电泳涂料及阴极电泳工艺

阴极电泳工艺与静电喷涂的差异定义:静电喷涂：采用的是粉末-空气混合物。

在粉末进料斗中设置有一个小型的流化床以形成粉末-空气混合物。

在某些情况下，进料斗的振动有助于防止粉末在进入输送线前发生堵塞或聚集。

粉末通过一根软管被输送至喷枪中，喷枪的喷嘴由于高压直流电的输入而形成带电电极。

阴极电泳工艺：将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释，浓度比较低的电泳涂料槽中作为阴极，在槽中另设置与其相对应的阳极，在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。

工艺流程：1喷粉：表面处理→烘干→冷却→喷漆→流平→烘烤→自然冷却→下挂。

2电泳：表面处理→纯水洗→电泳→UF水洗→纯水洗→烘烤→自然冷却→下挂。

综合比较：项目喷粉涂装电泳涂装设备一次性投入成本低成本相应高些控制质量水平因人工因素较多完全自动化涂装所以品质控制较难可控性极强涂装工艺流程工件经前处理后流水线方式一次涂装到位需烤干水份方可无需烤去工件上的水份进行喷粉涂装合格率约70-95% 98%以上不良品处理返工喷涂无需返工涂料的利用率 70-90% 95-98%人工差异各个环节人工操作除上挂、下挂工位人员操作，其它全部自动化烘烤温度及时间140-180℃/20min 100-170℃/20min 能源消耗两次一次涂料的环保性粉尘多，对人体环保涂料、无危害肺部危害大涂膜均匀性易产生死角，内腔无涂膜均匀，内外腔法涂装，且涂膜不均匀同时可以涂装涂膜外观比较薄漏底，厚桔皮、流挂等平整，光滑，细腻涂膜的附着力、耐冲击性一般优涂膜的耐酸性良好优秀涂膜的耐碱性良好优秀涂膜的防腐性没有喷到位之处防腐性优防腐性极差粉末喷涂的劣势：1粉末利用率低，市场竞争力越来越弱；2涂膜不均匀，产品质量受人为程度影响大，劳动力密集型； 3粉尘污染大，造成劳动环境卫生差，不环保；4效率低，产量上不去，影响交货期限；5由于漆膜不均匀，整体防腐性差。

电泳涂装的优势：1自动化程度高，生产效率高，不受人为因素影响，外观优异，流平好；2电泳涂料使形状复杂工件的锐边或棱角部分、点焊焊缝等缝隙中、箱形体的内外表面都可获得比较均匀的漆膜；3电泳涂装环境的湿度、干燥度对其无太大影响；而喷漆工艺受温度、湿度、干燥度影响较大，生产合格率低；4电泳漆膜烘干前含水率已很低，它不溶于水，不流动，不易产生垂滴、流痕、滞痕等漆膜弊病，合格率高；5由于带负电的高分子粒子在电场作用下定向沉积，因而电泳漆膜的耐水性、附着力等性能更优；6电泳涂料所用漆液浓度低、粘度小，故因浸渍作用粘附于被涂物而带出的漆较少，特别是超滤技术应用于电泳漆后，漆的利用率可高达95%以上；7电泳涂装可便捷的调整施工电压即可控制漆膜层厚度，使涂层有良好的外观性与极高的防腐性；8传统喷涂方法要先行烘干再生产，费时而且浪费能源，而电泳可连续作业，易于大量及自动化生产；9电泳涂装是以水为载体，低助溶剂涂料，有利于操作人员的安全，避免发生火灾的可能性。

阴极电泳涂装技术摘要：电泳涂装技术是上世纪中叶才研制出的一门较新兴的涂装技术，它是以水性树脂为主要成膜基料配置成工作液，导电工件浸泡在工作液内，采用电泳法（亦称电沉积法）进行涂装，将成膜基料沉积在工件表面，经固化成膜的一种涂装技术。

