电泳

1电泳涂装第1章电泳涂料的基础第2章电泳涂装的成套设备第3章槽内涂料的管理第4章涂装异常及处理日本涂料株式会社汽车涂料事业本部电泳技术部2004年7月1日2第1章电泳涂料的基础电泳涂装是什么？含有带电荷涂料粒子的液体中，浸泡被涂物，被涂物与对极之间通过直接电流，被涂物表面就会析出涂料粒子的涂装法。涂料粒子带负电叫阴离子电泳，带正电叫阳离子电泳。１８００电泳现象的发现１９６０阴离子电泳的实用化本之木１９８０·阳离子电泳的实用化POWERTOPU系列１９９０POWERTOPV系列新世纪型电泳２０００POWERNICS电泳涂装的系谱·电泳涂装是什么？高温烘烤型低温硬化性低加熱減量低VOCPN-310経済性、低VOCPN-110无鉛、低VOC高泳透性(内板10/外板15)高经济性3第一章电泳涂料的基础•1-2电泳涂装的特征经济性长处短处原始成本高涂装流程全自动化涂料可以回收，减少损失涂装效率高可以涂装均匀的膜厚，减少涂装的不必要浪费涂料的使用量容易管理4•1—2电泳涂装的特征（2）作业性长处短处涂装条件容易控制和管理膜厚均匀高泳透性、内板防锈好只有固体分涂着，结块缺漆、流痕等不良现象不会发生被涂物只限有通电性的东西更换涂料、颜色困难有必要注意杂离子、油等的混入第一章电泳涂料的基础5第一章电泳涂料的基础·1—2电泳涂装的特征（3）由于是水性涂料，几乎没有火灾、溶剂危害的危险。环境负荷小（因为涂料可回收，所以可减少排水和溶剂挥发、大气污染小)有必要注意高电流含有一部分重金属(Pb,Sn等）无重金属化安全环境长处短处6第一章电泳涂料的基础·1—3电泳涂料怎样制造出来的？醋酸（中和酸）·界面活性剂固化剂树脂电泳中的树脂进行相互交联，增加分子量，提高涂膜性能·物理性能和树脂一起形成涂膜，进行防锈、着色、耐候、涂膜物理性质的控制补充树脂的水溶性。调节硬化时的涂膜流动性氧化钛、碳微粒子、铅化合物等水性溶剂添加剂溶剂颜料为了树脂水溶化（乳剂）的中和酸为了提高涂装作业性、涂膜性能等其他方面而添加的材料涂料液体的溶剂、涂料粒子的分散溶剂电泳涂料主要形成涂膜。带正电，向被涂物泳透，析出。纯水胺改性环氧树脂等封闭异氰酸酯(BI)7第一章电泳涂料的基础·1-3电泳涂料是怎样制造出来的？构成电泳涂料的主要品种树脂部分补给用涂料不含有颜料通常NV大约36%双方都含有溶剂·水·添加剂·封闭剂。F-2颜料部分补给用涂料为了保持涂料的稳定，含有少量的树脂。通常NV56%（灰色）、48%（黑色）F-1·F-2是通过颜料和树脂的比所设定的规定值进行混合，加上水，调制成所规定的固体分浓度。为电泳涂料添加而调制的混合溶剂。为电泳涂料添加而调制的醋酸水溶液。添加剂NO.5292添加剂A参考日常的涂料检测数值，根据需要使用上述的添加剂。F-18第一章电泳涂料的基础•电泳涂装的结构学(1)电泳涂料的树脂？电泳涂料粒子的模式图环氧树脂胺化通过酸中和让其带电（变成水溶性）+++++++++酸-酸-酸-酸-酸-酸-酸-酸-酸-酸-树脂＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋酸－酸－酸－酸－酸－酸－酸－酸－酸－酸－酸－颜料NRROOOHn（没有水溶性）还没有水溶性9第一章电泳涂料的基础•电泳涂装的结构学(2)阳离子电泳涂料的涂着结构酸-＋樹脂、顔料H+H+酸-＋H+OH-O2H2酸-酸-＋H+H+OH-OH-H+H+涂料液体通电后，带正电的涂料粒子往负极、带正电的氧离子往正极移动。同时发生水电解。涂料粒子和酸离子各自到达正负极后，失去电荷的涂料粒子不溶化，析出到被涂物上。10第一章电泳涂料的基础•电泳涂装的结构学(3)泳透现象被涂物上面析出涂膜，涂膜阻抗也随之增大，膜厚的增加速度及电流量随之下降。电泳涂膜最先在被涂物电位最高的表面生成，随着外板涂膜阻抗的上升，涂料粒子即往没有生成涂膜的内板跑去。通电时间电流值涂膜电阻膜厚11第一章电泳涂料的基础•电泳涂装的结构学(4)～烘烤～OHHONHCOOCONHO封闭异氰酸酯(BI)树脂+通过加热,BI的-OR基脱离,和OH发生反应。