電泳涂裝工藝.ppt

1、1,陰極電泳涂裝手冊,2,目 錄,第一章：涂料的基礎知識 第二章：電泳涂料的基礎知識 第三章：電泳涂裝的基礎知識 第四章：前處理 第五章：電泳、后沖洗、烘干 第六章：電泳涂裝設備 第七章：電泳涂料的使用 第八章：異常情況分析和處理 第九章：槽液參數(shù)檢測方法 第十章：專業(yè)術語,3,第一章：涂料的基礎知識,1、涂料的作用 防腐作用：在基材表面形成具有一定耐水性、耐 候性、耐油、耐化學品等性能的涂膜。 裝飾作用：涂膜使被涂物具有色彩、光澤、鮮映 性、平滑性、立體感等。 標識作用：如馬路路標等。 特殊作用：能調節(jié)熱、電等能量的傳導性，防止 微生物的生長，控制聲的散發(fā)、反射、 吸收，以及不粘鍋等。,4,

2、2、涂料的組成 一般主要由樹脂、顏填料、溶劑、助劑等組成。 3、涂料的分類 1）根據(jù)施工時的層次： 分為底漆、膩子、中涂、面漆、罩光清漆等品種； 2）根據(jù)介質的不同： 分為溶劑性涂料和水性涂料； 3）根據(jù)涂料固化的條件： 分為熱塑型和熱固型以及光固化等； 備注：電泳涂料為水性涂料的一種,5,4）根據(jù)成膜物質的所含樹脂，分為十八大類：,6,4、涂裝方法 手工涂裝 ： 如：刷涂、刮涂、擦涂、滾涂、人工浸涂等； 機械涂裝： 如：彩鋼板滾涂、浸涂、淋涂等； 噴射涂裝： 如：空氣噴涂、高壓無氣噴涂、靜電噴涂等； 電泳涂裝： 專用于電泳涂料的涂裝方法；,7,第二章：電泳涂料的基礎知識,1、什么是電泳涂料？

3、 電泳涂料：是一種在水性底漆的基礎上開發(fā)的，僅適用于電泳涂裝法的專用水溶性（或水乳化）涂料；在水中能離解出帶電荷的成膜聚合物，并在直流電場的作用下向相反的電極（被涂物）移動，最終在其表面上沉積析出?？筛鶕?jù)被涂物所處極性位置的不同，分為陽極電泳漆（又稱陰離子電沉積涂料）、陰極電泳漆（又稱陽離子電沉積涂料）。所采用的電源為直流電源。,8,陽極電泳漆（AED）：所使用的成膜聚合物為陰離子型樹脂，常見的都是多羥基的聚合物，中和劑為有機胺，如一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺等；常用的有聚丁二烯、酚醛、順酐化油、環(huán)氧酯、丙烯酸類等陽極電泳漆。 陰極電泳漆（CED） ：所使用的成膜聚合物為陽離子型樹脂，在樹

4、脂骨架里含有氨基，中和劑為有機酸，如甲酸、乙酸、乳酸等；最常用的樹脂有環(huán)氧樹脂、丙烯酸、聚氨酯類等。,9,2、電泳涂料的發(fā)展過程 電泳涂裝的原理發(fā)明于二十世紀三十年代。二十世紀五十年底，汽車制造廠商們注意到傳統(tǒng)的浸涂法雖然能使涂料進入汽車內部、夾縫，但是在烘干過程中，油漆因溶劑蒸發(fā)而被洗掉。所以美國福特汽車公司在George Brewer 博士的領導下，從1957 年著手研究電泳涂裝。這個計劃是開發(fā)一種改善車身難涂部位防腐蝕性的方法，開發(fā)小組努力去開發(fā)一種在施工過程中溶劑可以從涂膜中被排除掉的涂料，他們的工作開創(chuàng)了電泳涂裝。,10,福特汽車公司于1961年7月建立了第一個用于涂裝車輪的陽極電泳

5、槽，WIXOM總裝廠用來涂裝汽車車身的電泳槽建于1963年。 電泳涂裝在實際應用中顯示了高效、優(yōu)質、安全、經(jīng)濟等優(yōu)點，受到世界各國涂裝界的重視。 1973年成功開發(fā)了陽離子電泳涂料和陰極電泳涂裝技術，之后陰極電泳涂裝工藝在汽車工業(yè)中迅速普及、發(fā)展，目前90以上的汽車采用電泳涂裝。,11,3、電泳涂料的組成（以雙組分陰極電泳涂料為例） 乳液部分,12,色漿部分,13,4、電泳涂料的應用廣度 汽車、汽車零部件、重型拖拉機、巴士、鋼圈； 重卡、卡車車架和底盤； 農業(yè)設備、家用電器； 電開關齒輪、緊固零件； 割草機、花園柵欄； 金屬辦公設備以及鐵制工藝品； 印刷電路板； 結構鋼、鋁型材； 電腦配件等；

6、,14,第三章：電泳涂裝的基礎知識,1、什么是電泳涂裝？ 電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法，適用于電沉積涂料的涂裝。它是將具有導電性的被涂物浸漬在用純水稀釋的、固體份較低的電泳漆槽中作為陽（或陰）極，槽中另設置與其相應的陰（或陽）極，兩電極間通直流電及一定時間，在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的一種涂裝方法。,15,2、電泳涂裝的原理 電泳涂裝過程中伴隨有電解、電泳、電沉積、電滲等 四種理化反應。 電解： 是指導電液體在通電時，發(fā)生分解的現(xiàn)象。在電泳過程中水發(fā)生分解，在陰極上產(chǎn)生氫氣，陽極上放出氧氣，金屬陽極發(fā)生溶解，溶出金屬離子。 電泳： 電泳是指導電介質中的帶電荷的膠體粒子（樹脂及樹脂包

