【文章內(nèi)容簡介】 標準是由油漆制造廠 和 最終用戶共同開發(fā)和訂立的。 目前，對陽離子漆（陰極電泳漆）系統(tǒng)的水純度標準是 10 微姆歐或 100000 歐姆，歐姆是一個電阻單位，姆歐是導(dǎo)電性的計量單位（姆歐是的簡單倒拼）。如果水質(zhì)電導(dǎo)率大于 25 微姆歐， 槽液可能被污染。 水質(zhì)低于 25 微姆歐就不會引起什么問題，但也不會提供系統(tǒng)的水平。為了防止漆液被污染， 電泳槽中要用去離子水。無機雜質(zhì)會引起兩個問題： 在電泳過程中無機物的存在會影響涂膜的外觀和抗腐蝕性。 游離的無機物 帶電荷，它們泳動并消耗用于涂漆的電能。 因為純水是良好的溶劑，所以被 用于電泳槽液 的配制， 電泳涂膜的最終淋洗及磷化后除去前處理殘留物 離子交換的能力會隨連續(xù)運行而降低， 最后達到失效點。這時，可用強酸和堿再生。 為此， 鹽酸（ HCL）和氫氧化鈉（ NaOH）溶液是推薦選用的材料， 決不能用片狀 NaOH, 因為它會引起閥門堵塞。交換柱再生之后，必須將所有的酸，堿（即使是微量）從系統(tǒng)中沖洗干凈。 任何殘留的酸堿，將對電泳槽液有破壞性影響。 隔膜 隔膜可以有選擇性的允許一種粒子或一種分子通過，而擋住其它物質(zhì)。使用 特定尺寸的隔膜或使用在高電荷密度下運行的陽極液（電滲析）隔膜， 可以達到這種狀況。 在所有的電泳槽中泳用到兩種隔膜， 陽極膜和超濾膜。陽極膜的作用是除去陽離子樹脂電泳到工件時產(chǎn)生的酸積聚。超濾膜的作用有兩個： 為閉路沖洗系統(tǒng)提供清洗液，沖洗掉由電泳槽中帶出的浮漆，提高油漆利用率， 從而得到清潔Automotive Electrodeposition Reference Manual 11397 Section 8 Ver 1 的產(chǎn)品。 除去可能從磷化帶入電泳槽中的水溶性污染物。 超濾膜 超濾膜是利用篩分原理工作藉此把所需的并能通過隔 膜微孔的物質(zhì)與不能通過的溶解分子顆粒分開。 一般的過濾是在壓力作用下強行是液體通過多孔介質(zhì)， 同樣，在超濾中， 也實在壓力下強行通過多孔介質(zhì)。然而，這孔徑要小 1， 000 倍， 實際上， 隔膜的孔徑小得連有些細菌都不能通過。 超濾膜可以通過水，酸，某些溶劑， 低分子量樹脂及雜質(zhì)離子。當電泳槽在正常的電導(dǎo)率參數(shù)內(nèi)運行時，使用超濾供封閉循環(huán)的清洗系統(tǒng)， 電導(dǎo)率高， 表明有離子污染， 當發(fā)生這樣情況時， 要排放超濾液， 加去離子水供清洗用。 阻礙超濾液的生成有兩種力，滲透力和濃差極化力。 滲透力 是一個溶劑在其容積內(nèi)濃 度不斷平衡的趨勢。 這個力靠施加壓力使油漆通過超濾裝置來克服。 濃差極化力 是分子在膜表面堆積或濃縮的趨勢。仍然是要施加壓力， 而且使油漆快速通過膜表面， 來減少這個濃差極化力。超濾裝置有四種類型中， 后面兩種最普及。 板框式 螺旋式 開管式 中空纖維式 陽極液隔膜 這類隔膜以電滲析原理工作， 與超濾器不同，他們不需要壓力。 由穿過隔膜的兩側(cè)提供所需的能量， 隔膜帶有稠密的電荷密度及微孔。能有選擇的允許帶相應(yīng)電 荷的離子透過。 當樹脂在陰極上沉淀時，平衡樹脂的離子在溶液中累積，由于這些平衡離子是酸性的，它的累積使 pH下降。然而，陽極液隔膜僅允許 酸通過， 但不允許 樹脂通過。 這樣，除去多余的酸，來維持槽液的正常 pH值。 本節(jié)摘要 陰極電泳涂裝手冊 11397 Section 9 Ver 1 要點：在陰極電泳系統(tǒng)中，樹脂和顏料沉積在陰極上， 因此大大地提高了防腐蝕性，這個方法比陽極法優(yōu)越。 