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電泳涂裝工藝在我國涂裝行業(yè)中已經(jīng)得到普遍采用。電泳漆的特點是電沉積涂漆,雖然使用的涂料種類、施工工藝條件不同。結果也會有不同,但一般地說。它與浸漬涂漆法比較具有下述特點:
(1)電沉積涂漆獲得的漆膜質量大致與通電量成正比,因此可借增減通電量來調(diào)整涂膜沉積量;
(2)電沉積涂漆使形狀復雜的被涂覆物之銳邊或隅角部分、點焊焊縫等縫隙中,箱形體的內(nèi)外表面都可獲得比較均勻的漆膜,防腐性能獲得顯著改善;
(3)電沉積漆膜烘干前含水率已很低,它不溶于水,不流動,不易產(chǎn)生垂滴、流痕、滯痕等漆膜缺陷;也不會在烘干過程中產(chǎn)生象浸涂漆膜烘干時(箱形件或管件內(nèi)部)經(jīng)常發(fā)生的溶劑氣洗現(xiàn)象;還可顯著縮短烘干前使水分蒸發(fā)的預干時間;
(4)由于帶負電的高分子粒子在電場作用下定向沉積,因而電沉積漆膜的耐水性能很好;附著力也比采用其它施工方法的高;
(5)電沉積涂漆所用漆液濃度低、粘度小,故因浸漬作用粘附于被涂物而帶出的漆較少。特別是超濾技術應用于電沉積涂漆后,漆的利用率甚至可近100%;
(6)與一般水性漆施工相同,電沉積涂漆克服了發(fā)生火災及苯中毒的問題。
雖然電泳涂裝與其它涂裝方法相比有著明顯的優(yōu)越性,但正是由于電泳涂裝方法的獨特性,所產(chǎn)生的漆膜缺陷雖與一般的漆膜缺陷相同,但其產(chǎn)生的原因及其防治方法不同,有些缺陷是電泳涂裝獨有。在這里將常見的電泳涂裝漆膜缺陷及其產(chǎn)生原因和防治方法介紹如下。
1、顆粒
顆粒是在涂裝過程中最易出現(xiàn)的,在烘干后電泳漆膜表面上存在的手感粗糙(或肉眼可見的)且較硬的粒子。稱之為顆粒。產(chǎn)生的原因:
(1)電泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它異物,槽液過濾不良。槽液中污物基準測定:取槽液1kg,用500目的濾網(wǎng)過濾后,殘渣量應少于10mg。
(2)電泳后沖洗液臟或沖洗水中含漆濃度過高。
(3)進人電泳槽的被涂工件不潔。磷化后的水洗不凈。
(4)涂裝生產(chǎn)區(qū)域周圍環(huán)境臟和烘干過程中烘房內(nèi)污物較多。
針對顆粒產(chǎn)生的幾個原因,我們應該采取下面幾個方法進行預防。
(1)減少塵埃帶人量,加強電泳槽液的過濾。所有循環(huán)的漆液應全部經(jīng)過濾裝置,推薦用25μm精度的過濾袋過濾,加強攪拌防止沉淀,消除槽內(nèi)的“死角”和裸露金屬處,嚴控pH值和堿性物質,防止樹脂析出和凝聚。
(2)提高后沖洗水的清潔度,電泳后沖洗水的固體分要盡量低,保持后槽向前槽溢流補充。清洗液要過濾,減少泡沫。
(3)清理烘干室,清理空氣過濾器,檢查平衡系統(tǒng)和漏氣情況。
(4)加強磷化后的沖洗、要洗凈浮在工件表面上的磷化殘渣。檢查去離子水循環(huán)水洗槽的過濾器是否堵塞,防止被涂物表面的二次污染。
(5)涂裝生產(chǎn)區(qū)域環(huán)境應保持清潔。磷化至電泳槽之間和電泳后(進入烘干室前)瀝干,檢查并消除空氣的塵埃源。
2、縮孔(陷穴)
由外界造成被涂物表面、磷化膜或電泳濕漆膜上附有塵埃、油污等,或在漆膜中混有與電泳涂料不相溶的粒子,它們成為縮孔中心,并造成烘干初期的流展能力不均衡而產(chǎn)生火山口狀的凹坑,直徑通常為0.5~3.0mm,露底的稱為縮孔,不露底的稱為陷穴。
縮孔產(chǎn)生的很大一部分原因是源于油污,具體原因有以下幾種:
(1)槽液中混有異物(油分、灰塵),油漂浮在電泳槽液表面或乳化在槽液中。
(2)被涂工件被異物污染(如灰塵、運輸鏈上掉落的潤滑油、油性鐵粉、面漆塵埃、吹干用的壓縮空氣中有油污)。
(3)前處理脫脂不良、磷化膜上有油污。
(4)電泳后沖洗時清洗液中混入異物(油分、灰塵);純水的純度差。
(5)烘干爐內(nèi)不凈或循環(huán)風內(nèi)含油分。
(6)槽液內(nèi)顏基比失調(diào)。
(7)補給涂料或樹脂溶解不良(不溶解粒子)。
