電泳涂裝工藝特點及與油漆噴涂比較

1、電泳涂裝工藝特點及與油漆噴涂比較2011-07-23 15:02:44電泳涂裝工藝特點及與油漆噴涂比較電泳又名電著,泳漆,電沉積。創(chuàng)始于二十世紀六十年代，由福特汽車公司最先應用于汽車底漆。由于其出色的防腐、防銹功能，很快在軍工行業(yè)得到廣泛應用。近幾年由汽車行業(yè)引申到自行車、摩托車及家電、輕工飾品行業(yè)。如：空調(diào)、彩電、洗衣機、摩托車、眼鏡、鎖具、燈具及飾品、發(fā)夾、領帶夾等各個金屬行業(yè)及鋁材表面防銹行業(yè)。由于其優(yōu)良的質(zhì)素和高度環(huán)保，正在逐步替代傳統(tǒng)油漆噴涂。工藝原理：電泳漆以離子狀態(tài)分散于水中，在直流電場作用下，定向集結(jié)五金工件表面上，形成致密表面膜。電泳特點：1.附著力強，漆膜不易脫落,連續(xù)彎折

2、不爆皮。2.均勻致密，工件內(nèi)處任何部位漆膜厚薄皆均勻一致。即使在很凹的部位，即可形成均勻的保護膜。并可利用調(diào)整不同的操作電壓，即可控制鍍層的厚度。達到極高的防腐性。消除了噴漆中會出現(xiàn)的結(jié)皮，淚痕等不良故障。3.耐蝕性佳，其他任何涂裝方式的耐腐蝕性均不可與之相比擬。4.合符環(huán)保，水性涂料，無毒、無污染、無有害物質(zhì)殘留。比較項目油漆噴涂電泳涂裝附著力不強，易脫落強，很難脫落防府性不耐腐蝕耐腐蝕裝飾性表面粗糙，平滑度低平展光滑環(huán)保性污染嚴重合符環(huán)保要求電泳與噴涂的比較與區(qū)別比較項目油漆噴涂電泳涂裝附著力不強，易脫落強，很難脫落防府性不耐腐蝕耐腐蝕裝飾性表面粗糙，平滑度低平展光滑環(huán)保性污染嚴重合符環(huán)保

3、要求主題：電泳（電著）涂裝發(fā)展及應用A、概述電泳涂裝技術研究起于一百多年前，基于人們對金屬表面防腐防銹要求的不斷提高而相關表面處理工藝技術又不能較好地解決這種需求的壓力下，而被逐漸研制開發(fā)。直到60 年代才由George Brewer 博士及福特汽車公司研制開發(fā)成功陽極電泳漆。其最早應用于福特汽車公司的涂裝線，隨著陽極電泳漆生產(chǎn)使用，日漸暴露其漆膜中包含有金屬離子造成抗蝕性差的缺陷，因而，高抗蝕性的陰極電泳漆于七十年代被開發(fā)成功，并被人們等認可并大力推廣應用。之后，電泳技術發(fā)展日新月異，產(chǎn)品品種由環(huán)氧型樹脂型發(fā)展到丙烯酸型及聚氨脂型。產(chǎn)品的保護品種也由汽車行業(yè)引申到自行車、摩托車及家電、輕工飾

4、品行業(yè)，如：空調(diào)、彩電、洗衣機、摩托車、眼鏡、鎖具、燈具及飾品、發(fā)夾、領帶夾及各個金屬行業(yè)以及鋁材表面防銹行業(yè)。B、電泳涂漆之優(yōu)勢a 、在很凹的部位，即可形成完成均勻之保護膜，并可利用調(diào)整不同之操作電壓，即可控制鍍層的厚度，達到極高的防腐性，并消除了電鍍過程中的厚薄不均電極效應，同時也消除了噴漆過程中的結(jié)皮、淚痕之故障。b、涂料利用率高達95% ，與噴漆法相比，減少了材料的浪費。c 、以水作溶劑，免除了火災危險，也大大降低了水處理及空氣污染，安全性提高，減少了環(huán)保設備費用。d 、可減少貴金屬鍍層厚度，仍可維持及超越原來鍍層壽命，用彩色電泳漆可取代鍍金，大大降低了生產(chǎn)成本。e 、生產(chǎn)性高，生產(chǎn)時

