Ang pang-industriya na electrocoating ay isang malawakang ginagamit na paggamot sa ibabaw para sa pagprotekta samga paghahagis ng metalat mga produktong CNC machining mula sa corrosion na may magandang finish. Maraming mga customer ang nagtatanong tungkol sa paggamot sa ibabaw ng mga metal casting atkatumpakan machined bahagi. Ang artikulong ito ay tumutuon sa proseso ng electrophoretic coating. Sana ay makatulong ito sa lahat ng partners.
Ang electrocoating ay isang paraan ng patong kung saan ang mga particle tulad ng mga pigment at resin na nasuspinde sa electrophoretic solution ay nakatuon upang lumipat at magdeposito sa ibabaw ng isa sa mga electrodes sa pamamagitan ng paggamit ng panlabas na electric field. Ang prinsipyo ng electrophoretic coating ay naimbento sa pagtatapos ng 1930s, ngunit ang teknolohiyang ito ay binuo at nakuha ang pang-industriya na aplikasyon pagkatapos ng 1963. Ang electrophoretic coating ay ang pinaka-praktikal na proseso ng pagtatayo para sa water-based coatings. Ang electrophoretic coating ay may mga katangian ng water solubility, non-toxicity, at madaling awtomatikong kontrol. Dahil ito ay angkop para sa ibabaw na paggamot ng conductive workpieces (metal castings, machined parts, forgings, sheet metal parts at welding parts, atbp.), ang electrophoretic coating process ay mabilis na malawakang ginagamit sa mga industriya tulad ng mga sasakyan, mga materyales sa gusali, hardware. , at mga gamit sa bahay.
Mga Prinsipyo
Ang dagta na nakapaloob sa cathodic electrophoretic coating ay may mga pangunahing grupo, na bumubuo ng asin pagkatapos ng neutralisasyon ng acid at natutunaw sa tubig. Matapos mailapat ang direktang kasalukuyang, ang mga radikal na negatibong ion ng acid ay lumipat sa anode, at ang mga resin ions at ang mga particle ng pigment na nakabalot sa kanila ay lumipat sa katod na may mga positibong singil at idineposito sa katod. Ito ang pangunahing prinsipyo ng electrophoretic coating (karaniwang kilala bilang plating). Ang electrophoresis coating ay isang napakakomplikadong electrochemical reaction, hindi bababa sa apat na epekto ng electrophoresis, electrodeposition, electrolysis, at electroosmosis ang nangyayari nang sabay-sabay.
Electrophoresis
Matapos i-on ang anode at cathode sa colloidal solution, ang mga colloidal particle ay lumipat sa gilid ng cathode (o anode) sa ilalim ng pagkilos ng electric field, na tinatawag na electrophoresis. Ang sangkap sa colloidal solution ay wala sa estado ng mga molecule at ions, ngunit ang solute na nakakalat sa likido. Ang substansiya ay malaki at hindi namuo sa isang dispersed na estado.
Electrodeposition
Ang kababalaghan ng solid precipitation mula sa likido ay tinatawag na agglomeration (agglomeration, deposition), na karaniwang ginagawa kapag pinapalamig o tinutuon ang solusyon, at ang electrophoretic coating ay umaasa sa kuryente. Sa cathodic electrophoretic coating, ang mga particle na may positibong charge ay nagsasama-sama sa cathode, at ang mga particle na may negatibong charge (ie mga ion) ay nagsasama-sama sa anode. Kapag ang positibong sisingilin na mga colloidal particle (resin at pigment) ay umabot sa cathode (substrate) Pagkatapos ng surface area (highly alkaline interface layer), ang mga electron ay nakukuha at nagre-react sa mga hydroxide ions upang maging water-insoluble substance, na idineposito sa cathode ( pininturahan na workpiece).
Electrolysis
Sa isang solusyon na may ionic conductivity, ang anode at cathode ay konektado sa direktang kasalukuyang, ang mga anion ay naaakit sa anode, at ang mga cation ay naaakit sa katod, at nangyayari ang isang kemikal na reaksyon. Ang anode ay gumagawa ng metal dissolution at electrolytic oxidation upang makabuo ng oxygen, chlorine, atbp. Ang anode ay isang elektrod na maaaring makagawa ng isang reaksyon ng oksihenasyon. Ang metal ay namuo sa katod at ang H+ ay electrolytically nabawasan sa hydrogen.
