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(yáng)極)與對(duì)應(yīng)的電極板放入含有帶電涂料顆粒(如陽(yáng)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(dòng)。
電沉積:涂料顆粒到達(dá)工件表面后,因電場(chǎng)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(chǎng)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(yáng)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。
前處理(關(guān)鍵:保證工件表面潔凈,決定涂層附著力)
脫脂:用堿性脫脂劑(如氫氧化鈉、表面活性劑)去除工件表面的油污、灰塵(可采用噴淋或浸泡,溫度 50-60℃,時(shí)間 5-10 分鐘)。
酸洗 / 除銹:針對(duì)鋼鐵工件,用鹽酸、硫酸溶液去除表面氧化皮和銹蝕(時(shí)間 3-8 分鐘,需加緩蝕劑防止過腐蝕)。
磷化:工件浸入磷化液(如鋅系、錳系),表面形成一層致密的磷酸鹽薄膜(厚度 1-5μm),增強(qiáng)涂層與金屬的附著力,提升耐腐蝕性(溫度 30-40℃,時(shí)間 5-10 分鐘)。
水洗:用去離子水多次清洗工件表面殘留的化學(xué)藥劑,避免污染后續(xù)電泳槽液(通常需 3-4 道水洗,后一道為純水洗,電導(dǎo)率<10μS/cm)。
烘干:在 80-120℃烘箱中烘干工件表面水分(時(shí)間 15-30 分鐘),避免電泳時(shí)出現(xiàn)氣泡或涂層不均。
水洗 2(酸洗后)
目的:清除殘留的酸液,防止工件二次銹蝕。
工藝:流動(dòng)清水洗,時(shí)間 2-3 分鐘,必要時(shí)加弱堿中和殘留酸。
電泳加工的工藝流程環(huán)環(huán)相扣,前處理決定附著力,電泳參數(shù)決定涂層均勻性,固化參數(shù)決定終性能。實(shí)際生產(chǎn)中需通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各環(huán)節(jié)參數(shù)(如槽液濃度、溫度、電壓),并定期維護(hù)設(shè)備(如超濾膜、電極板),才能穩(wěn)定產(chǎn)出高質(zhì)量的電泳涂層。該流程尤其適合大規(guī)模量產(chǎn)金屬工件(如汽車零部件、家電外殼),在保證涂層性能的同時(shí)兼顧環(huán)保性。