什么是电泳涂料?
电泳漆是阴阳两极的电泳漆,在电压的作用下,带电的油漆离子向阴极移动,阴极表面产生的碱性反应形成不溶性物质,沉积在工件表面。
E-Coating工艺分为阳极E-Coating和阴极E-Coating。如果涂层颗粒带负电,工件是阳极,涂层颗粒在电场力的作用下沉积在工件上形成一层薄膜,称为阳极E-Coating。相反,如果油漆颗粒带正电,则工件为阴极,涂层颗粒沉积在工件上,形成称为阴极E-Coating的薄膜。
电泳涂料的原理
电泳涂装的原理与电镀相似。将工件放入电解液中,电解液中的另一个电极连接到直流电源的两端,形成电解电路。电解液是一种导电的水溶性或水乳化涂层。涂层溶液中解离的阳离子在电场力的作用下移动到阴极,阴离子移动到阳极。电泳涂层与吸附的颜料颗粒一起落在工件表面,失去电荷,形成湿涂层,这一过程称为电泳涂层。
工艺流程
酸洗–清洗–预脱脂–脱脂–清洗–磷化–清洗–清洗–超声波清洗–纯水洗–电泳喷淋清洗–水洗–纯水洗–风干–烘烤
特点如下
- 采用水溶性涂料,环保。
- 涂布效率高,油漆损失小。
- 膜厚均匀,附着力强,涂布质量好,生产效率高。
- 电泳涂装设备复杂,科技含量高,适用于颜色固定的生产设备复杂,投资高电泳涂装应用于汽车、家电、五金行业、轻工、家具行业、机电行业。
电泳涂料的缺点
- 设备大,投资除需完备的预处理设备外,还需要E-Coating槽及相应的配套设备、超滤装置及纯水制备设施、专用直流电源。
- 适用的涂料和品种有限目前,电泳涂料仅限于水溶性涂料和水乳化漆的颜色仅限于深色底漆或单层底两用漆,白色和浅色难以着色。其原因是电泳过程中的电离铁离子和树脂阴离子(如阳极电泳沉积)被中和并沉积在工件上,变成黄棕色。
- 电泳漆膜一般烘烤过程为150'°C,1h后需要烘烤,因此能耗大。
进程异常和分析
★颗粒
现象
- 在干燥后的电泳涂层表面,有粗糙、坚硬的颗粒,或肉眼可见的细小刺热,往往涂层的水平面比垂直面更严重,这种漆膜称为颗粒。
原因
- DCED槽的PH值高,与碱性物质混合,导致槽不稳定,树脂沉淀或冷凝。
- 水箱中有沉淀的“死角”和裸露的金属。
- 电泳后,清洗液脏,油漆含量过高,过滤效果差。
- 进入的涂层表面和铺布器不干净,磷化后清洗效果差。
- 在干燥过程中对颗粒状污垢。
- 喷漆环境很脏。
- 化妆漆或树脂溶解性差,并有颗粒。
预防和治疗方法
- CED罐的PH值控制在下限,严禁碱性物质,加强过滤,加速罐体更新。
- 消除容易沉淀的“死角”和产生沉积膜的裸露金属部件。
- 加强过滤,建议使用精度为25um的过滤元件来进料泡沫。
- 为保证被涂覆表面清洁,不应有磷化污泥,防止二次污染。
- 清洁干燥室和空气过滤器。
- 保持涂装环境清洁,检查并消除空气的尘源。
- 确保新涂层溶解良好,色浆的细度在标准范围内。
★收缩孔(凹坑)
现象
在湿电泳涂膜上看不到,干燥后,漆膜表面出现火山口状凹坑,直径通常为0.5-3.0mm,不露底称为孔、凹陷,露出的底部称为收缩孔,颗粒中间称为“鱼眼”。
造成这种缺陷的主要原因是电泳湿涂膜内部或表面有灰尘,不溶于油和电泳涂膜的颗粒成为凹坑的中心,使湿漆膜在初干时的流动能力不平衡,涂膜出现缺陷。
原因
- 涂层前脱脂不良或清洁后掉油和灰尘。
- 油箱与油混合,漂浮在液位上或在油箱中乳化。
- E-Coating后的冲洗液与油混合。
- 烘房不干净,循环空气中含有油。
- 槽液的面基比不成比例,颜料含量低容易产生缩孔。
- 涂装环境脏污,空气中可能含有油雾、漆雾和有机硅物质,污染涂布材料或湿涂膜。
- 化妆漆有收缩孔或树脂溶解性差,中和性不好。
预防和治疗方法
- 加强涂层材料的脱脂工艺,确保磷化膜不受二次污染。
- 在罐液循环系统中设置除油滤袋,并检查油污源,严禁油污进入油罐。
- 改善清洗水质,加强过滤。
- 保持干燥室和循环热空气清洁
- 调整槽液的面基比,适当加入色浆,提高颜料含量。
- 保持涂装环境清洁,清除涂装有害材料源,尤其是硅胶材料源。
- 加强对彩妆漆的管理,不合格者不能添加到水箱中,确保彩妆漆溶解、中和、过滤良好。
★针孔
现象
电泳涂膜在干燥后产生针状的小凹坑或孔洞,这种膜病称为针孔,它与收缩孔(坑)不同之处在于孔径小,中心无异物,漆膜周围无堆积凸起。按针孔产生的原因有以下几种:
- 湿涂膜的再溶解阻力引起的针孔称为再溶解针孔。
- 在电泳涂装过程中,由于电解反应强烈,产生过多的气泡,消泡效果差,或由于浴液温度低或搅拌不足,导致包裹在干燥过程中的漆膜气泡爆裂,针孔称为气泡针孔。
- 带电入槽台阶针孔:在带电入槽台阶出现严重缺陷的情况下,针孔沿槽坡度暴露出来,此外,由于槽对物体表面的润湿性差,使一些气泡在漆膜中封闭或槽面上的泡沫附着在工件表面,形成气泡针孔,一般在被涂材料的下部产生。
原因
- 电泳涂布后,被涂料未及时从槽中清理出来,湿涂膜会再次溶解。
- 罐内杂质离子含量过高,电解反应严重,被涂材料表面产生过多的气体。
- 磷化膜孔隙率高,易含气泡。
- 浴液温度低或搅拌不充分,使湿膜消泡性差,
- 当工件装入槽中时,运输链速度太慢。
- 被涂材料在罐体末端流入罐体表面的流速低,并且有泡沫堆积。
预防和治疗方法
- 被涂物出槽后应立即用超滤液或纯水清洗,时间不宜超过1min。
- 排出超滤液并加入纯水以降低杂质离子的含量。
- 调整磷化配方和工艺,使磷化膜结晶致密化。
- 加强罐体搅拌,确保罐温在28~30°C运行。
- 在链条速度太慢的情况下,不宜选择带电入槽的电泳涂装工艺,入槽后再用电。
- 使罐液表面流速大于0.2m/s,以消除积聚泡沫。
电泳涂层和电镀的区别
Electroplating:使用电解将金属膜附着到金属或其他材料表面的过程。
E-Coating是一种涂布方法,其中悬浮在电泳溶液中的颜料和树脂等颗粒通过施加的电场转移并沉积在其中一个电极的基板表面上。