电泳培训资料

阴极电泳培训资料目录1、电泳涂料发展介绍2、电泳工艺管理

2-1、汽车涂装生产线工艺

2-2、电泳涂料的日常管理

2-3、涂装品质的日常管理

2-4、电泳设备运转状态

2-5、电泳槽特殊情况下的管理与对策

2-6、细菌问题

2-7、LineCED常见问题、原因及对策1.1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，日、美、德等开发厚膜型阴极电泳涂料。90年代末，顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用2000-2010年,节能减排与电泳技术的提升,相继推出高泳透力电泳涂料2010-现在,进一步节能减排、与新工艺的配套（新型前处理、中上涂新工艺），推出超高泳透力、高外观等系列的电泳涂料。1.3电泳涂装的优势

完全自动化→高效率、

能节省人力涂膜均一性→高经济性、重现性好通过调整电压、可以取得目标的涂装膜厚。○

高泳透力

能均一地涂着于被涂物表面、使工件的内腔、焊缝、边缘等处的防锈性显著提高。火灾的危险性极低→是水分散涂料、溶剂含量极低

*但也要注意在电泳槽中产生的氢气（阴极）、氧气（阳极）为易燃气体

高装饰性→膜厚均一、涂面平滑、不易发生流痕、痱子等现象

○环保性 →溶剤含量低、配方中不含铅、铬等有害重金属 →采用UF和RO装置，可大大减少废水处理，减少浪费。○

涂料利用率高

通过使用UF系统可以高效回收涂料，涂料的有效利用率可高于95%以上。1.4电泳涂装的局限性○电泳涂膜的耐候性（黄变）较差，在户外使用时需涂面涂；○对挂具的管理要求较严，要确保被涂物良好导电；○仅适用于具有导电性的被涂物底漆。如木材、塑料、布等无导电性的物件不能采用该涂装方法；○具有下列结构的的被涂物不宜采用电泳涂装，但改进后有可能采用电泳涂装

→能带出较多污物、污水进电泳槽的结构；→能带出较多电泳漆槽液，多次水洗后仍积液的结构；→在水中不能全浸没的结构；○由多种金属组合成的被涂物，如电泳特性不一样，也不宜采用电泳涂装；○不能耐高温的被涂物，也不能采用电泳涂装；○对颜色有限定要求的涂装也不宜采用电泳涂装，变化涂膜的颜色须分槽涂装；○对小批生产的场合也不宜推荐采用电泳涂装，因槽液的更新速度太慢，槽液容易老化；1.7电泳涂装的机理电泳涂装过程伴随着四种化学物理作用●电解----在具有离子导电性的溶液中阳极和阴极接通直流电，阴离子吸往阳极，阳离子吸往阴极，并产生化学反应。在阳极产生金属溶解，或者水的电解，释放出氧气等，在阴极水电解释放出氢气。●电泳----胶体溶液在电场的作用下，带正（负）电荷胶体粒子向阴（阳）极泳动的现象。胶体溶液中的物质不是分子或离子形态，而是分散在液体中的溶质，该物质较大，10-7～10-9m程度，不会沉淀，而是分散状态。●电沉积----带正（负）电荷的胶体粒子（树脂包裹颜料），电泳到高碱（酸）性的阴（阳）极，被中和成不再溶解于水中的高分子涂膜。●电渗----在用半透膜间隔的浓度不同的溶液的两端（阴极和阳极）通电后，低浓度的溶媒向高浓度侧移行现象称为电渗。刚沉积在被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗透出来移向槽液，使涂膜脱水，这就是电渗。电渗使亲水涂膜变成憎水涂膜，脱水使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆也不粘手，可用水冲洗掉附着在湿漆膜上的槽液。1.5电泳涂装的分类根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，电泳涂装法可分为两种：—AED：AnodicElectroDeposition的缩写，被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型（带负电荷）。—CED：CathodicElectroDeposition的缩写，被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）。

