電泳加工(Electrophoretic Coating,簡(jiǎn)稱電泳涂裝)是一種利用電場(chǎng)作用使帶電涂料粒子在工件表面沉積形成均勻、致密涂層的表面處理技術(shù)。其核心優(yōu)勢(shì)在于涂層附著力強(qiáng)、均勻性高、環(huán)保性好,廣泛應(yīng)用于汽車、家電、五金等領(lǐng)域,是現(xiàn)代工業(yè)中替代傳統(tǒng)噴漆的重要工藝之一。
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(guò)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(yáng)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(yáng)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(shù)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⒅旅芑?,為后續(xù)烘干固化奠定基礎(chǔ)。
根據(jù)涂料粒子的電荷極性和工件的電極屬性,電泳加工可分為兩大核心類型,二者在工藝特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景上差異顯著:
分類維度 陰極電泳(Cathodic Electrophoretic Coating, CED) 陽(yáng)極電泳(Anodic Electrophoretic Coating, AED)
涂料粒子電荷 負(fù)電(陰離子型) 正電(陽(yáng)離子型)
工件電極屬性 陰極(接電源負(fù)極) 陽(yáng)極(接電源正極)
涂層附著力 強(qiáng)(工件表面無(wú)氧化,涂層與基體結(jié)合更緊密) 較弱(工件表面可能發(fā)生氧化,影響結(jié)合力)
耐腐蝕性 優(yōu)異(涂層致密,可阻擋腐蝕介質(zhì)滲透) 一般(適用于低腐蝕要求場(chǎng)景)
環(huán)保性 高(涂料利用率>95%,廢水排放量少) 中等(涂料利用率約 85%)
主要應(yīng)用場(chǎng)景 汽車車身 / 零部件、工程機(jī)械、高端五金 家用電器(如洗衣機(jī)內(nèi)筒)、普通五金件、小型零件
目前,陰極電泳因綜合性能更優(yōu),已成為工業(yè)主流(尤其是汽車行業(yè),占比超 90%);陽(yáng)極電泳因成本較低,仍用于對(duì)涂層性能要求不高的領(lǐng)域。
核心優(yōu)勢(shì)
涂層性能優(yōu)異:附著力強(qiáng)(劃格試驗(yàn)可達(dá) 0 級(jí))、均勻性高(復(fù)雜工件的孔內(nèi)、邊角均能覆蓋,無(wú) “死角”)、耐腐蝕性好(中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá) 500 小時(shí)以上);
環(huán)保節(jié)能:涂料利用率高(陰極電泳>95%),遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)噴漆(約 60%);漆液封閉循環(huán),無(wú)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放,符合環(huán)保法規(guī);
生產(chǎn)效率高:工藝自動(dòng)化程度高(可實(shí)現(xiàn)連續(xù)流水線生產(chǎn)),單批次處理量大,適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用;
成本可控:雖設(shè)備初期投入高,但涂料利用率高、后續(xù)維護(hù)成本低,長(zhǎng)期綜合成本低于傳統(tǒng)涂裝。