Az ipari elektrocoating egy széles körben alkalmazott felületkezelés a felületek védelmérefémöntvényekés CNC megmunkálási termékek a korróziótól szép felülettel. Sok vásárló tesz fel kérdéseket a fémöntvények felületkezelésével ésprecíziós megmunkálású alkatrészek. Ez a cikk az elektroforetikus bevonási folyamatra összpontosít. Remélhetőleg minden partner számára hasznos lesz.
Az elektrobevonat olyan bevonási eljárás, amelyben az elektroforetikus oldatban szuszpendált részecskéket, például pigmenteket és gyantákat úgy irányítják, hogy külső elektromos tér segítségével vándoroljanak és lerakódjanak az egyik elektróda felületén. Az elektroforetikus bevonat elvét az 1930-as évek végén találták fel, de ezt a technológiát 1963 után fejlesztették ki és ipari alkalmazásra került. Az elektroforetikus bevonat a legpraktikusabb építési eljárás a vízbázisú bevonatok esetében. Az elektroforetikus bevonat jellemzői a vízben való oldhatóság, a nem mérgező hatás és az egyszerű automatikus vezérlés. Mivel alkalmas vezetőképes munkadarabok (fémöntvények, megmunkált alkatrészek, kovácsolt anyagok, fémlemez alkatrészek és hegesztőalkatrészek stb.) felületkezelésére, az elektroforetikus bevonási eljárást gyorsan széles körben alkalmazzák az olyan iparágakban, mint az autóipar, az építőanyagok, a hardverek. és háztartási gépek.
Alapelvek
A katódos elektroforetikus bevonatban lévő gyanta bázikus csoportokat tartalmaz, amelyek savsemlegesítés után sót képeznek és vízben oldódnak. Az egyenáram alkalmazása után a savas gyökös negatív ionok az anódra vándorolnak, a gyantaionok és az általuk burkolt pigmentrészecskék pedig pozitív töltéssel a katódra kerülnek, és lerakódnak a katódra. Ez az elektroforetikus bevonat (általános nevén bevonat) alapelve. Az elektroforézis bevonat egy nagyon összetett elektrokémiai reakció, egyszerre legalább négy hatás következik be: elektroforézis, elektroforézis, elektrolízis és elektroozmózis.
Elektroforézis
A kolloid oldatban lévő anód és katód bekapcsolása után a kolloid részecskék az elektromos tér hatására a katód (vagy anód) oldalára mozognak, amit elektroforézisnek nevezünk. A kolloid oldatban lévő anyag nem molekulák és ionok, hanem a folyadékban diszpergált oldott anyag. Az anyag nagy méretű, és nem válik ki diszpergált állapotba.
Elektromos lerakódás
A folyadékból történő szilárd kiválás jelenségét agglomerációnak (agglomerációnak, lerakódásnak) nevezik, amely általában az oldat hűtésekor vagy koncentrálásakor jön létre, az elektroforetikus bevonat pedig elektromosságra támaszkodik. A katódos elektroforetikus bevonatnál a pozitív töltésű részecskék a katódon, a negatív töltésű részecskék (azaz ionok) pedig az anódon aggregálódnak. Amikor a pozitív töltésű kolloid részecskék (gyanta és pigment) elérik a katódot (szubsztrátot) A felület (erősen lúgos határfelületi réteg) után elektronok keletkeznek, amelyek hidroxidionokkal reagálva vízben oldhatatlan anyagokká válnak, amelyek a katódra rakódnak ( festett munkadarab).
Elektrolízis
Az ionos vezetőképességű oldatban az anód és a katód egyenáramra van kötve, az anionok az anódhoz, a kationok pedig a katódhoz vonzódnak, és kémiai reakció következik be. Az anód fémoldódást és elektrolitikus oxidációt idéz elő, így oxigén, klór stb. keletkezik. Az anód egy elektród, amely oxidációs reakciót válthat ki. A fém kicsapódik a katódon, és a H+ elektrolitikusan hidrogénné redukálódik.
