电泳漆的与众不同方案

1、电泳漆的与众不同电泳漆的和众不同作者：佚名文章来源： PPG 公司点击数： 907 更新时间： 2009-7-25电泳漆是对传统涂层方法的壹种有效替代， 制造商采用新设备系统对仪表、 轿车和卡车 的车身、车架、装饰性金属产品和散热器等进行表面油漆处理。于选择壹个方案之前，了解其优、缺点是非常必要的。选择合适的涂层技术且不简单。 油漆工程师于选用和设计表面处理作业生产线时， 必须考虑多方面因素： 比如如何降低成本， 提高产量和产品的质量，且能符合行政管理机构的关联规定。和其他传统液体和粉末涂料相 比，电泳漆具有高效、环保等优点。电泳漆是壹种通过电流沉积涂料的涂层方法。 其工作原理为“异极相吸”。

2、 电泳系统给 浸入带相反电荷的电泳料微粒槽中的金属部件通上直流电，涂料微粒被金属部件吸附，且且 于整个表面形成壹层均匀连续的涂膜，直至涂层表面达到所需的厚度。当达到所需厚度时， 涂膜使金属部件绝缘，部件停止沉积，从而完成这壹处理过程。根据电荷极性，电泳漆可分 为阳极或阴极。于阳极电泳漆中， 涂层部件为阳极。 它所拥有的正电荷能够吸引涂料槽中的带负电荷的 涂料颗粒。于进行阳极处理过程中，少量金属离子也向涂膜迁移，这就限制了阳极系统的性 能特性。阳极电泳是壹种较为经济的系统方案，能够提供极好的色彩和光泽度。于阴极电泳漆中， 进行涂装的部件为阴极。 它所拥有的负电荷能够吸引涂料槽中的带正 电荷的涂料

3、。 和阳极处理过程相反， 阴极电泳可避免相当数量的铁离子从底材进入电泳漆膜， 从而改进阴极电泳的性能特征。阴极电泳为高性能涂层，拥有极好的抗腐蚀性，且能够调整 配方适应室外耐久性。选择壹个涂装方案为壹特定应用决定最佳的涂装方案， 需要考虑许多不同的因素。 这些因素包括零部件的 构造（简单或复杂）、性能要求（抗腐蚀性、耐久性等），所需的色彩数目和产量、烘干条 件限制、环境影响（挥发性有机化合物或 VOC 和空气污染物质或 HAP ）以及每平方英尺的 涂料费用。1 、零部件的构造为了对零部件进行涂层处理，其设计必须和涂装工艺相匹配。如果零部件构造简单（平 板），能够采用喷涂法对整个零部件进行均匀壹

4、致的涂层处理。如果零部件构造多变，其某 些部位的涂膜厚度可能比其他部位要高壹些。和喷涂法相比，电泳漆更加适合对构造复杂的 零部件和装配件进行涂装处理。于电泳漆工艺过程中，将零部件浸入涂料系统且通上电压，这能够产生泳透效果，便于 使涂料覆盖于所有表面；而使用喷涂法则可能很难将涂料喷入复杂构造零部件的夹层部位。2、性能要求外观、物理性能和耐久性是性能要求的 3 个主要指标。外观是涂层所具有的视觉效果， 工件见起来是否有光泽， 是否平坦， 是光滑仍是粗糙；物理特性决定了涂层的强度，包括固化状态、附着力、抗冲击性、柔韧性、膜层厚度、 抗石击、铅笔硬度和耐化学性；耐久性表示涂层的保持性能和外观的时间。抗

5、候和抗腐蚀是俩种主要的耐久性指标。液体、粉末和电泳漆提供不同的涂层化学特性，从而满足表面涂装的不同要求。于决定 涂层方案时，需要考虑每壹种技术性能的优、缺点。例如，环氧涂层有抗腐蚀性，而丙烯酸 涂层则具有抗紫外线的特性。选择壹种能够满足所需性能要求的涂层化学特性，是十分重要 的。3、颜色的数目和用量某种涂层工艺所需色彩的数目和用量将会对涂层工艺的选择有影响。液态涂料利用色彩之间的快速周转可对多种色彩进行有效管理。如果不需要回收利用， 粉末涂料也能实现快速色彩转换，但其使用效率较低，因而费用会更高。如果要回收利用， 色彩转换可能需要几个小时。电泳漆通常被用于大批量的色彩处理。 如果产品需要第二种

