2022-06-17
摘要：介紹了電泳涂裝的優缺點，陰極電泳涂裝的基本原理和工藝流程，重點介紹了陰極電泳涂裝過程中漆膜常見的問題及解決措施。
關鍵詞：陰極電泳涂料、電泳涂裝、漆膜
20世紀60年代初期。陰極電泳涂料投人工業化應用。陽極電泳涂料會對金屬表面產生腐蝕（除鋁及不活潑金屬外）對其光澤造成較大的影響。達不到表面裝飾的要求。因而人們開始研究耐腐蝕性能更為優越的陰極電泳涂科
電泳涂裝的優點
（1）高度的自動化涂裝，生產效率高；
（2）涂料回收利用率高，配合超濾裝置，涂料的利用率可達90%—95%，能更好地節約涂料，避免浪費；
（3）以水為主體，污染小，不易引起火災，易清洗，現場工作環境優良；
（4）涂裝效果優良，基本無死角，適合形狀復雜工件（主要是有內腔工件）的涂裝施工；
（5）漆膜不溶于水，無流痕，不流掛；
（6）膜面平整、光滑，富有一定的光澤，各項機械性能優越。
電泳涂裝的缺點
（1）僅限于導電材料的涂裝，僅適用于金屬件的涂裝；
（2）具有較高的固化溫度，對熱烘烤敏感的材料的適應性較差；
（3）用于底涂的環氧系陰極電泳涂料的色彩較單一，彩色涂裝局限性大；
（4）電泳線一旦運行，一般不能輕易停線，且盡量要滿負荷生產，如果產量較低，生產成本會上升；
（5）生產工藝較為復雜，專業性強，需要專門培訓工藝人員，進行現場管控。
電解：在電泳時，水發生了水解，在陰極和陽極上分別釋放出H?和O?；
電泳：在電泳時，帶正電荷的樹脂、顏料離子移向陰極（工件）；
電沉積：在電泳時，陰極上形成了H?和O?，當陽離子樹脂與OH?反應，就形成了不溶性的漆膜沉積；
電滲：電沉積到工件表面的漆膜，在電場的不斷作用下，漆膜內部的水分不斷滲出，漆膜脫水，使本來親水的漆膜成為了憎水的漆膜，從而使漆膜變得致密。
陰極電泳涂裝工藝流程見圖1。
從圖1可以看出。陰極電泳涂裝工藝相對比較復雜，無論哪個步驟出現問題，都會直接影響電泳產品的質量。
陰極電泳涂裝漆膜常見的問題主要有：顆粒、針孔、縮孔、漆膜過厚、漆膜偏薄、水跡印、鹽霧試驗不合格等。
1、顆粒
1.1、電泳涂裝漆膜顆粒問題的產生原因
（1）槽液中色漿添加過多，致使其顏基比偏高；
（2）進入電泳槽的工件、掛具清洗不干凈，磷化后的水洗不干凈，有磷化渣殘留；
（3）槽液雜質離子（酸、堿、鹽等物質）帶入過多，使部分樹脂顏料老化聚凝；
（4）電泳槽液有沉淀物、凝聚物，槽液過濾不良；
（5）電泳后道沖洗水臟；
（6）涂裝生產環境差，烘道/烘箱內污物較多。
1.2、電泳涂裝漆膜顆粒問題的解決措施
（1）補加乳液，降低顏基比；
（2）加強前處理清洗力度，保證入槽工件表面的潔凈，并定期對掛具進行打磨和清理；
（3）防止雜質離子（酸、堿、鹽等物質）帶入，加強槽液監測，嚴格控制槽液pH和電導率，使其在工藝要求的正常范圍內；
（4）加強電泳槽液攪拌（保證槽液4-6次/h的循環量），防止產生沉淀；加強電泳槽液的過濾，定期清洗過濾裝置，并更換過濾袋（一般使用50 μm精度的過過濾袋。必要可更換25 μm或者10μm精度的過濾袋）；
（5）提高后道沖洗水的清潔度；
（6）保持電泳涂裝生產線周邊的環境良好，定期檢查、清理烘道/烘箱內的污物。
2、針孔
2.1、電泳涂裝漆膜針孔問題的產生原因
（1）槽液中雜質較多、施工時電解反應相對激烈，工件表面產生大量氣泡，且不能及時排除；
（2）槽液施工溫度較低，循環攪拌不夠充分，溶劑含量較低；
（3）電泳完成后，工件出槽時不能及時進行后沖洗，致使部分浮漆黏附在漆膜表面，漆膜產生返溶現象；
（4）工件帶電入槽，槽液循環量較低，液面上有氣泡聚集，氣泡在被涂工件表面依附，不能被及時地沖開，最后形成針孔。
