涂料公司編制的涂裝手冊(經(jīng)典資料)

1、涂 裝 手 冊上海XX涂料化工有限公司二000年六月目 錄前言 11電泳涂裝的歷史和特點11電泳涂裝的歷史12電泳涂裝的優(yōu)點213電泳涂裝的局限性32 電泳涂裝（電沉積）機理21電化學機理 422電泳的化學反應式53 涂裝前處理31概述32清洗633表面轉(zhuǎn)化7 4 電泳系統(tǒng)工藝概況41電泳工藝942電泳系統(tǒng)設備介紹 10421電泳槽 11422循環(huán)系統(tǒng) 12423過濾裝置 13424清洗系統(tǒng)（后沖洗） 14425熱交換（冷卻）系統(tǒng) 15426超濾（UF）系統(tǒng)427反滲透（RO）系統(tǒng) 18428陰（陽）極系統(tǒng) 19429電源系統(tǒng)234210加料系統(tǒng) 25 4211后沖洗系統(tǒng) 264212烘干系統(tǒng)

2、 275 異常情況處理51概述52陽極電泳異常情況處理 2853陰極電泳異常情況處理 366 電泳涂料的使用61設備檢查與現(xiàn)場清理 4962設備清洗63投槽64試涂裝65電泳線現(xiàn)場管理要求 537 水性浸涂漆71前言72簡介 5773浸涂設備要求 5874涂裝工序75前處理工藝要求 6076浸涂 618 涂料的檢測方法81固體份 63 82粘度 63 83細度 84 pH值 85 MEQ值 86顏基比 (65) 87電導率 88有機溶劑含量 (66) 89泳透率 (67) 810庫侖效率 (69) 811電泳漆電沉積量測定 (70) 9涂膜的檢測方法91電泳漆膜制備方法 (70) 92膜厚測定

3、 (71) 93硬度 (72) 94光澤 95附著力 (73) 96柔韌性 (74) 97 耐沖擊 （75） 98漆膜耐水性 (76) 99耐鹽霧 (77)前 言 作為汽車防腐層的涂裝，電沉積過程最易實現(xiàn)自動化，電沉積涂裝法與傳統(tǒng)的涂漆方法有著本質(zhì)上的差異，它是通過電解、電泳、電沉積、電滲等作用完成的，其工作液屬于低濃度的膠體分散體系，只有在特定的條件下才能穩(wěn)定，才能取得理想的涂裝效果。因此選擇和控制合理工作條件十分重要，按照涂料的工藝要求及涂裝規(guī)范，嚴格管理工作液是保證電沉積涂裝正常進行的必要條件。本涂裝手冊旨在幫助用戶更好地操作和控制電沉積過程，以確保XX公司的電泳涂料產(chǎn)品能夠發(fā)揮其最佳性

4、能。該手冊適用：·電泳涂裝線操作者培訓手冊。·現(xiàn)場技術服務規(guī)范的資料和依據(jù)。·版權(quán)所有，嚴禁翻印。1 電泳涂裝的歷史和特點11 電泳涂裝的歷史電泳涂裝的原理發(fā)明于二十世紀三十年代。為提高汽車車身內(nèi)腔和焊縫面的防腐蝕性，美國福特汽車公司于1957年開始著手研究電泳涂裝。福特公司于1961年7月建立了第一個用于涂裝車輪的陽極電泳槽，WIXOM總裝廠用來涂裝汽車車身的電泳槽建于1963年。電泳涂裝在實際應用中顯示了高效、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟等優(yōu)點，受到世界各國涂裝界的重視。1973年成功開發(fā)了陽離子電泳涂料和陰極電泳涂裝技術。之后電泳涂裝工藝在汽車工業(yè)中迅速普及、發(fā)展。我國

5、開發(fā)電泳涂料和涂裝技術已有近30年的歷史，70年代初，我國汽車工業(yè)中就已建成幾條汽車零部件陽極電泳涂裝線，到70年代中后期，第一條陽極電泳車身線在“一汽”投產(chǎn)。12 電泳涂裝的優(yōu)點121 底涂工序可實現(xiàn)自動化，適用于流水作業(yè)。 相對于噴涂工藝而言，電沉積工藝雖然一次性投資較大，但投槽后兩至三年內(nèi)就可收回高于常規(guī)噴涂工藝的那部分成本。另外，電沉積工藝的能量消耗和保養(yǎng)費用也大大低于常規(guī)噴涂工藝。122 可控性工作槽液容量較大，使涂料及工藝參數(shù)的變化減到最小。操作工藝參數(shù)已有明確的規(guī)定，且是以豐富經(jīng)驗為基礎。依靠調(diào)整電壓，容易得到均一目標的膜厚，通過選擇不同品種的電泳漆和調(diào)整泳涂工藝參數(shù)，膜厚可控制

6、在10-35m范圍內(nèi)。工件間和不同日期所沉積的涂膜（如膜厚及性能）重現(xiàn)性好。123 泳透（力）性好提高了工件內(nèi)腔的防腐蝕性，尤其陰極電泳涂膜的耐蝕性更好。噴涂、浸涂等涂裝法涂裝不到的部位和涂料難以進入的部位也能涂上漆膜；且縫隙間的涂膜在烘干時不會被蒸汽洗掉，從而使工件內(nèi)腔、焊縫、邊緣等處的耐蝕性顯著提高。124 高效性若槽液操作參數(shù)及設備維護得當，涂料的有效利用率可高達95%以上。 工作液是低固體份的水稀釋液，粘度與水相似，原漆帶出槽外的量很少。泳涂的濕漆膜是水不溶性的，泳后可采用UF液封閉清洗，回收帶出槽外的漆液。125 低污染性、高安全性與其它溶劑型涂料、水性涂料相比，因其溶劑含量少，且低

