电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标之一。 一 该指标的好坏不仅影响产品的外观,还影响涂膜的机械性能和防腐蚀性能,最终影响到产品的使用寿命。因此,在质量管理过程中,常常把确保涂膜厚度及均匀性作为重要的涂膜质量要素来严格要求。
1 影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素
影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素是多方面的, 归纳起来主要有几方面。
(1) 设计因素:① 阳极工作面积及其与阴极面积之比是否符合工艺要求;② 阳极与阳极、阳极与阴极之间的距离是否适当;③ 电泳槽循环搅拌设施是否完善。
(2) 安装因素:主要是电泳槽倾斜角度及其循环搅 拌相关设施安装时是否符合电泳槽液在流动循环时的 工艺要求。
(3) 电泳涂料产品是否符合质量技术要求。
(4) 工艺参数控制是否得当。
2 确保涂膜厚度及均匀性的措施
2 . 1 泳涂线在技术设计时需解决好的问题
2 . 1 . 1 足够的阳极工作面积及材质的选择
阴极电泳涂装的整个过程是由电解、电泳、电沉 积、电渗 4 个反应所构成,为了使整个过程良好进行,最重要的条件是要为电泳系统提供足够的电能。为此,应具备如下条件。
(1) 足够的阳极工作面积
不同涂装产品需要不同涂膜厚度。一般地,阳极面积:阴极面积为 1 : 4 基本符合要求。同时,为了降低能耗、材耗和涂装成本,阳极面积不能过大。
(2) 阳极结构及选用材料
阳极除了给电泳系统提供电能外,现代技术还赋 予它另外一个功能:将系统在电泳过程中所产生的酸 和阳极在工作时被腐蚀的产物封闭住,以防止其干扰电泳槽液的稳定。为此,工作阳极就做成盒式的或管式的,也就是让仅起到提供电能作用的阳极在一个被封闭的“盒”内或“管”内工作,这就是复合阳极。复合阳极是电泳系统最为关键的装置。根据复合阳极的主要功能及其辅助功能的要求,复合阳极应由 3 个元件构成:阳极、阳极罩、支撑架。为了保证系统电能的供给。提高电能的利用率及提高复合阳极的使用寿命,对复合阳极及元件还提出了如下要求。
·阳极必须选择导电性好又耐腐蚀的材料制作。通常都是采用不锈钢材料,究竟采用何种不锈钢,视所 采用的涂料中和剂的不同而异;
·阳极隔膜 ( 罩 ) 材质的选择对提高电能的利用率也极为重要。制作时应选择膜电阻小、阴离子选择性强、热稳定性和化学稳定性好、机械强度和柔韧性均佳的材料来制作;
·支撑架 ( 保护网 ) 一般采用绝缘的聚乙烯材料制 作。制作时网孔尽可能大些,以提高电能利用率;
·复合阳极的形式亦对电场效率产生一定影响。 复合阳极一般有“盒式”和“管式” 2 种,“管式”复合阳 极不仅具有轻便、利于清洗和更换的优点,而且在长度相同的情况下,其电场效率宽度范围要比盒式的大 30 % 以上。盒式的通常用于涂装面积比较大的涂件。
2 . 1 . 2 阳极和阳极、阳极和阴极的间距
电泳系统在工作时,电场的分布特征是:阳极与阴极间距最短处或阳极与阴极的中心部位处,电力线分布密度;间距越大或越靠近边缘,电力线密度越小。换言之,阳极与阴极中心部位处电沉积量,越靠近边缘电沉积量越小。如何改变阴极 ( 涂件 ) 各处电沉积量不均的情况 ? 这就得依靠设计好阳极与阳极、 阳极与阴极的间距以及涂件浸入漆液 的深度等来解决。
2 . 1 . 3 完善电泳槽液的循环搅拌设施
为了保证电泳涂料的充分溶解、均匀混合、温度均匀分布、消除气泡和防止颜填料沉淀,电泳槽内要安置完善的循环搅拌设施。为此,应解决好如下问题:
·足够的动力,以保证槽液循环 4 ~ 6 次/ h ;同时,槽底部漆液流速为 0 . 4 m / s ,液面流速也不应小 于 0 . 2 m / s ;