CDE电泳涂装的原理:
1)被涂物表面附近由于水的电解作用导致pH升高;
2)涂料粒子失去电荷从溶液中析出并沉淀形成涂膜;
3)电泳涂装过程伴随电解、电泳、电沉积(凝聚)、电渗等物理化学作用。③电泳涂装前磷化处理膜应薄而均匀致密、无磷化沉渣或铁粉附着,为了被涂物表面导电的均匀性,磷化膜不宜厚,一般为薄膜磷化。CED涂装工艺及设备设计人员只有在弄
涂装电泳流水线安装要求
CDE电泳涂装的原理:
1)被涂物表面附近由于水的电解作用导致pH升高;
2)涂料粒子失去电荷从溶液中析出并沉淀形成涂膜;
3)电泳涂装过程伴随电解、电泳、电沉积(凝聚)、电渗等物理化学作用。③电泳涂装前磷化处理膜应薄而均匀致密、无磷化沉渣或铁粉附着,为了被涂物表面导电的均匀性,磷化膜不宜厚,一般为薄膜磷化。CED涂装工艺及设备设计人员只有在弄清和熟知CED涂装原理,电解、电泳、电沉积(凝聚)、电渗等在涂装过程中的物理化学作用和下列相关技术(参数),才能灵活应用相关技术和打好精益设计的基础(基本功)。
1)电泳涂装的工艺参数(电泳条件):槽液温度、电泳电压、电泳时间、槽液特性(pH、电导率)及它们的相互关系;
2)槽液组成:固体分、灰分、MEQ值、库仑效率;
3)极距、电场强度、电泳的临界电压、工作电压、破坏电压;
4)电泳涂装时的电流、膜厚和湿漆膜电阻的变化及相互关系(见图2);
5)泳透力及影响泳透力的关键因素;
6)产生电泳漆膜弊病的原因及防治;如颗粒、缩孔、、再溶解、涂膜偏厚或偏薄、异常附着等,泳透力差、二次流痕、斑迹、外观不良、带电入槽阶梯、涂膜剥落等10多种电泳涂装独有弊病的病因及防治措施;
7)通电方式:带电入槽和入槽后通电(即工件全浸没后通电);带电出槽,不分段和分段电压供电;它们适用于何种工况;
8)电泳后清洗的功能及目的,如何防止再溶解,如何降低耗水量和减少污水排放量。如果涂装工艺/设备设计人员欠缺上述技术知识,除能翻版设计外,就谈不上灵活应用相关技术,做不到按工况和被涂物性状进行精益设计或有所,势必造成一定的生产隐患。
阴极电泳涂装工艺、设备设计的基本守则
新的CED涂装线经调试达产后,应满足工艺要求的涂膜质量及相关的经济技术指标,具体内容如下。
CED涂膜的质量基准:1)涂膜外观:平整光滑,无、缩孔,涂膜完整;涂膜弊病应在工艺标准许可的范围内;
2)涂膜厚度:膜厚应均匀、膜厚差应控制在工艺设计膜厚±2μm;对结构复杂的有内腔的被涂件(如汽车车身)、各部位的膜厚各汽车公司都有基准。一般要求内腔表面膜厚≥10μm,车身外表面18~22
3)CED涂膜的耐腐蚀性:它虽与所选用的CED涂料、CED前处理的配套性和工艺设备管理有关,但要求稳定在工艺设计标准的范围内,如耐盐雾性504h、720h或1000h,划叉处2mm范围内丧失附着力,其余表面不允许有起泡。目前不同厂家不同产品驾驶室结构和制作工艺差别较大,所采用的涂装工艺各不相同。轿车车身一般要求盐雾试验1008h或循环交变腐蚀试验达60个循环。
CED涂装属于水性涂装工艺,在环保上已可称为“绿化工艺”,但随着保护地球环境的标准提高,要求进一步低VOC化、无害化和低碳化。
低VOC含量和加热减量的CED涂料尚处于开发阶段,应促进其推广应用。阴极电泳涂装设备的动力能耗(不包括烘干能耗)还比较大,占涂装车间用电量的12.9%;每台车身涂装排出CO2160.1kg,其中CED占9.9kg(6.2%)[4]。多次水清洗是提高洗效果的关键因素,一般达到工艺要求的洗净度,需水洗2。还有,CED涂装工艺的耗水量、纯水用量及利用率、污水排放量都应有设计目标值。每次新设计时,应在原有设计的基础上,依靠技术使环保、节能减排有所进步。
在确保电泳涂装、产量和通过性的前提下,电泳槽体积应尽可能小,极距应严格控制在范围内,以节省投资、投槽费用和降低电泳涂装的运行成本。
电泳涂装生产线中水清洗工序的功能及控制要点
脱脂后的水洗工序和磷化后的工序水洗和纯水洗。水洗工序的实质是用水稀释、置换的原理洗掉被涂物上附着的处理液,水洗效果与水洗次数、水洗方式、水洗用水的污染度、自来水和纯水的水质、沥水时间等工艺参数有关。
多次水清洗是提高洗效果的关键因素,一般达到工艺要求的洗净度,需水洗24次。每次水洗要达到稀释10倍的目的(即每次水洗水的污染度控制在前道工序处理液浓度的1/10以下)。
每道水洗的时间不是关键的工艺参数,在大量生产的流水线上喷射水洗一般为2030s,浸式水洗为浸入即出。每道水洗时间长了,提高清洗效果不大,而且会增加运转费用,不经济。工序间的沥水液时间应达到不仅没有水流,而要几乎无滴水的程度。酸液的温度不宜太高,盐酸不许高于35℃,硫酸温度不许高于65℃,防止分解出有害蒸气。一般为30s左右,不超过lmin。如果超过lmin还滴不干净,则应从产品设计上开工艺孔解决。沥水时间长了被涂物易风干,产生锈蚀,需喷雾加湿防锈。
要充分注意清洗用水的水质,所用自来水的电导率应小于200uS/cm。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。新鲜纯水的电导率要小于lOuS/cm。前处理的终一道水洗必须用纯水来置换自来水,使从工件上滴落下来的水的电导率小于30uS/cm,这样才能达到蚀性、高装饰性涂层(电泳涂装)的涂装要求。
电渗:电泳涂装过程中,漆膜沉积的初始阶段
粒子(或离子)电荷不一定全部被中和、放电。沉积所得的漆膜结构是疏松的,含水量相当高,离子能通过。低VOC含量和加热减量的CED涂料尚处于开发阶段,应促进其推广应用。因此,电渗的作用是:当继续通电时,阴极表面产生的阴离子通过漆膜向阳极方向移动,并在漆膜表面与涂料粒子中和形成新的沉积漆膜。同时,阴离子渗出时夹带着水分子移动,使漆膜内所含水分逐渐排到漆膜外,后形成含水率很低,电阻相当高的致密漆膜,这种漆膜就可直接进入烘箱中固化,形成终的电泳涂层。
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