6、颜色， 则要有另壹电泳槽及 后清洗系统用以提供这第二种色彩。这对于生产量较低的厂家来说且不可行。电泳漆能够被 有效使用于以壹种颜色为主的大批量生产中，如果需要第二种色彩或更多其他色彩，需要有 后续的喷涂和粉末涂层进行处理。4、烘烤限制有机涂层的固化受时间和温度条件的制约， 同时仍依赖喷涂方法和底材。 典型的烘烤固 化周期通常需要 10 30min 时间。这壹周期时间必须足够长，使底材被加热至所需的温度， 且且于规定的时间内保持该温度。烘烤条件可能会制约最终哪种涂装工艺更适合。电泳漆系统通常于 148.9 190.5 范 围内产生固化反应。 阳极环氧电泳漆可于 82.2 的低温条件下发生固化，

7、主要应用于铸造行 业。粉末涂料的固化温度稍微高壹些（ 148.9 204.4 ）。如果要求进行空气固化或强制固 化，可选用液体涂料产品。液态漆壹般可于 176.7 温度至室温下固化。空气固化是壹种节约能源的处理过程，因此其效果相当令人满意。然而，空气干化涂料 需要大量溶剂对涂料产品进行稀释，从而可通过涂刷、喷雾或其他处理方法进行操作。为了 保护环境，必须尽量避免采用 VOC 含量高的涂料产品。5 、环境影响整装油漆工业需要符合 VOC 排放的关联规定。粉末涂料是环保的最佳涂料产品。由于 粉末涂料不含溶剂，加工过程中几乎不会向空气中排放 VOC 产品，同时不需要通风、过滤 以及溶剂回收系统，而这

8、些系统对于较高 VOC 产品的排放、溶剂载体、液体表面处理来说 则是必不可少的。可是由于采用了交联剂，有些粉末涂料于固化时仍会释放 HAP 控制物质。电泳漆产品也很环保。所有电泳漆产品均是水溶性的， VOC 含量极低，其 HAP 等级通 常也很低，而当下又有了无 HAP 配方。溶剂性液体涂料的溶剂标准最高，会释放最高等级的 VOC 和 HAP 控制物质。近几年，于降低 VOC 和 HAP 等级方面，水性漆技术已经取得了飞速发展。6、成本考虑如今的高性能涂装系统将拥有壹个预处理系统、 涂装系统以及固化区域。 当选用壹个涂 层技术 / 系统时，需考虑以下几个问题：壹年中需要处理多少工件？工厂需要开

9、工多长时间（例如每天 8h，壹周 5 天或者每天连续 24h 、每周 7 天）？需要采用何种类型的自动控制系统？通常的情况是， 每加仑涂料的成本是决定产品是否被选用的标准。 而真实的成本应该是 每平方英尺的应用成本，它是通过生产变量、使用效率、劳动力成本以及涂装总面积等要素 计算得出的。壹加仑涂料的使用效率是指实际涂覆于部件表面的涂料量和壹加仑涂料的百分比。 液体 系统的转换效率主要取决于所采用的涂装方法。和粉末和电泳系统相比， 液体油漆的转换效率壹般比较低， 因此和粉末漆以及电泳漆相 比，它于处理相同面积的部件时，所需要的涂料更多壹些。如果进行回收利用的话，粉末系 统的转换效率将相当高， 能

