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浅谈影响电泳涂装的因素

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摘要：文章叙述了电泳涂装的原理、流程，从电泳涂装的设备、电压、电泳时间、涂料温度、涂料的固体分和颜基比、涂料的PH值、涂料电阻、工件与极间距等分析了影响电泳涂装的因素

作者单位：江苏长虹汽车装备集团有限公司

关键词：电泳涂装、主要工艺参数、涂装方法

引言：汽车的涂装已有六十多年的历史,近三十年内,取得显著的发展。尤其在近十年中有了突飞猛进的发展，但因各国的条件不同，汽车涂装的工艺水平也不平衡，美国和西欧的汽车涂装工艺较先进。开发了不少的新的涂装技术和涂装新材料。我国汽车的涂装近几年发展较快。有些大公司的涂装线，也具有世界先进的水平。如一汽的大众的新30万辆涂装线：一汽二轿的15万辆轿车涂装线、解放卡车的1万辆涂装线、上海大众公司涂装线、奇瑞公司的轿车涂装线等都具有世界的一流水平。

理论简介

轿车涂装是最典型的工业涂装，一条轿车涂装线理想经济产量为20-30万台/年，生产节奏快（国内的理想经济产量为5万台/年）因此必须采用高效快速先进的涂装工艺，必须装备最先进的运输和涂装设备，才能达到优质、高产、低消耗。轿车涂装都有多层涂装，一般为3层或4层涂层体系，电泳涂装作为第一层底漆涂膜，其重要性可想而知。

电泳涂装（electro-coating）是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于20世纪30年代末，但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后，电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。

电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，依靠电场所产生的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反映过程，其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳（工件是阳极，涂料是阴离子型）和阴极电泳（工件是阴极，涂料是阳离子型）；按电源可分为直流电泳和交流电泳；按工艺方法又有定电压和定电流法。

电泳涂装的设备

电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。

电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下，应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置，以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致，多采用循环泵，漆液的循环一般每小时4～6次，当循环泵开动时，槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分，控制槽液的PH值，用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择，一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关，一般为30～50A/㎡。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗，一般用去离子水，但需加压设备，常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜，可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段，应根据涂料的凭证和工件的情况制订。

影响电泳涂装的主要工艺参数

1、电压

电压涂装采用的是定电压法，设备相对简单，易于控制。电压对漆膜的影响很大；电压越高，电压漆膜越厚，对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力，缩短施工时间。但电压过高，会引起漆膜表面粗糙，烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低，电解反应慢，漆膜薄而均匀，泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下，电压与涂料的固体分及漆温成反比，与两级间距成正比。钢铁表面为40～70V，铝和铝合金表面可采用60～100V，镀锌件采用70～85V（阴极电泳200-350V，高压型阳极电泳150-250V，低压型阳极电泳50-100V）。

2、电泳时间

漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加，但当漆膜达到一定厚度时，继续延长时间，也不能增加厚度，反而会加剧副反应；反之，电泳时间过短，涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压，在保证涂层质量的条件下，越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟，大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂，可适当提高电压和延长时间。

3、涂料温度

涂料温度高，成膜速率快，但漆膜外观粗糙，还会引起涂料变质；温度低，电沉积量少，成膜慢，涂膜薄而致密。施工过程中，由于电沉积时部分电能转化成热能，循环系统内机械