电泳阳极膜技术要求

轿车阴极电泳中的阳极系统阴极电泳是轿车车身制造普遍采用的涂装工艺，是提高车身使用寿命（耐腐蚀性）的主要手段。

在阴极电泳中，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）的树脂和颜料浆，被涂物（车身）作为阴极。

在阴极上的最初反应是水电解形成氢气和氢氧根离子（OH-），这一反应致使在阴极表面产生高碱性界面层，使带正电荷的粒子在阴极上凝集，阳离子（树脂和颜料）与氢氧根离子反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。

在阳极区不断产生有机酸（见下式）：H ++CH3COO-或HCOO-→CH3COOH或HCOOH这些酸如不及时除去，会进入槽液使pH值下降，影响工艺参数pH值的稳定，影响泳透力及涂膜性能，再溶解性增大。

除去槽液中游离酸的办法有，添加未中和或部分中和的阴极电泳涂料和采用阳极隔膜系统。

一般常用阳极隔膜系统法，尤其是在大型的阴极电泳涂装线上。

1．阳极系统组成阳极系统包含阳极液系统和阳极电源两部分。

阳极液系统是阳极系统的主要组成部分，由阳极隔膜系统、极液往返循环管路、泵、极液槽、电导率和混浊度控制仪、去离子水供给管路等组成。

1.1阳极液系统1.1.1阳极隔膜系统阳极隔膜系统是将阳极封闭在可冲洗的阳极罩上，极罩由不导电材料制成，敞开面（板式电极罩朝向被涂物的一面，管式电极四周都可算敞开面）装有离子选择性隔膜。

阳极有板式、管式和弧形等形式，其中管式阳极目前应用最为普遍。

1.1.1.1管式阳极单元由阳极罩（含离子交换膜）和阳极两部分构成，是过去板式阳极的替代产品。

其结构紧凑，膜电阻小，耗电量低，泳透力高，单位膜面积大，使用寿命长，检修和管理方便。

由于其体积小、质量轻，可安装于电泳槽的侧面、底部或上部，以满足不同涂装工艺的要求。

阳极电极材料一般采用316 L不锈钢，厚度最好不小于3.2 mm。

在正常情况下，阳极缓慢溶解，其寿命取决于通过电泳槽的生产率。

不锈钢阳极依靠钝化状态工作，但是不锈钢的活化溶解和钝化膜的形成受脉冲电流影响很大，实际生产中很难控制。

XXXX电泳作业指导书〔电泳工序操作规程)批准:___________ 日期:____________ 审核:___________ 日期:____________ 校对:___________ 日期:____________ 制订:___________ 日期:____________2014年8月电泳工序操作规程1、电泳1.1、目的本工序为阴极电泳涂装，电泳槽内设置阳极管，工件为阴极，在直流电场作用下，漆液中带正电荷的树脂离子夹带颜料向阴极移动，并在阴极〔即工件〕上脱去正离子，沉积为不溶于水的电泳漆膜，在电泳槽出口处设置槽上喷淋装置，用后道工序喷淋槽内的超滤水喷洗工件，可将工件外外表的大部分浮漆冲洗下来，重新回到电泳槽。

1.2、设备电泳系统，主要包括：电泳槽〔含副槽〕：30m3主循环系统：循环泵2台篮式过滤器2个袋式过滤器〔六袋〕1个搅拌喷嘴214个热交换系统：加热泵2台篮式过滤器2个袋式过滤器〔六袋〕2个板式换热器1个超滤器反洗系统：超滤泵1个单袋过滤器6个膜组8组超滤液槽1.5 m31个反洗槽0.5m31个阳极液系统：阳极槽2m31个阳极液循环泵1台管式阳极120根裸阳极10根加料系统：气动隔膜泵2台轴封系统：轴封槽0.5 m31个轴封泵1台槽上喷淋装置：喷嘴28个排风系统：风机4台1.2、材料成膜物质：系列改性的中分子量双酚酞A型环氧树脂胺化剂：乙醇胺固化剂：异氰酸酯中和剂：醋酸助溶剂：醇醚纯水：电导率＜5μs/cm1.3、工艺参数固体份：18～20%PH：5.7～6.1电导率：1000～1800μs/cm温度：28～32℃时间：3′电压：60V-280V超滤液：PH 5.2～5.9固体份＜0.3%电导600～1500μs/cm阳极液：电导率300-800μs/cmPH值：3-6槽上喷淋时间：15″槽上喷淋压力:0.05-0.1Mpa1.4、工作液的配制1.4.1、设备的清洗先后用自来水、纯水洗净电泳线各槽及管路系统；1.4.2、在电泳槽内加注1/5体积左右的纯水并使其处于循环状态；1.4.3、准备配槽用料色浆：3750 kg乳液：11250kg1.4.4、通过树脂加料系统将树脂缓缓打入电泳槽中；1.4.5、加颜料浆时，先搅拌均匀，再通过色浆加料系统将色浆打入电泳槽中；1.4.6、将适量的添加剂缓缓打入电泳槽中；1.4.7、用纯水清洗加料桶，清洗液打入电泳槽中；1.4.8 补加纯水至离槽口200mm左右，并填写《R 04-041电泳加料记录表》；1.4.9、循环熟化96小时。

