電泳涂裝技術(shù).doc

電 泳 涂 裝 目目 錄錄 頁(yè)數(shù) 前 言 一，一，電泳涂裝工藝電泳涂裝工藝 發(fā)展歷史 電泳預(yù)處理 pretreatment 脫脂工序 degreasing 表調(diào)工序（用于鋅磷化）surface conditioning 磷化工序 phosphating 1.鐵磷化 iron phosphating 2.鋅磷化 zinc phosphating 鈍化水洗/封閉 chromating 去離子水末道水洗 diw rinsing 水洗 water rinsing 爐干燥 drying off 槽子的設(shè)計(jì) 溶液槽 去渣 deslag 滴干區(qū) 篩網(wǎng) screen cloth 槽門、梯子和照明 泵 pump 噴架 噴嘴 spray nozzle 化學(xué)維護(hù) 脫脂工序 水洗工序 磷化工序 鈍化工序 二，二，電泳漆化學(xué)電泳漆化學(xué) 電泳槽成份 樹脂 顏料糊 去離子水 穩(wěn)定劑 協(xié)同溶劑 三三,涂膜生成涂膜生成 電泳工藝過(guò)程 陽(yáng)極電沉積 anodic electro deposition 2 陰極電泳 cathodic electro deposition 四，四，電泳槽電泳槽 電泳槽的循環(huán) circulation 槽底和槽角 bottom & corner 電泳槽的清槽 clean 循環(huán)系統(tǒng) circulatory system 溫度控制-冷卻 temp control cooling 過(guò)濾 filtration 加料系統(tǒng) charging system 電力系統(tǒng) power system 電氣裝置 electric apparatus 安全 safty 陽(yáng)極電解系統(tǒng) anodic electrolysis system 陽(yáng)極電解溶液 anolyte 陽(yáng)極電解池 anodic electrolytic cell 陽(yáng)極電解池的選擇膜 ion-selective membrane 陽(yáng)極 anode 陽(yáng)極的鎮(zhèn)定 陽(yáng)極電解液的儲(chǔ)槽 陰極/陽(yáng)極比例 陽(yáng)極電解池的構(gòu)型 平板型 圓形電解池 浸漬型電解池 超濾工藝 ultra filtration 通量率 flux rate 超濾膜的結(jié)構(gòu)類型 管式膜 超濾器的容量 超濾膜 ultra filtration membrane 預(yù)過(guò)濾 維護(hù) 清洗 反相流動(dòng) counter flow 電泳槽的大小 五五,水洗系統(tǒng)水洗系統(tǒng) 閉路水洗系統(tǒng) closed rinsing system 滴干區(qū)-閃蒸通道 drip-dry 六、六、電泳槽的檢漏和清洗電泳槽的檢漏和清洗-配槽配槽 1, 槽子檢漏步驟 2, 槽子清洗步驟 3. 初次配槽 七，七，電泳槽投入生產(chǎn)運(yùn)行后的維護(hù)和清洗電泳槽投入生產(chǎn)運(yùn)行后的維護(hù)和清洗 3 八，八，固化爐固化爐 固化爐的設(shè)計(jì) 固化爐的尺寸 固化爐的排氣 排氣燃燒器 九九,吊架吊架 十十,廢物處理廢物處理 十一十一,電泳槽的維護(hù)電泳槽的維護(hù) 十二十二,測(cè)定固體百分含量測(cè)定固體百分含量(% %nv)和顏料對(duì)粘結(jié)劑比和顏料對(duì)粘結(jié)劑比(p/ /b)的標(biāo)準(zhǔn)方法的標(biāo)準(zhǔn)方法 1, 測(cè)定范圍 2, 可用的文件 3, 試驗(yàn)方法概要 4, 儀器和設(shè)備 5, 測(cè)定步驟 6、計(jì)算方法 十三十三,電泳槽液電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法電泳槽液電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法 1.測(cè)試范圍 2.方法概要 3.儀器設(shè)備 4.試劑和材料 5.取樣和樣品制備 6.測(cè)試步驟 十四十四,電泳槽液電泳槽液 ph 的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法 1.測(cè)試范圍 2.方法概要 3.ph 值的意義和應(yīng)用 4.儀器設(shè)備 5.試劑 6.取樣和樣品制備 7.測(cè)試步驟 十五十五,故障解決：電泳涂料問(wèn)題故障解決：電泳涂料問(wèn)題 十六十六,電泳工藝術(shù)語(yǔ)解釋電泳工藝術(shù)語(yǔ)解釋 十七十七,應(yīng)用成本計(jì)算應(yīng)用成本計(jì)算 4 一，電泳涂裝工藝一，電泳涂裝工藝 電泳涂裝是金屬涂裝的一種工藝。在電泳涂裝工藝中，使用水溶性涂料對(duì)待涂裝的工件 作槽浸漬法處理。 和其它表面涂裝工藝相同，由于電泳涂裝（或被稱作為 e-coat）的一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，所 以在有些涂裝應(yīng)用中它是一種最佳的選擇方法。在研究涂裝應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該考慮電泳涂裝法的 許多優(yōu)點(diǎn)。 電泳涂裝的優(yōu)點(diǎn)是： 應(yīng)用成本低?？梢允褂靡粋€(gè)吊架處理許多零件，系統(tǒng)可以自動(dòng)化； 能提高產(chǎn)量。電泳涂裝與其它涂裝線比較，電泳線的生產(chǎn)線速度較高，所以它的產(chǎn) 量較高； 材料利用率高。電泳系統(tǒng)的材料利用效率可高達(dá) 95，系統(tǒng)不產(chǎn)生過(guò)噴漆，水洗 下來(lái)的涂料可以回收繼續(xù)使用； 涂膜的外觀好。使用電泳法可以使錯(cuò)綜復(fù)雜的零件也得到均勻一致的涂膜。電泳法 所得到的膜不會(huì)產(chǎn)生凹陷和突邊的現(xiàn)像，而且能產(chǎn)生極好的漆膜覆蓋； 環(huán)境問(wèn)題少。電泳漆的 voc 低，電泳涂膜的固體含量高，由于電泳漆的轉(zhuǎn)移效率 高，所以減少了工藝中涂料的使用量。 發(fā)展歷史發(fā)展歷史 電泳涂裝的歷史是從十九世紀(jì)將膠乳涂在布上制造橡膠手套就開始了。三十年代在鐵制 的罐頭內(nèi)壁涂膠乳的方法也是電泳。五十年代時(shí)，福特汽車公司的 george brewer 開始對(duì)汽 車車身底漆的陰極電泳涂裝作了研究。六十年代初，福特公司將陰極電泳底漆涂裝應(yīng)用于一 些車身上。我們比較熟悉的是電泳涂裝可以作為底漆，但是它也可以用作面漆使用。近來(lái)， 對(duì)將電泳漆作為 b 級(jí)甚至 a 級(jí)面漆的需求正在增加。 電泳漆有二種：陰極和陽(yáng)極電泳漆。六十年代早期，在商業(yè)上就有了陽(yáng)極電泳系統(tǒng)，七 十年代出現(xiàn)了陰極電泳工藝。由于陰極電泳的涂層的外觀優(yōu)秀、可以選擇的顏色多，所以目 前陰極電泳系統(tǒng)使用更為普遍。 電泳法是將漆膜在導(dǎo)電的基材上沉積，這是一種在復(fù)雜的金屬部件上生成均勻和耐腐蝕 的漆膜的非常有效的方法。