7、濃度，故無火災危險，對水源和大氣污染少。采用UF和RO裝置，實現(xiàn)電泳后的全封閉水洗，可大大減少廢水處理量。126 電泳涂膜的外觀好，烘干時有較好的展平性電泳涂裝所得涂膜的含水量少，溶劑含量也低，在烘干過程中不會象其它涂料那樣產(chǎn)生流痕、溶落、積漆等弊病。電泳水洗后的涂膜相對干燥，因此晾干時間短，可直接進入高溫固化。13 電泳涂裝的局限性 一般電泳涂膜的耐候性差，在戶外使用時需涂裝面漆。對掛具的管理要求較嚴，要確保被涂物良好導電。僅適用于具有導電性被涂物的涂裝。對小批生產(chǎn)場合不宜推薦采用電泳涂裝，原因是槽液的更新速度太慢，槽液中的樹脂和溶劑組份的變動大，而使槽液不穩(wěn)定。2 電泳涂裝（電沉積）機理電

8、泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法，適用于電沉積涂料的涂裝。它是將具有導電性的被涂物浸漬在用水稀釋的、固體份較低的電泳漆槽中作為陽（或陰）極，槽中另設置與其相應的陰（或陽）極，兩電極間通直流電一定時間，在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。21電沉積的電化學機理 電泳涂裝過程中伴隨有電解、電泳、電沉積、電滲等四種電化學現(xiàn)象。211 電解：是指導電液體在通電時，發(fā)生分解的現(xiàn)象。在電泳過程中水發(fā)生分解，在陰極上產(chǎn)生氫氣，陽極上放出氧氣，金屬陽極發(fā)生溶解，溶出金屬離子。212 電泳：電泳是指導電介質(zhì)中的帶電荷的膠體粒子（樹脂及樹脂包裹的顏料）在電勢的作用下向相反電荷的電極遷移的過程。213

9、電沉積：電沉積是指涂料粒子在電極上沉析成膜的現(xiàn)象。在陽極電泳涂裝時，帶負電荷的涂料粒子在陽極凝聚成膜，平衡離子則在陰極上聚集，這是一個不可逆過程。陽極上的最初反應是形成氧氣和H+，致使工件表面形成高酸性介面層，當陰離子樹脂與氫離子反應變成不溶性時，就產(chǎn)生了涂膜的沉積。同理，在陰極涂料涂裝時，帶正電荷的粒子在陰極上凝聚，帶負電荷的粒子（離子）在陽極聚集，在電沉積過程中，由于水在陰極區(qū)電解生成氫氣和氫氧根離子（OH-），致使在陰極（被涂物）表面形成高堿性介面層，當陽離子（涂料粒子）與氫氧離子反應變成不溶性時就產(chǎn)生涂膜的沉積。214 電滲：電泳涂裝過程中剛沉積到被涂物表面的涂膜是半滲透性膜，在電場的

10、持續(xù)作用下大分子涂膜內(nèi)部所含的水分子從涂膜中滲析出來移向槽液，使涂膜脫水，這種現(xiàn)象稱為電滲。電滲使親水的涂膜轉(zhuǎn)化成為憎水涂膜，并使之致密化，所以工件泳涂成膜后，可用水來沖洗附浮在漆膜表面的槽液。22 電泳的化學反應式221 陽極電泳涂料（陰離子電沉積涂料）的化學反應：陽極反應（被涂工件） 2H2O4H+4e+O2 （電解） MeMen+ne- (陽極溶解) RCOO+H+RCOOH（電沉積，樹脂，顏料樹脂的析出） 水溶性水不溶性 nRC00+Men+(RCOO)nMe 陰極反應： 2H2O+2e2OH+2H2 R3NH+OHR3N+ H2O222 陰極電泳涂料（陽離子電沉積涂料）的化學反應：

11、陰極反應（被涂物） 2H2O+2e2OH+H2 R-NH+OHR-N+H2O （水溶性水不溶性）陽極反應： 2H2O4 H+4e+O2 RCOO+ H+RCOOH23 泳透率 與涂膜形成的電化學過程相關的另一個電沉積的特征是泳透率，即電泳過程中使背離電極的被涂物表面涂上漆膜的能力強弱稱之為泳透率，也可理解為電泳涂膜在膜厚分布上的均一性。 電沉積涂裝時，沉積是沿著系統(tǒng)中存在于陰極和陽極之間的電力線進行的，沉積行為將沿著阻力最小的路線進行，首先覆蓋最靠近電極的外表面，隨著沉積膜厚的增加，所形成的涂層的絕緣特性漸漸屏蔽了金屬基層的導電性，并使電場強度因這種絕緣性的出現(xiàn)而減少，電力線轉(zhuǎn)移到較遠的表面，

12、漸漸地，外表面便完全絕緣，電沉積停止，電力線將開始完全作用于內(nèi)表面。同樣，重復上述的過程而使被涂物的內(nèi)、外表面均被泳涂上漆膜。泳透率與電泳槽液的電導率和濕膜的比電阻成正比關系，泳透率還與涂裝工藝參數(shù)有直接關系，如泳涂時間長些，電壓和固體份高一些，泳透率也就會相應增高，它是確保工件（被涂物）內(nèi)腔部分，縫間等表面涂上漆膜的目標值。3 涂裝前處理31概述在鋼鐵的制造、沖壓成型和組裝操作中，會使用各種保護油、潤滑油、沖壓油、粘合劑、焊接助劑等，而要得到光滑平整、耐腐蝕好，附著力好的涂層決定于工件表面的清潔程度及轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量。前處理就是對鐵板、鋼板、鍍鋅板等金屬的表面進行清洗、化學處理，而使底材易于電泳

13、涂裝，從而得到所需的防腐蝕涂層。經(jīng)過表面清洗、磷化或轉(zhuǎn)化而在底材上形成一層膜，主要作為涂料的底層，并不是對暴露于大氣中的底材表面所進行的防銹處理或作進一步的貯存。前處理主要分為清洗和表面轉(zhuǎn)化二個部分。32 清洗部分 在電沉積處理的前期，首先應清洗掉各種附著在被涂物表面的污物（油污、銹、氧化皮、焊渣、金屬屑等），各種清洗系統(tǒng)至少都應包含：預脫脂、脫脂、水洗三個步驟。321 預脫脂：是在上掛工件表面手工揩擦或高壓噴霧脫脂劑，或者擦前處理供應商提供的手工脫脂劑（膏），為下道脫脂工位作準備，并且要保持工件表面濕潤，以防疏松的臟物再干燥，因為若除去不凈會導致磷化層出現(xiàn)斑紋病態(tài)。322 脫脂：通常情況下脫