Elektroozmózis
Miután a féligáteresztő membránnal elválasztott, különböző koncentrációjú oldatok két végét (katódot és anódot) feszültség alá helyezzük, elektroozmózisnak nevezzük azt a jelenséget, hogy az alacsony koncentrációjú oldat a nagy koncentrációjú oldalra kerül. A bevont tárgy felületére éppen lerakódott bevonófilm egy félig áteresztő film. Az elektromos tér folyamatos hatása alatt a kenőfilmben lévő víz dialízissel kikerül a filmből, és a fürdőbe költözik, hogy kiszárítsa a filmet. Ez az elektroozmózis. Az elektroozmózis a hidrofil bevonófilmet hidrofób bevonófilmmé alakítja, a dehidratáció pedig sűrűvé teszi a bevonófilmet. A nedves festék úszás után jó elektroozmózisos elektroforetikus festékkel megérinthető és nem ragad. A nedves festékrétegre tapadt fürdőfolyadékot vízzel leöblítheti.
Az elektromos bevonat jellemzői
Az elektroforetikus festékfólia előnyei a teltség, az egyenletesség, a laposság és a sima bevonat. Az elektroforetikus festékfilm keménysége, tapadása, korrózióállósága, ütésállósága és áteresztőképessége lényegesen jobb, mint más bevonási eljárások.
(1) Vízben oldódó festéket használnak, vizet használnak oldóközegként, amely sok szerves oldószert takarít meg, nagymértékben csökkenti a légszennyezést és a környezeti veszélyeket, biztonságos és higiénikus, és elkerüli a rejtett tűzveszélyt;
(2) A festési hatékonyság magas, a festékveszteség kicsi, és a festék felhasználási aránya elérheti a 90-95% -ot;
(3) A bevonatréteg vastagsága egyenletes, a tapadás erős, és a bevonat minősége jó. A munkadarab minden része, mint például a belső réteg, mélyedések, hegesztési varratok stb., egységes és sima bevonófilmet kaphat, amely megoldja az összetett alakú munkadarabok egyéb bevonási módszereinek problémáját. A festési probléma;
(4) A termelési hatékonyság magas, és az építkezés automatikus és folyamatos termelést valósíthat meg, ami nagyban javítja a munka hatékonyságát;
(5) A berendezés összetett, a beruházási költség magas, az energiafogyasztás nagy, a szárításhoz és a térhálósodáshoz szükséges hőmérséklet magas, a festék és a festés kezelése bonyolult, az építési feltételek szigorúak, és szennyvízkezelés szükséges ;
(6) Csak vízben oldódó festék használható, a szín nem változtatható a bevonási folyamat során. A festék stabilitását hosszú tárolás után nem könnyű ellenőrizni.
(7) Az elektroforetikus bevonóberendezés bonyolult és technológiai tartalommal rendelkezik, amely alkalmas fix szín előállítására.
Az elektromos bevonat korlátai
(1) Csak vezetőképes hordozók, például gépalkatrészek vasfémekből és színesfémekből készült alapozó bevonására alkalmas. Nem vezetőképes tárgyak, például fa, műanyag, szövet stb. nem vonhatók be ezzel a módszerrel.
(2) Az elektroforetikus bevonási eljárás nem alkalmas több fémből álló bevont tárgyakhoz, ha az elektroforézis jellemzői eltérőek.
(3) Az elektroforetikus bevonási eljárás nem alkalmazható olyan bevont tárgyaknál, amelyek nem bírják a magas hőmérsékletet.
(4) Az elektroforetikus bevonat nem alkalmas korlátozott színigényű bevonásra. A különböző színű elektroforetikus bevonatokat különböző hornyokba kell festeni.
(5) Kisszériás gyártásnál (a fürdő felújítási ideje több mint 6 hónap) nem javasolt az elektroforetikus bevonat alkalmazása, mert a fürdő megújítási sebessége túl lassú, a fürdőben lévő gyanta öregszik és az oldószertartalom megváltozik. nagymértékben. A fürdő instabil.
