陰極電泳涂裝技術

1、固體份（NV）：即濃度，表示在涂料中的樹脂及顏料的重量比率（%）。是形成涂膜成分的比例。

NV過高時出現(xiàn)的問題有：二次流痕、膜厚增加、涂料回收率下降。

NV過低時出現(xiàn)的問題有：膜厚降低、桔皮、泳透力下降。

2、PH：是氫離子的濃度指數(shù)，值越小酸性越強。

PH范圍：0-14，PH=7是中性，通常CED在6.0-6.7之間，為弱酸性溶液。

PH值過高出現(xiàn)的問題有：槽液的穩(wěn)定性降低→涂料沉淀、凝聚→堵塞過濾，產(chǎn)生顆粒。

PH值過低出現(xiàn)的問題有：腐蝕涂料循環(huán)管道等設備，庫侖效率降低、破壞電壓降低，用U/F水洗出現(xiàn)再溶解。

3、電導率(COD)：表示相距1cm的極間（面積1cm2的陰-陽極間）的電導度（μs/cm），值越大，導電能力越強。

一般MEQ值、NV、槽溫高電導率就大，PH高電導率就低。如果MEQ、NV正常，而電導率偏高的話，可能是前處理帶入的Na、Fe、PO4等雜離子大量蓄積槽中，此時將會導致槽液穩(wěn)定性降低，易產(chǎn)生桔皮、針孔、處理斑痕等涂膜異�，F(xiàn)象。

電導率過高出現(xiàn)的問題有：庫侖效率下降、鍍鋅板上易出現(xiàn)針孔、破壞電壓降低、產(chǎn)生桔皮。電導率過低出現(xiàn)的問題有：槽液穩(wěn)定性下降、膜厚分布不均勻。

4、MEQ值：表示涂料中的100g固體份所耗中和劑的毫克當量，單位是mmol/100g，常規(guī)范圍是0.19-0.29，是槽液的重要參數(shù)。

一般MEQ值↑，電導率↑，PH↓。如果ASH↑，MEQ↓。

MEQ過高出現(xiàn)的問題有：庫侖效率、膜厚、泳透力、破壞電壓下降，鍍鋅板易出現(xiàn)針孔，腐蝕涂料循環(huán)管道等設備，用U/F水洗出現(xiàn)再溶解等。