电泳涂装2007-03-21 01:04电泳涂装电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法。

它是汽车涂装近３０年来最普及的涂底漆方法之一。

电泳涂装是将具有导电的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较底的电泳涂料槽子中作为阳极（或阴极），在槽中另设对应的阴极（或阳极），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。

根据被涂物的极性，和电泳涂料的种类，电泳涂装法可分为阳极电泳和阴极电泳两种。

阳极电泳涂装法：被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型（带负电荷）。

阴极电泳涂装法：被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）。

电泳涂装在英语中简称ED、AED（阳极电泳涂装）、CED（阴极电泳涂装）。

电泳涂装的原理发明于20世纪30年代，但因当时的水性涂料尚不发达而未得到工业的应用。

为提高汽车车身内腔和焊缝面的防腐蚀性，美国福特汽车公司于1957年开始着手研究电泳涂装法，于1961年建成一条泳涂车轮的试验生产线（阳极涂装法），在1963年成功地用于汽车车身涂装。

电泳涂装法在实际应用中显示出高效、优质、安全、经济等优点，受到世界各国涂装界的重视。

随着新型电泳涂料的开发和技术进步，尤其是1977年开发成功阳离子电泳涂料和阴极电泳涂装技术，电泳涂装工艺在汽车工业中普及速度是史无前例的，并由汽车涂装推广应用到建材、轻工、农机、家电等工业领域。

第一节电泳涂装法的机理及其特征电泳涂装过程伴有电解、电泳、电沉积、电渗等四种电化学物理现象，现将这些现象简要说明如下：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。

众所周知的例子是水的电解能成为氢气和氧气。

一般电解伴随在一个或两个电极上逸出气体，在电极上分别进行着氧化与还原反应。

在电泳过程中水发生电解，在阴极上放出氢气，在阳极上放出氧气，金属阳极产生溶解，溶出金属离子。

电泳：在导电介质中的带电荷的胶体粒子在电场的作用下，带正电荷胶体树脂粒子和颜料粒子由电泳过程移向阴极。

电泳涂装设备及涂装方法电泳涂装(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。

1-经表面处理后的工件；2-电源；3-工件；4-喷水冲洗；5-槽液过滤；6-沉积槽；7-循环泵电泳涂装与其他涂装方法相比较，具有下述特点：（1）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，安全卫生，同时避免了火灾的隐患；（2）涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90%～95%；（3）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；（4）生产效率高，施工可实现自动化连续生产，大大提高劳动效率；（5）设备复杂，投资费用高，耗电量大，其烘干固化要求的温度较高，涂料、涂装的管理复杂，施工条件严格，并需进行废水处理；（6）只能采用水溶性涂料，在涂装过程中不能改变颜色，涂料贮存过久稳定性不易控制。

阴极电泳阳极系统的设计(转)一、阳极液系统的作用1、阳极液系统极罩内的不锈钢极管，作为电泳形成电场的一极。

如为阴极电泳，则工件接由整流器来的直流电的阴极，极罩内不锈钢极管接直流电的阳极。

2、调节电泳槽内槽液的酸度和降低槽液的电导率。

1）电泳槽液pH值及电导率调节的必要性，阴极电泳漆是酸性物质，漆的溶解情况靠其酸度来调节。

pH 值过低，漆膜溶解加剧，出现漆膜变薄，库仑效率低，漆膜外观变差。

pH 值过高，涂料水溶性、稳定性和电沉积性能变差，漆膜附着力不好，外观也变差。

电泳是一种电化学过程，漆液电导率过高，电化学反应加剧，漆膜质量变差。

2）电泳过程中，pH值及电导率产生变化的原因：* 阴极电泳中，漆液中悬浮的漆颗粒是在酸性溶液中，其离子型式为阳离子，在电场力的作用下，沉积在作为阴极的工件上。

在漆液沉积到工件的同时，作为漆溶液的酸，就以阴离子的形式被释放出来，它会降低槽液的pH值，增加槽液的电导率。

* 在阴极电泳中，阳极区不断产生有机酸CH++ CH3 COD-（或HCOO-）→CH3 COOH（或HCOOH），如不及时去除该有机酸，进入槽液，会使槽液pH值不稳定。