7、裹的顏料）在電勢的作用下向相反電荷的電極遷移的過程。,16,電沉積： 電沉積是指涂料粒子在被涂物上沉析成膜的現(xiàn)象。在陽極電泳涂裝時，帶負電荷的涂料粒子在陽極凝聚成膜，平衡離子則在陰極上聚集，這是一個不可逆過程。陽極上的最初反應是形成氧氣和氫離子，致使工件表面形成高酸區(qū)（PH=3-4），當陰離子樹脂與氫離子反應變成不溶性時，就產(chǎn)生了涂膜的沉積。同理，在陰極涂料涂裝時，帶正電荷的粒子在陰極上凝聚，帶負電荷的粒子（離子）在陽極聚集，在電沉積過程中，由于水在陰極區(qū)電解生成氫氣和氫氧根離子，致使在陰極（被涂物）表面形成高堿區(qū)（PH=12-13），當陽離子（涂料粒子）與氫氧根離子反應變成不溶性時就產(chǎn)生涂膜

8、的沉積。,17,電滲： 電泳涂裝過程中剛沉積到被涂物表面的涂膜是半滲透性膜，在電場的持續(xù)作用下大分子涂膜內部所含的水分子從涂膜中滲析出來移向槽液，使涂膜脫水，這種現(xiàn)象稱為電滲。電滲使親水的涂膜轉化成為憎水涂膜，并使之致密化，所以工件泳涂成膜后，可用水來沖洗附浮在漆膜表面的槽液。,18,19,3、電泳涂裝的優(yōu)缺點 1）優(yōu)點 底涂工序可實現(xiàn)自動化，適用于流水作業(yè)。 相對于噴涂工藝而言，電沉積工藝雖然一次性投資較大，但投槽后兩至三年內就可收回，高于常規(guī)噴涂工藝的那部分成本。同時電沉積過程的能量消耗和正常的保養(yǎng)費用都大大低于常規(guī)噴涂工藝。 可控性強 工作槽液容量較大，使涂料及工藝參數(shù)的變化減到最小。操

9、作工藝參數(shù)已有明確的規(guī)定，且是以豐富經(jīng)驗為基礎。依靠調整電壓，容易得到均一的目標膜厚，通過選擇不同品種的電泳漆和調整泳涂工藝參數(shù)，膜厚可控制在10-35m范圍內。工件間和不同日期所沉積的涂膜（如膜厚及性能）重現(xiàn)性好。,20,泳透力好 提高工件內腔及夾縫的防腐蝕性，尤其陰極電泳涂膜的耐蝕性更好。對于噴涂、浸涂等涂裝法，夾縫和內腔很難涂上漆膜；且縫隙間的涂膜在烘干時不會被蒸汽洗掉，從而使工件內腔、焊縫、邊緣等處的耐蝕性顯著提高。 高效性 若槽液操作參數(shù)及設備維護得當，與噴涂相比，涂料的有效利用率可高達95%以上。工作液是低固體份的水稀釋液，粘度與水相似，原漆帶出槽外的量很少。泳涂的濕漆膜是水不溶性

10、的，泳后可采用超濾（UF）液封閉清洗，回收帶出槽外的漆液。,21,低污染性、高安全性 與其它溶劑型涂料、水性涂料相比，因其有機溶劑含量少，且低濃度，故無火災危險，對水源和大氣污染少。采用超濾(UF)和反滲透(RO)裝置，實現(xiàn)電泳后的全封閉水洗，可大大減少廢水處理量。 電泳涂膜的外觀好，烘干時有較好的展平性，電泳涂裝所得涂膜的含水量少，溶劑含量也小，在烘干過程中不會象其它涂料那樣產(chǎn)生流掛、溶落、積漆等弊病。電泳水洗后的涂膜是較干的，晾干時間短(5-10min)，可直接進入高溫固化。 磷化膜經(jīng)純水清洗后，不需要烘干，可直接進入電泳工序；而其他漆種必須將水份烘干，才能進行涂裝。,22,2）局限性 一

11、般電泳涂膜的耐候性較差，在戶外使用時需涂裝面漆。 對掛具的管理要求較嚴，要確保工件良好導電性以及有良好的防腐性。 僅適用于具有導電性被涂物的涂裝。 能帶較多液體或污物進入電泳槽的不宜電泳；或經(jīng)多次水洗后仍積液多的不宜電泳。 對不耐高溫以及對顏色有要求的工件不宜電泳。 對小批生產(chǎn)場合不宜推薦采用電泳涂裝，原因是槽液的更新速度太慢，槽液中的樹脂和溶劑組份的變動大，而使槽液不穩(wěn)定。,23,第四章：前處理,1、概述 在鋼鐵的制造、沖壓成型和組裝操作中，會使用各種保護油、潤滑油、沖壓油、粘合劑、焊接助劑等，而要得到光滑平整、耐腐蝕好，附著力好的涂層決定于工件表面的清潔程度及轉化膜的質量。 前處理就是對鐵

12、板、鋼板、鍍鋅板等金屬的表面進行清洗、化學處理，而使底材易于電泳涂裝，從而得到所需的防腐蝕涂層。經(jīng)過表面清洗、磷化或轉化而在底材上形成一層膜，主要作為涂料的底層，并不是對暴露于大氣中的底材表面所進行的防銹處理或作進一步的貯存。 前處理主要包含除油、除銹、表調、磷化等工序。,24,2、除油 作用：清洗掉在粘附在工件表面的各種類型油污。 除油的方法 1）溶劑除油：用有機溶劑，如汽油、甲苯、二甲苯、三氯乙 烷等，其特點是除油效率高，尤其對粘度高、滴落點高的油脂有很好的效果。但由于勞動條件差、毒性大、防火要求高。 2）超聲波除油：利用超聲波發(fā)出的微波，通過震蕩，將油污 從底材表面上剝離。 3）電解除油

