厚，同样也能提高工件内腔的泳透能力。但过高的电压会产生漆膜缺陷，如针孔、橘皮、粗糙等，严重时还可以造成漆膜击穿和脱落，电压过低，泳透力降低，内腔和夹缝处涂膜太薄，甚至无漆。在实际应用中，电压的高低应根据工件的形状、大小、阴阳极间的距离来定，在保证漆膜厚度和泳透力的前提下，应采取尽可能低的电压进行沉积。
7.电泳时间
随着电泳时间的延长，膜厚逐渐增加，但电泳时间达到一定值时，膜厚将不再增加，如果继续延长时间可能导致漆膜外观变差。一般电泳时间控制在1.5～3分钟，对结构形状比较复杂的工件，电泳时间可适当延长。
8.液槽温度
液槽温度对涂膜的厚度、槽液的稳定性都有很大的影响。温度升高，电泳速度加快，槽液黏度降低，膜厚增加，涂膜表面粗糙度增加，严重时出现流挂、橘皮、针孔等弊病。同时槽温过高还会使槽液稳定性降低，老化加快，使涂料产生凝聚和结块，造成过滤系统和管道堵塞。温度降低，电极反应减慢，黏度增加，涂膜变薄，库仑效率降低，涂膜丰满度降低。槽液温度太低，黏度增加，颜料沉淀加快，槽液的稳定性下降。
9.阳极液系统的影响
阳极液的作用是通过阳极液的循环、补充和更换，调节液槽的PH值、电导率和杂质离子的含量。阳极液电导率升高时，导电性增强，膜厚增加。阳极液电导率太高时，涂膜变粗，易使涂膜产生针孔、失光。要定期对阳极液进行检测并清洗，对清洗后的电流仍然没有变化的阳极隔膜应及时更换，以保证电流值在正常范围内。
10.烘烤条件的影响
电泳后烘烤时间和温度与涂膜固化程度密切相关，如果达不到规定的时间和温度，则涂膜不会固化；如果温度过高，涂膜过度烘烤，二者都严重影响涂膜的性能。
二、涂装工艺流程
采用我公司电泳涂料建议施工工艺如下：
上件→预脱脂→脱脂→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗→电泳→UF1洗→UF2洗→纯水洗→沥干→烘烤→下件
施工工艺中的前处理工序对施工涂膜质量的好坏至关重要，尽管前处理工艺各不相同，但总的原则是以能满足电泳涂装条件为前提，在此前提下各施工单位可自会选择前处理工艺，电泳施工要求电泳入槽工件必须无油、无锈、无机械杂质、无酸、无碱、无磷浮灰等。
为了获得良好的涂膜前处理工序应满足下列要求：
◆工件表面脱脂完全；
◆工件磷化后要求磷化膜均匀致密，无斑痕，无磷化浮尘；
◆磷化后末到道水洗喷沥水液的电导率小于30 us/cm ，PH值在6.5～7.5之间。
三.阴极电泳涂料加漆比例及方法
1.单组份
初配槽：40%固含按漆：纯水=1:1.3 68%固含按漆：纯水=1:3
正常补加：用槽液把原漆在调漆罐中调整至25～30%固含，搅拌15分钟，检查无可见颗粒即可泵入电泳槽。
2.双组份：
初配槽：黑色浆：乳液：纯水=1:2:3或1:4:5或1:5:6，灰色浆：乳液；纯水=1:3:4
正常补加：可直接由副槽加入色浆和乳液。
四.新建阴极电泳线槽液的配置方法
1.单组份
按原漆的固体份及其调漆比例计算，计算所投电泳槽所需的总纯水量和总原漆量。先将所需总纯水量的1/2加入到导电槽中，再将原漆加入调漆罐，开动搅拌，用纯水将原漆固含调整到25%～30%，搅拌15分钟以上，以溶解均匀，无可见大颗粒为准，然后泵入电泳槽中，继续以上过程至规定的电泳漆加完，然后补加剩余的纯水至循环和液位正常，最后加入1～2‰的1#助剂，熟化48小时。
2.双组份
按照色浆、乳液、纯水的比例计算，先将1/2的纯水加入电泳槽中，通过副槽直接加入或泵入乳液和色浆，加剩余的纯水至循环和液位正常，最后加入1～2‰的1#助剂，熟化48小时。
