电泳涂装的历史
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电泳烤漆电泳烤漆概念电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
烤漆分为两大类,一类低温烤漆固化温度为140°-180°,另外一类就称为高温烤漆,其固化温度为280°-400°。
电泳烤漆原理电泳涂装属于有机涂装,利用电流沉积漆膜,其工作原理为“异极相吸”。
电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。
采用直流电源,金属工件浸于电泳漆液中。
通电后,阳离子涂料粒子向阴极工件移动,阴离子涂料粒子向阳极工件移动,继而沉积在工件上,在工件表面形成均匀、连续的涂膜。
当涂膜达到一定厚度(漆膜电阻大到一定程度),工件表面形成绝缘层,“异极相吸”停止,电泳涂装过程结束。
整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤:电解:水的电解电泳:带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程电沉积:带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程电渗:沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水,形成均匀致密的湿膜烤漆一般是用来喷涂和烘烤车漆的,因此,烤漆房最确切的描述应为“喷烤漆房”。
喷漆时,外部空气经过初级过滤网过滤后由风机送到房顶,再经过顶部过滤网二次过滤净化后进入房内。
房内空气采用全降式,以0.2-0.3m/s的速度向下流动,使喷漆后的漆雾微粒不能在空气中停留,而直接通过底部出风口被排出房外。
这样不断地循环转换,使喷漆时房内空气清洁度达98%以上,且送入的空气具有一定的压力,可在车的四周形成一恒定的气流以去除过量的油漆,从而最大限度地保证喷漆的质量。
电泳简介电泳又名——电着 ( 著 ) ,泳漆,电沉积。
创始于二十世纪六十年代,由福特汽车公司最先应用于汽车底漆。
由于其出色的防腐、防锈功能,很快在军工行业得到广泛应用。
近几年才应用到日用五金的表面处理。
由于其优良的素质和高度环保,正在逐步替代传统油漆喷涂。
电泳漆以离子状态分散于水中,在直流电场的作用下,定向集结在五金工件表面上,形成致密的保护膜。
根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同,可分为阳极电泳(树脂粒子电离后成负离子,简称AED.电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良(一般能通过中性盐雾试验400 小时以上),抗变色性能强;与基体金属的结合力好,可进行各种机械加工;根据用户的要求可以配制成常见的黑色和中灰色,与油漆工艺相比,施工性能好,对环境的污染和危害显著减少,被广泛应用在各个生产部门,如汽车、摩托车、自行车零配件,建材(锁具及门把手)、五金电器、工具、家具、办公用品,金属眼镜架、拉链头、锁匙扣、火机风罩、弹簧,电镀产品、铝制品、表带、标牌、首饰、工艺品及化妆品盒,厨房用品(刀具)、浴室用品(水暖器材)、家用电器、医疗器械及玩具,以及其它要求电泳的场合。
电泳与电镀的比较电泳电镀电泳漆层高低电位厚薄均匀一般电镀高低电位处镀层厚薄差距大电泳漆层能完全覆盖隐蔽处一般电镀不能深入隐蔽外电泳俗称镀漆,是高分子树脂的沉积电镀是金属离子沉积的过程。
电泳与喷涂的比较简述电泳涂装业在国内的发展及成功应用一、概述电泳涂装技术研究起于一百多年前,基于人们对金属表面防腐防锈要求的不断提高而相关表面处理工艺技术又不能较好地解决这种需求的压力下,而被逐渐研制开发。
直到60 年代才由George Brewer 博士及福特汽车公司研制开发成功阳极电泳漆。
其最早应用于福特汽车公司的涂装线,随着阳极电泳漆生产使用,并被人们等认可并大力推广应用。
之后,电泳技术的发展日新月异,产品品种由环氧型树脂型发展到丙烯酸型及聚氨脂型。
产品的保护品种也由汽车行业引申到自行车、摩托车及家电、轻工饰品行业,如:空调、彩电、洗衣机、摩托车、眼镜、锁具、灯具及饰品、发夹、领带夹及各个金属行业以及铝材表面防锈行业。