项目AEDCED主体基料（树脂）阴离子型聚合物，常用的都是含羧基的合成树脂，以聚丁二烯树脂为代表。阳离子型聚合物，最常用是以氨改性的环氧树脂（含胺基NH2的合成树脂）固化剂无封闭异氰酸酯树脂中和剂无机碱或有机胺，如KOH，一乙醇胺、三乙醇胺，三乙胺等有机酸，如甲酸、乙酸，乳酸等槽液碱性（水溶性～分散体）弱酸性（水溶性～乳液）涂膜酸性碱性性能1、采用的是阴离子型树脂，含有羧基，羟基，醚键等亲水基团，影响漆膜的耐水、耐碱、耐腐蚀性；1、采用的是阳离子型树脂，在合成树脂大分子主链上带有碱性的胺基，它具有抑制腐蚀的作用。2、被涂工件是阳极，在电泳过程中，金属及表面处理膜因氧化而溶解渗透入漆膜中，玷污漆膜，使产品在边缘部分容易锈蚀，因此漆膜的防腐蚀性能不够理想。2、被涂工件是阴极，主要是水的电解及树脂的沉积，被涂金属及表面处理膜不易离子化而溶解出，所以可以得到一个不易受玷污，且防腐性良好的涂膜，可对多种金属基材进行涂装。1.6阴极电泳涂装的机理阳离子水溶、水不溶原理1.6阴极电泳涂装的机理

●阴极（被涂物）

2H2O+2e-→2OH-＋H2↑R-NH+OH-→R-N↓＋H2O

（水溶性）（水不溶性）●阳极（极板）

2H2O→4H+＋4e-＋O2↑

阴极电泳涂装机理阳极被涂物（＋）整流器（－）1.7阴极电泳固化的机理固化反应－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1.8关西电泳涂料开发经过及未来第Ⅰ代第Ⅱ代第Ⅲ代第Ⅳ代第Ⅴ代第Ⅵ代第Ⅷ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地球环境类别AEDCEDCEDCEDCEDCEDCED特点EL7000EL9000EL9400No2000GT-10LB-20LFLB-600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超高泳透力良好的外观节省资源节省能源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、高抗针孔耐石击无铅化薄膜型耐石击高耐久性湖南关西产品HS-88HS-88-3HB-2000HB-2000LBKT-10LB-20LFNT-100CHG-350ELZ-800HT-80001.9新一代薄膜超高电泳涂料的特点ＣＥＤ无铅型环保品质生产经济型

与3C1B工艺兼容性强

★良好的涂膜外观

★高耐久性

紧凑工艺★减少材料(涂料、水资源）使用量★较低的涂装、循环能耗★二氧化碳排放量减少节能减排

★不含重金属或有害金属

环境友好铅化合物的作用固化触媒机能防锈剂机能小知识：2.1汽车涂装生产线工艺脱脂手工清洗热水洗预脱脂脱脂水洗磷化表调磷化水洗DIW水洗烘干or润湿电泳电泳UF水洗DIW水洗沥水气吹烘烤预烘烤烘烤前处理可能链条切换可能挂具切换注：上述绿色部分工艺为必备工艺过程电泳2.2电泳涂料的日常管理№槽液参数槽液性能涂膜性能1NV（固体份）电压-膜厚外观/膜厚2ASH（灰份）L效果Ra（表面粗糙度）3MEQ重溶性光泽（G60）4Solv.（溶剂含量）分极值硬度5pH击穿电压抗冲击强度6Cond.（电导率）泳透力耐盐雾性能☆电泳涂料的日常管理，可以分成三部分，如下表中不同颜色所示；☆电泳涂料、工艺、设备管理的最终目标：车体上合格的电泳涂膜。2.2电泳涂料的日常管理固体份：表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率(%)。NV过高时出现的问题有：二次流痕、膜厚增加、涂料回收率下降。

NV过低时出现的问题有：膜厚降低、桔皮、泳透力下降MEQ：表示涂料中的100g固体份所耗中和剂的毫克当量，是槽液的重要参数。MEQ过低出现的问题有：槽液稳定性下降，U/F透过量下降。

