L'electro recobriment industrial és un tractament de superfície àmpliament utilitzat per protegirpeces de fosa metàl·liquesi productes de mecanitzat CNC de la corrosió amb un bon acabat. Molts clients fan preguntes sobre el tractament superficial de peces de fosa metàl·lica ipeces mecanitzades de precisió. Aquest article se centrarà en el procés de recobriment electroforètic. Espero que sigui útil per a tots els socis.
L'electrocoating és un mètode de recobriment en què partícules com pigments i resines suspeses a la solució electroforètica s'orienten a migrar i dipositar-se a la superfície d'un dels elèctrodes mitjançant un camp elèctric extern. El principi de recobriment electroforètic es va inventar a finals de la dècada de 1930, però aquesta tecnologia es va desenvolupar i es va obtenir una aplicació industrial després de 1963. El recobriment electroforètic és el procés de construcció més pràctic per a recobriments a base d'aigua. El recobriment electroforètic té les característiques de solubilitat en aigua, no toxicitat i control automàtic fàcil. Com que és adequat per al tractament superficial de peces de treball conductores (fosa metàl·lica, peces mecanitzades, forja, peces de xapa i peces de soldadura, etc.), el procés de recobriment electroforètic s'ha utilitzat ràpidament en indústries com ara automòbils, materials de construcció, ferreteria. , i electrodomèstics.
Principis
La resina continguda en el recobriment electroforètic catòdic té grups bàsics, que formen una sal després de la neutralització àcida i es dissolen en aigua. Després d'aplicar el corrent continu, els ions negatius del radical àcid es mouen a l'ànode, i els ions de resina i les partícules de pigment embolicades per ells es mouen al càtode amb càrregues positives i es dipositen al càtode. Aquest és el principi bàsic del recobriment electroforètic (comunament conegut com a revestiment). El recobriment d'electroforesi és una reacció electroquímica molt complexa, almenys quatre efectes d'electroforesi, electrodeposició, electròlisi i electroosmosi es produeixen simultàniament.
Electroforesi
Després d'encendre l'ànode i el càtode de la solució col·loïdal, les partícules col·loïdals es mouen cap al costat del càtode (o ànode) sota l'acció del camp elèctric, que s'anomena electroforesi. La substància de la solució col·loïdal no es troba en estat de molècules i ions, sinó el solut dispers en el líquid. La substància és gran i no precipitarà en un estat dispers.
Electrodeposició
El fenomen de la precipitació sòlida del líquid s'anomena aglomeració (aglomeració, deposició), que es produeix generalment en refredar o concentrar la solució, i el recobriment electroforètic es basa en l'electricitat. En el recobriment electroforètic catòdic, les partícules carregades positivament s'agreguen al càtode i les partícules carregades negativament (és a dir, ions) s'agreguen a l'ànode. Quan les partícules col·loïdals carregades positivament (resina i pigment) arriben al càtode (substrat) Després de la superfície (capa d'interfície altament alcalina), s'obtenen electrons i reaccionen amb ions hidròxid per convertir-se en substàncies insolubles en aigua, que es dipositen al càtode ( peça pintada).
Electròlisi
En una solució amb conductivitat iònica, l'ànode i el càtode estan connectats al corrent continu, els anions són atrets per l'ànode i els cations són atrets pel càtode i es produeix una reacció química. L'ànode produeix dissolució de metalls i oxidació electrolítica per produir oxigen, clor, etc. L'ànode és un elèctrode que pot produir una reacció d'oxidació. El metall es precipita al càtode i l'H+ es redueix electrolíticament a hidrogen.
Electroosmosi
Després d'activar els dos extrems (càtode i ànode) de les solucions amb concentracions diferents separades per una membrana semipermeable, el fenomen que la solució de baixa concentració es desplaça cap al costat d'alta concentració s'anomena electroosmosi. La pel·lícula de recobriment que s'acaba de dipositar a la superfície de l'objecte recobert és una pel·lícula semipermeable. Sota l'acció contínua del camp elèctric, l'aigua continguda a la pel·lícula escampada es fa diàlisi fora de la pel·lícula i es trasllada al bany per deshidratar la pel·lícula. Això és electroosmosi. L'electrosmosi converteix la pel·lícula de recobriment hidròfil en una pel·lícula de recobriment hidròfob i la deshidratació fa que la pel·lícula de recobriment sigui densa. La pintura humida després de nedar amb una bona pintura electroforètica d'electro-osmosi es pot tocar i no enganxar. Podeu esbandir el líquid del bany que s'adhereix a la pel·lícula de pintura humida amb aigua.
Característiques de l'Electrocoating
La pel·lícula de pintura electroforètica té els avantatges de la plenitud, uniformitat, planitud i recobriment suau. La duresa, l'adhesió, la resistència a la corrosió, el rendiment d'impacte i la permeabilitat de la pel·lícula de pintura electroforètica són significativament millors que altres processos de recobriment.
