涂裝電泳是將工件和相應的電極放入水溶性涂層中的一種涂裝方法。接通電源后,依靠電場產生的物理化學作用,涂料中的樹脂、顏填料以被涂物體為電極均勻沉積在電極表面,形成不溶于水的漆膜。涂裝是一個很復雜的電化學反應過程,至少包括電泳、電沉積、電滲和電解四個過程。涂裝電泳按沉積性能可分為陽極電泳(工件為陽極,涂層為陰離子型)和陰極電泳(工件為陰極,涂層為陽離子型);按電源方法可分為DC電泳和AC電泳;按工藝方法分為定電壓法和定電流法。目前,工業上廣泛應用DC電源定電壓法陽極電泳。
1、表面處理后的工件;2、電源;3、工件;4、噴水沖洗;5、過濾槽液;6、沉積槽;7、循環泵
與其他涂裝方法相比,涂裝電泳具有以下特點:
(1)采用水溶性涂料,以水為溶解介質,節省了大量的有機溶劑,大大減少了空氣污染和環境危害,安全衛生,避免了火災隱患;
(2)涂裝效率高,涂層損耗小,涂料利用率可達90% ~ 95%;
(3)涂膜厚度均勻,附著力強,涂層質量好,工件的所有部位,如內層、凹陷、焊縫等都能獲得均勻光滑的漆膜,解決了其他涂裝方法在復雜形狀工件上的涂裝難題;
(4)生產效率高,施工可實現自動化連續生產,大大提高勞動效率;
(5)設備復雜,投資成本高,耗電量大,干燥固化需要高溫,涂裝管理復雜,施工條件苛刻,需要廢水處理;
(6)只能使用水溶性涂料,在涂裝過程中不能變色。存放時間過長,涂料的穩定性不易控制。
涂裝電泳設備由電泳槽、攪拌裝置、涂裝過濾裝置、溫度調節裝置、涂裝管理裝置、DC電源裝置、涂裝電泳后清洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置和備用槽等組成。
電泳槽的槽體尺寸和形狀應根據工件的尺寸、形狀和施工工藝來確定。在保障一定極距的情況下,應設計得盡可能小。槽體配有過濾裝置和溫度調節裝置,保障了漆液具有一定的溫度,去除循環漆液中的雜質和氣泡。該攪拌裝置可以保持工作漆液的均勻,通常使用循環泵,漆液每小時循環4 ~ 6次,當循環泵啟動時,槽中的油漆液面應均勻旋轉。涂層管理裝置的作用是補充和調整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜電極去除中和劑,用超濾裝置去除低分子量組分等。一般情況下,電泳電源的選擇是DC電源。整流設備可以是硅整流器或可控硅整流器。電流大小與涂料的性質、溫度、工作面積、通電方法等有關,一般為30 ~ 50 A/m2。該清洗裝置用于工件涂裝電泳前后的清洗,一般使用去離子水,但需要加壓設備,通常,使用具有螺旋主體的沖洗噴嘴。烘烤裝置用于促進電泳涂料的干燥成膜,可采用電阻爐、感應電爐、紅外線烘烤設備。烘房的設計要有預熱、加熱和后加熱三個區段,要根據涂料的種類和工件的情況來制定。