涂装工艺与设备(电泳涂装工艺)-SS课件.ppt

1、涂装工艺与设备涂装工艺与设备(电泳涂装工艺电泳涂装工艺)2定义在直流电场作用下，分散在极性介质中的带电在直流电场作用下，分散在极性介质中的带电胶体离子向其所带电荷相反的电极方向移动的胶体离子向其所带电荷相反的电极方向移动的现象称为现象称为电泳电泳电泳涂装电泳涂装是利用电泳原理，将工件浸在水溶性是利用电泳原理，将工件浸在水溶性涂料中，在电场作用下依靠电场产生的物理化涂料中，在电场作用下依靠电场产生的物理化学作用，将涂料沉积到工件上的涂装方法学作用，将涂料沉积到工件上的涂装方法3分类按照涂料的品种分按照涂料的品种分v电泳底漆电泳底漆v底面合一电泳底面合一电泳v电泳面漆电泳面漆v二次电泳二次电泳4分

2、类按照涂料的品种分按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分按照涂料树脂及电源分v阳极电泳阳极电泳v阴极电泳阴极电泳阳极电泳阳极电泳：被涂装工件作为阳极，涂料粒子被涂装工件作为阳极，涂料粒子为负电性颗粒。为负电性颗粒。阴极电泳阴极电泳：被涂装工件作为阴极，涂料粒子被涂装工件作为阴极，涂料粒子为正电性颗粒。为正电性颗粒。5分类按照涂料的品种分按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分按照涂料树脂及电源分v阳极电泳阳极电泳v阴极电泳阴极电泳v脉冲电泳脉冲电泳脉冲电泳脉冲电泳：施加的电流为脉冲电流施加的电流为脉冲电流 脉冲电流的方式：脉冲电流的方式：1.1.由连续和间断电流组成由连续和间断电流组成 2.2.电流

3、交替的连续和断续电流交替的连续和断续 3.3.在连续小电流上叠加较大的断续在连续小电流上叠加较大的断续 电流或脉冲电流电流或脉冲电流6分类按照涂料的品种分按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分按照涂料树脂及电源分v阳极电泳阳极电泳v阴极电泳阴极电泳v脉冲电泳脉冲电泳v喷射电泳喷射电泳喷射电泳喷射电泳：被涂工件为一极，喷射装置为另被涂工件为一极，喷射装置为另一极，涂料由喷嘴喷出，在被涂工件一极，涂料由喷嘴喷出，在被涂工件和喷嘴之间加以电位差。和喷嘴之间加以电位差。喷射电泳和普通电泳涂装的区别喷射电泳和普通电泳涂装的区别只是在于供给涂料的凡是不同，其沉只是在于供给涂料的凡是不同，其沉积方式与电泳涂装

4、是一致的。积方式与电泳涂装是一致的。7分类按照涂料的品种分按照涂料的品种分按照涂料树脂及电源分按照涂料树脂及电源分v阳极电泳阳极电泳v阴极电泳阴极电泳v脉冲电泳脉冲电泳v喷射电泳喷射电泳v交流电泳交流电泳交流电泳交流电泳：施加的电流为普通交流电，被涂施加的电流为普通交流电，被涂工件在两个半周中的极性是相反的，工件在两个半周中的极性是相反的，作为涂料粒子所带电荷是不变的，因作为涂料粒子所带电荷是不变的，因此在整个涂装过程中，只有半周时间此在整个涂装过程中，只有半周时间是可以实现漆膜的沉积。是可以实现漆膜的沉积。交流电泳有其自身的特点，优势交流电泳有其自身的特点，优势工艺范围宽，不足耗电大，效率低