它被廣泛應(yīng)用于車身、隱藏的汽車部件如油箱、除灰器、防沖撞 零件、金屬模具、除草機(jī)和園藝機(jī)械、車輪、農(nóng)業(yè)設(shè)備、堅(jiān)固件、家用電器。軍事設(shè)備和飛 機(jī)等的涂裝上。 電泳涂裝已被廣泛接受,目前世界上 75 %以上的汽車車身的涂裝使用了電泳法。由于電 泳涂裝系統(tǒng)自動(dòng)化程度高。電泳漆的防腐性能好而且造成的環(huán)境污染問(wèn)題少, 所以它是十分 理想的涂裝方法。 電泳涂裝系統(tǒng)是由許多子系統(tǒng)所組成的一個(gè)工藝系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)包括： 預(yù)處理系統(tǒng) 電泳系統(tǒng) 循環(huán)系統(tǒng) 加料系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 電力系統(tǒng) 固化系統(tǒng) 5 電泳預(yù)處理電泳預(yù)處理 電泳涂裝工藝首先從預(yù)處理開始。預(yù)處理這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指為了使工件作油漆而作的化學(xué)表 面處理。在預(yù)處理工藝中把會(huì)影響表面性質(zhì)的臟污沾污除去，預(yù)處理可以增強(qiáng)油漆的黏附力、 提高涂膜的性質(zhì)、并且防止電泳槽的污染。 典型的預(yù)處理工藝包括脫脂、水洗、表調(diào)（如果作鋅磷化）、磷化、水洗和鈍化等。電 泳涂裝工藝的預(yù)處理一般使用噴淋槽。吊掛在傳動(dòng)鏈上的工件依次通過(guò)各個(gè)工藝處理區(qū)作處 理 每個(gè)噴淋區(qū)中有溶液槽、泵、噴架、噴嘴等組成，每個(gè)組成部件都有不同的作用。電泳 涂裝工藝中的典型的預(yù)處理工序?yàn)椋?工 序處理時(shí)間處理溫度 堿性脫脂 水洗 鐵磷化或鋅磷化 水洗 水洗/鈍化 去離子水水洗 90 秒 60 秒 60 秒 30 秒 30 秒 20 秒 120-160f 室溫 120-140f 室溫 70-110f 室溫 在各汽車廠中一般都使用將噴淋工藝結(jié)合使用浸漬工藝的更完整的預(yù)處理工藝： 1. 噴淋脫脂 2. 浸漬脫脂 3. 噴淋水洗 4. 浸漬表調(diào)水洗 5. 浸漬鋅磷化 6. 浸漬水洗 7. 浸漬鉻酸水洗 8. 用再循環(huán)去離子水水洗，然后用新鮮去離子水水洗。 使用這種結(jié)合工藝可以增強(qiáng)涂膜的性質(zhì)，并且改善油漆的黏附性。 噴淋槽使用鋼、不銹鋼或聚丙烯制造。所有的噴淋區(qū)都用封閉的通道封閉，各區(qū)之間用 滴干區(qū)連接。通道位于溶液槽上方，這樣可使過(guò)噴的溶液回流入溶液槽中。 脫脂工序脫脂工序 預(yù)處理工藝的第一工序是脫脂工序，使用它去除臟污、油脂和其它臟物，這些東西會(huì)影 響高質(zhì)量的磷化膜在表面的生成、會(huì)影響油漆的黏附性、或者會(huì)造成油漆表面的缺陷。要根 據(jù)需要和需去除的沾污的性質(zhì)以及基材的性質(zhì)來(lái)選擇所使用的脫脂劑。最常用的脫脂劑是堿 性脫脂劑?？筛鶕?jù)工件的條件選擇使用一定 ph 的脫脂劑。脫脂工藝中有時(shí)也使用中性或酸 性的脫脂劑。 有些工件的脫脂可能需要結(jié)合使用噴淋和浸漬二種方法。噴淋脫脂工藝中結(jié)合利用了脫 脂劑的化學(xué)性質(zhì)和脫脂溶液在壓力下的機(jī)械沖洗作用，而浸漬脫脂方法可以使脫脂溶液到達(dá) 噴淋法所難以到達(dá)的工件上的部位。 6 按照脫脂劑的 ph, 它們可以大致作如下分類： 堿性脫脂劑 中性脫脂劑 酸性脫脂劑 - 弱，ph 9-10.5 - 中, ph 10.5-11.5 - 強(qiáng), ph 11.5 - ph 6.5-9 - ph 1.0-5.5 大多數(shù)堿性脫脂劑是弱堿性脫脂劑，它們的 ph 范圍在 8.5-10.2，而且在脫脂劑中含有能 為磷化膜提供細(xì)小結(jié)晶中心的膠體鈦鹽。在噴淋脫脂劑中，除了含有無(wú)機(jī)鹽和表面活性劑外， 還含有去泡劑和有助于生成細(xì)晶磷化膜的其它添加物。 在脫脂劑中通常所使用的表面活性劑是非離子型的氧化乙烯（和/或）丙烯氧化物與乙醇、 胺或酚類的聚合加成產(chǎn)物。在浸漬脫脂劑中有時(shí)使用的表面活性劑是 sultanates. 使用表面活性劑的目的是使工件上的油脂產(chǎn)生破碎并使它在溶液中乳化。當(dāng)關(guān)掉循環(huán)泵 時(shí)，油脂就會(huì)浮到表面，這樣就可以使用撇取或溢流法將它們?nèi)コ?典型的噴淋工序?yàn)閲娏芴幚頃r(shí)間為 6090 秒，浸漬工序的處理時(shí)間約為 180 秒，處理 溫度為 120140f。要根據(jù)所使用的脫脂劑的種類、基材的表面性質(zhì)等來(lái)決定脫脂劑的濃度、 處理時(shí)間和溫度等使用條件。 在工件作了脫脂后進(jìn)入磷化工序前，要使用室溫的自來(lái)水對(duì)工件作水洗，將殘存的堿性 脫脂劑或其它臟物洗掉。 表調(diào)工序（用于鋅磷化）表調(diào)工序（用于鋅磷化） 在一些場(chǎng)合下，向脫脂槽或磷化前的水洗槽中添加表調(diào)劑，它可以增加磷化晶體的數(shù)量、 縮小磷化晶體的大小并改善磷化膜的質(zhì)量。 磷化工序磷化工序 在金屬基材上生成磷酸鐵或硫酸鋅涂層的磷化或生成轉(zhuǎn)化膜步驟是預(yù)處理中的一個(gè)非常 重要的步驟。磷酸鹽涂層將金屬基材轉(zhuǎn)化成有紋理的的非金屬表面，這層涂層表面可以增加 漆膜的結(jié)合力，提高抗腐蝕的能力。 磷化晶體的大小對(duì)磷化膜的油漆結(jié)合能力和抗腐蝕性有影響。較粗的；磷化晶體結(jié)構(gòu)呈 多孔性，它的抗腐蝕性能較差，涂膜時(shí)消耗的油漆數(shù)量也較大。細(xì)密、緊密而且均勻的磷化 膜的性能最好。如前面所提到的那樣，在磷化工序前使用表調(diào)水洗可以有助于細(xì)晶型磷化晶 體的生成。 1.鐵磷化鐵磷化 典型的磷酸鐵磷化液的組份中含有磷酸鹽、磷酸、氧化劑、表面活性劑，有時(shí)還含有 一些絡(luò)合劑。槽液中不含成膜陽(yáng)離子，這些離子來(lái)自工件本身。 鐵磷化還能同時(shí)作脫脂和鈍化，但是鐵磷化的磷化膜的抗腐蝕性能比不上鋅磷化膜。 2. 鋅磷化鋅磷化 鋅磷化溶液的組分中主要含有磷酸鋅，以及其它的一些金屬如鎳、錳、鈣等。促進(jìn)劑、 鋅鹽、無(wú)表面活性劑。由于基材的被浸蝕，溶液中還含有一些鐵。 7 在鋅磷化工藝中，使用硝酸鹽、氯酸鹽或亞硝酸鹽作氧化劑的方法來(lái)控制成膜速度。 膜重和磷酸鹽晶體的大小可以用改變各種成分的比例來(lái)控制。如果作鋁的磷化處理，則要加 入氟化物。 磷化時(shí)在部件表面上發(fā)生的反應(yīng)為： 1.金屬的酸蝕和氫氣氧化成水 2.金屬和磷化溶液界面上的 ph 升高 3.成膜物質(zhì)的過(guò)飽和 4.金屬上晶核的生成 5.磷化膜的生長(zhǎng) 6.鐵經(jīng)氧化后沉淀成磷化渣 對(duì)磷化膜的組成和晶型會(huì)產(chǎn)生影響的參數(shù)有槽液組成、槽液溫度、處理時(shí)間和預(yù)脫脂 工藝等。 為了保證質(zhì)量和減少化學(xué)品的消耗，磷化槽補(bǔ)槽時(shí)作磷酸鋅和亞硝酸鹽促進(jìn)劑的添加 要用自動(dòng)的加料泵。