阴极电泳涂装简介及其工艺发展前景所谓阴极电泳涂装,是一种特别的涂膜形成方法,以被涂物为阴极,所采纳的电泳涂料是阳离子型(带正电荷)它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极,在槽中另设置与其相对应的阳极,在两极间通直流电,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。
电泳涂料源于20世纪30年月,从20世纪60年月中期开头讨论合成阳离子型树脂,并于20世纪70年月初用于对耐腐蚀性能要求高的家用电器上作底漆,随后渐渐开发出了耐蚀性能更高且具有装饰性效果的阴极电泳涂料,由于其具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性且涂装自动化程度高、涂装污染少等特点,广泛应用于机动车工业中,并推广应用到建材、轻工、家用电器等工业领域以及五金和工艺品的表面防腐和装饰。
1.阴极电泳原理阴极电泳是带正电荷的阳离子树脂通电后向阴极移动,由于阴极四周pH值上升,发生粒子交换,阴极涂料就析出覆到试件上。
概括起来,它包括电解、电泳、阴极电沉积、电渗四种现象。
下面以环氧树脂类阴极电泳漆为例,来分析阴极电泳过程。
环氧树脂一般带有碱性基团,用有机酸(如醋酸)中和后生成盐而溶于水。
同时,由于水的离解,在直流电场作用下,阴极电泳过程如下:(1)电解反应:2H20+2e-=H2↑+20H-;(2)电泳:RN+H(C2H4OH)2:和H+向阴极运动;(3)阴极电沉积:由H+在阴极放电,阴极和漆液界面处,OH-浓度上升,当OH-浓度增加到肯定数值时(pH值最高可达12),漆膜便在阴极(工件)表面产生沉积;(4)电渗:电泳涂装过程中,漆膜沉积的初始阶段,粒子(或离子)电荷不肯定全部被中和、放电。
沉积所得的漆膜结构是疏松的,含水量相当高,离子能通过。
因此,电渗的作用是:当连续通电时,阴极表面产生的阴离子通过漆膜向阳极方向移动,并在漆膜表面与涂料粒子中和形成新的沉积漆膜。
同时,阴离子渗出时夹带着水分子移动,使漆膜内所含水分渐渐排到漆膜外,最终形成含水率很低,电阻相当高的致密漆膜,这种漆膜就可直接进入烘箱中固化,形成最终的电泳涂层。
电泳涂料及涂装知识讲师:年月日内容:1、阴极电泳涂料发展史;2、阴极电泳涂料组成及反应基本原理;3、阴极电泳术语介绍及相关设备;4、阴极电泳槽液日常维护项目;5、阴极电泳缺陷一般排查方法;6、电泳投槽简单知识;阴极电泳涂装的发展过程•1809年,俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。
•1960年,英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。
•1963年,福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。
•1969年,美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。
•1971年,第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。
•1976年,第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。
•日本和英国1977年由美国引进技术后,其汽车涂装从78-79年向阴极电泳涂装转化。
•80年代中期,美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。
•90年代末,顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用电泳涂料开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代第Ⅵ代开发方向涂膜性能涂膜性能、作业性、表观附加特殊功能新技术地球环境类别AED CED CED CED CED CED初期的CED 高泳透性防锈性良好的槽液稳定性防锈钢板适应性高泳透性防锈性良好的槽液稳定性新防锈钢板应性低温固化性中厚膜高泳透性低温固化性提高低加热减量高防锈性防锈钢板适应性环境适合化节省资源节省能源低成本高性能特殊技术厚膜型赋于厚膜适应性高外观防锈钢板适应性端面防锈型端面防锈性良好无铅化薄膜、高抗针孔耐石击高耐候隆阴极电泳涂料的发展趋势传统型C E D环保CED高耐气泡针孔CED耐石击CED高耐候CED无铅化VOC 削减无大气污染物削减工序(省中涂)镀锌板适应性,良好的附着力,涂膜外观节能CED低温固化阴极电泳涂料的主要组成项目主要组成基础树脂聚酰氨或聚脂改性的环氧树脂交联树脂封闭异氰酸树脂中和剂有机酸调整溶剂醇、醇醚和酮类溶剂组份用途色浆主要为颜料份乳液主要为树脂份中和剂用于调整槽液PH值和MEQ值补给溶剂用于调节槽液溶剂含量阴极电泳涂料的主要分类阴极电泳漆按一次泳涂膜厚按环保要求薄膜型有铅型厚膜型无铅型中厚膜型节能型低废气排放H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳反应机理电解电渗电沉积电泳2H2O+2e-—2OH-+H2R-NH++OH-——R-N+H2O相关术语:电解:任何一种导电液体在通电时产生分解的现象称为电解。
