电泳技术

温度控制-冷却在电泳工艺中，由于通电、槽液循环、加热后的工件的进入（如果使用干燥炉），以及室温较高等因素的影响，槽液的温度将会升高。电泳槽液的适宜的工作温度为80±5°F。温度的不适当会影响涂膜的厚度，造成废油漆的增多，影响涂膜的外观，造成表面缺陷。温度太低时会使膜厚降低，表面粗糙，温度太高时得到的漆膜较厚，漆膜不稳定，表面有缺陷，并有可能使超滤器损坏。用不锈钢的热交换器来使循环的电泳槽液的温度得到控制，热交换器中使用冷水来使槽液冷却。温度必须控制在设定值的±2°F范围中。在热交换器系统中有二个独立的循环系统，一个叫做热端循环，另一个叫做冷端循环。热端循环用于温度高的槽液的冷却，冷端系统则用于电泳系统中所产生热量的冷却。不管是使用板式、框架式、还是使用管式或者鳍式热交换器，

为了使电泳槽的槽液成份分散均匀，不使涂料粒子沉降到槽低，电泳槽液要不停地保持循环。电泳系统使用位于槽底和槽边的带有成排的喷射器和集管的管道系统来防止油漆粒子的沉积。槽底和槽角理想的槽子设计中要将槽底的死角区域尽可能减少，方的底角比较容易成为死角。圆角或（椭圆）形的底角可以消除死角。如果有必要，可以将喷射器对准这些死角作喷射以改善槽液的循环。对于泵井和堰箱的设计要特别小心，尽量使死角减少和消除。泵井和堰箱中特别容易积累油漆固体，它会成为维护中的头痛的问题。电泳槽的清槽要定期地作好清槽，将从吊架上落入槽中的工件取出。这些落入槽中的工件会影响槽液的循环，并造成涂料固体在这些掉落的工件上的堆积。最终，这些堆积的固体就成为脏物，它会造成涂膜的缺陷。在清槽时，可使用备槽将槽液转移

电泳槽电泳槽是盛装电泳涂料槽液的容器。它由几个重要的子系统所组成：1．循环系统A．搅拌器B．冷却系统2．过滤系统3．加料系统4．电器系统A.整流器B.电解池C.电极5．超滤系统电泳槽由低碳钢或不锈钢材料制造。槽内衬有保护层。薄膜内衬的厚度约20-40密尔，厚膜内衬的厚度约120-140密尔。这种内衬要耐化学腐蚀和有一定的绝缘强度可以使用的材料有CeilcoteCoroline505或相当的材料。涂料的供应商会指定适用于他们的电泳材料所需要的内衬的型号。这种内衬必须能在涂料的pH范围内工作。耐受溶液中所在的溶剂的腐蚀，并且能耐受600伏直流电压。典型的内衬是涂在经过适当处理的基材上的由玻璃纤维增强的厚膜（120-140密尔〕环氧

涂膜生成为了生成电泳涂膜，涂装工件要接地后浸入带相反极性的槽液中。树脂和颜料迁移（电泳）到工件上成膜，然后用水洗将多余的材料洗去，最后在固化炉中将涂膜固化。在图3-2中表示了在电泳槽中所发生的沉积成膜过程。槽中有带正电的阳极和带负电的阴极。导电溶液的电解分解导致了带电粒子的移动，负电粒子向阳极移动，正电阳离子向阴极移动（电泳）。带电的涂料粒子从溶液中沉淀后粘附在金属基材上（电沉积）。随着沉积膜增厚，涂装表面上相应的电阻就会升高。随着电阻的升高，工件逐渐变成绝缘体，这时侯就停止继续成膜随着油漆粒子的沉积和表面的移动停止，分散介质将向相反方向运动，造成溶剂损失和漆膜的变硬（电内渗现象）。穿透法拉第笼凹陷区的能力是电沉积中独特的方面。就象在静电喷涂中那样，涂层最初从电阻最小

油漆化学如同其它液体油漆一样，电泳油漆系统中也含有树脂和颜料糊。这些材料与其它材料仔细地配方成为电泳槽。“统计工艺控制”（SPC）被用于控制电泳槽中所有的成份。电泳槽成份电泳处理槽由树脂/乳液、颜料糊、和去离子水组成。在有些情况下，还可能需要一些协同溶剂：l树脂或树脂乳液l颜料糊l去离子水l稳定剂l协同溶剂一种典型的阳离子电泳槽在配槽时的配比为：表2-1，典型的阳离子电泳槽的组份乳液50.0%（V/V）颜料糊

