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《电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较 》.doc

《电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较 》

黑白天平的天空
2017-09-21 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《《电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较 》doc》,可适用于综合领域

《电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较》电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较::电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较电泳又名电着,泳漆,电沉积。创始于二十世纪六十年代由福特汽车公司最先应用于汽车底漆。由于其出色的防腐、防锈功能很快在军工行业得到广泛应用。近几年由汽车行业引申到自行车、摩托车及家电、轻工饰品行业。如:空调、彩电、洗衣机、摩托车、眼镜、锁具、灯具及饰品、发夹、领带夹等各个金属行业及铝材表面防锈行业。由于其优良的质素和高度环保正在逐步替代传统油漆喷涂。工艺原理:电泳漆以离子状态分散于水中在直流电场作用下定向集结五金工件表面上形成致密表面膜。电泳特点:附着力强漆膜不易脱落,连续弯折不爆皮。均匀致密工件内处任何部位漆膜厚薄皆均匀一致。即使在很凹的部位即可形成均匀的保护膜。并可利用调整不同的操作电压即可控制镀层的厚度。达到极高的防腐性。消除了喷漆中会出现的结皮泪痕等不良故障。耐蚀性佳其他任何涂装方式的耐腐蚀性均不可与之相比拟。合符环保水性涂料无毒、无污染、无有害物质残留。比较项目油漆喷涂电泳涂装附着力不强易脱落强很难脱落防府性不耐腐蚀耐腐蚀装饰性表面粗糙平滑度低平展光滑环保性污染严重合符环保要求电泳与喷涂的比较与区别主题:电泳(电著)涂装发展及应用比较项目油漆喷涂电泳涂装A、概述附着力不强易脱落强很难脱落电泳涂装技术研究起于一百防府性不耐腐蚀耐腐蚀多年前基于人们对金属表面防腐防锈要求的不断提高而相关表面处理工艺技术装饰性表面粗糙平滑度低平展光滑又不能较好地解决这种需求的压力下而被逐渐研制开发。直到年代才由GeorgeBrewer博士及福特汽车公司研制开发成功阳极电泳漆。其最早应用于福环保性污染严重合符环保要求特汽车公司的涂装线随着阳极电泳漆生产使用日渐暴露其漆膜中包含有金属离子造成抗蚀性差的缺陷因而高抗蚀性的阴极电泳漆于七十年代被开发成功并被人们等认可并大力推广应用。之后电泳技术发展日新月异产品品种由环氧型树脂型发展到丙烯酸型及聚氨脂型。产品的保护品种也由汽车行业引申到自行车、摩托车及家电、轻工饰品行业如:空调、彩电、洗衣机、摩托车、眼镜、锁具、灯具及饰品、发夹、领带夹及各个金属行业以及铝材表面防锈行业。B、电泳涂漆之优势a、在很凹的部位即可形成完成均匀之保护膜并可利用调整不同之操作电压即可控制镀层的厚度达到极高的防腐性并消除了电镀过程中的厚薄不均电极效应同时也消除了喷漆过程中的结皮、泪痕之故障。b、涂料利用率高达与喷漆法相比减少了材料的浪费。