Industrijski elektropremaz široko je korišten površinski tretman za zaštitumetalni odljevcii CNC obradni proizvodi od korozije s lijepom završnom obradom. Mnogi kupci postavljaju pitanja o površinskoj obradi metalnih odljevaka iprecizno obrađeni dijelovi. Ovaj će se članak usredotočiti na proces elektroforetskog premazivanja. Nadamo se da će biti od pomoći svim partnerima.
Elektroprevlačenje je metoda prevlačenja u kojoj se čestice kao što su pigmenti i smole suspendirane u elektroforetskoj otopini usmjeravaju da migriraju i talože se na površini jedne od elektroda pomoću vanjskog električnog polja. Princip elektroforetskog premazivanja izumljen je krajem 1930-ih, ali je ova tehnologija razvijena i dobila industrijsku primjenu nakon 1963. godine. Elektroforetski premaz je najpraktičniji postupak izrade premaza na bazi vode. Elektroforetski premaz ima karakteristike topljivosti u vodi, netoksičnosti i jednostavne automatske kontrole. Budući da je prikladan za površinsku obradu vodljivih izradaka (metalni odljevci, strojno obrađeni dijelovi, otkovci, dijelovi od lima i dijelovi za zavarivanje, itd.), postupak elektroforetskog premazivanja brzo je široko korišten u industrijama kao što su automobilska industrija, industrija građevinskih materijala, hardvera , i kućanskih aparata.
Načela
Smola sadržana u katodnoj elektroforetskoj prevlaci ima bazične skupine, koje nakon neutralizacije kiselinom stvaraju sol i otapaju se u vodi. Nakon primjene istosmjerne struje, negativni ioni kiselih radikala kreću se prema anodi, a ioni smole i čestice pigmenta obavijene njima kreću se prema katodi s pozitivnim nabojem i talože se na katodi. Ovo je osnovni princip elektroforetskog presvlačenja (opće poznatog kao plating). Oblaganje elektroforezom je vrlo složena elektrokemijska reakcija, najmanje četiri efekta elektroforeze, elektrotaloženja, elektrolize i elektroosmoze javljaju se istovremeno.
elektroforeza
Nakon uključivanja anode i katode u koloidnoj otopini koloidne čestice pod djelovanjem električnog polja prelaze na stranu katode (ili anode), što se naziva elektroforeza. Tvar u koloidnoj otopini nije u stanju molekula i iona, već otopljena tvar raspršena u tekućini. Tvar je velika i neće precipitirati u raspršeno stanje.
Elektrotaloženje
Fenomen taloženja krute tvari iz tekućine naziva se aglomeracija (aglomeracija, taloženje), koja općenito nastaje hlađenjem ili koncentriranjem otopine, a elektroforetska prevlaka se oslanja na električnu energiju. Kod katodne elektroforetske prevlake, pozitivno nabijene čestice agregiraju se na katodi, a negativno nabijene čestice (tj. ioni) agregiraju se na anodi. Kada pozitivno nabijene koloidne čestice (smola i pigment) dođu do katode (supstrata) Nakon površine (visoko alkalnog međusloja), dobivaju se elektroni koji reagiraju s hidroksidnim ionima da postanu tvari netopljive u vodi, koje se talože na katodi ( obojeni obradak).
Elektroliza
U otopini s ionskom vodljivošću anoda i katoda su spojene na istosmjernu struju, anioni se privlače na anodu, a kationi na katodu i dolazi do kemijske reakcije. Anoda proizvodi otapanje metala i elektrolitičku oksidaciju za proizvodnju kisika, klora, itd. Anoda je elektroda koja može proizvesti reakciju oksidacije. Metal se taloži na katodi, a H+ se elektrolitički reducira u vodik.
Elektroosmoza
Nakon što se dva kraja (katoda i anoda) otopina različitih koncentracija odvojenih polupropusnom membranom napajaju, pojava da otopina niske koncentracije prijeđe na stranu visoke koncentracije naziva se elektroosmoza. Film premaza koji je upravo odložen na površinu premazanog predmeta je polupropusni film. Pod kontinuiranim djelovanjem električnog polja, voda sadržana u razmaznom filmu dijalizom izlazi iz filma i kreće se u kadu da dehidrira film. Ovo je elektroosmoza. Elektroosmoza pretvara hidrofilni film premaza u hidrofobni film premaza, a dehidracija čini film premaza gustim. Mokra boja nakon plivanja s dobrom elektro-osmoznom elektroforetskom bojom može se dodirnuti i nije ljepljiva. Tekućinu za kupanje koja se zadržala na mokrom sloju boje možete isprati vodom.
Karakteristike elektroprevlačenja
Elektroforetski film boje ima prednosti punoće, ujednačenosti, ravnosti i glatkog premaza. Tvrdoća, adhezija, otpornost na koroziju, učinak na udarce i propusnost elektroforetskog filma boje znatno su bolji od drugih postupaka premazivanja.
