设备管理_涂装工艺与设备简介

涂装工艺与设备 涂装工艺与设备 2 定义在直流电场作用下 分散在极性介质中的带电胶体离子向其所带电荷相反的电极方向移动的现象称为电泳电泳涂装是利用电泳原理 将工件浸在水溶性涂料中 在电场作用下依靠电场产生的物理化学作用 将涂料沉积到工件上的涂装方法 3 分类按照涂料的品种分电泳底漆底面合一电泳电泳面漆二次电泳 4 分类按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分阳极电泳阴极电泳 阳极电泳 被涂装工件作为阳极 涂料粒子为负电性颗粒 阴极电泳 被涂装工件作为阴极 涂料粒子为正电性颗粒 5 分类按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分阳极电泳阴极电泳脉冲电泳 脉冲电泳 施加的电流为脉冲电流脉冲电流的方式 1 由连续和间断电流组成2 电流交替的连续和断续3 在连续小电流上叠加较大的断续电流或脉冲电流 6 分类按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分阳极电泳阴极电泳脉冲电泳喷射电泳 喷射电泳 被涂工件为一极 喷射装置为另一极 涂料由喷嘴喷出 在被涂工件和喷嘴之间加以电位差 喷射电泳和普通电泳涂装的区别只是在于供给涂料的凡是不同 其沉积方式与电泳涂装是一致的 7 分类按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分阳极电泳阴极电泳脉冲电泳喷射电泳交流电泳 交流电泳 施加的电流为普通交流电 被涂工件在两个半周中的极性是相反的 作为涂料粒子所带电荷是不变的 因此在整个涂装过程中 只有半周时间是可以实现漆膜的沉积 交流电泳有其自身的特点 优势工艺范围宽 不足耗电大 效率低 8 电泳涂装的特点有利于实现涂装连续化 自动化 大大提高了劳动生产率并减轻了劳动强度电泳涂装无挥发性溶剂 无人员中毒和火灾等隐患无论形状简单 复杂的工件 均可获得附着力良好 厚度均匀的涂层涂料利用充分 可大大降低成本设备复杂 投资费用大对涂料稳定性要求较高 槽液管理技术复杂 9 电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下 主要发生四种作用电泳电泳过程是电泳涂装的基础 涂料中高分子离子的胶体性质决定了涂料泳动过程中的性质电泳过程中移动的粒子的组成与涂料的组成差别在很大程度上影响到最后漆膜的质量影响因素槽电压电位梯度涂料粘度温度 10 电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下 主要发生四种作用电泳电沉积在直流电场作用下 带电高分子粒子到达工件表面 并在其上放电阳极电泳涂料主要是羧酸盐的反应阴极电泳涂料主要是铵盐的反应阴极电泳涂料的泳透力以及电流效率都高过阳极电泳涂料阴极电泳过程中不存在金属的氧化过程 11 电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下 主要发生四种作用电泳电沉积电解电解过程主要是涂料中的小分子物质在电极上的竞争反应最主要的电解反应是电解水 水的电解反应程度与电场强度成正比 因此 电泳时尽量不采用过高电压电解过程是电泳涂装中不需要的反应 但电解反应是不可避免的 只能是适当控制 12 电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下 主要发生四种作用电泳电沉积电解电渗是电泳的逆过程 其过程中主要是湿膜中的水向外运动电渗对最终的漆膜质量影响较大影响因素颜基比树脂的相对分子量pH值 电渗使涂层内的水分显著减少 约为5 15 电渗作用不彻底可能会造成涂层气泡或粗糙 甚至气孔等缺陷的出现 13 电泳涂装工艺过程常用 14 工件 预脱脂 脱脂 除锈 热水水洗 酸洗 中和 表面调整 水洗 去离子水洗 去离子水洗 或热风吹干 电泳沉积 超滤循环水洗 烘烤成膜 冷却 涂装面漆 15 电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳涂装的工艺参数包括四个方面13个参数槽液的组成方面固体分 灰分 中和当量 MEQ 和有机溶剂含量电泳条件方面槽液温度 涂装电压 泳涂 通电 时间槽液特性方面pH 电导率电泳特性方面库仑效率 最大电流值 膜厚和泳透力 