电泳基础说明(中文)

电泳涂料基础说明资料2008 08 23 湖南关西汽车涂料有限公司防锈材料技术部 内容 第 章 电泳的介绍第 章 电泳涂膜析出的机构第 章 电泳工序中的重要管理项目第 章 槽液特性值的控制第 章 涂装线条件的监控第 章 在阴极涂装中一般的涂膜不良项目 第 章 电泳的介绍 是ELECTRO DEPOSITION缩写也有称做ELECTROCOAT和E COAT的 1 何谓电泳涂装 ED 分散在水中的电泳涂料 以不溶于水的状态 在被涂物表面电析出 形成均一的涂膜 电泳涂料能够析出在所有的金属表面 所有的外板及涂装困难的内部构造 2 电泳涂料的适用范围 汽车车体 轮车体 轮车体 汽车零件 车体零件 转向 刹车片部品 工业用产品 轮车架 油箱 家电产品 器具 机械 农耕机具 工作机械 其他 建筑构造物 铁筋 金属部分材料 钢铁产品 其他 导电性被涂物 环保性 3 关于电泳涂装的长处 完全自动化 涂膜均一性 通过调整电压 可以取得目标的涂装膜厚 火灾的危险性极低 高装饰性 能节省人力 高经济性 高泳透力能均一地涂着于被涂物表面 并付与高防锈性涂装効率高通过使用UF系统可以高效回收涂料固体份 是水分散塗料 溶剤含量极低 但 也要注意在电泳槽中产生的氢气 阴极 氧气 阳极 为易燃气体 膜厚均一 涂面平滑 不易发生再溶解 痱子等现象 溶剤含量低 配方中不含铅鉛 铬等有害重金属 涂装効率高 回収効率高减少浪费 损失 第 章 电泳涂膜析出的机构 1 0浴涂料中的主要构成成分添加剂N 中和剂 添加剂S 水溶性溶剂 纯水 DIW 阴极的化学反应 还原反应 在被涂物表面 阳极的化学反应 氧化反应 在电极表面 F1 F2 DIW 添加剂N 添加剂S R NH2 F1 顔料类 F2 树脂类 2H2O 2e H2 2OH 2H2O 4H O2 4e R NH3 OH R NH2 H2O R 树脂 2 0阴极电泳涂料的析出机构 3 一般的电泳涂装工序 第1阶段 前处理工序 第2阶段 电泳工序 第3阶段 UF回収 水洗工序 第4阶段 干燥 烘烤 第 章 电泳工序中的重要管理项目 电泳工序中的控制项目浴管理及设备保养的必要性 电泳浴涂料的控制 设备的保养管理自动控制 连续运转条件 涂料特性BATHPAINTSPROPERTIES涂膜性能FILMPROPERTIES 补给涂料及添加剂的控制 涂料循环搅拌UF系统温调系统隔膜系统其他 纯水再生装置 其他 第 章 槽液特性值的控制 1 1电泳特性値间的相互关系 1 2NV值 ASH值 MEQ值的计算方法 计算方法 A 固体份浓度 NV值 B 恢份 ASH值 Notes W0 皿重量W1 样品重量W2 烘烤后重量R0 皿重量R1 样品重量R2 烘烤后重量 NV 重量 烘烤后 100 样品重量 ASH 重量 烘烤后 100 样品的固体份重量 NV W2 W0 100 W1 W0 ASH R2 R0 100 R1 R0 NV 100 C MEQ 酸含量 MEQ 100g样品固体份中的酸重量 mg 100酸的分子量 适用例 假定ED槽的大小 約8m3 浴特性为NV 17 ASH 11 的时候 注意 添加剂的添加方法 投入电泳槽时 a 确认电泳槽的表面在流动 b 罐要用约 分钟漫漫投入 NV ASH MEQ 上記設定 異 場合 得 詳細説明 法称量约 涂料放入右图所示的器皿中 再把其放入 的烘箱中加热 小时后取出放置于干燥器中 分钟 在室温下冷却后 再次秤量 求出器皿中残留量 按下面公式算出固体份 乾燥後重量 乾燥前重量 加熱残分 