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您當(dāng)前位置:首頁(yè) - 鋁型材電泳涂裝設(shè)備工作原理解析
電泳涂裝生產(chǎn)線是利用外加電場(chǎng)使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面的涂裝方法。電泳涂裝生產(chǎn)線的原理發(fā)明于是20世紀(jì)30年代末,但開(kāi)發(fā)這一技術(shù)并獲得工業(yè)應(yīng)用是在1963年以后,電泳涂裝生產(chǎn)線是近30年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種特殊涂膜形成方法,是對(duì)水性涂料較有有實(shí)際意義的施工工藝。具有水溶性、無(wú)毒、易于自動(dòng)化控制等特點(diǎn),迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 電泳涂裝生產(chǎn)線是把工件和對(duì)應(yīng)的電極放入水溶性涂料中,接上電源后,依靠電場(chǎng)所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用,使涂料中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的表面上均勻析出沉積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝方法。電泳涂裝生產(chǎn)線是一個(gè)極為復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個(gè)過(guò)程。電泳涂裝生產(chǎn)線按沉積性能可分為陽(yáng)極電泳(工件是陽(yáng)極,涂料是陰離子型)和陰極電泳(工件是陰極,涂料是陽(yáng)離子型);按電源可分為直流電泳和交流電泳;按工藝方法又有定電壓和定電流法。目前在工業(yè)上較為廣泛采用的是直流電源定電壓法的陽(yáng)極電泳。 1-經(jīng)表面處理后的工件;2-電源;3-工件;4-噴水沖洗;5-槽液過(guò)濾;6-沉積槽;7-循環(huán)泵 電泳涂裝生產(chǎn)線與其他涂裝方法相比較,具有下述特點(diǎn): 。1)采用水溶性涂料,以水為溶解介質(zhì),節(jié)省了大量有機(jī)溶劑,大大降低了大氣污染和環(huán)境危害,安全衛(wèi)生,同時(shí)避免了火災(zāi)的隱患; 。2)涂裝效率高,涂料損失小,涂料的利用率可達(dá)90%~95%; 。3)涂膜厚度均勻,附著力強(qiáng),涂裝質(zhì)量好,工件各個(gè)部位如內(nèi)層、凹陷、焊縫等處都能獲得均勻、平滑的漆膜,解決了其他涂裝方法對(duì)復(fù)雜形狀工件的涂裝難題; 。4)生產(chǎn)效率高,施工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),大大提高勞動(dòng)效率; 。5)設(shè)備復(fù)雜,投資費(fèi)用高,耗電量大,其烘干固化要求的溫度較高,涂料、涂裝的管理復(fù)雜,施工條件嚴(yán)格,并需進(jìn)行廢水處理; (6)只能采用水溶性涂料,在涂裝過(guò)程中不能改變顏色,涂料貯存過(guò)久穩(wěn)定性不易控制。 一、電泳涂裝生產(chǎn)線設(shè)備 電泳涂裝生產(chǎn)線的設(shè)備是由電泳槽、攪拌裝置、涂料過(guò)濾裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝置、直流電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置、備用罐等組成。 電泳槽槽體的大小及形狀需根據(jù)工件大小、形狀和施工工藝確定。在保證一定的極間距離條件下,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)小些。槽內(nèi)裝有過(guò)濾裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置,以保證漆液一定的溫度和除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣泡。攪拌裝置可使工作漆液保持均勻一致,多采用循環(huán)泵,漆液的循環(huán)一般每小時(shí)4~6次,當(dāng)循環(huán)泵開(kāi)動(dòng)時(shí),槽內(nèi)漆液液面應(yīng)均勻翻動(dòng)。涂料管理裝置的作用在于補(bǔ)充調(diào)整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜電極除去中和劑和用超濾裝置排除低分子量成分等。