
電泳涂膜厚度及均勻性是涂膜質量的重要指標之一。該指標的好壞不僅影響產品的外觀,還影響涂膜的機械性能和防腐蝕性能,最終影響到產品的使用壽命。因此,在質量管理過程中,常常把確保涂膜厚度及均勻性作為重要的涂膜質量要素來嚴格要求。
1.影響電泳涂膜厚度及均勻性的因素
影響電泳涂膜厚度及均勻性的因素是多方面的,歸納起來主要有幾方面。
(1)設計因素:①陽極工作面積及其與陰極面積之比是否符合工藝要求;②陽極與陽極、陽極與陰極之間的距離是否適當;③電泳槽循環攪拌設施是否完善。
(2)安裝因素:主要是電泳槽傾斜角度及其循環攪拌相關設施安裝時是否符合電泳槽液在流動循環時的工藝要求。
(3)電泳涂料產品是否符合質量技術要求。
(4)工藝參數控制是否得當。
2.確保涂膜厚度及均勻性的措施
2.1 泳涂線在技術設計時需解決好的問題
2.1.1 足夠的陽極工作面積及材質的選擇
陰極電泳涂裝的整個過程是由電解、電泳、電沉積、電滲4個反應所構成,為了使整個過程良好進行,最重要的條件是要為電泳系統提供足夠的電能。為此,應具備如下條件。
(1)足夠的陽極工作面積
不同涂裝產品需要不同涂膜厚度。一般地,陽極面積:陰極面積為1:4基本符合要求。同時,為了降低能耗、材耗和涂裝成本,陽極面積不能過大。
(2)陽極結構及選用材料
陽極除了給電泳系統提供電能外,現代技術還賦予它另外一個功能:將系統在電泳過程中所產生的酸和陽極在工作時被腐蝕的產物封閉住,以防止其干擾電泳槽液的穩定。為此,工作陽極就做成盒式的或管式的,也就是讓僅起到提供電能作用的陽極在一個被封閉的“盒”內或“管”內工作,這就是復合陽極。復合陽極是電泳系統最為關鍵的裝置。根據復合陽極的主要功能及其輔助功能的要求,復合陽極應由3個元件構成:陽極、陽極罩、支撐架。為了保證系統電能的供給。提高電能的利用率及提高復合陽極的使用壽命,對復合陽極及元件還提出了如下要求。
陽極必須選擇導電性好又耐腐蝕的材料制作。通常都是采用不銹鋼材料,究竟采用何種不銹鋼,視所采用的涂料中和劑的不同而異;
陽極隔膜(罩)材質的選擇對提高電能的利用率也極為重要。制作時應選擇膜電阻小、陰離子選擇性強、熱穩定性和化學穩定性好、機械強度和柔韌性均佳的材料來制作;
支撐架(保護網)一般采用絕緣的聚乙烯材料制作。制作時網孔盡可能大些,以提高電能利用率;
復合陽極的形式亦對電場效率產生一定影響。復合陽極一般有“盒式”和“管式”2種,“管式”復合陽極不僅具有輕便、利于清洗和更換的優點,而且在長度相同的情況下,其電場效率寬度范圍要比盒式的大30%以上。盒式的通常用于涂裝面積比較大的涂件。
2.1.2 陽極和陽極、陽極和陰極的間距
電泳系統在工作時,電場的分布特征是:陽極與陰極間距最短處或陽極與陰極的中心部位處,電力線分布密度最大;間距越大或越靠近邊緣,電力線密度越小。換言之,陽極與陰極中心部位處電沉積量最大,越靠近邊緣電沉積量越小。如何改變陰極(涂件)各處電沉積量不均的情況?這就得依靠設計好陽極與陽極、陽極與陰極的間距以及涂件浸入漆液的深度等來解決。圖1和表1為一些涂裝產品在電泳槽中所處的位置(間隙),可以參考選擇表中所列數據。

2.1.3 完善電泳槽液的循環攪拌設施
為了保證電泳涂料的充分溶解、均勻混合、溫度均勻分布、消除氣泡和防止顏填料沉淀,電泳槽內要安置完善的循環攪拌設施。為此,應解決好如下問題:
足夠的動力,以保證槽液循環4~6次/h;同時,槽底部漆液流速最低為0.4m/s,液面流速也不應小于0.2m/s;
噴射器一般安裝在距槽底70~80mm處,并設計好輸送管道的合理直徑、噴嘴的密度等;
電泳槽的有效容積、主槽和附槽容積的比例、導向板的設置等均對槽液的良好運行和循環攪拌起到積極作用。中小型泳涂線(8~15t)電泳槽更新期為20~40d;溢流槽(附槽)有效容積一般為主槽的5%~10%。
2.1.4 安裝時應注意的問題
電泳槽的傾斜角度一般為1°左右;
噴射器的噴嘴安裝角度應妥善解決好,可以先以清水為流體做試驗。
總之,2.1.3和2.1.4項的工作目的是要力爭做到在電泳槽內不留任何的攪拌死角。
2.2 選購優質的電泳涂料產品
電泳涂料產品質量的評價主要從以下幾方面考慮:
在水中有較好的水溶性、分散性,乳化效果好,呈均相,故而電泳特性好;
電沉積后滲水性好;
濕膜干燥固化時流平性好。
涂料產品質量與制造涂料的各化工材料質量、涂料的配方、結構是否科學、合理,制造工藝是否先進規范等因素有關,這個工作主要依靠制造商來做,用戶要有比較科學的選購方法,對市場進行多方考察,對涂料產品進行系統的檢測和試驗。
2.3 正確執行工藝規程,嚴格工藝控制
(1)按涂料產品種類和涂裝產品的技術要求,制定比較完善、科學的工藝規程。
(2)將涂裝產品的質量管理制度化、規范化、科學化。
(3)加強工藝管理,嚴格工藝控制,主要是:①把好前處理質量關,使涂件具有較好的導電性、潔凈度的同時,還應具有較高的平整度,從而為獲得內在外在質量均佳的涂膜創造良好條件;②涂裝生產時,電泳涂料必須首先經過徹底“熟化”。為此,在具備比較完善的配漆設施的同時,操作人員要正確全面地執行配漆工藝規程;③定期或不定期地檢查復合陽極的工作情況,發現陽極腐蝕嚴重、工作面積不足或極罩堵塞破漏,要及時地更換或清洗;④每班生產前檢查吊鉤與涂件接觸部位導電是否良好,如有異樣,必須將覆蓋物(漆膜)及時地清除,以保持其良好的導電性;⑤經常檢查電泳槽的循環攪拌設施運行是否正常,非特殊情況(如停電),不能停止攪拌;⑥控制好電泳槽液如下工藝參數,防止它們在過高或過低的情況下工作:固體含量(顏基比)、助劑含量、電導率、pH、浴溫、施工電壓等;⑦電泳時間一旦確定,就不要輕易更改。
3 結語
電泳涂膜厚度及均勻性是涂膜質量的重要指標,它們之間不是孤立的,是互相依托又互相制約的整體。例如:保證了涂膜的整體質量,就保證了涂膜厚度及均勻性,因此,要保證涂膜厚度必須十分重視涂膜質量,避免出現致病因素,涂膜厚度對保證涂膜質量非常重要。另外,陽極與陽極、陽極與陰極的間距,涂件浸于漆液中的深度、寬度以及復合陽極的形狀等對涂膜厚度及均勻性都是關鍵的影響因素。可根據不同的涂裝產品對涂膜質量的不同要求、涂件的尺寸來決定,也可以通過一些試驗來確定