電泳自動(dòng)化流水線原理
1、電泳
帶電膠粒在直流電場(chǎng)中,向電荷極性相反的電極移動(dòng),移動(dòng)數(shù)度極大地受到分散介質(zhì)粘滯阻力的影響,猶如泳動(dòng),故稱之電泳。
由于膠團(tuán)為雙電層結(jié)構(gòu),它的泳動(dòng)速度可按下方式表示:V=ζεE/kπη
式中V————泳動(dòng)速度;
E————電場(chǎng)電位梯度,V/m;
ζ————雙電層界面動(dòng)電位;
ε————介質(zhì)的介電常數(shù);
η————體系粘度;
k————與膠粒形狀有關(guān)的常數(shù),球形K=6,棒形K=4.
電泳漆液的介電常數(shù)和粘度一般無多大變化,因此電場(chǎng)強(qiáng)度和膠粒的雙層結(jié)構(gòu)特性將對(duì)電泳產(chǎn)生較顯著的影響。
2、電解
電解質(zhì)水溶解字直流電場(chǎng)中,水會(huì)發(fā)生電解。在陽(yáng)極區(qū)域,發(fā)生如下陽(yáng)極反應(yīng)::
2OH→2H++O2↑+4c
在陰極區(qū)域,發(fā)生如下反應(yīng):
2H2O+2e→2OH-↑+H2↑
電解使陽(yáng)極界面溶解的PH值下降,陰極界面溶解的PH 值上升,并且在兩個(gè)電極界面都產(chǎn)生氣體。電解質(zhì)水溶解的電導(dǎo)值越大,
電解越強(qiáng)烈,PH值幅度越大,但生成的氣泡大大增多,而氣泡式造成電泳涂膜針孔和粗糙的根本原因。
電沉積
陰極電泳漆離子化并穩(wěn)定的分散于水中的PH值5~6.7之間
陰極電泳漆的電沉積反應(yīng)如下:
2H2O+2e→2 OH-+H2↑
Polym-N+HR’R”↓+ OH-→Polym - HR’R”H2O
電滲
電滲是分散介質(zhì)向帶電粒子泳動(dòng)相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。剛沉積的漆膜是含水量高的半滲透膜,在電場(chǎng)力作用下,
涂膜中的水合離子向?qū)﹄姌O移動(dòng),從而使涂膜中的水分時(shí)序滲析到槽燁中,濕膜的含水量減少到5%~15%,
涂膜呈現(xiàn)一定憎水性。此時(shí)的是是濕膜結(jié)構(gòu)致密,附著強(qiáng),不粘手,抗水沖洗,經(jīng)水洗后可直接烘烤成膜。
涂料的固體分和顏基比市售的電泳涂料的固體分一般為50%左右,施工時(shí),需用蒸餾水將涂料固體分控制在10%~15%。固體含量太低,漆膜的遮蓋力不好,顏料易沉淀,涂料的穩(wěn)定性差。固體分過高,粘度提高,會(huì)造成漆膜粗糙疏松,附著力差。一般顏基比為1比2左右,高光澤電泳涂料的顏基比可控制在1比4。由于實(shí)際操作中,涂料的顏料量會(huì)逐漸下降,必須隨時(shí)添加顏料分高的涂料來調(diào)節(jié)。
涂料的PH值電泳涂料的PH值直接影響槽液的穩(wěn)定性。PH值過高,新沉積的涂膜會(huì)再溶解,漆膜變薄,電泳后沖洗會(huì)脫膜。PH值過低,工件表面光澤不一致,漆液的穩(wěn)定性不好,已溶解的樹脂會(huì)析出,漆膜表面粗糙,附著力降低。一般要求施工過程中,PH值控制在7.5~8.5之間。在施工工程中,由于連續(xù)進(jìn)行電泳,陽(yáng)離子的銨化合物在涂料中積蓄,導(dǎo)致PH值的上升。可采用補(bǔ)加低PH值的原液,更換陰極罩蒸餾水,用離子交換樹脂除去銨離子,采用陽(yáng)極罩等方法降低PH值。若PH值過低時(shí),可加入乙醇銨來調(diào)節(jié)。
涂料電阻被涂物件從前一道工序帶入電泳槽的雜質(zhì)離子等引起涂料電阻值的下降,從而導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)粗糙不均和針孔等弊病。在涂裝施工中,需對(duì)涂料進(jìn)行凈化處理。為了得到高質(zhì)量涂膜,可采用陰極罩設(shè)備,以除去銨及鈣、鎂等雜質(zhì)正離子。
1、新一代陰極電泳涂料的泳透率應(yīng)進(jìn)一步提高。泳透率越高,車身內(nèi)部膜厚就越均勻,從而提高車身整體防腐蝕性,降低施工電壓,減少涂料用量。
2、提高邊緣防腐性。電泳過程中,一些邊緣部分由于涂料電化學(xué)作用,造成邊角涂層特別薄,從而腐蝕易在此處發(fā)生,通過改善涂料性能提高防腐能力。
3、降低顏基比。顏基比就是涂料中顏料與樹脂的比例,降低它可以增加樹脂的含量,提高涂料的流動(dòng)性,降低膠體的沉降整速率,減少顏料絮凝和保護(hù)泵,降低材料消耗。
4、降低溶劑量。溶劑含量越高對(duì)環(huán)境污染越大,不利于工作。降低它有利保護(hù)環(huán)境,節(jié)約投資。
5、無鉛無錫,更趨環(huán)保型。鉛在電泳涂料的防腐蝕催化、鈍化和加速交聯(lián)等方面起著重要作用,但含鉛的顏料對(duì)裸鋼板的防腐蝕影響很大,且鉛本身是毒性很強(qiáng)的元素,環(huán)保上對(duì)其限制甚嚴(yán)。錫的性能與鉛比較接近,通常二者混用。