NV 与 法相同 干燥时间和干燥温度不同的方法 干燥温度 干燥时间 1小时 法 詳細説明 使用 测定 此时的涂料温度应为 试验仪器的日常点检要领 pH値 电极的洗净方法 每次测定时 在洗净液中涮动 再用纯水冲洗后 用纱布等轻轻拭干水份 洗浄液 BC稀释剂 90 的醋酸 表面活性剂 纯水 仪器的校正方法 每天使用标准溶液 H 进行较正 标准溶液的更新 回 月 保存与密闭容器中 电极的更换时期 更换标准 即使用标准溶液校正了 仍会有 0 5 的误差 洗净后不能恢复时 为自校型时 出现错误表示 洗净后不能恢复时 其它 电极内部溶液 溶液 减少了 就要随时补加 每月 次或按目标测定次数 次 全量更换 詳細説明 使用电传导度测定装置测定 此时的涂料温度应为 试验仪器的日常点检要领 比电导度 电极的洗浄方法 每次测定时 在洗耳恭听净液中涮动 再用纯水冲洗后 用纱布等轻轻拭干水份 洗浄液 BC稀释剂 90 的醋酸 表面活性剂 纯水 仪器的校正方法 在 条件下把电极浸泡在调整好的标准溶液 0 01N l溶液 中轻轻涮动 祛除容器中的气泡 之后 把比电导度设定值调整至1409 cm 校正后以测定 次样品为目标值 电极的更换时期 更换标准 用标准溶液校正的设定值1409 cm 与新品时的设定值相比无法达到 范围时更换 其他 由于比电导度受温度影响很大 所以在使用检定后的水银温度计的时候应在达到指定温度后立即测定 5 1涂装线条件的控制指南 另外 由于pH值及比电导度的特性值 贵方不能独立控制 异常时请与涂料厂家联络 另外 pH和比电导度特性值虽然不能直接控制 但是也需考虑以下原因 异常值出现时需再测定 同时与涂料厂家联络 A 浴温上升 5 2紧急时的对应对策 涂料的上限温度 是依存于涂料状态和期间的 概念上为35 界限条件 3日 4日 7日 14日 对应 由于发生膜厚下降需添加溶剤 由于在高温条件易发生涂料凝集需过滤另外通常 UFsystem设定为在上限温度下停止 涂料状态 1 熟化中 含有高溶剂时 2 低MEQ管理时3 高浓度离子混入时Na Fe PO4 Zn Cu等 最坏的状态 6hrs 12hrs 非常危险的状态 即使在冷冻机加入冰 也需采取冷却对应 B 停止搅拌 为了除去颗粒实施连续的循环搅拌和用过滤器过滤是有効的 注意 假如过滤装置堵塞时 需即刻更换新品 以上 的过滤器効果很小 推荐使用 的ASH值可通过添加F 1 Pigment 色浆来补充修正 搅拌一度停止的话 就会引发顔料沉淀 产生渣子 颗粒而影响涂膜 假如循环搅拌停止 小时以上时 生产前需做如下的再攪拌 需在正式生产前循环搅拌2hrs 4hrs需循环搅拌6hrs 12hrs需循环搅拌12hrs 24hrs 产生颗粒时的对策 C 长期连休时的对应 为了防止溶剂挥发可降低涂料温度Std 28 25 26 为了防止顔料沉淀开启所有的泵 和配管系统的循环水洗区也间歇式喷淋 实施常时搅拌 防止干燥 产生颗粒废弃水洗液和滤液时 需与涂料厂家商量 连休中也要定期的点检 涂料温度 涂料循环 液面水平作好记录 修理和施工时尽量防止污染 渣子混入 为了防止涂料泄露 关闭全部的下排阀门涂装线再次运转前 根据涂料厂家的浴管理补加添加剂等实施涂料的调整 D 超低速T O生产时的对策 低速TO生产时的对策 a UF滤液的移送b 添加剂 目的 防止溶剂的挥发超低速TO生产时 UF水洗区从最初就只投入DIW而不加入滤液 如果NV在目标值以上时 补充适当的DIW多余部分直接排放 批量式水洗液更新 目的 保持涂料稳定性超低速以及低速TO生产时 