c、以水作溶剂免除了火灾危险也大大降低了水处理及空气污染安全性提高减少了环保设备费用。d、可减少贵金属镀层厚度仍可维持及超越原来镀层寿命用彩色电泳漆可取代镀金大大降低了生产成本。e、生产性高生产时间缩短。金属表面处理、电镀、皮膜等完成后携带大量水传统喷涂方法要先行烘干再生产费时而且浪费能源而电泳可连续作业易于大量及自动化生产。C、电泳漆之工作原理电泳是电泳涂料在阴阳两极施加于电压作用下带电荷之涂料离子移动到阴极并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物沉积于工件表面。它包括四个过程:a、电解(分解)在阴极反应最初为电解反应生成氢气及氢氧根离子OH此反应造成阴极面形成一高碱性边界层当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质涂膜沉积方程式为:HOOHHb、电泳动(泳动、迁移)阳离子树脂及H在电场作用下向阴极移动而阴离子向阳极移动过程。c、电沉积(析出)在被涂工件表面阳离子树脂与阴极表面碱性作用中和而析出不沉积物沉积于被涂工件上。d、电渗(脱水)涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的具有多数毛细孔水被从阴极涂膜中排渗出来在电场作用下引起涂膜脱水而涂膜则吸附于工件表面而完成整个电泳过程。D、不同类型之电泳漆之工艺路线及原因(一)环氧型电泳漆此类电泳漆主要用于大型工业企业对防腐抗锈要求较高品种有黑、灰、红、黄等各种颜色主要用于汽车工业、自行车行业、摩托车行业、家电行业等电泳漆膜为不透明色。a、工艺路线上挂预清洗脱脂热水洗冷水洗酸洗水洗表调磷化水洗水洗纯水洗纯水洗电泳回收回收纯水洗纯水洗进烘箱下挂b、各工位之作用()预清洗:清除金属碎骨及焊渣消除磷化及电泳潜在的尘埃源。()脱脂:有效的清洗分散及除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油提高磷化效果及减少带入电泳膜及电泳涂膜烘干时翻边及焊缝处易引起的缩水污染物。()热水洗:有效处理工件表面的遗留碱膜。()酸洗:除锈及活化金属表面。()表调:调整表面以形成疏密均匀之磷化膜。()水洗及纯水洗:充分水洗避免前道工序之酸、碱及盐份带入电泳槽污染漆槽影响漆膜。纯水电导率小于μs。()电泳:在计量好电压及时间下形成电泳膜。()纯水回收:回收水洗减少漆液浪费回收降低生产成本。()烘烤:使漆膜在高温下熟化固化。(二)丙烯酸及聚氨脂电泳漆a、工艺路线上挂有机溶剂除蜡超声波除蜡热水洗阴极除油阳极除油酸洗冲击镍(不锈钢)预铜(锌压件)酸铜亮镍闪银此工艺主要针对装饰性工件要求外观漂亮及较少防腐性的轻工业产品例如:眼镜、打火机、锁具、灯具、文具、文体用具及饰品发夹行业此电泳漆膜为透明色与各种色浆搭配在各个电镀工艺中均可达到五颜六色之鲜艳效果此工艺在国内已被大量推广应用。b、各主要部位之作用()前处理:彻底地前处理可预先解决电镀中的故障。()预冲镍:消除不锈钢制品之不良结合力。()预铜:消除锌压铸件之起泡现象。()镍:与各种色浆配套可电泳出:暗色的金色、黄铜色、红铜色、黑铜色、仿古铜色、黑镍色、蓝色、红色、紫红色、黄色、绿色等各类颜色。()闪银:与各种色浆配套可电泳出各种鲜艳的颜色。如:纯金色、K金色及黄铜、鲜红、仿古铜、黑镍等五颜六色。