(1) Koristi se boja topiva u vodi, voda se koristi kao medij za otapanje, što štedi puno organskih otapala, uvelike smanjuje onečišćenje zraka i opasnosti za okoliš, sigurno je i sanitarno i izbjegava skrivenu opasnost od požara;
(2) Učinkovitost bojanja je visoka, gubitak boje je mali, a stopa iskorištenja boje može doseći 90% do 95%;
(3) Debljina filma premaza je ujednačena, prionjivost je jaka, a kvaliteta premaza je dobra. Svaki dio izratka, kao što je unutarnji sloj, udubljenja, zavari itd., može dobiti jednoličan i gladak film premaza, koji rješava problem drugih metoda premazivanja za izratke složenog oblika. Problem slikanja;
(4) Učinkovitost proizvodnje je visoka, a konstrukcija može ostvariti automatsku i kontinuiranu proizvodnju, što uvelike poboljšava učinkovitost rada;
(5) Oprema je složena, investicijski trošak je visok, potrošnja energije je velika, temperatura potrebna za sušenje i stvrdnjavanje je visoka, upravljanje bojom i bojanjem je komplicirano, uvjeti izgradnje su strogi i potrebna je obrada otpadnih voda ;
(6) Može se koristiti samo boja topiva u vodi, a boja se ne može mijenjati tijekom procesa premazivanja. Stabilnost boje nije lako kontrolirati nakon dužeg skladištenja.
(7) Oprema za elektroforetsko premazivanje je komplicirana, a tehnološki sadržaj visok, što je prikladno za proizvodnju fiksne boje.
Ograničenja elektropremazivanja
(1) Prikladan je samo za temeljni premaz vodljivih podloga kao što su dijelovi strojeva od željeznih metala i neželjeznih metala. Nevodljivi predmeti kao što su drvo, plastika, tkanina itd. ne mogu se premazati ovom metodom.
(2) Postupak elektroforetske prevlake nije prikladan za obložene predmete koji se sastoje od više metala, ako su karakteristike elektroforeze različite.
(3) Postupak elektroforetskog premazivanja ne može se koristiti za premazane predmete koji ne podnose visoke temperature.
(4) Elektroforetski premaz nije prikladan za premaz s ograničenim zahtjevima za boju. Elektroforetski premaz različitih boja potrebno je bojati u različitim utorima.
(5) Elektroforetski premaz se ne preporučuje za maloserijsku proizvodnju (razdoblje obnavljanja kupelji je dulje od 6 mjeseci), jer je brzina obnavljanja kupke prespora, smola u kupki stari i sadržaj otapala se mijenja. uvelike. Kupka je nestabilna.
Koraci elektroprevlačenja
(1) Za elektroforetsko premazivanje općih metalnih površina, tijek procesa je: predčišćenje → odmašćivanje → pranje vodom → uklanjanje hrđe → pranje vodom → neutralizacija → pranje vodom → fosfatiranje → pranje vodom → pasivizacija → elektroforetsko premazivanje → vrh rezervoara Čišćenje → ultrafiltracija pranje vode → sušenje → offline.
(2) Supstrat i prethodna obrada premazanog predmeta imaju veliki utjecaj na film elektroforetske prevlake. Metalni odljevci općenito se skidaju od rđe pjeskarenjem ili sačmarom, pamučna pređa se koristi za uklanjanje plutajuće prašine na površini obratka, a brusni papir se koristi za uklanjanje zaostalih čeličnih čestica i drugih krhotina na površini. Čelična površina se tretira odmašćivanjem i uklanjanjem hrđe. Kada su zahtjevi za površinom previsoki, potrebna je obrada površine fosfatiranjem i pasivizacijom. Radni dijelovi od željeznih metala moraju se fosfatirati prije anodne elektroforeze, inače će otpornost na koroziju filma boje biti loša. U obradi fosfatiranja općenito se odabire fosfatirajući film cinkove soli, debljine oko 1 do 2 μm, a fosfatni film mora imati fine i ujednačene kristale.
(3) U sustavu filtracije općenito se usvaja primarna filtracija, a filtar je struktura mrežaste vrećice. Elektroforetska boja se prenosi do filtra kroz vertikalnu pumpu za filtraciju. S obzirom na sveobuhvatan ciklus zamjene i kvalitetu filma boje, filter vrećica s veličinom pora od 50 μm je najbolja. Ne samo da može zadovoljiti zahtjeve kvalitete filma boje, već i riješiti problem začepljenja filter vrećice.
(4) Veličina cirkulacijskog sustava elektroforetskog premazivanja izravno utječe na stabilnost kupke i kvalitetu filma boje. Povećanje volumena cirkulacije smanjuje taloženje i mjehuriće tekućine za kupanje; međutim, starenje tekućine za kupanje se ubrzava, potrošnja energije se povećava, a stabilnost tekućine za kupanje postaje lošija. Idealno je kontrolirati vrijeme ciklusa tekućine iz spremnika na 6-8 puta/h, što ne samo da jamči kvalitetu filma boje, već također osigurava stabilan rad tekućine iz spremnika.
(5) Kako se vrijeme proizvodnje povećava, impedancija anodne dijafragme će se povećavati, a efektivni radni napon će se smanjivati. Stoga, u proizvodnji, radni napon napajanja treba postupno povećavati u skladu s gubitkom napona kako bi se kompenzirao pad napona na anodnoj dijafragmi.