13、：通過電解時產(chǎn)生的氣體，將油污從底材表面上剝離出來。 4）脫脂劑除油：利用含有表面活性劑的堿性物質對油污進行 浸潤、分散、乳化、增溶、溶解等作用達到去油的目的。目前此方法最常用。,25,脫脂劑的組成 主要有堿性物質、表面活性劑以及能夠軟化硬水的絡合物等組成。 脫脂的控制要點 溫度、濃度、時間、機械作用（噴淋壓力、循環(huán)量等）、含油量等。 脫脂劑的選擇 有良好的滲透性、潤濕性、降低表面張力；有中和酸性物質的堿性物質；有利于固體油污的去除，以及防止再沉積在工件表面上；有防止Ca2+、Mg2+等對表面活性劑有害作用的，及具有水溶性的螯合物；對金屬有緩蝕作用的藥劑；具有良好消泡作用；有效的除油能力等。,

14、26,3、除銹 作用：除去工件表面的銹蝕以及氧化皮。 除銹的方法 1）噴砂、拋丸除銹，一般適用于車架等承重件； 2）手工除銹：用砂布、鏟刀等，適合小面積除銹； 3）酸洗除銹：如硫酸、鹽酸、磷酸等進行除銹，這種 方式比較常見。,27,常用的酸 1）硫酸：成本低、揮發(fā)少、效果好，當濃度下降時，可升高溫度來 保持除銹能力，但溫度過高時回會產(chǎn)生氫脆和過蝕；一般濃度為10-15%的水溶液、T=50-60、t=5-10min。 2）鹽酸：常溫，t=10-20 min，濃度為10-15%的水溶液，F(xiàn)e含量120g/L。但由于鹽酸揮發(fā)快，產(chǎn)生大量的酸霧，影響生產(chǎn)環(huán)境及破壞設備，故很少單獨使用。 3）磷酸：不產(chǎn)

15、生過腐蝕和氫脆，可以得到一層有一定防銹能力的膜。但成本較高，嚴重的銹蝕不易除去，溶解Fe的能力差，當Fe3+10g/L時，會產(chǎn)生大量的FeSO4沉淀，而影響除銹效果，需提高濃度來解決；一般濃度為15-20%、T=40-60、t=5-10min，F(xiàn)e2+ 50g/L。另外對磷化有一定的壞影響。 備注：都要使用酸用緩蝕劑，避免底材過度腐蝕。,28,4、表調 作用：改變金屬基體表面其微觀狀態(tài)，促使磷化過程中形成結晶小、均勻、致密的磷化膜，同時加快磷化速度。 主要成分和原理 目前使用最多的是膠體磷酸鈦和草酸，由于其膠體微粒表面能很高，對底材有極強的吸附作用，在基材表面形成均勻的吸附層，在磷化時，這吸附

16、層就是一層分布均勻、數(shù)量極多的磷化膜結晶的晶核，因而促使結晶均勻、快速形成，并限制了大晶核的生長。 控制要點 一般控制表調的PH值，到一定時間會失效，故此需要定期更換。,29,5、磷化 作用 磷化膜可以提高漆膜和底材之間的附著力； 磷化膜提高漆膜的耐鹽霧性能 ； 磷化液的種類 鐵系磷化； 鋅系磷化； 錳系磷化； 鋅鎳錳三元磷化等；,30,控制要點 1）TA（總酸）：在使用時，呈下降趨勢，需及時補充。TA高時，磷化膜薄、細致；TA低時，膜厚、粗糙。 2）FA（游離酸）：一般在生產(chǎn)時會小幅上升（指在總酸不變的前提下）。FA高時不能成膜、易出現(xiàn)黃銹、粗糙、多孔；FA低時，磷化不穩(wěn)定，且易出現(xiàn)不必要的

17、沉渣。 3）溫度：溫度高，成膜速度快，但會產(chǎn)生更多的磷化渣，造成額外消耗。溫度低，成膜離子濃度達不到溶度積，不能形成完整的磷化膜。 4）時間：時間長，膜厚、疏松多孔；時間短，不易成膜。 5）促進劑（AC）：加快磷化成膜速度，使磷化膜均勻、細致。過 高，磷化膜太薄，出現(xiàn)彩膜；過低，磷化膜粗糙、多孔、發(fā)暗。 6）含渣量的控制，不能高，否則容易出現(xiàn)掛灰現(xiàn)象。,31,常見的磷化膜電鏡圖 Zn/Ni/Mn三元系磷化 Zn系磷化 Fe系磷化,汽車行業(yè)普遍采用三元體系的磷化，該類型磷化膜耐堿性好,32,6、電泳涂裝對前處理的要求 工件表面無油、無銹； 磷化膜均勻、細致，不發(fā)花、不掛灰、不發(fā)黃等； 磷化膜沉積

18、量2-3g/m2，膜厚1-4m； 電泳失重：陽極電泳漆10%、陰極電泳漆 8%； 工件、掛具的滴水電導小于50s/cm，同時PH值為中性，一般控制在6-7.5。,33,7、工藝流程卡 預脫脂,工位名稱：予脫脂 控制要點： 堿度=15-20Pt； 溫度=50-60； 時間=1-2min； 噴淋壓力=0.1-0.2Mpa； 含油量 4g/L； 注意事項： 定期清槽更換； 定期清除油污；,34,脫脂,工位名稱：脫脂 控制要點： 堿度=15-20Pt； 溫度=50-60； 時間=1-2min； 噴淋壓力=0.1-0.2Mpa； 循環(huán)量2-3次/hr 含油量 4g/L； 注意事項： 定期清槽更換； 定期