C、透明电泳漆与彩色电泳漆之比较底材表面处理透明电泳彩色电泳工序时间工序时间前处理碱铜酸铜光锌合金镀青铜分前处理青铜色电泳漆分镍青铜透明电泳前处理碱铜酸铜光镍前处理浸黑打磨青铜色锌合金仿古青铜分分青铜黑镍打磨透明电泳电泳漆前处理碱铜酸铜光镍铁镀青铜分前处理镀锌青铜色电泳漆分青铜透明电泳前处理碱铜酸铜光镍青铜薄镀金分前处理红色电泳漆分青铜透明电泳前处理碱铜酸铜光镍前处理镀镍薄镀银金色铁薄镀金分分青铜透明电泳电泳漆铝合金镀青铜前处理青铜色电泳漆分铝合金镀金前处理金色电泳漆分E、电泳漆设备要求及性能指标a、电泳漆槽,、小电泳槽(透明型):可用PP或PVC即可但要备有冷却、加热槽及过滤循环系统。,、大电泳槽(环氧型):铁制衬里用PVC或玻璃钢作内壁设有溢流槽并有阳极隔膜管套。工件阳极距离为cm工件底部高度为cm,、带有循环泵:要求次小时滤芯为μm作用之下(,)保证槽液均匀混合防止色浆料在槽中或工件上沉积(,)进行过滤以除去颗粒尘埃及油(,)经过热交换器冷却槽液以除去涂装电解及泵运行机械所产生的热能。B、整流器,、大槽一般为VV电流以每挂面积以Am计算电源起动时电压分两段提升伏及伏所需电压时间应为秒。,、小槽一般为VA即可。c、阴极部分,、小槽:一般用不锈钢板即可阴阳极比为小于:。,、大槽:一般要用阳极隔膜阳极液为醋酸调整阳极电导率一般控制为us。d、超滤系统主要目的为清除电泳漆工作液中杂质离子及有效闭路中带入的阳离子及阴离子污染源保证漆液稳定及漆膜完整。小槽超滤量:一般为升小时大槽超滤量:一般为升小时F、电泳漆之维护及故障处理a、电泳漆之维护(,)纯水水质要求在us以下(,)槽液液温控制在之间(用冰或冷动机)(,)进槽要清洗干净不要将酸、碱带入槽中(,)电泳漆要凉干然后进烘箱烤温不要升温太快。b、电泳漆故障及处理方案问题原因对策固体份低提高固体份膜厚不足电压低提高电压温度低提高温度工作周围循环不好通常因泵、过滤器及喷嘴阻塞而致固体份高降低固体份漆膜过厚温度高降低温度电导率高提高超滤液的排放量电压高降低电压纯水不干净换新纯水水迹温度过高降低温度固体份过高加漆起泡工件表面不洁净充分水洗漆膜外观不丰满颜基比过高减少颜料补加增加树脂含量进气、漏气检查管道及泵是否泄漏槽液面泡沫溢流槽液面过低降低液面高度颜料份高减少色浆增加树脂涂膜粗糙电导率高超滤降低电导率槽液温度低升高槽液温度针孔电导率过高超滤降低电导率槽液温度低降低温度漆膜不均匀、破裂电压高降低电压电导率高超滤降低电导率检查金属预处理斑纹、地图斑痕底材表面污染检查磷化漆迹清洗不够增加清洗杂质污染清除工件上的杂质凹孔、缩孔颜料份低补加色浆G、电泳涂装ED槽溶剂含量掌控浅折a、在电泳涂装生产中无论大小生产线在ED槽溶剂控制方面存在诸多误区困扰现场生产及管理技术人员严重影响电泳涂装产品品质及生产效益b、作者就此问题经长期跟踪调查如下:目前很多电泳漆制造厂家及供应商在给客户定期检测ED槽分析报告中a固体份b灰份cPH值d电导率值都较真实可靠。但所提供溶剂含量的数据非常不可靠原因有:a溶剂检测需备光谱分析仪设备但此设备较昂贵很多企业未购买b如认真去做一次ED槽溶剂含量检测较麻烦成本较高所以所谓提供ED槽液溶剂检测数据的准确性值得怀疑。但是各大、中、小业主在实际生产中对溶剂含量准确控制很重要。作者就此只表各个经验一闻二看三摸四调整一闻:就是现场人员通过嗅觉可分辨ED槽液溶剂含量大致高低二看:电泳涂膜出ED槽经过UF清洗或纯水洗的湿膜外观来判断如光滑平展说明正常其它为异常。三模:现场人员用手背去贴湿膜如略有粘手属于正常如不粘手属于偏低如很粘手属于超标。