关键词：阴极电泳涂装工艺一概念电泳涂装技术是上世纪中叶才研制出的一门较新兴的涂装技术，它是以水性树脂为主要成膜基料配置成工作液，导电工件浸泡在工作液内，采用电泳法（亦称电沉积法）进行涂装，将成膜基料沉积在工件表面，经固化成膜的一种涂装技术。

二阴极电泳涂装基本原理阴极电泳涂料所含的树脂带有碱性基团，经酸中和后成盐而溶于水。

通直流电后，酸根负离子向阳极移动，树脂离子及其包裹的颜料粒子带正电荷向阴极移动，并沉积在阴极上，这就是电泳涂装的基本原理（俗称镀漆）。

电泳涂装是一个很复杂的电化学反应，一般认为至少有电解、电泳、电沉积、电渗这四种作用同时发生。

1) 电解任何一种导电液体在通电时产生分解的现象，如水的电解能分解成H2和O2。

2) 电泳在导电介质中，带电荷的胶体粒子在电场的作用下向相反电极移动的现象，如阴极电泳中带正电荷的胶体粒子（R3N H）夹带和吸附颜料粒子由电泳过程移向阴极。

3)电沉积漆粒子在电极上的沉积现象。

电沉积的第一步是H2O的电化学分解，这一反应至使在阴极表面区产生高碱性（OH）界面层，当阳离子（树脂和颜料）与OH 反应变成不溶性时，就产生涂膜的沉积。

4)电渗刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透的膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称电渗。

电渗使亲水的涂膜变为涂膜，脱水而使涂膜致密化。

三电泳涂装技术的优点：1)底涂工序可实现自动化，适用于流水作业。

相对于喷涂工艺而言，电沉积工艺虽然一次性投资较大，但投槽后两至三年内就可收回高于常规喷涂工艺的部分成本。

另外，电沉积工艺的能量消耗和保养费用大大低于常规喷涂工艺。

2)可控性工作槽液容量较大使涂料及工艺参数的变化减到最小。

电泳工艺与喷漆工艺1. 电泳工艺1.1 电泳涂装的概述电泳涂装是一种常用的表面处理技术，它通过将带有颜料的涂料溶解在水中形成胶体溶液，然后利用直流电场将涂料颗粒定向沉积在被涂物体表面上，形成均匀、致密、耐腐蚀的保护层。

这种工艺具有高效、环保、节能等优点，广泛应用于汽车、家电、建筑等领域。

1.2 电泳涂装的原理电泳涂装过程主要包括以下几个步骤：1.预处理：包括去油、除锈等工序，以确保被涂物表面干净。

2.阴极电泳：将被涂物作为阴极，在直流电场作用下，通过阳极溶解出的金属离子与带有颜料的水性胶体溶解液中的阴离子结合，定向沉积在被涂物表面。

3.固化：经过阴极电泳后，被涂物需要经过烘干和固化工艺，使涂料形成致密、耐腐蚀的保护层。

1.3 电泳涂装的优势电泳涂装相比传统喷涂工艺具有以下优势：•均匀性：电泳涂装可以实现均匀的涂层分布，避免了喷涂过程中出现的漏涂、浮灰等问题。

•耐腐蚀性：电泳涂装形成的保护层具有良好的耐腐蚀性能，能够有效延长被涂物的使用寿命。

•环保性：电泳涂装使用水性胶体溶解液，不含有机溶剂，减少了对环境的污染。

•节能性：由于电泳过程中无需加热溶剂，节约了能源消耗。

2. 喷漆工艺2.1 喷漆工艺的概述喷漆是一种常见的表面处理技术，通过将颜料溶解在溶剂中形成漆料，并利用压缩空气将漆料均匀喷洒在被喷物体表面上。

这种工艺广泛应用于汽车制造、家具加工等领域，可以实现丰富的涂装效果。

2.2 喷漆工艺的原理喷漆过程主要包括以下几个步骤：1.表面处理：类似于电泳涂装的预处理工序，确保被喷物表面干净平整。

2.涂装准备：将颜料与溶剂按一定比例混合，形成漆料。

3.喷涂操作：通过高压空气将漆料喷洒在被喷物体表面，形成均匀的涂层。

4.干燥固化：经过喷涂后，被喷物需要经过干燥和固化工艺，使涂料形成坚固、耐久的保护层。

2.3 喷漆工艺的优势喷漆相比电泳涂装具有以下优势：•色彩多样性：喷漆可以根据需要选择不同颜色和效果的涂料，实现更丰富多样的外观效果。

电泳涂装工艺过程电泳涂装基本原理所谓电泳涂装，是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极（阳极电泳），另设一与其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。