2.2、電泳涂裝漆膜針孔問題的解決措施
（1）定期對槽液進行常規檢測，嚴控槽液pH和電導率，若有異常，應適量排放UF液、補加純水、降低槽液電導率，并在槽液要求的工藝范圍內，適當降低施工電壓；
（2）保證槽液溫度控制在28-32℃，加強槽液的循環攪拌；
（3）調整好生產鏈速，工件出槽后，應及時進行后沖洗，間隔時間最好不要超過30s；
（4）若工件為帶電入槽，入槽前純水洗槽的電導率應≤50μSkm. 并控制槽液表面流速不得低于0.2m/s，以防止泡沫聚集。另外，可適當減少工件入槽處的陽極數量。
3、縮孔（凹坑）
3.1、電泳涂裝漆膜縮孔問題的產生原因
（1）槽液體中色漿含量偏低；
（2）槽液中被含有油類物質；
（3）入槽工件前處理脫脂效果差，表面的油沒有清洗干凈，或經過脫脂、磷化后，工件表面再次被油類物質污染；
（4）前處理脫脂劑中表面活性劑含量偏高，被涂工件表面殘留部分表面活性劑；
（5）電泳槽液中加入了較多的水溶性較差的溶劑（如：正丁醇、乙二醇己醚等）；
（6）槽液副槽處泡沫較多，夏季氣溫較高時易形成漆皮后結塊，長時間不處理，漆塊再溶于電泳槽液中；
（7）電泳后吹氣所使用的壓縮空氣中混入油污；
（8）烘干室內不干凈，循環風內含油，與溶劑型涂料共用烘干室。
3.2、電泳涂裝漆膜縮孔問題的解決措施
（1）補加色漿，提高槽液顏基比；
（2）將槽液過濾時所使用的普通濾袋更換為除油濾袋，對槽液中混入的油污進行過濾；
（3）加強前處理脫脂工序，保證工件表面除油干凈。使用隔離毛刷、接油盤，以防止油污滴落在干凈的被涂工件上；
（4）嚴格控制脫脂劑的各項參數指標在正常范圍之內，并定期檢測；
（5）排放UF液，控制水溶性較差溶劑的添加量，另可換用水溶性較好的溶劑（如乙二醇己醚）；
（6）注意控制主副槽液位差，減少副槽泡沫，如發現形成漆塊，應及時將其打撈出電泳槽；
（7）經常檢查壓縮空氣過濾質量，杜絕壓縮空氣中含水含油；
（8）定期清掃烘干室，保持烘干室和循環熱風的清潔，嚴禁溶劑型涂料共用烘干室。
4、漆膜偏厚
4.1、電泳涂裝漆膜偏厚問題的產生原因
（1）槽液的固含量偏高；
（2）槽液中的有機溶劑含量偏高；
（3）槽液施工溫度偏高；
（4）槽液的電導率高；
（5）工件電泳時間過長（如生產暫時中斷）；
（6）電泳時施工電壓偏高；
（7）陰陽極比不對。
4.2、電泳涂裝漆膜偏厚問題的解決措施
（1）嚴格控制槽液固含量，不要高于工藝參數范圍；
（2）定期對槽液中的有機溶劑含量進行檢測，另外，可適當排放UF液，補加純水，以此來維持槽液中的有機溶劑含量處于相對正常的范圍之內；
（3）嚴格控制槽液溫度，安排專人定時用溫度計實測槽液溫度，如發現異常，及時調整；
（4）排放UF液。補加純水，降低槽液電導；
（5）嚴格控制電泳的時間，盡量不要長時間停線，如停線時間較長，可將整流器直接關閉或切換至保護電壓，以避免漆膜過厚的情況；
（6）根據產品模糊要求，適當降低施工電壓；
（7）調整陰陽極比（通常為4:1）
5、漆膜偏薄
5.1、電泳涂裝漆膜偏薄問題的產生原因
（1）槽液固含量偏低；
（2）槽液中的有機溶料含量偏低；
（3）槽液的施工溫度偏低；
（4）槽液中混入了酸，使得其pH過低；
（5）槽液中長時間不補加或者少補加新涂料，使得槽液狀態不穩定，老化，槽液后道的UF液損失較多；
（6）施工時，電壓偏低、電泳時間偏短；
（7）前處理皮膜（磷化、硅烷等）過厚，導致電阻過高；
（8）陽極管/板腐蝕嚴重，設定電壓與實際輸出電壓有偏差。陽極膜破損，陽極液電導率偏低；
（9）電泳后，UF液沖洗時間較長，或有機溶劑、酸添加過量，產生返溶。
5.2、電泳涂裝漆膜針孔偏薄問題的解決措施