否則，如果在補(bǔ)槽時(shí)，添加量不合適地多，將會(huì)造成涂層變松、涂層太 厚、和磷化渣過(guò)多的問(wèn)題；如果添加不及時(shí)而造成槽液濃度太低，則會(huì)造成涂膜晶體變粗和 產(chǎn)生斑點(diǎn)，使漆膜的黏附力和抗腐蝕性降低。 由于磷酸鋅膜的抗腐蝕性高，這種磷化膜是廣泛用于在汽車工業(yè)上的較好的轉(zhuǎn)化膜。 鋅磷化層與金屬的以離子鍵牢固結(jié)合，它的多孔晶型結(jié)構(gòu)增加了油漆層的粘合表面積，如果 漆層損傷，無(wú)機(jī)的磷化層可以起到防止漆層腐蝕的擴(kuò)散。 由于磷化液中的鐵從可溶解狀態(tài)變成不可溶的沉淀，磷化槽會(huì)不斷地產(chǎn)生磷化渣，所 以必須在磷化槽中有磷化渣去除裝置來(lái)不斷地除去除磷化渣。 在磷化后要用自來(lái)水在室溫下充分淋洗。磷酸鹽在冷水中的溶解度較大，淋洗水量要 足夠大以保證淋洗干凈并使工件冷卻下來(lái)。 鈍化水洗鈍化水洗/封閉封閉 鈍化水洗將所有的水溶性鹽的殘?jiān)泻停乐故艹逼鹋?。ph4.0-5.5 的鈍化水可以消除水 中的碳酸鹽，防止金屬氧化物的可能沉淀。 去離子水末道水洗去離子水末道水洗 鈍化后常常要用去離子水水洗來(lái)去除可能會(huì)使漆層受到損害的鈍化液或磷酸鹽殘?jiān)?。?屬表面的磷酸鹽殘?jiān)鼤?huì)使電泳漆膜不均勻，而且會(huì)污染電泳槽液。 去離子水水洗步驟中使用再循環(huán)水，然后再在出口處用新鮮的去離子水洗一下。再循環(huán) 的去離子水的電導(dǎo)不要超過(guò) 50，新鮮的去離子水的電導(dǎo)不要超過(guò) 10。 水洗水洗 對(duì)于成功的預(yù)處理，在各工藝步驟之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃词欠浅Ｖ匾摹Ｔ诿撝院蟮膰?淋水洗要有一定的噴壓，使所有的殘余的堿性脫脂劑能全部除掉。在磷化后的水洗則應(yīng)使用 “溢流”型，以避免對(duì)剛生成的磷化膜產(chǎn)生干擾。這二種水洗方法所使用水量都要足夠大以 保證洗凈，有時(shí)水量要達(dá)到 515 加侖/分。 8 爐干燥爐干燥 在電泳工藝中，所處理的工件可以是濕的也可以是干的。對(duì)于使用干或濕的處理方法的 選擇需要作系統(tǒng)的考慮。如果使用干燥爐作干燥，干燥時(shí)間約為 5 分鐘，干燥溫度為 275350f。在正確的干燥爐設(shè)計(jì)中必須利用空氣來(lái)使工件干燥。熱空氣的管道要直接對(duì)著 工件，空氣要有一定的速度，這樣可以使表面的水份破碎后易于干燥。 槽子的設(shè)計(jì)槽子的設(shè)計(jì) 電泳工藝中所需要溶液槽的數(shù)量、溶液槽的類型、和處理工序的程序等要取決于對(duì)處理 工件的質(zhì)量要求、化學(xué)品和設(shè)備供應(yīng)商的意見等。對(duì)于最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求必須先寫成說(shuō)明 書（抗紫外線能力、鹽霧試驗(yàn)時(shí)間等）。然后用這些說(shuō)明書的要求來(lái)選擇將使用的預(yù)處理方 法。 槽子的基本部件包括：槽室、泵、噴嘴和工件的通道。使用加熱器、閥門和表具作為控 制用。在噴淋槽中，槽液通過(guò)泵、噴嘴到達(dá)工件再回到槽中進(jìn)行循環(huán)；浸漬槽則將工件浸在 槽液中。涂裝系統(tǒng)的運(yùn)行人員都要對(duì)所操作的預(yù)處理系統(tǒng)、所使用的材料、各種槽子的設(shè)計(jì) 和控制方法都有了解，這些是十分重要的。 溶液槽溶液槽 噴淋工序的槽長(zhǎng)通常與整個(gè)工藝區(qū)的長(zhǎng)度大致相同。工藝區(qū)的長(zhǎng)度由傳動(dòng)鏈的速度乘 上所需要的處理時(shí)間所決定。槽子的寬度要比通道寬 30-40”，以便安裝槽門和水泵等。溶 液槽的最小深度為 42”，以使水泵有足夠的安裝深度。 溶液槽的大小要由槽子的容積和每分鐘泵送的溶液的體積的比值來(lái)決定。這個(gè)比值的 一般推薦值為 3。這些體積是溶液的實(shí)際體積，還必須考慮使用內(nèi)加熱器時(shí)所占體積帶入的 誤差。 為了排出槽液和清洗槽底，槽底要有坡度，每 5 英尺的槽寬度要有 1 英寸的下降坡度。 槽下要有適當(dāng)?shù)闹?。鋅磷化槽的槽底必須設(shè)計(jì)成便于用永久性的與轉(zhuǎn)移泵相連接的管道、 或者用浸入的軟管吸出、或者便于使用手工清掃工具來(lái)進(jìn)行除渣工作。加熱用螺管和水泵等 應(yīng)該在槽中安排適當(dāng)（圖 12）。 去渣去渣 在鋅磷化槽的邊上必須建有澄清槽，澄清槽在二槽之間要有必須的管道和轉(zhuǎn)移泵連接 （圖 12）。 澄清去渣槽可以是方形或圓形的，底部為與水平面成 30的斜坡型。當(dāng)需要定期將含有 磷化渣的槽液轉(zhuǎn)移到澄清槽中澄清時(shí)，澄清槽的體積至少應(yīng)為鋅磷化槽的 1/3。 滴干區(qū)滴干區(qū) 為了防止溶液串槽在噴淋區(qū)間要有足夠的滴干區(qū)。滴干區(qū)的長(zhǎng)度為上一級(jí)工序的最后 一道噴淋環(huán)的中心到下一道工序第一道噴淋環(huán)的中心。 滴干時(shí)間由工件的形狀、大小和滴干的位置所決定。在所有情況下，滴干時(shí)間要保持 得最小，以防止工件在噴淋區(qū)之間發(fā)生干燥。滴干區(qū)的長(zhǎng)度由滴干時(shí)間和傳動(dòng)鏈的速度所決 定，一般為 3060 秒。 滴干區(qū)的傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)廊的長(zhǎng)度要足夠長(zhǎng)，以防止蒸汽泄出，或者從移動(dòng)的工件上過(guò)多 地下滴。 9 篩網(wǎng)篩網(wǎng) 每只溶液槽要配置雙層篩網(wǎng)來(lái)保護(hù)泵。鋅磷化槽的篩網(wǎng)必須用 30418-8 不銹鋼絲制 造成的 6 目的網(wǎng)，篩網(wǎng)的邊框用折彎的 1618-8 不銹鋼條制成，將網(wǎng)嵌入后點(diǎn)焊成篩網(wǎng)。 所有其它溶液槽的篩網(wǎng)要用 16鍍鋅鋼絲或不銹鋼絲制造成 6 目的網(wǎng)，篩網(wǎng)的邊框用 折彎的鐵條制成，將網(wǎng)嵌入后點(diǎn)焊成篩網(wǎng)。篩網(wǎng)的高度要靠在溢流槽的邊上，而且必須低于 槽液高度，這樣槽液就可以溢流入槽中而不受篩網(wǎng)的干擾。篩網(wǎng)的把手要高出槽液面。這樣 的安排就可以允許操作人員在槽子運(yùn)行中取出其中的一塊篩網(wǎng)進(jìn)行清洗，而不會(huì)讓未經(jīng)過(guò)濾 的槽液直接與水泵接觸。 用每泵送 100 加侖/英尺 2/分的溶液來(lái)計(jì)算所需最小的篩網(wǎng)的面積。當(dāng)篩網(wǎng)面積大于最 小的面積時(shí)，就不需要對(duì)篩網(wǎng)作經(jīng)常的清洗。因此當(dāng)條件允許時(shí)，考慮使用較大的篩網(wǎng)面積 的效率就較高并且更理想。 槽門、梯子和照明槽門、梯子和照明 在各區(qū)的槽子的槽身上要建門，以便讓維修工人和運(yùn)行人員進(jìn)入，并便于在運(yùn)行時(shí)進(jìn) 行觀察。