(6) Sustav ultrafiltracije kontrolira koncentraciju iona nečistoća koje donosi radni komad kako bi se osigurala kvaliteta premaza. U radu ovog sustava treba imati na umu da nakon što je sustav u funkciji, on treba raditi kontinuirano i strogo je zabranjeno raditi s prekidima kako bi se spriječilo isušivanje ultrafiltracijske membrane. Osušena smola i pigment prianjaju na ultrafiltracijsku membranu i ne mogu se temeljito očistiti, što će ozbiljno utjecati na vodopropusnost i životni vijek ultrafiltracijske membrane. Izlaz vode ultrafiltracijske membrane pokazuje silazni trend s vremenom rada. Treba ga očistiti jednom tijekom 30-40 dana neprekidnog rada kako bi se osigurala ultrafiltracijska voda potrebna za ultrafiltracijsko ispiranje i pranje.
(7) Metoda elektroforetskog premazivanja prikladna je za proizvodni proces velikog broja montažnih linija. Ciklus obnove kupke za elektroforezu trebao bi biti unutar 3 mjeseca. Znanstveno upravljanje kupalištem iznimno je važno. Redovito se testiraju različiti parametri kade, te se kadica prilagođava i mijenja prema rezultatima ispitivanja. Općenito, parametri otopine za kupku mjere se sljedećom učestalošću: pH vrijednost, sadržaj čvrste tvari i vodljivost otopine za elektroforezu, otopine za ultrafiltraciju i otopine za čišćenje ultrafiltracije, anionske (anodne) polarne otopine, cirkulirajućeg losiona i otopine za čišćenje deionizacije jednom jedan dan; Bazni omjer, sadržaj organskog otapala i laboratorijsko ispitivanje malog spremnika dva puta tjedno.
(8) Za upravljanje kvalitetom filma boje, ujednačenost i debljinu filma boje treba često provjeravati, a izgled ne smije imati rupe, opuštenost, narančinu koru, nabore itd. Redovito provjeravajte fizikalne i kemijske pokazatelji kao što su adhezija i otpornost na koroziju filma premaza. Ciklus inspekcije je u skladu sa standardima inspekcije proizvođača i općenito je potrebno svaku seriju pregledati.
Obrada površine prije elektroforeze
Površinska obrada izratka prije premazivanja važan je dio elektroforetskog premazivanja, koji uglavnom uključuje odmašćivanje, uklanjanje hrđe, kondicioniranje površine, fosfatiranje i druge procese. Kvaliteta njegove obrade ne samo da utječe na izgled filma, smanjuje učinak protiv korozije, već također uništava stabilnost otopine boje. Stoga, za površinu obratka prije bojanja, zahtijeva se da bude bez mrlja od ulja, tragova hrđe, bez kemikalija za prethodnu obradu i fosfatiranja sedimentacije, itd., a fosfatirajući film ima guste i ujednačene kristale. Što se tiče različitih procesa predtretmana, nećemo raspravljati o njima pojedinačno, već ćemo samo istaknuti nekoliko točaka pozornosti:
1) Ako odmašćivanje i hrđa nisu čisti, to neće utjecati samo na stvaranje fosfatnog filma, već će također utjecati na snagu lijepljenja, dekorativnu izvedbu i otpornost premaza na koroziju. Film boje je sklon skupljanju i rupicama.
2) Fosfatiranje: Svrha je poboljšati adheziju i antikorozivnu sposobnost elektroforetskog filma. Njegova uloga je sljedeća:
(1) Zbog fizičkih i kemijskih učinaka, prionjivost filma organskog premaza na podlogu je poboljšana.
(2) Fosfatni film pretvara metalnu površinu iz dobrog vodiča u loš vodič, čime se sprječava stvaranje mikrobaterija na metalnoj površini, učinkovito sprječava korozija premaza i povećava otpornost na koroziju i vodu premazivanje. Osim toga, samo na temelju temeljnog dna i odmašćivanja, može se formirati zadovoljavajući fosfatni film na čistoj, jednoličnoj i nemasnoj površini. S tog aspekta, sama folija za fosfatiranje je najintuitivnija i najpouzdanija samoprovjera učinka procesa predtretmana.
3) Pranje: Kvaliteta pranja u svakoj fazi predtretmana imat će veliki utjecaj na kvalitetu cjelokupne predtretmana i filma boje. Zadnje čišćenje deioniziranom vodom prije bojanja, provjerite da vodljivost kapanja premazanog predmeta nije veća od 30μs/cm. Čišćenje nije čisto, kao što je obradak:
(1) Preostala kiselina, kemijska tekućina za fosfatiranje, flokulacija smole u tekućini boje i pogoršanje stabilnosti;
(2) Zaostale strane tvari (mrlje od ulja, prašina), rupe od skupljanja, čestice i drugi nedostaci u sloju boje;
(3) Preostali elektroliti i soli dovode do pogoršanja reakcije elektrolize i uzrokuju rupice i druge bolesti.
Vrijeme objave: 17. travnja 2021