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一般金属表面的电泳涂装工艺流程及方法

发布时间:2013-09-11   

     (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:
  预清理→上挂→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。
  (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,前棉纱清除工件表面的灰尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。
  (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。
  (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制在6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。
  (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。
  (6)超滤系统控制工件带人的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干粘。干桔后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。
  (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更新。一般按如下频率测量槽液的参数:
  电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天1次;
  颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。
  (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。
  电泳施工中常见漆膜缺陷及防止办法
  虽然电泳涂装是大量操作变量的动态平衡,操作人员不时地对电泳涂装工艺的控制参数进行监控和调整,就可以获得良好的外观、膜厚和物理特性。因此,当检测出漆膜缺陷时,就应对它进行一系列准确、可靠的分析,然后及时提出解决办法。

电泳涂装工艺:

   电泳涂装工艺一般由涂装前预处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺组成。

   预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和(表调)→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。

   1、工件涂装前金属表面处理

   涂装前工件的表面处理,是电泳涂装的一个重要环节,主要涉及除油、除锈、表调、磷化、钝化等工序。其处理好坏,不仅影响膜外观、降低防腐性能,并能破坏漆液的稳定性。因此,对于涂装前工件表面,要求无油污、锈痕,无前处理药品及磷化沉化沉渣等,磷化膜结晶致密均匀。

     针对前处理各工序,将不不一讨论,仅提出几点注意内容:

  (1)如除油锈不干净,不仅阴碍磷化膜的形成,且影响涂层的结合力、装饰性能和耐蚀性。漆膜易出现缩孔、针孔、“花脸”等弊病。

  (2)磷化:目的提高电泳膜的附着力和防腐能力。其作用如下:

     A.由于物理和化学作用,增强了有机涂膜对基材的附着力。

     B.磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体,从而抑制金属表面微电池的形成,有效地阻碍了涂层腐蚀,成倍地提高涂层的耐蚀性和耐水性。

   另外,只有在彻底脱底脱脂的基础上,在清洁、均匀、无油脂的表面上才能形成令人满意的磷化膜。从这一方面讲,磷化膜本身就是对前处理工艺效果的最直观最可靠的一个自检。

  (3)钝化:是指涂料中的颜料对金属表面所形成的保护膜层,如铬酸盐防锈颜料。

  (4)水洗:前处理各阶段水洗好坏将对整个前处理及漆膜质量产生很大影响。涂装前最后一道去离子水清洗,要确保被涂物的滴水电导率不大于30μs/cm。清洗不干净,如工件:A.残留余酸、磷化药液,漆液中树脂发生絮凝,稳定性变坏;B.残留异物(油污、尘埃),漆膜出现缩孔、颗粒等弊病;C.残留电解质、盐类、导致电解反应加剧,产生针孔等弊病。

   2、电泳涂装工艺条件及重点参数管理

    电泳涂装工艺条件包括以下四个方面13个条件(参数):
    (1)槽液的组成方面:固体份、灰份、MEQ和有机溶剂含量;
   (2)电泳条件方面:槽液温度、泳涂电压、泳涂时间;
   (3)槽液特性方面:PH值、电导率;
   (4)电泳特性方面:固化效率、最大电流值、膜厚和泳透力。

 其中,泳涂电压和时间、槽液固体份、温度、PH值和电导率是现场控制和管理的主要项目。

   3、质量检测与控制

   (1)漆液浓度

   电泳漆与蒸馏水混合后,其浓度应达到10%-19%,浓度过高,漆膜流平性欠佳,易出现桔皮等缺陷。浓度过低,漆膜变薄,易出现现象。

  (2)电压

   电泳电压应根据工件大小而定。电压升高,沉积量增加,漆膜变的粗糙,形成桔皮,电压过低,漆膜甚簿,甚至泳不上漆。

   (3)PH值

  PH值一般根据电泳漆相关参数来控制。PH值过低,电泳槽内脉冲电流密度降低,从而造成模板局部无漆,形成花脸,PH值过高,会造成湿膜再溶解,使漆膜变簿,影响涂装质量。调整槽液的PH值有多种方法,我们选择了阴极罩法。阴极罩是将阴极板装在一个帆布袋内,袋用钢丝架支撑着,袋内装满蒸馏水。电泳时,胺的正离子和漆液中带正电荷的杂质离子(如水中的Ca2﹢、Mg2﹢)均可通过帆布进入阴极罩内,并在阴极放电。更换罩内蒸馏水,就可将杂质除去。

  (4)电泳时间

  电泳漆膜的厚度一般是随着电泳时间的增加而增加的,但是,当电泳时间到达一定点后,漆膜厚度就不再增加,其原因就是漆膜在达到一定厚度时产生绝缘。故采用处长电泳时间使漆膜增厚是行不通的,而且由于耗电增加,在经济上是不合算的。电泳时间一般有3min即可。

  (5)电导率

   电泳漆工作液的导电能力,通常用电导率表示。漆液的电导过低,漆膜不易形成;电导过高,造成漆膜外观粗糙。对同一种涂料而言,对漆液电导影响最大的因素是漆液中杂质离子的存在。因此,一定要通过控制杂质含量,保持电导率的正常值。