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(lèi)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?、致密化,為后續(xù)烘干固化奠定基礎(chǔ)。
電泳加工作為現(xiàn)代工業(yè)主流表面處理技術(shù)之一,需與其他常見(jiàn)工藝(如噴漆、電鍍、粉末涂裝、陽(yáng)極氧化)從涂層性能、環(huán)保性、成本、效率、適用場(chǎng)景等維度對(duì)比,才能清晰體現(xiàn)其優(yōu)缺點(diǎn)定位。以下針對(duì)不同工藝逐一分析,終總結(jié)電泳加工的核心優(yōu)劣勢(shì)。
電泳加工 vs 陽(yáng)極氧化:鋁合金專(zhuān)屬工藝的對(duì)比
陽(yáng)極氧化僅適用于鋁合金(少數(shù)鎂合金),通過(guò)電解在表面形成氧化膜(Al?O?),核心功能是防銹、著色、絕緣,與電泳(鋁合金也可電泳)的差異如下:
對(duì)比維度 電泳加工(鋁合金適用) 陽(yáng)極氧化(僅鋁合金)
核心優(yōu)勢(shì)對(duì)比 1. 耐腐蝕性更強(qiáng):氧化膜易吸潮,電泳涂層密封性更好(中性鹽霧>1000 小時(shí) vs 氧化 300-500 小時(shí));
2. 工藝兼容性:可在氧化膜上疊加電泳(“氧化 + 電泳” 復(fù)合涂層,性能);
3. 適用范圍:不于鋁合金,可覆蓋鋼鐵、鋅合金等多種金屬;
4. 厚度可控:薄涂層(15μm)適合精密件,無(wú)氧化膜的 “尺寸膨脹” 問(wèn)題 1. 硬度高:氧化膜硬度 HV>400,耐磨性能優(yōu)于電泳(適合手機(jī)中框、筆記本外殼);
2. 著色穩(wěn)定:可實(shí)現(xiàn)本色、黑色、彩色(通過(guò)電解著色),顏色耐候性強(qiáng)(戶(hù)外不易褪色);
3. 絕緣性:氧化膜絕緣性能優(yōu)異,適合電子部件(如散熱器);
4. 成本:鋁合金小件的氧化成本低于電泳
核心劣勢(shì)對(duì)比 1. 硬度低:涂層 HV<300,不適合高頻摩擦場(chǎng)景(如手機(jī)按鍵);
2. 鋁合金專(zhuān)屬:無(wú)法利用氧化膜的 “基底優(yōu)勢(shì)”,單獨(dú)電泳的耐磨略遜于 “氧化 + 電泳”;
3. 尺寸影響:涂層有厚度(15-40μm),需考慮裝配間隙 1. 適用局限:僅鋁合金,無(wú)法用于鋼鐵、鋅合金;
2. 耐腐蝕性:氧化膜有微孔,需封閉處理(否則易腐蝕),單獨(dú)使用不如電泳;
3. 工藝復(fù)雜:需控制氧化時(shí)間、溫度、電流,參數(shù)窗口窄(比電泳難維護(hù))
結(jié)論:鋁合金件若需高耐磨、絕緣、本色裝飾(如手機(jī)外殼),優(yōu)先陽(yáng)極氧化;若需防腐、多金屬兼容(如鋁合金汽車(chē)輪轂),優(yōu)先電泳(或 “氧化 + 電泳” 復(fù)合工藝)。
終建議:如何選擇表面處理工藝?
若為鋼鐵 / 鋅合金、規(guī)模化、高防腐、簡(jiǎn)單顏色(如汽車(chē)車(chē)身、工程機(jī)械):優(yōu)先電泳;
若為多顏色、小批量、裝飾性需求(如家具、小型裝飾件):優(yōu)先噴漆;
若為鋁合金、高耐磨、絕緣、本色裝飾(如手機(jī)外殼、散熱器):優(yōu)先陽(yáng)極氧化;
若為厚涂層、戶(hù)外大尺寸件(如路燈桿、健身器材):優(yōu)先粉末涂裝;
若為金屬質(zhì)感、高耐磨摩擦件(如水、軸承):優(yōu)先電鍍。
簡(jiǎn)言之,電泳加工并非 “工藝”,而是在 “規(guī)?;?、高防腐、復(fù)雜金屬件” 場(chǎng)景下的選擇,需結(jié)合工件材質(zhì)、性能需求、生產(chǎn)規(guī)模綜合判斷。