5、間縮短。金屬表面處理、電鍍、皮膜等，完成后攜帶大量水，傳統(tǒng)噴涂方法要先行烘干再生產(chǎn)，費時而且浪費能源，而電泳可連續(xù)作業(yè)，易于大量及自動化生產(chǎn)。C、電泳漆之工作原理電泳是電泳涂料在陰陽兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。它包括四個過程：a、電解（分解）在陰極反應最初為電解反應，生成氫氣及氫氧根離子OH ，此反應造成陰極面形成一高堿性邊界層，當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì)，涂膜沉積，方程式為：H2OOH+Hb、電泳動（泳動、遷移）陽離子樹脂及H+ 在電場作用下，向陰極移動，而陰離子向陽極移動過程。c、電沉積（析出）在

6、被涂工件表面，陽離子樹脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉積于被涂工件上。d、電滲（脫水）涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數(shù)毛細孔，水被從陰極涂膜中排滲出來，在電場作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而完成整個電泳過程。D、不同類型之電泳漆之工藝路線及原因（一）環(huán)氧型電泳漆此類電泳漆主要用于大型工業(yè)企業(yè)，對防腐抗銹要求較高，品種有黑、灰、紅、黃等各種顏色，主要用于汽車工業(yè)、自行車行業(yè)、摩托車行業(yè)、家電行業(yè)等，電泳漆膜為不透明色。a、工藝路線上掛預清洗脫脂熱水洗冷水洗酸洗水洗表調(diào)磷化水洗水洗純水洗純水洗電泳回收回收純水洗純水洗進烘箱下掛b、各工位之作用(1) 預清

7、洗：清除金屬碎骨及焊渣，消除磷化及電泳潛在的塵埃源。(2) 脫脂：有效的清洗分散及除掉工件表面的礦物油、潤滑劑及沖壓拉延油，提高磷化效果及減少帶入電泳膜及電泳涂膜烘干時翻邊及焊縫處易引起的縮水污染物。(3) 熱水洗：有效處理工件表面的遺留堿膜。(4) 酸洗：除銹及活化金屬表面。(5) 表調(diào)：調(diào)整表面，以形成疏密均勻之磷化膜。(6) 水洗及純水洗：充分水洗，避免前道工序之酸、堿及鹽份帶入電泳槽污染漆槽，影響漆膜。純水電導率小于5 s 。(7) 電泳：在計量好電壓及時間下，形成電泳膜。(8) 純水回收：回收水洗，減少漆液浪費，回收降低生產(chǎn)成本。(9) 烘烤：使漆膜在高溫160- 180下熟化，固化

8、。（二）丙烯酸及聚氨脂電泳漆a、工藝路線上掛有機溶劑除蠟超聲波除蠟熱水洗陰極除油陽極除油酸洗沖擊鎳（不銹鋼）/ 預銅（鋅壓件）酸銅亮鎳閃銀此工藝主要針對裝飾性工件，要求外觀漂亮及較少防腐性的輕工業(yè)產(chǎn)品，例如：眼鏡、打火機、鎖具、燈具、文具、文體用具及飾品發(fā)夾行業(yè)，此電泳漆膜為透明色，與各種色漿搭配，在各個電鍍工藝中均可達到五顏六色之鮮艷效果，此工藝在國內(nèi)已被大量推廣應用。b、各主要部位之作用(1) 前處理：徹底地前處理，可預先解決電鍍中80% - 90% 的故障。(2) 預沖鎳：消除不銹鋼制品之不良結(jié)合力。(3) 預銅：消除鋅壓鑄件之起泡現(xiàn)象。(4) 鎳：與各種色漿配套，可電泳出：暗色的金色、

9、黃銅色、紅銅色、黑銅色、仿古銅色、黑鎳色、藍色、紅色、紫紅色、黃色、綠色等各類顏色。(5) 閃銀：與各種色漿配套，可電泳出各種鮮艷的顏色。如：純金色、24K 金色及黃銅、鮮紅、仿古銅、黑鎳等五顏六色。C、透明電泳漆與彩色電泳漆之比較底材表面處理透明電泳彩色電泳工序時間工序時間鋅合金鍍青銅前處理 堿銅 酸銅 光鎳 青銅 透明電泳45 分前處理青銅色電泳漆6 分鋅合金仿古青銅前處理堿銅酸銅光鎳青銅黑鎳打磨透明電泳45 分前處理浸黑打磨青銅色電泳漆8 分鐵鍍青銅前處理堿銅酸銅光鎳青銅透明電泳35 分前處理鍍鋅青銅色電泳漆15 分青銅薄鍍金前處理堿銅酸銅光鎳青銅透明電泳25 分前處理紅色電泳漆6 分鐵