电泳涂装一、概述电泳涂装技术研究起于一百多年前,基于人们对金属表面防腐防锈要求的不断提高而相关表面处理工艺技术又不能较好地解决这种需求的压力下,而被逐渐研制开发。
直到60 年代才由 George Brewer 博士及福特汽车公司研制开发成功阳极电泳漆。
电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。
电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。
电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型,简称 AED)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型,简称 CED);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。
二、电泳涂装的优势1 、涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;在很凹的部位,即可形成完成均匀之保护膜,并可利用调整不同之操作电压,即可控制镀层的厚度,达到极高的防腐性,并消除了电镀过程中的厚薄不均电极效应,同时也消除了喷漆过程中的桔皮、流挂之故障。
2 、涂料利用率高达 95% ,与喷漆法相比,减少了材料的浪费。
3 、采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害。
阴极电泳涂料涂装原理公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]阴极电泳涂料涂装原理简介一、电泳涂料成膜原理1.涂料工作原理电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
电泳涂装属于有机涂装,利用电流沉积漆膜,其工作原理为“异极相吸”。
电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。
采用直流电源,金属工件浸于电泳漆液中。
通电后,阳离子涂料粒子向阴极工件移动,阴离子涂料粒子向阳极工件移动,继而沉积在工件上,在工件表面形成均匀、连续的涂膜。
当涂膜达到一定厚度(漆膜电阻大到一定程度),工件表面形成绝缘层,“异极相吸”停止,电泳涂装过程结束。
整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤:●电解:水的电解●电泳:带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程●电沉积:带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程●电渗:沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水,形成均匀致密的湿膜阴极反应2H2O + 2e- → 2(OH)- + H2阳极反应2H2O → 4H+ + O2 + 4e-当pH=3 ↓ ---(COO)- [阴离子树脂] COOHM→M n+ +e-(金属)↓ ---(COO)- [阴离子树脂]---(COO)nM [析出]阳极反应2H2O → 4H+ + O2 + 4e-阴极反应2H2O + 2e- → 2(OH)- + H2pH = 12~14 ↓—NH+ [阳离子树脂]—N [析出]在电场作用下,涂料粒子向阴极移动(电泳),由于受到阴极附近碱扩散层(OH-)的影响,涂料粒子在阴极聚结(电沉积)。
阴极电泳涂料涂装原理简介一、电泳涂料成膜原理1.涂料工作原理电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