16 电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳电压电泳涂装的通电方式定电压式阶梯跃升式 定电压式 冲击电流大 对整流器的容量要求高 阶梯跃升式 在步进式电泳涂装生产线上 起始15 30s电压较低 随后逐步升到该涂料的工作电压 这种方式称为软启动 17 电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳电压电压升高 电沉积速度加快 泳透力提高 涂膜增厚电压过高 电解反应加剧 气泡增多 涂膜过厚 粗糙有针孔 破坏电压电压过低 电解反应慢 电沉积量减少 涂膜薄甚至不能泳涂涂料 泳透力差 临界电压确定因素电泳涂料的类型被涂工件的材质表面积大小电极间距 18 电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大pH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同在涂装过程中需要随时调整 控制范围在 0 05 0 10 调整方式加料法电极隔膜法离子交换树脂法 19 电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大pH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同在涂装过程中需要随时调整 控制范围在 0 05 0 10 调整方式加料法电极隔膜法离子交换树脂法 加料法1 阴极电泳过程中补加低酸或无酸新涂料2 阳极电泳补加低胺或无胺涂料3 此法仅适用于小槽或小批量生产 20 电极隔膜法 电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大pH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同在涂装过程中需要随时调整 控制范围在 0 05 0 10 调整方式加料法电极隔膜法离子交换树脂法 电极隔膜法1 又称阳极或阴极极罩法2 利用半透膜使电极区域之间连通 但在辅助电极区形成的对槽液pH影响较大的物质不能交流3 此法对于自动化生产较为适用 21 电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大pH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同在涂装过程中需要随时调整 控制范围在 0 05 0 10 调整方式加料法电极隔膜法离子交换树脂法 离子交换树脂法1 设备复杂2 电泳涂料稳定3 此法应用少 22 电泳底漆涂装工艺条件及其控制固体含量固体分含量在30 以下时 电沉积量随固体分含量增加而增加固体分含量太高 粘度太高 粒子泳动速度慢 泳透力降低槽液固体分含量需控制在正常的工艺范围内 23 电泳底漆涂装工艺条件及其控制涂料液温度涂料液工作温度在20 30 电泳涂装过程中 工作液的温度一般都会因电沉积 电解时的电能转化为热能以及其它机械能转化为的热能使槽液升温涂料液在涂装过程中通常需要冷却冷却的方式循环地下水冷却冷却塔冷却制冷机强制冷却 24 电泳时间 电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳时间前2min的电流下降大电泳时间控制依据电压固体含量工件形状 材料大小 厚薄极间距离电渗 25 电泳时间 电泳底漆涂装工艺条件及其控制搅拌注意不论是否工作 搅拌都不能停止助溶剂助溶剂的作用改善树脂的水溶性及涂膜的表面状态调节涂料液粘度 提高涂料液的稳定性 26 电泳时间 电泳底漆涂装工艺条件及其控制极比及极间距离极比电极面积与被涂物面积之比极比及极间距离对电泳涂膜的厚度 外观的影响随涂料品种不同而异极比增大 泳透力增大 电沉积量和库仑效率提高极比一般控制在0 5 2 0之间极间距离增大有利于涂层均匀 但涂着效率降低 泳透力降低极间距一般在100 800mm 27 电泳时间 电泳底漆涂装工艺条件及其控制电导率电导率大小对电泳涂料的稳定性 涂层质量和涂料的泳透力有直接的影响电导率增大 沉积量增大 沉积速度提高 泳透力降低电导率过大 会导致电解反应加剧电导率的影响因素较多 因此对槽液的电导率的监控非常重要 Seeyou 29 电极隔膜罩结构 1 电极液入管2 电极