當(dāng)門打開時(shí)，門上的溶液會(huì)滴落在地板上。為了防止滴在槽外產(chǎn)生腐蝕，在門下必 須放一個(gè)盆，盆上有幾個(gè)小孔，以便讓溶液流回槽內(nèi)。在門內(nèi)和槽尾部要建鋼制的梯子，以 便進(jìn)入槽內(nèi)。最好的設(shè)計(jì)還要包括平臺(tái)和照亮槽內(nèi)的照明燈（圖 13）。 泵泵 除了鉻酸鈍化外，除了專門指定外，所有的脫脂和水洗工序所用的泵可以使用鐵制的 泵。鋅磷化工序所使用的泵必須用非腐蝕性材料，最好使用 304 不銹鋼。所有的泵都要采用 桶式泵。 噴架噴架 當(dāng)傳動(dòng)鏈速度增高時(shí)，可以增加噴架的容積。下表給出各種鏈速時(shí)噴架的管徑尺寸： 傳動(dòng)鏈速度（英尺/分）噴架管徑（大約） 3-10 10-13 13-16 16-20 24 12” 14” 15” 17” 18” 噴嘴噴嘴 建議使用玻璃鋼增強(qiáng)的聚丙烯夾持型噴嘴，它們比螺紋連接的鋼鐵噴嘴容易清洗、改 變和調(diào)整。 化學(xué)維護(hù)化學(xué)維護(hù) 為了使所設(shè)計(jì)的預(yù)處理系統(tǒng)達(dá)到所要求的質(zhì)量，必須對(duì)槽液作仔細(xì)的化學(xué)控制和維護(hù)。 必須建立起和控制好專門的運(yùn)行參數(shù)的范圍。需要控制的專門參數(shù)包括處理時(shí)間（線速度）、 溫度、化學(xué)濃度、ph、和總?cè)芙夤腆w等。 10 脫脂工序脫脂工序 在每工作班次的開始、中間和下班時(shí)檢查槽液的化學(xué)濃度、溫度和壓力。如有必要就 作調(diào)整。 水洗工序水洗工序 每工作班次要對(duì)總?cè)芙夤腆w（tds）和電導(dǎo)作三次檢查。不允許 tds 和 ph 值比原料 水的這些值有太大的升高。調(diào)整溢流水量會(huì)幫助控制淋洗水的水質(zhì)。如果有必要，必須作定 期換槽和洗槽。 磷化工序磷化工序 必須建立標(biāo)準(zhǔn)的膜重標(biāo)準(zhǔn)并作好常規(guī)的檢測(cè)控制。在每班運(yùn)行前和運(yùn)行中必須建立合 適的化學(xué)濃度、ph、和溫度，以提供所希望的膜重。 鈍化工序鈍化工序 就像自來(lái)水水洗一樣，需要控制的是 ph 和電導(dǎo)。ph 的控制標(biāo)準(zhǔn)在供貨商的說(shuō)明書中 已經(jīng)規(guī)定，電導(dǎo)值就需將鈍化液的電導(dǎo)加上原水的電導(dǎo)。如同其它的水洗槽一樣，鈍化槽的 參數(shù)每天要作三次。 11 二，油漆化學(xué)二，油漆化學(xué) 如同其它液體油漆一樣，電泳油漆系統(tǒng)中也含有樹脂和顏料糊。這些材料與其它材料仔 細(xì)地配方成為電泳槽。 “統(tǒng)計(jì)工藝控制”（spc）被用于控制電泳槽中所有的成份。 電泳槽成份電泳槽成份 電泳處理槽由樹脂/乳液、顏料糊、和去離子水組成。在有些情況下，還可能需要一些協(xié) 同溶劑： 樹脂或樹脂乳液 顏料糊 去離子水 穩(wěn)定劑 協(xié)同溶劑 一種典型的陽(yáng)離子電泳槽在配槽時(shí)的配比為： 表 2-1，典型的陽(yáng)離子電泳槽的組份 乳液50.0% （v/v） 顏料糊7.1%（v/v） 去離子水42.9%（v/v） 樹脂樹脂 電泳溶液中的樹脂是聚合物，它們是任何涂料中的主體。聚合物是由許多小分子交聯(lián)而 成的大分子化合物。小分子或單體所發(fā)生的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。 生成樹脂的反應(yīng)是一種由各種液體和粉末互相反應(yīng)而生成一種新分子的精密的過(guò)程。使 用改變化學(xué)品的加入次序、加入量或改變反應(yīng)溫度，使用同樣的化學(xué)品可以產(chǎn)生不同的產(chǎn)物。 當(dāng)樹脂在反應(yīng)過(guò)程中仍是熱的時(shí)候，它處在有點(diǎn)液態(tài)的狀態(tài)中，當(dāng)它冷卻時(shí)，它就變厚 變硬。有時(shí)侯，當(dāng)加入穩(wěn)定劑和去離子水后，樹脂就會(huì)散成像牛奶一樣有粘性的乳化液。乳 化液中也含有交聯(lián)劑和增強(qiáng)性能的樹脂。 根據(jù)所使用的涂料的類型的不同，電泳系統(tǒng)可以選擇使用樹脂進(jìn)料，或者使用乳化液進(jìn) 料。樹脂，乳化液和顏料最好要通過(guò)一臺(tái)靜止的混合器后向電泳槽進(jìn)料。典型的靜止混合器 的比例由進(jìn)料與流通混合器的電泳槽液的比率來(lái)計(jì)算，50：1 是指 50 份槽液，1 份進(jìn)料液。 樹脂是非常粘稠的材料，樹脂的乳化液的粘度要低得多的均勻一致的乳化液。樹脂或樹脂乳 液中含有帶正電或帶負(fù)電的粒子，還含有用于涂膜固化的交聯(lián)劑。 顏料糊顏料糊 12 顏料糊中含有提高涂膜物理性能以及使涂膜帶色的顏料。顏料本身不能直接地加入電泳 槽，必須先要將主要的樹脂，磨細(xì)的樹脂，樹脂添加物，顏料和其它添加物混合成糊狀。顏 料是為涂膜提供著色和其它物理性質(zhì)的干燥的粉末材料。磨細(xì)的樹脂使顏料濕潤(rùn)或者使它懸 浮于液體中防止它結(jié)塊。樹脂添加劑或者濕潤(rùn)劑則幫助顏料和樹脂的混合。其它的添加劑則 用于為涂膜提供抗腐蝕性等一定的特性，或者用于降低成本。 這些成份在預(yù)混槽中與溶劑混合，使顏料、添加物和其它化合物均勻地包裹在磨細(xì)的樹 脂上，以避免產(chǎn)生結(jié)塊。如果顏料結(jié)塊成團(tuán)，它們就會(huì)在電泳槽中沉降下來(lái)。 預(yù)混中使用旋轉(zhuǎn)的刀片將混合物中大塊的顏料粉碎成小粒子。 通過(guò)預(yù)混中的剪切或者通過(guò)研磨后，使混合物的粒徑減少到微末級(jí)水平。粒徑可以用研 磨規(guī)測(cè)定。根據(jù)顏料糊的不同配方要求，粒徑大約在 8-25 微米左右。 工藝統(tǒng)計(jì)控制方法（spc）在油漆制造和與涂料有關(guān)的產(chǎn)品的制造過(guò)程中都可以使用。 例如在顏料糊制造中的控制參數(shù)是溫度、轉(zhuǎn)速、研磨介質(zhì)等。在材料作預(yù)混前，就要嚴(yán)格地 將原材料的質(zhì)量控制好，以保證得到準(zhǔn)確和穩(wěn)定的結(jié)果。 去離子水去離子水 去離子水是除去了電導(dǎo)離子的水。在電泳槽液中，去離子水的比例要占 50%以上。根據(jù) 電泳系統(tǒng)和所使用的涂料類型的不同，工藝上所用的電泳槽液中的去離子水含量可達(dá) 75%左 右。去離子水可以用自來(lái)水通過(guò)離子交換樹脂來(lái)去除水中的電導(dǎo)離子的方法制造。去離子水 的質(zhì)量可以使用電導(dǎo)儀測(cè)定水的導(dǎo)電率來(lái)測(cè)定。電導(dǎo)率小于 10 微歐的去離子水的質(zhì)量對(duì)于電 泳槽是適當(dāng)?shù)摹ｋ娪静垡旱碾妼?dǎo)率在 800-1700 微歐/厘米。每只電泳槽都有一個(gè)能得到最佳 性能的電導(dǎo)率的范圍。 穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 樹脂在 50%的去離子水中有抗分散性。使用醋酸或乳酸穩(wěn)定劑可促進(jìn)混合過(guò)程。