* 随着电泳的不断进行，阳极金属不断溶解，Fe2+离子不断析出。

另外，工件从前处理不断带入杂质离子，使漆液电导率不断上升。

3、阻止阳极溶入的铁离子进入电泳槽内的漆液，铁也是催化剂，当工件烘干中温度未到，Fe2+使工件表面粘度迅速升高，漆膜表面来不及流平而使漆膜粗糙。

二、阴极电泳管式阳极罩工作原理及结构阴极电泳用管式阳极罩是由316L不锈钢极管（或钛管涂镀三氯化镣）及交换膜等组成，其结构简图如图五·一、管式阳极罩工作原理图如图五·二。

工作原理：在极管和交换膜之间，充满了阳极电解液。

当电流穿过极管流经被涂物到达漆液时，涂料中的酸被分离出来，并透过交换膜进入电解液。

电解液通过泵以每㎡极管有效面积约6～10L/s的循环量，不断冲洗阳极，带走有机酸及杂质离子进入阳极液槽。

氧化、电泳车间工艺规程本规程规定了铝型材阳极氧化、电解着色型材生产工艺及电泳涂漆工艺。

在生产过程中如遇特殊情况，需变动工艺按文件资料控制程序进行。

一、工艺流程为关键工序控制点即为特殊工序又是关键工序控制点。

1.酸蚀料、碱蚀料、白料系列：来料检查－绑料－除油－水洗－酸蚀（碱蚀）－水洗－水洗－中和－水洗－紧料－水洗－阳极氧化－水洗－纯水洗－封孔－热水洗－水洗－检验（染点法）－卸料－控水干燥－转入下道工序－成品包装－入库2.香槟料系列：来料检查－绑料－除油－水洗－碱蚀（酸蚀）－温水洗－水洗－中和－水洗－紧料－水洗－阳极氧化－水洗－纯水洗－电解着色－水洗－色板对比－水洗－封孔－热水洗－水洗－检验（染点法）－卸料－控水干燥－转入下道工序－成品包装－入库3.电泳白料，电泳香槟料系列：来料检查－绑料－除油－水洗－碱蚀（酸蚀）－温水洗－水洗－中和－水洗－紧料－水洗－阳极氧化－水洗－纯水洗－（电解着色－水洗一色板对比一水洗）一热纯水洗一纯水洗一电泳一RO］水洗一RO2水洗－控水－烘烤－检验－卸料－（做隔热型材）转入下道工序－成品包装－入库二、生产注意事项1.在岗职工应穿戴好劳动保护用品。

2.生产前按工艺要求检查各槽液情况，应使槽液成份与工艺要求相符。

3.首先检查动力、排风、搅拌、降温、供水、加热、给排水系统以及各类机电设备，氧化脉冲电源、正弦交流着色电源、电泳电源天车、泵、各种管道是否运转正常。

4.维修工定期将导电铜头、铜架用砂纸打磨露出金属光泽。

5.铝挂具的载流量为150A/cm2导电杆反复使用后变细，应以此为依据，计算导电面积不足时，应更换导电杆。

6.检查氧化着色制品、电泳着色制品，批号、规格、型号、重量、根数应与生产工序转序单相符。

7.配制及调整酸碱槽液时必需将酸、碱慢慢倒入水中，严禁将水往浓酸、浓碱中加入，发防过热飞溅伤人。

8.氧化工要熟练掌握专用天车的操作技能。

9.天车工要按工艺流程顺序吊料，以防型材带酸液、碱液滴落在成品上，产生废品和污染槽液。

电泳涂装技术电泳涂装是将浸没于水溶性涂料中的待涂覆工件作为一个电极（阴极或阳极），另设一个相对应的电极，两级间通以直流电，在电场力的作用下，涂料带电粒子定向迁移到工件表面，放电沉积形成涂膜的一种涂装工艺方法。

