新技术在电泳涂装中的应用

今天小编为大家分享的是关于新技术在电泳涂装中的应用的文章，一起来看看吧。

一、阳极膜在电泳涂装中的应用

在阴极电泳涂装中，两极发生如下反应：

阳极：2OHˉ－2e→H2O+ O2↑

OHˉ+H+→H2O

阴极：2H2O+2e→H2↑+2OHˉ

由以上反应可知：阳极反应有氧气逸出，电极被氧化，将有腐蚀产物产生；有H+产生，极液呈酸性且趋强；阴极有氢气逸出，其后果是漆膜易出现针孔，麻坑等。于是，出现了如下问题需要解决：

（1）为了避免或减轻阳极被氧化腐蚀，阳极必须用导电耐腐蚀材料制作；

（2）如何将工作电极被氧化腐蚀的产物和阳极反应所产生的酸从电泳槽液中隔绝开来，防止其对电泳槽液的不利影响；

（3）如何消除阴极反应所产生的氢气对涂件涂膜的不利影响。

1.1 阳极膜在电沉积中的应用及工作原理

复合电极由工作电极的阳极、阳极膜及保护网三者共同构成。复合电极常见的有板盒式和管式2种，一般板盒式用于涂件面积大的，管式用于涂件面积小的，但由于管式复合电极具有轻便易卸洗等优点，人们比较喜欢用它。

复合电极在安装时，要将阳极膜面向电泳漆装配，四周应密封好，膜靠向电极的一侧要用绝缘材料（通常是聚氯乙烯）作保护网，防止膜贴在电极上。阳极膜是由带活性基团、表面带正电荷的纤维素制作的，工作时、基于同性相斥原理，同性的阳离子树脂涂料被“拒之门外”，从而保持了复合电极（膜）不被涂料粘附而得以正常运作。这样，极液及其阳极反应产生的酸和腐蚀产物均被封闭在盒内，从而达到电泳漆液不被污染的目的。以管式膜为例，其工作原理是：阳极液从阳极罩顶部软管流入，向下流经阳极管至底部，而后向上流入阳极管和阳极膜之间的环形空间，上升过程中电泳槽里过剩的阴离子（如醋酸根离子）在电场的作用下穿过膜，同阳极管产生的H+离子中和，然后通过溢流管返回到极液槽。如此不断地循环、补充、排放，以维持漆液正常的pH和电导率。可以通过控制阳极液的电导率，达到控制复合电极电导率的目的。阳极盒（箱）极液的电导率一般都控制在400～800μs/cm之间。采用阳极盒（箱）隔膜法所获得的漆膜一般都无针孔，且其厚度均达到质量技术要求。

1.2 阳极箱隔膜法使用情况及技术要求

本厂东风汽车钢圈阴极电泳涂装线使用的阳极箱是国产品，开始是板盒式，后因其笨重、卸洗不便而改用管式，电极、极膜材料均由生产厂家定制，使用过程中发现，电极腐蚀严重，膜阴离子选择性、机械性能等不甚理想，卸洗更换频率较大，严重影响涂膜质量和涂装生产的正常进行，为此，决定电极材料和阳极膜均由本厂选定制作，之后一切恢复正常。

一切恢复正常。

鉴于此，复合阳极制作时要求：

阳极材料视电泳涂料不同的中和剂，选择与之相应的耐蚀不锈钢制作；

    [阳极膜选择要求]：

①较好的化学稳定性；

②阴离子选择性好：（大于90％）；

③较少的离子反渗透和较低的渗水性；

④具有较低的膜电阻，导电性能好，在使用中电压和电能损失小；

⑤膜厚及韧性应能达到技术要求等。

保护网一般采用绝缘的聚乙烯材料制作；制作时网孔尽可能大些，以提高电能利用率。

复合阳极应定时或不定时卸洗，极液班后应排放，其目的既是为保证“电路”畅通，也是为排除杂质离子，以维护涂装生产的正常进行和电泳槽液的稳定。

配制阳极液时用纯水配制，加入少量相应的中和剂。有些用户为了节省中和剂消耗，不愿定时排放，其实这是一个“误区”。正常的生产性开支是完全必要的。

二、高红外固化技术在电泳涂装中的应用

在电泳涂装中，产品涂膜质量除了与涂装线的技术设计、涂前表面处理质量、涂料质量和工艺控制等因素有关外，还与湿膜的干燥固化方式和控制有关。

传统的烘干炉和固化炉主要有两种：一是以对流热风循环为主的热风炉；二是以远红外加热元件为热源的远红外炉。本厂东风汽车钢圈阴极电泳涂装线就是采用石英管电加热器产生的远红外线进行干燥固化。与热风炉相比，远红外炉具有温度易控制、热利用率高、涂膜固化质量好、占地少等优点，随着发展，又开发了更新的技术和产品，高红外固化技术就是其中的一项。

2.l 高红外固化技术的特点

和远红外加热固化一样，高红外工件加热的全过程亦以辐射传热为主，使工件上、中、下温度均匀。但亦有不同，所谓高红外，并不是指红外波长，而是指辐射密度高、辐射能量大，所以能快速固化漆膜。正因为它的这个特点，使它的炉身很短，仅为一般远红外炉的1/3～1/2，这就减少了它的设备投资费用和占地；从启动时间看，远红外元件为10～20min，但高红外元件启动时间仅为数秒，上述这些都较大地提高了高红外固化漆膜的生产效率。

2.2 高红外固化性能试验

受郑州某静电粉末喷涂厂成功应用高红外固化技术的启发，针对本厂即将进入技术设计的轻微型汽车钢圈阴极电泳涂装线的漆膜固化问题，提出静电粉末喷涂的干膜可以采用高红外固化，电泳涂装水溶性的湿膜能否用的问题？经与有关科研单位联系，进行了相关的高红外固化性能试验，漆膜材料采用KNT801阳离子电沉积涂料，烘箱为锦州红外技术应用研究所的试验烘箱。

   KNT801电泳漆（黑）完全可通过高红外线烘烤固化成膜。

[结 论]：

①高红外线烘炉比较适合于外型结构均一的工件。

②工件所能达到的温度与照射时间成正比；在照射区，照射时间越长，工件升温越高，并且工件升温速率与工件本身厚度及接受辐射面积有关。因此须通过多次试验才能确定实际工件接受照射的时间及功率。

③烘箱的温度控制系统应正常可靠，否则易引起烘烤过度之弊病。

通过进一步考查与调整，本厂“轻型”电泳涂装线决定正式采用高红外固化技术。

2.3 高红外固化技术在电泳涂装中的使用效果

    [技术参数]：

总装机容量：400kW；

底漆烘烤条件：180℃，12～16min；

面漆烘烤条件：165℃，5min；

烘箱长：15m。

经过对烘烤温度的调整和校正，并对进炉前工件湿膜残存水分采取了吹干措施，涂膜固化质量达到技术要求，从1995年12月开始成功运行至今。通过比较，高红外炉道比远红外炉短15m，节省设备材料50％。启动、烘烤时间亦相应减少50％以上，其综合效益显著。