(1) S'utilitza pintura soluble en aigua, l'aigua s'utilitza com a mitjà de dissolució, que estalvia molts dissolvents orgànics, redueix molt la contaminació de l'aire i els perills ambientals, és segura i higiènica i evita el perill ocult d'incendi;
(2) L'eficiència de la pintura és alta, la pèrdua de pintura és petita i la taxa d'utilització de la pintura pot arribar al 90% al 95%;
(3) El gruix de la pel·lícula de recobriment és uniforme, l'adhesió és forta i la qualitat del recobriment és bona. Cada part de la peça, com ara la capa interior, les depressions, les soldadures, etc., pot obtenir una pel·lícula de recobriment uniforme i llisa, que resol el problema d'altres mètodes de recobriment per a peces de forma complexa. El problema de la pintura;
(4) L'eficiència de producció és alta i la construcció pot realitzar una producció automàtica i contínua, la qual cosa millora molt l'eficiència laboral;
(5) L'equip és complex, el cost d'inversió és elevat, el consum d'energia és gran, la temperatura necessària per a l'assecat i el curat és alta, la gestió de la pintura i la pintura és complicada, les condicions de construcció són estrictes i es requereix un tractament d'aigües residuals ;
(6) Només es pot utilitzar pintura soluble en aigua i el color no es pot canviar durant el procés de recobriment. L'estabilitat de la pintura no és fàcil de controlar després de l'emmagatzematge durant molt de temps.
(7) L'equip de recobriment electroforètic és complicat i el contingut tecnològic és alt, adequat per a la producció de color fix.
Limitacions de l'Electrocoating
(1) Només és adequat per al recobriment d'imprimació de substrats conductors, com ara peces de maquinària de metalls ferrosos i metalls no fèrrics. Amb aquest mètode no es poden recobrir objectes no conductors com ara fusta, plàstic, tela, etc.
(2) El procés de recobriment electroforètic no és adequat per als objectes recoberts composts per diversos metalls, si les característiques de l'electroforesi són diferents.
(3) El procés de recobriment electroforètic no es pot utilitzar per als objectes recoberts que no poden suportar altes temperatures.
(4) El recobriment electroforètic no és adequat per al recobriment amb requisits limitats de color. El recobriment electroforètic de diferents colors s'ha de pintar en diferents solcs.
(5) No es recomana el recobriment electroforètic per a la producció de lots petits (el període de renovació del bany és de més de 6 mesos), perquè la velocitat de renovació del bany és massa lenta, la resina del bany està envellint i el contingut de dissolvent canvia molt. El bany és inestable.
Etapes de l'electrocoating
(1) Per al recobriment electroforètic de superfícies metàl·liques generals, el flux del procés és: pre-neteja → desgreixatge → rentat amb aigua → eliminació d'òxid → rentat amb aigua → neutralització → rentat amb aigua → fosfatació → rentat amb aigua → passivació → recobriment electroforètic → neteja de la tapa del tanc → aigua d'ultrafiltració rentat → assecat → fora de línia.
(2) El substrat i el pretractament de l'objecte recobert tenen una gran influència en la pel·lícula de recobriment electroforètic. Les foses metàl·liques generalment es desoxiden per sorra o granallada, el fil de cotó s'utilitza per eliminar la pols flotant a la superfície de la peça de treball i el paper de vidre s'utilitza per eliminar els trets d'acer residuals i altres residus a la superfície. La superfície d'acer es tracta amb desgreixatge i eliminació d'òxid. Quan els requisits de superfície són massa elevats, es requereixen tractaments superficials de fosfatació i passivació. Les peces de metall ferro s'han de fosfatar abans de l'electroforesi anòdica, en cas contrari, la resistència a la corrosió de la pel·lícula de pintura serà baixa. En el tractament de fosfatació, generalment es selecciona la pel·lícula de fosfatació de sal de zinc, amb un gruix d'aproximadament 1 a 2 μm, i la pel·lícula de fosfat ha de tenir cristalls fins i uniformes.
(3) En el sistema de filtració, generalment s'adopta la filtració primària i el filtre és una estructura de bossa de malla. La pintura electroforètica es transporta al filtre mitjançant una bomba vertical per a la filtració. Tenint en compte el cicle de substitució complet i la qualitat de la pel·lícula de pintura, la bossa de filtre amb una mida de porus de 50 μm és la millor. No només pot complir els requisits de qualitat de la pel·lícula de pintura, sinó que també pot resoldre el problema de l'obstrucció de la bossa de filtre.
(4) La mida del sistema de circulació del recobriment electroforètic afecta directament l'estabilitat del bany i la qualitat de la pel·lícula de pintura. L'augment del volum de circulació redueix la precipitació i les bombolles del líquid del bany; tanmateix, l'envelliment del líquid del bany s'accelera, el consum d'energia augmenta i l'estabilitat del líquid del bany empitjora. És ideal controlar els temps de cicle del líquid del dipòsit a 6-8 vegades/h, cosa que no només garanteix la qualitat de la pel·lícula de pintura, sinó que també garanteix el funcionament estable del líquid del dipòsit.
(5) A mesura que augmenta el temps de producció, augmentarà la impedància del diafragma de l'ànode i disminuirà la tensió de treball efectiva. Per tant, en producció, la tensió de funcionament de la font d'alimentació s'ha d'augmentar gradualment segons la pèrdua de tensió per compensar la caiguda de tensió del diafragma de l'ànode.