MEQ過低出現(xiàn)的問題有：槽液穩(wěn)定性下降，U/F透過量下降。

5、灰份（ASH）：表示固體成分中顏料的重量比率（%）。

由于槽內(nèi)顏料沉淀導致ASH下降時，涂膜易產(chǎn)生顆粒，過濾易堵塞。

ASH過高出現(xiàn)的問題有：膜厚降低，涂膜水平面失光、易產(chǎn)生桔皮。

ASH過低出現(xiàn)的問題有：抗縮孔能力下降，泳透力下降。

6、溶劑含量：表示槽液中有機溶劑的總重量（%）。

溶劑含量過高出現(xiàn)的問題有：泳透力、破壞電壓下降，膜厚增加且分布不均勻等。

溶劑含量過低出現(xiàn)的問題有：膜厚降低，涂膜產(chǎn)生桔皮、針孔、干斑等弊病。

7、電壓-膜厚：在正常的槽溫下，用規(guī)定的電壓、規(guī)定的時間測得的膜厚。

影響膜厚的因素有：

正因素：溶劑含量、NV、槽溫、施工電壓、通電時間

負因素：MEQ、ASH

8、庫侖效率：通常用來衡量電泳涂料的上膜能力。表示耗用1庫侖的電量析出的涂膜重量（mg/c）。

影響庫侖效率的因素有：溶劑含量、NV、MEQ、ASH、槽溫、施工電壓等。

庫侖效率過高產(chǎn)生的問題：槽液穩(wěn)定性不良。

庫侖效率過低產(chǎn)生的問題：泳透力下降，用電量上升。

槽液老化后，庫侖效率有下降趨勢。

9、泳透力：又稱分散能力，是測定電泳涂膜膜厚分布均勻程度的方法。在電泳涂漆時，涂料對被涂物的內(nèi)表面、凹穴處及背面的涂覆能力。一般以試條上電泳漆高度(厘米)表示。也是使復雜被涂物所有表面能否涂上均勻漆膜的能力。涂料的電阻值愈小，沉積漆膜電阻愈大，泳透力就愈好。泳透力好的電泳漆能確保被涂物的焊接縫、深穴及內(nèi)表面涂漆均勻，使漆膜的防腐能力增強。它與電泳電壓、時間及涂料固體含量成正比；與涂料的pH值、溫度及極間距成反比。泳透力的測定有玻璃管法和鋼管法。測定時，在測定器玻璃管(或不銹鋼管)中插入試條，電泳涂漆后，取出試條，烘干后，測出試條上的電泳漆高度(以厘米計)，試條的電泳漆高度愈高，表示泳透力愈大。鋼管法適用于高泳透力的電泳漆測定。

 10、雜離子濃度：主要是指被涂物或掛具從前處理工程中帶入主槽的Na、Fe、Zn等雜離子，F(xiàn)e離子另外由于涂料循環(huán)管道的腐蝕等原因帶入，雜離子含量在界限值以上時，涂膜易發(fā)生失光、涂裝作業(yè)性、涂膜性能不良等現(xiàn)象。除去Na、k等離子，可采用廢棄U/F過濾液的辦法；除去Fe離子時不能采取同樣的方法，只能通過更換部分槽液的辦法解決。加強純水的管理也是很重要的。

11、L效果：用彎曲成L字型的試驗板電泳，評價水平面的涂面狀態(tài)�！�

12、分極：電泳析出的單位面積濕膜的電阻值（ kΩ· cm2 ）。

分極值過大產(chǎn)生的問題：膜厚降低，涂膜顯得干癟，易產(chǎn)生桔皮。

分極值過小產(chǎn)生的問題：泳透力降低，膜厚偏厚，涂膜粗糙，膜厚分布不勻。

13、更新周期T.O.或T/O：補充涂料的累計固體分與槽液固體分相等時稱為一個T/O。

一般若是0.2T.O./月以上的話，不需要定期添加溶劑。

●更新周期太長的槽液易老化，上膜能力下降。

置換率：槽液中新漆占槽液總量的比例。

14、破壞電壓（擊穿電壓）：一般電泳初期電流大，隨著涂膜析出，涂膜電阻增加，電流值急劇下降，在某個電壓以上電泳時，電流值過大，急劇產(chǎn)生H2，從而破壞析出膜，使涂膜發(fā)生顯著異常。通常將產(chǎn)生這種現(xiàn)象的最低電壓叫破壞電壓。

影響破壞電壓的因素有：溶劑含量、MEQ、ASH、NV、電導率、槽溫、雜離子含量、分極值、極間距、通電條件等。

15、U/F過濾液：U/F是Ultra Filtration的略寫，用半透膜強制過濾槽液。從U/F裝置中析出的透明液是U/F液，U/F液的主要成份是水，另外還有水溶性溶劑、水溶性低分子樹脂、中和劑、Na、Pb等離子。U/F液的NV：0.3-0.4%。U/F裝置的主要目的是回收涂料。Na等雜離子、中和劑等在槽液中含量異常增加時，可用廢棄過濾液的方法處理。

U/F透過量過多時出現(xiàn)的問題：槽中的溶劑量減少，超濾水洗系統(tǒng)泡沫多。

U/F透過量過小時出現(xiàn)的問題：涂料利用率降低，漆膜產(chǎn)生二次流痕。

16、槽溫：是電泳主槽槽液溫度（℃），通常在26-30℃范圍。因膜厚隨槽溫而變化，因此要盡可能保持槽溫一定（槽溫升高1℃，膜厚增加1-2μ）。一般冷卻水溫是5-15℃，或加熱水溫為50℃以下。因長期連休，生產(chǎn)線長時間停止運轉(zhuǎn)時，為防止溶劑量減少或槽液惡化，希望將槽溫控制在20-25℃。

槽溫過高時出現(xiàn)的問題：膜厚增加、溶劑量減少、槽液惡化。

槽溫過低時出現(xiàn)的問題：膜厚降低、桔皮、鍍鋅板出現(xiàn)針孔、泳透力下降

17、施工電壓：是為了使被涂物上膜的涂裝電壓（直流）。是為了使被涂物上膜的涂裝電壓（直流）。通常零件生產(chǎn)線是200-300V。電壓上升10V，膜厚約增加1μ。電壓上升10V，膜厚約增加1μ。輸送帶停電時，為防止涂膜重溶，要求生產(chǎn)線上有30-50V的保護電壓。