MEQ过高出现的问题有：库仑效率、膜厚、泳透力、破坏电压下降，镀锌板易出现针孔，腐蚀涂料循环管道等设备，用U/F水洗出现再溶解等。PH：是氢离子的浓度指数，值越小酸性越强。

PH值过高出现的问题有：槽液的稳定性降低→涂料沉淀、凝聚→堵塞过滤，产生颗粒。

PH值过低出现的问题有：腐蚀涂料循环管道等设备，库仑效率降低、破坏电压降低，用U/F水洗出现

再溶解。电导率：表示相距1cm的极间(面积1cm2的阴-阳极间)的电导度(μs/cm)，值越大，导电能力越强。电导率过高出现的问题有：库仑效率下降、镀锌板上易出现针孔、破坏电压降低、产生桔皮。电导率过低出现的问题有：槽液稳定性下降、膜厚分布不均匀。灰份：表示固体成分中颜料的重量比率(%)。ASH过高出现的问题有：膜厚降低，涂膜水平面失光、易产生桔皮。

ASH过低出现的问题有：抗缩孔能力下降，泳透力下降。溶剂含量：表示槽液中有机溶剂的总重量(%)。溶剂含量过高出现的问题有：泳透力、破坏电压下降，膜厚增加且分布不均匀等。溶剂含量过低出现的问题有：膜厚降低，涂膜产生桔皮、针孔、干斑等弊病。1.部分名称解释2.2电泳涂料的日常管理电压-膜厚：在正常的槽温下，用规定的电压、规定的时间测得的膜厚。

影响膜厚的因素有：溶剂含量、NV、MEQ、ASH、槽温、施工电压、通电时间等。分极：电泳析出的湿膜的电阻值(kΩ·cm2)。

分极值过大产生的问题：膜厚降低，易产生桔皮。分极值过小产生的问题：泳透力降低，膜厚分布不匀。泳透力：测定电泳涂膜膜厚分布均匀程度的方法，主要显示车身内腔等电场难以达到的部位的上膜能力。破坏（击穿）电压：一般电泳初期电流大，随着涂膜析出，涂膜电阻增加，电流值急剧下降，在某个电压以上电泳时，电流值过大，急剧产生H2，从而破坏析出膜，使涂膜发生显著异常。通常将产生这种现象的最低电压叫破坏电压。

影响破坏电压的因素有：溶剂含量、MEQ、ASH、NV、电导率、槽温、杂离子含量、分极值、极间距、通电条件等。电泳槽液参数的管理，最重要的是NV的管理，MEQ是以NV作为基准的参照数据；确保槽液参数处于规格控制范围内；实验分析检测数据准确性（可信度）确认：调整槽液参数（前/后），计算理论值（数据）和实际取样检测数据的误差；槽液参数的调整，溶剂含量和MEQ需要综合考虑UF及后冲洗系统及槽液本身为缓冲体系的影响；槽液更新周期的变化对槽液参数的影响，另述；槽液杂质离子高，对电导率有影响，但对槽液稳定性及漆膜性能影响更大；DIW的水质数据，需要重点监控和关注；2.电泳槽液参数的管理☆☆☆不同的生产线，根据不同的涂装质量要求，产量变化情况等，可适当修改槽液管理规格，满足其质量要求－－Line管理规格最优化！2.2电泳涂料的日常管理2.2电泳涂料的日常管理了解电泳槽液参数变化、调整对槽液性能的影响；条件复杂时，取样槽液，在现场进行调整实验，确认性能变化数据；泳透力：一般使用定期插钢条跟踪槽液泳透力；SGMW线上应用的随车泳透力装置，也是非常有效的方式。重要的是：定期测试！重溶性/分极值：电泳湿膜外观定期观察－－变化情况需要经验的积累；重溶性：在Line现场管理中，分为电泳槽液的重溶和UF水洗槽重溶；一般的经验是，重溶膜厚≥4μm（10min）时，线上将出现严重漆膜重溶问题；水平面效果：目视观察－采用标准磷化板水平、垂直挂板实验，效果对比；前处理质量日常检查：进电泳前车体前处理质量如何，在日常管理中非常重要。线上电泳涂膜常见问题大多来自前处理。3.电泳槽液性能的跟踪2.2电泳涂料的日常管理4.电泳槽液参数与性能关系

