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。
電泳加工的主要類型
根據(jù)涂料顆粒的帶電性質(zhì),電泳加工主要分為兩類,其技術(shù)特點和應(yīng)用場景差異顯著:
類型 涂料電荷 工件極性 核心優(yōu)勢 適用場景
陰極電泳(CED) 陽離子 陰極 1. 涂層耐腐蝕性極強(可通過鹽霧測試 1000 小時以上);
2. 泳透力高(復(fù)雜工件內(nèi)腔、縫隙也能均勻上漆);
3. 涂層均勻,無流掛、針孔缺陷 汽車車身及零部件(如車架、輪轂)、工程機械、高端五金件
陽極電泳(AED) 陰離子 陽極 1. 成本較低,工藝相對簡單;
2. 涂層色澤鮮艷,裝飾性好
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)。
電泳涂裝階段(核心:電場作用下涂料沉積)
此階段通過電場力使帶電涂料顆粒定向遷移并沉積在工件表面,形成均勻的濕膜。
工件掛裝
操作:將烘干后的工件固定在專用掛具上,確保工件與掛具導(dǎo)電良好(掛具需定期清理表面涂層,避免絕緣)。
注意:工件間距需均勻(通常 5-10cm),避免相互遮擋影響電場分布。
電泳槽浸涂
核心:工件作為電極(陰極電泳中工件為陰極,陽極電泳中為陽極),與槽內(nèi)對應(yīng)電極板形成電場,涂料顆粒(陽離子或陰離子)向工件遷移并沉積。
關(guān)鍵參數(shù):
電壓:陰極電泳 60-300V,陽極電泳 20-80V(復(fù)雜工件用低電壓、長時間,簡單工件用高電壓、短時間);
溫度:槽液溫度 20-30℃(偏差需控制在 ±2℃,否則影響涂料穩(wěn)定性);
時間:1-5 分鐘(根據(jù)目標(biāo)涂層厚度調(diào)整,干膜厚度通常 20-50μm);
槽液參數(shù):固體分 18%-22%、pH 值 6.0-7.5(陰極)、電導(dǎo)率 1000-2000μS/cm(需實時監(jiān)測調(diào)整)。
超濾水洗
目的:回收工件表面未沉積的涂料(通過超濾膜過濾槽液得到 “超濾水”),減少浪費和廢水排放。
工藝:用超濾水噴淋或浸泡工件,時間 1-2 分鐘,回收的涂料可返回電泳槽循環(huán)使用。
純水洗(電泳后)
目的:清除殘留的超濾水和微量涂料,確保涂層表面潔凈,避免烘干后出現(xiàn)污漬。
工藝:去離子水沖洗,時間 1-2 分鐘,電導(dǎo)率<10μS/cm。