加热ＲＯ－ＯＣ－ＮＮ－ＣＯ－ＯＲＨＨ12第二章电泳涂装设备•隔膜系统H+H+OH-OH-＋H+酸-往系外只能通过酸离子、带正电荷的杂离子。具有除出杂离子的作用。纯水隔膜（阴性膜）极液槽极液槽的纯水补给是通过电导度来控制的酸在进行电泳中不断从涂料中释出、积蓄而导致酸浓度上升。摄取酸并将他排到系外这就是隔膜系统。13第二章点泳漆涂装设•UF（限外过滤）水洗系统浓缩涂料液返回本槽半透膜（UF过滤器）过滤出的只有、水及离子或溶剤等低分子物质。次成分的过滤液称为ＵＦ滤液。用除去了涂料粒子的ＵＦ滤液清洗车身、既可以保证涂料的回收、又可以充分利用涂料中所含的其他成分。半透膜原液（从涂料本槽流入）UF滤液：水・离子・低分子物质：涂料粒子：半透膜（滤网）受压的方向流往滤液槽或ＵＦ水洗间或涂料本槽UF滤液的成分水溶剂酸离子成分等滤液的成分是只能通过过滤网的上述低分子物质14电泳涂装流程电泳槽ＵＦ水洗ＵＦ水洗工・純水洗ＵＦ过滤器乾燥工程UF滤液第二章電着塗装設備电泳涂装设备15第三章槽内涂料的管理•槽内涂料的管理（2）~电泳涂料参数~管理项目检测对象计算方式备注加热残分(%)涂料固体分固体分／涂料量×100※105℃×3H表示为NV(nonvolatile)灰分（%）颜料灰化残分／固体分×100※150℃×1H+600℃×1.5H表示为AshpH氢离子-log[H+]用ｐＨ计检测MEQ(meq/100gsolid)酸浓度酸（毫克当量）／固体分×100用中和滴定检测电导度(μS/cm)电导度用电导度计检测表示为Cond.溶剂量(%)溶剂量溶剂量／涂料量×10016第三章槽内涂料的管理•槽内涂料的管理（１）～涂料・涂膜的成分概念图～封闭剂中和剤溶剤树脂顔料水中溶封树脂水顔料树脂顔料封闭剂封闭剂中溶树脂顔料水Ｆ-1Ｆ-２涂料浴液未硬化涂膜硬化涂膜补给涂料从涂膜中蒸发ED（电泳涂装）烘烤溶剤树脂水中和中溶水剤补充封闭剂17第三章槽内涂料的管理•槽内涂料的管理（3）～参数管理～管理方法提高的方法下降的方法补给、调整的大概标准涂料以每10t计算加热残分（%）补给涂料补给F-1F-2纯水补给减少补给量固体分10kg补给／消耗N.V.0.1%提高／降低灰分（%）补给颜料（F-1）F-1增多补给设定樹脂补给（F-2）F-2增多补给设定pH添加酸※和MEQ连动的项目不是直接的管理项目MEQ（meq/100gsolid）添加酸调整/隔膜与裸电极的比率（减少隔膜）·排出UF滤液·调整隔膜与极的比率（增加隔膜）添加1kg的添加剂AMEQ值提高0.6（醋酸中和的情况下）电导度（μS/cm）·排出UF滤液溶剂量（%）添加5292添加剂·排除UF滤液15kg×1罐0.15%提高管理项目18第三章槽内涂料的管理•槽内涂料的管理（4）～参数和异常～和异常的关连管理项目崁栚低的情况高的情况加热残分（%）·涂料安定性降低·外观粗糙·泳透性降低·UF透过量降低·带出量增大（回收率下降）·两次流挂增加灰分（%）凹陷缩孔边缘遮盖力降低·外观粗糙·无光泽·段差pH设备腐蚀涂膜溶解外观粗糙耐气孔性降低·涂料安定性降低·凝聚·MEQ（meq/100gsolid）涂料稳定性降低凝聚·设备腐蚀·涂膜溶解·外观粗糙·耐气孔性降低电导度（μS/cm）·外观粗糙·耐气孔性降低·因污染造成电导度上升时，涂膜性能降低。溶剂量（%）·外观粗糙·平滑性降低·膜厚降低·耐气孔性降低·泳透性降低·膜厚过厚·有水痕19第三章槽内涂料的管理•槽内涂料的管理～补给要因.涂装条件和涂料参数.外观品质等之间的关系～涂料参数NVAshMEQpHCondF-1补给F-2补给溶剂补给酸补给废弃UF滤液浴温上升浴温下降电压上升电压下降是重要项目膜厚外观耐缩孔耐气孔泳透20第四章异常与处理前处理区异常处理1.因脱脂、化成后变干而形成的污垢1.确认防干用的喷淋状态2.化成处理大理石花纹1.调整表面流2.使用钢板（确认有无批号的变化）3.