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平开门铝型材电泳涂装设备工作的原理

2018-8-18 9:12:12

平开门铝型材电泳涂装(electro-coating)是运用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向搬迁并堆积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明所以20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年今后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜构成方法,是对水性涂料较有有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特征,灵敏在轿车、建材、五金、家电等工作得到广泛的应用。

电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂猜中,接上电源后,依托电场所发作的物理化学作用,使涂猜中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀分出堆积构成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为凌乱的电化学反应进程,其间至少包括电泳、电堆积、电渗、电解四个进程。电泳涂装按堆积功用可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。现在在工业上较为广泛选用的是直流电源定电压法的阳极电泳。

1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲刷;5-槽液过滤;6-堆积槽;7-循环泵

电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特征:

(1)选用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了许多有机溶剂,大大下降了大气污染和环境危害,安全卫生,一起避免了火灾的危险;

(2)涂装效率高,涂料丢失小,涂料的运用率可达90%~95%;

(3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、洼陷、焊缝等处都能获得均匀、滑润的漆膜,处理了其他涂装方法对凌乱形状工件的涂装难题;

(4)出产效率高,施工可完结自动化连续出产,大大前进劳动效率;

(5)设备凌乱,出资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的处理凌乱,施工条件严峻,并需进行废水处理;

(6)只能选用水溶性涂料,在涂装进程中不能改动颜色,涂料贮存过久安稳性不易控制。

一、电泳涂装的设备

电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌设备、涂料过滤设备、温度调度设备、涂料处理设备、直流电源设备、电泳涂装后的水洗设备、超滤设备、烘烤设备、备用罐等组成。

电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺判定。在保证必定的极间距离条件下,应尽可能规划小些。槽内装有过滤设备及温度调度设备,以保证漆液必定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌设备可使作业漆液坚持均匀一起,多选用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料处理设备的作用在于弥补调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤设备打扫低分子量成分等。电泳电源的选择,一般选用直流电源。整流设备可选用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、作业面积、通电方法等有关,一般为30~50A/m2。水洗设备用于电泳涂装前后工件的冲刷,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤设备用来促进电泳涂料的单调成膜,可选用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房规划要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的种类和工件的情况制订。

二、影响电泳涂装的首要工艺参数

1、电压

电泳涂装选用的是定电压法,设备相对简略,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,关于难以涂装的部位可相应前进涂装才干,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易发作“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等判定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与南北极距离成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可选用60~100V,镀锌件选用70~85V。

2、电泳时间

漆膜厚度跟着电泳时间的延伸而增加,但当漆膜抵达必定厚度时,继续延伸时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。假如被涂物件表面几何形状凌乱,可适当前进电压和延伸时间。

3、涂料温度

涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料蜕变;温度低,电堆积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工进程中,由于电堆积时部分电能转化成热能,循环系统内机械冲突发作热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。

4、涂料的固体分和颜基比

市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力欠好,颜料易堆积,涂料的安稳性差。固体分过高,粘度前进,会构成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,有必要随时增加颜料分高的涂料来调度。

5、涂料的PH值

电泳涂料的PH值直接影响槽液的安稳性。PH值过高,新堆积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲刷会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一起,漆液的安稳性欠好,已溶解的树脂会分出,漆膜表面粗糙,附着力下降。一般要求施工进程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂猜中积储,导致PH值的上升。可选用补加低PH值的原液,替换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,选用阳极罩等方法下降PH值。若PH值过低时,可参与乙醇铵来调度。

6、涂料电阻

被涂物件早年一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,然后导致漆膜出现粗糙不均和针孔等坏处。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可选用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。

7、工件与阴极间距离

距离近,堆积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而发作流挂、橘皮等坏处。一般距离不低于20cm。对大型而形状凌乱的工件,当出现外部已堆积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅佐阴极。

三、电泳涂装的方法及技巧

(1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:

预收拾→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。

(2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般选用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱根除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸根除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面选用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前有必要进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀功用较差。磷化处理时,一般选用盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。

(3)在过滤系统中,一般选用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料经过立式泵输送到过滤器进行过滤。从概括替换周期和漆膜质量等要素考虑,孔径50μm的过滤袋较佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且处理了过滤袋的堵塞问题。

(4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的安稳性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的堆积和气泡减少;但槽液老化加快,动力耗费增加,槽液的安稳性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为志向,不但保证漆膜质量,而且保证槽液的安稳工作。

(5)跟着出产时间的延伸,阳极隔膜的阻抗会增加,有用的作业电压下降。因而,出产中应根据电压的丢失情况,逐渐调高电源的作业电压,以补偿阳极隔膜的电压降。

(6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的工作中应留意,系统一经工作后应连续工作,制止连续工作,以防超滤膜枯燥。枯燥后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和运用寿命。超滤膜的出水率随工作时间而呈下降趋势,连续作业30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲刷所需的超滤水。

(7)电泳涂装法适用于许多流水线的出产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳出产线为例,对槽液的科学处理极为重要,对槽液的各种参数守时进行检测,并根据检测效果对槽液进行调整和替换。一般按如下频率测量槽液的参数:

电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。

(8)对漆膜质量的处理,应常常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,守时检查涂膜的附着力、耐腐蚀功用等物理化学方针。查验周期按出产厂家的查验标准,一般每个批次都需检测。