電泳
一．電泳概述
電泳工藝就是為金屬產(chǎn)品表面涂上一層底漆，與噴涂等其它方式的工藝不同，電泳其實(shí)采用通電的方式使涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜。這種底漆顏色比較單一，一般為黑色或灰色，但它的防腐蝕性能比其它方式要優(yōu)、一般用作汽車零部件、汽車整車、五金件等等金屬制品的底漆涂裝。
二．電泳分類
電泳涂裝按沉積性能可分為：陽極電泳(工件是陽極，涂料是陰離子型)和陰極電泳 (工件是陰極，涂料是陽離子型)。
三．電泳涂裝工藝一般流程
電泳涂裝工藝一般由漆前表面處理、電泳涂裝、電泳后清洗、電泳漆膜的烘干等四道主要工藝(或工序)組成。
酸洗→水洗→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→磷化→水洗→水洗→超聲波清洗→純水洗→電泳→噴淋洗→水洗→純水洗→風(fēng)干→烘烤
電泳是電泳涂料在陰陽兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負(fù)電，工件為陽極，涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。
表面處理工藝特點(diǎn)
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點(diǎn)，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。
其特點(diǎn)如下：
1、采用水溶性涂料，環(huán)保；
2、涂裝效率高，涂料損失；
3、涂膜厚度均勻，附著力強(qiáng)，涂裝質(zhì)量好；
4、生產(chǎn)效率高；
5、電泳涂裝設(shè)備復(fù)雜，科技含量較高，適用于顏色固定的生產(chǎn)；
6、設(shè)備復(fù)雜，投資高電泳應(yīng)用于汽車、家電、五金行業(yè)、輕工行業(yè)、家具行業(yè)、機(jī)電行業(yè)。
電泳、電鍍和陽極三者區(qū)別
電泳是指電泳涂漆，電泳漆是一種帶電荷的漆，在電場作用下，帶陽電荷或陰電荷的漆會向陰極或陽極移動，并在表面沉積成膜，在經(jīng)過烘干就成為漆膜。
電鍍是是利用電解原理，將電鍍?nèi)芤褐薪饘匐x子在陰極（鍍件）上還原為金屬成為鍍層，從而保護(hù)工件免受腐蝕。
陽極是指陽極化或陽極氧化，主要用于鋁及其合金表面處理。氧化溶液主要有硫酸型。工件做陽極，鋁板或鉛板做陰極，在一定電流（電壓）作用下，經(jīng)過一定時間，工件表面便生成氧化膜。
四．電泳涂裝工藝流程詳細(xì)講解
工件前處理（除油→熱水洗→除銹→冷水洗→磷化→熱水洗→鈍化）→陽極電泳→工件后處理（清水洗→烘干）
（1）一般金屬表面的電泳涂裝，帶您了解一下其工藝流程為：預(yù)清理→上線→除油→水洗→除銹→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→鈍化→電泳涂裝→槽上清洗→濾水洗→烘干→下線。
（2）被涂物的底材及前處理對電泳涂膜有影響。鑄件一般采用噴砂或噴丸進(jìn)行除銹，用棉紗工件表面的浮塵，用80#～120#砂紙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(jìn)行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽電泳前進(jìn)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(jié)晶細(xì)而均勻。
（3）在過濾系統(tǒng)中，一般采用一級過濾，過濾器為網(wǎng)袋式結(jié)構(gòu)，孔徑為25～75μm。電泳涂料通過立式泵輸送到過濾器進(jìn)行過濾。從綜合換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮，孔徑50μm的過濾袋佳，它不但能滿足漆膜的質(zhì)量要求，而且解決了過濾袋的堵塞問題。
（4）電泳涂裝的循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)量的大小，直接影響著槽液的穩(wěn)定性和漆膜的質(zhì)量。加大循環(huán)量，槽液的沉淀和氣泡減少；但槽液老化加快，能源消耗增加，槽液的穩(wěn)定性變差。將槽液的循環(huán)次數(shù)控制6～8次/h較為理想，不但保證漆膜質(zhì)量，而且確保槽液的穩(wěn)定運(yùn)行。