加入正 確數(shù)量的穩(wěn)定劑可以使樹脂在電泳液中有效地分散。 協(xié)同溶劑協(xié)同溶劑 協(xié)同溶劑是可以和水混溶的有機(jī)溶劑。用作協(xié)同溶劑的有丁基溶纖劑，丁基卡必醇、 dowonal pph、和己基溶纖劑等。電泳槽的工作溶液中含有 1-3%的上述協(xié)同溶劑。這些溶劑 起幫助成膜，它使涂膜光滑、防止固化時(shí)產(chǎn)生爆裂，改善泵送系統(tǒng)的潤(rùn)滑、增加聚合物在槽 液中的溶解度等種種作用。 為了滿足環(huán)境保護(hù)時(shí)對(duì) voc 和 hap 的要求，電泳槽中所使用的協(xié)同溶劑的種類應(yīng)在不 斷發(fā)生改變。目標(biāo)是達(dá)到?jīng)]有 voc 和 hap 的排放。 13 三三, 涂膜生成涂膜生成 為了生成電泳涂膜，涂裝工件要接地后浸入帶相反極性的槽液中。樹脂和顏料遷移（電 泳）到工件上成膜，然后用水洗將多余的材料洗去，最后在固化爐中將涂膜固化。 在圖 3-2 中表示了在電泳槽中所發(fā)生的沉積成膜過(guò)程。槽中有帶正電的陽(yáng)極和帶負(fù)電的 陰極。 導(dǎo)電溶液的電解分解導(dǎo)致了帶電粒子的移動(dòng)，負(fù)電粒子向陽(yáng)極移動(dòng)，正電陽(yáng)離子向陰極 移動(dòng)（電泳）。 帶電的涂料粒子從溶液中沉淀后粘附在金屬基材上（電沉積）。隨著沉積膜增厚，涂裝 表面上相應(yīng)的電阻就會(huì)升高。隨著電阻的升高，工件逐漸變成絕緣體，這時(shí)侯就停止繼續(xù)成 膜 隨著油漆粒子的沉積和表面的移動(dòng)停止，分散介質(zhì)將向相反方向運(yùn)動(dòng)，造成溶劑損失和 漆膜的變硬（電內(nèi)滲現(xiàn)象）。 穿透法拉第籠凹陷區(qū)的能力是電沉積中獨(dú)特的方面。就象在靜電噴涂中那樣，涂層最初 從電阻最小的部分開始向大部分可以接近的表面涂裝，先涂外表面，然后移向內(nèi)表面。由于 穿透一個(gè)法拉第凹陷區(qū)后電場(chǎng)降低，電力線就自然地向最近的接地點(diǎn)處彎曲。在電泳中，圍 繞著法拉第區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨著涂膜的變厚和絕緣化而降低。這樣就使進(jìn)入法拉第凹陷區(qū)的電 流增加，使漆膜向凹陷區(qū)更深的區(qū)域沉積。電沉積方法可使涂層穿透深的凹陷區(qū)的能力使涂 層的防腐性能極好。電沉積涂料穿透法拉第區(qū)域的能力被稱為電泳力。各種涂料的電泳力用 一種電泳箱來(lái)測(cè)定，單位是英寸。 電泳工藝過(guò)程電泳工藝過(guò)程 1. 加電壓 v=ir 2. 水在電極上電解分解 3. 涂料粒子向帶正負(fù)電荷的電極移動(dòng)（電泳） 4. 涂料粒沉淀（電沉積） 5. 涂料粒子緊密地包裹（電內(nèi)滲） 6. 工件上沉積涂料后變成絕緣體 7. 沉積變緩并停止沉積 表 3-1，電極反應(yīng) 陽(yáng) 極陰 極 1. 水的電解2h2o 4h+o2 +4 e-2h2o+2 e- 2h +20h- 2. 基材的氧化fe fe+2e -/ 3. 凝結(jié)可溶的油漆粒子不可溶可溶的油漆粒子不可溶 陽(yáng)極電沉積陽(yáng)極電沉積 帶有正電荷的物質(zhì)會(huì)被帶有負(fù)電荷的物質(zhì)所吸引，應(yīng)用這個(gè)原理，帶有電荷的粒子就可 以在液體中運(yùn)動(dòng)。在電沉積中，由于溶液的化學(xué)性質(zhì)使油漆帶了電。陽(yáng)樹脂帶上了負(fù)電荷。 由聚合物的類型、粒子大小、酸基的數(shù)目和穩(wěn)定計(jì)的含量等產(chǎn)生的平衡決定了溶液的電性質(zhì)。 14 電沉積成膜過(guò)程是一系列電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，通過(guò)水的電解使沉積電極周圍的化學(xué)環(huán)境 發(fā)生改變，造成樹脂的溶解度降低后在所浸漬的工件上凝結(jié)成膜。（ 圖 3-2 。 15 陽(yáng)極電泳工藝中需要用超濾法來(lái)控制電泳槽的 ph。在超濾中將在電沉積工藝中所產(chǎn)生的過(guò)量 的酸去除掉。過(guò)量的酸留在電泳槽中會(huì)使 ph 升高。典型的陽(yáng)極電泳系統(tǒng)都使用超濾來(lái)控制 ph。 這樣就是使陽(yáng)極電泳系統(tǒng)增加了 ph 控制設(shè)備。在過(guò)去應(yīng)用超濾技術(shù)時(shí)，許多槽液會(huì)變 得不穩(wěn)定時(shí)就必須用新的槽液來(lái)?yè)Q槽。 下面表示了陽(yáng)極電泳系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)步驟： 1 pcooh+r3 nh2opcoo-+r3nh-+h2o (溶解步驟) 22h2o 4h+o2 +4e- 3pcoo-(可溶性)+h-pcooh(不可溶)(沉積步驟) 在最后一步反應(yīng)中，水電解中的產(chǎn)生的氫離子與陽(yáng)樹脂結(jié)合而成為原來(lái)的不可溶形式， 然后在工件表面上凝結(jié)成涂膜。 從另一方面來(lái)看，陽(yáng)極電泳方法也是金屬工件的電化學(xué)溶解過(guò)程。溶解后的金屬離子通 常也會(huì)包括在涂膜中，這會(huì)造成防腐力的降低，在固化時(shí)會(huì)使表面產(chǎn)生紅銹。 在涂裝工業(yè)的歷史中，由于電泳法的種種優(yōu)點(diǎn)，所以這個(gè)缺點(diǎn)被容忍了。在七十年代出 現(xiàn)了陰極電泳系統(tǒng)后，它就不再有這種著色沾污的缺點(diǎn)了。 陰極電泳陰極電泳 陰極電泳槽的電化學(xué)原理和陽(yáng)極電泳法相同，但電極功能則相反。電沉積在相反極性的 電極上發(fā)生。所發(fā)生的反應(yīng)步驟相同，陰極電泳中的化學(xué)反應(yīng)步驟為： 1pr2nrcooh h2opr2nh- rcoo-h2o（溶解步驟 22h2o2e- h22oh-（陰極反應(yīng) 3pr2nh（可溶性oh- pr2n（不可溶h2o沉積步驟） 在陽(yáng)極電泳系統(tǒng)中將工件作陽(yáng)極，而在陰極系統(tǒng)中將工件作陰極（圖 3-6）。 在陰極上發(fā)生了關(guān)鍵的反應(yīng)，在最后一步反應(yīng)中，由水電解所生成的 oh- 奪取了可溶 性陽(yáng)樹脂中的 h，使樹脂凝結(jié)而在陰極上沉積成膜。 陰極電泳工藝的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是槽液中只有極少量的從工件溶解下來(lái)的金屬離子。由于 清除了著色的缺陷，所以較早期的期望是在電泳工藝中可以使用較泄的顏色來(lái)涂裝了。但是 由于在固化中仍有發(fā)黃的趨勢(shì)，所以早期的陰極電泳仍限于涂裝較深的顏色。 這些早期的陰極系統(tǒng)中的涂料是環(huán)氧類樹脂和芳香烴交聯(lián)劑?，F(xiàn)在已有了許多不同類型 的交聯(lián)劑和為了使電沉積涂膜獲得特殊性質(zhì)的混合交聯(lián)劑 最新的陰極電泳涂料是環(huán)氧改良型的丙烯酸涂料，它們的物理性能有了較大提高，并且 固化中發(fā)黃的趨勢(shì)減少。 