汽车涂料公司阴极电泳底漆涂装作业知识课件

1阴极电泳底漆涂装作业知识1阴极电泳底漆涂装作业知识2阴极电泳涂装的发展过程1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。日本和英国1977年由美国引进技术后，其汽车涂装从78-79年向阴极电泳涂装转化。80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。2阴极电泳涂装的发展过程1809年，俄国化学家列斯首先发现了3日本关西CED开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代第Ⅵ代开发方向涂膜性能涂膜性能、作业性、表观附加特殊功能新技术地球环境类别AEDCEDCEDCEDCEDCED特点EL7000EL9000EL9400No2000GT-10LB-20LF初期的CED高泳透性防锈性良好的槽液稳定性防锈钢板适应性高泳透性防锈性良好的槽液稳定性新防锈钢板应性低温固化性中厚膜高泳透性低温固化性提高低加热减量高防锈性防锈钢板适应性环境适合化节省资源节省能源低成本高性能特殊技术厚膜型HB-2000赋于厚膜适应性高外观防锈钢板适应性端面防锈型EL9700端面防锈性良好无铅化薄膜、高抗针孔耐石击高耐候隆相对湖南关西的产品HS-88HS-88-3HB-2000HB-2000LBKT-10LB-20LF3日本关西CED开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代4湖南关西CED开发及发展技术来源日本关西美国杜邦开发与发展HS-88-3中厚膜型HS-88薄膜型HS-97薄膜型HB-2000厚膜型KT-10节能环保型HB-2000LB中厚膜型HB-2000LF无铅型CorMax-Ⅲ无铅型CorMax-Ⅵ无铅环保型过去品在使用正在应用开发CorMax-Ⅴ

灰色有铅型CorMax--EP有铅/无铅型4湖南关西CED开发及发展技术来源日本关西美国杜邦开发与发展5湖南关西CED产品在主要汽车厂的应用序号汽车厂家CED槽体积初次应用时间初次应用产品第一换型时间第一次换型产品第二换型时间第二次换型产品1长安汽车1901989HS-981996HS-88-31999HS-982长安福特802002COMAXⅥ3庆铃汽车3051997HB-954上汽五菱11201993HS-882000HB-200051301999HB-20006东南汽车1301999HB-20007东风轻车2072000HB-2000LB8江铃全顺801997COMAXⅢ2002COMAXⅥ9合肥昌河1101998HS-882001HB-2000LB10东风柳汽1201998HB-200011长丰汽车551999HB-200012西安秦川1502000HB-200013江西昌河1801999HB-2000LB14奇瑞汽车1402003QR-Ⅱ15一汽车身1301992HS-881998HB-20005湖南关西CED产品在主要汽车厂的应用序号汽车厂家CED槽体6阴极电泳底漆的主要组成项目主要组成基础树脂环氧聚酰氨改性或聚脂改性树脂交联树脂封闭异氰酸树脂中和剂有机酸调整溶剂醇、醇醚和酮类溶剂组份用途F-1色浆主要为颜料份F-2乳液主要为树脂份F-3A中和剂用于调整槽液PH值和MEQ值F-3E补给溶剂用于调节槽液溶剂含量6阴极电泳底漆的主要组成项目主要组成基础树脂环氧聚酰氨改性或7阴极电泳底漆的主要分类阴极电泳底漆按一次泳涂膜厚按一次泳涂膜厚按环保要求薄膜型有铅型厚膜型无铅型中厚膜型7阴极电泳底漆的主要分类阴按一次泳涂膜厚按一次泳涂膜厚按环保8阴极电泳涂料的发展趋势传统型CED环保CED高耐气泡针孔CED耐石击CED高耐候CED无铅化VOC削减无大气污染物削减工序(省中涂)镀锌板适应性，良好的附着力，涂膜外观节能CED低温固化8阴极电泳涂料的发展趋势传统型CED环保CED高耐气泡针孔C9H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳底漆涂装机理电解电渗电沉积电泳2H2O+2e-—2OH-+H2