10、够高达 90% 95% 。当进行回收利用时， 由于采用的是干燥粉末， 大多数粉末涂料的不粘附喷涂物均能够回收且再次进行使用。利用壹个回收部件回收未使用的粉末材料，且通过系统作用，使其重新回到进料斗再次被利用。它所产生的废料数量几乎能够忽略不计， 同时处理简便且费用低廉。 如果粉末系统未进 行回收利用，其转换效率相对较低，尤其当涂层部件采用复杂结构时显得尤为突出。电泳涂 装系统由于采用闭路循环清洗，因此具有较高的转换效率。当部件离开电泳涂料槽时，考虑 处理效率以及外观因素，需要对部件进行冲洗，以除去上面多余的涂料颗粒（未进行电沉积 的浮漆）。多余的固体颗粒以逆流方式重新回到槽中，从而使其转换效率

11、较高，达到 95% 98% （见上表）。电泳涂装系统无需使用很多劳动力， 只需壹名操作人员进行启动系统操作， 另壹名操作 人员进行产品装填和卸载。 粉末涂料和液体涂料系统通常需要油漆工， 装填/ 卸载人员以及修 补/ 维修人员。部件数量、支架部件状态和流水线速度将大大影响涂装成本。喷涂处理（液体和粉末） 的流水线速度会比较低。台架上的部件以单壹、沿着视线方向进行放置，且使用喷枪对部件 的所有区域进行喷漆处理。喷枪于各部件前面停留壹段时间，从而完成对整个部件的喷涂。由于能够对部件进行集中处理， 因此电泳漆流水线的处理效率更高。 待电泳的部件壹般 被置于托架上，可于其他部件的前面、后面、下面以及上

12、面有间距重叠。由于电泳漆包括浸 涂过程，涂漆会和托架上密集放置的所有部件相接触，因此和液体或粉末涂层系统相比，被 涂装的面积更大。电泳漆的技术革新由于配方设计师和油漆涂装人员找到了更实用、更经济的技术方法， 使作为底漆和单层漆的电泳漆获得了更大的应用空间。商家正积极发展原料和配方，以降低加热减量且增加泳 透力，同时它们正逐步淘汰铅的使用。下面列出了壹些最近的技术革新实例。1、汽车车体 为保护和美化汽车以及轻型卡车的车体， 阴极环氧电泳漆产品是首选实际上， 全世 界每年所生产的车辆中， 有 98% 之上均采用阴极电泳漆进行表面涂层处理。 正因为采用了阴 极电泳漆，原始设备生产商才能够做出 5 年

13、、 10 年、 12 年、甚至 30 年的防腐承诺。近几年来，原始设备生产商必须面对压力，遵守严格的环保法规、降低原材料和运营成 本且且快速应对市场需求。 PPG 工业集团不断开发具有创新性的产品以适应乃至超越当前的 需要。 PPG 的无铅、低溶剂的 Enviro-Prime 配方和以前的产品相比，提高了涂层效率且改 进了性能，获得了全球用户的认可。如图所示，采用 PPG 电泳漆为其涂层的汽车有近 5 亿 辆。2、车架20 年多来，汽车工业壹直采用传统方法，使用热蜡对轿车和轻型卡车的框架进行涂层 处理，提供 1 3 年的抗腐蚀保护。热蜡需要进行防护以避免热排气管以及催化式排气净化 器所带来的影

14、响。去除这壹防护层有助于减轻重量，且减少扰人的噪音。新型电泳漆符合 OEM 厂商 10 年防腐蚀保护的要求， 且且展示了优异的抗热性和较低的应用成本。 应用范围 包括卡车和拖车车架、引擎支架、拖车栓钩和绞盘、悬挂组件和底盘组件等。3、散热器于过去，出于美观考虑，散热器采用低成本、低性能、喷涂的黑色涂料进行涂装处理。这使热交换器产生了几个重要的问题。未完全覆盖的器件可能出现锈蚀，且导致需要更换核 心部件。阴极环氧电泳漆完美解决了热交换器所面临的锈蚀问题。电泳漆的优点之壹于于它 能够实现完美的表面处理，于泳透力的作用下，其膜层覆盖非常均匀。利用泳透力，可使涂 料覆盖于夹层区域。由于能够对整个内腔进行涂层处理，抗锈蚀能力大大增强。特殊的环氧 电泳