這些改良的技術(shù)使得電泳涂裝中可以使用更多的顏色，包括以前曾有問(wèn)題的淡顏色。陰 極電泳膜的光澤和色牢度好，而且耐洗滌性好，色斑少，金屬在電泳槽中的溶解量小，另外 它的膜厚也比陽(yáng)極厚。它的膜厚范圍在 0.5-1.5 密爾，陽(yáng)極電泳膜的膜厚為 0.5-1.2 密爾。盡 管當(dāng)前陽(yáng)極電泳法仍在使用，它的這些主要的優(yōu)點(diǎn)使得工業(yè)上更愿意采用陰極電泳法。 16 四，電泳槽四，電泳槽 電泳槽是盛裝電泳涂料槽液的容器。它由幾個(gè)重要的子系統(tǒng)所組成： 1循環(huán)系統(tǒng) a攪拌器 stirrer b冷卻系統(tǒng) cooling system 2過(guò)濾系統(tǒng) 3加料系統(tǒng) 4電器系統(tǒng) a. 整流器 commutator b. 電解池 electrolytic cell c. 電極 electrode 5 超濾系統(tǒng) 電泳槽由低碳鋼或不銹鋼材料制造。槽內(nèi)襯有保護(hù)層。薄膜內(nèi)襯的厚度約 20-40 密爾， 厚膜內(nèi)襯的厚度約 120-140 密爾。這種內(nèi)襯要耐化學(xué)腐蝕和有一定的絕緣強(qiáng)度可以使用的材 料有 ceilcote coroline 505 或相當(dāng)?shù)牟牧?。涂料的供?yīng)商會(huì)指定適用于他們的電泳材料所需要的內(nèi)襯 的型號(hào)。這種內(nèi)襯必須能在涂料的 ph 范圍內(nèi)工作。耐受溶液中所在的溶劑的腐蝕，并且能 耐受 600 伏直流電壓。 典型的內(nèi)襯是涂在經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理的基材上的由玻璃纖維增強(qiáng)的厚膜（120-140 密爾環(huán) 氧材料。 與以前所使用的薄膜（20-40 密爾內(nèi)襯相比較，厚膜內(nèi)襯具有很多優(yōu)點(diǎn)。主要的優(yōu)點(diǎn) 是它的壽命長(zhǎng)，不容易被掉下的處理工件損壞，或在清槽時(shí)被損壞。厚膜內(nèi)襯如果發(fā)生局部 損傷到槽身材料時(shí)可以作局部的修復(fù)，而薄膜內(nèi)襯若發(fā)生損壞時(shí)就無(wú)法修理，必須將整個(gè)槽 身重新作內(nèi)襯處理。 厚膜內(nèi)襯的價(jià)格較高，但是由于它的使用壽命長(zhǎng)，所以使用成本反而低。 電泳槽的循環(huán)電泳槽的循環(huán) 為了使電泳槽的槽液成份分散均勻，不使涂料粒子沉降到槽低，電泳槽液要不停地保持 循環(huán)。電泳系統(tǒng)使用位于槽底和槽邊的帶有成排的噴射器和集管的管道系統(tǒng)來(lái)防止油漆粒子 的沉積。 槽底和槽角槽底和槽角 理想的槽子設(shè)計(jì)中要將槽底的死角區(qū)域盡可能減少，方的底角比較容易成為死角。圓角 或（橢圓）形的底角可以消除死角。如果有必要，可以將噴射器對(duì)準(zhǔn)這些死角作噴射以改善 槽液的循環(huán)。 對(duì)于泵井和堰箱的設(shè)計(jì)要特別小心，盡量使死角減少和消除。泵井和堰箱中特別容易積累油 漆固體，它會(huì)成為維護(hù)中的頭痛的問(wèn)題。 電泳槽的清槽電泳槽的清槽 要定期地作好清槽，將從吊架上落入槽中的工件取出。這些落入槽中的工件會(huì)影響槽液 的循環(huán)，并造成涂料固體在這些掉落的工件上的堆積。最終，這些堆積的固體就成為臟物， 17 它會(huì)造成涂膜的缺陷。 在清槽時(shí)，可使用備槽將槽液轉(zhuǎn)移出去。備槽的大小要能貯存下整個(gè)主槽的溶液。備槽 也要有循環(huán)裝置。如果溶液在備槽中存放時(shí)間較長(zhǎng)，就有必要對(duì)溶液冷卻。備槽也應(yīng)該有過(guò) 濾裝置，使溶液在貯存中作過(guò)濾處理。并在槽液轉(zhuǎn)移回主槽時(shí)作最后過(guò)濾用。 對(duì)于一個(gè)新的電泳系統(tǒng)，必須在 2-4 星期后作清槽檢查。然后每隔 3 個(gè)月后再作清槽檢 查，以后再隔 6 個(gè)月再作檢查，以后每隔 6 個(gè)月作清槽檢查。 循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng) 電泳槽的循環(huán)系統(tǒng)要 24 小時(shí)地全年工作。它所提供的攪拌作用可以防止溶液中的涂料 固體沉降，它也分離電泳液中某些物質(zhì)提供過(guò)濾作用，在循環(huán)中，它將槽液通過(guò)熱交換器來(lái) 使溶液冷卻。 循環(huán)系統(tǒng)由位于泵的堰箱中的水泵、過(guò)濾介質(zhì)、袋式或桶式過(guò)濾器、用于冷卻的熱交換 器、由 pvc 或 cpvc 或不銹鋼所組成的管道系統(tǒng)、一系列增強(qiáng)攪拌、減少涂料固體在槽中沉 積作用的噴射器等組成。 循環(huán)系統(tǒng)使槽液攪拌以使涂料均勻并防止涂料中固體成分沉降。在大多數(shù)的系統(tǒng)中，循 環(huán)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成使用一系列的噴射器將槽液沿著槽底向入口處移動(dòng)。循環(huán)泵則位于出口處， 它將槽液的表面層向著槽子出口端的泵井和堰箱運(yùn)動(dòng)。這樣就使槽液形成頭尾間的循環(huán)。泵 井通常位于槽子出口端的溢流堰箱中。泵井和堰箱控制著槽子的液位、提供了槽液表面的液 流、并且有助于防止在槽液的表面形成臟物的積累（圖 42） 通常使用 pvc 或 cpvc 材料建造的電泳槽的管道系統(tǒng)設(shè)在槽底和槽邊，它們的作用是 為液流導(dǎo)向、使槽液產(chǎn)生循環(huán)。連接在管道上的噴射器可以增加其周圍的液流的速度。噴射 器是流量型的，例如在噴射器中流過(guò) 1 加侖的槽液時(shí)，它將推動(dòng)其周圍約 4 加侖的槽液，從 而產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)散作用。 為了減少油漆固體在槽子中的沉積，排列配置好噴射器是十分重要的。在所有的泵井中 也要配置噴射器以防止油漆固體在泵井中的沉積。 推薦的每小時(shí)電泳槽的循環(huán)次數(shù)為四次。例如，如果電泳槽的槽容積為 25,000 加侖，它 就必須配置容量為 100,000 加侖/小時(shí)的水泵。 電泳涂料的循環(huán)好壞對(duì)電泳槽的運(yùn)行十分重要。用下列方法來(lái)控制槽液的循環(huán)： a. 每班次要對(duì)所有的閥門(vavle)和流量計(jì)作檢查，將它們?cè)O(shè)在所需的數(shù)值上； b. 取出落在槽的處理工件； c. 檢查并控制好槽子和泵的堰箱中的液位； d. 當(dāng)過(guò)濾器的最大壓力差達(dá)到 10-12psi 時(shí)，更換過(guò)濾袋或過(guò)濾桶； e. 在泵發(fā)生故障時(shí)立即修理，不要讓涂料在電泳線上停止攪拌超過(guò)一小時(shí)；為此 要使用備用泵(spare pump)和備用馬達(dá)(spare motor)。 f. 檢查涂料的抽??； g. 