Industriële elektrocoating is 'n wyd gebruikte oppervlakbehandeling vir die beskerming van diemetaal gietstukkeen CNC-bewerking produkte van die korrosie met mooi afwerking. Baie kliënte vra vrae oor die oppervlak behandeling van metaal gietstukke enpresisie bewerkte onderdele. Hierdie artikel sal fokus op die elektroforetiese coating proses. Hoop dit sal nuttig wees vir alle vennote.
Elektrocoating is 'n deklaagmetode waarin deeltjies soos pigmente en harse wat in die elektroforetiese oplossing gesuspendeer is, georiënteer word om te migreer en op die oppervlak van een van die elektrodes neer te lê deur 'n eksterne elektriese veld te gebruik. Die beginsel van elektroforetiese coating is uitgevind aan die einde van die 1930's, maar hierdie tegnologie is ontwikkel en industriële toepassing verkry na 1963. Elektroforetiese coating is die mees praktiese konstruksieproses vir water-gebaseerde coatings. Elektroforetiese deklaag het die eienskappe van wateroplosbaarheid, nie-toksisiteit en maklike outomatiese beheer. Omdat dit geskik is vir die oppervlakbehandeling van geleidende werkstukke (metaalgietstukke, gemasjineerde onderdele, smee, plaatmetaalonderdele en sweisonderdele, ens.), is die elektroforetiese deklaagproses vinnig wyd gebruik in nywerhede soos motors, boumateriaal, hardeware , en huishoudelike toestelle.
Beginsels
Die hars wat in die katodiese elektroforetiese deklaag voorkom, het basiese groepe, wat 'n sout vorm na suurneutralisasie en in water oplos. Nadat die gelykstroom toegedien is, beweeg die suurradikaal negatiewe ione na die anode, en die harsione en die pigmentdeeltjies wat daardeur toegedraai word, beweeg na die katode met positiewe ladings en word op die katode neergelê. Dit is die basiese beginsel van elektroforetiese deklaag (algemeen bekend as platering). Elektroforese coating is 'n baie komplekse elektrochemiese reaksie, ten minste vier effekte van elektroforese, elektroafsetting, elektrolise en elektroosmose vind gelyktydig plaas.
Elektroforese
Nadat die anode en katode in die kolloïdale oplossing aangeskakel is, beweeg die kolloïdale deeltjies na die katode (of anode) kant onder die werking van die elektriese veld, wat elektroforese genoem word. Die stof in die kolloïdale oplossing is nie in die toestand van molekules en ione nie, maar die opgeloste stof wat in die vloeistof versprei is. Die stof is groot en sal nie in 'n gedispergeerde toestand presipiteer nie.
Elektrodeposisie
Die verskynsel van vaste neerslag uit vloeistof word agglomerasie (agglomerasie, afsetting) genoem, wat gewoonlik geproduseer word wanneer die oplossing afgekoel of gekonsentreer word, en elektroforetiese bedekking maak staat op elektrisiteit. In katodiese elektroforetiese bedekking, aggregreer positief gelaaide deeltjies op die katode, en negatief gelaaide deeltjies (dws ione) aggregreer op die anode. Wanneer die positief gelaaide kolloïdale deeltjies (hars en pigment) die katode (substraat) bereik. geverfde werkstuk).
Elektrolise
In 'n oplossing met ioniese geleidingsvermoë word die anode en katode aan gelykstroom gekoppel, anione word na die anode aangetrek, en katione word na die katode aangetrek, en 'n chemiese reaksie vind plaas. Die anode produseer metaaloplossing en elektrolitiese oksidasie om suurstof, chloor, ens. te produseer. Die anode is 'n elektrode wat 'n oksidasiereaksie kan produseer. Die metaal word by die katode gepresipiteer en die H+ word elektrolities gereduseer tot waterstof.