槽液溶剂量MEQASH特性项目

倾向↑↓↑↓↑↓槽液特性pHーー↓↑ーー比电导度ーー↑↓↑↓电泳特性膜厚(DFT)↑↓↓↑↓↑泳透力↓↑↑↓↑↓涂装作业性耐污染性↑↓↓↑↓↑耐再溶解性↓↑↑↓ーーL-効果ーー↓↑↓↑UF适应性

ー

ー↑↓↓↑2.2电泳涂料的日常管理特数值2.3涂装品质的日常管理电泳漆膜性能品质监控№项目内容油漆供应商建议频次1电泳湿膜外观含水量、疏松度、附着性和软硬度每天2漆膜外观竖直面、水平面目视（问题记录）每天3膜厚/Ra按照指定点测量、记录每天4光泽水平面、竖直面G60光泽测定每天5硬度指定位置，铅笔硬度测试每天6抗冲击强度随线挂板测试每周7附着力指定部位，划格法客户协商8固化性MIBK擦拭法，指定部位测试每天9内腔膜厚插钢条测试钢条膜厚每周10盐雾试验随线挂板→HKPLab.检验；每月－每年

标准磷化板→HKPLab.检验；

2.4电泳涂装设备管理烘烤固化系统电泳槽转移备用系统UF设备及轴封系统电泳后冲洗系统热交换温控系统原漆助剂补加系统阳极及极液循环系统DIW制备及补加清洗循环及过滤系统整流电源及通电系统挂具及输送系统磷化后水洗系统前处理电泳涂装设备较复杂，但按照其功能，可以进行如下系统分类：整流电源及通电方式：电源规格；脉动电压；通电方式；链速；通电时间（全浸通电时间）；施工电压；车体流动电位；循环及过滤系统：槽液流速，循环及喷淋管路压力；过滤袋材质、规格、压差管理；压力表维修校正；DIW制备及补加系统：DIW洗槽管理规格、更换频次；DIW流量分配；细菌测试控制；阳极及极液循环系统：阳极罩溢流检查；通电时阳极罩峰值电流；极液管理规格；阳极罩极液流量，透明度；细菌防止管理；原漆及助剂补加系统：补加方式、管路；原漆储存周期管理；污染防止；储存条件；加料频次及计划；2.4电泳涂装设备管理热交换温控系统：换热介质温度；温度探头位置；槽液温度校正；满负荷生产时温度波动范围；电泳后冲洗系统：槽液管理规格；喷淋压力；喷嘴检查；细菌管理；槽液温度；UF设备及轴封：UF设备型式；清洗材料及流量记录；过滤器压差管理；膜管进出口压差管理；UF滤液参数测定，滤液流向；轴封液压力；轴封泵最大输出压力；电泳槽转移备用系统：转移槽容量、清洗材料及确实方式；循环量及温控能力；烘烤固化系统：烘炉加热方式；热风循环方式；各段温度设定及时间；链速or通过时间；废气处理量（废气燃烧处理系统）；链条油品材质；车体温度分布数据；2.4电泳涂装设备管理2.4电泳涂装设备管理设备日常维护需要特别关注的是：1、超滤系统关注附件11、12页2、阳极系统每周停产使用双氧水杀菌（≤1%浓度），目前我们约为1000ppm。循环4小时后排放清洗液。3、纯水洗槽：每周酸洗（F-3A）,后双氧水杀菌。①电泳槽温度失控（异常升温）；②电泳槽主循环短暂停止；③电泳线长期休假不生产；④产量异常低下（超低更新周期）；2.5电泳槽特殊情况下管理与对策①电泳槽温度失控（异常升温）☆☆☆电泳槽液温度过高，会使槽液稳定性急剧下降！

KPJ系无铅电泳槽液上限温度，一般≤35℃

电泳槽温度与时间关系：

３５℃→（3日～4日）

３３℃→(7日～14日)

最坏的状态;

４０℃→6hrs～12hrs….非常危险的状态

!

