彩色电泳技术流程配制以及常见故障

彩色电泳技术流程配制以及常见故障彩色电泳彩电泳涂料装是一种新颖表面处理新工艺。它是采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上，形成透明或各种颜色的有机涂覆层。根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同，可分为阳极电泳（树脂粒子电离后成负离子）及阴极电泳（树脂粒子电离后成正离子）。阴极电泳是70年代发展起来的新工艺。它与阳极电泳相比较，具有更多的优点，因此在国内发展迅速，尤其在表面装饰方面获得更广泛的应用。本章重点将介绍阴极电泳涂装有关问题。电泳涂覆层的耐蚀性能极其优良（能通过中性盐雾试验400H以上）、抗变色性能强；与基体金属的结合好，可进行各种机械加工；涂覆层色彩鲜艳，根据用户的要求可以配制成各种颜色，常见的有金色、咖啡色、枪色、黑色等；与油漆工艺相比，施工性能好、对环境的污染和危害显著减少，被广泛应用在各个生产部门，如汽车外壳及各种配件，自行车车把及配件，各种日用小五金配件、家具、工艺品等。第一节阴极电泳涂装工作原理阴极电泳涂装是一个复杂的电化学和胶体化学过程。电泳漆本身是一个胶体和悬浮体的多组分体系，存在着弥散相（树脂、颜料微粒）和连续相（水）二种组分。在阴极电泳中，一般存在下述四种过程：（1）电泳带正电的水溶性树树脂粒子及其吸附的颜料，向阴极移动。（2）电沉积带正电的树脂粒子到达零件（阴极）表面。形成不溶于水的沉积层，经烘烤后形成漆膜。（3）电渗水份从沉积层渗析而出，当含水量下降至今5%~15%时，即可烘烤。（4）电解水被直流电电解，放出氢与氧，由于电解导致渗透力下降，影响漆膜外观，降低漆膜附着力，增加电耗，因此，应尽量减弱水的电解。阴极电泳过程反应机理如下：阴极：(1)2H2O＋2E→H2↑＋2OH－产生的OH－累积于阴极表面，当OH－浓度增加到一定数值时，便在阴极表面产生电沉积。(2)R=NH3＋OH一→R=NH2（析出）＋H2O阳极（不锈钢或石墨本阳极）：2H2O→4H＋02↑＋4E第二节阴极电泳涂装工艺流程根据零件的基体材料不同以及所需电泳的颜色不同，应采取不同的涂装工艺流程。常用的阴极电泳工艺流程，如表4-3-1所列。表4-3-1常用阴极电泳工艺流程电泳金色电泳咖啡电泳青铜色电泳黑色电泳其它色铁前处理一镍-镀薄银-透明金色电泳漆前处理一磷化-透明金色电泳漆前处理一镀锌-青铜色电泳漆前处理一磷化-黑色电泳漆前处理一镀镍-无色透明电泳漆-着色铝及铝合金前处理一透明金色电泳漆前处理一透明咖啡色电泳漆前处理一青铜色电泳漆前处理一黑色电泳漆前处理一无色透明电泳漆-着色锌合金前处理一硷铜-酸铜-亮镍-透明金色电泳漆前处理透明咖啡色电泳漆前处理一青铜色电泳漆前处理一黑色电泳漆前处理`一硷铜-酸铜-亮镍-无色透明电泳漆-着色铜及铜合金黄铜件：抛光-无色透明电泳漆铜件：前处理-亮镍-镀薄银-透明金金电泳漆黑青铜件：前处理-红色电泳漆前处理一前处理-着咖啡色-无色透明电泳漆抛光一无色透明电泳漆（青铜件）前处理一黑色电泳漆前处理一亮镍-无色透明电泳漆-着色一、电泳漆液的配制（一）透明电泳漆的配制：1.将计算量的树脂液倒入配制槽中在强烈搅拌下，缓慢加入计算量的色浆，并继续搅拌20一30min。2.将计算量的1/2高纯去离子水（电导率〈5μS/cm〉在不断搅拌20一30min。3.将配制好的电泳漆工作液移至电泳漆槽中，并启动连续循环过滤装置，不间断地循环搅拌24一48h后试镀。（二）黑色电泳漆的配制：1.在配制槽中加入1/10计算量的纯去离子水电导率〈5μS/cm-1〉。2.在强烈搅拌下分批加入计算量的电泳漆浓缩液。3.在强烈搅拌下分批加入场2/5计算量的高纯去离子水，并边续搅拌0.5一1h。4.将上述溶液移至电泳漆中，启动连续循环装置，并分批加入余量的高纯蒸馏水。5.不间断地循环搅拌48h后试镀。第三节电泳漆液成分及工艺条件对膜层的影响一、固体分含量固体分含量过低时，电解作剧烈，漆膜薄，气泡多，易产生针孔；过高时刚膜层比较粗糙，易起桔皮。因此稳定固体分含量是保证电泳质量的一个关键，对于EC-3000金色电泳漆来说，每电泳15一20M2的零件需补充1L浓缩液。