电泳涂装属于有机涂装,利用电流沉积漆膜,其工作原理为“异极相吸”。
电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。
采用直流电源,金属工件浸于电泳漆液中。
通电后,阳离子涂料粒子向阴极工件移动,阴离子涂料粒子向阳极工件移动,继而沉积在工件上,在工件表面形成均匀、连续的涂膜。
当涂膜达到一定厚度(漆膜电阻大到一定程度),工件表面形成绝缘层,“异极相吸”停止,电泳涂装过程结束。
整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤:●电解:水的电解●电泳:带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程●电沉积:带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程●电渗:沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水,形成均匀致密的湿膜电极附近主要的化学反应如下表所示:反应过程图如下所示:在电场作用下,涂料粒子向阴极移动(电泳),由于受到阴极附近碱扩散层(OH-)的影响,涂料粒子在阴极聚结(电沉积)。
槽液的流动影响扩散层,流动速率高,扩散层薄,流动速率低,扩散层厚。
刚沉积的湿膜含有大量水分,由于电流的影响,会发生部分脱水,使湿膜不挥发份达到80%(电渗)。
脱水后湿膜牢牢黏附在底材上,通常的清洗不能洗脱。
由于边缘电流密度高,电泳过程首先发生在这些区域。
如下图所示:2.电沉积类型●阳极电沉积(AED)阳极电泳涂装,金属工件为阳极,吸引漆液中带负电荷的涂料粒子,电沉积时,少量的金属离子(阳极氧化)迁移到涂膜表面,对涂膜的性能造成影响。
阴极电泳涂料·涂装的发展历程及趋势中国第一汽车集团公司技术中心宋华王锡春(130011)摘要:文章在介绍国内外电泳涂装应用发展情况后,按泳透力、电泳工艺参数、环保性、涂膜的平滑性、耐腐蚀性等五方面的技术进步状况,推荐将阴极电泳涂料的发展历程暂划分三代。
并预测了阴极电泳涂料·涂装的发展趋势。
关键词:阴极电泳涂装阴极电泳涂料发展历程及趋势电泳涂料及涂装技术的研究起源于上世纪50年代,美国福特汽车公司于1958年发明、开发成功“阳极电泳涂装法”获得工业应用已近半个世纪。
1962年9月电泳涂装线正式投产应用,并逐步替代汽车车身的浸涂或喷涂的打底工艺。
基与阳极电泳涂装过程产生阳极溶解、阳极电泳涂膜的耐腐蚀性较低、不能适应冬季防路面冻结、防滑、路面撒盐产生的“盐害”和提高汽车车身使用寿命的要求,于上世纪七十年代又开发成功耐腐蚀性好的、泳透力较高的阴极电泳(CED)涂料,并于1977年世界上第一条汽车车身阴极电泳涂装线在美国投产。
基于阴极电泳涂膜的耐腐蚀性能优良、能成倍地提高汽车车身的使用寿命(确保实现汽车车身使用10年不产生穿孔腐蚀及结构损坏的目标),致使阴极电泳涂装工艺普及速度之快是史无前例的。
凡新建的汽车车身涂装线均采用阴极电泳涂装工艺,凡已采用阳极电泳涂装工艺的涂装线都采用阴极电泳涂料替换阳极电泳涂料,进行相关的技术改造。
至1985年汽车车身的阴极电泳化率达90%以上,至今全世界大量流水生产的汽车车身几乎100%都采用阴极电泳涂装打底。
从环保、资源利用、作业性和涂层质量等方面来评价阴极电泳涂装现今仍是先进的汽车车身的涂底漆工艺,尚无理想的工艺来取代它。
阴极电泳涂装技术在其它工业涂装领域(如建材、轻工、军工、农机、家用电器等金属件涂装领域)也得到普及及推广应用。
我国电泳涂料和涂装技术的开发也有40多年的历史,在1965年上海涂料所开发成功阳极电泳涂料,随后有些油漆厂也相继试制成功。
上世纪70年代我国汽车工业已建成几条汽车零部件和驾驶室阳极电泳涂装线。
是近年来国内外都十分关注电泳涂料的新开发和研制工作,历经几次
就。
下面天津弘创润天为大家分析一下电泳涂料的发展历程:
电泳涂料是阳极电泳涂料的新一代产品,具有水溶性、低污染性和特有的浅色调。
易于调节制得各种不同性能要求的产品,且避免了因植物油而引起的霉变可能性,同时也避免了在烘烤中油脂挥发对烘道的污染及火灾危险。
色性,所形成的漆膜光泽素有“魔镜”之称;抗化学性高,具有良好
的主流。
材的涂装迈上了新台阶。
但丙烯酸电泳漆只可用来代替封闭工艺,因而仍需氧化及着色,其生产成本高于一般氧化。
耐石击性、孔腔内部及边角防锈性、防锈钢板涂装适应性和短时电泳、
的作用,使边角露底,因此,提高边角覆盖性的途径是提高涂膜加热固化时的粘度和降低其表面张力。