Elektroosmose
Nadat die twee ente (katode en anode) van oplossings met verskillende konsentrasies geskei deur 'n semipermeabele membraan bekragtig is, word die verskynsel dat die lae-konsentrasie-oplossing na die hoë-konsentrasie-kant beweeg, elektroosmose genoem. Die deklaagfilm wat pas op die oppervlak van die bedekte voorwerp neergelê is, is 'n semi-deurlaatbare film. Onder die voortdurende werking van die elektriese veld, dialise die water wat in die smeerfilm vervat is uit die film en beweeg na die bad om die film te dehidreer. Dit is elektroosmose. Elektroosmose verander die hidrofiele deklaagfilm in 'n hidrofobiese deklaagfilm, en dehidrasie maak die deklaagfilm dig. Die nat verf na swem met goeie elektro-osmose elektroforetiese verf kan aangeraak word en nie taai nie. Jy kan die badvloeistof wat aan die nat verffilm kleef, met water afspoel.
Eienskappe van elektrocoating
Elektroforetiese verffilm het die voordele van volheid, eenvormigheid, platheid en gladde laag. Die hardheid, adhesie, korrosiebestandheid, impakprestasie en deurlaatbaarheid van elektroforetiese verffilm is aansienlik beter as ander coatingprosesse.
(1) Wateroplosbare verf word gebruik, water word as die oplosmiddel gebruik, wat baie organiese oplosmiddels bespaar, lugbesoedeling en omgewingsgevare aansienlik verminder, veilig en sanitêr is, en die verborge gevaar van brand vermy;
(2) Die verfdoeltreffendheid is hoog, die verfverlies is klein, en die gebruikskoers van die verf kan 90% tot 95% bereik;
(3) Die dikte van die deklaagfilm is eenvormig, die adhesie is sterk en die laagkwaliteit is goed. Elke deel van die werkstuk, soos die binnelaag, verdiepings, sweislasse, ens., kan 'n eenvormige en gladde deklaagfilm verkry, wat die probleem van ander bedekkingsmetodes vir kompleksvormige werkstukke oplos. Die skilderprobleem;
(4) Die produksiedoeltreffendheid is hoog, en die konstruksie kan outomatiese en deurlopende produksie realiseer, wat arbeidsdoeltreffendheid aansienlik verbeter;
(5) Die toerusting is kompleks, die beleggingskoste is hoog, die kragverbruik is groot, die temperatuur wat benodig word vir droog en uitharding is hoog, die bestuur van verf en verf is ingewikkeld, die konstruksievoorwaardes is streng, en afvalwaterbehandeling word vereis ;
(6) Slegs wateroplosbare verf kan gebruik word, en die kleur kan nie tydens die deklaagproses verander word nie. Die stabiliteit van die verf is nie maklik om te beheer nadat dit vir 'n lang tyd gestoor is nie.
(7) Die elektroforetiese deklaagtoerusting is ingewikkeld en die tegnologie-inhoud is hoog, wat geskik is vir die vervaardiging van vaste kleur.
Beperkings van elektrocoating
(1) Dit is slegs geskik vir onderlaagbedekking van geleidende substrate soos masjinerieonderdele van ysterhoudende metale en nie-ysterhoudende metale. Nie-geleidende voorwerpe soos hout, plastiek, lap, ens. kan nie met hierdie metode bedek word nie.
(2) Elektroforetiese deklaagproses is nie geskik vir die bedekte voorwerpe wat uit veelvuldige metale bestaan as die elektroforese-eienskappe verskil nie.
(3) Elektroforetiese deklaagproses kan nie gebruik word vir die bedekte voorwerpe wat nie hoë temperature kan weerstaan nie.
(4) Elektroforetiese coating is nie geskik vir coating met beperkte vereistes vir kleur nie. Elektroforetiese deklaag van verskillende kleure moet in verskillende groewe geverf word.
(5) Elektroforetiese deklaag word nie aanbeveel vir kleingroepproduksie nie (die hernuwingsperiode van die bad is meer as 6 maande), omdat die hernuwingspoed van die bad te stadig is, die hars in die bad verouder en die oplosmiddelinhoud verander baie. Die bad is onstabiel.
