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新型表面處理新工藝--彩色電泳

10-01-2009

新型表面處理新工藝--彩色電泳
    彩色電泳它是采用電化學方法將有機樹脂的膠體粒子沉積在零件上,形成透明或各種顏色的有機涂覆層。根據(jù)電泳漆中的樹脂粒子電離后帶電狀況的不同,可分為陽極電泳(樹脂粒子電離后成負離子)及陰極電泳(樹脂粒子電離后成正離子)。陰極電泳是70年代發(fā)展起來的新工藝。它與陽極電泳相比較,具有更多的優(yōu)點,因此在國內(nèi)發(fā)展迅速,尤其在表面裝飾方面獲得更廣泛的應(yīng)用。陰極電泳涂裝有關(guān)問題。 電泳涂覆層的耐蝕性能較好(能通過中性鹽霧試驗400H以上)、抗變色性能強;與基體金屬的結(jié)合好,可進行各種機械加工;涂覆層色彩鮮艷,根據(jù)用戶的要求可以配制成各種顏色,常見的有金色、咖啡色、槍色、黑色等;只要控制好電壓電流和色素添加劑的數(shù)量和濃度,就能達到客戶的要求. 與油漆工藝相比,施工性能好、對環(huán)境的污染和危害顯著減少,被廣泛應(yīng)用在各個生產(chǎn)部門,如汽車外殼及各種配件,自行車車把及配件,各種日用小五金配件、家具、工藝品等。

     陰極電泳涂裝是一個復(fù)雜的電化學和膠體化學過程。電泳漆本身是一個膠體和懸浮體的多組分體系,存在著彌散相(樹脂、顏料微粒)和連續(xù)相(水)二種組分。在陰極電泳中,一般存在下述四種過程:
(1)電泳帶正電的水溶性樹樹脂粒子及其吸附的顏料,向陰極移動。
(2)電沉積帶正電的樹脂粒子到達零件(陰極)表面。形成不溶于水的沉積層,經(jīng)烘烤后形成漆膜。
(3)電滲水份從沉積層滲析而出,當含水量下降至今5%~15%時,即可烘烤。
(4)電解水被直流電電解,放出氫與氧,由于電解導(dǎo)致滲透力下降,影響漆膜外觀,降低漆膜附著力,增加電耗,因此,應(yīng)盡量減弱水的電解。
陰極電泳涂裝過程可表達如下:
                  電極反應(yīng)產(chǎn)生陰離子OH            電滲
                      ↓                  ↓
帶正電的樹脂粒子、高分子離子→粒子向陰極移動→粒子凝固樹脂的不溶化→水分子向膜外移動形成均勻電沉積膜→加熱
陰極電泳過程反應(yīng)機理如下:
陰極:
(1)2H2O+2e→H2↑+2OH- 產(chǎn)生的OH - 累積于陰極表面,當OH - 濃度增加到一定數(shù)值時,便在陰極表面產(chǎn)生電沉積。
(2)R=NH3+OH 一 →R=NH2(析出)+H2O
陽極(不銹鋼或石墨本陽極):2H2O→4H+02↑+4E
第二節(jié) 陰極電泳涂裝工藝流程
根據(jù)零件的基體材料不同以及所需電泳的顏色不同,應(yīng)采取不同的涂裝工藝流程。
常用的陰極電泳工藝流程,如下表所列。
常用陰極電泳工藝流程


電泳金色 電泳咖啡 電泳青銅色 電泳黑色 電泳其它色
鐵 前處理一鎳 -鍍薄銀-透明金色電泳漆 前處理一磷化-透明金色電泳漆 前處理一鍍鋅-青銅色電泳漆 前處理一磷化-黑色電泳漆 前處理一鍍鎳-無色透明電泳漆-著色
鋁及鋁合金 前處理一透明金色電泳漆 前處理一透明咖啡色電泳漆 前處理一青銅色電泳漆 前處理一黑色電泳漆 前處理一無色透明電泳漆-著色
鋅合金 前處理一堿銅-酸銅-亮鎳-透明金色電泳漆 前處理透明咖啡色電泳漆 前處理一青銅色電泳漆 前處理一黑色電泳漆 前處理一堿銅-酸銅-亮鎳-無色透明電泳漆-著色
銅及銅合金 黃銅件:拋光-無色透明電泳漆銅件:前處理-亮鎳-鍍薄銀-透明金金電泳漆黑青銅件:前處理-紅色電泳漆 前處理一前處理-著咖啡色-無色透明電泳漆 拋光一無色透明電泳漆(青銅件) 前處理一黑色電泳漆 前處理一亮鎳-無色透明電泳漆-著色

一、電泳漆液的配制
(一)透明電泳漆的配制
1. 將計算量的樹脂液倒入配制槽中在強烈攪拌下,緩慢加入計算量的色漿,并繼 續(xù)攪拌20一30min。
2. 將計算量的1/2高純?nèi)ルx子水(電導(dǎo)率〈5μS/cm〉在不斷攪拌20一30min。
3. 將配制好的電泳漆工作液移至電泳漆槽中,并啟動連續(xù)循環(huán)過濾裝置,不間斷 地循環(huán)攪拌24一48h后試鍍。