R-NH++OH－——R-N+H2O9H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳底漆涂装10电泳涂料对磷化膜的要求对于不同的磷化方式有不同的磷化膜磷化方式喷涂型磷化浸渍型磷化外观磷化膜致密均一磷化膜致密均一膜重（g/m2)1.5~21~3结晶（um)5~152~7P比（％）>70%>85%10电泳涂料对磷化膜的要求对于不同的磷化方式有不同的磷化膜磷11电泳涂装对磷化底材的要求底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣条痕电泳条痕滴水电导高电泳粗糙、颗粒电泳颗粒电泳花斑电泳粗糙，影响槽液稳定电泳缩孔、针孔、花斑电泳粗糙、桔皮现象导致涂膜弊病电泳涂料对底材的要求无无无无表面低于1.2无低于20us/cm11电泳涂装对磷化底材的要求底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣12简单的电泳工艺图简单的电泳示意图如下：电泳槽阳极循环系统供给去离子水超滤系统（UF)袋式过滤器超滤液去喷淋系统阳极循环泵12简单的电泳工艺图简单的电泳示意图如下：电泳槽阳极循环系统13电泳涂装设备保证系统(设备工艺图例)EDRO电泳主槽UF1洗UF2洗纯水洗备用槽UFUF贮槽主要阀门示意球阀电子自动控制阀球阀纯水工水冷水去轴封13电泳涂装设备保证系统(设备工艺图例)电泳主槽UF1洗14电泳涂装设备保证系统(槽体循环系统)电泳主槽必须保证的最低循环量：4倍槽液量/hr必须保证的最低表面流速：必须保证的主副槽液位落差：必须保证槽底无喷射死角必须保证足够的过滤面积必须保证良好的温控换热系统考滤倒槽积漆的回收电泳主槽内衬玻璃钢，耐2万伏电压其它各槽可采用不锈钢或内衬玻璃钢循环量不够可能造成槽底沉积和工件表面沉积。表面流速低可能造成工件表面沉积。槽体内衬玻璃钢脱落可能造成涂料反复沉积溶解、槽壁腐蚀、漏电威胁人身安全。良好的过滤是保证涂膜无颗粒的重要措施。循环和电泳换热，控制槽液温度必不可少。14电泳涂装设备保证系统(槽体循环系统)电泳主槽必须保证的15电泳涂装设备保证系统(阳极系统)直流电源阳极阳极膜阳极液阳极分类板式阳极弧型阳极管式阳极电场分布不均匀、维护难电场分布较均匀、易维修用于底部阳极、易溶解直流电源要求：输出0-450V可调脉动率<5%通电方式入槽通电带电入槽裸露阳极电场分布均匀、易维修极液管理管式阳极为浸入有效面积板式、弧型浸入正面面积与工件面积比：>1：4~6阳极面积手动控制自动控制15电泳涂装设备保证系统(阳极系统)直流电源阳极阳极膜阳极16电压分段一段电压三段电压二段电压t1t2一段电压t1启动时间t2通电时间t1t2t3t1启动时间二段电压T2、

t3通电时间电泳电流与时间的关系IT电泳膜厚与时间的关系MT★两侧极板面积或电压不同可能存涂膜不均；★极距要求大于30cm,极距不同可能存在涂膜不均；★直流脉动率过大可能导致涂膜粗糙或针孔；★有必要测量、记录单个阳极的电流，阳极膜的老化、堵塞会造成膜厚的不均匀，TP低下。16电压分段一段电压三段电压二段电压t1t2一段电压t1启动17电泳涂装设备保证系统(超滤系统)电泳底漆电泳底漆UF液卷式超滤管UF液电泳底漆管式、毛细管式超滤管管式超滤膜体积大，数量多、更换成本低、使用经济。卷式超滤膜体积小，占地面积小，透过量大清洗方便，更换成本高。超滤液需求量过低则后冲洗不净，损耗量增大。超滤液需求量一般按单位时间冲洗面积和设计生产能力进行计算。17电泳涂装设备保证系统(超滤系统)电泳底漆电泳底漆UF液18电泳后冲洗系统包括半UF喷淋、UF浸洗、纯水洗或EDRO水洗。后冲洗水与槽液的总体平衡系统是保证系统正常支行的关键。故对关键性液位控制系统的加强管理是十分重要。对无铅电泳底漆应在纯水进电泳系统前加紫外线杀菌装置，有EDRO系统的生产线应在EDRO干净水出口加紫外线杀菌装置。较大流量的UF液可降低损耗，提高后清洗效果。EDRO系统在电泳后冲洗中的应用越来越多，EDRO系统的应用实现了ED涂装的零排放，将涂料利用率提高到了极限。但按一定周期对后冲洗水的全部更换在实践中变得必要。电泳涂装设备保证系统(后冲洗系统)浓缩液去主槽新鲜UF液去最后冲洗冲洗浸洗冲洗回主槽EDRO18电泳后冲洗系统包括半UF喷淋、UF浸洗、纯水洗或EDRO19固化反应－OH－OH基体树脂＋NHCOOR＋ROOCHN封闭剂固化树脂OH－OH－反应基烘干热(固化触媒)(NCO封闭物)-OOCHNNHCOO-＋ROH封闭溶剂脱离架桥构造阴极电泳底漆固化机理19固化反应－OH－OH基体树脂＋NHCOOR＋ROOC20湖南关西CED烘烤温度视窗20湖南关西CED烘烤温度视窗21CED新线建浴清洗21CED新线建浴清洗22CED涂装工艺控制点磷化底材槽液参数通电时间施工电压槽液温度烘烤温度与时间后冲洗涂膜质量阳极过滤超滤底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣条痕滴水电导高启动时间高压时间低压时间极液电导低压电压高压电压电压损失脉动率槽液温度各槽参数炉温分布冲洗压力烘烤时间停链时间滤袋孔径更换条件过滤压差极液颜色极板蚀度进出压差滤液流量进出压差膜管清洗无铅杀菌液位平衡EDRO流量涂膜厚度固化程度表观状况理化性能纯水纯水电导纯水PH无铅杀菌固体份灰份溶剂含量MEQ值外观水膜介质温度22CED涂装工艺控制点磷化底材槽液参数通电时间施工电压槽液23控制项目控制范围检查频次槽液参数按产品要求1次/日施工电压按产品要求2次/班槽液温度按产品要求4次/班设备压力按产品要求2次/日纯水按产品要求2次/班烧烤温度按产品要求2次/班涂膜状况按产品要求1次/班涂层厚度按产品要求1次/班涂膜性能按产品要求1次/月CED涂装工艺管理23控制项目控制范围检查频次槽液参数按产品要求1次/日施工电24CED涂装槽液管理24CED涂装槽液管理25CED涂膜理化性能(例)项目指标涂膜性能