因从吊架上滴落的污水而造成的污垢1.调整吊架用的空气吹干机（方向、量）2.确认最终纯水量以及水质4.因车体的水干燥花纹而造成的污垢1.确认最终的纯水量以及水质2.调整空气吹干机（或实施）5.吊架的流挂物或输送链的掉落物（颗粒、缩孔的原因）定期清扫（别是移载部）6.因化成淤渣粘着而造成的外观粗糙、无光泽确认化成出槽喷淋（水平部）7.杂离子被带进电泳槽最终纯水量以及水质的确认（喷淋、车体流挂水）8.细菌混入工业水或纯水（夏季）黏附在死骸体上。.1.确认源水、纯水过滤器的堵塞状况2.确认、清扫纯水槽管道类＊最近车体使用各种Zn钢板的比率增加，有可能发生钢板特有的异常现象（气孔、颗粒）発有必要掌握现状。21第四章异常与处理ED区(1)异常处理1.因入槽部的气泡产生段差（泡迹）1.调整表面流量、压力（方向）2.液面的高度（距溢流有0～5cm的差距）3.有侧面溢流槽的话，调整ED槽与溢流槽的之间的高度入槽时不能有泡沫被涂物全浸没后正上方有泡沫液没关系为了除除入槽部的气泡有时候可能使用电风扇。2.因入槽部的搅拌不足而造成水平面外观不良1.调整入槽部喷嘴的压力。2.确认精密过滤器的压差。3.ED槽整体搅拌不足的不良情况（因沉淀而引起的颗粒、泡孔、水平面的无光泽等）1.惛确认精密过滤器的压差。2.调整本槽升降机的方向、流量（排除搅拌死角）为了稳定全体的搅拌量，精密过滤器比起压差管理定期管理更佳，另外在入槽处设置泵循环系统，进行主体性过滤。重物不会流到溢流槽里。22第四章异常与处理ED区(2)异常处理1.因裸电形成的颗粒（褐色颗粒）1.强化对裸电极的搅拌（管道方向）2.确认精密过滤器的压差（替换）3.定期清扫时完全除去粘着物。裸电极的析出物左右生产量（电极负荷）褐搅拌状态特别要注意对负荷高的入槽部电极的搅拌，另外断定裸电极不需要的部分最好切掉。2.出槽部到回收时车体由于干燥而产生大理石花纹1.确认出槽雾状喷淋状态2.排气扇的运动状态空气的流动。3.来自输送链、托盘的掉落物（缩孔）1.定期清扫时完全除去。确认吊架和托盘的干涉。4.灰分的剧烈变化（包含NV）1.调整补给装置（罐内的污垢）调整F-1、F-2的补给比率。5.酸浓度MEQ的急剧变化１．极液回流管道堵塞或隔膜破损（极液溢流、ED槽液面提高）２．确认裸电极是否劣化或导通不良３．极液电导度计的不良*主要是要定期测定隔膜电流比率，掌握流到各电极的电流值23第四章异常与处理ED区(3)异常处理1.电流密度高部位的Zn气孔。1.确认通电的控制方法（投产）2.确认电源波动率通常多使用低于电源容量的电压，这种情况下，波动率会变得非常高—通过电容器连接进行改良。2.涂料温度不稳定1.因热交换器的堵塞（确认压差、温度差）2.确认冷水的水温、流量3.确认冷冻机、冷却塔。3.UF透过量降低1.确认过滤器的（精密过滤器）的压差。2.交换滤液采取料降低模式。24第四章异常与处理回收水洗区(1)异常处理1.因回收喷淋而形成的凝聚物附着。1.确认喷淋压力、量、方向。2.粗滤器及精密过滤器的压差3.确认管道、房间的干燥。回收区是位于ED工序的颗粒制造所另外也是影响涂料使用量带出的地方，是最需要留意的重要地方。因喷淋状态而形成的碳酸铅以及涂料的凝聚为起因，引起UF透过量降低。置换率低的生产线，因为溶剂飞散增加，需要增加溶剂添加量。根据以上结果，回收喷淋状应该根据被涂物控制在最小限度量，考虑喷嘴种类，方向来决定个数限程开关、计时器的并用有效。大概标准是最终回槽以及排水的N.V.降低。25第四章异常与处理回收水洗区(2)异常处理1.回收率降低1.确保、确认UF滤液的透过量2.以上喷淋量、时间（切断时间）3.在各区设定up、down。2.来自输送链托盘的掉落物1.定期清扫时，完全除去2.对托盘的喷淋（压力、量）3.吊架和托盘的干涉3.因房间的污染、腐蚀产生颗粒1.通过定期清扫除去水洗区异常处理1.来自袋部的两次流挂1.确认转角处的压力喷嘴方向。2.转角处喷淋的过滤器堵塞的情况2.水霉菌附着（夏季）1.确认过滤器