耐候性和耐腐蚀性都较好的“底面合一”型阴极电泳涂料。
染,减少漆膜因烘烤的色变,从而提高涂膜质量。
高的工业产品的涂装,因此它有着广阔的应用前景。
种、多功能及彩色化的时代。
为了最大限度地发挥电泳涂料的性能,应从包括电泳涂料用的原材料、被涂物底材、面漆涂料以及涂装设备的整个系统进行研究。
电泳涂料成膜原理一、电泳涂料成膜原理1. 涂料工作原理电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
电泳涂装属于有机涂装,利用电流沉积漆膜,其工作原理为“异极相吸”。
电泳涂装最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。
采用直流电源,金属工件浸于电泳漆液中。
通电后,阳离子涂料粒子向阴极工件移动,阴离子涂料粒子向阳极工件移动,继而沉积在工件上,在工件表面形成均匀、连续的涂膜。
当涂膜达到一定厚度(漆膜电阻大到一定程度),工件表面形成绝缘层,“异极相吸”停止,电泳涂装过程结束。
整个电泳涂装过程可以概括为以下四个步骤:●电解:水的电解●电泳:带电的聚合物分别向阴极或阳极泳动的过程●电沉积:带电的聚合物分别在阴极或阳极沉积的过程●电渗:沉积的电泳涂膜收缩、脱去溶剂和水,形成均匀致密的湿膜电极附近主要的化学反应如下表所示:阳极性电泳涂装阴极性电泳涂装阴极反应阳极反应2H2O + 2e-→ 2(OH)- + H2阳极反应2H2O → 4H+ + O2 + 4e-当pH=3 ↓---(COO)-[阴离子树脂]COOHM→M n+ +e-(金属)↓ ---(COO)- [阴离子树脂]---(COO)nM [析出]2H2O → 4H+ + O2 + 4e-阴极反应2H2O + 2e-→ 2(OH)- + H2pH = 12~14 ↓—NH+ [阳离子树脂]—N [析出]反应过程图如下所示:在电场作用下,涂料粒子向阴极移动(电泳),由于受到阴极附近碱扩散层(OH-)的影响,涂料粒子在阴极聚结(电沉积)。
电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。
电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。
具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。
电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。
电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。
电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。
目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。
设备组成:(1)槽体(2)搅拌循环系统(3)电极装置(4)漆液温度调节装置(5)涂料补给装置(6)超滤装置(7)通风装置(8)电源供给装置(9)泳后水洗装置(10)储漆装置设备特点:(1)涂层厚度均匀,附着力强,无涂装死角,不易产生漆膜弊病。
(2)在电泳涂装过程中,易于调整漆膜的厚度。
(3)涂料损失少,利用率高,生产成本底。
(4)漆液用水稀释,无火灾隐患,生产安全。
(5)电泳涂装设备复杂,科技含量较高,适用于颜色固定的生产。
设备规格:电泳涂装一般可分为连续生产的通过式和间歇式的固定式两类。
对于连续生产的通过式电泳涂装设备,工件借助于悬挂输送机和其他工序(前处理-烘干)组成连续生产的涂装生产线,此类设备适用于大批量生产。
对于间歇生产固定式电泳涂装设备,工件借助于单轨电葫芦或其他形式的输送机,和其他工序(前处理-烘干)组成间歇式涂装生产线,适用于中等批量的涂装生产。
电泳涂装工艺的发展人们一直在试图研制这样一种涂料:高硬度,使铝的硬度达到钢的水平;高抗疲劳性,可以延长60%的使用寿命;抗高温,可以承受2000℃左右的温度;抗腐蚀,可以承受2000小时的酸雨冲刷,而不会有丝毫的破损迹象。
如果真有这样一种涂料存在,那一定会有弊端,这种涂料肯定毒性很大,必须要求苛刻的卫生条件。
或者在使用之前必须进行大量的准备工作。
很显然,存在这样一种涂料,而那些不利因素也可以避免。
令人惊奇的是这方面的研究已经进行了一百多年,只是在最近才取得突破。
在研究了多年以后,电泳涂装工艺在21世纪90年代才开始商业化。
由于它的节能、环保、以及电解质的持久性等特点,它在工业应用越来越广。