19、清除油污；,35,水洗1#/2#,工位名稱：水洗1#/2# 控制要點： 堿度0.5Pt； 溫度=常溫； 時間=1min（浸入即出）； 噴淋壓力=0.1-0.2Mpa； 渾濁情況； 注意事項: 定期清槽; 生產(chǎn)過程中：2#往前級溢流，1#保持溢流；,36,表調,工位名稱：表調 控制要點： PH=8-9； 濃度=0.1-0.3%； 溫度=常溫； 時間=1min； 注意事項: 定期清槽； 定期更換表調液；,37,磷化,工位名稱：磷化 控制要點： 總酸=20-25Pt； 游離酸=0.8-1.5Pt； 溫度=35-45； 促進劑=3-5Pt； 時間=3-5min； 磷化渣含量500ppm（體積比）； 注

20、意事項: 定期清槽，清除磷化渣； 生產(chǎn)過程中要注意進行連續(xù)除渣；,38,水洗3/4,工位名稱：水洗3#/4# 控制要點： 酸度0.8Pt； 溫度=常溫； 時間=1min（浸入即出）； 噴淋壓力=0.1-0.2MPa； 渾濁情況； 注意事項: 定期清槽； 生產(chǎn)過程中：4#往前級溢流，3#保持溢流；,39,純水洗,工位名稱：純水洗 控制要點： PH=6.0-7.0； K20s/cm； 溫度=常溫； 時間=1min（浸入即出）； 噴淋壓力=0.1-0.2MPa； 渾濁情況； 注意事項: 定期清槽更換； 生產(chǎn)過程中前級保持溢流（出槽時，采用新鮮純水噴 淋）；工件、掛具的滴水PH=6.0-7.0 K50

21、s/cm；,40,第五章：電泳、后沖洗、烘干,1、概述 將經(jīng)過前處理的工件浸入電沉積槽中，通電后工件表面首先被泳涂。當外表面產(chǎn)生較大的電阻后，未被泳涂的內表面電流增大，沉積便在這些表面發(fā)生，該過程將一直持續(xù)到所有的外表面及內表面被涂覆完畢。 電泳過程結束后，工件從電泳槽中取出，在被涂物表面吸附一層浮漆，這些浮漆必須通過后沖洗進行清洗，以保證涂膜外觀；同時回收的浮漆，重新回到電泳槽，以提高涂料的利用率。 最終，通過烘烤，固化漆膜，使漆膜具有一定的理化性能。,41,2、電泳 槽液的組成： 一般講，電泳槽液中含80%以上的水，1-3%的溶劑和10-20%的固體份，施以一定的電壓，工件上可得到一層固體

22、份為75-90%的漆膜。 參數(shù)的控制 根據(jù)所選擇的電泳涂料，來制定參數(shù)的控制范圍，主要包括：NV、PH、K、P/B以及溶劑含量等參數(shù)。同時也包含極液的PH、K的控制。 施工條件的控制 主要控制施工電壓、電泳時間以及槽液溫度。,42,3、后沖洗部分 電泳后涂膜已具有水不溶性，可以用超濾液和純水沖洗，其主要目的有：回收槽液，提高涂料的利用率；提高涂膜的表面質量，避免產(chǎn)生二次流痕等弊?。粶p輕打磨工作量，從而提高涂膜的耐腐蝕性。 一般采用噴、浸結合的方式，以便提高清洗的質量對于要求不高的工件，可以適當簡化一些工序。 超濾器是完成該系統(tǒng)的基礎，它可以將槽液中的水、溶劑和低分子物質，提取出來成為超濾液（U

23、F液），利用超濾液對工件進行連續(xù)性清洗，進行回收，同時可減少純水的用量及排放廢水的處理。,43,4、烘干 每種電泳涂料都有特定的固化條件。無論漆漠未烘干，還是過烘烤，都會影響漆漠的理化性能，如附著力性、硬度、柔韌性、防腐性能、抗石擊性能等。 大部份烘干爐設計為多個區(qū)域，每個區(qū)域的溫度可以單獨調節(jié)。這樣可以逐漸除去膜中的揮發(fā)份物質，避免產(chǎn)生水跡、起泡、桔皮等漆膜弊病，同時可以改善成膜過程中的流動狀況，使涂膜有良好的流平，得到光潔的表面。 熱源 一般采用電、油、氣等能源。,44,5、典型的電泳工藝流程,45,6、工藝流程卡 電泳,工位名稱：電泳 控制要點： 槽液參數(shù)：NV、PH、K、P/B、溶劑含

24、量等參數(shù)根據(jù)選 擇的電泳漆產(chǎn)品而定； 施工條件：槽液溫度=28-32； 電壓/時間：根據(jù)電泳漆的施工要求而定； 通電方式：分段電壓/軟啟動； 陽極液： PH、 K根據(jù)所選擇的電泳漆而定； 注意事項： 定期清槽； 加強現(xiàn)場的 工藝、設備管理；,46,槽上噴淋（0次水洗）,工位名稱：槽上噴淋 控制要點： PH=5.0-6.0； K1800s/cm； 溫度=常溫； 時間=0.5min； 噴淋壓力=0.05-0.08MPa； 注意事項: 注意噴淋的角度和壓力，避免返溶； 可以采用UF1中槽液，也可采用新鮮超濾液； 備注：超濾液的參數(shù)是受電泳槽液參數(shù)控制的。,47,UF1,工位名稱：UF1 控制要點：

25、PH=5.0-6.0； K1800s/cm； NV2%； 溫度=常溫； 時間=1-2min； 噴淋壓力=0.1MPa； 注意事項: 注意返溶； 定期清槽； 備注：UF1的參數(shù)是受電泳槽液參數(shù)控制的。,48,UF2,工位名稱：UF2 控制要點： PH=5.0-6.0； K1800s/cm； NV1%； 溫度=常溫； 時間=1-2min； 噴淋壓力=0.1MPa； 注意事項: 注意返溶； 定期清槽； 備注：UF2的參數(shù)是受電泳槽液參數(shù)控制的。,49,純水洗,工位名稱：純水洗 控制要點： PH=6.0-7.0； K50s/cm； 溫度=常溫； 時間=1-2min； 噴淋壓力=0.1MPa； 注意事項