施工電壓過高時出現(xiàn)的問題：膜厚增加，鍍鋅板出現(xiàn)針孔。

施工電壓過低時出現(xiàn)的問題：膜厚下降，泳透力降低。

18、破壞電壓：一般電泳初期電流大，隨著涂膜析出，涂膜電阻增加，電流值急劇下降，

在某個電壓以上電泳時，電流值過大，急劇產(chǎn)生H2，從而破壞析出膜，使涂膜發(fā)生顯著異常。通常將產(chǎn)生這種現(xiàn)象的最低電壓叫破壞電壓。

影響破壞電壓的因素有：溶劑含量、MEQ、ASH、NV、電導率、槽溫、雜離子含量、分極值、極間距、通電條件等。

19、通電方式：電泳槽有通過式和間歇式兩種，通過式適用于產(chǎn)量大的生產(chǎn)線，間歇式適用于產(chǎn)量小的生產(chǎn)線。

通電方式有帶電入槽和入槽通電兩種。通電又分為慢速通電和急速通電。

急速通電：從一開始就將電壓升到施工電壓的方式。此方式?jīng)_擊電流值較大，故應選擇量程較大的整流器。

慢速通電（軟起動）：慢慢地上升外加電壓的方式。例如：用30秒時間慢慢地從0V升到300V。

實際生產(chǎn)線上一般采用2段通電或3段通電方式，第一段用慢速通電方式，以獲取光滑涂膜；第二段（第三段）采用急速通電方式以獲取高泳透力。

20、極間距離：表示陽極（電極）和陰極（被涂物）的距離。

極間距過長，由于槽液的電阻大，被涂物的實際外加電壓下降；相反，極間距過短，易引起被涂物局部電流集中，從而發(fā)生涂膜破壞。通常，極間距要設計在30cm以上，另外，帶電入槽時，從被涂物入槽部到第一個陽極的距離短的話，易產(chǎn)生涂膜階梯、顆粒等弊病。

21、極比（A/C）：表示陽極（電極）與陰極（被涂物）的面積比。通常是A/C=1/4-1/6。

極比過大出現(xiàn)的問題：膜厚增加，涂膜破壞，。

極比過小出現(xiàn)的問題：泳透力下降、膜厚降低。

22、整流器：是由交流電源整流而獲得直流電源的設備。SCR三相全波整流方式一般為0-400V。最大電流值由被涂物的面積、形狀、通電方法、通電條件、槽液特性（庫侖效率等）變化所決定，因此要充分考慮各種條件，設定多余的值。

23、脈動率：表示整流器的直流變換精度。用于電泳工藝中，脈動率必須在5%以下。脈動率過高時出現(xiàn)的問題：鍍鋅鋼板易產(chǎn)生針孔，涂膜被破壞等。

24、匯流板：設在電泳槽上部的陰極銅板，它一接觸掛具就使被涂物通電。

25、表面流動電壓：實際通到電泳槽內(nèi)的被涂物上的電壓。

26、過濾器壓差：指過濾器的涂料入口和出口之間的壓力差（kg/cm2)。過濾袋使用初期壓差一般是0.1~0.2kg/cm2 ，使用一段時間以后，由于過濾袋堵塞，出口壓力下降，壓差慢慢變大，壓差大于1.0kg/cm2時，需更換過濾袋。(有時過濾器壓差與堵塞程度并不完全相關），壓差大時出現(xiàn)的問題是：產(chǎn)生顆粒、槽內(nèi)流速下降導致涂料沉淀。

27、主槽液位：是指從電泳槽上部邊緣到槽液液面的距離。生產(chǎn)線上設定的管理值一般為10~20cm。主槽液面和副槽的液面落差在5cm以下。

液面過高時，為了防止槽液溢出（尤其是夜間無人管理的情況下），要調(diào)查其原因，下面列舉一些原因，僅供參考：

①純水添加量過多或涂料補給量過大；

②陽極液混入（隔膜破損或從隔膜上部流出的溢水）；

③回收水洗槽的液面異常低下；

④其它，忘關純水閥門、漏雨等。

對策：可通過槽液自然蒸發(fā)降低液面。但是，在槽液要溢出等緊急情況下，必須通過廢棄U/F液來降低液位，且必須密切注意槽液的溶劑含量和酸值的變化。

液位過低時，可補充純水和原漆調(diào)整到適當?shù)囊何�。液位過低，主槽液面和副槽液面落差就變大，導致大量泡沫產(chǎn)生，易產(chǎn)生泡沫殘渣顆�；蚺莺坩樋�。

