阴极电泳涂料涂装原理简介

阴极电泳涂料涂装原理简介
反应过程图如下所示:
在电场作用下,涂料粒子向阴极移动(电泳),由于受到阴极附近碱扩散层(OH-)的影响,涂料粒子在阴极聚结(电沉积)。槽液的流动影响扩散层,流动速率高,扩散层薄,流动速率低,扩散层厚。刚沉积的湿膜含有大量水分,由于电流的影响,会发生部分脱水,使湿膜不挥发份达到80%(电渗)。脱水后湿膜牢牢黏附在底材上,通常的清洗不能洗脱。由于边缘电流密度高,电泳过程首先发生在这些区域。如下图所示:
2.电沉积类型
●阳极电沉积(AED)
阳极电泳涂装,金属工件为阳极,吸引漆液中带负电荷的涂料粒子,电沉积时,少量的金属离子(阳极氧化)迁移到涂膜表面,对涂膜的性能造成影响。阳极电泳涂料主要用于对耐蚀性要求较低的工件,是经济型涂料。
●阴极电沉积(CED)
阴极电泳涂装,金属工件为阴极,吸引漆液中带正电荷的涂料粒子,由于被涂工件是阴极而非阳极,进入涂膜的金属离子大大减少,从而提高了漆膜性能。涂膜优良,
具有优异的耐蚀性能。
二、电泳涂装过程
整个电泳涂装过程可分为四个部分:汽化热
●前处理
●电泳
●后冲洗
●烘干
整个体系流程如下图所示:
工件脱脂后,经过表调、磷化,使表面形成一层均匀致密的磷化膜为进入电泳槽作准备。进入槽液,在工件和对应电极间通直流电。在电场作用下,涂料粒子被吸附到工件上并在表面沉积。漆膜达到一定厚度,电泳停止。此时把工件从槽中取出,经后冲洗冲洗掉浮漆,最后送入烘箱固化。
1.前处理感动中国十大动物
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金属工件经脱脂,酸洗除锈(若必要),表调,磷化处理为下一步电泳做准备的过程称为前处理。为了获得良好的电泳涂膜,清洗和磷化都是非常重要的环节。磷化通常采用铁系和锌系磷化液,处理工艺包括喷淋和浸渍。主要适用于钢铁底材。
前处理简单步骤可表示如下(钢铁件为例):
高中数学研究性学习预脱脂→脱脂→水洗→除锈(如有必要)→去离子水洗→表调→磷化→去离子水洗2.电泳
工件经前处理后进入电泳槽液,工件入槽前状态必须保证工件表面无油无锈,磷化膜均匀工件表面温度应在40℃以下,进入电泳槽前工件应全干或全湿,干湿不匀可导致漆膜产生花纹或斑痕。
电泳槽系统各部件及其作用:
●直流电源(整流器)—提供直流电,使电沉积得以进行。
●主循环系统—包括循环泵、喷射管以及过滤器,保证槽液混合均匀,同时去除槽液
中颗粒污染物及杂质。
●超滤系统—控制槽液电导率,提供后清洗工件的超滤液,并回收浮漆。
●热交换器—控制槽液温度。
电泳槽相关系统的控制:
3.后冲洗
工件从超滤液出来后,利用超滤液冲洗掉黏附在漆膜表面的浮漆,浮漆可以回收到槽液中,使漆液利用率提高,同时保证了漆膜光滑、美观。通过循环系统,清洗液也回收到槽液中,从而使涂装效率达到95%以上。
采用封闭式循环清洗,可以有效去除和回收浮漆,使漆液利用率最大。通过超滤得到的超滤液(含有去离子水、溶剂等低分子量物质)是构成清洗液的最重要的组成部分。
清洗区包括一系列单独的喷淋清洗间或浸渍清洗间。前几道采用超滤液清洗,最后一道采用新鲜去离子水清洗。每道清洗之间都有足够的排液时间。经过最后一道冲洗后,可回收几乎所有的被洗出物。大部分电泳涂装线在工件进入烘房前,利用自动空气吹干机除去漆膜表面的水分,防止水迹产生。
4.烘干固化
清洗吹干后,工件进入烘房,漆膜通过交联固化达到最佳性能。不同的电泳涂料所用的烘烤温度不同,
在指定工艺温度下,通常至少需要20min的烘烤时间。大部分烘房设有不同的温度区。这种设计有利于工件通过不同温度区,逐步去除挥发性物质,防止溶剂斑和水迹产生,使漆膜达到最佳流平,得到外观优良的漆膜。
三、阴极电泳涂料(CED)基本参数
1.基本物理参数
梁柏楠●电压(V)
●电泳时间:电泳时间越长,泳透率越高。
平痛新●槽液温度(℃):通常为28-32℃
●电量大小(库仑):电量(Q)=电流(I)×时间(t)
●库仑效率:每克干漆膜所消耗的电量。该值与树脂中和度和电泳涂料配方有关。
库仑效率=电量(库仑)/干漆膜(g)或库仑效率=干漆膜(g)/电量(库仑)
●电流密度:每平方厘米漆膜消耗的电流(A)
电泳初期,工件外表面的电流密度比内腔的大的多,随着电泳过程的进行,外表面漆膜逐渐增厚,电阻增大,绝缘程度增加,这部分电流密度逐渐减小,内腔电流密度逐渐增加,电沉积在工件内腔进行。由于工件边缘的电场强度较高,电流密度较大,电沉积首先发生在这些部位,随后才进入相邻区域。
电沉积发生在最低电流密度和最高电流密度之间,低于最低值,电沉积不能发生。最高临界电流密度约为10A/m2 ,与此相对应有一个断裂电压。低于断裂电压,电泳才能平稳进行,伴随一定量的气泡(电解水产生)。高于断裂电压,电解剧烈,气泡产生速度极快,将导致电泳过程完全失控,此时发生一连串的连锁反应:高电流引起漆膜温度急速升高,温度

本文发布于:2024-09-20 15:27:56,感谢您对本站的认可!

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