5、。工艺范围宽，不足耗电大，效率低。8电泳涂装的特点有利于实现涂装连续化、自动化，大大提高了有利于实现涂装连续化、自动化，大大提高了劳动生产率并减轻了劳动强度劳动生产率并减轻了劳动强度电泳涂装无挥发性溶剂，无人员中毒和火灾等电泳涂装无挥发性溶剂，无人员中毒和火灾等隐患隐患无论形状简单、复杂的工件，均可获得附着力无论形状简单、复杂的工件，均可获得附着力良好，厚度均匀的涂层良好，厚度均匀的涂层涂料利用充分，可大大降低成本涂料利用充分，可大大降低成本设备复杂，投资费用大设备复杂，投资费用大对涂料稳定性要求较高，槽液管理技术复杂对涂料稳定性要求较高，槽液管理技术复杂9电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的

6、电流作用下，主要发生四电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四种作用种作用v电泳电泳电泳过程是电泳涂装的基础，涂料中高分子离子的胶体性电泳过程是电泳涂装的基础，涂料中高分子离子的胶体性质决定了涂料泳动过程中的性质质决定了涂料泳动过程中的性质电泳过程中移动的粒子的组成与涂料的组成差别在很大程电泳过程中移动的粒子的组成与涂料的组成差别在很大程度上影响到最后漆膜的质量度上影响到最后漆膜的质量影响因素影响因素 槽电压槽电压 电位梯度电位梯度 涂料粘度涂料粘度 温度温度KDEU 介介质质粘粘度度圆圆柱柱状状粒粒子子球球状状粒粒子子粒粒子子形形状状参参数数电电位位梯梯度度分分散散介介质质的的介介电电常常数

7、数双双电电层层界界面面动动电电位位46 KKKED10电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四种作用种作用v电泳电泳v电沉积电沉积在直流电场作用下，带电高分子粒子到达工件表面，并在在直流电场作用下，带电高分子粒子到达工件表面，并在其上放电其上放电阳极电泳涂料主要是羧酸盐的反应阳极电泳涂料主要是羧酸盐的反应阴极电泳涂料主要是铵盐的反应阴极电泳涂料主要是铵盐的反应阴极电泳涂料的阴极电泳涂料的泳透力泳透力以及电流效率都高过阳极电泳涂料以及电流效率都高过阳极电泳涂料阴极电泳过程中不存在金属的氧化过程阴极电泳过程中不存在金属的氧化过程11电泳涂装

8、的基本原理电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四种作用种作用v电泳电泳v电沉积电沉积v电解电解电解过程主要是涂料中的小分子物质在电极上的竞争反应电解过程主要是涂料中的小分子物质在电极上的竞争反应最主要的电解反应是电解水，水的电解反应程度与电场强最主要的电解反应是电解水，水的电解反应程度与电场强度成正比，因此，电泳时尽量不采用过高电压度成正比，因此，电泳时尽量不采用过高电压电解过程是电泳涂装中不需要的反应，但电解反应是不可电解过程是电泳涂装中不需要的反应，但电解反应是不可避免的，只能是适当控制避免的，只能是适当控制12电泳涂装的基本原理电泳涂料在电场中的

9、电流作用下，主要发生四电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四种作用种作用v电泳电泳v电沉积电沉积v电解电解v电渗电渗是电泳的逆过程，其过程中主要是湿膜中的水向外运动是电泳的逆过程，其过程中主要是湿膜中的水向外运动电渗对最终的漆膜质量影响较大电渗对最终的漆膜质量影响较大影响因素影响因素 颜基比颜基比 树脂的相对分子量树脂的相对分子量 pH值值电渗使涂层内的水分显著减少，约为电渗使涂层内的水分显著减少，约为5%-15%5%-15%，电渗作用不彻底可能会造成涂层气泡或粗糙，电渗作用不彻底可能会造成涂层气泡或粗糙，甚至气孔等缺陷的出现。甚至气孔等缺陷的出现。13电泳涂装工艺过程常用常用14工件预脱脂

