电泳技术

超滤器是电泳涂装中的重要设备之一，正确的使用与维护对延长其使用寿命，保证应用效果非常重要。超滤元件的防冻为了防止超滤元件冻裂，可在超滤装置箱体外加保温层，或用时间继电器控制，定期启动超滤供液泵，每30min开动10min，防止冰冻，该法还有利于液均匀。2)超滤管的防霉超滤技术在电泳涂装工艺中应用后，发现夏天超滤管很容易长，菌的种类有芽杆菌、酵霉菌和白地霉等，霉菌附在超滤管壁上，影响透过量。一旦循环冲洗水产生霉菌，会使超滤液发臭。霉菌带人电泳槽内后，使电泳涂料发生分解，腐败发，电泳性能变差，导致电泳涂料液报废。同时霉菌又会堵塞冲洗喷嘴，造成冲洗故障。长霉的原因是由于在水性涂料中含有大量的有机物，如丁醇、乙醇胺等，这都是霉菌的丰富营养，特别在28~30℃时，更是菌生长繁殖的有利条件。同时，由于超

电泳涂装的管理电泳槽液的维护和管理是电泳涂装施工过程中的一项重要工作，管理好坏不仅影响施工质量，也直接影响电泳涂料液的稳定性。被涂物方面的管理经常检查被涂物吊挂是否符合工艺要求，应保证挂具及电极导电良好。6.检查涂装前处理质量，处理膜应均匀，表面无油污、锈迹，应经常检查被涂物的带水(或积水)的pH值和电导率(或涂装前处理最后一道水洗水的质量)。记录被涂物的数量和面积。2)电泳槽及电泳槽液方面的管理a.注意搅拌、温度控制系统和极液循环系统运转是否正常。b.定期测定槽液固体分含量，并根据槽内涂料量和测得值及时、适宜地补加涂料与助剂。。工作环境保持清洁，防止灰尘和杂质带人工作涂料液内，一般每3个月清理槽底一次，生产中关好电泳槽罩体的门窗，流水作业停止后，盖好涂料槽盖，预防尘埃等混人。d.定期测定槽

电泳超滤系统是维护电泳槽液稳定，提高涂装质量，降低环境污染的极为重要的环节它是由超滤器(UF)与电泳槽及电泳后水洗设备组成的一个封闭的水循环冲洗系统，如图5-19所示，可分为单级、二级或多级水冲洗系统。单级循环冲洗系统结构较简单，但只适用于批量较小的生产线，一般采用多级循环冲洗系统。超滤装置的结构超滤装置主要由预滤器、超滤器、循环泵及超滤液储存输送装置等组成。预滤器的作用是预先将电泳涂料液中的机械杂质清除，以防止机械粒子进人超滤器，划伤半透膜。预滤器的结构有很多形式，图5-20所示为常见的圆简预滤器的结构，由简体和圆简形过滤网等组成，过滤网材料采用80~150目不锈钢丝或尼龙丝网制造，涂料液由下部进人预滤器，过滤后从上部排出，这样不仅使较粗大的机械杂质存积在容器的下部，避免堵塞滤网，同时还便

水洗方式可分为直接清洗、单级循环清洗和多级循环清洗等方式。直接清洗是采用自来水直接冲洗浮漆后排放，排放水对环境产生污染且浪费水资源，这种方式目前基本不采用单级循环清洗是清洗水循环使用，并补充清水稀释，使循环水保持在允许的污染程度以内多级循环清洗系统，如图5-18所示，由二级以上清洗工位组成，清洗效果较好。随着超滤技术的发展，排水经过超滤后可循环使用，清洗水补充采用电泳槽液的超滤液，构成无排放的封闭循环系统，充分利用水资源，又解决了电泳槽液稳定性及废水排放问题，是目前国内外广泛应用的清洗形式。电泳涂装的水洗设备有浸渍式和喷淋式两种形式，有时将这两种形式结合，以提高效率。目前工业上大多采用多级喷淋式水洗设备，由于电泳沉积涂层未经烘烤固化，机械强度很低，喷淋压力不宜过大，以免涂层被冲脱落，喷淋压力

电泳涂装设备绝大部分都是为实现电泳涂装工艺进行非标设计制造的设备，本节重点介绍电泳槽、水洗及超滤设备的结构及设计。电泳涂装设备可以分为连续通过式和间歇垂直升降式两大类。连续通过式电泳设备组成流水生产线，适用于大批量涂装生产，在工业上应用很广;间歌垂直升降式电泳设备，初始形式是采用单轨电葫芦，人工控制，适用于批量较小的涂装作业，近年来随着计算机技术的进步，机电一体化技术发展很快，以微机控制垂直升降的程控小车已在涂装生产线获得应用，它同连续通过式电泳设备相比，同样批量的生产线长度显著缩短，而且具有各工艺过程变化灵活的优点。电泳涂装主体设备由槽体、搅拌循环系统、电极、涂料液温度控制、涂料补给、通风及供电装置等部分组成。此外，有时还附有储罐，供检修体或排除故障时储存涂料液之用。根据工件的输送方式不同

