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。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
垂直电泳生产线
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。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)。防锈、防蚀,美观以及改变材料本身的使用缺点是涂装质量是产量的重要方面之一。
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。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。电泳设备生产线工艺布局图的设计对电泳生产线使用的影响我们都知道,电泳设备的工艺布局在很大程度上会影响电泳生产线的使用情况。
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%;不仅可达到车身电泳涂装膜厚标准,尚可使车身外表面膜厚平滑均匀,约能削减每台车身CED涂料耗量20%,降低电泳涂装成本10%左右。每台车身涂装排出CO2160.1kg,其中CED占9.9kg(6.2%)[4]。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。
增加电泳后清洗次数有负作用
电泳后用超滤(UF)液和纯水清洗的目的是洗掉湿电泳涂膜表面的电泳槽液,并回收提高CED涂料的利用率;提高电泳后涂膜的外观质量,消除第二次流痕,终用纯水洗掉杂质离子,与脱脂、磷化后水洗的不同之处要防止湿电泳涂膜再溶解。
常规典型的汽车车身电泳后清洗设备选用3段一喷两浸的清洗方式,UF液喷、浸各1次,占用2段;纯水浸占1段。在浸槽出口按需设置喷淋管,在沥水段设置预清洗管和新鲜UF液、纯水喷管。
近年来有推荐电泳后清洗设计采用4或5段浸喷结合式(2~3喷+2浸);UF液洗占“喷-浸-喷”3段,纯水洗占“喷-浸”1~2段。
铝型材电泳涂装需纠正认识上的误区
从技术交流和期刊文章中得知,对CED涂装的认识尚存在误区,如:在连续式电泳涂装线可采用入槽后通电方式;极距可不严格控制;电泳后增加清洗次数能提高洗净度等。它们影响电泳涂装质量和运行成本,需纠正之。
在连续式电泳涂装线上难实现不带电入槽或入槽后通电的方式在电泳涂装时泳涂工件入槽通电方式分带电入槽和不带电入槽(即入槽工件全浸没在槽液中后通电)2种。不带电入槽方式仅适用于间歇式单工位电泳涂装场合,其优点是可避免产生带电入槽阶梯弊病,缺点是脉冲电流大,需设置软起动。3)在电泳涂装线上活用热泵技术,替代调温用的制冷机组,并回收热能,产生的热水或热风,供需加热的工序用。
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