现在全世界汽车车身的涂装中已有90%以上采用阴极电泳涂装。

通常根据涂料的特性和被涂覆工件的极性对电泳涂装的方法进行分类，以工件为阳极，使用阴离子型涂料的电泳涂装称为阳极电泳涂装；而以工件为阴极，使用阳离子型涂料的涂装称为阴极电泳涂装。

阳极电泳涂料价格较低，但其耐蚀性能不及阴极电泳涂料。

目前，各厂家基本上都采用阴极电泳涂装。

电泳涂膜表面均匀，附着力好，适合形状复杂工件的涂装，内腔表面也可以沉积膜层；但设备复杂、投资大，涂料品种受限，目前仅限于水溶性涂料和水乳化漆。

一、电泳涂装的原理与过程电泳涂装是一种非常复杂的电化学反应，无论是阴极电泳或是阳极电泳涂装，都包括电泳、电沉积、电渗和电解四个同时进行的典型过程。

溶解并分散于水中的涂料离子化树脂离解成带电胶体粒子，在直流电场中通过电泳、电沉积、电渗和电解，迁移到工件表面放电形成绝缘性涂膜。

1.电泳在电场力的作用下，带电胶粒朝着极性相反的电极移动的过程就是电泳。

电泳时，不带电的颜料和体质颜料粒子也可能吸附在带电胶粒上随之一起移动。

一般，涂料溶液的固体分和黏度越低，电泳的阻力越小。

2.电沉积带电胶粒到达极性相反的电极（工件），放电形成不溶性、绝缘涂膜的过程被称为电沉积。

与电镀不同，电泳中的电沉积涂膜的导电性发生了变化，变成了绝缘性。

电沉积首先发生在工件表面电力线集中的部位，随着绝缘涂膜厚度和面积的增加，电阻也明显升高。

3.电渗分散介质（如水）朝着与带电粒子运动方向相反的方向移动的过程，是电泳的逆过程。

刚形成的涂膜是含水量较高的半渗透膜，在电场力和内渗力的作用下，涂膜中的水合离子会向电荷相反的电极移动，进入溶液。

通常，电渗的脱水作用可使涂膜的水分减少5%～15%。

氧化电泳工艺技术氧化电泳工艺技术是一种常用的表面处理技术，主要用于金属制品的氧化处理。

该技术通过将金属制品浸泡在含有氧化剂的电泳液中，利用电场的作用将氧化剂均匀地沉积在金属表面上，形成致密、均匀、耐腐蚀的氧化膜。

下面将介绍氧化电泳工艺技术的原理和应用。

首先，氧化电泳工艺技术的原理是基于电泳作用和氧化反应。

电泳作用是指当金属制品浸泡在电解质溶液中时，加上直流电场，金属制品上的阳极和阴极产生相应的氧化和还原反应，从而实现电荷的转移和沉积。

氧化反应是指在电解质溶液中添加特定的氧化剂，使氧化剂在阳极处发生反应，产生氧化物溶解于电解质溶液中，然后被电场作用将氧化剂沉积在金属表面，形成氧化膜。

其次，氧化电泳工艺技术具有很多优点。

首先，氧化膜的成膜速度快，一般只需几分钟到几十分钟即可完成，大大提高了生产效率。

其次，氧化膜成膜均匀、密度高、致密性好，可以有效增强金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和耐久性。

此外，氧化电泳工艺技术适用于各种金属制品，如铝合金、镁合金、不锈钢等，且能够满足不同氧化层厚度的要求。

再次，氧化电泳工艺技术在各个领域有广泛的应用。

首先，氧化电泳技术可以用于金属制品的防腐蚀处理，提高其耐蚀性和耐久性。

比如，汽车零部件、自行车、建筑材料等都可以通过氧化电泳技术来增加其耐腐蚀性。

其次，氧化电泳技术可以用于改善金属表面的附着性。

比如，电子元器件、电线电缆等工业产品需要有良好的附着性，可以通过氧化电泳来增加其表面的粗糙度和附着力。

此外，氧化电泳技术还可以用于美化金属表面。

比如，家具、玩具等产品需要有漂亮的外观，可以通过氧化电泳来实现颜色和光泽的调节。

综上所述，氧化电泳工艺技术是一种常用的表面处理技术，具有快速成膜、均匀致密和广泛应用等特点。

在金属制品的防腐蚀、附着性和美化方面有着广泛的应用前景。

随着科技的进步和工艺的不断改进，相信氧化电泳工艺技术将会在各个领域得到更加广泛的应用。