底面合一阴极电泳探讨

底面合一阴极电泳涂装工艺介绍济南轻骑铃木摩托车有限公司邹艳芳安庆雷李鸽前言：电泳因其环保、安全、生产效率高、涂料利用率高、涂膜均匀、少人操作、易于管理等优点深受涂装界的欢迎。阳极电泳由于存在阳极氧化，作为阳极的工件被易溶解腐蚀受损。而阴极电泳以工件作为阴极，避免了阳极氧化的缺陷，被广泛用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、文教用品、军工、建材等各行业，且得到了飞跃发展。传统的电泳涂料以环氧树脂为主体，因其具有优良的耐蚀性，而耐候性、丰满性等性能不佳，一般用作涂装底层，面漆还是以喷涂丙烯酸树脂涂料来保证耐候性、丰满性。本文要探讨的底面合一阴极电泳涂装只采用一次电泳即保证了涂层的耐蚀性、耐候性、丰满性。底面合一阴极电泳漆以环氧树脂和丙烯酸树脂为主体，由于两种树脂表面张力的不同，烘烤时表面张力大的环氧成分沉于下层，表面张力小的丙烯酸成分浮于表层，形成耐蚀性和耐候性均良好的涂层。主要适用于钢铁工件，下面以摩托车车架为例说明关于其施工工艺。一、底面合一电泳涂料底面合一电泳涂料含有环氧和丙烯酸两种树脂，施工一般也为双组份，一组份为颜料份，一组份为树脂份；分为双组份的主要目的是生产过程中能比较容易的调整涂料的灰分和固体份。二、底面合一阴极电泳涂装主要工序：前处理f电泳f水洗f预热干燥f固化干燥1．前处理工序处理方式一般有喷淋和浸渍，与普通阳极、阴极电泳前处理要求基本一致。主要包括预脱脂f主脱脂f水洗f表面调整f磷化f水洗f纯水洗。对于工件的除锈，这里专做说明。如果金属工件表面有锈迹，依锈迹严重程度可以在脱脂后面增加酸洗工序。当然，锈迹也可以通过其他方式来去除，如喷砂，但是依砂丸的粒径大小，喷砂过的工件表面粗糙程度也不一致，电泳后涂膜光滑、丰满程度会受到不同程度的影响。所以对于外观要求比较高的工件来说，不建议采取喷砂的方式来除锈。对于摩托车车架的钢管，一般表面黑色氧化层较厚，无浮锈，这样的底材可以不进行氧化层去除处理，附着力和耐蚀性影响不大。2．电泳工序前处理后的工件一般无需干燥直接进入电泳槽。这里需要说明，进入电泳槽前的工件表面应保证全干或全湿。否则，由于湿表面与干表面的导电性不一样，入槽后湿表面先附膜，然后干表面再附膜，这样导致最终结果是涂膜干燥后在原干湿表面分界处有一条明显的痕迹，不利于美观。另外，经过底面合一涂料电泳后的工件，一般不再需要面漆喷涂，所以对一次电泳产品外观要求比较高。这就对该种电泳的防缩孔性提出要求：必须减少前处理带入电泳槽中的油分。以立邦PTW270电泳漆为例，一般摩托车车架为了保证涂膜厚度在20-25m，设定常规参数如下：槽液温度：27±1°C涂装电压：100-150V阳极电导率：400~700ps/cm槽液电导率：1200±200ps/cm槽液PH:6.1±0.2槽液固体分含量（NV）:14.0±1.0%电泳时间：1.5~2.5min3．水洗工序处理方式一般也有喷淋和浸渍，与普通阳极电泳、阴极电泳要求基本一致。工件从电泳槽出来后，表面会附着较多浮漆，需要通过2-3次的超滤液冲洗及后续纯水和新鲜纯水洗来除掉，以保证漆膜光滑、美观。同时浮漆被回收到槽液中，循环使用来达到很高的涂料利用率。当然若不考虑成本的话，UF水可再用RO生产出纯水，最终的纯水洗用此纯水，能形成电泳后系统的绝对闭循环。笔者简单估算过若使用UF+RO模式电泳涂料的利用率能达到99%以上。4．预热干燥工序在预热干燥工序中，电泳形成的湿涂膜接受80Cx15min的烘烤树脂分层，水分初步挥发。由于涂膜内两种树脂的表面张力不一致，通过加热，树脂在该工序中分层，环氧树脂沉于下层形成高防锈涂膜，丙烯酸树脂浮于上层高耐候涂膜，使两种树脂各行其职，优点得到充分发挥。另外，80Cx15min的预烘烤使涂膜中溶剂及水分缓慢挥发，可以有效防止二次流挂。同时，设置预烘烤还能防止涂膜因为烘烤升温过快而出现外观光泽差的问题。5．固化干燥工序经过预热干燥后，工件再进入固化干燥工序接受160°Cx10min的烘烤。该工序中，两层树脂交联固化成膜。经过以上工序形成的涂膜，经试验确认，各项性能如下：促进耐候性SWOMSST光泽二菱铅笔无痕硬度GB耐冲击800H，光泽保持率〉80%600H，十字划痕2.0以下60°,88%F50cm最后，再说说焊缝的问题。大部分钢铁工件，不可避免会存在焊缝。但由于焊缝表面存在一层绝缘结晶体物质，该处电泳时无法形成漆膜，导致电泳后的工件焊缝全部无漆裸露，严重影响外观。传统的电泳只作为底漆的上漆工艺，电泳后再进行面漆的喷涂，焊缝处可以被遮盖，故焊缝在电泳时不上漆的问题也不是问题。但作为本文所述的底面合一的电泳工艺，工件只进行一次涂装，焊缝无法使用面漆遮盖。为了解决该问题，可以采取两种方式：1．电泳前工件毛坯喷砂去除焊缝表面的绝缘结晶体。这种方式能有效解决焊缝不上漆的问题，但由于喷砂也会破坏工件焊缝以外表面，影响电泳后涂膜光泽、平整度等外观。如果对漆膜光泽、平整度要求不高的可以采取该种方式。2．电泳后对焊缝表面进行喷涂补漆。为了不造成色差等问题，还是建议以电泳原漆进行局部补漆。补漆工序的设置一般选择在预热干燥前或预热干燥后。但在预热干燥前，即使经过压缩空气的吹水，电泳湿膜依旧会有一层水膜，再喷涂电泳原漆后，两层湿膜不能很好的结合，经预热水分挥发后，焊缝外区域后补的漆膜就呈现皱起现象，影响外观。但在预热干燥后，电泳膜表面