为了保持涂料品质把添加剂N和添加剂S投入主槽中流速快的地方 投入量依照涂料厂家根据浴管理結果予以联络的数量 c NV管理d 温度管理e 排气鼓风机的管理 其他 超低速 低速T O生产时 为了保持膜厚需把溶剤量维持在目标值 此时 在通过涂料补给使NV从下限徐 上升 推荐管理方法 最小限度添加溶剤来达到预期的効果 不运转时涂料浴温保持在25 26 把溶剂的挥发控制在最小限至关重要 因此可减少溶剂的添加量 生产时恢复至27 28 生产前的温度管理 温度上昇 很必要 为了防止罐中溶剂的挥发停止排气的鼓风机将很有効 电泳槽上部用塑料布罩起 关闭电泳间的门 再把UF水洗系统实施间歇性喷淋可有效防止溶剂的挥发 D 超低速T O生产时的对策 第 章 在阴极涂装中的一般性的不良项目 污染性 灰尘 杂离子 次流挂性水痕性干痕发花性泡痕性发生颗粒缩孔 凹瘪GA针孔油缩孔性其他 如果 电泳浴特性和设备条件未能实施最佳且最适合的管理的话 要想预防涂装不良就很困難了 电泳涂料的品质维持 总结 电泳涂料的品质维持 电泳设备的保护 管理 电泳涂料 涂装设备的日常管理法 涂料状态的日常管理 要想看清电泳槽液是否在正常的管理 有必要定期记取数据 观察各管理项目是否在管理基准内并做出图示 用以判断 此外 电泳涂料需涂装成涂膜后方可对其品质的优劣进行评价 关于涂装品质 外观 膜厚 其他 大致可以从槽液状态推测出来 所以应充分理解掌握各管理项目的管理目的 颜料份 灰份 浴管理试验中最重要的项目 加热残份 固体份 是最重要的管理项目 如能按照每天的生产 涂装面积 定期实施涂料补给的话 既能实现基准内管理又能使其他管理项目稳定 是影响涂膜阻抗和热流动性 泳透力 缩孔抵抗性等 的管理项目 通常涂料补给比率 一定的话 应为可稳定管理的项目 但发现出现长期上升或下降倾向时就有必要临时调整 的补给量 使其回到正轨 涂料状态的日常管理 影响涂料稳定性的管理项目 是 树脂的水溶化剂 中和剂 如果不足的话 树脂和颜料的分散性低 容易引发产生渣子和堵塞 膜等问题 相反 如 过高 则Coulomb效率 电泳效率 低 可能引起防锈钢板 钢板 上产生针孔问题 浴涂料 值一般在 弱酸性 领域 4范围 因为无法定量地把握涂料中的酸浓度 所以 就成为更重要的管理项目 从浴管理试验结果判断 MEQ低时不足部分添加添加剂N补正 浴管理试验中最重要的项目 酸浓度 涂料状态的日常管理 与 相同 是影响涂膜抵抗值和热流动性的管理目的 关于其数值的多少当然与 成相反的关系 溶剂量上升涂膜抵抗值就下降 热流动性也降低 通常 溶剂量过多的问题非常少见 大体上溶剂量减少时会发生外观 平滑性 的低下问题和 膜厚不足问题等 生产量少 速度慢 时 根据浴管理试验结果判断不足部分的溶剂添加添加剂S补正 浴管理试验中最重要的项目 溶剂量 被涂物涂装品质的日常管理 汽车部品maker的ED担当者原则上实行每天 每班 管理 定期Check涂料供给 至少1次 周 在Line上 因为潜在有各种各样引发不合适的因素 所以即使浴管理试验结果无异常 被涂物品质也有发生异常的时候 评价被涂物垂直部位及水平部位 涂面平滑性的同时 把涂膜欠缺 缩孔 凹瘪 颗粒 其他 的发生状况记录管理表中 此时 评价基准不可因实施确认的技术员而有所不同 除了上述成膜性确认部位以外 被涂物外板 内部 内板部 也要测定记入管理表 成膜性 膜厚 电泳涂装设备 运转状态 的管理 担当电泳涂装线的技术员 有必要事先调查各涂装设备工艺 把握 弄清其是否正常运转 如前述 即使浴管理试验结果无异常 