原因:要調(diào)查是否有涂料泄漏。

28、膜厚分布：為了調(diào)查被涂物是否達到適當膜厚，在生產(chǎn)線上，每天必須測試1次以上被涂物的厚膜分布（在零件生產(chǎn)線上測試各部件）。

膜厚因槽溫、施工電壓、通電時間、極比的變動而變化。槽溫每上升1℃，膜厚增加1-2μm；電壓每上升10V，膜厚就增加約1μ。電泳時間與輸送帶的鏈速成反比。

涂料特性對膜厚產(chǎn)生影響的項目是：溶劑量高、NV高，易上膜；MEQ值高、ASH高，難上膜。

其它，設備方面，由于電極的腐蝕，隔膜被堵塞或劣化，極液電導率下降，掛具（夾子）或匯流板的污染而產(chǎn)生接觸不良（通電不良）也會導致膜厚下降。

膜厚過薄時出現(xiàn)的問題：耐蝕性變差，可能產(chǎn)生桔皮（針孔）。

膜厚過厚時出現(xiàn)的問題：涂料使用量增加，出現(xiàn)氣泡。

29、涂料循環(huán)泵：電泳主槽為了防止槽液顏料沉淀，散發(fā)電泳產(chǎn)生的焦爾熱，除去電泳涂裝時產(chǎn)生的氫氣，必須用循環(huán)泵攪拌涂料。通常涂料循環(huán)泵使用渦輪泵，材質(zhì)以不銹鋼為宜。有臥式和立式兩種。立式泵渦輪部因在副槽涂料中，所以，不擔心涂料從泵中泄漏；臥式泵為了防止涂料泄漏，轉(zhuǎn)動部的密封方法有以下三種方式：

①密封式：有少量涂料泄漏為正�，F(xiàn)象。無泄漏狀態(tài)吸入空氣的可能性大；如果有大量涂料泄漏，有可能有空氣吸入。

②單軸密封式：把U/F過濾液當作密封液用，密封液混入涂料中（約0.5~1L/分)。

③雙軸密封式：密封液通常是U/F過濾液，與單軸密封式不同之處在密封液幾乎不被混入涂料中，故純水也可用做密封液。

密封液壓力要在1~2kg/cm2 ，比泵的吸引壓力要大。

密封液中如含有涂料或碳酸鉛等粒子的話，有密封破損的危險，所以要注意。雖然此法價格較昂貴，但新的生產(chǎn)線基本采用此法。循環(huán)泵的能力由排出壓力決定，排出量（m3/秒）。

30、涂料循環(huán)：主槽內(nèi)的涂料循環(huán)次數(shù)一般為6~8次/小時，如果采用文丘里噴嘴，泵的循環(huán)量滿足循環(huán)次數(shù)的一半即可（4次/小時）。

電泳主槽的槽內(nèi)流速以入槽側(cè)（表面流速）和底部流速尤其重要。

入槽部：20cm/s以上（保證漆膜外觀，防止泡滯留等）。

其它：10cm/s以上（保證膜厚均勻，防止顏料沉淀等）

若在5cm/s以下，易發(fā)生顏料沉淀。

主槽內(nèi)涂料循環(huán)方向：入槽端→出槽端，配管流速在0.4m/s以上時，才不會沉淀。

31、副槽：位于電泳槽出槽側(cè)的溢水槽，體積為主槽的1/6-1/10左右。具有把從主槽帶來的泡消除的作用。主槽液面下降的話，副槽液面則大副度下降，液面落差變大→產(chǎn)生大量的泡沫→空氣的吸入。另外，涂料補充、回收水洗水、U/F涂料循環(huán)、純水補充等配管都是與副槽連接。

