铝合金及型材的生产原理-涂装

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1、有机高聚物涂装工艺------电泳、喷涂有机高分子材料通过一定的工艺方法产生交联聚合而在工件表面上形成一定厚度涂层的工艺过程。涂层的作用：保护性、装饰性及其他方面。W三种涂装方法及其所得的高聚物涂层性能比较项目静电粉末涂装法阳极电泳涂装法液相静电喷涂法常用涂料聚酯/TGIC粉末涂料聚丙烯酸树脂电泳涂层聚偏二氟乙稀氟碳涂料涂装电压V60-80K90-13060-90K烘烤温度OC180180230涂层厚度um40-12010-2540-50一、电泳涂装1.原理电泳涂料在水中溶解后即发生离解生成带电微粒，在外电场的作用下

2、向反极性方向的工件运动而沉积于工件表面。目前，在铝合金材料尤其是在建筑铝合金型材表面处理工程中主要采用阳极电泳涂装工艺。涂料的好坏：稳定性、泳透力和库仑效率、漆膜的性能。铝型材电泳涂装所使用的漆属于阴离子电泳漆，是带羧基的聚丙烯酸酯与有机胺中和而形成高分子胺盐，在有机溶剂的作用下，将其溶于水中就成为了电泳槽液。有光溶剂型原漆主要成分：丙烯酸树脂20%-55%，氨基树脂10-25%，水+助剂5-45%，有机溶剂15-40%。由于聚丙酸树脂在酸性环境下不溶于水阳极电泳涂装用的水溶性树脂是一种高价的羧酸铵盐，在水溶液中离解

3、：RCOONH4=RCOO-+NH4+，在直流电场的作用下，主要发生电泳，电解，电沉积和电渗四个同时进行的过程。1.1电泳：通电NH4+→向阴极移动吸收电子还原成氨RCOO-向阳极工件移动RCOO-+H+→RCOOH1.2电解：H2O=H++OH-阳极2OH-=O2↑+2H++4e阴极2H++2e=H2↑电泳液中杂质含量越高，电导率愈高，水的电解作用愈剧烈，将产生氧气在阳极工件表面逸出，使涂层产生针孔及表面粗糙等缺陷。1.3电沉积：被涂工件上RCOO-+H+→RCOOH1.4电渗：分散介质向着电泳粒子泳动相反方向运动

4、的现象称为电渗。吸附于阳极上涂层中的水化合离子，在阳极电场的作用下，产生向负极运动的内渗力，而使其穿透沉积的涂层，使沉积涂层中的含水量显著减少，可直接进行烘烤而得致密、平整光滑的涂层。除上述电化学反应外，还伴随着阳极氧化膜厚阻挡层的生成反应。如涂装在着色膜上进行，则还会发生着色膜孔中沉积金属的阳极溶解反应，导致着色膜的颜色变浅。2.电泳涂装工艺上排——脱酯——水洗——碱洗——水洗——水洗——中和——水洗——水洗——阳极氧化——水洗——水洗——电解着色——水洗——水洗——纯水洗——热纯水洗——纯水洗——电泳涂装——RO

5、1循环水洗——RO2循环水洗——滴干——烘烤——冷却——下排——检查——包装——入库电泳有关槽液及指标指标槽液纯水洗热纯水洗纯水洗RO1循环水洗RO2循环水洗PH值5.5-76-7.56-78-98.2-9.5温度（度）常温60-80常温常温常温电导率us≤150≤100≤50100-200≤30-100时间min1-23-51-3≤2≤2热纯水洗的作用：阳极氧化膜孔扩张，有利于彻底清洗，避免杂质（尤其是硫酸根离子）污染槽液，也有一定的封孔作用。纯水洗的作用：清洗，降温，稳定电泳槽液。纯水洗槽中的水质PH值和电导率超

6、出一定范围就要更换纯水。电泳槽前面三道水洗槽全都是纯水槽，它们的PH值对电漆工序的影响主要体现在水槽槽液通过铝材带入电漆主漆槽中，进而影响到电漆主漆槽的PH值。以上三道工序的工艺参数控制方法为：PH值可用PH值调整剂（弱碱性的有机胺）进行调整，机械杂质由过滤设备滤除，电导率的控制可用使用流动纯水清洗或更换槽液的方法。3.影响电泳涂装的因素槽液固体分、PH值、电泳温度、电导率、电泳电压、电泳时间、助溶剂（异丙醇、乙二醇丁醚）含量、极间距离和阴阳面积之比、烘烤温度等。3.1.槽液固体分固体分太低，涂层薄，易产生针孔；而固

7、体分过高，则涂层易产生粗糙、橘皮等缺陷，一般控制5-8%，最低限可到4%。3.2.PH值.PH值过低，树脂的水溶性差，而使树脂液变浑浊或树脂析出，涂层变得粗糙。PH值过高，水的电解加剧而析出大量气泡，使涂层再溶解，外观质量变差，易产生针孔。阳极电泳，氨离子会不断积聚在电泳液中，PH值及电导率将升高，可用精制设备调整。一般控制在7.5-8.0。3.3.温度电流电压施加于槽液中，槽液温度有上升的趋势，温度升高，电泳树脂粒子的运动速度加快，水解加剧，涂层表面变差。一般指标18-23OC，最高26OC。3.4电导率电导率与固

8、体份，NH4，杂质离子含量有关。NH4+，杂质离子（硫酸镍离子）带入使电导率升高，电压下降，泳透力降低，涂层表面变粗糙，易产生针孔等缺陷。漆液的电导过低，漆膜不易形成。因此，预处理水洗水的洁净度要高，对已进入电泳液中的杂质离子，可通过离子交换原理的精练设备去除。根据电泳漆液的要求，一般取450-1000ucm。3.5酸值，胺值酸值：50-60，