外观OK60°光泽40以上

铅笔硬度H以上

柔韧性2mm合格

附着力100/100

耐冲击性（杜邦式、500g、1/2cm）50cm以上

耐盐雾性划叉单侧剥离

3mm以下1000Hr以上ED膜厚20~30μm烘烤条件165℃×20分（keep）25CED涂膜理化性能(例)项目指标涂膜性能外观OK26CED涂装槽液参数调整涂膜厚度电压槽液固体份温度溶剂含量涂膜厚度正向影响因素涂膜厚度逆向影响因素涂膜厚度磷化膜厚度冲洗强度槽液重溶性灰份通电时间MEQ值26CED涂装槽液参数调整涂膜厚度电压槽液固体份温度溶剂含量27CED涂装槽液异常分析27CED涂装槽液异常分析28电泳漆换型电泳涂料在提高涂料档次或处理问题槽液时需要更换新型涂料。在更换新型涂料时先应对原槽液进行确认并进行混全试验，实际更换时可采用逐步加入新型涂料不断置换的方式。在更换之前可先对槽液进行倒槽处理，并对后冲洗各槽液进行更新，补加中和剂和补给溶剂调整参数到工艺范围。换型更新周期、置换率计算置换率Si=〔Mi+Si-1×Q-(Mi/Q+Si-1)×mi-1×t〕/QSi：第I日置换率；Mi：第I日加漆量；Si-1：前日置换率Q：槽液折为原漆总量；mi-1：前日产量；t：单车平均消耗更新周期T.O.=加漆总量/槽液原漆总量28电泳漆换型电泳涂料在提高涂料档次或处理问题槽液时需要更换29槽液更新和置换进程关系☆1T.O.☆2T.O.☆3T.O.29槽液更新和置换进程关系☆1T.O.☆2T.O.☆3汽车涂料公司阴极电泳底漆涂装作业知识31阴极电泳底漆涂装作业知识1阴极电泳底漆涂装作业知识32阴极电泳涂装的发展过程1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。日本和英国1977年由美国引进技术后，其汽车涂装从78-79年向阴极电泳涂装转化。80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。2阴极电泳涂装的发展过程1809年，俄国化学家列斯首先发现了33日本关西CED开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代第Ⅵ代开发方向涂膜性能涂膜性能、作业性、表观附加特殊功能新技术地球环境类别AEDCEDCEDCEDCEDCED特点EL7000EL9000EL9400No2000GT-10LB-20LF初期的CED高泳透性防锈性良好的槽液稳定性防锈钢板适应性高泳透性防锈性良好的槽液稳定性新防锈钢板应性低温固化性中厚膜高泳透性低温固化性提高低加热减量高防锈性防锈钢板适应性环境适合化节省资源节省能源低成本高性能特殊技术厚膜型HB-2000赋于厚膜适应性高外观防锈钢板适应性端面防锈型EL9700端面防锈性良好无铅化薄膜、高抗针孔耐石击高耐候隆相对湖南关西的产品HS-88HS-88-3HB-2000HB-2000LBKT-10LB-20LF3日本关西CED开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代34湖南关西CED开发及发展技术来源日本关西美国杜邦开发与发展HS-88-3中厚膜型HS-88薄膜型HS-97薄膜型HB-2000厚膜型KT-10节能环保型HB-2000LB中厚膜型HB-2000LF无铅型CorMax-Ⅲ无铅型CorMax-Ⅵ无铅环保型过去品在使用正在应用开发CorMax-Ⅴ

