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,二者在工藝特點和應(yīng)用場景上差異顯著:
分類維度 陰極電泳(Cathodic Electrophoretic Coating, CED) 陽極電泳(Anodic Electrophoretic Coating, AED)
涂料粒子電荷 負電(陰離子型) 正電(陽離子型)
工件電極屬性 陰極(接電源負極) 陽極(接電源正極)
涂層附著力 強(工件表面無氧化,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)用場景 汽車車身 / 零部件、工程機械、高端五金 家用電器(如洗衣機內(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%);陽極電泳因成本較低,仍用于對涂層性能要求不高的領(lǐng)域。
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(如機械加工油、防銹油);
1.3 水洗 1(脫脂后):用流動清水沖洗工件,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),可增強涂料粒子的吸附性,同時提升涂層耐腐蝕性;
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,會導(dǎo)致電泳涂層出現(xiàn)針孔、縮孔等缺陷)。
電泳涂裝階段:核心是 “電場沉積”,形成濕涂層
2.1 工件裝掛:將前處理后的工件固定在掛具上,確保工件導(dǎo)電良好(掛具需定期清理,避免接觸不良導(dǎo)致涂層漏涂);
2.2 電泳槽浸涂:將掛具與工件一同浸入電泳漆槽(漆液溫度控制在 20-30℃,pH 值 7.5-8.5),接通直流電(電壓 150-300V,電流根據(jù)工件面積調(diào)整),保持 1-3 分鐘。此時涂料粒子在電場作用下沉積在工件表面,形成厚度 15-30μm 的濕涂層;
2.3 超濾水洗:工件從電泳槽取出后,用 “超濾水”(電泳漆經(jīng)超濾設(shè)備過濾后的清水)沖洗,回收工件表面滴落的未沉積涂料(循環(huán)利用,提升涂料利用率),同時減少后續(xù)廢水處理量。
電泳加工的常見問題與解決方案
在實際生產(chǎn)中,電泳涂層易出現(xiàn)缺陷,需針對性排查原因并解決:
常見缺陷 主要原因 解決方案
針孔 漆液 pH 值過高、烘干溫度驟升、工件表面有油污 調(diào)整漆液 pH 值至 7.5-8.5;烘干爐采用梯度升溫;加強前處理脫脂
漏涂(局部無涂層) 掛具接觸不良、工件有絕緣層(如油污殘留) 清理掛具觸點,確保導(dǎo)電;檢查前處理是否徹底
涂層流掛 漆液固體分過高、電泳時間過長、工件垂直面過長 降低漆液固體分;縮短電泳時間;優(yōu)化工件裝掛角度
涂層粗糙 漆液電導(dǎo)率過高、磷化膜不均勻、漆液有雜質(zhì) 更換超濾膜,降低電導(dǎo)率;調(diào)整磷