※即使需要手动给冷冻机循环中加冰、也一定要采取冷却对应槽液高温，容易导致：①乳液树脂析出；②颜料沉降产生颗粒；③槽液参数失衡，性能下降；④膜厚异常，涂膜外观异常。2.5电泳槽特殊情况下管理与对策②电泳槽主循环短暂停止；循环短暂停止后，就会引发顔料沉淀、产生渣子、颗粒而影响涂膜；一般1H内的停止不会产生不良后果。假如循环搅拌停止１小时以上时、生产前需做如下的

再攪拌；

1H:需在正式生产前循环搅拌2hrs→4hrs 2H: 需循环搅拌6hrs→12hrs 3H: 需循环搅拌12hrs→24hrs因主循环暂停产生颗粒时的对策:为了除去颗粒实施连续的循环搅拌和用过滤器过滤是有効的

（注意：假如过滤装置堵塞时、需即刻更换新品）２５μ以上滤袋的过滤効果在这种条件下效果不是很好。推荐使用１０μ的精密过滤；ASH值可通过添加F-1(Pigment)色浆来补充修正。2.5电泳槽特殊情况下管理与对策③电泳线长期休假不生产；为了防止溶剂挥发可降低槽液温度

Std.28℃→25～26℃为了防止颜料沉淀开启所有的泵，和配管系统的循环水洗区也间歇式喷淋、实施常时搅拌。

防止干燥、产生颗粒废弃水洗液和滤液时，需与涂料厂家商量。连休中也要定期的点检①涂料温度②涂料循环③槽液液位水平

作好记录。修理和施工时尽量防止污染、渣子混入。为了防止涂料泄露、关闭全部的下排阀门涂装线再次运转前、根据涂料厂家的浴管理补加添加剂等实施涂料的调整。2.5电泳槽特殊情况下管理与对策④产量异常低下（超低T.O.）；分类T.O/月UF滤液的返回UF水洗区超低速T.O0~0.08返回ED主槽（辅槽）定期DIW更新低速T.O0.08~0.2返回UF#1水洗区UF#1→ED槽中速T.O0.2~(0.5)返回最終UF水洗区滤液置換（定常运转）低速T.O.生产时的对策；

a.新鲜UF滤液的移送

目的：防止溶剂的挥发；超低速T.O.生产时,UF水洗区从最初就只投入DIW

而不加入新鲜UF滤液。如果后冲洗槽NV在目标值以上时、补充适当的DIW;