电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释，才能使用。

电泳涂装一般包括四个同时进行的过程：1、电泳：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向运动，也称泳动。

2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化与还原现象。

345高岭土（1（2理，（3（4控制6（5（6无法彻底清洗，将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。

超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势，连续工作30～40天应清洗一次，以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。

（7）电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。

电泳槽液的更新周期应在3个月以内。

以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例，对槽液的科学管理极为重要，对槽液的各种参数定期进行检测，并根据检测结果对槽液进行调整和更换。

一般按如下频率测量槽液的参数：电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴（阳）极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次；颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。

（8）对漆膜质量的管理，应经常检查涂膜的均一性和膜厚，外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象，定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。

检验周期按生产厂家的检验标准，一般每个批次都需检测。

电泳涂装及水性漆的运用，标志着涂装工业的一项重大进步。

电泳涂装施工速度快，可实现机械化和自动化连续作业，减轻劳动强度，漆膜均匀，附着力强，对一般涂装方法不易涂到或涂不好的部位，如前所述的筋板焊缝等处都能获得均匀平整，光滑的漆膜。

涂料利用率高达90%-95%，由于电泳涂料是以水作为溶剂的，具有不燃性，无毒、操作方便等优点。

电泳后经过烘干的漆膜，具有优良的附着力，它的防锈性耐腐蚀性，耐候性等性能均优于普通油漆及一般的施工方法。

钢模板电泳涂装基本原理所谓电泳涂装，是将被涂物(钢模板)浸渍在水溶性涂料中作为阳极(阳极电泳)，另设一与其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。

电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释，才能使用。

电泳涂装一般包括四个同时进行的过程：1、电泳：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向运动，也称泳动。

2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化与还原现象。

3、电沉积：由于电泳作用，移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表体放出电子，而呈不溶状态沉淀，析出的现象，此时漆膜形成。

4、电渗：在电场作用下，固相不动，而液相移动的现象。

电渗作用使漆膜内所含水份逐渐被排到涂膜外，最后形成几乎连电流也通不过去，含水率极低，电阻相当高的致密漆膜。

5、铁红环氧电泳漆为例：该电泳漆系改性环氧树脂，丁醇，乙醇胺，滑石粉，铁红的物质组成，电泳漆与蒸馏水混合后，在直流电场的作用下，即分离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，并进行一系列复杂的物理化学胶体化学，电化学变化过程。

三、工艺过程1、钢模板电泳涂装工艺流程除油、除锈→水冲→水洗→干燥→电泳上膝→水冲→烘干→喷商标→包装→出厂2、对工艺流程的说明除油、除锈：采用二合一法，即除油、除锈一步法，溶液本厂自配。