有趣的是,在美国、德国开展此项研究时,其主要理论已由莫斯科大学提出,尽管研究很快因苏联解体引起的资金短缺而终止。
作为莫斯科大学负责Keronite工艺的首席科学家Alexander Shareov也因此失去了研究的条件。
他为了继续进行这项研究,离开苏联到了英国的一个小岛上,成立了一家Isle Coat公司。
当Pavel Shashkov博士听说了他的大学校友的困境后,为他提供了到英国工作的机会,一个名为Keronite的公司随后成立,目的是将这项技术推向市场。
Keronite膜是一种氧化硅酸盐化合物,其中含有由水晶金相变位后形成的一种较软的氧化物。
正是这种物质使Keronite拥有高硬度、耐疲劳、抗冲击,同时保持高可塑性,其疲劳强度比电镀层要高三倍。
Keronite涂料在电解质中通过高能电解,在铝、铍、镁、钛等轻合金表面形成一层高硬度的氧化陶瓷层。
因为它需要电能和离子流,这种工艺和电镀很相似,但与电镀又有很大不同,形成的膜比电镀的要硬的多,厚的多。
工件进行涂装前需脱脂,浸在电解质中,通过微电解来清除表面的杂质,然后需在温水中清洗几分钟。
这种低浓度碱性电解液不含任何有毒或活泼的化学物质。
尤其是在喷涂镁时,这种溶液可代替铬酸盐钝化处理且比之更有效。
第一章概述电泳涂料技术源自汽车工业,它是适应汽车车身的涂装技术要求、解决汽车车身底漆涂装工艺中存在的问题而开发和发展起来的新的车身涂底漆方法(含新型的电泳涂料、电泳涂装工艺和涂装设备及其配套的附属装置等),是当今汽车车身涂底漆工艺的主流涂装方法。
汽车车身“打底工艺”(即漆前表面处理工艺加涂底漆工艺)是汽车车身防腐蚀和获得优质涂层的基础,是直接影响车身使用寿命的关键工艺。
“打底工艺”所追求的目标是:①能将汽车车身的100%表面(含内腔、焊缝表面)处理完善,涂上底漆。
②底涂层的耐腐蚀应优异(达到产品设计要求),对底材的附着力强,与中涂、面漆的配套性应优良。
③底涂层的机械性能好,且平整光滑,不需打磨,为面漆创造良好的基底。
④涂装能实现自动化,且安全又环保。
⑤材料利用率高,经济性好,高效且性价比高。
在世界汽车工业100多年的历史中,汽车车身涂底漆的方法已经历刷涂、喷涂、浸涂、阴极电泳、阴极电泳等多次变革,在克服或消除前种涂底漆的方法存在的工艺问题的基础上逐步走向完善。
汽车车身的各种涂底漆方法的特征及优缺点参见表1-1。
表1-1 汽车车身涂底漆方法一览表涂装方法特征存在的工艺问题备注刷涂手工作业、工装简单 1.内腔、焊缝内涂不上漆①2.作业效率低3.漆面有刷痕仅适用于小批量,作坊式生产喷涂(空气喷涂和高压无气喷涂)适用于快干底漆(如硝基漆、双组分底漆);作业效率有较大幅度提高1.内腔、焊缝内涂不上漆①2涂着效率低;材料利用率低适用于流水作业式生产和各种底漆的涂装浸涂拖式浸涂仅浸涂车身的底部,易实现自动化1.涂膜上下不均,有流痕,采用滚动浸涂有改善2.缝隙中产生“溶落②”现象,涂膜变薄3.大槽浸漆,火灾危险大为不影响外观,在拖式浸涂后车身外面涂膜擦洗掉后再喷涂在美国曾产生一次浸涂槽火灾,促使改用水性漆。
浸涂法已被电泳涂装法淘汰滚动浸涂在浸涂和沥漆过程中车身旋转滚动,易实现自动化电泳涂装阳极电泳以车身为阳极,采用阴离子型电泳涂料,工作液为碱性,易实现自动化产生阳极溶解,涂层的耐腐蚀性差在车身涂装中已被阴极电泳涂装淘汰阴极电泳以车身为阴极,采用阳离子型电泳涂料,工作液为酸性,易实现自动化因车身为阴极,不产生阳极溶解,涂膜有耐腐蚀性高,泳透力优异已成为大量流水生产的汽车车身涂底漆的主流工艺③①内腔,缝隙内兴漆,锈蚀就从里向外烂,产生“穿孔腐蚀”,大大降低汽车车身的使用寿命。
电泳漆—电泳工艺在美国福特车厂George Brewer 博士的领导下,福特汽车公司从1957 年就着手研究电泳涂装。
这个计划是开发一种改善车身难涂部位防腐蚀性的方法。
汽车制造厂商们早已注意到汽车内部隐蔽处的锈蚀,但暴露在外的平面部位,如车顶却不易锈蚀。
虽然浸涂法能使涂料进入汽车内部,但是在烘干过程中,油漆因溶剂蒸发而被洗掉。
于是Brewer博士领导小组努力去开发一种在施工过程中溶剂可以从涂膜中被排除掉的涂料,他们的工作开创了电泳涂装。
福特公司的第一个用于车轮涂装的生产槽在1961年7月4日开始运行,用来涂装汽车车身的Wixom 槽建于1963年,这两个槽所用的均是阳极电泳漆。
开发电泳涂装后,虽然市场的需求稳定增长,但直到1973年阴极电泳漆问世时,市场需求才真正繁荣起来。
1965年只有1%轿车用电泳底漆,到1970年增加到10%,现在几乎90%用电泳底漆。