針對縮孔產(chǎn)生的原因,在生產(chǎn)時應注意:
(1)在槽液循環(huán)系統(tǒng)應設除油過濾袋,以除去污物。
(2)保持涂裝環(huán)境潔凈。運輸鏈、掛具要清潔,所用壓縮空氣應無油,防止灰塵、面漆塵霧和油污落到被涂工件上。不允許帶油污和灰塵的被涂工件進入電泳槽,設置間壁。
(3)加強前處理的脫脂工序,確保磷化膜上無污染。
(4)保持電泳后沖洗水質,加強清洗液的過濾,在沖洗后至烘干爐之間要設防塵通廊。
(5)保持烘干室和循環(huán)熱風的清潔,第一升溫不宜過急。
(6)保持電泳槽的正確顏基比及溶劑含量等。
(7)補加新漆時應攪拌均勻,確保溶解、中和好,并且應過濾。
3、針孔
在漆膜上產(chǎn)生針狀小凹坑現(xiàn)象稱為針孔,它與縮孔的區(qū)別是后者在凹坑的中心部一般有面為核心的異物,凹坑的周圍是漆膜堆積凸起。
根據(jù)產(chǎn)生的原因,針孔有以下幾種:
(1)再溶解性針孔:被泳涂在工件表面的濕漆膜在電泳后沖洗不及時,被漆膜再溶解而產(chǎn)生針孔。
(2)氣體針孔:在電泳過程中,由于電解反應激烈,產(chǎn)生氣泡過多脫泡不良;因槽液溫度偏低或攪拌不充分,造成漆膜泡在烘干過程中破裂而出現(xiàn)針孔。
(3)帶電入槽階梯式針孔:發(fā)生在帶電入槽階梯弊病程度嚴重的場合下,針孔沿入槽斜線露出底板;另外,氣泡針孔是在帶電入槽場合下,由于槽液對物體表面浸潤不良,使一些氣泡被封閉在漆膜內(nèi)或是槽液表面的泡沫附著在工件表面上形成氣泡針孔,易產(chǎn)生在被涂工件的下部。
根據(jù)針孔產(chǎn)生的原因,在生產(chǎn)中采取以下幾種避免方法:
(1)工件表面經(jīng)泳涂成膜后,離開槽液應立即用超濾(UF)液(或純水)沖洗,以消除再溶解性針孔。
(2)在電泳涂裝時,從工藝管理上應控制漆液中雜質離子的濃度,對各種離子的含量要控制在規(guī)定的范圍之內(nèi),要求定期化驗槽內(nèi)各種離子濃度,如超標要排放超濾液,對極液也要控制在規(guī)范之內(nèi)。在磷化膜孔隙率高的情況下容易產(chǎn)生氣泡,因此應遵守工藝規(guī)定的溫度(陰極電泳一般為28~30℃范圍)。
(3)為消除帶電入槽的階梯式針孔,要求槽液表面的流速大于0.2m/s,以消除堆積泡沫;在帶電人槽的通電式生產(chǎn)時,防止運輸鏈速度過低。
(4)為消除水洗針孔,首先要保證漆膜電滲性好,控制槽內(nèi)溶劑含量(不能過高)及雜質離子的含量,以及獲得致密的漆膜后,沖洗的水壓不可高于0.15MPa。
4、漆膜太薄
產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度低于工藝規(guī)定的厚度,究其原因:
(1)槽液的固體分太低;
(2)工件在電泳槽內(nèi)泳涂時電壓偏低、泳涂時間太短;
(3)槽液溫度低于工藝規(guī)定的溫度范圍;
(4)槽液中的有機溶劑含量偏低;
(5)槽液老化,使?jié)衿崮る娮柽^高,槽液電導率低;
(6)極板接觸不良或損失,陽極液電導率低;
(7)電泳后沖洗過程UF液清洗時間過長,產(chǎn)生再溶解;
(8)槽液的pH值太低。
針對以上導致漆膜太薄的原因,我們可采取如下措施進行防治:
(1)提高固體分,保證固體分穩(wěn)定在工藝規(guī)定的范圍內(nèi),固體分的波動最好控制在0.5%以下:
(2)提高泳涂時的電壓和延長泳涂時間,把它們控制在合適范圍內(nèi):
(3)注意定期清理熱交換器,檢查是否堵塞,加熱系統(tǒng)及示溫元件是否出了故障,槽液溫度控制在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)或上限;
(4)添加有機溶劑調(diào)整劑,使其含量達到工藝規(guī)定的范圍:
(5)加速槽液更新或添加調(diào)整劑,提高槽液電導和降低濕涂膜電阻;
(6)檢查極板是否有損失(腐蝕)或表面有結垢,一定要定期清理及更換極板,提高陽極液電導,檢查被涂工件通電是否良好,掛具上是否有涂料附著;
(7)縮短UF液沖洗時間,防止再溶解;