Stappe van elektrocoating
(1) Vir elektroforetiese bedekking van algemene metaaloppervlaktes is die prosesvloei: voorafskoonmaak → ontvet → waterwas → roesverwydering → waterwas → neutralisasie → waterwas → fosfatering → waterwas → passivering → elektroforetiese deklaag → tenkblad Skoonmaak → ultrafiltrasie water was → droog → vanlyn.
(2) Die substraat en voorbehandeling van die bedekte voorwerp het 'n groot invloed op die elektroforetiese deklaagfilm. Metaalgietstukke word oor die algemeen ontroes deur sandblaas of skietwerk, katoengare word gebruik om drywende stof op die oppervlak van die werkstuk te verwyder, en skuurpapier word gebruik om oorblywende staalskote en ander puin op die oppervlak te verwyder. Die staaloppervlak word met ontvetting en roesverwydering behandel. Wanneer die oppervlakvereistes te hoog is, word oppervlakbehandelings met fosfatering en passivering vereis. Ysterhoudende metaal werkstukke moet voor anodiese elektroforese gefosfateer word, anders sal die korrosiebestandheid van die verffilm swak wees. In fosfaatbehandeling word sinksoutfosfateringsfilm gewoonlik gekies, met 'n dikte van ongeveer 1 tot 2 μm, en die fosfaatfilm moet fyn en eenvormige kristalle hê.
(3) In die filtrasiestelsel word die primêre filtrasie oor die algemeen aangeneem, en die filter is 'n maassakstruktuur. Die elektroforetiese verf word deur 'n vertikale pomp na die filter vervoer vir filtrasie. Met inagneming van die omvattende vervangingsiklus en die kwaliteit van die verffilm, is die filtersak met 'n poriegrootte van 50μm die beste. Dit kan nie net aan die kwaliteitsvereistes van die verffilm voldoen nie, maar ook die probleem van filtersakverstopping oplos.
(4) Die grootte van die sirkulasiestelsel van elektroforetiese deklaag beïnvloed direk die stabiliteit van die bad en die kwaliteit van die verffilm. Die verhoging van die sirkulasievolume verminder die neerslag en borrels van die badvloeistof; die veroudering van die badvloeistof versnel egter, die energieverbruik neem toe, en die stabiliteit van die badvloeistof word erger. Dit is ideaal om die siklustye van die tenkvloeistof tot 6-8 keer/h te beheer, wat nie net die kwaliteit van die verffilm waarborg nie, maar ook die stabiele werking van die tenkvloeistof verseker.
(5) Soos die produksietyd toeneem, sal die impedansie van die anode diafragma toeneem en die effektiewe werkspanning sal afneem. Daarom, in produksie, moet die bedryfspanning van die kragtoevoer geleidelik verhoog word volgens die spanningsverlies om te kompenseer vir die spanningsval van die anode diafragma.
(6) Die ultrafiltrasiestelsel beheer die konsentrasie van onreinheidione wat deur die werkstuk gebring word om die kwaliteit van die bedekking te verseker. In die werking van hierdie stelsel moet daarop gelet word dat sodra die stelsel in werking is, dit voortdurend moet loop en dit is streng verbode om met tussenposes te loop om te verhoed dat die ultrafiltrasiemembraan opdroog. Die gedroogde hars en pigment kleef aan die ultrafiltrasiemembraan en kan nie deeglik skoongemaak word nie, wat die waterdeurlaatbaarheid en lewensduur van die ultrafiltrasiemembraan ernstig sal beïnvloed. Die wateruitsettempo van die ultrafiltrasiemembraan toon 'n afwaartse neiging met die looptyd. Dit moet een keer skoongemaak word vir 30-40 dae van aaneenlopende werk om die ultrafiltrasiewater te verseker wat benodig word vir ultrafiltrasie uitloging en was.