五.新建阴极电泳先涂装前的准备工作
在完成设备验收调试及一般清洗后，应按标准清洗以下设备：
◆电沉积槽及槽内外的管路及相关设备
◆备用槽及槽内外的管路；
◆水洗槽、水洗室及有关设备；
◆超滤装置及有关设备；
◆阳极系统及有关设备；
◆搅漆装置及管路；
◆调温设备及纯水供给设备
（一）推荐清洗工艺
◆用自来水清洗后，除去垃圾异物，需要时用6#助剂擦洗油污。
◆安装好过滤器，将自来水加到循环水位，加1#和6#助剂各2～5‰，循环16小时，排放用于清洗备用槽和水洗槽。
◆加满自来水，加入0.5%氨水和0.5%的6#助剂循环8小时，排放用于清洗备用槽、水洗槽。
◆用高压水洗冲洗二遍；
◆用自来水冲洗二遍；
◆加满去离子水至少循环12小时，检测导电率，导电率应小于50 µs/cm，若高于此值，应换离子水循环清洗。
◆取槽中的去离子水配漆做缩孔实验，若合格则清洗完成，否则应重新清洗至合格。
◆上述过程中，各阀门应多次开闭，搅漆设备和阳极循环也同时清洗。
◆前处理设备及烘干设备也应按设备制造厂要求进行清洗。
（二）投槽：按照上述方法投槽
（三）试涂装
◆在完成投槽后将槽温调整到28℃。
◆在循环熟化24小时后检测以下项目：PH值、电导率、固体份、有无缩孔等重大弊端。
◆配槽24小时后，启动UF装置，开始运转超滤系统。
◆调整阳极液：在阳极液槽内加去离子水和1#助剂配置极液（导电率600±200μs/cm），确认极液槽-配管-隔膜的循环正常。
◆调整电泳后的水冲洗系统。
◆试涂装：在熟化48小时后进行工件的试涂装，根据实验室实验的结果来确定试涂装的条件，检查膜厚、外观、干燥性，最终确定电压、电泳时间、链速、烘道温度等工艺条件，一旦确认不再变化。
六.其他重要的工艺参数
◆主循环泵的循环量为4~6次/小时，应保证液面流速大于0.2m/s，距槽底50cm处的流速大于0.4m/s。
◆管路液体流速应小于3m/s，且所有管路都要倾斜布置，以使管内液体能完全排净。
◆工件与阳极面积比例为4:1。
◆工件进电泳槽前要沥干、吹干或烘干。
◆工件预热时间10~12min，保持180℃保持20min（工件体温），干燥热空气循环6~10次/分钟，新鲜空气补给量每分钟大于10%。
◆******更换周期应为0.5~2个月，一般要求小于4个月，最长不大于5个月，更新周期过长，会给电泳液槽的管理增加麻烦，液槽稳定性差，漆膜得不到保证。
一、影响电沉积涂装的因素
水溶性电沉积涂料的沉积过程伴随着物理、化学的变化，影响电沉积的因素主要有以下方面：
1.固体份
固体份是影响涂膜质量和电泳效果的主要参数之一，较高的固体份会使涂膜厚度增加，随着固体份升高、泳透力也增高，但固体份太高时，槽液黏度增大，超率液涂过量下降，对过滤、循环、后冲洗及设备的运行会带来不利的影响。同时由于固体份过高而使电泳速度快，漆膜变得粗糙，产生流痕；较低的固体份则使涂膜厚度变薄，外观变差，树脂老化加快，沉淀增多。因此，在实际生产时，固体份应控制在上限为好，一般液槽的固体份变化范围在±0.5%内为好，应避免固体份“时高时低”，这样有利于涂层的质量及液槽的稳定性提高，同时也利于液槽的维护。
2.PH值
电泳槽的PH值是控制液槽稳定性的最重要的因素，应保持在规定的范围内。阴极电泳涂料槽液呈酸性，必须保持适当的酸度，以保证电泳涂料的分散稳定性。
当PH升高时（阴极电泳涂料），液槽的稳定性逐渐变差，伴有发粗、失光、结块、针孔等现象，还可能导致大量的不溶颗粒，当PH值降低时，漆膜外观变好，但PH值过低时，漆膜返溶增加。
3.电导率