觀察槽液表面的流速，槽液的表面流速要大于傳動(dòng)鏈(chain transmission)的速度； h. 每六個(gè)月作清槽，對(duì)槽內(nèi)的組件作檢修。 溫度控制溫度控制-冷卻冷卻 在電泳工藝中，由于通電、槽液循環(huán)、加熱后的工件的進(jìn)入（如果使用干燥爐），以及 室溫較高等因素的影響，槽液的溫度將會(huì)升高。電泳槽液的適宜的工作溫度為 80 5f。溫度 18 的不適當(dāng)會(huì)影響涂膜的厚度，造成廢油漆的增多，影響涂膜的外觀，造成表面缺陷。溫度太 低時(shí)會(huì)使膜厚降低，表面粗糙，溫度太高時(shí)得到的漆膜較厚，漆膜不穩(wěn)定，表面有缺陷，并 有可能使超濾器損壞。 用不銹鋼的熱交換器(heat exchanger)來(lái)使循環(huán)的電泳槽液的溫度得到控制，熱交換器中 使用冷水來(lái)使槽液冷卻。溫度必須控制在設(shè)定值的2f 范圍中。 在熱交換器系統(tǒng)中有二個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，一個(gè)叫做熱端循環(huán)，另一個(gè)叫做冷端循環(huán)。 熱端循環(huán)用于溫度高的槽液的冷卻，冷端系統(tǒng)則用于電泳系統(tǒng)中所產(chǎn)生熱量的冷卻。 不管是使用板式、框架式、還是使用管式或者鰭式熱交換器，典型的熱交換器都將熱的 電泳液和冷的電泳液在金屬的二個(gè)表面分開，使熱的槽液將冷的槽液加熱，然后再回到槽子 中去。 在工廠中，裝有冷卻塔的熱交換器裝在廠房的房頂上，裝有冷卻器的熱交換器則裝在電 泳槽邊上。冷卻塔系統(tǒng)由盛裝系統(tǒng)中冷卻液的儲(chǔ)槽、通往房頂?shù)墓艿?、熱交換器、幫助冷卻 的風(fēng)扇、和將槽液抽到房頂?shù)乃玫冉M成。冷凍器系統(tǒng)則像一臺(tái)大型的空調(diào)，它由冷凍壓縮 機(jī)、熱交換器和管道系統(tǒng)所組成。 過(guò)濾過(guò)濾 為了去除槽液中的臟物，凝聚的涂料和其它固體雜質(zhì)，對(duì)槽液不斷的作過(guò)濾是必要的。 通常使用袋式過(guò)濾器，cuno 過(guò)濾器或復(fù)式過(guò)濾器來(lái)進(jìn)行過(guò)濾。 電泳槽液首先流過(guò)泵井中的不銹鋼篩網(wǎng)然后再流過(guò)主過(guò)濾器。不銹鋼的篩網(wǎng)用于除去可 能會(huì)對(duì)水泵產(chǎn)生危害而且會(huì)很快導(dǎo)致其它過(guò)濾介質(zhì)堵塞的大碎屑。篩網(wǎng)要經(jīng)常清洗，以保證 不使去水泵的槽液受到嚴(yán)重堵塞。如果液流受到堵塞，它就會(huì)形成空穴凹渦、使空氣進(jìn)入電 泳槽或者使泵過(guò)早地?fù)p壞。在將篩網(wǎng)取出清洗時(shí)，必須使電泳槽的供電關(guān)閉，以避免受到電 擊。然后按照設(shè)備供應(yīng)商的說(shuō)明書的程序來(lái)清洗不銹鋼的篩網(wǎng)。 過(guò)濾器的過(guò)濾介質(zhì)應(yīng)該是不溶解于水的，孔徑在 1050 微米。要根據(jù)所使用的設(shè)備選 用不同的過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾器有袋式過(guò)濾器和桶式過(guò)濾器。在無(wú)論哪種形式的過(guò)濾器中所使用 的過(guò)濾介質(zhì)都要得到涂料供應(yīng)商的認(rèn)可。 電泳槽液通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾后，再用泵送往過(guò)濾器中使用較細(xì)的過(guò)濾介質(zhì)作過(guò)濾。 袋式過(guò)濾器在過(guò)濾罐中使用。根據(jù)電泳槽的大小不同，在過(guò)濾罐中可以使用一個(gè)或多個(gè) 過(guò)濾袋。袋式過(guò)濾器的分類有絕對(duì)和標(biāo)稱法二種。如果一種介質(zhì)以 25 微米絕對(duì)值標(biāo)號(hào)，則它 可以去除25 微米的大粒子；如果某種過(guò)濾袋以 25 微米標(biāo)稱值標(biāo)號(hào)，則可以去除 3540 微 米和更大粒徑的粒子。 要去除油類污染物時(shí)，可以使用油類過(guò)濾介質(zhì)。這種介質(zhì)可以吸收油類。這種過(guò)濾介質(zhì) 也可以用在懸浮在電泳槽和泵的堰箱間的擋板。油漆供銷商會(huì)對(duì)你的系統(tǒng)中所使用的過(guò)濾介 質(zhì)的孔徑的大小作出推薦。 電泳槽的全部槽液每小時(shí)至少要作一次過(guò)濾。所有的過(guò)濾器都要裝有閥門和旁路管道， 使得在進(jìn)行過(guò)濾器的更換和清洗時(shí)仍可以保持液流的連續(xù)（圖 43）。 過(guò)濾介質(zhì)在使用中會(huì)逐漸堵塞，所以必須對(duì)它們作定期的更換和清洗。在過(guò)濾罐的入口 處和出口處所裝的壓力表可以指示是否需要更換過(guò)濾介質(zhì)。通常壓力差達(dá)到 10 磅/平方英寸 （psi）時(shí)就表示需要作過(guò)濾介質(zhì)的更換。 更換過(guò)濾介質(zhì)是一項(xiàng)難搞的工作。使用干凈的壓縮空氣和在過(guò)濾罐的底部通向電泳槽的 有閥門的回流管將使更換過(guò)濾介質(zhì)的工作變得容易一些。過(guò)濾罐與循環(huán)系統(tǒng)是分開的，使用 19 壓縮空氣將罐中的涂料通過(guò)帶有閥門的回流管吹回電泳槽。這樣不僅減少了工作的凌亂，而 且節(jié)約了涂料、還減少了流向廢物處理系統(tǒng)的廢水。 要將所有更換介質(zhì)的工作記錄下來(lái)。 當(dāng)對(duì)將使用的過(guò)濾介質(zhì)作評(píng)估時(shí)，必須考慮所使用的過(guò)濾器的型式和對(duì)過(guò)濾的要求，也 要考慮是否容易更換以及需要更換的周期等等。記住一般在過(guò)濾器二側(cè)的壓力差達(dá)到 10psi 時(shí)需要更換過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)的價(jià)格是多少？過(guò)濾介質(zhì)的更換時(shí)間和成本的關(guān)系和它的性 能如何？ 電泳槽的袋式過(guò)濾器裝在電泳槽的二端（圖 44）。 加料系統(tǒng)加料系統(tǒng) 在生產(chǎn)中，電泳槽液中的涂料固體在槽中通過(guò)的工件表面上成膜，為了準(zhǔn)確維持好槽子 的化學(xué)就必須作好補(bǔ)槽。補(bǔ)槽是使用加料系統(tǒng)來(lái)完成的。典型的加料系統(tǒng)包括涂料儲(chǔ)存容器、 涂料輸送泵、管道和靜力混合器所組成。補(bǔ)槽用的涂料通過(guò)涂料儲(chǔ)存容器由輸送泵經(jīng)過(guò)管道 向靜力混合器輸送。 典型的陰極環(huán)氧電泳漆系統(tǒng)使用樹脂/乳液和顏料漿雙組份加料系統(tǒng)。依據(jù)供應(yīng)商的數(shù)據(jù) 確定加料比。5:1 的加料比指五份樹脂/乳液和一份顏料漿。 每種組份以規(guī)定的流速加進(jìn)槽內(nèi)。進(jìn)槽時(shí)最好在管道中使用靜力混合器。所謂的靜力混 合器是一根裝有為了起到混合作用的一系列不同角度擋板的管道，在電泳液通過(guò)時(shí)達(dá)到混合 的目的。