10、薄鍍金前處理堿銅酸銅光鎳青銅透明電泳20 分前處理鍍鎳薄鍍銀金色電泳漆10 分鋁合金鍍青銅前處理青銅色電泳漆6 分鋁合金鍍金前處理金色電泳漆6 分E、電泳漆設備要求及性能指標a、電泳漆槽、小電泳槽（透明型）：可用PP 或PVC 即可，但要備有冷卻、加熱槽及過濾循環(huán)系統(tǒng)。、大電泳槽（環(huán)氧型）：鐵制襯里，用PVC 或玻璃鋼作內(nèi)壁，設有溢流槽，并有陽極隔膜管套。工件陽極距離為30 - 37cm 工件底部高度為45cm、帶有循環(huán)泵：要求8 - 10 次/ 小時，濾芯為50m 作用之下（）保證槽液均勻混合，防止色漿料在槽中或工件上沉積；（）進行過濾，以除去顆粒塵埃及油；（）經(jīng)過熱交換器冷卻槽液，以除去涂

11、裝電解及泵運行機械所產(chǎn)生的熱能。B、整流器、大槽一般為250V ，550V ，電流以每掛面積以0.16A /m2 計算，電源起動時電壓分兩段提升0 - 50 伏及50 伏-所需電壓，時間應為7 - 10 秒。、小槽一般為50V ，20A 即可。c、陰極部分、小槽：一般用316 不銹鋼板即可，陰陽極比為小于4 ：1 。、大槽：一般要用陽極隔膜，陽極液為醋酸調(diào)整，陽極電導率一般控制為70 - 100us 。d、超濾系統(tǒng)主要目的為清除電泳漆工作液中雜質(zhì)離子及有效閉路中帶入的陽離子及陰離子污染源，保證漆液穩(wěn)定及漆膜完整。小槽超濾量：一般為4 - 30 升/ 小時大槽超濾量：一般為50 - 100 升/

12、 小時F、電泳漆之維護及故障處理a、電泳漆之維護（）純水水質(zhì)要求在5us 以下；（）槽液液溫控制在26- 32之間（用冰或冷動機）；（）進槽要清洗干凈，不要將酸、堿帶入槽中；（）電泳漆要涼干然后進烘箱，烤溫不要升溫太快。b、電泳漆故障及處理方案問題原因?qū)Σ吣ず癫蛔愎腆w份低電壓低溫度低提高固體份提高電壓提高溫度漆膜過厚工作周圍循環(huán)不好固體份高溫度高電導率高電壓高通常因泵、過濾器及噴嘴阻塞而致降低固體份降低溫度提高超濾液的排放量降低電壓水跡純水不干凈溫度過高固體份過高換新純水降低溫度加漆起泡工件表面不潔凈充分水洗漆膜外觀不豐滿顏基比過高減少顏料補加，增加樹脂含量槽液面泡沫進氣、漏氣溢流槽液面過低檢

13、查管道及泵是否泄漏降低液面高度涂膜粗糙顏料份高電導率高減少色漿，增加樹脂超濾降低電導率針孔槽液溫度低電導率過高升高槽液溫度超濾，降低電導率漆膜不均勻、破裂槽液溫度低電壓高電導率高降低溫度降低電壓超濾，降低電導率斑紋、地圖斑痕底材表面污染檢查金屬預處理檢查磷化漆跡清洗不夠增加清洗凹孔、縮孔雜質(zhì)污染顏料份低清除工件上的雜質(zhì)補加色漿G、電泳涂裝ED槽溶劑含量掌控淺折a、在電泳涂裝生產(chǎn)中，無論大小生產(chǎn)線在ED槽溶劑控制方面存在諸多誤區(qū)，困擾現(xiàn)場生產(chǎn)及管理技術人員，嚴重影響電泳涂裝產(chǎn)品品質(zhì)及生產(chǎn)效益b、作者就此問題經(jīng)長期跟蹤調(diào)查如下：目前，很多電泳漆制造廠家及供應商在給客戶定期檢測ED槽分析報告中，a.

14、固體份b.灰份c. PH值d.電導率值，都較真實可靠。但所提供溶劑含量的數(shù)據(jù)非常不可靠，原因有：a.溶劑檢測需備光譜分析儀設備，但此設備較昂貴，很多企業(yè)未購買；b.如認真去做一次ED槽溶劑含量檢測較麻煩，成本較高；所以所謂提供ED槽液溶劑檢測數(shù)據(jù)的準確性，值得懷疑。但是各大、中、小業(yè)主在實際生產(chǎn)中，對溶劑含量準確控制很重要。作者就此只表各個經(jīng)驗，1.一聞2.二看3.三摸4.四調(diào)整1.一聞：就是現(xiàn)場人員通過嗅覺可分辨ED槽液溶劑含量大致高低；2.二看：電泳涂膜出ED槽經(jīng)過UF清洗或純水洗的濕膜外觀來判斷，如光滑平展說明正常；其它為異常。3.三模：現(xiàn)場人員用手背去貼濕膜，如略有粘手，屬于正常；如不