被涂物品制也有异常时大半是设备 工艺方面引起的异常 浴涂装状态进行正常管理的话 则涂装电压一定 且峰值电流值也每天大体相同 但是 生产复数制品时按主要制品的峰值电流值进行管理更易把握异常 每 个月使用电流表 测定各隔膜电极的峰值电流值 确认隔膜的堵塞状态和 电极的腐蚀状态至于阳极液需定期确认 纯水使用量 比电导度 阳极罐内藻类物质生长状态各隔膜电极的阳极液循环状态 有时有必要投入抗菌剂 整流器 涂装电压 峰值电流值 隔膜电极和阳极液 电泳涂装设备 运转状态 的管理 在确认隔膜电极的峰值电流值时 同时测定 算出隔膜电极 底部电极 裸电极时 的电流比率 把握隔膜效率 在记录各精密过滤装置的微米率和更换时期的同时确认压差 入口压 出口压 更换时实施过滤器容器底部点检 滤蕊以 Kg cm2 过滤袋以 Kg cm2更换目标 压差在此以上时 会由于电泳槽内循环量降低 而引起颜料沉淀其结果导致产生渣子 在喷淋水洗系统中 要确认喷淋压力及发泡状态 从水洗罐中溢出泡沫时 确认降低喷淋压力的效果 不充分的话侧面喷嘴变更为球型雾化型式 另外 停线时 中 长期 对各喷嘴堵塞状态实施保养 底部电极 精密过滤装置 水洗状态 电泳图装设备 运转状态 的管理 磷化处理被膜品质用目视很难判断 其确认手法很重要 因为钢板自身不良 异常 也会电泳后体现 而对品质带来影响 因此正确判断钢板和磷化处理状态是有必要的 通常 磷化处理不良 原因不明 时 容易与电泳不良相混淆 用 流量计确认滤液量 分 和外观 混浊程度 有可能的话分别确认每个UF膜数据 更换新品时 记录更新时期 确认各区域 的温度 设定 实际 定期实施 测温 把握各部位 最难升温部位的温度 时间特性 为决定各涂料系统最适合的烘烤条件 温度 时间 和 最低温度有必要进行满足那种条件的设定 装置 干燥炉 磷化处理工序 主要工序 的管理 关于实际的管理 检查 报告业务的流程 御社検査 点検項目品質管理日常塗料管理保守 点検 修理他 湖南関西実施項目塗料浴管理 品質点検設備点検 他 御社G MAX殿 Leader 御社ED担当者 御社ED担当者 湖南関西ED担当者 湖南関西ED担当者 湖南関西技術課長 日本関西技術部長 数据的协议 湖南関西日本関西 商谈事宜 商谈事宜 线上实际情况互相沟通 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 Gaspinhole问题 正常涂面 Gaspinhole发生 边缘处多发 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 以下的不适合 属电泳涂装中典型的不适合现象 这些都是可以用充分的日常管理 设备 涂料 来防止发生的 不是本公司电泳涂料容易发生的现象 次流挂问题 接口处 液体流挂痕迹 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 水滴痕迹问题 水滴附着等 烘烤后 素材 烘烤前电泳涂膜 皮膜粗糙等 素材 烘烤后电泳涂膜 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 干痕问题 析出涂膜的干痕 正常涂膜 无干痕 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 泡痕问题 附着气泡等 烘烤后 素材 泡痕 素材 烘烤后电泳涂膜 素材 电泳析出后 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 