四调整:如判断超标需排放超滤液(UF液)排放量根据现场实际情况来把握如偏低需补加溶剂补加方式应少量加经多次补加直至调整到正常。、电泳涂装成本核算浅析a、电泳涂装工艺发展越来越迅猛但无论在卖方或从事加工的业主在电泳涂装成本核算方面观点各异作者在电泳涂装行业从事近十多年工作在此方面略有所悟仅供同行商榷。具体情况包括以下几个方面:(电泳漆成膜成本:例如某公司电泳涂料(双组份)色浆A(固体份)B树脂(固体份)混合比例A:B=:如成膜厚度为μm电泳成膜密度gcm则电泳漆可成膜表面积为():(kg×kg×)(gcm×μm)结合每公斤单价,则工件成膜电泳漆每平方米的成本可计算出结果(纯理论值利用率为前提但不同设备、工艺、不同使用厂家电泳漆利用率自行把握)。(前处理工艺成本包括酸洗、脱脂、表调、磷化请前处理专业人士来核实。(水电、燃料、人工、税费、包装、运输费。(设备折旧费均摊到每个产品。(返工率。综上项就可以系统准确的计算出电泳涂装真实的加工成本。I、彩色电泳在不锈钢上的应用a、电泳涂装的发展越来越被更多的行业看好凭借其优良的性能简单的操作其普及率从汽车行业逐渐渗透到小五金、日用百货等行业从单纯的汽车底漆发展到日用百货、小五金等有高要求及多彩装饰性表面上的应用成为众多企业提升企业竞争力的首选。b、下面介绍彩色电泳在不锈钢上的应用(L电泳槽为例)工艺流程:成型工件脱脂水洗水洗化学抛光水洗超声波纯水洗纯水洗彩色电泳UF喷淋纯水洗纯水洗烘干c、主要设备及材料:a、电泳槽:材料PVC配有漆液主循环过滤系统采用磁力泵驱动每小时循环量次超滤系统及冷热交换循环系统。b、超滤机:超滤技术即通过一种半透膜能将槽液中悬浮的颜料高分子树脂截面挡回使槽液中的去离子水、有机溶剂、无机杂质、低分子树脂通过半透膜收集汇流一起成为超滤透过液其透过量一般根据槽体大小而配置本条线配置为KLQ型超滤机其流量为LH。c、纯水机:电泳对纯水要求较高好的纯水是保证电泳涂装性能的基础纯水机有反渗透、电渗析、离子交换等几种现在市面上用得较多的是离子交换和反渗透。d、电源:目前国内所做的电泳涂装电源与国际上所用的电源无多大差别其中有间歇式软启动、自动计时功能、稳压限流功能、过流短路、过载保护功能其波纹因素<。e、冷热交换机:彩色电泳对槽液温度控制要求较高其槽液温度波动不宜太大本设备选用进口名牌变频压缩机及电控单元控制、制冷制热分阀控制、共管循环可一机多槽配置。f、挂具:根据产量的要求及产品的特殊性挂具除了导出电外还应有相应辅助程序以满足不同产品的特殊要求。d、主要工艺说明:a、不锈钢成型工件是在前道工序完成后再在表面经过拉丝或化学抛光后进行彩色电泳涂装。b、脱脂:除去前道工序产生的表面油脂。c、化学抛光:主要针对拉丝工件此工序主要除去拉丝过程中丝纹缝里含带的小金属颗粒但时间不宜太长以免影响丝纹效果。e、电泳:、采用聚氨脂电泳漆以GX为例配L电泳槽需漆kg高去离子水kg按漆:水=:配比色浆和漆的比例根据厂家提供的样品色浆可调全色系现在用的多有红铜、枪黑、宝兰及茶色。、其温度控制在以偏上为宜。f、纯水洗要求严格控制水质电泳前一道纯水洗控制在μs以下最后一道水洗控制在μs以下。g、烘干:温度升高不宜太快分预烘及固化两个过程烘炉内的各点温差应不超过内部应洁净。h、以上为最普遍的不锈钢彩色电泳工艺每个厂家都应根据具体工件要求来选择最佳工艺。

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