水冲、水洗：其目的在于去掉模板表面的酸碱残留物。

水洗时，最好采用常流水。

电泳上漆：这是工艺的目的和核心。

电泳槽内的电流、电压、固成份含量、pH值、电泳温度速度以及电泳槽附加设备的正确使用，是决定电泳上漆成败的关键。

烘干：钢模板电泳上漆后必须烘干。

烘干箱工作温度为160-180℃，烘烤时间为30min。

电泳涂装所需的主要设备。

各种水槽，电泳槽，通道式烘干箱，机械传动系统，电气控制系统，漆液和漆膜设备，如电导仪，附着力测定仪等。

电泳涂装工艺电泳涂装工艺一般由涂装前预处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺组成。

机柜零部件表面的电泳涂装，其工艺流程为：预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。

1）工件涂装前金属表面处理涂装前工件的表面处理，是电泳涂装的一个重要环节，主要涉及除油、除锈、表调、磷化等工序。

其处理好坏，不仅影响膜外观和膜的防腐性能，处理不当还会破坏漆液的稳定性。

因此，对于涂装前工件表面，要求无油污、锈痕，无前处理药品及磷化沉渣等，且磷化膜结晶致密均匀。

前处理各工序注意事项：（1）如除油、锈不干净，不仅阻碍磷化膜的形成，还会影响涂层的结合力、装饰性能和耐蚀性，漆膜易出现缩孔、针孔、“花脸”等弊病。

（2）磷化的目的是提高电泳膜的附着力和防腐能力，其作用如下：① 由于物理和化学作用，增强了有机涂膜对基材的附着力。

② 磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体，从而抑制金属表面微电池的形成，有效地阻碍了涂层腐蚀，成倍地提高了涂层的耐腐蚀性和耐水性。

另外，只有在彻底脱锈脱脂的基础上，在一清洁、均匀、无油脂的表面上才能形成令人满意的磷化膜。

从这方面讲，磷化膜本身就是对前处理工艺效果的最直观可靠的自检。

（3）水洗：前处理各阶段水洗好坏将对整个前处理及漆膜质量产生很大影响。

涂装前最后一道去离子水清洗，要确保被涂物的滴水电导率不大于30μs/cm。

清洗不干净，会使工件：① 残留余酸、磷化药液，漆液中树脂发生絮凝，稳定性变坏；② 残留异物（油污、尘埃等），漆膜出现缩孔、颗粒等弊病；③ 残留电解质、盐类，导致电解反应加剧，产生针孔等弊病。

2）电泳涂装工艺条件及重点参数管理电泳涂装工艺条件包括以下四个方面的十三个条件（参数）：（1）槽液的组成方面：固体份、灰份、MEQ和有机溶剂含量（MEQ 是指在阴极电泳涂装中，对含100g固体份的涂料进行滴定所需的酸的毫摩尔数，单位为mmol/100g。

（阴极）电泳涂装的工艺条件及其控制管理作者：王璐来源：《科教导刊·电子版》2015年第18期摘要电泳涂装生产线一般是由电泳涂装、电泳后冲洗和烘干三个主要工艺（工序）组成的。

要获得优质的电泳涂层，必须对其工艺条件（或称工艺参数）、涂装质量等进行严格管理。

关键词参数措施轻卡中图分类号： TQ639 文献标识码：A电泳涂膜的质量，对于整车漆膜外观起到非常重要的作用，好的涂膜外观，即可减少后道工序的工作强度，又可为后道工序提供好的涂膜基础。

因此对电泳工序工艺的严格管理，对整车质量有着非常重要的影响。

1槽液组成1.1固体分电泳原液固体分一般控制为35%～60%，电泳涂料树脂类型不同，其电泳槽液的固体分不同，改性环氧树脂型为18%～20%，丙烯酸型或聚氨酯型为10%～15%。

随生产进行，不断消耗电泳涂料，槽液固体分逐渐下降，为保证涂装质量，根据化验结果计算后，必须及时补给电泳原液，有经验者，可根据所加工的产品数量与相应的原漆补给量的关系，及时进行补加原料调整槽液。