15、粘手屬于偏低；如很粘手屬于超標。4.四調(diào)整：如判斷超標，需排放超濾液（UF液），排放量根據(jù)現(xiàn)場實際情況來把握；如偏低需補加溶劑，補加方式應少量加，經(jīng)多次補加直至調(diào)整到正常。、電泳涂裝成本核算淺析a、電泳涂裝工藝發(fā)展越來越迅猛，但無論在賣方或從事加工的業(yè)主，在電泳涂裝成本核算方面觀點各異，作者在電泳涂裝行業(yè)從事近十多年工作，在此方面略有所悟，僅供同行商榷。具體情況包括以下幾個方面：1電泳漆成膜成本：例如某公司電泳涂料（雙組份）色漿A（固體份）45%，B樹脂（固體份）37%，混合比例A：B=1：4，如成膜厚度為20m，電泳成膜密度1.23g/cm3，則電泳漆可成膜表面積為（）：(0.2kg45%+

16、0.8kg37%)/(1.23g/cm320m) 15.96結(jié)合每公斤單價,則工件成膜電泳漆每平方米的成本可計算出結(jié)果(純理論值，利用率為100%前提，但不同設備、工藝、不同使用廠家，電泳漆利用率自行把握)。2前處理工藝成本包括酸洗、脫脂、表調(diào)、磷化，請前處理專業(yè)人士來核實。3水電、燃料、人工、稅費、包裝、運輸費。4設備折舊費均攤到每個產(chǎn)品。5返工率。綜上5項，就可以系統(tǒng)準確的計算出電泳涂裝真實的加工成本。I、彩色電泳在不銹鋼上的應用a、電泳涂裝的發(fā)展越來越被更多的行業(yè)看好，憑借其優(yōu)良的性能，簡單的操作，其普及率從汽車行業(yè)逐漸滲透到小五金、日用百貨等行業(yè)，從單純的汽車底漆發(fā)展到日用百貨、小五金

17、等有高要求及多彩裝飾性表面上的應用，成為眾多企業(yè)提升企業(yè)競爭力的首選。b、下面介紹彩色電泳在不銹鋼上的應用（500L電泳槽為例）工藝流程：成型工件脫脂水洗水洗化學拋光水洗超聲波純水洗純水洗彩色電泳UF噴淋純水洗純水洗烘干c、主要設備及材料：a、電泳槽：材料PVC，配有漆液主循環(huán)過濾系統(tǒng)，采用磁力泵驅(qū)動，每小時循環(huán)量4-6次，超濾系統(tǒng)及冷熱交換循環(huán)系統(tǒng)。b、超濾機：超濾技術即通過一種半透膜，能將槽液中懸浮的顏料，高分子樹脂截面擋回，使槽液中的去離子水、有機溶劑、無機雜質(zhì)、低分子樹脂通過半透膜收集匯流一起成為超濾透過液，其透過量一般根據(jù)槽體大小而配置，本條線配置為KL-Q04型超濾機，其流量為20

18、0L/H。c、純水機：電泳對純水要求較高，好的純水是保證電泳涂裝性能的基礎，純水機有反滲透、電滲析、離子交換等幾種，現(xiàn)在市面上用得較多的是離子交換和反滲透。d、電源：目前國內(nèi)所做的電泳涂裝電源與國際上所用的電源無多大差別，其中有間歇式軟啟動、自動計時功能、穩(wěn)壓限流功能、過流短路、過載保護功能，其波紋因素5%。e、冷熱交換機：彩色電泳對槽液溫度控制要求較高，其槽液溫度波動不宜太大，本設備選用進口名牌變頻壓縮機及電控單元控制、制冷制熱分閥控制、共管循環(huán)，可一機多槽配置。f、掛具：根據(jù)產(chǎn)量的要求及產(chǎn)品的特殊性，掛具除了導出電外，還應有相應輔助程序以滿足不同產(chǎn)品的特殊要求。d、主要工藝說明：a、不銹鋼成型工件是在前道工序完成后，再在表面經(jīng)過拉絲或化學拋光后，進行彩色電泳涂裝。b、脫脂：除去前道工序產(chǎn)生的表面油脂。c、化學拋光：主要針對拉絲工件，此工序主要除去拉絲過程中