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1、阴极电泳涂装工艺1引言近几年随着我国汽车工业的发展,各厂家都在新建或改造涂装生产线,新建的电泳涂装线,大多数都采用阴极电泳涂装方式。由于阴极电泳工艺条件要求比较严格,加上电泳涂装线设备多,工艺环节多,比较复杂,一次性投资大,设计方案应慎重考虑,充分发挥其涂装工艺特点,以取得好的经济效益。CED有其独到之处,并愈来愈为人们所重视,推广应用普及速度是前所未有的,一般阴极电泳涂装工艺分为以下几个步骤:预清洗→碱清洗→水洗→磷化→纯水洗→干燥→CED→超滤→水洗→干燥2预处理控制好预处理,对形成均一的磷化膜很重要,否则其耐腐蚀性降低,并在电
2、泳涂漆后会出现表观缺陷。通常有两种处理方式:(1)全喷淋式;(2)喷浸相结合式。推荐采用后一种处理方式。其工艺流程如下：---预喷洗---浸脱脂---喷洗---浸洗---喷洗---表调---磷化---喷洗---浸洗---新鲜去离子水喷洗---为了得到优质均匀的磷化膜,应特别注意各步水洗工艺。1#、2#工序要能充分去除油脂,1#工序要用高压水,压力越高越好,以不损伤工件为限。这样,才有可能形成紧密、附着力好、细腻的磷化膜,同时绝对避免或尽可能少的将清洗物带入磷化槽。3#、4#、5#工序为清洗阶段。6#表调阶段,它可活化金属表面,增加晶
3、核的数量,降低磷化膜重量,提高形成磷化膜的一致性。7#磷化阶段,在金属表面形成一层防腐蚀性的无机盐化学涂膜,增大电泳漆膜的表面积,磷化阶段要及时清除残渣,同时,建议所有槽都配置过滤器以去除杂质。磷化后喷、浸洗即8#、9#工序,采用常温全浸式,以使磷酸盐尽量溶解于水中。10#新鲜去离子水喷洗,将可能带入电泳槽的杂质减至最少,所有磷化残余物须从工件表面冲走。新鲜去离子水的电导率应低于10μs/cm,滴水电导率应小于20μs/cm。3CED系统3.1电泳槽结构材料电泳槽是加有防腐、绝缘衬里的钢制槽。通常所采用的绝缘层为胺固化环氧树脂或聚酯
4、,绝缘层必须能抗所有化学物质侵蚀,并能承受600V以上电压。其结构和容积应根据被涂工件的大小和电泳工艺的要求确定,副槽的大小为主槽的1/10,设计时应考虑如何减少循环死角。管道可用不锈钢或PVC材料,接近电泳槽体的管道采用PVC管,管内流速保持在180m/min左右,热交换器应使用不锈钢,以保证使用寿命,不允许使用Zn、Cu和Al,它们会损坏电泳槽漆,镀锌钢板不能用于槽液和原漆接触的表面,聚四氟乙烯可用于所有接触处。3.2槽液的循环主槽的搅拌要避免让槽液出现沉淀,通常槽液表面流速至少达到12m/min。一般用单台或多台泵,从电泳槽吸
5、出槽液后经泵返到电泳槽内。如图2所示方式排列的喷嘴中以保证槽液的流速。主副槽循环必须保证槽液在距槽底部30cm处的流速为(2.4～3.0)m/min,而液面流速为12m/min,循环量为(3～6)次/h,也可能达到(5～7)次/h,设计时,循环能力应有足够的余量。循环泵1与循环泵2之流量比,应保持在3∶1或4∶1,否则,脏物会在槽入口处翻动,并发生沉降。循环泵可选用离心泵,转速1500r/min为宜。3.3热交换系统槽液各项参数,受温度影响很大,槽液施工温度为(18～35)℃。电泳过程中有不少的电能转换为热能,为了维持电泳最佳工作温
6、度,应有热交换系统,在满负荷运转的情况下,冷却机应能使温度控制在15℃,温度变化幅度不超过(±2)℃。在寒冷地区或季节,当温度低于正常工作温度时应能自动加温;在高温地区或季节,工作参数应有所侧重,但通常是以降温为主。3.4过滤系统为了减少电泳涂料工作中的各种夹带杂质颗粒对电泳涂层的影响,应对工作液进行经常过滤,通常包括粗滤和细滤装置,滤出机械杂质和絮凝的颗粒,过滤器一般具有自清洗能力。槽液应不少于每小时循环过滤一次。并且至少有一个吸油滤袋装于过滤器中,这种过滤器也可用于任何冲洗阶段过滤。3.5超滤系统为了能及时清除所有积累的各种有害
7、离子,保证足够的超滤液量至关重要,超滤液的储量必须能满足正常工作(2～4)h。一般要求超滤器的能力至少达到1.22L/m2·min。使用超滤系统是有效的处理方式。同时利用超滤液进行循环水洗,可以进一步提高涂料的利用率(可达98%),减少了对环境的污染。超滤器有管式、板式、空心束状等多种结构,过滤膜材质可用醋酸纤维、聚砜等。3.6阳极系统酸是阴极电泳过程的副产物,阳极系统可以带走电泳过程中所产生的酸,而使槽液pH值和电导率维持稳定,阳极液的电导率通常为(300～1200)μs/cm,pH值为2～5。阳极罩上覆盖着一层阳离子选择性半透膜
8、,只允许酸通过而不返回槽液中。3.7电源电泳用直流电源,根据电泳涂料施工工艺的要求确定,阴极电泳涂料要求在(0～400)V电压范围。电流应根据涂装工艺要求确定,一般每平方米涂装面积约需10A的电流容量。大型工业用电泳电源,除有足够的电