电导率可以衡量涂料粒子的移动和通电能力，电导率的微小变化不会影响涂膜的性能，但对膜厚及泳透力有轻微的影响，过高的导电率会导致电解反应的加剧，液槽的分散性变差，击穿电压降低，出现涂膜粗糙、失光等弊端，液槽的导电率高低取决于固体份和杂质离子的含量多少。
4.杂质离子含量
液槽中杂质离子一般是由被涂物从前处理工序中带入电泳槽中的，杂质离子浓度越高，涂膜的外观变差，击穿电压下降，涂膜性能下降，超滤液透过量变低。控制液槽中杂质离子含量的办法有：①加强前处理的水洗质量，其被涂物的滴水导电率应小于30 μs/cm; ②选用配套好、P/B的磷化膜；③排放超滤液，补加去离子水。
5.有机溶剂含量
电泳涂料中含有助溶作用的亲水性有机溶剂，它对涂膜和涂料稳定性有一定的影响。液槽中的有机溶剂含量越高，膜厚增加，光泽提高，但击穿电压下降，库伦效率下降，漆膜附着力和抗腐蚀性变差，过高的助溶剂含量会使漆膜脱落。助溶剂含量降低，漆膜厚度下降，分散性变差，表面发粗光泽下降，易产生针孔。
6.电泳电压
在电泳体系中，通常液槽温度和电泳时间是一定的，如果需要提高或降低膜厚，可以通过升高或降低电压来实现。电压不仅能控制膜厚，同样也能提高工件内腔的泳透能力。但过高的电压会产生漆膜缺陷，如针孔、橘皮、粗糙等，严重时还可以造成漆膜击穿和脱落，电压过低，泳透力降低，内腔和夹缝处涂膜太薄，甚至无漆。在实际应用中，电压的高低应根据工件的形状、大小、阴阳极间的距离来定，在保证漆膜厚度和泳透力的前提下，应采取尽可能低的电压进行沉积。
7.电泳时间
随着电泳时间的延长，膜厚逐渐增加，但电泳时间达到一定值时，膜厚将不再增加，如果继续延长时间可能导致漆膜外观变差。一般电泳时间控制在1.5～3分钟，对结构形状比较复杂的工件，电泳时间可适当延长。
8.液槽温度
液槽温度对涂膜的厚度、槽液的稳定性都有很大的影响。温度升高，电泳速度加快，槽液黏度降低，膜厚增加，涂膜表面粗糙度增加，严重时出现流挂、橘皮、针孔等弊病。同时槽温过高还会使槽液稳定性降低，老化加快，使涂料产生凝聚和结块，造成过滤系统和管道堵塞。温度降低，电极反应减慢，黏度增加，涂膜变薄，库仑效率降低，涂膜丰满度降低。槽液温度太低，黏度增加，颜料沉淀加快，槽液的稳定性下降。
9.阳极液系统的影响
阳极液的作用是通过阳极液的循环、补充和更换，调节液槽的PH值、电导率和杂质离子的含量。阳极液电导率升高时，导电性增强，膜厚增加。阳极液电导率太高时，涂膜变粗，易使涂膜产生针孔、失光。要定期对阳极液进行检测并清洗，对清洗后的电流仍然没有变化的阳极隔膜应及时更换，以保证电流值在正常范围内。
10.烘烤条件的影响
电泳后烘烤时间和温度与涂膜固化程度密切相关，如果达不到规定的时间和温度，则涂膜不会固化；如果温度过高，涂膜过度烘烤，二者都严重影响涂膜的性能。
二、涂装工艺流程
采用我公司电泳涂料建议施工工艺如下：
上件→预脱脂→脱脂→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗→电泳→UF1洗→UF2洗→纯水洗→沥干→烘烤→下件
施工工艺中的前处理工序对施工涂膜质量的好坏至关重要，尽管前处理工艺各不相同，但总的原则是以能满足电泳涂装条件为前提，在此前提下各施工单位可自会选择前处理工艺，电泳施工要求电泳入槽工件必须无油、无锈、无机械杂质、无酸、无碱、无磷浮灰等。
为了获得良好的涂膜前处理工序应满足下列要求：
◆工件表面脱脂完全；
◆工件磷化后要求磷化膜均匀致密，无斑痕，无磷化浮尘；
◆磷化后末到道水洗喷沥水液的电导率小于30 us/cm ，PH值在6.5～7.5之间。