10、脱脂（除锈）热水水洗酸洗中和表面调整水洗去离子水洗去离子水洗（或热风吹干）电泳沉积超滤循环水洗烘烤成膜冷却涂装面漆15电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳涂装的工艺参数包括四个方面电泳涂装的工艺参数包括四个方面13个参数个参数v槽液的组成方面槽液的组成方面固体分、灰分、中和当量（固体分、灰分、中和当量（MEQ）和有机溶剂含量）和有机溶剂含量v电泳条件方面电泳条件方面槽液温度、涂装电压、泳涂（通电）时间槽液温度、涂装电压、泳涂（通电）时间v槽液特性方面槽液特性方面pH、电导率、电导率v电泳特性方面电泳特性方面库仑效率、最大电流值、膜厚和泳透力库仑效率、最大电流值、膜厚和泳透力16电泳底漆涂装工艺条件

11、及其控制电泳电压电泳电压v电泳涂装的通电方式电泳涂装的通电方式定电压式定电压式阶梯跃升式阶梯跃升式定电压式：冲击电流大，对整流器的容量要求高阶梯跃升式：在步进式电泳涂装生产线上，起始15-30s电压较低，随后逐步升到该涂料的工作电压（这种方式称为软启动）17电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳电压电泳电压v电压升高，电沉积速度加快，泳透力提高，涂膜增厚电压升高，电沉积速度加快，泳透力提高，涂膜增厚v电压过高，电解反应加剧，气泡增多，涂膜过厚，粗电压过高，电解反应加剧，气泡增多，涂膜过厚，粗糙有针孔糙有针孔破坏电压v电压过低，电解反应慢，电沉积量减少，涂膜薄甚至电压过低，电解反应慢，电沉积量减少，涂

12、膜薄甚至不能泳涂涂料，泳透力差不能泳涂涂料，泳透力差临界电压v确定因素确定因素电泳涂料的类型电泳涂料的类型被涂工件的材质被涂工件的材质表面积大小表面积大小电极间距电极间距18电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值值v对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大vpH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同v在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（0.05-0.10）v调整方式调整方式加料法加料法电极隔膜法电极隔膜法离子交换树脂法离子交换树脂法19电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值值v对涂料稳定性以及

13、涂层质量的影响很大对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大vpH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同v在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（0.05-0.10）v调整方式调整方式加料法加料法电极隔膜法电极隔膜法离子交换树脂法离子交换树脂法加料法 1.阴极电泳过程中补加低酸或无酸新阴极电泳过程中补加低酸或无酸新涂料涂料 2.阳极电泳补加低胺或无胺涂料阳极电泳补加低胺或无胺涂料 3.此法仅适用于小槽或小批量生产此法仅适用于小槽或小批量生产20电极隔膜法电泳底漆涂装工艺条件及其控制pH值值v对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大

14、对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大vpH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同v在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（0.05-0.10）v调整方式调整方式加料法加料法电极隔膜法电极隔膜法离子交换树脂法离子交换树脂法电极隔膜法 1.又称阳极或阴极极罩法又称阳极或阴极极罩法 2.利用半透膜使电极区域之间连通，利用半透膜使电极区域之间连通，但在辅助电极区形成的对槽液但在辅助电极区形成的对槽液pH影响较影响较大的物质不能交流大的物质不能交流 3.此法对于自动化生产较为适用此法对于自动化生产较为适用21电泳底漆涂装工艺条件

15、及其控制pH值值v对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大对涂料稳定性以及涂层质量的影响很大vpH值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同值对阴极电泳涂料和阳极电泳涂料的影响不同v在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（在涂装过程中需要随时调整，控制范围在（0.05-0.10）v调整方式调整方式加料法加料法电极隔膜法电极隔膜法离子交换树脂法离子交换树脂法离子交换树脂法 1.设备复杂设备复杂 2.电泳涂料稳定电泳涂料稳定 3.此法应用少此法应用少22电泳底漆涂装工艺条件及其控制固体含量固体含量v固体分含量在固体分含量在30以下时，电沉积量随固体分含量增以下时，电沉积量随固体分含量增加而增加加而增加v固体