(8)添加中和度低的涂料,使槽液pH值達到工藝范圍內(nèi)。
5、漆膜過厚
產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度超過工藝規(guī)定的厚度,究其原因:
(1)槽液的固體分太高;
(2)槽液溫度高于工藝規(guī)定的溫度范圍;
(3)工件在電泳槽內(nèi)泳涂時電壓偏高;
(4)工件在電槽內(nèi)泳涂時間過長(如生產(chǎn)暫時中斷);
(5)槽液中有機溶劑含量過高;
(6)槽液電導率高;
(7)工件周圍循環(huán)效果不好。
(8)陰,陽極比不對,陽極位置分布不當。
針對以上導致漆膜過厚的原因,我們可采取如下措施進行防治:
(1)進行電泳涂裝時,把電壓調(diào)整在工藝要求的范圍內(nèi);
(2)槽液溫度絕對不能高出工藝規(guī)定,尤其是陰極電泳漆,電泳漆槽液溫度過高將會影響槽液的穩(wěn)定性,維持槽液溫度在工藝規(guī)定的溫度范圍的下限生產(chǎn);
(3)將固體分保持在工藝規(guī)定范圍之內(nèi),固體分過高不僅使漆膜過厚,而且表面帶出槽液多,增加了后序沖洗的困難;
(4)控制泳涂時間,將其控制在合適范圍內(nèi),在連續(xù)生產(chǎn)時應盡可能避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象;
(5)控制槽液中有機溶劑的含量,排放超濾液,添加去離子水,延長新配槽液充分溶解的時間;
(6)如果因泵、過濾器及噴嘴堵塞而導致工件周圍循環(huán)效果不好,應及時維修;
(7)排放超濾液,添加去離子水,降低槽液中雜質離子的含量;
(8)調(diào)整陰陽極比和陽極分布的位置。
6、工件表面有水滴痕跡
電泳漆膜烘干后局部漆面上有凹凸不平的水滴烘干后留下的痕跡。究其原因:電泳漆未烘干時工件表面有水滴,在烘干過程中水滴在漆膜表面受熱沸騰,而在工件表面產(chǎn)生了凹凸不平的缺陷,分析水滴產(chǎn)生的原因有如下幾個:
(1)在烘干前,電泳漆膜表面上有水滴,水洗后附著的水滴未晾干(生產(chǎn)區(qū)域濕度太高)或未吹掉;
(2)電泳水洗后,工件表面有水洗液積存;
(3)烘干前從掛具上滴落的水滴;
(4)最終純水洗的量不足;
(5)未烘干的電泳漆膜的抗水滴性差;
(6)進入烘干室后溫度升的過急,導致水滴不能緩慢蒸發(fā)。
針對導致漆面有水滴痕跡的幾個原因,我們在生產(chǎn)中可以采取以下幾個措施來預防:
(1)在烘干前吹掉水滴,降低生產(chǎn)區(qū)域的溫度,將生產(chǎn)區(qū)域的溫度調(diào)整至30~40℃;
(2)在吹掉車身積水的同時,把掛具上的水一起吹掉;
(3)吹掉積存的清潔水或開工藝孔,或改變裝掛方式解決被涂工件上的積水問題;
(4)提供足夠量的純水;
(5)改變工藝參數(shù)或涂料組成來提高濕漆膜的抗水滴性;
(6)在進入烘干室時避免升溫過急,或增加預加熱(60~100℃,10min),避免水滴在高溫環(huán)境下快速沸騰而留下痕跡。
7、漆膜表面異常附著
被涂物表面或磷化膜的導電性不均勻,在電泳涂裝時電流密度集中于電阻小的部位,引起漆膜在此部位集中成長,其結果在此部位呈堆積狀態(tài)附著,產(chǎn)生此現(xiàn)象的具體原因:
(1)被涂工件表面導電不均勻,致使局部電流密度過大;
①磷化膜污染(指印、斑印、酸洗渣子);
②被涂工件表面污染(有黃銹、清洗劑、焊藥等);
③前處理工藝異常:脫脂不良、水洗不充分、有脫脂液和磷化液殘留;磷化膜有發(fā)藍、黃銹斑。
(2)槽內(nèi)雜質離子污染、電導過大、槽液中有機溶劑含量過低;灰分太低;
(3)對工件進行泳涂時電壓過高,槽液溫度高,造成漆膜破壞。
針對以上幾個導致漆膜異常附著的原因,采取以下措施:
(1)嚴格控制被涂工件表面的質量,應無銹跡、殘留焊藥等;
(2)嚴格控制槽液中雜質離子含量,防止雜質離子混入。排放超濾液,加去離子水來控制雜質離子含量。如果灰分過低則添加色漿。
(3)正常生產(chǎn)時泳涂電壓不能超過工藝規(guī)定,尤其要控制工件入槽電壓,降低槽液溫度,避免極間距太短。