電沉積
固體從液體中析出的現(xiàn)象稱為凝集(凝聚、沉積),一般是冷卻或濃縮溶液時產生,而電泳涂裝中是借助于電。在陰極電泳涂裝時,帶正電荷的粒子在陰極上凝聚,帶負電荷的粒子(離子)在陽極上聚集,當帶正電荷的膠體粒子(樹脂和顏料)到達陰極(被涂物)表面區(qū)(高堿性的界面層)后,得到電子,并與氫氧根離子反應變成水不溶性物質,沉積在陰極(被涂物)上。
電泳表面處理工藝的特點:
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點,電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。
(1)采用水溶性涂料,以水為溶解介質,節(jié)省了大量有機溶劑,大大降低了大氣污染和環(huán)境危害,衛(wèi)生,同時避免了火災的隱患;
(2)涂裝效率高,涂料損失小,涂料的利用率可達90%~95%;
(3)涂膜厚度均勻,附著力強,涂裝質量好,工件各個部位如內層、凹陷、焊縫等處都能獲得均勻、平滑的漆膜,解決了其他涂裝方法對復雜形狀工件的涂裝難題;
(4)生產效率高,施工可實現(xiàn)自動化連續(xù)生產,大大提高勞動效率;
(5)設備復雜,投資費用高,耗電量大,其烘干固化要求的溫度較高,涂料、涂裝的管理復雜,施工條件嚴格,并需進行廢水處理;
(6)只能采用水溶性涂料,在涂裝過程中不能改變顏色,涂料貯存過久穩(wěn)定性不易控制。
(7) 電泳涂裝設備復雜,科技含量較高,適用于顏色固定的生產。
包括四個過程:
1 )電解(分解)
在陰極反應初為電解反應,生成氫氣及氫氧根離子 OH ,此反應造成陰極面形成一高堿性邊界層,當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質,涂膜沉積,方程式為: H2O→OH+H
2 )電泳動(泳動、遷移)陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下,向陰極移動,而陰離子向陽極移動過程。
3 )電沉積(析出)
在被涂工件表面,陽離子樹脂與陰極表面堿性作用,中和而析出不沉積物,沉積于被涂工件上。
4 )電滲(脫水)
涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的,具有多數毛細孔,水被從陰極涂膜中排滲出來,在電場作用下,引起涂膜脫水,而涂膜則吸附于工件表面,而完成整個電泳過程。
被涂物的底材及前處理對電泳涂膜有極大影響。鑄件一般采用噴砂或噴丸進行除銹,用棉紗清除工件表面的浮塵,用80#~120#砂紙清除表面殘留的鋼丸等雜物。鋼鐵表面采用除油和除銹處理,對表面要求過高時,進行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽極電泳前必須進行磷化處理,否則漆膜的耐腐蝕性能較差。磷化處理時,一般選用鋅鹽磷化膜,厚度約1~2μm,要求磷化膜結晶細而均勻。