14、脂是在預脫脂后，采用浸漬或噴淋的方法進行，工作液是含有多種表面活性劑的堿溶液，其濃度、溫度、處理時間及噴淋壓力由供應商推薦。工作液可循環(huán)使用，但應配備油水分離系統(tǒng)，確保脫脂液中的含油量在規(guī)定值以下。323 水洗：脫脂后，進入水洗，主要是為了清洗掉工件表面殘留的脫脂劑及附著物。水洗可采用噴淋或浸漬的方式進行，采用循環(huán)清水清洗，連續(xù)生產(chǎn)時，應保持一定量的溢流來控制清水的pH值和堿性清洗劑的濃度，從而使工件表面得到完全的清洗。33 表面轉(zhuǎn)化（磷化）331 表調(diào)：對工件表面使用鈦鹽或其它物質(zhì)進行活化，是該工序之目的，主要作用是增加磷化膜晶體的成核點，提高結(jié)晶致密度，減少晶粒尺寸和重量，改善磷化膜的結(jié)構(gòu)

15、。表調(diào)工藝的良好，是形成優(yōu)良磷化膜的重要保證。表調(diào)可采用噴淋或浸漬的方式實施。如果采用噴淋，保持表調(diào)處理液的濃度十分重要，噴淋時建議采用低壓寬口噴嘴，可進行平穩(wěn)的噴淋而均勻地覆蓋工件的內(nèi)外表面，避免強力的沖擊而使表調(diào)劑在產(chǎn)生預期作用前被沖走。為使噴淋難以到達的部位能夠進行有效的表面調(diào)整，我們目前推薦采用浸漬處理的方式。332 磷化：汽車工業(yè)使用最多的是磷酸鋅系的轉(zhuǎn)化處理，得到的磷化膜應有以下特點：· 提供一個具有均勻電導率的表面，特別是車身，車身若是由不同金屬材質(zhì)組成的，此特性更顯重要，將有利于形成涂膜的均勻性，特別是漆膜的厚度。· 通過離子鍵，磷化膜與金屬底材緊密相連，從

16、而提高了漆膜與底材的結(jié)合力。· 多孔的膜結(jié)構(gòu)，增大了漆膜附著的表面積，從而也相應提高了涂膜的附著力。· 涂料的一部分滲入細孔使整個體系連續(xù)。· 若漆膜某處出現(xiàn)破損，則磷化膜可以抑制金屬在破損處或膜下的腐蝕，從而提高整體涂層的耐蝕能力。 磷化工藝可采用噴淋或浸漬施工的方式進行，為了控制磷化液的組成和施工的進行，Zn含量、總酸、游離酸的濃度必須維持在特別推薦的范圍內(nèi)。如使用噴淋方式，工件外表面應是一個均勻的低壓層狀噴淋，必須選擇合適的噴嘴以及排布適當?shù)奈恢?。浸漬施工可使所有的表面包括箱式結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)被磷化膜覆蓋。浸漬施工的控制參數(shù)與噴淋施工是不相同的；并且通過浸漬所得到

17、的磷化膜具有較高的P比。P比反映了磷化膜中Zn-Fe磷酸鹽的百分含量。當?shù)撞臑槔滠堜摪鍟r磷酸鋅系膜主要由磷酸鐵鋅鹽及磷酸鋅組成，磷酸鐵鋅含量高的（P比高）磷化膜，可全面提高與電泳涂膜（陰極電泳膜）的結(jié)合力。轉(zhuǎn)化膜形成后，需進入水洗工藝。可采用噴淋或浸漬方式來進行水洗操作，主要目的是為了清洗磷化帶來的酸和磷化殘渣。333 鈍化：鈍化是指磷化膜的封閉處理，是泳涂前處理的最后階段，其包括以下三個部分： a.后處理：主要是鈍化磷化膜表面、絡合任何殘留的水溶性鹽，阻止形成氣泡。一般常用材料有：鉻酸，鉻/磷酸；反應性鉻酸鹽，改性鉻酸鹽、非鉻酸鹽類型。鈍化處理可采用噴淋或浸漬的方式進行，由于環(huán)保以及對于一般

18、要求的涂層來講，鈍化處理可以不采用。b. 循環(huán)清水洗主要是清洗掉工件表面殘留的化學雜質(zhì)。c. 純水洗使用純水噴淋清洗，保證工件表面的可溶性電解質(zhì)在電沉積前被除去。此項工藝要求應保證工件的滴水電導率陰極電泳時小于30s/cm，陽極電泳時小于50s/cm。4 電泳系統(tǒng)工藝概況電泳過程（電沉積過程），無論是陰極電泳還是陽極電泳，均包括四個基本部分：（1）前處理（前章節(jié)已述）；（2）電沉積；（3）后沖洗；（4）烘烤。本章節(jié)主要涉及以下三個部分。41 電泳涂裝部分（電泳工藝流程參見圖2）411 將經(jīng)過前處理的工件浸漬于電沉積槽中，通電后工件表面首先被泳涂。當外表面產(chǎn)生較大的電阻后，未被泳涂的內(nèi)表面電流增

19、大，沉積便在這些表面發(fā)生，該過程將一直持續(xù)到所有的外表面及內(nèi)表面被涂覆完畢。一般來說，槽液中電泳底漆含80%以上水，1-3%的助溶劑和11-20%的固體份，施以一定的電壓，工件上可得到一層固體份為75-90%的漆膜。電沉積過程結(jié)束后，將工件從沉積槽中取出，在沉積涂層表面吸附著一層槽液，這些浮漆必須通過后漂（沖）洗清除，以保證涂膜外觀。同時回收的浮漆重新回到電沉積槽，提高涂料的利用率。412 標準的泳后（電沉積后）沖洗應由以下工序完成：（后沖洗部分）。(a) 槽上清洗(b) 循環(huán)UF液清洗(c) 新鮮UF液清洗(d) 循環(huán)去離子水清洗(e) 新鮮去離子水清洗根據(jù)被涂工件處理的要求，設計合理的后沖

