现代表面工程处理

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1、汽车表面阴极电泳涂装工艺摘要：阴极电泳比阳极电泳的泳透力高，抗腐蚀力强，并且消除了阳极溶出等现象，阴极电泳漆质量的提高，适合于完全自动化大流水生产，涂料利用率高，成膜均匀一致等原因，世界上各大汽车厂无一例外地采用了阴极电泳。本文将简单介绍了阴极电泳技术在汽车表面处理中的优势，技术原理及工艺规程等方面的内容，并展望了阴极电泳技术的发展方向。关键词：阴极电泳，汽车表面，涂装工艺引言：随着汽车涂装的发展和社会的进步，当今涂装行业正蓬勃发展。汽车涂装技术的发展已完成了第二次飞跃，实现了高产能的转化。其中

2、阴极电泳涂料经过30年的发展，国际上以美国PPG公司和德国Herberts公司为代表的涂料供应商不断采用新技术，开发新产品，使电泳涂料不断更新换代，第五代阴极电泳涂料以其优良的防腐蚀、渗透性和装饰性能已在世界各大汽车厂获得广泛应用。1、阴极电泳涂装工艺机理阴极电泳涂装过程是在电场的作用下，带正电荷的胶体树脂粒子与颜料粒子泳向阴极工件的过程。事实上这个过程伴随着电解、电泳、电沉积和电渗等多种复杂过程。在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极凝集，电沉积的第一步是水的电化学分解。假使槽液的PH是中性的，

3、在阴极上最初的反应是形成氨气和氨氧离子，这个反应使得阴极表面区产生高碱性界面层，当阳离子(树脂和颜料)与氢氧根离子反应，就变成了不溶性涂膜，沉积在工件上。在电场的持续作用下，涂膜内部所含水份渗析出来，使涂膜脱水．形成水洗不掉、手摸不粘、均匀一致的涂膜，经过l80℃烘烤固化后．形成了优良的阴极电泳涂膜，下面以环氧树脂类阴极电泳漆为例，来分析阴极电泳过程。 环氧树脂一般带有碱性基团，用有机酸(如醋酸)中和后生成盐而溶于水。同时，由于水的离解，在直流电场作用下，阴极电泳过程如下：(1)电解反应：2H2

4、O+2e－=H2↑+2OH－；(2)电泳：RN+H(C2H4OH)2：和H+向阴极运动；(3)阴极电沉积：由H+在阴极放电，阴极和漆液界面处，OH-浓度升高，当OH-浓度增加到一定数值时(pH值最高可达12)，漆膜便在阴极(工件)表面产生沉积；(4)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。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

5、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，最后形成含水率很低，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，形成最终的电泳涂层。2、工艺过程   由于处理的材质和表面状态不尽相同，所以所采用的工艺流程、特别在前处理的工艺上也不完全相同。但其总体要求是一致的。较为常见的流程如下：机加工成形产品→清除焊渣毛刺→上线→脱脂(除锈)→水洗→表调磷化→水洗→电沉积→电泳后洗→干燥固化→产品。。（1）前处理工序①脱脂除锈。该工序是表面处理最为重要的工序，其处理质量

6、的好坏是保证涂膜质量的一个关键所在。该工序的处理方法较为常见的有酸洗(或“二合一”)法、超声波法等。影响处理质量的因素虽略有不同，但亦有共同点。如预涂材质及表面状态、工作液的种类、性能及其pH、操作温度、Fe3+离子含量、工作液的使用周期等。②表调、磷化。电泳涂装要求涂件有较高的磷化质量，一是膜厚要均匀无遗漏；二是结晶细致；三是膜不能过厚。为了保证磷化质量，磷化前预涂件表面预先经过“表调”是必不可少的。影响磷化质量的因素除r与磷化剂的产品质量密切相关外，还与工作液的温度、总酸度、游离酸度、促进剂

7、浓度等参数的操作控制有关。（2）水洗该工序的水洗主要是为了洗净预涂件表面的残酸、残碱，以避免它们污染和干扰下道工作液(表调、磷化)的处理效果和使用寿命。对涂装质量本身并无直接的影响。（3）电沉积 该工序是整个电泳涂装的中心环节，涂装线成功与否皆赖于此。为了使电沉积能正常地进行和获得好的涂膜质量，就必须正确和全面地执行工艺规程，使电泳槽液始终处于一个稳定、乳化效果和电泳特性均佳的良好状态，以及能维护其正常运行的循环搅拌系统。（4）电沉积后洗为了保证电泳后水洗质量，关键是控制好洗水流量和压力，防止过

8、大或过小。（5）湿膜干燥固化 为了使湿膜各处烘烤温度的均匀分布和热能的充分利用，进烘箱前必须沥干湿膜表面的水迹，即湿膜干燥固化。3、电泳涂装的优势特点（1）阴极电泳涂膜均匀、密着性强，可简化甚至取消常规电镀流程，并可实现自动化生产，因此具有降低生产成本、缩短作业时间、提高生产率等诸多优势。阴极电泳泳透力好，涂膜的耐腐蚀性高；涂层色彩鲜艳，采用不同的颜料及配比，可以实现各种颜色的喷涂；涂膜外观好，烘干时具有较好的展平性及延展性；采用闭路循环超滤装置及超滤液净化器，涂料的使用率可达98%以上，使得材