三.阴极电泳涂料加漆比例及方法
1.单组份
初配槽：40%固含按漆：纯水=1:1.3 68%固含按漆：纯水=1:3
正常补加：用槽液把原漆在调漆罐中调整至25～30%固含，搅拌15分钟，检查无可见颗粒即可泵入电泳槽。
2.双组份：
初配槽：黑色浆：乳液：纯水=1:2:3或1:4:5或1:5:6，灰色浆：乳液；纯水=1:3:4
正常补加：可直接由副槽加入色浆和乳液。
四.新建阴极电泳线槽液的配置方法
1.单组份
按原漆的固体份及其调漆比例计算，计算所投电泳槽所需的总纯水量和总原漆量。先将所需总纯水量的1/2加入到导电槽中，再将原漆加入调漆罐，开动搅拌，用纯水将原漆固含调整到25%～30%，搅拌15分钟以上，以溶解均匀，无可见大颗粒为准，然后泵入电泳槽中，继续以上过程至规定的电泳漆加完，然后补加剩余的纯水至循环和液位正常，最后加入1～2‰的1#助剂，熟化48小时。
2.双组份
按照色浆、乳液、纯水的比例计算，先将1/2的纯水加入电泳槽中，通过副槽直接加入或泵入乳液和色浆，加剩余的纯水至循环和液位正常，最后加入1～2‰的1#助剂，熟化48小时。
五.新建阴极电泳先涂装前的准备工作
在完成设备验收调试及一般清洗后，应按标准清洗以下设备：
◆电沉积槽及槽内外的管路及相关设备
◆备用槽及槽内外的管路；
◆水洗槽、水洗室及有关设备；
◆超滤装置及有关设备；
◆阳极系统及有关设备；
◆搅漆装置及管路；
◆调温设备及纯水供给设备
（一）推荐清洗工艺
◆用自来水清洗后，除去垃圾异物，需要时用6#助剂擦洗油污。
◆安装好过滤器，将自来水加到循环水位，加1#和6#助剂各2～5‰，循环16小时，排放用于清洗备用槽和水洗槽。
◆加满自来水，加入0.5%氨水和0.5%的6#助剂循环8小时，排放用于清洗备用槽、水洗槽。
◆用高压水洗冲洗二遍；
◆用自来水冲洗二遍；
◆加满去离子水至少循环12小时，检测导电率，导电率应小于50 µs/cm，若高于此值，应换离子水循环清洗。
◆取槽中的去离子水配漆做缩孔实验，若合格则清洗完成，否则应重新清洗至合格。
◆上述过程中，各阀门应多次开闭，搅漆设备和阳极循环也同时清洗。
◆前处理设备及烘干设备也应按设备制造厂要求进行清洗。
（二）投槽：按照上述方法投槽
（三）试涂装
◆在完成投槽后将槽温调整到28℃。
◆在循环熟化24小时后检测以下项目：PH值、电导率、固体份、有无缩孔等重大弊端。
◆配槽24小时后，启动UF装置，开始运转超滤系统。
◆调整阳极液：在阳极液槽内加去离子水和1#助剂配置极液（导电率600±200μs/cm），确认极液槽-配管-隔膜的循环正常。
◆调整电泳后的水冲洗系统。
◆试涂装：在熟化48小时后进行工件的试涂装，根据实验室实验的结果来确定试涂装的条件，检查膜厚、外观、干燥性，最终确定电压、电泳时间、链速、烘道温度等工艺条件，一旦确认不再变化。
六.其他重要的工艺参数
◆主循环泵的循环量为4~6次/小时，应保证液面流速大于0.2m/s，距槽底50cm处的流速大于0.4m/s。
◆管路液体流速应小于3m/s，且所有管路都要倾斜布置，以使管内液体能完全排净。
◆工件与阳极面积比例为4:1。
◆工件进电泳槽前要沥干、吹干或烘干。
◆工件预热时间10~12min，保持180℃保持20min（工件体温），干燥热空气循环6~10次/分钟，新鲜空气补给量每分钟大于10%。
◆******更换周期应为0.5~2个月，一般要求小于4个月，最长不大于5个月，更新周期过长，会给电泳液槽的管理增加麻烦，液槽稳定性差，漆膜得不到保证。