Electroosmosis
Matapos ang dalawang dulo (cathode at anode) ng mga solusyon na may iba't ibang mga konsentrasyon na pinaghihiwalay ng isang semipermeable na lamad ay pinasigla, ang kababalaghan na ang solusyon na mababa ang konsentrasyon ay gumagalaw sa gilid na may mataas na konsentrasyon ay tinatawag na electroosmosis. Ang coating film na idineposito lang sa ibabaw ng coated object ay isang semi-permeable film. Sa ilalim ng patuloy na pagkilos ng electric field, ang tubig na nakapaloob sa smearing film dialysis ay lumabas sa pelikula at lumilipat sa paliguan upang ma-dehydrate ang pelikula. Ito ay electroosmosis. Ginagawa ng electroosmosis ang hydrophilic coating film sa isang hydrophobic coating film, at ang dehydration ay ginagawang siksik ang coating film. Ang basang pintura pagkatapos lumangoy na may magandang electro-osmosis electrophoretic na pintura ay maaaring hawakan at hindi malagkit. Maaari mong banlawan ang likido sa paliguan na nakadikit sa basang pintura na may tubig.
Mga Katangian ng Electrocoating
Ang electrophoretic paint film ay may mga pakinabang ng kapunuan, pagkakapareho, patag at makinis na patong. Ang tigas, adhesion, corrosion resistance, impact performance, at permeability ng electrophoretic paint film ay makabuluhang mas mahusay kaysa sa iba pang mga proseso ng coating.
(1) Ang pinturang nalulusaw sa tubig ay ginagamit, ang tubig ay ginagamit bilang dissolving medium, na nakakatipid ng maraming organikong solvents, lubos na nakakabawas ng polusyon sa hangin at mga panganib sa kapaligiran, ligtas at malinis, at iniiwasan ang nakatagong panganib ng sunog;
(2) Ang kahusayan sa pagpipinta ay mataas, ang pagkawala ng pintura ay maliit, at ang rate ng paggamit ng pintura ay maaaring umabot sa 90% hanggang 95%;
(3) Ang kapal ng coating film ay pare-pareho, ang pagdirikit ay malakas, at ang kalidad ng patong ay mabuti. Ang bawat bahagi ng workpiece, tulad ng panloob na layer, depressions, welds, atbp., ay maaaring makakuha ng isang pare-pareho at makinis na coating film, na malulutas ang problema ng iba pang mga pamamaraan ng patong para sa kumplikadong hugis na mga workpiece. Ang problema sa pagpipinta;
(4) Ang kahusayan sa produksyon ay mataas, at ang konstruksiyon ay maaaring mapagtanto ang awtomatiko at tuluy-tuloy na produksyon, na lubos na nagpapabuti sa kahusayan sa paggawa;
(5) Ang kagamitan ay kumplikado, ang halaga ng pamumuhunan ay mataas, ang paggamit ng kuryente ay malaki, ang temperatura na kinakailangan para sa pagpapatayo at paggamot ay mataas, ang pamamahala ng pintura at pagpipinta ay kumplikado, ang mga kondisyon ng konstruksiyon ay mahigpit, at ang wastewater treatment ay kinakailangan ;
(6) Tanging nalulusaw sa tubig na pintura ang maaaring gamitin, at ang kulay ay hindi maaaring baguhin sa panahon ng proseso ng patong. Ang katatagan ng pintura ay hindi madaling kontrolin pagkatapos ng pag-iimbak ng mahabang panahon.
(7) Ang electrophoretic coating equipment ay kumplikado at ang nilalaman ng teknolohiya ay mataas, na angkop para sa produksyon ng nakapirming kulay.
Mga Limitasyon ng Electrocoating
(1) Ito ay angkop lamang para sa panimulang patong ng conductive substrates tulad ng mga bahagi ng makinarya ng ferrous metal at non-ferrous na metal. Ang mga bagay na hindi konduktibo tulad ng kahoy, plastik, tela, atbp. ay hindi maaaring pahiran ng pamamaraang ito.
(2) Ang proseso ng electrophoresis coating ay hindi angkop para sa mga pinahiran na bagay na binubuo ng maramihang mga metal, kung ang mga katangian ng electrophoresis ay iba.
(3) Ang proseso ng electrophoretic coating ay hindi maaaring gamitin para sa mga bagay na pinahiran na hindi makatiis sa mataas na temperatura.
(4) Ang electrophoretic coating ay hindi angkop para sa coating na may limitadong pangangailangan sa kulay. Ang electrophoretic coating ng iba't ibang kulay ay kailangang ipinta sa iba't ibang mga grooves.
(5) Ang electrophoretic coating ay hindi inirerekomenda para sa small-batch production (ang panahon ng pag-renew ng paliguan ay higit sa 6 na buwan), dahil ang bilis ng pag-renew ng paliguan ay masyadong mabagal, ang dagta sa paliguan ay tumatanda at ang solvent na nilalaman ay nagbabago. lubos. Ang paliguan ay hindi matatag.
