王志磊　李顏鑫

摘要：隨著各種新材料和新裝備的應(yīng)用，陰極電泳工藝對(duì)提高汽車零部件的防腐性能起到了重要作用，文章探討了生產(chǎn)線建設(shè)過程中對(duì)前處理、陰極電泳涂裝工藝條件、涂膜烘干條件。

關(guān)鍵詞：電泳涂裝；磷化處理；陰極電泳；生產(chǎn)線建設(shè)；熱固化過程

中圖分類號(hào)：U466

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)14-0177-02

電泳涂裝的原理發(fā)明于19世紀(jì)30年代，當(dāng)時(shí)為提高汽車車身內(nèi)腔和焊縫面的防腐蝕性，美國(guó)福特汽車公司在George Breaer先生領(lǐng)導(dǎo)下于1957年開始著手研究電泳涂裝法并在1963年成功地應(yīng)用于汽車車身涂裝。隨著各種新材料和新裝備的應(yīng)用。陰極電泳工藝對(duì)提高汽車零部件的防腐性能起到了重要作用。但如果片面強(qiáng)調(diào)陰極電泳技術(shù)的優(yōu)越性，而忽視了其中的重要環(huán)節(jié)，往往會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)過程中造成不必要的損失。以下就生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵部分進(jìn)行分析，供參考借鑒。

一、前處理

在磷化處理前工件需經(jīng)過脫脂處理，脫脂不好會(huì)造成涂層附著力不良、磷化膜不完整等，從而影響涂層的耐腐蝕性能，金屬在電泳涂裝前進(jìn)行磷化處理能成倍地提高涂膜的耐腐蝕性，但要選用得當(dāng)。如果選用的磷化膜耐堿性不好，則涂膜的附著力、耐腐蝕性等達(dá)不到預(yù)想的效果。根據(jù)資料介紹和生產(chǎn)實(shí)踐，陰極電泳前磷化膜應(yīng)具備以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：(1)外觀均勻致密；(2)磷化膜重量在2-3g/m²范圍內(nèi)；(3)結(jié)晶細(xì)度小于10μm；(4)P比85％以上；(5)Ni含量20mg/m²以上。

磷化處理中磷化液成分和處理方式?jīng)Q定了磷化的效果。現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的磷化液是在鋅鹽磷化處理液中添加Ni和Mn，添加Ni能使磷化膜結(jié)晶微細(xì)化，提高附著力，Mn進(jìn)入磷酸鋅結(jié)晶后，磷化膜的耐堿溶解性提高，因而也提高了耐蝕性。

磷化的處理方式按處理液與被處理件的接觸方式可分為兩大類，噴射方式和浸漬方式。兩種處理方式對(duì)磷化膜特性的影響見表1：

二、陰極電泳涂裝的工藝條件

陰極電泳槽液自配槽后就應(yīng)連續(xù)循環(huán)攪拌，因故障停止攪拌時(shí)間不應(yīng)超過2h。在槽液循環(huán)過程中確保液面流速不應(yīng)小于0.2m/s，靠近槽底部槽液流速最低為0.4m/s。在連續(xù)式生產(chǎn)場(chǎng)合，槽液流向與被涂物前進(jìn)方向一致，液流速度一般要為工件移動(dòng)速度的2～4倍。槽液在循環(huán)管路系統(tǒng)內(nèi)的流速必須都保持在0.4m/s以上才能有效防止管路系統(tǒng)的沉淀。

為保證泳涂質(zhì)量，要求將槽液溫度控制在±1℃范圍內(nèi)，在正常生產(chǎn)狀態(tài)下是對(duì)槽液進(jìn)行冷卻。在電泳涂裝過程中由于電泳電流產(chǎn)生的熱量，泵機(jī)械攪拌的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成的熱能，被涂物帶入的熱量和周圍環(huán)境溫度的影響，一般槽液的溫度處于上升狀態(tài)，控制溫度需冷卻。槽液溫度控制：冷卻用7℃～10℃的冷水，加熱用40℃～45℃的溫水。整個(gè)調(diào)整系統(tǒng)由熱交換器、泵及冷水(或溫水)循環(huán)管路、溫水加熱器、冷水槽、冷卻機(jī)組、冷卻塔和溫度控制器、調(diào)節(jié)閥等組成。如廠房溫度能保證在10℃以上時(shí)，溫水加熱可不考慮。

電泳槽中槽液流動(dòng)方向及熱交換器布置如圖2所示：

三、陰極電泳涂膜的烘干條件

陰極電泳涂料屬于熱固化性涂料，必須在規(guī)定的較高溫度下才能固化，其烘干過程包括：溶劑(水分)揮發(fā)、涂膜熱融化、高溫?zé)峁袒齻€(gè)階段。由于電泳涂膜本身的含水(溶劑)少，又經(jīng)吹干、晾干，不含水，所以其烘干過程與熱固性粉末涂料相仿，可直接進(jìn)入高溫烘干。另外，陰極電泳涂膜在熱固化過程中(當(dāng)涂膜溫度達(dá)110％以上時(shí))有熱分解產(chǎn)物，產(chǎn)生較多的油煙。在較高溫度、較長(zhǎng)時(shí)間的烘干，能致使涂膜變薄(2～3μm)，膜的平整度明顯提高。這些是電泳涂膜烘干的特點(diǎn)。

烘干條件(規(guī)范)系指工件溫度和烘干時(shí)間，這兩者對(duì)陰極電泳涂膜的固化十分重要，如果低于規(guī)定溫度和烘干時(shí)間，則不能固化，嚴(yán)重影響漆膜性能。品種不同的陰極電泳涂料的涂膜烘干條件也不同，應(yīng)根據(jù)漆廠的推薦和試驗(yàn)確定。一般來說，在最低的烘干溫度和時(shí)間下能使所有金屬件上的涂膜都干透，并保持有優(yōu)良的耐腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度和附著力，該烘干溫度和時(shí)間就可認(rèn)為是最合適的烘干規(guī)范。另外，在所選的烘干溫度下過烘干3倍于正常烘干時(shí)間，漆膜性能無明顯變化，則認(rèn)為該漆膜的過烘干性能合格。

烘干室的清潔度、溫度均勻性、控制準(zhǔn)確度和烘干時(shí)間等方面應(yīng)滿足工藝要求，與其它涂膜用烘干室一樣。圖3是一個(gè)典型的陰極電泳烘干室內(nèi)溫度、時(shí)間(升溫區(qū)、保溫區(qū)和冷卻區(qū))烘干規(guī)范曲線。