电泳阳极系统简介

1电泳阳极系统

AnolytesystemSP-PS1梁健2012.03.051.阴极电泳涂装简介阴极电泳是轿车车身制造普遍采用的涂装工艺,它是提高车身使用寿命（耐腐蚀性）的主要手段。在阴极电泳中,所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）的树脂和颜料浆,被涂物（车身）作为阴极。2+-AnodeCathodeH+H+H+H+H+H+H+O2OH-OH-OH-OH-OH-OH-OH-H2Cathode:2H2OH2

+

2OH-Formationofbasichydroxylions(OH-)leadstoariseinpHatthecathode.Anode:2H2O4H+

+

O2Formationofacidichydrogenions(H+)leadstoafallinpHattheanode.1.阴极电泳涂装简介1.阴极电泳涂装简介4Anodereaction:2H2O4H++O2+4e-Cathodereaction:2H2O+2e-H2+2OH-Ue+NHH

R-COOOHElektrolysisCoagulationAnodeeO2H2H2O-Cathode=CarbodyR-COOHH2O++----N1.阴极电泳涂装简介当带正电荷的树脂阳离子在工件上沉积时，电泳槽液中会不断有有机酸根离子（醋酸根离子、甲酸根离子）积聚。当有机酸根离子聚积过多时，槽液PH值降低和电导率增高，影响电泳漆膜质量和外观（例如电泳漆表面产生条印、漆膜粗糙等）。阳极系统可以除去槽液中的游离酸，并防止酸的积聚，维持槽液的稳定。52.阳极系统的组成阳极系统主要包括：阳极单元、阳极液槽、阳极液泵、电导率仪、浊度计、流量计、阳极液供返管路、溢流及排放管路等。62.1阳极单元阳极单元的种类：板式阳极、管式阳极、弧形阳极72.阳极系统的组成2.阳极系统的组成2.1.1平板式阳极优点：1）它一个阳极就可提供较大的阳极面积。注：这即是优点也是缺点，在较小的槽中若选板式阳极，阳极个数较少，不易排布，造成电压分布不均。2）制造较易，在价格上较便宜。3）阳极的利用率大（100%），相对寿命长。缺点：体积大，重量沉。更换时操作十分困难。另外，阳极盒为长方体，有棱角，易积存槽内的污垢。82.阳极系统的组成2.1.2管式阳极优点：1）一个阳极提供较小的阳极面积和体积。在电泳槽内可以根据设计要求排布。很适用于小型电泳槽，即较小的阳极面积，可提供较多数量的阳极，易排布。对大型电泳槽，这种阳极系统的一次性投资也十分可观。2）体积小，重量轻。更换时操作十分方便。另外，阳极管为圆柱体，不易阻留和积存槽内的污垢。缺点：1）制造难度大，在价格上较昂贵。2）阳极不能全部利用，利用率约为60%，相对寿命短。92.阳极系统的组成2.1.3弧形阳极优点：1）弧形阳极提供较小的阳极面积。在电泳槽内可布置的很均匀。很适用于各类型电泳槽，即较小的阳极面积，可提供较多数量的阳极，易排布。2）体积小，重量轻。更换时操作十分方便。另外，弧形阳极为半圆柱体，不易阻留和积存槽内的污垢。3）阳极可达到100%利用，并且电场覆盖面大。4）在价格上虽比板式阳极贵，但比管式阳极便宜。中国用户易于接受。缺点：制造难度大，在价格上比板式阳极贵102.阳极系统的组成2.2阳极单元的组成11阳极膜阳极液入口阳极液出口电极电缆阳极罩2.阳极系统的组成2.2.1电极阳极一般采用316L不锈钢，厚度最好不小于1/8英寸(3.2mm)，正常情况下，阳极缓慢溶解，其寿命取决于通过电泳槽的生产率。不锈钢阳极依靠钝化状态工作,但是不锈钢的活化溶解和钝化膜的形成受脉冲电流影响很大,实际生产中很难控制。阳极的概率寿命可达到若干年,为延长阳极的使用寿命,可选用氧化钌或钛基氧化物的电极。涂覆有氧化钌成分的阳极寿命是不锈钢阳极的数倍，但初期投资也比不锈钢要多。122.阳极系统的组成2.2.2阳极面积阴极阳极比通常为4:1，阳极面积可通过下列公式计算：SA=JPH/60×T×SC/R