（5）隨著生產(chǎn)時間的延長，陽隔膜的阻抗會增加，有效的工作電壓下降。因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)電壓的損失情況，逐步調(diào)高電源的工作電壓，以補(bǔ)償陽隔膜的電壓降。
（6）濾系統(tǒng)控制工件帶入的雜質(zhì)離子的濃度，保證涂裝質(zhì)量。在此系統(tǒng)的運(yùn)行中應(yīng)注意，系統(tǒng)一經(jīng)運(yùn)行后應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，嚴(yán)禁間斷運(yùn)行，以防濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料附著在濾膜上，無法清洗，將嚴(yán)重影響濾膜的透水率和使用壽命。濾膜的出水率隨運(yùn)行時間而呈下降趨勢，連續(xù)工作30～40天應(yīng)清洗一次，以保證濾浸洗和沖洗所需的濾水。
（7）電泳涂裝法適用于大量流水線的生產(chǎn)工藝。電泳槽液的新周期應(yīng)在3個月以內(nèi)。以一個年產(chǎn)30萬份鋼圈的電泳生產(chǎn)線為例，對槽液的管理為重要，對槽液的各種參數(shù)定期進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對槽液進(jìn)行調(diào)整和換。一般按如下頻率測量槽液的參數(shù)：電泳液、濾液及濾清洗液、陰（陽）液、循環(huán)洗液、去離子清洗液的PH值、固體含量和電導(dǎo)率每天一次；顏基比、有機(jī)溶劑含量、試驗(yàn)室小槽試驗(yàn)每周2次。
（8）對漆膜質(zhì)量的管理，應(yīng)經(jīng)常檢查涂膜的均一性和膜厚，外觀不應(yīng)有針孔、流掛、橘皮、皺紋等現(xiàn)象，定期檢查涂膜的附著力、耐腐蝕性能等物理化學(xué)指標(biāo)。檢驗(yàn)周期按生產(chǎn)廠家的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，一般每個批次都需檢測。
電泳涂裝及水性漆的運(yùn)用，標(biāo)志著涂裝工業(yè)的一項(xiàng)重大進(jìn)步。
電泳涂裝施工速度快，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化連續(xù)作業(yè)，減輕勞動強(qiáng)度，漆膜均勻，附著力強(qiáng)，對一般涂裝方法不易涂到或涂不好的部位，如前所述的筋板焊縫等處都能獲得均勻平整，光滑的漆膜。涂料利用率高達(dá)90%-95%，由于電泳涂料是以水作為溶劑的，具有不燃性，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。電泳后經(jīng)過烘干的漆膜，具有優(yōu)良的附著力，它的防銹性耐腐蝕性，耐候性等性能均優(yōu)于普通油漆及一般的施工方法。
電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負(fù)電，工件為陽極，涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。 [1]
電泳涂裝是一種特殊的涂裝技術(shù)，它是涂裝金屬工件最常用的方法之一。電泳涂裝技術(shù)，始于1959年美國福特汽車公司對汽車應(yīng)用陽極電泳底漆的研究，并于1963年建成第一代電泳涂裝沒備，隨后，電泳工藝發(fā)展迅猛。
定義
在確定的條件下，帶電粒子在單位電場強(qiáng)度作用下，單位時間內(nèi)移動的距離（即遷移率）為常數(shù)，是該帶電粒子的物化特征性常數(shù)。不同帶電粒子因所帶電荷不同，或雖所帶電荷相同但荷質(zhì)比不同，在同一電場中電泳，經(jīng)一定時間后，由于移動距離不同而相互分離。分開的距離與外加電場的電壓與電泳時間成正比。