（1）補加新漆（色絮、乳液）來提高槽液固含量；
（2）定期對槽液進行有機溶劑含量檢測，適當補加有機溶劑，以此來維持槽液中的有機溶劑含量處于相對正常的范圍之內；
（3）嚴格控制槽液溫度，安排專人定時用溫度計實測槽液溫度，如發現異常，及時調整；
（4）適當排放UF液或者定時對陽極液進行排放，以此來調節槽液的pH；
（5）根據生產情況和生產量，定期補加新涂料，調整UF噴淋頭的位置和角度，不得隨意排放UF液，從而減少UF液的損失：
（6）根據產品要求，提高施工電壓，延長電泳時間；
（7）適當縮短前處理時間，調整前處理參數，必要時改換其他前處理液；
（8）定期檢查陽極管、陽極膜情況，如發現異常及時更換。陽極液電導過低時，補加專用助劑，提高陽極液電導；
（9）縮短UF液沖洗時間，補加溶劑、酸時，應嚴格控制添加量，防止返溶。
6、水跡印
6.1、電泳涂裝漆膜水跡印問題的產生原因
（1）濕漆膜表面張力過大，電滲性差；
（2）工件外形較復雜，有內腔，易積液：
（3）水洗后附著的水滴為瀝干或未被吹掉，烘干前掛具上的水滴滴落在漆膜表面；
（4）工件預烘或瀝干時間不夠。
6.2、電泳涂裝漆膜水跡印問題的解決措施
（1）通過對電泳涂料的技術升級，改善漆膜表面張力；
（2）根據產品情況，設置較為合理的工藝孔，或人工對積水工件進行處理，以此來減少積液的存在；
（3）烘干前，利用壓縮空氣，人工對工件進行吹水，保證工件表面無水滴殘留；
（4）在設計電泳線時，應預留足夠的預烘、瀝干時間，避免水滴在高溫環境下快速沸騰而留下痕跡；
（5）可在槽液中或者UF液中添加表面潤濕劑。
7、鹽霧試驗不合格
7.1、電泳涂裝漆膜鹽霧試驗不合格問題的產生原因
（1）前處理不良，被涂工件電泳前有銹蝕現象；
（2）電泳槽中雜質離子過多，電泳槽液更新周期較長，槽液老化；
（3）電泳漆膜偏薄；
（4）電泳漆膜未完全固化；
（5）被涂工件有較為鋒利的邊角，邊緣包覆性較差。
7.2、電泳涂裝漆膜鹽霧試驗不合格問題的解決措施
（1）加強前處理力度，確保磷化膜/硅烷膜的質量，防止被涂工件表面銹蝕；
（2）定期對電泳槽液進行檢測，控制好各項指標，縮短更新周期，防止槽液老化；
（3）確保電泳漆膜厚度達到指標要求（一般控制在18-25μm）；
（4）對于不同厚度、不同大小的工件分類進行電泳涂裝，嚴格保證其烘烤時間和烘烤溫度，確保漆膜完全固化；
（5）可采用耐鹽霧性能更優的電泳涂料，或在電泳涂料內添加微凝膠助劑，提高電泳漆膜的邊緣包覆性。
五、結語
隨著陰極電泳涂料的廣泛應用，其涂裝過程中出現的問題也會不斷被人們剖析和解決。但由于各生產廠家的電泳涂裝線不可能完全相同，因此在工藝上也會存在差異，出現的問題及原因也會有所不同。但只要控制好各項涂裝工藝參數，在發現問題后及時進行調整，使槽液的穩定性得以保持，就一定能夠生產出合格的產品。
廣東科德環保科技股份有限公司(證券簡稱：科德科技，證券代碼：838020)成立于1993年，是一家電泳涂料研發生產及銷售、涂裝設備設計及制造、水性工業面漆研發及銷售于一體的綜合型高新科技企業。目前擁有三大生產基地，廠房面積超過50000平方米，年設計產能超過60000噸。
科德科技多年來一直秉承 “科技創未來，德譽贏天下” 的宗旨，不斷進行產品的開發和服務的創新，先后開發出八代電泳涂料產品，特別是“底面合一”、“低溫固化”等新電泳漆產品，填補了國內的多項空白，多項產品的性能和品質達到了國際水平。環氧電泳漆產品被廣泛應用于輕工、農業機械、工程機械、摩托車、汽車配件、家用電器、建材等金屬元件的防腐與裝飾。
0757-26382347/13380287549
