電泳加工的核心原理
電泳涂裝基于 “電泳、電沉積、電滲、電解” 四大電化學(xué)過程,具體流程如下:
電泳:將工件(作為陰極或陽極)與對應(yīng)的電極板放入含有帶電涂料顆粒(如陽離子樹脂、顏料)的電泳槽中,通直流電后,涂料顆粒因電荷作用向工件表面定向移動。
電沉積:涂料顆粒到達(dá)工件表面后,因電場作用發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(如中和、交聯(lián)),逐漸沉積形成不溶于水的薄膜。
電滲:沉積過程中,涂層內(nèi)部的水分在電場作用下向槽液中遷移,使涂層逐漸致密、干燥。
電解:水在電極表面發(fā)生電解反應(yīng)(陰極產(chǎn)氫氣、陽極產(chǎn)氧氣),此過程需通過工藝控制避免氣泡影響涂層質(zhì)量。
電泳涂裝(核心:控制電場與槽液參數(shù))
工件掛裝:將烘干后的工件固定在掛具上,確保與電極接觸良好(掛具需定期清理,避免涂層堆積影響導(dǎo)電性)。
電泳槽浸涂:將工件放入電泳槽中,控制關(guān)鍵參數(shù):
電壓:陰極電泳通常 60-300V,陽極電泳 20-80V(電壓越高,涂層沉積越快,但過高易產(chǎn)生針孔);
溫度:槽液溫度 20-30℃(溫度過高會導(dǎo)致涂料變質(zhì),過低則沉積效率下降);
時間:1-5 分鐘(根據(jù)涂層厚度需求調(diào)整,通常干膜厚度 20-50μm);
槽液 pH 值:陰極電泳 pH 6.0-7.5,陽極電泳 pH 8.0-9.5(需定期監(jiān)測并調(diào)整,避免影響涂料穩(wěn)定性)。
超濾水洗:工件從電泳槽取出后,用 “超濾水”(通過超濾膜過濾的槽液)清洗表面殘留的未沉積涂料,回收涂料并減少廢水排放(環(huán)保關(guān)鍵步驟)。
電泳加工的關(guān)鍵工藝參數(shù)控制
參數(shù)穩(wěn)定性是電泳涂層質(zhì)量的核心,需重點監(jiān)控以下指標(biāo):
參數(shù)類別 關(guān)鍵指標(biāo) 控制范圍(以陰極電泳為例) 影響
槽液參數(shù) 固體分 18%-22%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 過低:涂層薄、遮蓋力差;過高:涂層厚、易流掛
電導(dǎo)率 1000-2000μS/cm 過低:沉積速度慢;過高:涂層粗糙、針孔多
pH 值 6.0-7.5 偏離范圍會導(dǎo)致涂料絮凝、涂層附著力下降
電泳參數(shù) 電壓 150-250V 需根據(jù)工件復(fù)雜程度調(diào)整(復(fù)雜工件用低電壓、長時間)
溫度 25±2℃ 波動超 ±3℃會影響涂層均勻性
固化參數(shù) 固化溫度 170±5℃ 溫度不足:涂層未完全固化,耐腐蝕性差;溫度過高:涂層泛黃、脆化
固化時間 30±5 分鐘 時間不足:同溫度不足影響;時間過長:效率低、能耗
水洗 1(脫脂后)
目的:沖洗工件表面殘留的脫脂劑,避免帶入后續(xù)酸洗 / 磷化槽。
工藝:常溫水洗,時間 1-2 分鐘,可采用噴淋方式提率。
控制:水洗后工件表面 pH 值應(yīng)接近中性(6-8)。