(6) El sistema d'ultrafiltració controla la concentració d'ions d'impureses aportats per la peça per garantir la qualitat del recobriment. En el funcionament d'aquest sistema, cal tenir en compte que un cop el sistema està en funcionament, ha de funcionar contínuament i està estrictament prohibit funcionar de manera intermitent per evitar que la membrana d'ultrafiltració s'assequi. La resina seca i el pigment s'adhereixen a la membrana d'ultrafiltració i no es poden netejar a fons, cosa que afectarà greument la permeabilitat a l'aigua i la vida útil de la membrana d'ultrafiltració. La taxa de sortida d'aigua de la membrana d'ultrafiltració mostra una tendència a la baixa amb el temps de funcionament. S'ha de netejar una vegada durant 30-40 dies de treball continu per garantir l'aigua d'ultrafiltració necessària per a la lixiviació i el rentat d'ultrafiltració.
(7) El mètode de recobriment electroforètic és adequat per al procés de producció d'un gran nombre de línies de muntatge. El cicle de renovació del bany d'electroforesi ha de ser dins dels 3 mesos. La gestió científica del bany és molt important. Es proveen regularment diversos paràmetres del bany i el bany s'ajusta i es substitueix segons els resultats de la prova. En general, els paràmetres de la solució de bany es mesuren amb la freqüència següent: el valor del pH, el contingut sòlid i la conductivitat de la solució d'electroforesi, la solució d'ultrafiltració i la solució de neteja d'ultrafiltració, la solució polar d'anions (ànode), la loció circulant i la solució de neteja de desionització una vegada. un dia; Relació de base, contingut de dissolvent orgànic i prova de laboratori de tancs petits dues vegades per setmana.
(8) Per a la gestió de la qualitat de la pel·lícula de pintura, la uniformitat i el gruix de la pel·lícula de pintura s'han de comprovar amb freqüència, i l'aspecte no ha de tenir forats, flacciditat, pell de taronja, arrugues, etc. Comproveu regularment els aspectes físics i químics. indicadors com l'adhesió i la resistència a la corrosió de la pel·lícula de recobriment. El cicle d'inspecció s'ajusta a les normes d'inspecció del fabricant i, en general, s'ha d'inspeccionar cada lot.
Tractament superficial abans de l'electroforesi
El tractament de la superfície de la peça abans del recobriment és una part important del recobriment electroforètic, que inclou principalment desgreixatge, eliminació d'òxid, condicionament de superfícies, fosfatació i altres processos. La qualitat del seu tractament no només afecta l'aspecte de la pel·lícula, redueix el rendiment anticorrosió, sinó que també destrueix l'estabilitat de la solució de pintura. Per tant, per a la superfície de la peça abans de pintar, cal que estigui lliure de taques d'oli, marques d'òxid, sense productes químics de pretractament i sedimentació de fosfats, etc., i la pel·lícula de fosfatació té cristalls densos i uniformes. Pel que fa als diferents processos de pretractament, no els parlarem individualment, sinó que només proposarem alguns punts d'atenció:
1) Si el desgreixatge i l'òxid no estan nets, no només afectarà la formació de pel·lícula de fosfatació, sinó que també afectarà la força d'unió, el rendiment decoratiu i la resistència a la corrosió del recobriment. La pel·lícula de pintura és propensa a la contracció i els forats.
2) Fosfatització: l'objectiu és millorar l'adhesió i la capacitat anticorrosiva de la pel·lícula electroforètica. El seu paper és el següent:
(1) A causa dels efectes físics i químics, es millora l'adhesió de la pel·lícula de recobriment orgànic al substrat.
(2) La pel·lícula de fosfatació converteix la superfície metàl·lica d'un bon conductor a un mal conductor, inhibint així la formació de microbateries a la superfície metàl·lica, evitant eficaçment la corrosió del recobriment i augmentant la resistència a la corrosió i la resistència a l'aigua del recobriment. A més, només sobre la base d'un fons i un desgreixatge exhaustius, es pot formar una pel·lícula de fosfatació satisfactòria sobre una superfície neta, uniforme i sense greixos. Des d'aquest aspecte, la pel·lícula de fosfatació en si és l'autocontrol més intuïtiu i fiable de l'efecte del procés de pretractament.
3) Rentat: la qualitat del rentat en cada etapa del pretractament tindrà una gran influència en la qualitat de tot el pretractament i pel·lícula de pintura. L'última neteja d'aigua desionitzada abans de pintar, assegureu-vos que la conductivitat del degoteig de l'objecte recobert no sigui superior a 30 μs/cm. La neteja no està neta, com ara la peça de treball:
(1) Àcid residual, líquid químic de fosfatació, floculació de resina en líquid de pintura i deteriorament de l'estabilitat;
(2) Matèries estranyes residuals (taques d'oli, pols), forats de contracció, partícules i altres defectes a la pel·lícula de pintura;
(3) Els electròlits i sals residuals provoquen un agreujament de la reacció d'electròlisi i produeixen forats i altres malalties.
Hora de publicació: 17-abril-2021