在日常生产中槽液的固体分上升的可能性很小，但若停产时间较长，因循环搅拌或气温造成水和助溶剂挥发后，导致其固体分升高，此时可根据化验结果补加适量的纯水即可。

1.2灰分灰分一般控制在19%～26%，按检测结果添加树脂乳液和色膏调整槽液的灰分。

当灰分过高时，加入树脂。

相反，则加入色膏。

1.3 MEQ值与PH值阴极电泳涂料的原液和槽液呈酸性，根据树脂类型不同，其工艺范围不同，对于改性环氧树脂一般控制在6.0～6.4，对于丙烯酸一般控制在4.5～5.1，对于聚氨酯一般控制在4.0～4.5。

在生产现场必须加强对电泳槽液PH的精心管理，按检测结果采取相应的添加中和剂或排极液等措施调整。

测定UF液和极液的PH值，仅供工艺控制用。

1.4助溶剂通常阴极电泳槽液中助溶剂的含量控制在2%～5%。

助溶剂因蒸发而减少，尤其当超滤时，助溶剂会随渗滤液排出损耗一部分，故在实际生产中要定期检测与添加调整。

阴极电泳工艺流程
《阴极电泳工艺流程》
阴极电泳是一种常见的涂装工艺，通过在电场作用下，在金属表面形成均匀、致密的有机薄膜，以达到涂层保护和美化的效果。

下面是阴极电泳的工艺流程：
1. 表面处理：首先要对金属表面进行处理，以保证涂层的附着力和耐腐蚀性。

常用的处理方法包括除油、除锈、磷化等。

2. 悬浮液准备：将固体颜料和树脂溶液混合搅拌，形成均匀的悬浮液。

悬浮液的粘度、PH值等参数需要根据实际情况进行调整。

3. 阴极电泳：将经过表面处理的金属制品悬挂在电泳槽中，作为阴极极板。

将阳极极板（通常是不溶于悬浮液的材质）放在电泳槽中间，然后通以直流电场，使得悬浮液中的颜料和树脂向金属表面沉积形成均匀的薄膜。

4. 烘干：经过电泳涂装的金属制品需要进行烘干处理，以确保涂层的致密性和耐磨性。

5. 固化：将烘干后的涂层进行固化处理，以提高涂层的硬度和耐腐蚀性。

6. 检验：对成品进行外观检验、附着力检验等，以保证涂层的质量。

阴极电泳工艺流程简单易懂，是一种常见的涂装工艺，应用广泛。

通过控制各个环节的参数，可以获得均匀、致密的涂层，提高金属制品的耐腐蚀性和美观度。

电泳工艺<<电泳工艺>>电泳工艺分为阳极电泳和阴极电泳。

若涂料粒子带负电，工件为阳极，涂料粒子在电场力作用下在工件沉积成膜称为阳极电泳；反之，若涂料粒子带正电，工件为阴极，涂料粒子在工件上沉积成膜称为阴极电泳。

阳极电泳的特点是：原料价格便宜（一般比阴极电泳便宜50%）；设备较简单，投资少（一般比阴极电泳便宜30%）；技术要求较低；涂层耐蚀性能较阴极电泳差（约为阴极电泳寿命之1/4）。

阴极电泳涂层耐蚀性高的原因是：工件是阴极，不发生阳极溶解，工件表面及磷化膜不破坏；电泳涂料（一般为含氮树脂）对金属有保护作用，且所用漆价高质优。

阳极电泳一般工艺流程为：工件前处理（除油→热水洗→除锈→冷水洗→磷化→热水洗→钝化）→阳极电泳→工件后处理（清水洗→烘干）。

1、除油。

溶液一般为热碱性化学除油液，温度为60℃（蒸汽加热），时间为20min左右。

2、热水洗。

温度60℃（蒸汽加热），时间2min。

3、除锈。

用H2SO4或HCl ，例如用盐酸除锈液，HCl总酸度≥43点；游离酸度＞41点；加清洗剂1.5%；室温下洗10～20min。

4、冷水洗。

流动中冷水洗1min。

5、磷化。

用中温磷化（60℃时磷化10min），磷化液可用市售成品。

上述工序亦可用喷砂→水洗代替。

6、钝化。

用与磷化液配套的药品（由出售磷化液厂家提供），室温下1～2min即可。

7、阳极电泳。

电解液成分：H08-1黑色电泳漆，固体分质量分数9%～12%，蒸馏水质量分数88%～91%。

电压：（70±10）V；时间：2～2.5min；漆液温度：15～35℃；漆液PH 值：8～8.5。

注意工件出入槽要断电。

电泳过程中电流随漆膜增厚会逐步下降。

8、清水洗。

流动冷水中洗。

9、烘干。

在烘箱中于（165±5）℃温度下烘40～60min即可。

电镀的概念就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。