Az elektromos bevonat lépései
(1) Általános fémfelületek elektroforetikus bevonatánál a folyamat a következő: előtisztítás → zsírtalanítás → vizes mosás → rozsdamentesítés → vizes mosás → semlegesítés → vízmosás → foszfátozás → vizes mosás → passziválás → elektroforetikus bevonat → tartály tetejének tisztítása → ultraszűrő vízmosás → szárítás → offline.
(2) A bevont tárgy hordozója és előkezelése nagy hatással van az elektroforetikus bevonófilmre. A fémöntvények rozsdamentesítése általában homokfúvással vagy szemcseszórással történik, pamutfonalat használnak a munkadarab felületén lebegő por eltávolítására, csiszolópapírral pedig a maradék acélszemcséket és egyéb törmeléket a felületről. Az acélfelületet zsírtalanítással és rozsdaeltávolítással kezelik. Ha a felületi követelmények túl magasak, foszfátozásra és passziválásra van szükség. A vasfém munkadarabokat anódos elektroforézis előtt foszfátozni kell, különben a festékfilm korrózióállósága gyenge lesz. A foszfátkezelés során általában cinksó-foszfátozó filmet választanak, amelynek vastagsága körülbelül 1-2 μm, és a foszfátfilmnek finom és egyenletes kristályokkal kell rendelkeznie.
(3) A szűrőrendszerben általában az elsődleges szűrést alkalmazzák, és a szűrő hálózsákos szerkezet. Az elektroforetikus festéket egy függőleges szivattyún keresztül a szűrőbe szállítják szűrés céljából. Figyelembe véve az átfogó csereciklust és a festékfólia minőségét, az 50 μm pórusméretű szűrőzsák a legjobb. Nemcsak megfelel a festékfólia minőségi követelményeinek, hanem megoldja a szűrőzsák eltömődésének problémáját is.
(4) Az elektroforetikus bevonat keringtető rendszerének mérete közvetlenül befolyásolja a fürdő stabilitását és a festékfilm minőségét. A cirkulációs térfogat növelése csökkenti a fürdőfolyadék csapadékát és buborékait; ugyanakkor a fürdőfolyadék öregedése felgyorsul, az energiafelhasználás nő, és a fürdőfolyadék stabilitása romlik. Ideális a tartályfolyadék ciklusidejének szabályozása 6-8-szor/óra, ami nem csak a festékfilm minőségét garantálja, hanem a tartályfolyadék stabil működését is.
(5) A gyártási idő növekedésével az anódmembrán impedanciája nő, és az effektív üzemi feszültség csökken. Ezért a gyártás során a tápegység üzemi feszültségét fokozatosan növelni kell a feszültségveszteségnek megfelelően, hogy kompenzálják az anódmembrán feszültségesését.
(6) Az ultraszűrő rendszer szabályozza a munkadarab által bevitt szennyező ionok koncentrációját a bevonat minőségének biztosítása érdekében. Ennek a rendszernek a működése során figyelembe kell venni, hogy a rendszer működése után folyamatosan működjön, és szigorúan tilos szakaszosan működni, hogy megakadályozzuk az ultraszűrő membrán kiszáradását. A megszáradt gyanta és pigment az ultraszűrő membránhoz tapad, és nem tisztítható alaposan, ami súlyosan befolyásolja az ultraszűrő membrán vízáteresztő képességét és élettartamát. Az ultraszűrő membrán vízkibocsátási sebessége a futási idővel csökkenő tendenciát mutat. 30-40 napos folyamatos munkához egyszeri tisztítást kell végezni, hogy biztosítva legyen az ultraszűrős kilúgozáshoz és mosáshoz szükséges ultraszűrő víz.
