電泳加工的本質(zhì)是 **“電解、電泳、電沉積、電滲” 四個(gè)連續(xù)過程的協(xié)同作用 **,具體原理如下:
電解:當(dāng)電極(工件為陰極或陽極,對(duì)應(yīng)不同電泳類型)插入涂料溶液(電泳漆)并通直流電時(shí),水分子在電極表面發(fā)生電解反應(yīng):
陰極(若工件為陰極):2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?(產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,使附近溶液呈堿性);
陽極(若涂料粒子帶負(fù)電):2H?O - 4e? → O?↑ + 4H?(產(chǎn)生氧氣和氫離子)。
電泳:電泳漆中的涂料粒子(樹脂、顏料等)因帶有電荷(通常為負(fù)電,少數(shù)為正電),在電場(chǎng)作用下向相反極性的工件(電極)定向移動(dòng),例如:負(fù)電粒子向陰極工件移動(dòng)。
電沉積:當(dāng)帶電涂料粒子到達(dá)工件表面時(shí),因工件表面電荷被中和(如陰極附近的 OH?與負(fù)電粒子反應(yīng)),粒子失去穩(wěn)定性并沉積在工件表面,逐漸形成濕涂層。
電滲:沉積的濕涂層具有一定多孔性,電場(chǎng)作用下,涂料溶液中的水分子會(huì)從涂層內(nèi)部向外部(溶液側(cè))滲透,使?jié)裢繉用撍?、致密化,為后續(xù)烘干固化奠定基礎(chǔ)。
前處理直接影響電泳涂層的附著力和耐腐蝕性,是工藝關(guān)鍵,步驟如下:
1.1 預(yù)脫脂:用低溫弱堿性清洗劑(如氫氧化鈉、碳酸鈉溶液)沖洗工件,去除表面大量油污、灰塵等浮污,減少后續(xù)脫脂壓力;
1.2 主脫脂:用高溫(50-60℃)強(qiáng)堿性清洗劑浸泡或噴淋,徹底清除工件表面的頑固油污(如機(jī)械加工油、防銹油);
1.3 水洗 1(脫脂后):用流動(dòng)清水沖洗工件,去除殘留的脫脂劑,避免后續(xù)工序中清洗劑與除銹劑 / 磷化劑反應(yīng);
1.4 酸洗(可選):若工件為鋼鐵且有銹蝕,用稀鹽酸或硫酸溶液浸泡,去除表面氧化皮和銹跡(注意控制酸洗時(shí)間,避免過度腐蝕);
1.5 水洗 2(酸洗后):沖洗殘留酸液,防止工件返銹;
1.6 磷化處理:將工件浸入磷化液(如鋅系、鐵系磷化液),在工件表面形成一層均勻的磷化膜(厚度 2-5μm)。磷化膜呈多孔結(jié)構(gòu),可增強(qiáng)涂料粒子的吸附性,同時(shí)提升涂層耐腐蝕性;
1.7 純水洗:用去離子水(或純凈水)沖洗,去除工件表面的磷化液殘留(若殘留離子,會(huì)導(dǎo)致電泳涂層出現(xiàn)針孔、縮孔等缺陷)。
后處理階段:核心是 “固化 + 修整”,實(shí)現(xiàn)涂層性能
3.1 烘干固化:將帶濕涂層的工件送入烘干爐,按工藝曲線加熱(通常為 160-180℃,保溫 20-30 分鐘)。濕涂層中的樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成致密的干涂層(厚度與濕涂層一致,無收縮);
3.2 冷卻修整:工件出爐后自然冷卻至室溫,檢查涂層表面是否有針孔、流掛、漏涂等缺陷,對(duì)輕微缺陷用砂紙打磨修整(嚴(yán)重缺陷需返工,即脫漆后重新前處理 + 電泳)。
電泳加工 vs 粉末涂裝:中厚涂層的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
粉末涂裝(靜電噴粉)通過靜電吸附將粉末涂料(如環(huán)氧樹脂)附著于工件,經(jīng)高溫固化形成厚涂層(50-150μm),與電泳的核心差異在涂層厚度與適用場(chǎng)景:
對(duì)比維度 電泳加工 粉末涂裝
核心優(yōu)勢(shì)對(duì)比 1. 薄涂層優(yōu)勢(shì):?jiǎn)未?15-40μm,涂層細(xì)膩,無流掛風(fēng)險(xiǎn),適合精密部件;
2. 邊角覆蓋:電場(chǎng)作用下深孔 / 窄縫全覆蓋,粉末易 “法拉第籠效應(yīng)”(邊角無涂層);
3. 自動(dòng)化:可與前處理無縫銜接,流水線更成熟;
4. 漆液回收:超濾系統(tǒng)回收利用率>95%,粉末回收率約 85% 1. 厚涂層優(yōu)勢(shì):?jiǎn)未?50-150μm,耐沖擊、耐劃傷性能更強(qiáng)(如戶外護(hù)欄);
2. 顏色豐富:可定制任意顏色,包括紋理(如砂紋、錘紋),裝飾性優(yōu)于電泳;
3. 無 VOC: 固體分,環(huán)保性與電泳相當(dāng);
4. 工件限制少:非金屬(如玻璃鋼)可直接噴涂
核心劣勢(shì)對(duì)比 1. 厚涂層局限:?jiǎn)未螣o法超過 40μm,需多次電泳(效率低、成本高);
2. 裝飾性:無紋理效果,顏色選擇少;
3. 高溫敏感:固化溫度 160-180℃,部分鋁合金工件易變形 1. 薄涂層困難:涂層厚度難低于 50μm,適合厚涂層需求,不適合精密部件(如電子零件);
2. 邊角覆蓋差:深孔、窄縫(<5mm)易漏涂,無法替代電泳;
3. 換色成本:需清理噴粉房、回收系統(tǒng)(比電泳略快,但仍需 1-2 小時(shí))
結(jié)論:電泳適合薄涂層、精密、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件(如汽車變速箱殼體);粉末涂裝適合厚涂層、戶外、大尺寸件(如路燈桿、健身器材)。