20、洗工藝，上述工序不一定相同。采用封閉型清洗系統(tǒng)對工件進行漂洗是除去表面浮漆的有效方法，它可使攜帶出的涂料近100%的回到工作液中。超濾器是完成該系統(tǒng)的基礎，它可以將工作液中的水、溶劑和低分子量組份提取出來成為透明溶液，即超濾液（UF液），利用超濾液對工件進行連續(xù)性清洗，可減少純水的用量及排放廢水的處理。該工序的最后一道漂洗采用新鮮的去離子水作為清洗液，也可采用噴淋方式，以提高涂膜外觀質(zhì)量。最后清洗結(jié)束后，必須有充分的瀝水時間以瀝盡水份，并用自動空氣鼓風裝置吹干工件涂膜。隨后進入下道烘烤工序。413烘烤部份大部份烘干爐設計為多個區(qū)域，每個區(qū)域的溫度可以單獨調(diào)節(jié)。這樣可以逐漸除去膜中的揮發(fā)份物質(zhì)，

21、避免產(chǎn)生水斑、溶劑斑，同時可以改善成膜過程中的流動狀況，使涂膜有良好的流平，得到光潔的表面。42 電泳系統(tǒng)設備介紹電泳涂裝設備一般由電泳槽、循環(huán)過濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、陰（陽）極系統(tǒng)、涂料補加系統(tǒng)、后沖洗系統(tǒng)等組成。不同的電泳漆品種對涂裝設備的要求有一定的差異，電泳涂裝工藝及設備設計或選用不當所導致的涂裝質(zhì)量問題，單靠管理是克服不了的。所以，涂裝工藝及設備的設計，作為涂料供應方應盡早介入，提供必要的技術支持，即所謂的“售前服務”才能確保涂裝的正常進行，即涂膜質(zhì)量的正常。421 電泳槽 電泳槽是電沉積涂裝作業(yè)的浸槽，由三個基本部分組成：主槽、副槽及貯備槽。 主槽：一般有方形和船形

22、兩種，船形槽適用于連續(xù)式生產(chǎn)，根據(jù)工件大小及生產(chǎn)綱領來設計主槽的體積和尺寸；兩端的斜坡長度取決于被涂物出入槽的角度等因素。方形槽適用于步進間歇式生產(chǎn)。為保證槽液有較好的攪拌狀態(tài)和最佳的極間距，槽體兩壁與被涂物要留有間隙，對于汽車車身的涂裝，一般要求工件距液面及極板間隔應大于300mm，距槽底間隔應大于400 mm。副槽：一般電泳槽的出口端設有溢流槽（副槽），其作用是使槽液形成穩(wěn)定的層流狀態(tài)，消除主槽表面的氣泡及漂浮物。副槽與主槽間設有可調(diào)式堰板，以調(diào)節(jié)主槽液位及表面流動狀態(tài)；但主、副槽的落差不宜超過150mm（一般為50mm以內(nèi)）以防起泡。主、副槽底部宜設一連通管道，同樣可以起到調(diào)節(jié)主、副槽之

23、間的液位。槽底和轉(zhuǎn)角都應設計呈弧型，盡量清除循環(huán)死角，槽液的總?cè)萘吭跐M足各種要求的前提下應盡可能的小，以縮短更新周期和配槽投料費用。備用槽： 備用槽供清理維修電泳槽系統(tǒng)設備時儲存電泳槽液，其容量應能容納全部的槽液，槽內(nèi)要有自循環(huán)噴嘴，并建議經(jīng)過熱交換裝置。各槽體應具有足夠的強度，防止裝滿槽液時槽體變形，一般采用6-10mm厚的低碳鋼板雙面焊接而成，外壁用槽鋼加強。電泳槽內(nèi)壁及液面下的所有金屬構(gòu)件都要進行絕緣防腐處理，絕緣要求能耐2萬伏電壓。422 循環(huán)系統(tǒng) 槽液循環(huán)攪拌系統(tǒng)有以下三個主要功能：1） 保持涂料均勻混合，防止顏料在槽液中析出、沉淀。2） 進行過濾，除卻槽液中的雜質(zhì)顆粒及油污物質(zhì)。3

24、） 經(jīng)過熱交換器，控制槽液溫度。 循環(huán)系統(tǒng)的設備包括：泵、管路、過濾器、換熱器、閥門溫度計、壓力表等。 循環(huán)系統(tǒng)工藝設計的要求：1）使槽液沿單一路線連續(xù)運轉(zhuǎn)，且成層流狀態(tài)，液面運動方向與運輸鏈運動方向相同，實際經(jīng)驗證明：這樣可以得到最潔凈的車身。2）槽液循環(huán)過程中，確保液面流速不應小于0.2m/s；靠近槽底部的槽液流速最低為0.4m/s；槽液在循環(huán)管路系統(tǒng)內(nèi)的流速必須都保持在0.4m/s以上，以防止在管路系統(tǒng)中沉淀。3）槽液的循環(huán)量要求為4-6個槽容量/小時，即以此來選擇循環(huán)泵的流量。在電泳槽液循環(huán)系統(tǒng)中，一般采用臥式及立式端吸式離心泵；分體臥式泵要求采用雙機械封閉，因此需增加液封設備，通常采

25、用潔凈的超濾液或去離子水，壓力3-5kgf/cm2。泵轉(zhuǎn)速選擇低于1450rpm。立式泵通常安裝在溢流槽上，泵吸口要伸至距槽底不小于1.5倍管徑處，以盡量減少渦流及在清理槽液時又能夠最大限度抽空槽液。所有泵都應裝有防止大的雜質(zhì)顆粒損壞葉輪及泵殼的保護裝置，立式泵要配有安在泵頭（吸口）的雙層可拆卸的鋼網(wǎng)，并涂以絕緣涂層。臥式泵必須有可靠的閥將泵與系統(tǒng)分隔，泵最好安裝低位排污口，及供沖洗用的去離子水接口。備用泵是雜質(zhì)污染源，并且很難保持清潔，因此，應避免將其安裝在系統(tǒng)中。槽內(nèi)噴嘴可采用文丘里噴嘴或鴨嘴式，其材質(zhì)可采用PVC，ABS或碳鋼，后者必須涂布環(huán)氧樹脂。壓力表安置的位置對減少堵塞極其重要，通