在外加直流電源的作用下，膠體微粒在分散介質(zhì)里向陰極或陽極作定向移動，這種現(xiàn)象叫做電泳。利用電泳現(xiàn)象使物質(zhì)分離，這種技術(shù)也叫做電泳。膠體有電泳現(xiàn)象，證明膠體的微粒帶有電荷。各種膠體微粒的本質(zhì)不同，它們吸附的離子不同，所以帶有不同的電荷。
特點(diǎn)
陽極電泳的特點(diǎn)是：原料價格便宜（一般比陰極電泳便宜50%）；設(shè)備較簡單，投資少（一般比陰極電泳便宜30%）；技術(shù)要求較低；涂層耐蝕性能較陰極電泳差（約為陰極電泳壽命的四分之一）。
陰極電泳涂層耐蝕性高的原因是：工件是陰極，不發(fā)生陽極溶解，工件表面及磷化膜不破壞；電泳涂料（一般為含氮樹脂）對金屬有保護(hù)作用，且所用漆價高質(zhì)優(yōu)。 [3]
五．工藝流程注意事項(xiàng)
1、除油。溶液一般為熱堿性化學(xué)除油液，溫度為60℃（蒸汽加熱），時間為20min左右。
2、熱水洗。溫度60℃（蒸汽加熱），時間2min。
3、除銹。用H2SO4或HCl ，例如用鹽酸除銹液，HCl總酸度≥43點(diǎn)；游離酸度>41點(diǎn)；加清洗劑1.5%；室溫下洗10～20min。
4、冷水洗。流動中冷水洗1min。
5、磷化。用中溫磷化（60℃時磷化10min），磷化液可用市售成品。
上述工序亦可用噴砂→水洗代替。
6、鈍化。用與磷化液配套的藥品（由出售磷化液廠家提供），室溫下1～2min即可。
7、陽極電泳。電解液成分：H08-1黑色電泳漆，固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%～12%，蒸餾水質(zhì)量分?jǐn)?shù)88%～91%。電壓：（70±10）V；時間：2～2.5min；漆液溫度：15～35℃；漆液PH 值：8～8.5。注意工件出入槽要斷電。電泳過程中電流隨漆膜增厚會逐步下降。
8、清水洗。流動冷水中洗。
9、烘干。在烘箱中于（165±5）℃溫度下烘40～60min即可。 [4]
六．工藝參數(shù)
濃度
通常電泳漆液的濃度選擇，根據(jù)顏料及填料性質(zhì)的不同而有所差異，有光漆顏料含量少，濃度可降低；反之，顏料和填料占的比重較高，同時體質(zhì)較重者，濃度選用較高，一般電泳漆液的濃度為10%~15%。濃度對電沉積量的影響較大，濃度增加電沉積量也增加，一般情況，其它條件不變，濃度增加，漆液的粘度也增加。泳動速度與粘度成反比，漆液粘度增加，粒子的泳動速度降低，但是一般常用的水溶性漆，濃度在30%以下，其粘度變化甚小。 [2]
電壓
電壓對漆膜影響甚大，不但與所使用的水溶漆的類型、顏料品種有關(guān)，并與被涂件材料、表面大小和陰極距離有關(guān)，電壓升高沉積量亦隨之增加。因?yàn)闃O間電壓升高，電場作用加強(qiáng)，分散體系中電荷電粒子泳動速度加快。 [3]
溫度
隨著漆液量的上升，電沉積量增加，因溫度上升：（1）樹脂的布朗運(yùn)動加；（2）漆液粘度下降；（3）分解電壓下降；
（4）漆膜的電阻下降。
在較低的漆溫下（5~15℃以下）進(jìn)行電沉積，雖然可以得到細(xì)密的漆膜，但因沉積量小漆膜薄。在較高的溫度下（35℃以上）電泳，電沉積是很快的，但漆膜過于粗糙，因此電泳需要控制漆溫最好在15~20℃施工。 [3]
沉積時間
沉積量隨時間的延長而增加。對于一般被涂工件，表面幾何形狀不復(fù)雜的，只用三分種即可。如果被涂物表面幾何形狀復(fù)雜，根據(jù)泳透力來看，需提高電壓和延長電沉積時間。 [3
電泳表面處理工藝分為陽極電泳表面處理和陰極電泳表面處理。若涂料粒子帶負(fù)電，工件為陽極，涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳表面處理；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳表面處理。
陽極電泳表面處理的特點(diǎn)是：原料價格便宜（一般比陰極電泳表面處理便宜50%）；設(shè)備較簡單，投資少（一般比陰極電泳表面處理便宜30%）；技術(shù)要求較低；涂層耐蝕性能較陰極電泳表面處理差（約為陰極電泳表面處理壽命之1/4）。陰極電泳表面處理涂層耐蝕性高的原因是：工件是陰極，不發(fā)生陽極溶解，工件表面及磷化膜不破壞；電泳表面處理涂料（一般為含氮樹脂）對金屬有保護(hù)作用，且所用漆價高質(zhì)優(yōu)。
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