26、: 生產(chǎn)中采用新鮮純水進行補充，并保持溢流；,50,瀝水,工位名稱：瀝水 控制要點： 必要時采用壓縮空氣，盡可能將殘留的水分吹干； 瀝水時最好有一定的斜度； 時間=5-10min； 注意事項: 注意壓縮空氣中含油量，保持比較干凈。,51,烘干,工位名稱：烘烤 控制要點： 烘烤溫度=160-180(指工件表面的溫度，按照產(chǎn) 品的固化條件)； 時間=20-30min； 溫度是否均勻； 注意事項: 定期清理烘道，清除灰塵等雜質顆粒； 避免因為溫度的不均勻或者過高、過低，而造成漆 膜弊病，以及影響漆膜的理化性能；,52,第六章：電泳涂裝設備,1、概述 電泳涂裝設備一般由電泳槽、循環(huán)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、冷卻

27、系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、極液系統(tǒng)、涂料補加系統(tǒng)、后沖洗系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)等組成。 不同的電泳漆品種對涂裝設備的要求有一定的差異，電泳涂裝工藝及設備設計或選用不當，所導致產(chǎn)生質量問題。所以涂裝工藝及設備的設計，作為涂料供應方應盡早介入，提供必要的技術支持，即所說的“售前服務”，才能確保涂裝的正常進行，即涂膜質量的正常。 這里的許多建議都來自我們現(xiàn)場服務及電泳涂裝系統(tǒng)的故障排除過程所積累的經(jīng)驗。我們認為這些內容是必不可少的，并能令電泳涂料在電泳涂裝中發(fā)揮良好的性能。,53,2、電泳槽 主要作用 盛放電泳槽液的地方、電泳涂裝的場所 組成 分為兩個基本部分組成：主槽、副槽 形狀 方型（間歇式生產(chǎn)）、

28、船型（連續(xù)式生產(chǎn)）,主槽,副 槽,主 槽,副 槽,54,設計要求 1）電泳槽的容積、形狀，由工件最大尺寸、生產(chǎn)量、生產(chǎn)節(jié)拍來決定。 2）被涂物距液面、底部、電極在300mm左右。 3）槽底有2-3的傾斜度，有利于清洗和除渣。 4）主、副槽之間有溢流堰，液位可調（液位差100mm）。 5）槽底和轉角都應設計呈弧型，盡量清除循環(huán)死角。 6）采用冷軋鋼板，內襯環(huán)氧玻璃鋼，耐電壓2萬伏，不允許有裸露金屬。,55,3、循環(huán)系統(tǒng) 主要作用 1）攪拌：保持涂料均勻混合，防止顏料沉淀、析出； 2）過濾：進行過濾，除去槽液中的雜質顆粒及油污； 3）換熱：經(jīng)過熱交換器，控制槽液溫度； 4）消泡：及時排除電泳過程中

29、在工件表面產(chǎn)生的氣體， 以及將漂浮在主槽中的泡沫趕往副槽。 主要包含設備 泵、管路、噴管、噴嘴、過濾器、換熱器、閥門、溫度計、壓力表等。,56,設計要求 1）使槽液沿單一路線連續(xù)運轉，且成層流狀態(tài)，液面運動方向與輸送鏈運動方向相同，實踐證明：這樣可以得到最潔凈的車身。 2）槽液循環(huán)過程中，確保液面流速不應小于0.2m/s；靠近槽底部的槽液流速最低為0.4m/s。 3）槽液的循環(huán)量要求為4-6個槽容量/小時，以此來選擇泵的流量。 5）正常要求24小時不停的攪拌，如果出現(xiàn)問題，一般不超過4小時的停攪時間，因此最好設有備用電源。 6）在電泳槽液循環(huán)系統(tǒng)中，一般采用臥式及立式端吸式離心泵；分體臥式泵要

30、求采用雙機械封閉。因此需增加液封設備，采用潔凈的超濾液，液封在壓力3-5kgf/cm2左右。另外泵的轉速最好選用1450rpm，如果轉速太高，這樣離心力大、剪切力大，會使顏料和樹脂產(chǎn)生分離,從而形成小顆粒。 7）采用增效噴嘴，如文丘里、鴨嘴等類型噴嘴。,57,4、過濾系統(tǒng) 主要作用 除去槽液中的雜質顆粒、油污等 設計要求 1）過濾采用全過濾方式 ； 2）過濾器安裝方式：并聯(lián)式安裝 ； 3）過濾精度：25-50m ； 4）定期更換濾袋； 5）倒槽時應100通過過濾器。,58,5、換熱系統(tǒng) 主要作用 電泳涂裝過程中，由于電解反應產(chǎn)生的熱量、泵機械攪拌轉化的熱量、被涂工件帶入的熱量及施工環(huán)境溫度的影

31、響，槽液溫度變化較大，因此，對電泳槽的溫度必須有一個控制裝置。 設計要求 冷卻水=10 加熱水=40-45（北方考慮）,59,6、極液系統(tǒng) 主要作用 提供電場；控制槽液PH值 結構 板式、管式、L型三種結構 設計要求 要求有單獨的循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)量6-10l/min.m2 ； 極比：CED4-5/1；AED2-3/1； 備注：極比為工件面積比上電極面積。,60,極液系統(tǒng)示意圖,61,7、超濾系統(tǒng) 主要作用 1）實現(xiàn)電泳后的閉合回路清洗方式，回收浮漆，提高涂料的利用率，降低生產(chǎn)成本。 2）減少廢水的排放，減少污水處理量及費用，有利環(huán)境保護。 3）凈化槽液，控制槽液電導率，提高、保證涂膜質量。 結構