26、常安裝在管線的上端，不能用水平或環(huán)形連管。閘閥、球閥、偏心閥及蝶閥可用于電泳系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、布置對延長使用壽命很重要，閥門要盡可能地靠近“T”型結(jié)構(gòu)安裝，以使閥面可以得到?jīng)_刷，不形成死角。銅、黃銅、鋁或鍍鋅組件不能用于電泳系統(tǒng)，否則將導致組件損壞并污染槽液。理想的墊圈材料是異丁橡膠和聚四氟乙烯。氯丁橡膠和丁苯橡膠不能使用。423 過濾裝置為了確保良好的電泳涂膜的外觀質(zhì)量，在槽液的循環(huán)管路中，在泳后清洗的循環(huán)UF液及循環(huán)去離子水管路中都應有過濾器裝置，對槽液、循環(huán)清洗液進行最大限度的過濾。槽液中機械雜質(zhì)（環(huán)境污染、被涂物帶入污染），凝聚顆粒（前處理帶入的雜質(zhì)與涂料反應生成的臟物）都將依靠循環(huán)

27、系統(tǒng)中的過濾裝置來清除。因此，要求過濾通過量2-4倍槽容量/小時。常用的過濾器為袋式過濾器，過濾袋為無紡布材質(zhì)，或聚丙烯材質(zhì)。過濾器由主循環(huán)泵驅(qū)動，推薦在每一個主循環(huán)泵上串聯(lián)兩臺袋式過濾器，這種配置方式中，第一個過濾器選用孔徑較大的過濾袋，以除去大部分大顆粒雜質(zhì)，第二個過濾器選用較小孔徑的過濾器以除去細小顆粒。陰極電泳過濾袋可選用聚丙烯過濾袋；陽極電泳過濾袋為無紡布。陽極電泳槽液過濾精度一般采用能通過50-75m的過濾介質(zhì)過濾袋。陰極電泳槽液過濾精度一般采用能通過25-50m的過濾介質(zhì)過濾袋。過濾器的清洗及過濾袋的更換視過濾器上的進出口壓力而定，一般過濾器管線上并聯(lián)旁通管線（推薦采用并聯(lián)雙桶過

28、濾器的安裝形式），在過濾器上應設置最低排放點及上排氣口，過濾器殼材質(zhì)最宜采用不銹鋼。實踐證明：過濾效果的好壞，不僅取決于過濾精度，也決定于吸口位置，一般認為，從溢流槽底部抽出的過濾吸口位置主要過濾比重較輕的顆粒。從入槽端斜面的底部吸出的過濾雜質(zhì)比重較大。因此，建議在電泳槽的前端安裝一獨立的過濾回路，由一個獨立的泵將槽液輸送到該過濾器中，通常也選用袋式過濾器，過濾精度為100-150m，這類過濾，主要用于除去當被涂物（車身、駕駛室）浸入電泳槽時，沖掉下來的金屬碎屑等雜質(zhì)，或是沉淀在底部，后又聚集在進口處的顆粒雜質(zhì)。新的電泳涂裝主循環(huán)管線中，建議設計安置磁性過濾裝置及吸油過濾袋。424 清洗系統(tǒng)（

29、后沖洗）過濾裝置在泳后清洗系統(tǒng)中建議采用袋式過濾器，以收集除去凝聚的涂料顆粒，過濾精度為25-50m，在細微顆粒較多的情況下，應更換100m孔徑的過濾袋。 超濾系統(tǒng)的過濾 超濾系統(tǒng)中采用預過濾器，可以防止顆粒堵塞超濾膜，一般選用100-150m的袋式過濾袋。425 熱交換（冷卻）系統(tǒng)電泳涂裝過程中，由于電解反應產(chǎn)生的熱量、泵機械攪拌轉(zhuǎn)化的熱量、被涂工件帶入的熱量及施工環(huán)境溫度的影響，槽液溫度變化較大，因此，對電泳槽的溫度必須有一個控制裝置。一般情況下，槽液溫度控制：冷卻用7-10的冷水；加熱用40-45的溫水。整個調(diào)控系統(tǒng)由熱交換器、泵、水源（冷、熱）循環(huán)管路、溫水加熱器、冷卻機組、溫度控制器

30、、調(diào)節(jié)閥等組成。熱交換器一般安裝在主循環(huán)管上，袋式過濾器之后，其壓力要始終超過冷卻水的壓力，以防槽液污染。熱交換器可使用不銹鋼制造的板式或列管式換熱器，并應裝有排放口及去離子水沖洗連接管路。根據(jù)進出口壓力讀數(shù)，定期進行清洗。為了便于槽液溫度自動調(diào)節(jié)，通常采用測溫元件與冷卻水進出電磁閥（氣動閥）聯(lián)鎖裝置。426 超濾系統(tǒng)超濾系統(tǒng)在電泳涂裝中的作用 ·提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)電泳后的閉合回路清洗方式，提高涂料的利用率。 ·減少后沖洗水的贓物，減少污水處理量及費用，有利于環(huán)境保護。· 除去雜質(zhì)離子、凈化槽液、提高、保證涂膜質(zhì)量。 超濾（UF）是流體在壓力驅(qū)動下的膜分離過程。采

31、用特定的多孔分離隔膜，將槽液中的水，有機溶劑，無機離子和小分子樹脂透過隔膜，成為所謂的超濾液。在超濾裝置中，由泵供給槽液，在許多生產(chǎn)線中，安裝一個稱為清潔箱的獨立的泵站供超濾泵使用，這樣可以保證只讓清潔的槽液進入超濾器，槽液通過過濾器后，以主循環(huán)進入清潔箱，過濾器可以除去可能堵塞精細超濾膜的槽液雜質(zhì)。此外，在生產(chǎn)線中，超濾器與超濾泵之間超濾管路中還配備有袋式過濾器。UF裝置按超濾膜組件的支承體形狀可分為管式、卷式、中空纖維和板柜式等幾種，其中管式半透膜應用較多，有單管和多管之分，卷式超濾器也開始普及，美國AMT、ABCOR、 KOCH公司的UF裝置在國內(nèi)普遍使用，江蘇無錫，湖北沙市等地也生產(chǎn)U

