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1、陰極電泳涂裝工藝1引言近幾年隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,各廠家都在新建或改造涂裝生產線,新建的電泳涂裝線,大多數都采用陰極電泳涂裝方式。由于陰極電泳工藝條件要求比較嚴格,加上電泳涂裝線設備多,工藝環(huán)節(jié)多,比較復雜,一次性投資大,設計方案應慎重考慮,充分發(fā)揮其涂裝工藝特點,以取得好的經濟效益。CED有其獨到之處,并愈來愈為人們所重視,推廣應用普及速度是前所未有的,一般陰極電泳涂裝工藝分為以下幾個步驟:預清洗→堿清洗→水洗→磷化→純水洗→干燥→CED→超濾→水洗→干燥2預處理控制好預處理,對形成均一的磷化膜很重要,否則其耐腐蝕性降低,并在電
2、泳涂漆后會出現表觀缺陷。通常有兩種處理方式:(1)全噴淋式;(2)噴浸相結合式。推薦采用后一種處理方式。其工藝流程如下：---預噴洗---浸脫脂---噴洗---浸洗---噴洗---表調---磷化---噴洗---浸洗---新鮮去離子水噴洗---為了得到優(yōu)質均勻的磷化膜,應特別注意各步水洗工藝。1#、2#工序要能充分去除油脂,1#工序要用高壓水,壓力越高越好,以不損傷工件為限。這樣,才有可能形成緊密、附著力好、細膩的磷化膜,同時絕對避免或盡可能少的將清洗物帶入磷化槽。3#、4#、5#工序為清洗階段。6#表調階段,它可活化金屬表面,增加晶
3、核的數量,降低磷化膜重量,提高形成磷化膜的一致性。7#磷化階段,在金屬表面形成一層防腐蝕性的無機鹽化學涂膜,增大電泳漆膜的表面積,磷化階段要及時清除殘渣,同時,建議所有槽都配置過濾器以去除雜質。磷化后噴、浸洗即8#、9#工序,采用常溫全浸式,以使磷酸鹽盡量溶解于水中。10#新鮮去離子水噴洗,將可能帶入電泳槽的雜質減至最少,所有磷化殘余物須從工件表面沖走。新鮮去離子水的電導率應低于10μs/cm,滴水電導率應小于20μs/cm。3CED系統3.1電泳槽結構材料電泳槽是加有防腐、絕緣襯里的鋼制槽。通常所采用的絕緣層為胺固化環(huán)氧樹脂或聚酯
4、,絕緣層必須能抗所有化學物質侵蝕,并能承受600V以上電壓。其結構和容積應根據被涂工件的大小和電泳工藝的要求確定,副槽的大小為主槽的1/10,設計時應考慮如何減少循環(huán)死角。管道可用不銹鋼或PVC材料,接近電泳槽體的管道采用PVC管,管內流速保持在180m/min左右,熱交換器應使用不銹鋼,以保證使用壽命,不允許使用Zn、Cu和Al,它們會損壞電泳槽漆,鍍鋅鋼板不能用于槽液和原漆接觸的表面,聚四氟乙烯可用于所有接觸處。3.2槽液的循環(huán)主槽的攪拌要避免讓槽液出現沉淀,通常槽液表面流速至少達到12m/min。一般用單臺或多臺泵,從電泳槽吸
5、出槽液后經泵返到電泳槽內。如圖2所示方式排列的噴嘴中以保證槽液的流速。主副槽循環(huán)必須保證槽液在距槽底部30cm處的流速為(2.4～3.0)m/min,而液面流速為12m/min,循環(huán)量為(3～6)次/h,也可能達到(5～7)次/h,設計時,循環(huán)能力應有足夠的余量。循環(huán)泵1與循環(huán)泵2之流量比,應保持在3∶1或4∶1,否則,臟物會在槽入口處翻動,并發(fā)生沉降。循環(huán)泵可選用離心泵,轉速1500r/min為宜。3.3熱交換系統槽液各項參數,受溫度影響很大,槽液施工溫度為(18～35)℃。電泳過程中有不少的電能轉換為熱能,為了維持電泳最佳工作溫
6、度,應有熱交換系統,在滿負荷運轉的情況下,冷卻機應能使溫度控制在15℃,溫度變化幅度不超過(±2)℃。在寒冷地區(qū)或季節(jié),當溫度低于正常工作溫度時應能自動加溫;在高溫地區(qū)或季節(jié),工作參數應有所側重,但通常是以降溫為主。3.4過濾系統為了減少電泳涂料工作中的各種夾帶雜質顆粒對電泳涂層的影響,應對工作液進行經常過濾,通常包括粗濾和細濾裝置,濾出機械雜質和絮凝的顆粒,過濾器一般具有自清洗能力。槽液應不少于每小時循環(huán)過濾一次。并且至少有一個吸油濾袋裝于過濾器中,這種過濾器也可用于任何沖洗階段過濾。3.5超濾系統為了能及時清除所有積累的各種有害
7、離子,保證足夠的超濾液量至關重要,超濾液的儲量必須能滿足正常工作(2～4)h。一般要求超濾器的能力至少達到1.22L/m2·min。使用超濾系統是有效的處理方式。同時利用超濾液進行循環(huán)水洗,可以進一步提高涂料的利用率(可達98%),減少了對環(huán)境的污染。超濾器有管式、板式、空心束狀等多種結構,過濾膜材質可用醋酸纖維、聚砜等。3.6陽極系統酸是陰極電泳過程的副產物,陽極系統可以帶走電泳過程中所產生的酸,而使槽液pH值和電導率維持穩(wěn)定,陽極液的電導率通常為(300～1200)μs/cm,pH值為2～5。陽極罩上覆蓋著一層陽離子選擇性半透膜
8、,只允許酸通過而不返回槽液中。3.7電源電泳用直流電源,根據電泳涂料施工工藝的要求確定,陰極電泳涂料要求在(0～400)V電壓范圍。電流應根據涂裝工藝要求確定,一般每平方米涂裝面積約需10A的電流容量。大型工業(yè)用電泳電源,除有足夠的電