下面列出了涂裝一臺車身時發(fā)生的四個反應(yīng)。定義的關(guān)鍵字寫在括號中。 電解（分解） 電泳（泳動，遷移） 電沉積（析出） 電滲（脫 水） 陰極電泳涂裝手冊 11397 Section 1 Ver 1 設(shè)計參數(shù) 簡介 有關(guān)陰極電泳生產(chǎn)設(shè)備及控制的資料文章等很多。用戶，設(shè)備供應(yīng)廠家，油漆廠家及其它有關(guān)部門都有一些有價值的數(shù)據(jù)，設(shè)想及概念等。作為油漆供應(yīng)商與電泳操關(guān)系密切，我們整理出以下的一些關(guān)于在設(shè)計上需考慮的問題。這里的許多建議都來自我們現(xiàn)場服務(wù)及電泳涂裝系統(tǒng)的故障排除過程所積累的經(jīng)驗。我們認為這些內(nèi)容是必不 可少的，并能令電泳漆在電泳系統(tǒng)中發(fā)揮最高的性能。 這并不意味著這些內(nèi)容是必須全部執(zhí)行才可達到的令人滿意的操作的，但我們的觀點是這是獲得最高的涂層質(zhì)量和最滿意的系統(tǒng)操作所需要的。 總體設(shè)計 基本要求 不能有沒有回路的管道。 電泳槽具有徹底的排空裝置。為了完全排凈，槽底應(yīng)是傾斜的。管道也應(yīng)是傾斜的來提獲得一個低的排出點。 N電泳槽里面沒有裸露的金屬 溢流應(yīng)在沖洗中被利用來回收超濾液。 滴漏盤 滴漏盤要連續(xù)走，隨磷化和電泳生產(chǎn)線。電泳槽上方的防滴漏盤防止鏈油 及灰塵 等不落在工件上。為使效果最佳， 滴漏盤要盡可能寬， 要設(shè)計得不致使贓物回流到電泳槽中。在沖洗通廊間內(nèi)的滴漏盤要保護整個運輸鏈免受沖洗。 吊具設(shè)計 車身的吊具要設(shè)計成沒有任何的吊具部件在車身上方。如果吊具部件在生產(chǎn)中處于工件的上方， 很容易使磷化污染 物和水滴到工具的頂上形成污染電泳槽的可能性。 整體支撐工件的“ C”型吊具在許多車廠內(nèi)采用，過濾效果均好。這種設(shè)計對使用頂部陽極最好， 其結(jié)構(gòu)能顯著的節(jié)省油漆。 盒型或管型設(shè)計應(yīng)為封閉式，以防止帶出涂料，但允許在液面及噴洗面上方開泄壓孔。 設(shè)計還必須考慮工件瀝液效果。（見圖 1） Automotive Electrodeposition Reference Manual 11397 Section 2 Ver 1 金屬前處理 車身車間清洗設(shè)備 有效的車身車間清洗設(shè)備應(yīng)具有分散并除掉車身上礦物油，潤滑劑及沖壓拉延油。用高壓水及皂液進行良好的預(yù)清洗能提高磷化作業(yè)效果。清洗也可減少帶入電泳槽的或電泳涂膜烘干時發(fā)生縮孔的污染物。漆膜烘干時出現(xiàn)縮孔的問題在翻邊及焊縫處最明顯。 預(yù)清洗系統(tǒng)包括清除金屬屑及焊渣， 它們是磷化和電泳槽內(nèi)的污染物的來源。車底板亦是預(yù)清洗操作的重點部位之一。 磷化 磷化技術(shù)的開發(fā)是為陰極電泳涂裝而服務(wù)的。磷 化材料的特性取決于可否控制晶體的結(jié)構(gòu)。成功的磷化操作完全取決于車身的清潔程度，磷化膜均勻與否以及最終殘留的去離子水電導(dǎo)率 是否低。 徹底的預(yù)清洗包括除去所有的油，沖壓拉延劑，金屬屑，其它碎屑顆粒及除掉所有的磷化殘渣。磷化膜應(yīng)完全均勻，無條痕，花紋或染色斑痕。