32、F裝置。超濾膜的工作參數(shù)：透過率 指單位時間內(nèi)透過單位面積的超濾膜的UF液流量，單位：L/m2.h;在一定的壓力范圍內(nèi)，透過率與槽液流速、膜兩側(cè)壓力、槽液的固體份、溫度等有關。截留率 是超濾膜能截留多少分子物質(zhì)的能力，通常以固體分截留率表示：R=（Co-CaF）/Co×100式中：R為截留率Co為槽液的固體份CaF為超濾液的固體份。UF裝置的選用原則： 根據(jù)每小時最大涂裝面積計算所需UF裝置的透過量，進行確定UF膜面積的大小。 一般要求電沉積后，每平方米涂裝面積應提供1.2-1.5L左右的新鮮超濾液，并適當考慮30-40%的系數(shù)。 UF裝置透過量下降設計流量的70%之前，應即進行清洗

33、。如恢復不理想或清洗后下降又很快，則應按照使用說明書或向UF裝置供應廠家咨詢，需進行再生活化層的清洗處理。 UF膜與陰（陽）極電泳涂料的品種有一定的匹配性，在選擇超濾器之前，要進行配套試驗，考察膜的透過量、截留能力、衰減周期及膜的耐化學介質(zhì)穩(wěn)定性。UF泵和管路與電泳主槽循環(huán)系統(tǒng)的連接方式（1）閉合UF裝置內(nèi)循環(huán)方式：由專用泵不斷地補給槽液，槽液在UF泵、UF裝置成閉路循環(huán)，經(jīng)UF裝置的槽液部分返回電泳槽。（2）UF裝置設置在電泳主槽循環(huán)系統(tǒng)管線上，經(jīng)UF裝置的槽液全部返回電泳槽。超濾液貯存槽可以用低碳鋼或不銹鋼制造 ，前者要有環(huán)氧樹脂涂覆保護。超濾系統(tǒng)要有溫度傳感器，可以在規(guī)定的高溫極限停止工

34、作，以免損壞超濾膜。超濾隔膜系統(tǒng)（超濾管、筒）漏漆時，要采取隔離，有更換措施，防止?jié)B透液被污染。超濾液應保持清澈透明，才能取得最佳沖洗效果。超濾裝置使用應注意如下事項1）24小時不間斷運行，停機次數(shù)和時間減至最小。2）避免處于低流速狀態(tài)。3）在超濾泵出口及濃縮液出口，透過液閥門開閉狀況沒有確定前不能開泵。4）含硅物質(zhì)（潤滑劑或油脂），不能通過超濾器以免引起堵塞。 427反滲透（RO）系統(tǒng) 反滲透（RO）是供參考選擇的、緊跟于超濾排放液之后的可獲得RO濃縮液和RO滲透液的單元。 它由與超濾液貯箱相連的泵供料，超濾液進入該單元后制得的RO滲透液返回電泳系統(tǒng)，而含有離子成分的RO濃縮液則被適量排放，

35、這個過程有效地降低排放廢料量和溶劑使用量，因為溶劑返回到RO滲透液，當用RO滲透液代替最終的去離子水沖洗時，由于取消了電泳過程中沖洗水的排放，因此，循環(huán)進一步封閉，在最后沖洗中損失的漆料得到回收，去離子水消耗下降，廢水處理費用降低。 象超濾一樣，反滲透也是一個膜分離過程，雖然RO與UF膜可以有相同的化學組成，但是RO膜比UF膜的透過率更小。 UF膜讓小的離子和有機物質(zhì)通過，RO膜不讓離子和分子量很低的有機物通過。進入RO單元的UF滲透液量的60-75%成為RO滲透液，這個百分數(shù)（滲透/進入）稱為單元回收率。進料量的25-40%不透過膜，這樣，在RO滲透液、濃縮液和進料液里的溶劑含量基本相同，也

36、即60-75%的溶劑被回收。 RO單元由四個壓力容器（PV）來描述，一部分濃縮回去可提高回收率，清潔槽（CIP）允許通過計量的化學物質(zhì)再循環(huán)清洗，pH控制系統(tǒng)含有一個pH電極和加酸的泵，維持進料液的pH值為5.0±0.2。 用RO滲透液進行封閉沖洗是反滲透對電泳系統(tǒng)的另一個作用，UF液主要用來噴淋剛電泳后的工件，隨后通常用去離子水沖洗，然后排放，而這部分排放的沖洗液中含有涂料，因此，若結(jié)合RO沖洗則可減少涂料消耗、去離子水的使用量和廢水處理量。428陰（陽）極系統(tǒng)4281陰極電泳涂裝的陽極系統(tǒng)酸是陰極電泳過程的副產(chǎn)物，為控制連續(xù)生成酸而形成的不平衡，需配置陽極液系統(tǒng)。陽極液系統(tǒng)的作用

37、就是轉(zhuǎn)移電泳槽里的酸和接電。 陽極系統(tǒng)的核心是一個特殊構(gòu)成的離子選擇性半透膜。半透膜安裝在沿電沉積槽兩側(cè)分布的各個陽極箱表面，半透膜只允許酸進入而不可能返回到槽中。 陽極盒中的稀酸溶液以及通過循環(huán)管路相連的貯槽中的稀酸液統(tǒng)稱陽極液。在陽極盒中，都裝有不銹鋼陽極板，它們?yōu)殡姵练e過程提供電場。在電沉積過程中，陽極液中的酸含量會持續(xù)上升，為了防止酸濃度過高，對每個陽極盒中的電解液進行連續(xù)循環(huán)是必須的。過高濃度的酸使陽極快速溶解，也導致涂裝缺陷。為此，需要一套輸送去離子水至陽極液和陽極盒的裝置，用來稀釋陽極液濃度。在加水過程中，溢流出的陽極液可直接排放。陽極液系統(tǒng)是由陽極盒、極液往返循環(huán)管路、泵、極液

38、槽、電導率和渾濁度控制儀、去離子水供給管路等組成。陽極液循環(huán)管路必須用能耐pH為2-5的有機酸的不銹鋼管或塑料管制成。陽極液的循環(huán)量為6-10L/min/M2，不斷沖洗陽極，帶走有機酸等陰離子，每個極罩的進液管上要裝一個流量計，如果極液返回管為塑料管，應考慮陽極液的接地。陽極液參數(shù)的控制是電泳槽液控制的一個重要部分。操作人員應經(jīng)常取樣分析，測定極液中的pH值，電導率的變化，以及極液的渾濁度。若極液渾濁，說明有槽液進入陽極系統(tǒng)，一旦有槽液進入陽極系統(tǒng)內(nèi)，電沉積時，會使陽極隔膜內(nèi)表面涂上漆，從而使得陰陽極之間的流動受到影響，從而影響涂層質(zhì)量和生產(chǎn)效率，當發(fā)現(xiàn)極液渾濁，應立即停止極液循環(huán)泵，在可能的