(7) Az elektroforetikus bevonási módszer nagyszámú összeszerelő sor gyártási folyamatára alkalmas. Az elektroforézisfürdő megújítási ciklusának 3 hónapon belül kell lennie. A fürdő tudományos kezelése rendkívül fontos. A fürdő különféle paramétereit rendszeresen teszteljük, a fürdőt a vizsgálati eredményeknek megfelelően állítjuk be és cseréljük. Általában a fürdőoldat paramétereinek mérése a következő gyakorisággal történik: az elektroforézis oldat pH-értéke, szilárdanyag-tartalma és vezetőképessége, ultraszűrő oldat és ultraszűrő tisztító oldat, anionos (anódos) poláros oldat, keringtető lotion és ionmentesítő tisztítóoldat egyszer naponta; Alaparány, szerves oldószer tartalom és laboratóriumi kistartályos vizsgálat hetente kétszer.
(8) A festékréteg minőségének megőrzése érdekében a festékréteg egyenletességét és vastagságát gyakran ellenőrizni kell, és a megjelenésen nem lehetnek lyukak, megereszkedés, narancsbőr, ráncok stb.. Rendszeresen ellenőrizze a fizikai és kémiai mutatók, mint például a bevonófilm tapadása és korrózióállósága. Az ellenőrzési ciklus összhangban van a gyártó ellenőrzési szabványaival, és általában minden tételt ellenőrizni kell.
Felületkezelés elektroforézis előtt
A munkadarab bevonatolás előtti felületkezelése az elektroforetikus bevonat fontos része, amely főként zsírtalanítást, rozsdaeltávolítást, felületkezelést, foszfátozást és egyéb folyamatokat foglal magában. Kezelésének minősége nem csak a fólia megjelenését befolyásolja, csökkenti a korróziógátló teljesítményt, hanem rontja a festékoldat stabilitását is. Ezért a munkadarab felületének festés előtt mentesnek kell lennie olajfoltoktól, rozsdanyomoktól, előkezelési vegyszerektől és foszfátozó ülepedéstől stb., valamint a foszfátozó filmnek sűrű és egyenletes kristályai vannak. A különféle előkezelési folyamatokat illetően nem külön-külön tárgyaljuk őket, csak néhány szempontot emelünk ki:
1) Ha a zsírtalanítás és a rozsda nem tiszta, az nemcsak a foszfátozó film képződését befolyásolja, hanem befolyásolja a bevonat kötési erejét, dekoratív teljesítményét és korrózióállóságát is. A festékfilm hajlamos a zsugorodásra és a tűlyukak kialakulására.
2) Foszfátozás: A cél az elektroforetikus film tapadásának és korróziógátló képességének javítása. Szerepe a következő:
(1) Fizikai és kémiai hatások következtében a szerves bevonatfilm tapadása az aljzathoz javul.
(2) A foszfátozó film a fémfelületet jó vezetőből rossz vezetővé változtatja, ezáltal gátolja a mikroelemek képződését a fémfelületen, hatékonyan megakadályozza a bevonat korrózióját, valamint növeli a fémfelület korrózióállóságát és vízállóságát. bevonat. Ezenkívül csak alapos aljozás és zsírtalanítás alapján lehet tiszta, egyenletes és zsírmentes felületen megfelelő foszfátozó filmet kialakítani. Ebből a szempontból maga a foszfátozó film a legintuitívabb és legmegbízhatóbb önellenőrzés az előkezelési folyamat hatásáról.
3) Mosás: A mosás minősége az előkezelés minden szakaszában nagy hatással lesz a teljes előkezelés és a festékfilm minőségére. A festés előtti utolsó ioncserélt vizes tisztításnál ügyeljen arra, hogy a bevont tárgy csepegtető vezetőképessége ne legyen nagyobb 30μs/cm-nél. A tisztítás nem tiszta, például a munkadarab:
(1) Maradék sav, foszfátozó vegyszer, a gyanta pelyhesedése a festékfolyadékban és a stabilitás romlása;
(2) Maradék idegen anyag (olajfoltok, por), zsugorodási lyukak, részecskék és egyéb hibák a festékfilmben;
(3) A maradék elektrolitok és sók az elektrolízis reakciójának súlyosbodásához vezetnek, és lyukakat és egyéb betegségeket okoznak.
Feladás időpontja: 2021.04.17