32、轉(zhuǎn)移槽：也叫備用槽。通常電泳槽每年要進行1~2次打掃、檢修。這時，槽液就要轉(zhuǎn)移至備用槽，涂料轉(zhuǎn)換前后一定要清洗ED槽。槽內(nèi)有襯里，還要用環(huán)氧樹脂修復(200～300μ)。備用槽體積約是主槽、副槽、配管體積和的1.2倍。備用槽要盡可能安裝在電泳槽附近，要進行2～4次/hr的涂料循環(huán)(攪拌)。槽液溫度在備用槽內(nèi)要保持在30℃以下，一般用主槽的熱交換器冷卻。另外，從備用槽把涂料再轉(zhuǎn)回到主槽時，要通過主槽循環(huán)過濾器。

33、加熱減量：CED涂膜在烘烤固化過程中揮發(fā)份的含量。

加熱減量＝ (W1－W2)/(W1－W0)

式中：W0：試板電泳前重量（g）

W1：試板150℃烘烤后的重量（g）

W2：試板標準條件固化后的重量（g）

34、重溶性：按規(guī)定的條件電泳涂裝試驗對象后，馬上把濕的試驗片的下半部再浸入槽液中，達到規(guī)定時間后烘干。比較觀察涂板上下涂膜的膜厚、光澤及涂膜的外觀。

計算：按下列計算式求出再溶解膜厚 A＝C－B

其中：A：再溶解膜厚 B：下側(cè)的膜厚（μm） C：上側(cè)的膜厚（μm）

35、蓋爾分率（gel）：★表征涂膜固化程度的指標。測量時，將烘烤后的ED試板于20℃下浸泡于乙二醇乙醚/MIBK＝1/1的混合溶劑中，24hr后取出，于105℃下烘烤30min以揮發(fā)掉表面的溶劑。根據(jù)浸泡前后的ED膜的重量即可計算出蓋爾分率。

蓋爾分率（％）＝浸泡前后ED膜的重量差/浸泡前ED膜的重量×100

●一般，蓋爾分率大于90％即可認為ED膜已經(jīng)固化充分。

36、電泳時間：通常來說，電泳標準電泳時間為3min。一般范圍2.5-5min。

時間延長，膜厚增加，泳透力增加。

時間縮短，膜厚降低，泳透力下降。

37、涂料過濾方式：為了除去混入電泳槽內(nèi)的垃圾、鐵粉、涂料凝聚物等的顆粒故必須進行過濾，有全量過濾和半量過濾兩種過濾方式，建議采取全量過濾。

過濾方法：有篩網(wǎng)：50～200目 SUS制的鋼網(wǎng)(2段式)。精密過濾器、筒形式、聚丙烯制10～50μ，它們裝在泵排出口旁，先用篩網(wǎng)篩去粗的顆粒，然后，再用精密過濾器除去細的顆粒。（把過濾器裝在泵的吸入口旁，若堵塞時將引起氣穴現(xiàn)象，這就不好)。在過濾器兩側(cè)必須裝上閥門。為了了解堵塞情況，在入料口和出料口要安裝壓力表，也有用設旁道法來了解堵塞情況的。在套管下部要設置排水閥。

更換頻率的基準：篩網(wǎng)：每3個月或壓差在0.5kg/cm2以上時換。

過濾器：必要時更換。

38、U/F裝置(UF液透過量）：是指回收從電泳主槽帶出的涂料的設備。

氣孔尺寸 過濾方法 過濾領域

10A以下 RO(反浸透) 離子、低分子

10A～0.1μ UF(限外過濾) 膠質(zhì)領域

0.1μ～0.5μ UF(微小過濾) 微細粒子、高分子

1μ～ 一般的精密過濾 一般粒子(顆粒等)

一般把UF、MF合稱U/F過濾。

RO的過濾壓力必須是UF過濾壓力的10倍左右。一般的精密過濾是全過濾，RO或UF是部分過濾。

涂料的循環(huán)路線：用供給泵由副槽進行涂料供應→用50～100μ的過濾器過濾后，再用加壓泵在U/F槽內(nèi)循環(huán)─回到副槽(也有無加壓泵)。