32、 卷式、管式、中空纖維，以前面兩種使用最多。,62,設計要求 1）根據(jù)每小時最大涂裝面積來計算所需UF裝置的透過量，并最終確定UF膜面積的大小。 2）一般要求工件電泳后，每平方米涂裝面積需1.2-1.5L左右的新鮮超濾液進行清洗回收，并適當考慮30-40%的系數(shù)。 清洗 當超濾液的出水量低于正常出水量的70后，就要對超濾膜進行清洗，正常情況下，采用1-5的中和劑，5的溶劑進行循環(huán)清洗，這兩種藥劑均為電泳涂料的輔助添加劑。,63,超濾系統(tǒng)回收示意圖,主 槽,UF1,UF2,UF系統(tǒng),UF液 儲槽,副槽,濃縮的槽液,輸送鏈,64,8、直流電源 主要作用：提供電場 輸出方式：分段電壓和軟啟動兩種方式

33、 設計要求 1）波紋系數(shù)5%； 2）電壓：0-400V任意可調； 3）額定電流：正常情況下，電泳時的沖擊電流在10-20A/m2左右，可以根據(jù)涂裝面積來選擇直流電源的額定電流。,65,9、純水設備 作用 主要為泳前純水洗、泳后純水洗、電泳槽、超濾、極液等系統(tǒng)提供用水。 純水裝置 主要有離子交換和反滲透兩種設備。 設計要求 1）PH=6.0-7.0； 2）K10s/cm； 3）用水量3.0 l/m2 。,66,10、加料系統(tǒng) 主要作用：槽液日常的生產(chǎn)時，固體份、顏基比、溶劑含量等參數(shù)會發(fā)生變化，因此通過加料系統(tǒng)來進行調整槽液參數(shù)，使之維持在正常的工藝范圍之內。 加料方式 1）采用隔膜泵加料：可以

34、直接將加料設在循環(huán)泵的吸口前端處，或直接設在電泳副槽。這種方式適合雙組分電泳涂料的加料。 2）采用配漆罐加料：是由帶機械攪拌的配漆罐、輸漆泵、槽液及純水的供給輸入管道、輸送漆液至電泳副槽的泵和管道等構成。這種方式適合單組分電泳涂料的加料。,67,11、后沖洗系統(tǒng) 主要作用：清洗涂膜，回收涂料，提高漆膜的外觀及理化性能 。 設計要求 1）采用2-3道超濾液和2道純水，清洗工件表面的浮漆； 2）采用噴淋和浸洗相結合的方式； 3）要有循環(huán)、過濾系統(tǒng)。循環(huán)量在2-3次/hr，過濾精度為25-50m。 4）噴淋時采用霧化噴嘴，避免產(chǎn)生過多泡沫；同時噴淋壓力小于0.05MPa。,68,12、烘干系統(tǒng) 主要

35、作用：固化漆膜，使之具有一定的理化性能。 傳熱方式：可分為傳導對流烘干和輻射烘干。 設計要求 1）一般采用對流的烘干方式，這樣烘道內的溫度均勻。 2）設有低溫區(qū)，預先將 水份烘干，避免產(chǎn)生水跡。 3）烘道的溫度和長度，要根電泳涂料的固化條件來設計，一般設計溫度要達到200，長度根據(jù)鏈速以及工件熱容量決定來設定。,69,第七章：電泳涂料的使用,1、概述 這是系統(tǒng)化的過程，每個環(huán)節(jié)都非常重要。而且牽涉到的內容非常豐富。對于如何用好電泳涂料，相當重要。 為了確保生產(chǎn)的正常進行和獲得穩(wěn)定良好的泳涂質量，這一過程包含以下內容。 1）設備的審核：包括設計圖的審核，設備安裝過程的跟蹤，以及投槽前對設備的最終

36、確認； 2）涂裝線相關設備的清洗； 3）投槽； 4）試生產(chǎn)； 5）現(xiàn)場管理。,70,2、設備的確認 由于電泳涂裝對設備的要求比較高，而且不同的產(chǎn)品對于設備的要求也有差異。主要包含了設計圖紙的審核，涂裝設備安裝過程的審核，發(fā)現(xiàn)問題提出改進措施并整改設備，直至確認設備能夠滿足電泳涂料的正常運行。 這點很重要，直接將影響涂裝線能否運行正常。 關于設備確認，可以根據(jù)上一章節(jié)所講的內容來進行，并根據(jù)實際情況做適當?shù)男拚?71,3、洗槽 目的：電泳涂料的涂裝質量與槽液中雜質的含量密切相關，微量的雜質可能導致嚴重涂裝弊病，甚至造成槽液報廢。雜質含量的控制，應從初次投槽開始，對整個電泳設備進行清洗，尤其是清

37、除油污、油脂、雜質顆粒、雜質離子等，以保證電泳漆不受污染。 清洗材料 工業(yè)氨水（1%重量比），L-助劑I（1%重量比），L-助劑II（1%重量比）， Z-中和劑（0.5%重量比），純水(10s/cm)、自來水等,72,清洗對象 1）電泳槽、配管、過濾器、噴嘴、換熱器等； 2）備用槽（儲備槽及配管）； 3）補漆設備（泵、配管、配漆罐、原漆過濾器）； 4）水洗系統(tǒng)（含UF水洗及純水洗槽、循環(huán)管路、泵、噴嘴等）； 5）UF系統(tǒng)（UF裝置、UF濾液儲備槽）； 6）純水供給設備（純水貯槽，配管）； 7）極液系統(tǒng)（極液槽、配管、閥門、泵、流量計）；,73,清洗過程（以電泳槽為例） 1）人工清洗： 人工清除