晶粒應(yīng)小而致密，膜重與磷化方式相稱。水洗用循環(huán)去離子水的水質(zhì)要保持在 10us/cm２ 以下，而隨后的新鮮去離子水洗的水質(zhì)電導(dǎo)應(yīng)低于25us/cm２ 。磷化過的車身必須全濕或全干狀態(tài)進入電泳槽。干濕不均勻可導(dǎo)致膜產(chǎn)生花紋或斑痕。運輸鏈設(shè)一個駝峰有助于瀝凈沖洗水殘液。 磷化和電泳之間的儲存鏈，轉(zhuǎn)移鏈及傳送鏈要設(shè)封閉隧道，以防止懸浮于空氣中的灰塵及油對車身的污染。此封閉隧道要有充分的通風(fēng)，防止凝結(jié)及對產(chǎn)品的再污染。外露的儲存鏈不能沿著磷化設(shè)備運行，因為空氣中的磷化液霧可引起電泳漆膜產(chǎn)伸縮孔或其它缺陷。去離子水再生槽的布置太靠近未加保護的車身也可引起類似的問題。磷化液霧和去離子水再生僅僅是各種可能污染源的兩種。 不推薦用壓縮空氣吹除灰 塵。原因是空氣所帶的污染物對涂層仍有損害的可能性。如使用加熱烘設(shè)備時，車身溫度要冷卻到電泳槽液的溫度。車身溫度高也會增加油漆冷卻設(shè)備的負荷。 電泳槽 流動方向 電泳槽要設(shè)計成使油漆沿單一循環(huán)路線連續(xù)運動，液面運動方向與輸鏈行相同（見圖2），實際經(jīng)驗證明，這樣的設(shè)計能得到最干凈電泳車身。平穩(wěn)流向變化（在槽 入口端）可考慮使用一“搖臂導(dǎo)向板”來實現(xiàn)。在工件入口端斜坡上噴頭以引導(dǎo)漆液流向入口端，漆液雖改變流向，以有助于防止顏料沉淀?，F(xiàn)在這種設(shè)計的兩種形式已被普遍采用（見圖 3）。另外，底部中央有抽出過濾裝置的雙向流動系統(tǒng)也已被證明是成功的。 陰極電泳涂裝手冊 11397 Section 3 Ver 1 槽底的噴射嘴與豎立式帶噴頭側(cè)管相結(jié)合可提供有效的槽液攪拌。必要時，為加強循環(huán)，可在出口端加引流管。引流管是大流量攪拌泵系統(tǒng)，它從液面使漆運動，它做橫跨底表動。用引流管時，大量漆液不經(jīng)過濾而返回，因此當采用引流管時會產(chǎn)生染質(zhì)污物和縮孔問題，就會延長問題存在的時間。槽 底噴管要設(shè)在離槽底約 3 英寸（ 78cm）處，這樣可使漆液沿槽底自由流動（見圖 2）。 在漆槽中攪拌不徹底的任何區(qū)域都會引起顏料沉淀。象排出口，儲槽，泵井或空油漆管路等部位都會有顏料匯集。為防止此類沉淀，要在這些區(qū)域安設(shè)帶噴射嘴的油漆返回管路。 槽底要有一定的坡度，這樣主槽和溢流槽均可以完 全排放，便于維修。也可以用電泳儲存槽來盛裝工藝槽偶然溢出的槽液 可調(diào)堰 建議在電泳槽的出口端設(shè)可調(diào)的堰板以維持槽的液位并使槽液 表面流動時會將泡沫和雜質(zhì)污物從電泳槽帶入溢流槽，漆液到溢流槽的落差應(yīng)保持在 6 英寸（ 15cm）以內(nèi)來防止起泡。建議在溢流槽底加噴嘴以保持攪拌。溢流槽的設(shè)計依使用的循環(huán)泵類型而定。（見圖 4） 槽沿超出液面高度與溢流 為防止漆液因偶然的加料失誤而從槽中溢出，電泳槽應(yīng)設(shè)計成其槽沿超出正常工作液面約 9 英吋（ 23cm）。這個安全系數(shù)足以滿足在清洗槽清理時，將第一循環(huán)沖洗槽液泵入電泳的需要。在靠近槽頂處要裝一 個直徑不小于 3 英寸的溢流管通向貯存槽，以便于材料回收。 此管應(yīng)設(shè)在主槽正常工作液位置上至少 9 英寸的位置，無疑建筑結(jié)構(gòu)要能支撐注滿時的總重量。 