多余部分直接排放。（批量式水洗液更新）

b.添加剂

目的：保持涂料稳定性；超低速以及低速T.O.生产时、为了保持涂料品质

把添加剂F-3A和添加剂F-3E投入主槽中表面流速最快的地方。

投入量依照涂料厂家根据浴管理检测結果予以联络的数量。

2.5电泳槽特殊情况下管理与对策2.5电泳槽特殊情况下管理与对策④产量异常低下（超低T.O.）；c.NV管理

超低速、低速T.O生产时、为了保持膜厚需把溶剤量维持在目标值。

此时、在通过涂料补给使NV从下限徐々上升。

推荐管理方法、最小限度添加溶剤来达到预期的効果。

d.温度管理

不运转时涂料浴温保持在25-26℃、把溶剂的挥发控制在最小限至关

重要。此时可减少溶剂的添加量。

生产时恢复至27-28℃、生产前的温度管理（温度上昇）很必要。

e.排气鼓风机的管理为了防止槽中溶剂的挥发停止排气的鼓风机将很有效。ｆ．其他

电泳槽上部用塑料布罩起、关闭电泳间的门、再把UF水洗系统实施间歇性喷淋可有效防止溶剂的挥发。

2.6细菌问题细菌：对生产线设备正常运转，电泳涂料和涂装涂膜品质有破坏作用的细菌。可见问题细菌：细菌在阳极液循环系统生长，可堵塞极液循环；在DIW洗槽可堵塞过滤及喷淋管道；UF洗槽中繁殖可导致水平面颗粒增加；在电泳槽中产生菌丝可导致电泳湿膜附着产生涂膜弊病；影响槽液参数的细菌：厌氧型嗜酸菌！使电泳槽液MEQ下降，中和剂耗量大幅度上升。如果不及时补加中和剂，将导致槽液稳定性下降，严重时导致无法进行电泳涂装，槽液报废！2.6细菌问题影响槽液参数性能的细菌：

检测监控：①电泳槽液，UF洗槽液MEQ、pH检测，比较分析；②取样槽液细菌测试；③中和剂补加量比较记录；杀菌：使用HKP指定杀菌剂，按照标准方法应用杀菌；其他：①一般情况下，维持各槽液酸浓度可抑制细菌的生长速度，降低其破坏性；②关西系无铅CED虽然电泳主槽还没有发现过细菌问题，但

UF后冲洗槽出现过细菌问题；③取样槽液的细菌检测，最好在线上进行；因温度、搅拌、时间的变化，取样回HKP后，分析结果不一定准确；

１．Gaspinhole气针孔问题１）现象在镀锌钢板等上涂装时发生的pinhole现象。即在电泳涂膜烘烤时有些气孔未能填平而残存的状态、就像用针扎了个小孔一样非常小的凹瘪现象。２）原因①镀锌钢板的成膜面积大。②涂装电压高。③涂料温度低。３）对策①涂装电压下降。②涂料温度高。→30～32（℃）③涂料中溶剂量增加涂膜的热

flow性良好。正常涂面Gaspinhole发生（边缘处多发）2.7常见涂膜不良现象和其防止方法以下的不适合、属电泳涂装中典型的不适合现象、这些都是可以用充分的日常管理（设备、涂料）来防止发生的、不是电泳涂料容易发生的现象。２．２次流挂问题１）现象被涂物接口、夹缝处在烘烤时有含涂料的液体流出，成线状斑痕的现象。涂料浓度高的时候，有凸感的干斑痕。２）原因①接口处水洗不良。②因Ｕ／Ｆ液流量下降，UF水洗槽固体分上升。③电泳主槽NV上升。④产量提升，UF能力未改造。３）对策①强化各水洗zone的水洗。②确保Ｕ／Ｆ滤液量。③降低浴涂料浓度。④链速降低。接口处液体流挂痕迹2.7常见涂膜不良现象和其防止方法３．水滴痕迹问题１）现象水滴在烘烤时的附着状态、涂膜形成凹凸、伴随pinhole形成贝壳模样的现象。２）原因①水洗～烘烤间沥水时间不足。②烘烤前从Hunger等、落下水洗水等附着于被涂物。３）对策①延长沥水时间。②用气吹去除涂膜上附着水滴。水滴附着等烘烤后素材烘烤前

电泳涂膜皮膜粗糙等素材烘烤后

电泳涂膜2.7常见涂膜不良现象和其防止方法４．干痕问题１）现象是指电泳出槽后，未清洗附着的涂料部分干结，经后段水洗无法洗净、烘烤后形成异常斑痕的现象。２）原因①出槽～第一次水洗得时间长。②电泳出槽处附近的湿度低。→易干。３）对策①出槽后、３０～６０秒以内实施Mistspray。②出槽处周围用vinylsheet等围起、

防止湿度下降。析出涂膜的干痕正常涂膜（无干斑痕）2.7常见涂膜不良现象和其防止方法５．泡痕问题１）现象涂料搅拌时产生的气泡或者电泳时产生的气泡、在电泳初期的阶段附着于素