38、設備的焊渣、垃圾、異物、油污； 用含溶劑的棉布擦凈附著的油污； 徹底清除干凈頂部及關聯(lián)設備的灰塵； 清掃包括人行道在內的整條涂裝線，做到無灰塵、油污； 清掃烘道中的灰塵，擦凈油污； 同時確保清洗后，不再被污染。,74,2）堿洗：電泳主槽及相關設備中加滿自來水，然后加1%助劑和1%工業(yè)氨水，循環(huán)清洗24h； 3）將清洗液轉移到儲備槽或其他需要清洗的槽體； 4）人工采用高壓水沖洗槽內的沉淀和污物； 5）酸洗（中和）：槽中加滿自來水，再加入1%L-助劑II和0.5%Z-中和 劑。循環(huán)4-8小時清洗； 6）將酸洗液轉移到其他槽體內； 7）自來水洗：加1/3-1/2的自來水，進行循環(huán)清洗，約4hr后排空

39、電泳槽； 8）電泳槽放空后，先用純水沖洗槽體，并排空，再放入純水（一般放置1/3-1/2純水），循環(huán)清洗4-8小時；,75,9） 檢測純水洗的水質，要求PH6-7；K50s/cm。 10）清洗合格后，排空電泳槽，更換所有過濾袋，并保持系統(tǒng)不被污染；關閉排污閥，以及通往超濾器的閥門，準備投槽； 備注： UF系統(tǒng)應在去離子水清洗后方可安裝UF膜（按供應商提出的要求單獨清洗）； 陽極系統(tǒng)應與主槽同步清洗（按供應商提出的要求單獨洗），并在電泳槽純水洗前，安裝、試漏完畢。,76,4、投槽 投槽漆的計算，按照產(chǎn)品說明書上的配槽比例，并結合電泳槽容量來計算投漆量。 電泳槽先注入1/3槽容積的純水，啟動電泳主

40、槽的循環(huán)系統(tǒng)，把計算量的乳液通過乳液加料泵輸入電泳槽。 加完乳液后，再將計算量的色漿輸入到電泳槽，色漿補加完畢后，補充純水，至槽內液體可經(jīng)副槽溢流循環(huán)為止，啟動全循環(huán)系統(tǒng)。 5、檢測參數(shù) 循環(huán)4小時后，檢測槽液NV、PH、K、P/B等參數(shù)，視情況作調整達到施工參數(shù)范圍內。,77,6、熟化 熟化的主要作用是：揮發(fā)掉一些低沸點的溶劑，降低槽液的溶劑含量，以及分散槽液的作用； 通過UF裝置的運轉，主槽內部分溶劑及其它低分子物轉移UF清洗槽，逐漸達到平衡； 7、在槽液熟化期間，配制極液和超濾液如下表所示：,78,8、試生產(chǎn) 根據(jù)實驗室的試驗結果（或經(jīng)驗數(shù)據(jù)）設定涂裝條件（T/V/t），生產(chǎn)線上的泳涂電

41、壓要比試驗室電壓高50100V。 在涂裝過程中檢查、觀察時間、電壓和時間、電流變化，電沉積特性（V- m、T-m、t-m、V-I、T-I），槽內液流和液面狀況。 檢查漆膜性能：膜厚與均勻性、泳透率（內壁表面的成膜狀況及焊接處的泳涂狀況）、涂膜的外觀及硬度（干燥程度）。 根據(jù)上述結果，修定涂裝條件，并直至試涂裝出合格的涂層后，即可投入試生產(chǎn)。,79,9、日常管理 為確保生產(chǎn)的正常進行，電泳涂裝線必須對涂裝設備、槽液和生產(chǎn)環(huán)境進行嚴格的科學管理并做好記錄。 1）槽液管理 在電泳涂裝工藝管理中，現(xiàn)場管理的最主要的項目為確保槽液穩(wěn)定及泳涂質量穩(wěn)定，槽液管理由涂料供應方技術人員會同用戶方技術人員共同負責

42、。 槽液管理是指槽液特性：NV、P/B、PH、K、VOC含量等參數(shù)；電泳特性：膜厚、庫侖效率、泳透率、“L”效果、擊穿電壓等；涂膜特性：漆膜的理化性能等諸多特性的監(jiān)測和調控。必須定期檢測，作好記錄，作出變化曲線，發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，立即采取措施解決之。,80,2）涂裝設備管理 在行業(yè)內有句行話，就是七分設備，三分管理，是把是把設備因素提到最高位置，可見其重要性。 只有涂裝設備運行正常的情況，才能保證最終產(chǎn)品的質量。對設備的運行狀態(tài)要進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)問題要及時調整，并對設備定期進行維護和保養(yǎng)。,81,3）涂裝線日常管理要點,82,83,第八章：異常情況分析和處理,1、概述 電泳操作系統(tǒng)中的許多異常問題

43、都可以通過日常、周期性地對槽液的監(jiān)測、分析來尋找原因，由此引發(fā)的涂膜異常問題就迎韌而解了。 由于電泳涂裝方法的特性，所產(chǎn)生的涂膜異常、弊病從形式上與一般漆膜弊病相同，單有些缺陷是電泳涂裝獨有的，比如水跡。其產(chǎn)生原因和防治處理卻各不相同，本章節(jié)就日常運作中的變化情況進行鑒別，列出其產(chǎn)生異常，弊病的可能原因及相應的處理防治措施，鑒于每個電泳涂裝情況有不盡相同之處，可作為一般的常規(guī)操作指南。,84,2、處理異常情況的過程 弄清問題 1）分辨：問題出在系統(tǒng)中，還是在有關的表面上？ 2）確定：發(fā)生哪類情況和是否發(fā)生在所有工件上？ 3）位置：問題出在整個工件上，還是經(jīng)常發(fā)生在同一位置？ 4）時間：什么時候

