电泳技术

电力系统电泳槽的成膜需要电流。我们所熟悉的家用电流是交流电（AC）。交流电是一种电流的大小和正负极性周期地发生变化的电流。在美国，交流电的频率为60周/秒（60Hz）,各种电器设备要以这个频率设计。在电泳工艺中不使用交流电。直流电（DC）是向一个方向流动的稳定的电流。每秒中循环的周期次数称为频率，它的单位为赫兹。直流电对于电泳工艺是有用的。为了得到电泳工艺中所需要的电流，就要将交流电整流成为直流电流。整流器将交流电转换成直流电，并使电压升高。当交流电转换成直流电后，在整个使用中它的纹波不能超过5％。直流电流中的纹波是交流供电留在直流中的成分。过多的交流成份会造成漆膜的缺陷、破裂、粗糙和不均匀等漆膜的缺点。

加料系统在生产中，电泳槽液中的涂料固体在槽中通过的工件表面上成膜，为了准确维持好槽子的化学就必须作好补槽。补槽是使用加料系统来完成的。典型的加料系统包括涂料储存容器、涂料输送泵、管道和静力混合器所组成。补槽用的涂料通过涂料储存容器由输送泵经过管道向静力混合器输送。典型的阴极环氧电泳漆系统使用树脂/乳液和颜料浆双组份加料系统。依据供应商的数据确定加料比。5:1的加料比指五份树脂/乳液和一份颜料浆。每种组份以规定的流速加进槽内。进槽时最好在管道中使用静力混合器。所谓的静力混合器是一根装有为了起到混合作用的一系列不同角度挡板的管道，在电泳液通过时达到混合的目的。补槽材料通过混合器后以与槽内溶液流成90°的角度加进槽内。每种组份以规定的流速和比例加进槽内，通常为50:1或100:1。合适

过滤为了去除槽液中的脏物，凝聚的涂料和其它固体杂质，对槽液不断的作过滤是必要的。通常使用袋式过滤器，CUNO过滤器或复式过滤器来进行过滤。电泳槽液首先流过泵井中的不锈钢筛网然后再流过主过滤器。不锈钢的筛网用于除去可能会对水泵产生危害而且会很快导致其它过滤介质堵塞的大碎屑。筛网要经常清洗，以保证不使去水泵的槽液受到严重堵塞。如果液流受到堵塞，它就会形成空穴凹涡、使空气进入电泳槽或者使泵过早地损坏。在将筛网取出清洗时，必须使电泳槽的供电关闭，以避免受到电击。然后按照设备供应商的说明书的程序来清洗不锈钢的筛网。过滤器的过滤介质应该是不溶解于水的，孔径在10－50微米。要根据所使用的设备选用不同的过滤介质。过滤器有袋式过滤器和桶式过滤器。在无论哪种形式的过滤器中所使用的过滤介质都要得到涂

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