SA——阳极面积；JPH——生产节拍(hour-1)；T——单车电泳涂装时间（min）；SC——单车表面积；R——阴极面积/阳极面积（通常为4）；单车电泳涂装时间是指有效的浸涂时间。132.阳极系统的组成2.2.3阳极膜阳极膜是阴离子交换膜，在电场作用下，选择性地允许带有相应电荷（负电荷）的离子通过，这种半透膜只有水分子、小的酸根离子等能通过，树脂、颜料等大分子则不能透过。酸根离子只有在电场的作用下才能从电泳槽液向阳极系统迁移，若没有电场，酸根离子将在浓度极差的作用下，在槽液及阳极液中均匀分散。142.阳极系统的组成2.3阳极液循环管路阳极循环管路必须用耐PH为2～5有机酸的不锈钢或塑料管制成。阳极液循环量为每平方米有效极面积(6～10)L/min，不断冲洗阳极，带走有机酸等阴离子。每个阳极单元进液管装流量计，以监测阳极液流量。如果阳极液返回管为塑料管，应考虑阳极液接地措施，防止接触阳极液时有电击。152.阳极系统的组成2.4电导率仪阳极液的电导率反映出酸的浓度，在电泳过程中，阳极液的电导率将随酸浓度的增加而逐渐升高，这会对电泳漆膜的形成产生不利影响。阳极液循环系统要设置阳极液电导率的自动控制装置，预先设置阳极液电导率为一定值，当检测参数高于设定值时，系统将自动排放阳极液并补加RO水，可降低阳极液的电导率。控制器及仪器量程应为0～2000us/cm，高泳透力产品要求量程为0～10000us/cm。162.阳极系统的组成2.5浊度仪阳极液必须清澈而透明，如果浑浊说明有槽液进人阳极液。当槽液进人阳极液，通电时会使阳极隔膜内表面涂上漆，使阴、阳极之间的流动受影响，从而影响涂层质量和生产效率，极液的混浊度可由浊度仪进行测定。当发现阳极液浑浊时，应立即停止极液泵，在可能的情况下切断直流电源，查出有漏洞的阳极单元，将其与系统隔断，停产后检修或迅速更新。172.阳极系统的组成2.6RO水RO水的质量对电泳槽槽液的稳定性至关重要，除电导率、杂质离子等理化指标外，细菌数也是一个非常重要的指标，一般在进入系统的RO水管路上装有紫外灯杀灭细菌，尽管如此仍然要在电泳实验室中检测RO水系统的菌落数，当菌落数超过电泳漆供应商的产品要求时，要向电泳漆供应商或杀菌剂生产厂家咨询，处理RO水系统使其能与电泳漆的稳定性相适应。182.阳极系统的组成2.7其他流量计：每个阳极单元进液管装流量计，以监测阳极液流量变化。电流表：阳极液循环系统设计时要为每个阳极单元配一个电流表，以便连续观察各只阳极的运行情况，阳极的状况及操作数据随时可得。193.阳极系统的安装维护3.1阳极的安装与排布阳极系统的安装包括机械设施安装、电路连接和槽液循环管路连接。阳极单元必须在电泳漆投槽之前安装好，并通过渗漏测试，以防止隔膜破裂，阳极渗漏或损坏应立即更换。阳极单元应沿槽壁布置，浸入深度不小于槽液深度的40%，在泳涂车身面积较大的场合，可在底部和顶部也布设阳极，可使电泳涂层更加均匀。203.阳极系统的安装维护3.2阳极的维护小心维护阳极及阳极系统对电泳涂装过程至关重要。阳极构成电路使电流畅通,而阳极液控制槽液的PH值,必须经常监视阳极的溶解情况以便及时更换有可能损坏的阳极。要经常检查阳极系统,特别是细菌生长情况,当阳极槽液中出现类藻类生物粘液时,说明阳极系统内已滋生大量细菌,必须及时对阳极系统杀菌,否则会堵塞阳极液循环回路,甚至污染电泳槽,阳极液槽中的电导率测头要定期清理,阳极液电导率要进行试验室检查以校准槽子的计量仪表。213.阳极系统的安装维护3.2阳极的维护正常的阳极液呈清澈透明的琥珀色。若阳极液变色，应特别关注。阳极液模糊不清，可能阳极膜破损或细菌污染；若阳极液变得颜色和槽液接近，则可能是阳极膜破损；若阳极液颜色变深（棕色或黑色），但仍透明，可能是不锈钢阳极腐蚀过快造成的。223.阳极系统的安装维护3.3阳极腐蚀现象

阳极液变为深棕色

阳极表面有严重的腐蚀斑痕

流量计可看到深棕色PH值上升23原因

阳极液中氯离子含量过高

氯离子与硝酸根离子比大于1

过高的电流密度

不锈钢质量较差

阳极液温度过高或阳极液流速过低防治措施

硝酸钝化

增加阳极以减少电流密度

更换阳极并检查

降低阳极液电导率

增加阳极液流速3.阳极系统的安