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铝型材电泳涂装设备工作的原理

发布时间:2019-06-06浏览:字号

  铝型材电泳涂装设备工作的原理

  铝型材电泳涂装(electro-coating)是利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外表的涂装办法。

  电泳涂装的原理发明所以20世纪30年代末,但开发这一技能并取得工业使用是在1963年今后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成办法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺,具有水溶性、无毒、易于自动化操控等特色,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的使用。

  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,依靠电场所发生的物理化学效果,使涂猜中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的外表上均匀分出堆积形成不溶于水的漆膜的一种涂装办法。

  电泳涂装是一个极为杂乱的电化学反响进程,其中至少包含电泳、电堆积、电渗、电解四个进程。电泳涂装按堆积功能可分为阳极电泳(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;按工艺办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。

  电泳涂装与其他涂装办法相比较,具有下述特色:

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

  (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达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、焊缝等处都能取得均匀、平滑的漆膜,处理了其他涂装办法对杂乱形状工件的涂装难题;

  (4)出产效率高,施工可实现自动化接连出产,大大进步劳动效率;

  (5)设备杂乱,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的办理杂乱,施工条件严厉,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,涂料储存过久安稳性不易操控。

  一、电泳涂装的设备

  电泳涂装的设备是由电泳槽、拌和设备、涂料过滤设备、温度调理设备、涂料办理设备、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。

  电泳槽槽体的巨细及形状需依据工件巨细、形状和施工工艺确认。在确保必定的极间间隔条件下,应尽可能规划小些。槽内装有过滤设备及温度调理设备,以确保漆液必定的温度和除掉循环漆液中的杂质和气泡。拌和设备可使作业漆液坚持均匀一致,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。

  涂料办理设备的效果在于弥补调整涂料成分,操控槽液的PH值,用隔阂电极除掉中和剂和用超滤设备扫除低分子量成分等。电泳电源的挑选,一般选用直流电源。整流设备可选用硅整流器或可控硅。电流的巨细与涂料的性质、温度、作业面积、通电办法等有关,一般为30~50A/平方米。

  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枯燥成膜,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,应依据涂料的品种和工件的情况制订。

  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,设备相对简单,易于操控。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进步涂装才能,缩短施工时刻。但电压过高,会引起漆膜外表粗糙,烘干后易发生“橘皮”现象。电压过低,电解反响慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的挑选由涂料品种和施工要求等确认。

  一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与南北极间距成正比。钢铁外表为40~70V,铝和铝合金外表可选用60~100V,镀锌件选用70~85V。

  2、电泳时刻

  漆膜厚度跟着电泳时刻的延伸而添加,但当漆膜到达必定厚度时,持续延伸时刻,也不能添加厚度,反而会加剧副反响;反之,电泳时刻过短,涂层过薄。电泳时刻应依据所用的电压,在确保涂层质量的条件下,越短越好。

  一般工件电泳时刻为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件外表几许形状杂乱,可适当进步电压和延伸时刻。

  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,因为电堆积时部分电能转化成热能,循环体系内机械冲突发生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度操控在某些方面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操控在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,粘度进步,会造成漆膜粗糙疏松,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操控在1比4。因为实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,有必要随时添加颜料分高的涂料来调理。

  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,工件外表光泽不一致,漆液的安稳性欠好,已溶解的树脂会分出,漆膜外表粗糙,附着力下降。一般要求施工进程中,PH值操控在7.5~8.5之间。

  在施工工程中,因为接连进行电泳,阳离子的铵化合物在涂猜中积蓄,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,用离子交换树脂除掉铵离子,选用阳极罩等办法下降PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调理。

  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,从而导致漆膜呈现粗糙不均和针孔等弊端。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,以除掉铵及钙、镁等杂质正离子。

  7、工件与阴极间间隔

  间隔近,堆积效率高。但间隔过近,会使漆膜太厚而发生流挂、橘皮等弊端。一般间隔不低于20cm。对大型而形状杂乱的工件,当呈现外部已堆积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在间隔阴极较远的部位,添加辅佐阴极。

  三、电泳涂装的办法及技巧

  (1)一般金属外表的电泳涂装的工艺流程为: 预整理→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,用棉纱铲除工件外表的浮尘,用80#~120#砂纸铲除外表残留的钢丸等杂物。钢铁外表选用除油和除锈处理,对外表要求过高时,进行磷化和钝化外表处理。黑色金属工件在阳极电泳前有必要进行磷化处理,不然漆膜的耐腐蚀功能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。

  (3)在过滤体系中,一般选用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从归纳替换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满意漆膜的质量要求,而且处理了过滤袋的堵塞问题。

  (4)电泳涂装的循环体系循环量的巨细,直接影响着槽液的安稳性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的堆积和气泡削减;但槽液老化加速,能源消耗添加,槽液的安稳性变差。将槽液的循环次数操控6~8次/h较为理想,不但确保漆膜质量,而且确保槽液的安稳运转。

  (5)跟着出产时刻的延伸,阳极隔阂的阻抗会添加,有用的作业电压下降。因而,出产中应依据电压的损失情况,逐渐调高电源的作业电压,以补偿阳极隔阂的电压降。

  (6)超滤体系操控工件带入的杂质离子的浓度,确保涂装质量。在此体系的运转中应注意,体系一经运转后应接连运转,禁止间断运转,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法完全清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运转时刻而呈下降趋势,接连作业30~40天应清洗一次,以确保超滤浸洗和冲刷所需的超滤水。

  (7)电泳涂装法适用于大量流水线的出产工艺。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,对槽液的科学办理极为重要,对槽液的各种参数定时进行检测,并依据检测成果对槽液进行调整和替换。

  一般按如下频率丈量槽液的参数: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)对漆膜质量的办理,应常常查看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,定时查看涂膜的附着力、耐腐蚀功能等物理化学目标。查验周期按出产厂家的查验规范,一般每个批次都需检测。

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