補(bǔ)槽材料通過(guò)混合器后以與槽內(nèi)溶液流成 90的角度加進(jìn)槽內(nèi)。每種組份以規(guī)定的 流速和比例加進(jìn)槽內(nèi)，通常為 50:1 或 100:1。合適的料比可以使補(bǔ)槽液很快地混合進(jìn)電泳槽 液中去。 靜力混合器的最佳位置設(shè)置在包括熱交換器的循環(huán)系統(tǒng)中。建議將靜力混合器設(shè)置在過(guò) 濾器和熱交換器之后的通向電泳槽的管道中。如果將靜力混合器設(shè)置在支持超濾器的循環(huán)系 統(tǒng)中，它所產(chǎn)生的反向壓力將引起降低流速，并使超濾裝置過(guò)早地淤塞。另外向槽中的補(bǔ)槽 口要盡可能離開水泵的堰箱。否則補(bǔ)槽液會(huì)直接向堰箱回流，然后流向過(guò)濾器，這就會(huì)造成 過(guò)濾器中過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)早的堵塞。 陰極電泳系統(tǒng)通常使用靜力混合器向電泳槽加入低黏度的涂料。陽(yáng)極系統(tǒng)的補(bǔ)槽材料通 常都是高固體、高黏度的樹脂，它使用靜力混合器或混合槽向電泳槽加料。 在測(cè)定了電泳槽的運(yùn)行參數(shù)后，樹脂和顏料的加料可以用人工進(jìn)行，也可以使用安培小 時(shí)和電流圖來(lái)決定進(jìn)行自動(dòng)加料。如果使用安培小時(shí)和電流圖來(lái)作自動(dòng)加料，仍舊需要對(duì)電 泳槽的運(yùn)行參數(shù)作檢查，使加料量準(zhǔn)確。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 電泳槽的成膜需要電流。我們所熟悉的家用電流是交流電（ac）。交流電是一種電流 的大小和正負(fù)極性周期地發(fā)生變化的電流。在美國(guó)，交流電的頻率為 60 周/秒（60hz）, 各 種電器設(shè)備要以這個(gè)頻率設(shè)計(jì)。在電泳工藝中不使用交流電。 直流電（dc）是向一個(gè)方向流動(dòng)的穩(wěn)定的電流。每秒中循環(huán)的周期次數(shù)稱為頻率，它 的單位為赫茲。直流電對(duì)于電泳工藝是有用的。 20 為了得到電泳工藝中所需要的電流，就要將交流電整流成為直流電流。整流器將交流電 轉(zhuǎn)換成直流電，并使電壓升高。當(dāng)交流電轉(zhuǎn)換成直流電后，在整個(gè)使用中它的紋波不能超過(guò) 5。直流電流中的紋波是交流供電留在直流中的成分。過(guò)多的交流成份會(huì)造成漆膜的缺陷、 破裂、粗糙和不均勻等漆膜的缺點(diǎn)。 電氣裝置電氣裝置 整流器的正極接在槽子的陽(yáng)電極上，整流器的陰極接在陰電極上。陽(yáng)極涂料在通電時(shí)被 陽(yáng)極所吸引；而陰極涂料被陰極所吸引。為了得到所希望的涂料移動(dòng)，電泳涂裝中將工件作 為一個(gè)電極，而將置于槽邊的金屬極作為另一個(gè)電極，電流從整流器中經(jīng)過(guò)電極、涂料向工 件流動(dòng)再回到整流器。 典型的電沉積成膜需要 120 秒時(shí)間，涂料的供應(yīng)商會(huì)提供它們的產(chǎn)品的成膜時(shí)間的參數(shù)。 在電泳工藝中使工件帶電的方式有二種：在入槽前已帶電；在入槽后再帶電。 入槽前已帶電的方式有產(chǎn)生條紋的危險(xiǎn)，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要減少這種涂膜的缺陷。 入槽后再帶電的方式能消除上述這類缺陷，但是它的單軌系統(tǒng)需要使用較長(zhǎng)、較大的電 泳槽來(lái)達(dá)到 120 秒最小的成膜時(shí)間。 為了達(dá)到最佳的結(jié)果，常常使用雙區(qū)供電方式。第一區(qū)的處理時(shí)間為 60 秒，電壓為 200350 伏，第二區(qū)的處理時(shí)間也為 60 秒，電壓為 200450 伏。第一區(qū)的條件是使條紋缺 陷不出現(xiàn)所設(shè)定的，第二區(qū)中使用了較高的電壓來(lái)完成涂裝并且使凹陷區(qū)域也得到涂裝。 整流器的大小要選用準(zhǔn)確，整流器的大小由伏安表示，電壓與成膜能力有關(guān)，電壓越高， 成膜就越厚。 使用電子整流器將交流電流轉(zhuǎn)換成直流電流。電流為涂料在工件的表面成膜提供能量。 按照電泳槽所要處理工件的表面積大小來(lái)選用適當(dāng)大小的整流器。根據(jù)處理的工件要求，整 流器的直流電壓要達(dá)到 350400 伏。同時(shí)也要根據(jù)工件的要求來(lái)決定所需的整流器的電流大 小。 整流器的電流是十分重要的，安全的經(jīng)驗(yàn)是每處理 1 平方英尺的工件需要 2 安培電流. 。只要有可能，整流器應(yīng)該具有能滿足提高生產(chǎn)所需要的一定的擴(kuò)展容量。經(jīng)常有一些工廠 會(huì)遇到在需要提高產(chǎn)量時(shí)卻沒有可以使用的電力的問(wèn)題，所以首次購(gòu)置整流器時(shí)一定要讓其 有一定的擴(kuò)展容量。 在整個(gè)電壓范圍中，整流器的電壓波動(dòng)值要小于 5%。如果電泳涂裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理量為 200 英尺 2/分，則所需要的最小電流為 400 安培。 被處理工件在電泳槽中處理的時(shí)間越長(zhǎng)，所需的處理電壓就越低。前面已經(jīng)提到過(guò)，大 多數(shù)的浸漬工藝的浸漬操作時(shí)間為 120 秒左右。 由整流器提供合適的直流電流對(duì)于電泳工藝是十分重要的。電流的不足或波動(dòng)，或者電 流方向的錯(cuò)誤都會(huì)影響成膜。電力系統(tǒng)中需要監(jiān)控的參數(shù)為： a. 電壓檢查；系統(tǒng)應(yīng)能提供最高為 500 伏的電壓，調(diào)節(jié)幅度不要超過(guò) 10 伏； b. 電壓波動(dòng)；不應(yīng)超過(guò) 5%； c. 檢查工件的接地情況；如果接地電阻超過(guò) 1 兆歐，就表示接地不良；此時(shí)就必須檢查 和請(qǐng)洗傳動(dòng)鏈的導(dǎo)軌、鏈條，并檢查吊架的設(shè)計(jì)。 d. 檢查陽(yáng)極是否損壞，如果已經(jīng)損壞就要更換； e. 每小時(shí)檢查電壓、電流和槽溫。 21 安全安全 電泳系統(tǒng)使用高電壓和高電流，電泳系統(tǒng)必須強(qiáng)制性地防止對(duì)操作人員的電擊，保證安 全。 根據(jù)地方法規(guī)和保險(xiǎn)法規(guī)的要求，在電泳槽通電后，必須有指示燈提醒操作人員。 在最接近電泳槽的門是必須裝上聯(lián)鎖裝置，當(dāng)門被打開時(shí)，就會(huì)向整流器送去中斷信號(hào)， 將電泳槽的電流關(guān)閉。這種連鎖裝置也可以使用光電管或壓力敏感墊等。 陰極電泳槽需要使用絕緣的內(nèi)襯，在后面的章節(jié)中會(huì)專門講這個(gè)問(wèn)題。 陽(yáng)極電解系統(tǒng)陽(yáng)極電解系統(tǒng) 陽(yáng)極電解系統(tǒng)是一個(gè)自循環(huán)系統(tǒng)，它用于從電泳槽