要裝高液位報警器及設(shè)備報警器，以保證系統(tǒng)安全進行，不發(fā)生事故。運輸鏈的接油盤也必須在適當高度上，以防止在高液位情況下被淹沒。 槽前端過濾 實踐證明，要從電泳槽中除去雜質(zhì)需從槽底的進口傾斜面處抽出過濾漆液。這個概念稱為槽底前端過濾，它對具有單一流向的槽最 有效。槽前端過濾（作為新結(jié)構(gòu)）有兩種基本設(shè)計（見圖5）： 第一種是稱為“底盒”的最簡單設(shè)計，將進口端傾斜面底部（低于槽底）沿寬方向設(shè)計成12x12 英吋 (30 x 30 cm.)淺槽，起收集染質(zhì)作用。在同一方向沿槽寬安裝三個用泵控制的三個吸Pa rtial R ad ial Front En d Full R adia l Fro nt EndFigure 1 Automotive Electrodeposition Reference Manual 11397 Section 4 Ver 1 口，均勻析出槽液。 第二種設(shè)計為“沉積漏斗”，由一個附于槽底板進口傾斜底部的延伸狀的盒體組成，漏斗狀邊壁端部是一個吸管口，盒體上部是一塊覆蓋槽寬的可調(diào)平板，用于節(jié)漆液流入漏斗。此宜傾斜布置，使之構(gòu)成進口端傾斜底的最低部分。通常，在首次建槽加料時對此板進行調(diào)整這種設(shè)計 主要用于配有泵池的立式泵系統(tǒng)。事實上任何形式的泵系統(tǒng)均可用。 有 5060%的循環(huán)漆液需要通過槽底前端過濾系統(tǒng)。為防止大顆粒染質(zhì)進入并堵塞泵體，應(yīng)裝有適當強度的不導(dǎo)電篩網(wǎng)（纖維增強塑料，玻璃纖維或涂漆不銹鋼），篩網(wǎng)的開孔面積應(yīng)盡可能大，以利于保證循環(huán)及防止染質(zhì)堵塞。 2 英寸的網(wǎng)格較好。此種類型 只適用于臥式泵系統(tǒng)。 尺吋：間隙 設(shè)計槽子時應(yīng)確保車頂部至少在液面下 12 英寸（ 30cm），來提供及加強車輛上部 漆液運動，減少水平沉淀，增加涂料在工件上成膜的均勻性（見圖 6）。此上部的間隙液將為增加頂部陽極提供空間。 電泳槽的大小應(yīng)以能通過最大計劃生產(chǎn)的車輛尺寸時仍使體與陽極隔板表面保持 1215（ 3037cm）英寸距離設(shè)計。車門開度應(yīng)為 6 英寸 (15cm)，使漆液進出，增強對內(nèi)表面的泳透力且使便于充分沖洗，槽子間隙要從“開門”處位置算起。工件與槽底之間的間隙應(yīng)為 18 英寸（ 45cm）。 有效電泳時間 車身在陽極前方全浸時間最少為 2 分鐘。為獲得最好的泳透力，大部分的全浸沒時間內(nèi)應(yīng)得到最高工作電壓，這個條件在采用兩段電壓時更容易實現(xiàn)。 入槽角度 30 度入槽角適宜于浸沒大多數(shù)車輛。然而，較陡的入槽角對趕出（移動）車頂?shù)讱埩艨諝庥袔椭瑢o內(nèi)襯要求的工件（如卡車駕駛室）特別建議采用較陡的入槽角，較陡的角度一般要求槽子較深，或改進運輸鏈。當角小于 30 度時，要求槽子較長，且在趕出空氣方面一般效果較差。 建槽材料 浸槽 浸槽應(yīng)由 3/8 英寸（ ）厚的低碳鋼板用雙面焊接構(gòu)成，所有焊縫要平滑無砂眼，槽子必須噴砂處理至露出底金屬，在涂襯里之前應(yīng)無銹。 槽的間壁室 陰極電泳涂裝手冊 11397 Section 5 Ver 1 槽的間壁室要從浸槽的入口一直到后沖洗室。因槽液上方會有 少量有機酸蒸汽，沖洗室一般采用鋁合金或不銹