過濾液的循環(huán)線路：被U/F槽濾出來的過濾液經(jīng)過流量表測定，進入UF槽，再送到回收水洗槽，用于回收涂料。另外，也用過濾液作泵的密封封入液。

過濾平均壓力：P=(槽入口壓+出口壓)÷2

過濾液透過量：如果壓力太高的話，U/F膜有時破損→發(fā)生過濾液渾濁。

由于廠家不同正常壓力也不同，一般是1.5～3kg/cm2。

U/F槽壓差是ΔP=槽入口壓-出口壓。是U/F槽內(nèi)的壓力損耗。因它與涂料流量(流速)成比例而使壓損變大。ΔP過小，U/F膜表面產(chǎn)生膠層，使穩(wěn)定性不良(透過量下降)，一般是2kg/cm2前后。用過濾液反洗U/F槽，為了防止碳酸鉛的析出，可以注入300～1000PPm的酸。

U/F槽有下面三種：

①螺旋式、②毛細管式、③管式。管式因效果不好現(xiàn)在幾乎不用。材質(zhì)是聚丙烯睛、聚偏二氟乙烯、聚烯烴、聚酰胺等。

《影響U/F過濾液透過量的主要因素》

☆當槽溫、P、ΔP高時，透過量大

☆當NV、MEQ、溶劑量低時，透過量大。

(例：NV上升1%，透過量就減少10%；MEQ上升3，透過量減少10%)

另外，碳酸鉛在過濾中析出，使濾液透過量顯著下降。且有使泵密封破損的危險。所以，要注意�！队绊�U/F過濾液透過量的主要因素》

ΔP、MEQ高時，穩(wěn)定性好，雜離子量、NV時，穩(wěn)定性好。

涂料品種、涂料穩(wěn)定性越好，UF適應性也就好。

39、電泳水洗工程：ED水洗工程有下面二種：

①回收水洗(U/F水洗)：是靠U/F過濾液進行水洗，以回收涂料為目的(回收率是95%左右)，通常是2～4段水洗。主要是噴射水洗，但是也有一部分浸洗。

水洗生產(chǎn)線噴射壓力是0.5kg/cm2左右(過高將發(fā)生超噴或泡溢出等問題)。

回收水洗的NV由過濾液透過量、生產(chǎn)臺數(shù)、水洗段數(shù)等決定。

作為消除干斑的對策，有的在ED槽出槽側(cè)設置0次噴霧水洗（也有回收1次水洗水、過濾液、純水等)。

②工業(yè)水水洗，純水水洗，有噴淋水洗和浸槽水洗兩種。

通常使用比回收水洗段更高的噴射壓力進行后工段水洗(1kg/cm2左右)。在無限稀釋的狀態(tài)下，涂料極易凝聚，所以，必須把PH調(diào)整在6左右。

40、工業(yè)水質(zhì)和純水水質(zhì)：

用于生產(chǎn)線的工業(yè)水含有大量Na、Ca、Mg、Fe、K、Zn、Si、Cl、SO4、NO3、PO4、CO3等雜離子或塵土成分(SiO2、其它)、油分等，工業(yè)水的導電率為50～200μs/cm，這種雜離子如被混入涂料中的話，將降低槽液的穩(wěn)定性，如超過許容界限，將出現(xiàn)如下不良現(xiàn)象：

①桔皮、針孔、顆粒、縮孔、處理斑等涂面異常。

②涂料凝聚→過濾器堵塞、涂料(顏料)沉淀。

③U/F過濾透過量下降，涂膜性能或各種涂裝作業(yè)性下降。

通常采取廢棄U/F過濾液的方法處理，最差的情況必須采取更換涂料方法。

由于以上理由，涂料中不可混入工業(yè)水，故在生產(chǎn)線上要有純水制造裝置。

《生產(chǎn)線的純水水質(zhì)規(guī)格》

①導電率：10μs/cm以下(令人滿意的導電率是2μs/cm以下)

電阻率是105Ω·cm以上(5×105以上更好)

②PH∶6～7

③二氧化硅(SiO2)：0.2PPm以下

41、烘干爐：具有被涂物溫度能保持在180℃×20分能力的干燥爐。爐內(nèi)溫度必須在200℃左右，一般爐內(nèi)通過時間要設計為30分鐘左右。希望干燥爐是全橋式結(jié)構(gòu)。爐內(nèi)的吸排氣量過少的話，爐內(nèi)空氣惡化、涂膜光滑性也變差，所以要注意。