电泳涂装工艺特点及与油漆喷涂比较2011-07-23 15:02:44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：1•附着力强，漆膜不易脱落，连续弯折不爆皮2. 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3. 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4. 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附着力目不漆喷易脱落强泳涂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主题：电泳（电著）涂装发展及应用A、概述电泳涂装技术研究起于一百 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 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60年代才由 George Brewer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 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95%，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0H ,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：H20-0H+Hb、 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T预清洗T脱脂T热水洗T冷水洗T酸洗T水洗T表调T磷化T水洗T水洗T纯水洗T 纯水洗T电泳T回收T回收T纯水洗T纯水洗T进烘箱T下挂b、 各工位之作用(1) 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2) 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3) 热水洗：有效处理工件表面的遗留碱膜4) 酸洗：除锈及活化金属表面5) 表调：调整表面，以形成疏密均匀之磷化膜6) 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5 ps 7) 电泳：在计量好电压及时间下，形成电泳膜8) 纯水回收：回收水洗，减少漆液浪费，回收降低生产成本9) 烘烤：使漆膜在高温160°C--180°C下熟化，固化二)丙烯酸及聚氨脂电泳漆a、 工艺路线上挂T有机溶剂除蜡T超声波除蜡T热水洗T阴极除油T阳极除油T酸洗T冲击镍(不锈钢)/预 铜(锌压件)T酸铜T亮镍T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(1) 前处理：彻底地前处理，可预先解决电镀中80% -- 90%的故障2) 预冲镍：消除不锈钢制品之不良结合力3) 预铜：消除锌压铸件之起泡现象4) 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5) 闪银：与各种色浆配套，可电泳出各种鲜艳的颜色如：纯金色、24K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锌合金 镀青铜前处理— 碱铜— 酸铜— 光 镍— 青铜— 透明电泳45 分 前处理—青铜色电泳漆6分锌合金 仿古青铜前处理—碱铜—酸铜—光镍— 45 分前处理—浸黑—打磨—青铜色 8 分 青铜—黑镍—打磨—透明电泳 45 分 电泳漆 8 分镀青铜前处理—碱铜—酸铜—光镍— 35 青铜—透明电泳 35分前处理—镀锌—青铜色电泳漆 15 分青铜 薄镀金前处理—碱铜—酸铜—光镍— 25青铜—透明电泳 25分前处理—红色电泳漆6分薄镀金铝合金 镀青铜铝合金 镀金前处理—碱铜—酸铜—光镍— 20 分前处理—镀镍—薄镀银—金色 10 分 青铜—透明电泳 20 分 电泳漆 10 分前处理—青铜色电泳漆 6 分前处理—金色电泳漆 6 分E、电泳漆设备要求及性能指标a、电泳漆槽1、 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。
2、 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30 --37cm工件—底部高度为45cm3、 带有循环泵：要求8 -- 10 次/小时，滤芯为50pm作用之下(1) 保证槽液均匀混合，防止色浆料在槽中或工件上沉积；(2) 进行过滤，以除去颗粒尘埃及油；(3) 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1、 大槽一般为250V，550V，电流以每挂面积以0.16A /m2计算，电源起动时电压分两段 提升0 -- 50伏及50伏--所需电压，时间应为7 -- 10秒2、 小槽一般为50V，20A即可C、 阴极部分1、 小槽：一般用316不锈钢板即可，阴阳极比为小于4 : 12、 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70 -- 100usd、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4 -- 30升/小时 大槽超滤量：一般为50 -- 100升/小时F、电泳漆之维护及故障处理a、 电泳漆之维护(1) 纯水水质要求在5us以下；(2) 槽液液温控制在26°C-- 32°C之间(用冰或冷动机)；(3) 进槽要清洗干净，不要将酸、碱带入槽中；(4) 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漆膜外观不丰满 颜基比过高槽液面泡沫进气、漏气 溢流槽液面过低涂膜粗糙颜料份高电导率高减少颜料补加，增加树脂含量检查管道及泵是否泄漏降低液面高度减少色浆，增加树脂超滤降低电导率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起泡固体份过高加漆工件表面不洁净充分水洗槽液温度低漆膜不均匀、破裂电压高电导率高降低温度降低电压 超滤，降低电导率斑纹、地图斑痕底材表面污染检查金属预处理 检查磷化漆迹清洗不够增加清洗凹孔、缩孔杂质污染颜料份低清除工件上的杂质补加色浆针孔槽液温度低电导率过高升高槽液温度 超滤，降低电导率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c. PH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，1.一闻2.二看3.三摸4.四调整1•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；2.二看：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 3•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4.四调整：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。