44、發(fā)生？ 5）持續(xù)性：問題經(jīng)常發(fā)生，還是偶爾發(fā)生，或某些因素不變化，問題就不會發(fā)生，某些因素一變化就能解決。,85,確定故障原因 1）相關性：故障的常見原因是什么，生產(chǎn)線有無變化？ 2）槽液參數(shù)和問題的現(xiàn)象之間有沒有相關性？ 3）機械方面：測試設備、儀器是否正常；電泳生產(chǎn)線設備是否運行正常？ 4）工藝方面：有沒有違反工藝、程序進行操作？ 5）前處理：前處理質量有無變化？ 確定調整措施 1）哪些變量能在線上快速測定？ 2）哪些變量能幾乎無須中斷生產(chǎn)就能進行？ 4）哪些變量能在實驗室測定？ 5）參數(shù)測定是否需供應商提供技術支持？,86,落實調整措施 每個變量都經(jīng)過測試后，才能排除或確定可能的解決方法

45、，可能有多種解決方法，但偶然也可能找不到解決方法，既必須重新弄清問題，然后再處理。 跟蹤 需要確定哪些恒定的變量，以避免問題重復發(fā)生，這種故障處理模式為確定問題，對問題作出反反應和解決問題提供指導原則。如果正確地執(zhí)行記錄，就可對今后出現(xiàn)的問題作出迅速反應。 預防措施 1）電泳涂裝設備運行正常，每年進行定期檢修或清洗； 2）前處理工藝，質量要控制穩(wěn)定； 3）電泳槽液各參數(shù)控制在工藝范圍之內。,87,3、常見的異常情況分析和處理 PH值下降伴有膜厚下降，MEQ酸值、K值上升,88,PH值上升通常伴有膜厚增加，易起針孔、超濾透過量下降和MEQ酸值的提高,89,電導率下降伴有膜厚下降和電沉積效率下降,

46、90,電導率上升伴有膜厚增加；電流密度的增加導致出現(xiàn)針孔、雜亂水跡、網(wǎng)紋、漆膜破裂等弊病,91,固體份下降伴隨漆膜厚度、K值下降，UF液透過量增加,92,固體份升高伴有膜厚、K值增加，UF液透過量下降,93,灰份（P/B）下降伴有涂膜光澤上升，易出現(xiàn)針孔、縮孔、桔皮等,94,灰份（P/B）升高伴有漆膜粗糙,95,溶劑含量下降漆膜流平性差，厚度下降,96,溶劑含量上升漆膜厚度上升，破裂電壓下降、泳透率下降,97,漆膜偏薄,98,漆膜偏厚,99,顆粒,100,101,縮孔、陷穴,102,103,針孔,104,105,水跡,106,二次流痕,107,桔皮,108,涂面斑印,109,異常附著,110,

47、泳透力變差,111,干漆跡,112,槽液起泡,113,第九章：槽液參數(shù)檢測方法,1、脫脂液的游離堿： 主要檢測槽液的游離堿度：用10ml移液管取10ml脫脂液，倒入250ml錐形瓶中，加入23滴酚酞指示劑，用0.1N的H2SO4（或HCl）滴定至顏色變成粉紅色（10秒不褪色），為滴定終點，所消耗酸的毫升數(shù)既游離堿。 2、表調 一般檢測PH值，用酸度計測量。,114,3、磷化液 游離酸（FA）：用10ml移液管取10ml磷化液，倒入250ml錐形瓶中，加入23滴溴酚蘭指示劑，用0.1N NaOH滴定，顏色從黃色變成藍紫色，為滴定終點，所消耗NaOH的毫升數(shù)既游離酸。 總酸（TA）：用10ml移液

48、管取10ml磷化液，倒入250ml錐形瓶中，加入23滴酚酞指示劑，用0.1N NaOH滴定至顏色變成粉紅色（10秒不褪色），為滴定終點，所消耗NaOH的毫升數(shù)既總酸。 促進劑（AC）:將磷化液倒?jié)M發(fā)酵管中，加25g氨基磺酸，上下轉動幾次后，靜置2分鐘，此時產(chǎn)生氣體的毫升數(shù)就表示促進劑的濃度。（1ml為一個點）,115,4、電泳槽液 PH值：采用酸度計測量。 電導率：采用電導率儀測量。 固體份：稱取2-4g 涂料，精確至0.01g，然后置于已升溫至規(guī)定溫度的鼓風恒溫烘箱內焙烘一定的時間后，取出放入干燥器中冷卻至室溫后，稱重，再放入烘箱內按規(guī)定溫度焙烘規(guī)定時間后（120/1hr），于干燥器中冷卻至

49、室溫后，稱重（同時取樣2組以上） 計算：固體份=烘烤后的樣重/取樣重量100%,116,顏基比（灰分）： 瓷坩堝精確到1mg稱量； 取大約3g樣品于坩堝中，精確到1mg稱量 置已稱好的漆樣于烘箱中，140下將溶劑蒸干； 再將已蒸干的樣品放入馬弗爐中，從約200加熱到900，漆樣在最高溫度階段鍛燒大約20min。 坩堝冷卻后置于干燥器中，冷卻至室溫稱量。 計算： 灰份%=殘留物重量/漆樣的干重100 顏料含量（P）=灰份f f顏料的揮發(fā)份含量系數(shù)，如結晶水、碳黑。 基料（B）=固體含量（NV） 顏料含量（P） 顏基比P/B,117,第十章：專業(yè)術語,1、PH值 電泳涂料是靠用有機胺或有機酸中和其漆基中的羥基或胺基，并保持一定的氫離子濃度而獲得的較穩(wěn)定的水溶液或乳液，電泳涂料的水溶液或乳液的氫離子濃度也是常規(guī)的PH值來表示。 不同的電泳漆都有特定的最佳范圍，過高或過低，都會使槽液穩(wěn)定性變差，導致產(chǎn)生顆粒，易堵濾袋、超濾器等。,118,2、電導率 電導又稱比電導度，指在1cm