16、分含量太高，粘度太固体分含量太高，粘度太高，粒子泳动速度慢，泳高，粒子泳动速度慢，泳透力降低透力降低v槽液固体分含量需控制在槽液固体分含量需控制在正常的工艺范围内正常的工艺范围内23电泳底漆涂装工艺条件及其控制涂料液温度涂料液温度v涂料液工作温度在涂料液工作温度在20-30v电泳涂装过程中，工作液的温度一般都会因电沉积、电泳涂装过程中，工作液的温度一般都会因电沉积、电解时的电能转化为热能以及其它机械能转化为的热电解时的电能转化为热能以及其它机械能转化为的热能使槽液升温能使槽液升温v涂料液在涂装过程中通常需要冷却涂料液在涂装过程中通常需要冷却v冷却的方式冷却的方式循环地下水冷却循环地下水冷却冷却

17、塔冷却冷却塔冷却制冷机强制冷却制冷机强制冷却24电泳时间电泳底漆涂装工艺条件及其控制电泳时间电泳时间v前前2min的电流下降大的电流下降大v电泳时间控制依据电泳时间控制依据电压电压固体含量固体含量工件形状、材料大小、厚薄工件形状、材料大小、厚薄极间距离极间距离电渗电渗25电泳时间电泳底漆涂装工艺条件及其控制搅拌搅拌v注意注意不论是否工作，搅拌都不能停止不论是否工作，搅拌都不能停止助溶剂助溶剂v助溶剂的作用助溶剂的作用改善树脂的水溶性及涂膜的表面状态改善树脂的水溶性及涂膜的表面状态调节涂料液粘度，提高涂料液的稳定性调节涂料液粘度，提高涂料液的稳定性26电泳时间电泳底漆涂装工艺条件及其控制极比及极

18、间距离极比及极间距离v极比极比 电极面积与被涂物面积之比电极面积与被涂物面积之比v极比及极间距离对电泳涂膜的厚度、外观的影响随涂极比及极间距离对电泳涂膜的厚度、外观的影响随涂料品种不同而异料品种不同而异v极比增大，泳透力增大，电沉积量和库仑效率提高极比增大，泳透力增大，电沉积量和库仑效率提高v极比一般控制在极比一般控制在0.5-2.0之间之间v极间距离增大有利于涂层均匀，但涂着效率降低，泳极间距离增大有利于涂层均匀，但涂着效率降低，泳透力降低透力降低v极间距一般在极间距一般在100-800mm27电泳时间电泳底漆涂装工艺条件及其控制电导率电导率v电导率大小对电泳涂料的稳定性、涂层质量和涂料的电

19、导率大小对电泳涂料的稳定性、涂层质量和涂料的泳透力有直接的影响泳透力有直接的影响v电导率增大，沉积量增大，沉积速度提高，泳透力降电导率增大，沉积量增大，沉积速度提高，泳透力降低低v电导率过大，会导致电解反应加剧电导率过大，会导致电解反应加剧v电导率的影响因素较多，因此对槽液的电导率的监控电导率的影响因素较多，因此对槽液的电导率的监控非常重要非常重要See you！29电极隔膜罩结构1电极液入管电极液入管2电极电极3隔膜隔膜4绝缘栅架绝缘栅架5电极绝缘支架电极绝缘支架6主槽主槽7电极液出管电极液出管30泳透力泳透力在电场作用下，涂料对被涂物背离阴极（或阳极）的部在电场作用下，涂料对被涂物背离阴极（或阳极）的部分的涂覆能力分的涂覆能力影响因素影响因素v电泳漆膜的电阻电泳漆膜的电阻v树脂类型及配方树脂类型及配方v电泳体系的电压、电泳体系的电压、pH值、温度、极间距等值、温度、极间距等它与电泳电压、时间及涂料固体含量成正比；与涂料的它与电泳电压、时间及涂料固体含量成正比；与涂料的pH值、温值、温度及极间距成反比度及极间距成反比泳透力的测定泳透力的测定v玻璃管法玻璃管法v钢管法钢管法 31预留页面