通入颗粒问题 电泳后 素材 素材 电泳 磷化sludge的附着 形成颗粒 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 缩孔 凹瘪 Cratering 问题 凹瘪 直径为1 以下的小凹瘪现象 缩孔 直径为1 3 的大凹瘪现象 素材 电泳 素材 电泳 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 在电泳涂装过程中容易发生的具体的涂膜不良现象和其防止方法 Contamination问题 Alkaline物质的附着等 电泳后 素材 素材 电泳 TroubleShooting造成涂膜不良的要因图 造成涂膜不良的要因图 如左图 Pinhole是指涂膜上产生像用针扎了一下后留下小凹瘪的现象 Crater大多在那个凹瘪中心部位有核状异物 但大多时候其区别不明显且其现象即使如Pinhole 也有各种各样的原因存在 Pinhole Pinhole Crater ED涂膜 造成涂膜不良的要因图 Pinhole 电泳涂料 浴涂料管理 电泳设备 被涂物 环境 夹杂离子多库仑收量低 涂料劣化 过熟化 NV低 浴温低 溶剂少 涂有保护材料部分里面 颜料多 涂膜阻抗高 补给涂料管理 搅拌 表面处理 素材 脱脂 皮膜重量 C W 结晶粒子粗大 发花 黄锈 夹杂离子 污染 水洗不足 被涂物局部 空气袋部分 表面处理后的放置条件 板厚部分里面 时间 气温 通电方式 溶剂少 针孔 极比 被涂物温度 低 电压 各种干涉条件 涂膜在溶解 急剧升温产生的痱子 极间距离 造成涂膜不良的要因图 次流挂 痱子 车体构造上 有把 3张钢板点焊在一起的结合部分 由于这些结合处水洗的补充分 后被涂物上附着的浴涂料一部分残存于结合处 这些残存涂料在烘烤过程中徐徐渗出 或者 急激喷出 在烘烤过程中落差到结合处及其下方的涂膜上 产生变色 痱子 泡泡状的皮膜粗糙现象 一般对策 结合部 水洗不充分的地方重点水洗 在有滴水部位安装接收槽 重点进行airblow或者 用sponge实施wiping 确保水洗后setting时间 水洗液 浴涂料 低 不具合特性要因図 水洗条件 塗料 间隙浸入性 数量 二次流挂痱子 组成 riser 设备 水压 Nozzle 浸洗液浓度 Airblow 时间 Setting 浴浓度 溶剂 添加剂 树脂 被涂物 形状 吊角度 次流挂 痱子 液体漏出性 水洗液温度 涂料表面张力 钢板结合处 摇动 TroubleShooting各道工序的不良对应 调整水洗压力 形状 量 调整极比 极方向 调整水洗压力 形状 量 调整油水分离条件 调整电压 时间 温度 调整间歇运转 泵压 循环量 调整脱脂 表调 化成条件 调整流挂落下 Carryover 调整filtermesh valve开度 调整Filtermesh valve开度 提高最终纯水量 水质 调整前处理敏感性 调整涂膜阻抗 CY 水洗水凝结性 调整析出性 调整槽液特性 溶剂量 UF适应性 调整耐油缩孔性 调整颜料沉淀性 涂料稳定性 发泡性 消泡性 设备 涂料 脱脂化成条件 设备关系 材料关系 脱脂性 Point Oil 铁粉 除去性 水洗性 夹杂Ion Na Fe 表调条件 更新法水质 化成性 CW Sludge 湿润性 1 铁颗粒Sludge颗粒 2 Ioncarryover 性能皮膜低 3 处理发花 皮膜不良 4 脱脂不良 cratering 钢板 GA SP 搅拌条件 极比 过