灰色有铅型CorMax--EP有铅/无铅型4湖南关西CED开发及发展技术来源日本关西美国杜邦开发与发展35湖南关西CED产品在主要汽车厂的应用序号汽车厂家CED槽体积初次应用时间初次应用产品第一换型时间第一次换型产品第二换型时间第二次换型产品1长安汽车1901989HS-981996HS-88-31999HS-982长安福特802002COMAXⅥ3庆铃汽车3051997HB-954上汽五菱11201993HS-882000HB-200051301999HB-20006东南汽车1301999HB-20007东风轻车2072000HB-2000LB8江铃全顺801997COMAXⅢ2002COMAXⅥ9合肥昌河1101998HS-882001HB-2000LB10东风柳汽1201998HB-200011长丰汽车551999HB-200012西安秦川1502000HB-200013江西昌河1801999HB-2000LB14奇瑞汽车1402003QR-Ⅱ15一汽车身1301992HS-881998HB-20005湖南关西CED产品在主要汽车厂的应用序号汽车厂家CED槽体36阴极电泳底漆的主要组成项目主要组成基础树脂环氧聚酰氨改性或聚脂改性树脂交联树脂封闭异氰酸树脂中和剂有机酸调整溶剂醇、醇醚和酮类溶剂组份用途F-1色浆主要为颜料份F-2乳液主要为树脂份F-3A中和剂用于调整槽液PH值和MEQ值F-3E补给溶剂用于调节槽液溶剂含量6阴极电泳底漆的主要组成项目主要组成基础树脂环氧聚酰氨改性或37阴极电泳底漆的主要分类阴极电泳底漆按一次泳涂膜厚按一次泳涂膜厚按环保要求薄膜型有铅型厚膜型无铅型中厚膜型7阴极电泳底漆的主要分类阴按一次泳涂膜厚按一次泳涂膜厚按环保38阴极电泳涂料的发展趋势传统型CED环保CED高耐气泡针孔CED耐石击CED高耐候CED无铅化VOC削减无大气污染物削减工序(省中涂)镀锌板适应性，良好的附着力，涂膜外观节能CED低温固化8阴极电泳涂料的发展趋势传统型CED环保CED高耐气泡针孔C39H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳底漆涂装机理电解电渗电沉积电泳2H2O+2e-—2OH-+H2

R-NH++OH－——R-N+H2O9H+电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-阴极电泳底漆涂装40电泳涂料对磷化膜的要求对于不同的磷化方式有不同的磷化膜磷化方式喷涂型磷化浸渍型磷化外观磷化膜致密均一磷化膜致密均一膜重（g/m2)1.5~21~3结晶（um)5~152~7P比（％）>70%>85%10电泳涂料对磷化膜的要求对于不同的磷化方式有不同的磷化膜磷41电泳涂装对磷化底材的要求底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣条痕电泳条痕滴水电导高电泳粗糙、颗粒电泳颗粒电泳花斑电泳粗糙，影响槽液稳定电泳缩孔、针孔、花斑电泳粗糙、桔皮现象导致涂膜弊病电泳涂料对底材的要求无无无无表面低于1.2无低于20us/cm11电泳涂装对磷化底材的要求底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣42简单的电泳工艺图简单的电泳示意图如下：电泳槽阳极循环系统供给去离子水超滤系统（UF)袋式过滤器超滤液去喷淋系统阳极循环泵12简单的电泳工艺图简单的电泳示意图如下：电泳槽阳极循环系统43电泳涂装设备保证系统(设备工艺图例)EDRO电泳主槽UF1洗UF2洗纯水洗备用槽UFUF贮槽主要阀门示意球阀电子自动控制阀球阀纯水工水冷水去轴封13电泳涂装设备保证系统(设备工艺图例)电泳主槽UF1洗44电泳涂装设备保证系统(槽体循环系统)电泳主槽必须保证的最低循环量：4倍槽液量/hr必须保证的最低表面流速：必须保证的主副槽液位落差：必须保证槽底无喷射死角必须保证足够的过滤面积必须保证良好的温控换热系统考滤倒槽积漆的回收电泳主槽内衬玻璃钢，耐2万伏电压其它各槽可采用不锈钢或内衬玻璃钢循环量不够可能造成槽底沉积和工件表面沉积。表面流速低可能造成工件表面沉积。槽体内衬玻璃钢脱落可能造成涂料反复沉积溶解、槽壁腐蚀、漏电威胁人身安全。良好的过滤是保证涂膜无颗粒的重要措施。循环和电泳换热，控制槽液温度必不可少。14电泳涂装设备保证系统(槽体循环系统)电泳主槽必须保证的45电泳涂装设备保证系统(阳极系统)直流电源阳极阳极膜阳极液阳极分类板式阳极弧型阳极管式阳极电场分布不均匀、维护难电场分布较均匀、易维修用于底部阳极、易溶解直流电源要求：输出0-450V可调脉动率<5%通电方式入槽通电带电入槽裸露阳极电场分布均匀、易维修极液管理管式阳极为浸入有效面积板式、弧型浸入正面面积与工件面积比：>1：4~6阳极面积手动控制自动控制15电泳涂装设备保证系统(阳极系统)直流电源阳极阳极膜阳极46电压分段一段电压三段电压二段电压t1t2一段电压t1启动时间t2通电时间t1t2t3t1启动时间二段电压T2、