39、情況下，切斷直流電源，查出有漏漆的陽極罩，將其與系統(tǒng)隔斷，進行檢修或更新。陽極系統(tǒng)的主要功能是除去槽液中的酸，由于陽極箱的數(shù)目由陰/陽極比所決定，一般場合陰極/陽極面積選擇為4：1。如果陽極系統(tǒng)除酸的效率大于設定值時，必須經(jīng)常向槽液中補加酸，以維持設定的pH值和槽液的穩(wěn)定性。4282陽極電泳涂裝的陰極系統(tǒng)陰極系統(tǒng)的作用在于除去電沉積過程中產(chǎn)生并積聚的堿性物質(zhì)。為了將漆液化學平衡控制在規(guī)定范圍內(nèi)，除去這積聚的堿性物質(zhì)是必要的。陰極系統(tǒng)的關鍵部件是一個特殊的離子選擇性半透膜，這層隔膜以電滲析原理工作，與超濾器不同，不需要壓力，它是由穿過的電場提供所需的能量，隔膜帶有稠密的電荷密度及微孔，能有選擇性

40、允許帶相應的電荷的離子通過，即只允許堿從漆液中進入陰極箱，其它漆組份不能進入，且堿物質(zhì)不能回到漆槽中去。陰極系統(tǒng)是將陰極板（管）封閉在可沖洗的陰極罩（箱）內(nèi),極罩由不導電材料制成，敞開面（板式電極罩朝被涂物的一面，管式電極四周都可算敞開面）裝有離子選擇性的隔膜；陰極板一般采用316#或304#不銹鋼，為電沉積過程提供電場，陰極箱內(nèi)充滿電解液，稱為陰極液。整個陰極系統(tǒng)包括：陰極隔膜罩（箱）、極液貯槽、泵、循環(huán)管線、電導率測試儀、去離子水供給管線等。為了防止堿濃度過高，對每個陰極箱中的電解液進行連續(xù)循環(huán)是必須的，過高的濃度使涂裝困難，因此，需通過安裝在極液貯槽或循環(huán)管線上的自動連續(xù)電導傳感器檢測陰

41、極箱中的堿濃度，將其電導控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，當電導達到一定上限值時，安裝在貯箱上方的去離子水供應線閥門將自動開啟，補充純水至陰極系統(tǒng)，直到稀釋至電導到達下限為止。在加水過程中，從貯箱溢流出的極液將直接排放。一般而言，陰極液的循環(huán)量為每平方米有效極面積6-10L/min，不斷沖洗陰極板。在陽極電泳涂裝場合，陽極與陰極的面積比宜小于2-4：1（箱式電極以正對工件的面積之和計，管式電極則以展開面積計）以汽車車身的涂裝為例，可以從下式計算陰極板面積：陰極面積=（車身數(shù)/min×2min×表面積/車身）÷（4-2）（全浸沒時間大于2min的場合不要求加大陰極面積）由于陰極

42、箱的數(shù)目由陽/陰極比所決定，故若陰極系統(tǒng)除堿效率高于設定值，則槽液內(nèi)中和劑的濃度將低于設定值，即PH下降，在這種情況下，必須往槽液中補加堿（中和劑），也可將部分陰極箱中的極板改為裸露工作。陰極液必須是清澈透明的，一旦渾濁，表明有槽液進入，當槽液進入陰極系統(tǒng)時，會使隔膜內(nèi)表面涂上漆，從而使陽陰極之間的流動受阻，從而影響涂層質(zhì)量。當發(fā)現(xiàn)陰極液渾濁時，應停止工作，查明漏漆陰極箱，并予檢修或更換。4283極板的布置：對于連續(xù)式帶電入槽施工方式，極板從出槽口向前排布，一般在入槽端靠近入槽車身部位不布置極板、極板沿著槽壁布置，浸入槽液中的深度不得小于槽垂直壁的槽液深度40%。429電源系統(tǒng) 電泳（電沉積）

43、行為，需要配置一個電源系統(tǒng)。 利用整流器將工業(yè)交流電（AC）轉(zhuǎn)換成所需的直流電（DC）。整流器執(zhí)行將交流電轉(zhuǎn)化為直流電的功能。現(xiàn)代電泳涂裝用整流器是通過二極管或可控硅完成的，這些電器元件只允許電流定向傳輸，是獲得直流電的有效手段。將AC電流轉(zhuǎn)換成DC電流時，一部分AC電流將通過整流器并疊加到DC電源上，這將在短時間（以毫秒計）內(nèi)產(chǎn)生電壓尖峰，使施工電壓超過規(guī)定值。這種電壓脈動可能導致電泳涂膜缺陷，利用電感、電容濾波器，將通過整流器的大部分AC電流濾掉，是消除電壓脈動的有效手段。因此，應周期性檢查整流器的電壓脈動情況，利用示波器捕獲毫秒的電壓振蕩。4291陰極電泳電源裝置 在陰極電沉積時，從整流

44、器出來的正極連接到一組不銹鋼電極上，這些電極裝在 特制的PVC盒中，排列分布在電泳槽的兩側(cè)。負極接地，通過與接地匯流排布相連的電纜連接至工件（陰極）上。在有些施工安裝中，單個工件掛件或直接接地、或通過輸送鏈接地，后者可免除在電沉積前后電纜與工件掛具連接時解脫的麻煩。兩種方法都是可行的，但必須注意，應小心清除掛鉤或傳送鏈上的沉積漆膜以保證良好的接觸。4292 陽極電泳電源裝置在陽極電泳涂裝時，從整流器出來的負極連接一組不銹鋼板，正極連接至工件，工件通電的方式有兩種，一種是帶電入槽，一種是入槽后通電。兩個通電方法各有其優(yōu)缺點：帶電入槽可縮短電泳槽長度，但漆膜表面易出現(xiàn)斑馬紋；入槽后通電，能夠避免前