化学维护为了使所设计的预处理系统达到所要求的质量，必须对槽液作仔细的化学控制和维护。必须建立起和控制好专门的运行参数的范围。需要控制的专门参数包括处理时间（线速度）、温度、化学浓度、pH、和总溶解固体等。脱脂工序在每工作班次的开始、中间和下班时检查槽液的化学浓度、温度和压力。如有必要就作调整。水洗工序每工作班次要对总溶解固体（TDS）和电导作三次检查。不允许TDS和pH值比原料水的这些值有太大的升高。调整溢流水量会帮助控制淋洗水的水质。如果有必要，必须作定期换槽和洗槽。磷化工序必须建立标准的膜重标准并作好常规的检测控制。在每班运行前和运行中必须建立合适的化学浓度、pH、和温度，以提供所希望的膜重。钝化工序就像自来水水洗一样，需要控制的是pH和电导。pH的控

溶液槽喷淋工序的槽长通常与整个工艺区的长度大致相同。工艺区的长度由传动链的速度乘上所需要的处理时间所决定。槽子的宽度要比通道宽30-40”，以便安装槽门和水泵等。溶液槽的最小深度为42”，以使水泵有足够的安装深度。溶液槽的大小要由槽子的容积和每分钟泵送的溶液的体积的比值来决定。这个比值的一般推荐值为3。这些体积是溶液的实际体积，还必须考虑使用内加热器时所占体积带入的误差。为了排出槽液和清洗槽底，槽底要有坡度，每5英尺的槽宽度要有1英寸的下降坡度。槽下要有适当的支撑。锌磷化槽的槽底必须设计成便于用永久性的与转移泵相连接的管道、或者用浸入的软管吸出、或者便于使用手工清扫工具来进行除渣工作。加热用螺管和水泵等应该在槽中安排适当去渣在锌磷化槽的边上必须建有澄清槽，澄清槽在

槽子的设计电泳工艺中所需要溶液槽的数量、溶液槽的类型、和处理工序的程序等要取决于对处理工件的质量要求、化学品和设备供应商的意见等。对于最终产品的质量要求必须先写成说明书（抗紫外线能力、盐雾试验时间等）。然后用这些说明书的要求来选择将使用的预处理方法。槽子的基本部件包括：槽室、泵、喷嘴和工件的通道。使用加热器、阀门和表具作为控制用。在喷淋槽中，槽液通过泵、喷嘴到达工件再回到槽中进行循环；浸渍槽则将工件浸在槽液中。涂装系统的运行人员都要对所操作的预处理系统、所使用的材料、各种槽子的设计和控制方法都有了解，这些是十分重要的。

炉干燥在电泳工艺中，所处理的工件可以是湿的也可以是干的。对于使用干或湿的处理方法的选择需要作系统的考虑。如果使用干燥炉作干燥，干燥时间约为5分钟，干燥温度为275－350°F。在正确的干燥炉设计中必须利用空气来使工件干燥。热空气的管道要直接对着工件，空气要有一定的速度，这样可以使表面的水份破碎后易于干燥。

表调工序（用于锌磷化）在一些场合下，向脱脂槽或磷化前的水洗槽中添加表调剂，它可以增加磷化晶体的数量、缩小磷化晶体的大小并改善磷化膜的质量。磷化工序在金属基材上生成磷酸铁或硫酸锌涂层的磷化或生成转化膜步骤是预处理中的一个非常重要的步骤。磷酸盐涂层将金属基材转化成有纹理的的非金属表面，这层涂层表面可以增加漆膜的结合力，提高抗腐蚀的能力。磷化晶体的大小对磷化膜的油漆结合能力和抗腐蚀性有影响。较粗的；磷化晶体结构呈多孔性，它的抗腐蚀性能较差，涂膜时消耗的油漆数量也较大。细密、紧密而且均匀的磷化膜的性能最好。如前面所提到的那样，在磷化工序前使用表调水洗可以有助于细晶型磷化晶体的生成。1.铁磷化典型的磷酸铁磷化液的组份中含有磷酸盐、磷酸、氧化剂、表面活性剂，有时还含有一些络合剂