(7) Die elektroforetiese deklaagmetode is geskik vir die produksieproses van 'n groot aantal monteerlyne. Die hernuwingsiklus van die elektroforesebad moet binne 3 maande wees. Die wetenskaplike bestuur van die bad is uiters belangrik. Verskeie parameters van die bad word gereeld getoets, en die bad word aangepas en vervang volgens die toetsresultate. Oor die algemeen word die parameters van die badoplossing gemeet teen die volgende frekwensie: die pH-waarde, vastestofinhoud en geleidingsvermoë van die elektroforese-oplossing, ultrafiltrasie-oplossing en ultrafiltrasie-skoonmaakoplossing, anioon (anode) polêre oplossing, sirkulerende lotion, en deionisasie-skoonmaakoplossing een keer 'n dag; Basisverhouding, organiese oplosmiddel inhoud, en laboratorium klein tenk toets twee keer per week.
(8) Vir die bestuur van die kwaliteit van die verffilm, moet die eenvormigheid en dikte van die verffilm gereeld gekontroleer word, en die voorkoms moet nie speldegate, deursakking, lemoenskil, plooie, ensovoorts hê nie. Kontroleer gereeld die fisiese en chemiese aanwysers soos die adhesie- en korrosiebestandheid van die deklaagfilm. Die inspeksie-siklus is in ooreenstemming met die vervaardiger se inspeksiestandaarde, en oor die algemeen moet elke bondel geïnspekteer word.
Oppervlakbehandeling voor elektroforese
Die oppervlakbehandeling van die werkstuk voor coating is 'n belangrike deel van elektroforetiese coating, wat hoofsaaklik ontvetting, roesverwydering, oppervlakkondisionering, fosfatering en ander prosesse behels. Die kwaliteit van die behandeling daarvan beïnvloed nie net die voorkoms van die film nie, verminder die anti-roesprestasie, maar vernietig ook die stabiliteit van die verfoplossing. Daarom, vir die oppervlak van die werkstuk voor verf, moet dit vry wees van olievlekke, roesmerke, geen voorbehandelingschemikalieë en fosfatering sedimentasie, ens., en die fosfaterende film het digte en eenvormige kristalle. Wat die verskillende voorbehandelingsprosesse betref, sal ons dit nie individueel bespreek nie, maar net 'n paar aandagpunte na vore bring:
1) As die ontvetting en roes nie skoon is nie, sal dit nie net die vorming van fosfateringsfilm beïnvloed nie, maar ook die bindingskrag, dekoratiewe prestasie en korrosiebestandheid van die laag beïnvloed. Die verffilm is geneig om te krimp en speldegate.
2) Fosfatering: Die doel is om die adhesie- en anti-korrosievermoë van die elektroforetiese film te verbeter. Sy rol is soos volg:
(1) As gevolg van fisiese en chemiese effekte, word die adhesie van die organiese laagfilm aan die substraat verbeter.
(2) Die fosfaterende film verander die metaaloppervlak van 'n goeie geleier na 'n swak geleier, waardeur die vorming van mikro-batterye op die metaaloppervlak verhinder word, wat die korrosie van die laag effektief voorkom, en die korrosieweerstand en waterweerstand van die deklaag. Boonop kan slegs op grond van deeglike bodem en ontvetting 'n bevredigende fosfateringsfilm op 'n skoon, eenvormige en vetvrye oppervlak gevorm word. Vanuit hierdie aspek is die fosfateringsfilm self die mees intuïtiewe en betroubare selfkontrole op die effek van die voorbehandelingsproses.
3) Was: Die kwaliteit van was in elke stadium van die voorbehandeling sal 'n groot invloed hê op die kwaliteit van die hele voorbehandeling en verffilm. Die laaste gedeïoniseerde water skoonmaak voor verf, maak seker dat die drupgeleiding van die bedekte voorwerp nie groter as 30μs/cm is nie. Die skoonmaak is nie skoon nie, soos die werkstuk:
(1) Residuele suur, fosfaterende chemiese vloeistof, uitvlokking van hars in verfvloeistof, en agteruitgang van stabiliteit;
(2) Oorblywende vreemde stowwe (olievlekke, stof), krimpgate, deeltjies en ander defekte in die verffilm;
(3) Residuele elektroliete en soute lei tot verergering van elektrolisereaksie en produseer speldegate en ander kwale.
Postyd: 17-Apr-2021