45、述的涂膜外觀的弊病，但電源系統(tǒng)較復雜龐大，要求有可調(diào)時間的漸升壓電路，以防止電流脈沖損壞涂層及電氣設備。電沉積時，電壓從零伏升到工作電壓的時間約需要10-20秒，整流器輸出脈動率很重要，電壓脈動幅度不能超過平均直流電壓的5%-10%。在滿負荷情況下，電壓脈動率也應小于5%-10%。電泳涂裝的直流電源電壓應在0-350V范圍內(nèi)可調(diào)，直流電流一般與涂裝面積及涂料的庫侖效率有關，平均電流強度可按下式計算：（一般而言，電泳所需電流強度為10-20A/M2）A=S×T×d×103/C×60式中；A為平均電流（A） S為涂裝面積（M2/min） T為涂膜厚度（m）

46、d為涂膜比重（g/cm3） C為涂料的庫侖效率（mg/c）采用多級或多區(qū)域的供電方式可以提高電源利用率，并可獲得較高的泳透率來改善工件內(nèi)、外表面的膜厚差別。電壓決定工件漆膜的厚度，合適的電壓施工，可得到預定的膜厚和良好的外觀。在多區(qū)供電系統(tǒng)中，第一段調(diào)至規(guī)定的低電壓，工件進入第二段電源供給區(qū)后，第二段工作電壓調(diào)至通常較高的電壓，以便在第二段工作區(qū)更好地泳涂凹面區(qū)域。最后說明的是，整流器應與輸送鏈連鎖，若工件在槽中停鏈10-15s后，能自動將涂裝電壓降至保護電壓50V，輸送鏈再起動時，電壓要在10-15S升到正常電壓。在步進式電泳涂裝時，電源應采用軟啟動，即當被涂物浸沒后在10-15S內(nèi)電壓漸升

47、至第一工作電壓維護規(guī)定時間后，再漸升到第二工作電壓，而不是一下就接通工作電壓。4210 加料系統(tǒng)電泳槽在日常的電沉積作業(yè)中，其中的固體份（不揮發(fā)份NV）將不斷消耗，因此必須不斷給予補加。補加新漆的頻率、量，視其消耗量而定，同時，槽液中的溶劑、中和劑等其它組份的消耗，也應及時得到補充，以保持槽液的化學平衡，達到槽液的穩(wěn)定。由于原漆的固體份較大，粘度高，若直接將其投入槽中，難以分散均勻，因此必須預先在配漆罐中用槽液將其分散稀釋，降其固體份至35%左右，同時配比加入其它組份，攪拌均勻后，方可泵入主槽。配漆加料系統(tǒng)是由帶機械攪拌的配漆罐、高黏度輸漆泵、槽液及純水的供給輸入管線、輸送漆液至電沉積槽的泵和

48、管道等構(gòu)成。配漆罐常用碳鋼或不銹鋼制造，前者需涂敷環(huán)氧樹脂。攪拌器有漿式、錨式及翅片式等，通常設計成二層，下層距罐底高度在100mm左右，攪拌速度100-200轉(zhuǎn)/分。雙組份陰極電泳漆的補加可以不采用加料罐，推薦采用泵直送入主循環(huán)管中，接口布置在過濾器、換熱器之后。重點考慮色漿加料，加入流量小于主循環(huán)流量的1/200，并在加料前考慮配備小型機械攪拌，首先能把長期貯存后可能分層的顏料漿攪均后，再用泵輸送，避免物料不均勻加入時與槽液難以混合均勻。4211后漂（沖）洗系統(tǒng)被涂物的結(jié)構(gòu)及對涂膜裝飾性要求各不盡然，選擇清洗的工序工藝也有不同。汽車車身等復雜構(gòu)體、裝飾要求高的工件，需要采取6道以上的噴（浸

49、）結(jié)合的清洗工藝。工件結(jié)構(gòu)簡單，涂飾要求不很高的工件，一般僅選用噴式清洗工藝。泳后沖洗的第一道工序一般為槽上噴淋沖洗。該道沖洗液是用循環(huán)超濾液在工件出槽時就開始沖淋，其位置在溢流槽后面布置，以利收集由噴洗造成的泡沫及疏松附著在工件表面的浮漆。要注意的是沖洗噴嘴安裝適當，使噴射面覆蓋整個（車身）工件，噴射幅面為85°的廣角噴嘴，為了避免泡沫過多而影響電泳外觀，建議采用消泡專用噴嘴。其次是超濾液清洗。復雜形狀的工件選擇噴浸結(jié)合的清洗工藝，循環(huán)液的貯槽要設計攪拌系統(tǒng)，泵流量為槽有效容積的2-3倍，浸洗槽要在工件入口端設溢流槽，循環(huán)管（噴管）中間要安裝過濾器，過濾精度25-50m。超濾液清洗

50、一般采用1-3級工藝，后級往前級溢流（或自動液位控制）輸送，清潔超濾液補入最后一級超濾液循環(huán)清洗槽。由超濾器把電泳槽與超濾液清洗聯(lián)接，形成閉合系統(tǒng)。最后，再用純水循環(huán)溢流噴淋沖洗。為保證清洗質(zhì)量，泵和噴嘴之間應安裝過濾器，浸洗液要每小時過濾2-3次，過濾精度一般為25-50，沖洗流量每分鐘15-20L/m2；新鮮純水的供給量為1.2L/m2左右即可。噴洗槽的容積量應為泵流量的3-5倍。對于浸洗槽，溢流槽要布置在浸洗的進口一端，以利出槽工件的清潔。4212烘干系統(tǒng)烘干（固化）是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)電泳漆膜的最后一 道工序。這道工序是將泳涂后的工件在無塵環(huán)境中和規(guī)定的工藝溫度下，使涂膜固化。根據(jù)熱量傳送方式，可分為傳導對流烘干和輻射烘干。傳導對流烘干：強制對流循環(huán)空氣以高速通過加熱源送至烘干室，以達到向工件迅速傳遞熱量，將金屬提升到使涂膜有效固化的溫度。然而，在固化的最初階段，漆膜呈粘性，且會粘附與其接觸的塵粒，因此，加設空氣過濾有助于保持烘干室的清潔度，且要定期地對烘干室進行清理，以除去可能被對