涂裝生產(chǎn)線的電泳電源的選擇,一般采用直流電源。整流設(shè)備可采用硅整流器或可控硅。電流的大小與涂料的性質(zhì)、溫度、工作面積、通電方式等有關(guān),一般為30~50A/m2。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(shè)備,常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。烘烤裝置用來(lái)促進(jìn)電泳涂料的干燥成膜,可采用電阻爐、感應(yīng)電熱爐和紅外線烘烤設(shè)備。烘房設(shè)計(jì)要有預(yù)熱、加熱和后熱三段,應(yīng)根據(jù)涂料的品種和工件的情況制訂。 二、影響電泳涂裝生產(chǎn)線的主要工藝參數(shù) 1、電壓 電泳涂裝生產(chǎn)線采用的是定電壓法,設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,易于控制。電壓對(duì)漆膜的影響很大;電壓越高,電泳漆膜越厚,對(duì)于難以涂裝的部位可相應(yīng)提高涂裝能力,縮短施工時(shí)間。但電壓過(guò)高,會(huì)引起漆膜表面粗糙,烘干后易產(chǎn)生“橘皮”現(xiàn)象。電壓過(guò)低,電解反應(yīng)慢,漆膜薄而均勻,泳透力差。電壓的選擇由涂料種類和施工要求等確定。一般情況下,電壓與涂料的固體分及漆溫成反比,與兩極間距成正比。鋼鐵表面為40~70V,鋁和鋁合金表面可采用60~100V,鍍鋅件采用70~85V。 2、電泳時(shí)間 漆膜厚度隨著電泳時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,但當(dāng)漆膜達(dá)到一定厚度時(shí),繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間,也不能增加厚度,反而會(huì)加劇副反應(yīng);反之,電泳時(shí)間過(guò)短,涂層過(guò)薄。電泳時(shí)間應(yīng)根據(jù)所用的電壓,在保證涂層質(zhì)量的條件下,越短越好。一般工件電泳時(shí)間為1至3分鐘,大型工件為3至4分鐘。如果被涂物件表面幾何形狀復(fù)雜,可適當(dāng)提高電壓和延長(zhǎng)時(shí)間。 3、涂料溫度 涂料溫度高,成膜速率快,但漆膜外觀粗糙,還會(huì)引起涂料變質(zhì);溫度低,電沉積量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工過(guò)程中,由于電沉積時(shí)部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱量,將導(dǎo)致涂料溫度上升。一般漆液溫度控制在某些方面15~30℃。 4、涂料的固體分和顏基比 市售的電泳涂料的固體分一般為50%左右,施工時(shí),需用蒸餾水將涂料固體分控制在10%~15%。固體含量太低,漆膜的遮蓋力不好,顏料易沉淀,涂料的穩(wěn)定性差。固體分過(guò)高,粘度提高,會(huì)造成漆膜粗糙疏松,附著力差。一般顏基比為1比2左右,高光澤電泳涂料的顏基比可控制在1比4。由于實(shí)際操作中,涂料的顏料量會(huì)逐漸下降,必須隨時(shí)添加顏料分高的涂料來(lái)調(diào)節(jié)。 5、涂料的PH值 電泳涂料的PH值直接影響槽液的穩(wěn)定性。PH值過(guò)高,新沉積的涂膜會(huì)再溶解,漆膜變薄,電泳后沖洗會(huì)脫膜。PH值過(guò)低,工件表面光澤不一致,漆液的穩(wěn)定性不好,已溶解的樹脂會(huì)析出,漆膜表面粗糙,附著力降低。一般要求施工過(guò)程中,PH值控制在7.5~8.5之間。在施工工程中,由于連續(xù)進(jìn)行電泳,陽(yáng)離子的銨化合物在涂料中積蓄,導(dǎo)致PH值的上升?刹捎醚a(bǔ)加低PH值的原液,更換陰極罩蒸餾水,用離子交換樹脂除去銨離子,采用陽(yáng)極罩等方法降低PH值。若PH值過(guò)低時(shí),可加入乙醇銨來(lái)調(diào)節(jié)。 6、涂料電阻 被涂物件從前一道工序帶入電泳槽的雜質(zhì)離子等引起涂料電阻值的下降,從而導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)粗糙不均和針孔等弊病。在涂裝施工中,需對(duì)涂料進(jìn)行凈化處理。為了得到高質(zhì)量涂膜,可采用陰極罩設(shè)備,以除去銨及鈣、鎂等雜質(zhì)正離子。 7、工件與陰極間距離 距離近,沉積效率高。但距離過(guò)近,會(huì)使漆膜太厚而產(chǎn)生流掛、橘皮等弊病。一般距離不低于20cm。對(duì)大型而形狀復(fù)雜的工件,當(dāng)出現(xiàn)外部已沉積很厚涂膜,而內(nèi)部涂膜仍較薄時(shí),應(yīng)在距離陰極較遠(yuǎn)的部位,增加輔助陰極。