【涂装过程问题案例】阴极电泳线阳极系统工作原理介绍
阴极电泳是将具有导电性的被涂物作为阴极,电泳涂料是阳离子型,在两极间通直流电,在被涂物表面析出均一、水不溶的涂膜的涂装方法。
电泳中使用隔膜阳极系统是为了提供电场用于电泳涂料涂装,同时维持槽液的酸碱平衡,阳极系统包括阳极液系统和阳极电源系统。
1.阳极液系统管理要点
1)主要作用:实现电泳后的闭合回路清洗方式,回收浮漆,提高涂料的利用率,降低生产成本;减少废水的排放,减少污水处理量及费用,有利环境保护;净化槽液,控制槽液电导率,提高、保证涂膜质量;
2)结构:板式、管式、L型三种结构,管式阳极电场分布均匀、易维修;
3)极比:CED=4-5/1;AED=2-3/1;
4)备注:极比为工件面积比上电极面积。
5)阳极液:电导率 700±300μs/cm 、 pH值2~3;
6)阳极液清洁:阳极液必须是清洁且透明的,变色则表明阳极系统有问题;若阳极液变得颜色和槽液接近,可能是阳极膜破损槽液渗漏进入阳极液中;若阳极液颜色变成棕色或黑色,但仍然透明,则说明阳极板腐蚀过快,污染极液。如阳极液出现浑浊且存在絮状飘浮物,则说明阳极系统内出现长菌问题,需及时杀菌;
7)阳极液不流动:可能由于泵坏或管道及阀门堵塞引起,应对系统进行净化。
2.阳极电源系统管理要点
1)电泳涂膜的沉积需要直流电源;
2)整流设备的电流容量、电压调整范围适应生产要求,一般 I =0 ~ 1500A;V = 0 ~ 450V;
3)整流要求-整流输出电压的脉动率:< 5%;
4)软启动方式:升压时间调整;
5)多段电压设计:多段电压应用中防止串电;
6)两侧极板面积或电压不同可能存涂膜不均;
7)极距要求大于30cm,极距不同可能存在涂膜不均;
8)直流脉动率过大可能导致涂膜粗糙或针孔;
有必要测量、记录单个阳极的电流,阳极膜的老化、堵塞会造成膜厚的不均匀,pH低下。
解决措施:
电泳操作系统中的许多异常问题都可以通过日常、周期性地对槽液的监测、分析来寻找原因,由此引发的涂膜异常问题就迎韧而解了。
由于电泳涂装方法的特性,所产生的涂膜异常、弊病从形式上与一般漆膜弊病相同,单有些缺陷是电泳涂装独有的,比如水迹。其产生原因和防治处理却各不相同,本章节就日常运作中的变化情况进行鉴别,列出其产生异常,弊病的可能原因及相应的处理防治措施,鉴于每个电泳涂装情况有不尽相同之处,可作为一般的常规操作指南。
1.pH值
1)pH值下降:伴有膜厚下降,MEQ酸值、K值上升
2)pH值上升:通常伴有膜厚增加,易起针孔、超滤透过量下降和MEQ酸值的提高
2.电导率
1)电导率下降:伴有膜厚下降和电沉积效率下降
2)电导率上升:伴有膜厚增加;电流密度的增加导致出现针孔、杂乱水迹、网纹、漆膜破裂等弊病。
3.固体份
1)固体份下降:伴随漆膜厚度、K值下降,UF液透过量增加
2)固体份升高:伴有膜厚、K值增加,UF液透过量下降
4.灰分
1)灰份(P/B)下降:伴有涂膜光泽上升,易出现针孔、缩孔、桔皮等
2)灰份(P/B)升高:伴有漆膜粗糙
5.溶剂含量
1)溶剂含量下降:漆膜流平性差,厚度下降
2)溶剂含量上升:漆膜厚度上升,破裂电压下降、泳透率下降
阳极系统在阴极电泳的过程中承担重要的责任,通过控制pH值、电导率、固体份、灰分和溶剂含量,确保电泳漆膜的质量,亦可从问题中倒推出过程中的问题,从而修改完善电泳过程。