电泳面漆包括透明电泳面漆和具有遮盖能力的电泳面漆。前者由可溶性树脂或可溶性树脂加入可溶性染料组成，颜色均匀、耐久性强、不易剥落，主要有金色、红铜色、仿古铜色和黑镍色等;后者以可溶性树脂配以具有遮盖力的颜料组成，如白色、光黑色、亚黑色、蓝色和咖啡色等。透明电泳涂料主要用于防氧化目的，可在银件(或镀银件)、铜件(镀铜件)、铝件、锌合金件、仿金电镀层和铝氧化层等表面涂装，防止镀层或基体变色。因为聚氨酯树脂涂料的最大特点是在日光下，不泛黄，而且自身透明度很高。但应注意，涂装前必须将基体处理彻底，否则底层的缺陷将完全显现出来，甚至加重。该工艺可代替电镀。非透明电泳面漆可直接在基体上涂装，其施工特点类似于电泳底漆。一般铜色电泳可直接电泳在抛光良好的锌及铝合金上或镀光亮锌的铁上，但抛光必须良好;铁件电泳金

电泳底漆的固化条件一般为160~180℃/30min。生产上广泛采用红外线辐射加对流的方式。由于电泳涂料以水为溶剂，水的蒸发焓很高，密度较大，水蒸气不易排除，涂膜在热的水蒸气中容易造成溶解失光，因此仅用辐射加热难以保证质量。通过对流及时排放一定比例的热风，保证烘干室中热空气的湿度，有利于保证涂层质量。

水洗的目的在于除去工件在电泳涂装过程中由于浸溃而黏附在涂膜表面的浮漆，以防止涂膜出现花脸，同时防止黏附的浮漆对涂膜有再溶现象。水洗包括超滤水洗和去离子水洗。目前超滤水洗工艺主要采用二级循环超滤水洗或一级超滤水洗，前者适用于大批量流水线生产，后者通常用于小批量间歇式生产。也有的在溢流槽上方设置喷嘴，工件离开电泳槽前，将大部分浮漆冲回槽中，大大减轻其他水洗工序的负担。因为超滤水中含有溶剂、小分子助剂和无机盐离子，因此必须用去离子水将涂层表面的超滤水洗净。一般采用一道循环去离子水水洗，一道纯去离子水水洗。在水中添加0.5%~3%的表面活性剂，对改普涂膜外观、增加光洁性、克服水痕等均有好处。

电导率大小对于电泳涂料的稳定性、涂层质量和涂料的泳透力有直接影响。电泳涂料的电导率增大，沉积量增大，沉积速度加快，但涂料的泳透力降低。电导率过大，由于电解加剧，导致涂膜出现针孔等弊病，涂膜质量下降，甚至难以形成完整的涂膜。因此控制槽液的电导率在正常工艺范围内至关重要。电泳过程中影响电导率变化的主要因素包括助溶剂量的变化、涂料液pH值变化以及杂质离子不断带入，如水洗水中的Ca、Mg、C1、SO,离子，从磷化槽中带入的POZn、Fe等离子，涂料液中颜料的离解及空气中的CO:进入等。PH值的变化可通过极液循环控制，而杂质离子的量可通过超滤控制。超滤(又称为UF)是将槽液在一定压力下(0.3~0.5MPa)通过有特定孔径的半透膜(或称超滤膜)，使涂料液中的低分子量物质，如杂质离子、小分子胺或羧酸等与

电极面积与被涂物面积之比称为极比。极比及极间距离对电泳涂膜的厚度、外观的影响程度随涂料品种而异。极比增大，泳透力增大，电沉积量和库仑效率增加。但极比过大，容易出现异常附着。当极比小于1/2时，库仑效率将大大降低。因此一般认为极比在0.5~2.0为宜，实际生产中一般采用极比为1:1左右，对于汽车车身这样的大工件，极比可控制为1:4。极间距离增大，被涂物各部位的极距相对变小，涂层更均匀，但极间电阻增大，涂着效率降低，泳透力下降;极距过小，极间电阻降低，会产生局部大电流。故极间距离应保持适当的范围，一般大量生产控制在100~800mm，形状简单的工件，极距可适当减小。