Mga Hakbang ng Electrocoating
(1) Para sa electrophoretic coating ng mga pangkalahatang ibabaw ng metal, ang daloy ng proseso ay: pre-cleaning → degreasing → water washing → rust removal → water washing → neutralization → water washing → phosphating → water washing → passivation → electrophoretic coating → tank top Cleaning → ultrafiltration water washing → pagpapatuyo → offline.
(2) Ang substrate at pretreatment ng coated object ay may malaking impluwensya sa electrophoretic coating film. Ang mga metal casting ay karaniwang derusted sa pamamagitan ng sandblasting o shot blasting, cotton yarn ay ginagamit upang alisin ang mga lumulutang na alikabok sa ibabaw ng workpiece, at sandpaper ay ginagamit upang alisin ang natitirang mga shot ng bakal at iba pang mga debris sa ibabaw. Ang ibabaw ng bakal ay ginagamot sa degreasing at pag-alis ng kalawang. Kapag ang mga kinakailangan sa ibabaw ay masyadong mataas, ang phosphating at passivation surface treatment ay kinakailangan. Ang mga ferrous metal workpiece ay dapat na phosphated bago ang anodic electrophoresis, kung hindi, ang corrosion resistance ng paint film ay magiging mahirap. Sa phosphating treatment, ang zinc salt phosphating film ay karaniwang pinipili, na may kapal na humigit-kumulang 1 hanggang 2 μm, at ang phosphate film ay kinakailangang magkaroon ng pino at pare-parehong mga kristal.
(3) Sa sistema ng pagsasala, ang pangunahing pagsasala ay karaniwang pinagtibay, at ang filter ay isang istraktura ng mesh bag. Ang electrophoretic na pintura ay dinadala sa filter sa pamamagitan ng vertical pump para sa pagsasala. Isinasaalang-alang ang komprehensibong cycle ng pagpapalit at ang kalidad ng paint film, ang filter bag na may sukat ng butas na 50μm ay ang pinakamahusay. Hindi lamang nito matutugunan ang mga kinakailangan sa kalidad ng film ng pintura, ngunit malulutas din ang problema ng pagbara ng filter bag.
(4) Ang laki ng sistema ng sirkulasyon ng electrophoretic coating ay direktang nakakaapekto sa katatagan ng paliguan at ang kalidad ng paint film. Ang pagtaas ng dami ng sirkulasyon ay binabawasan ang pag-ulan at mga bula ng likido sa paliguan; gayunpaman, bumibilis ang pagtanda ng likidong pampaligo, tumataas ang pagkonsumo ng enerhiya, at lumalala ang katatagan ng likidong pampaligo. Mainam na kontrolin ang cycle times ng tank liquid sa 6-8 times/h, na hindi lamang ginagarantiyahan ang kalidad ng paint film, ngunit tinitiyak din ang stable na operasyon ng tank liquid.
(5) Habang tumataas ang oras ng produksyon, tataas ang impedance ng anode diaphragm at bababa ang epektibong boltahe sa pagtatrabaho. Samakatuwid, sa produksyon, ang operating boltahe ng power supply ay dapat na unti-unting tumaas ayon sa pagkawala ng boltahe upang mabayaran ang pagbaba ng boltahe ng anode diaphragm.
(6) Kinokontrol ng ultrafiltration system ang konsentrasyon ng mga impurity ions na dinadala ng workpiece upang matiyak ang kalidad ng coating. Sa pagpapatakbo ng sistemang ito, dapat tandaan na kapag ang sistema ay gumagana, dapat itong patuloy na tumakbo at mahigpit na ipinagbabawal na tumakbo nang paputol-putol upang maiwasan ang pagkatuyo ng ultrafiltration membrane. Ang pinatuyong dagta at pigment ay nakadikit sa ultrafiltration membrane at hindi maaaring linisin nang lubusan, na seryosong makakaapekto sa water permeability at buhay ng serbisyo ng ultrafiltration membrane. Ang rate ng output ng tubig ng ultrafiltration membrane ay nagpapakita ng pababang trend sa oras ng pagtakbo. Dapat itong linisin nang isang beses sa loob ng 30-40 araw ng tuluy-tuloy na trabaho upang matiyak ang ultrafiltration na tubig na kinakailangan para sa ultrafiltration leaching at paghuhugas.