二、溶剂电泳漆液刚配制时，其溶剂含量稍高。但随着漆液使用时间的延长和超滤的使用，溶剂不断挥发和滤出，其含量会逐渐下降，影响漆膜质量。严重时，漆膜会在烘烤前脱落。因此，应及时添加调整，一般每滤出100L超滤渗透液，应补充1.2L溶剂。三、电压极间电压升高，电场作用加强，漆液中带电粒子泳动，沉积速度加快，使用泳透力提高，膜层增厚。电泳操作时，应根据零件形状与大小，槽液温度高低，所需膜的厚薄，选择最佳电压。当电泳漆槽刚配制时，其溶剂含量及导电度均高，则电压应适当降低。四、PH值由于阳极采用隔膜控制，电泳漆液的PH值较为稳定，当超滤液排出太多或隔膜液漏出进入电泳漆液时，使电泳漆液PH值发生变化，可用有机酸调整。PH值过低时，漆膜再溶解增加，膜层变薄，且对设备腐蚀严重。五、电导率电导率是控制电泳漆膜层质量的关键指标之一。新配溶液时电导率可能较高，因此需要通地超滤排出渗液以降低电导率。电导率过高，则膜厚易产生桔皮和表面粗糙等现象。电导率过低，则容易产生针孔和麻点。因此当电导率的高低不同时需要采用不同的电压和槽液温度，以便获得良好的膜层。电导率较高时，可采用较低的电压和温度；反之则要相应提高电压和温度。六、温度电泳漆液的温度一般控制在26度左右。温度过低，必需使用较高的电压以达到电泳的目的；温度过高，则加剧溶剂的挥发，不利于电导率的稳定和控制。七、电泳时间电泳时间的长短会影响漆膜外观及膜层的厚薄。当电泳时间过长时，膜厚色深，透明性变差。电泳时间过短，则膜层不完整。因此需要根据漆液的电导率。固体分含量等因素的变化，在确定溶液温度和电压的前提下，选择最佳的电泳时间，以确保膜层的质量。在电泳过程中，主要以电压的大小来控制膜层厚度。时间如超过一定数值，厚度不会显著增加，这是因为电泳漆是不导电的，当零件给膜层完全覆盖后，成为绝缘体，时间再长也不会增加漆膜的厚度。因此如需要较厚漆膜时，尤其在镀凹位较深零件时，应用较高电压和较短时间。电泳漆之维护及故障处理1、电泳漆之维护1）纯水水质要求在电导率＜5μs/cm。2）槽液液温控制在25-30℃（冷热循环控制）。3）进槽要清洗干净，不要将酸碱带入槽中。4）电泳漆要晾于然后进烘箱，烤温时不要升温太快。2、电泳漆故障处理方法问题原因解决对策膜厚不足固体份低提高固体份电压低提高电压温度低提高温度漆膜过厚工作周围循环不好通常因泵，过滤器及喷嘴阻塞所致固体份高降低固体份温度高降低温度电导率高提高超滤液排放量电压高降低电压水迹沌水不干净换纯水温度过高降低湿度固体份过低加漆起泡工作表所不洁净充分水洗漆膜外观不丰满颜色基比过高减少颜料补加，增加树脂含量槽液有泡沫进气漏气检查管道和泵是否泄漏溢流槽液体过低提出高液体高度涂膜粗糙颜料份高减少色浆，增加树脂电导率高超滤，降低电导率针孔槽液温度低升高槽液温度电导率过高超滤降低电导率漆膜不均匀，破裂槽液温度高降低温度电压高降低电压电导率高超滤降低电导率斑纹地图斑痕底材表面污染检查金属表面漆迹清洗不够增加清洗凹孔，缩孔杂质污染清除工件上杂质颜料份低补加色浆硬度烘烤时间延长，严格按工艺操作烘烤温度升温不够流平加溶剂麻点液温低升温溶剂少加溶剂浓度低加漆条纹表面外观不佳电压升高快溶剂含量低槽液固含量低常见故障及其纠正方法故障产生原因纠正方法桔皮或表面粗糙电压过高降低电压溶液温度高降低温度固体分过高稀释溶液极距太近加大极距烘烤加温太快压缩空气吹干后再烘烤PH值过高用有机酸调整针孔或麻点固体分过低调整至工艺范围PH值过低降低溶液酸度清洗水不干净换清洗水溶液电导率太高超滤去掉杂质离子膜厚太薄增加电泳电压或时间电镀表面针孔压缩空气吹干后再烘烤火山口或油点工件上附有油加强除油工序槽液面有油渍防止槽液被油污染颗粒污染加强循环过滤和超滤电压高膜层厚降低电泳电压和时间彩虹膜层太薄增加电泳电压颜色不符膜层太厚或太薄选择合适的工作电压和时间调配涂料时，颜色比例错严格按工艺配方配制电泳漆溶剂太多，渗透能力差，膜层厚薄不均调整溶剂含量，使其符合工艺规范不规则图形前处理不彻底加强前处理工序硬度不够烤烘时间短或温度低严格按工艺规范进行涂装面点状或片状颜色差异零件有针孔或砂眼杜绝不合格工件下槽色料乳化搅拌不匀加强电泳漆搅拌表面有水液用压缩空气吹干水滴未干即烘烤用压缩空气吹干电泳前水洗不彻底加强入槽产零件的清洗