t3通电时间电泳电流与时间的关系IT电泳膜厚与时间的关系MT★两侧极板面积或电压不同可能存涂膜不均；★极距要求大于30cm,极距不同可能存在涂膜不均；★直流脉动率过大可能导致涂膜粗糙或针孔；★有必要测量、记录单个阳极的电流，阳极膜的老化、堵塞会造成膜厚的不均匀，TP低下。16电压分段一段电压三段电压二段电压t1t2一段电压t1启动47电泳涂装设备保证系统(超滤系统)电泳底漆电泳底漆UF液卷式超滤管UF液电泳底漆管式、毛细管式超滤管管式超滤膜体积大，数量多、更换成本低、使用经济。卷式超滤膜体积小，占地面积小，透过量大清洗方便，更换成本高。超滤液需求量过低则后冲洗不净，损耗量增大。超滤液需求量一般按单位时间冲洗面积和设计生产能力进行计算。17电泳涂装设备保证系统(超滤系统)电泳底漆电泳底漆UF液48电泳后冲洗系统包括半UF喷淋、UF浸洗、纯水洗或EDRO水洗。后冲洗水与槽液的总体平衡系统是保证系统正常支行的关键。故对关键性液位控制系统的加强管理是十分重要。对无铅电泳底漆应在纯水进电泳系统前加紫外线杀菌装置，有EDRO系统的生产线应在EDRO干净水出口加紫外线杀菌装置。较大流量的UF液可降低损耗，提高后清洗效果。EDRO系统在电泳后冲洗中的应用越来越多，EDRO系统的应用实现了ED涂装的零排放，将涂料利用率提高到了极限。但按一定周期对后冲洗水的全部更换在实践中变得必要。电泳涂装设备保证系统(后冲洗系统)浓缩液去主槽新鲜UF液去最后冲洗冲洗浸洗冲洗回主槽EDRO18电泳后冲洗系统包括半UF喷淋、UF浸洗、纯水洗或EDRO49固化反应－OH－OH基体树脂＋NHCOOR＋ROOCHN封闭剂固化树脂OH－OH－反应基烘干热(固化触媒)(NCO封闭物)-OOCHNNHCOO-＋ROH封闭溶剂脱离架桥构造阴极电泳底漆固化机理19固化反应－OH－OH基体树脂＋NHCOOR＋ROOC50湖南关西CED烘烤温度视窗20湖南关西CED烘烤温度视窗51CED新线建浴清洗21CED新线建浴清洗52CED涂装工艺控制点磷化底材槽液参数通电时间施工电压槽液温度烘烤温度与时间后冲洗涂膜质量阳极过滤超滤底材粗糙度机械颗粒油渍花斑磷化渣条痕滴水电导高启动时间高压时间低压时间极液电导低压电压高压电压电压损失脉动率槽液温度各槽参数炉温分布冲洗压力烘烤时间停链时间滤袋孔径更换条件过滤压差极液颜色极板蚀度进出压差滤液流量进出压差膜管清洗无铅杀菌液位平衡EDRO流量涂膜厚度固化程度表观状况理化性能纯水纯水电导纯水PH