(7) Ang pamamaraan ng electrophoretic coating ay angkop para sa proseso ng produksyon ng isang malaking bilang ng mga linya ng pagpupulong. Ang renewal cycle ng electrophoresis bath ay dapat nasa loob ng 3 buwan. Ang pang-agham na pamamahala ng paliguan ay napakahalaga. Ang iba't ibang mga parameter ng paliguan ay regular na nasubok, at ang paliguan ay inaayos at pinapalitan ayon sa mga resulta ng pagsubok. Sa pangkalahatan, ang mga parameter ng bath solution ay sinusukat sa sumusunod na frequency: ang pH value, solid content at conductivity ng electrophoresis solution, ultrafiltration solution at ultrafiltration cleaning solution, anion (anode) polar solution, circulating lotion, at deionization cleaning solution nang isang beses isang araw; Base ratio, organic solvent content, at laboratoryo maliit na tank test dalawang beses sa isang linggo.
(8) Para sa pamamahala ng kalidad ng paint film, ang pagkakapareho at kapal ng paint film ay dapat na masuri nang madalas, at ang hitsura ay hindi dapat magkaroon ng mga pinholes, sagging, orange peel, wrinkles, atbp. Regular na suriin ang pisikal at kemikal mga tagapagpahiwatig tulad ng adhesion at corrosion resistance ng coating film. Ang cycle ng inspeksyon ay alinsunod sa mga pamantayan ng inspeksyon ng tagagawa, at sa pangkalahatan ay kailangang suriin ang bawat batch.
Paggamot sa Ibabaw Bago ang Electrophoresis
Ang paggamot sa ibabaw ng workpiece bago ang patong ay isang mahalagang bahagi ng electrophoretic coating, pangunahin na kinasasangkutan ng degreasing, pag-alis ng kalawang, pagkondisyon sa ibabaw, phosphating at iba pang mga proseso. Ang kalidad ng paggamot nito ay hindi lamang nakakaapekto sa hitsura ng pelikula, binabawasan ang pagganap ng anti-corrosion, ngunit sinisira din ang katatagan ng solusyon sa pintura. Samakatuwid, para sa ibabaw ng workpiece bago magpinta, kinakailangan na walang mantsa ng langis, mga marka ng kalawang, walang mga kemikal na pretreatment at phosphating sedimentation, atbp., at ang phosphating film ay may mga siksik at pare-parehong kristal. Tungkol sa iba't ibang proseso ng pre-treatment, hindi namin tatalakayin ang mga ito nang paisa-isa, ngunit naglalagay lamang ng ilang mga punto ng atensyon:
1) Kung ang degreasing at kalawang ay hindi malinis, hindi lamang ito makakaapekto sa pagbuo ng phosphating film, ngunit makakaapekto rin sa puwersa ng pagbubuklod, pandekorasyon na pagganap at paglaban sa kaagnasan ng patong. Ang film ng pintura ay madaling kapitan ng pag-urong at mga pinholes.
2) Phosphating: Ang layunin ay upang mapabuti ang adhesion at anti-corrosion na kakayahan ng electrophoretic film. Ang papel nito ay ang mga sumusunod:
(1) Dahil sa pisikal at kemikal na mga epekto, ang pagdirikit ng organic coating film sa substrate ay pinahusay.
(2) Ang phosphating film ay lumiliko sa ibabaw ng metal mula sa isang mahusay na konduktor sa isang mahinang konduktor, sa gayon ay pinipigilan ang pagbuo ng mga micro-baterya sa ibabaw ng metal, na epektibong pinipigilan ang kaagnasan ng patong, at pinatataas ang resistensya ng kaagnasan at paglaban ng tubig ng patong. Bilang karagdagan, batay lamang sa masusing bottoming at degreasing, ang isang kasiya-siyang phosphating film ay maaaring mabuo sa isang malinis, pare-pareho, at walang grasa na ibabaw. Mula sa aspetong ito, ang phosphating film mismo ay ang pinaka-intuitive at maaasahang self-check sa epekto ng proseso ng pretreatment.
3) Paglalaba: Ang kalidad ng paghuhugas sa bawat yugto ng pretreatment ay magkakaroon ng malaking impluwensya sa kalidad ng buong pretreatment at paint film. Ang huling deionized na paglilinis ng tubig bago magpinta, siguraduhin na ang dripping conductivity ng coated object ay hindi hihigit sa 30μs/cm. Ang paglilinis ay hindi malinis, tulad ng workpiece:
(1) Natirang acid, phosphating chemical liquid, flocculation ng resin sa paint liquid, at pagkasira ng stability;
(2) Natirang banyagang bagay (mantsa ng langis, alikabok), mga butas ng pag-urong, mga particle at iba pang mga depekto sa paint film;
(3) Ang mga natitirang electrolyte at salts ay humahantong sa paglala ng electrolysis reaction at gumagawa ng mga pinhole at iba pang mga karamdaman.
Oras ng post: Abr-17-2021