Industrijski elektropremaz je široko korišten površinski tretman za zaštitumetalni odljevcii CNC obrada proizvoda od korozije sa lijepom završnom obradom. Mnogi kupci postavljaju pitanja o površinskoj obradi metalnih odlivaka iprecizno obrađeni delovi. Ovaj članak će se fokusirati na proces elektroforetskog premaza. Nadam se da će biti od pomoći svim partnerima.
Elektropremaz je metoda premazivanja u kojoj su čestice poput pigmenata i smola suspendirane u elektroforetskoj otopini orijentirane da migriraju i talože se na površini jedne od elektroda korištenjem vanjskog električnog polja. Princip elektroforetskog premaza izmišljen je krajem 1930-ih, ali je ova tehnologija razvijena i dobila industrijsku primjenu nakon 1963. Elektroforetski premaz je najpraktičniji proces izgradnje premaza na bazi vode. Elektroforetski premaz ima karakteristike rastvorljivosti u vodi, netoksičnosti i lake automatske kontrole. Budući da je pogodan za površinsku obradu vodljivih radnih predmeta (metalni odljevci, obrađeni dijelovi, otkovci, dijelovi od lima i dijelovi za zavarivanje, itd.), proces elektroforetskog premaza brzo se široko koristi u industrijama kao što su automobili, građevinski materijali, hardver , te kućni aparati.
Principi
Smola sadržana u katodnom elektroforetskom premazu ima bazične grupe, koje nakon neutralizacije kiseline formiraju sol i otapaju se u vodi. Nakon primjene jednosmjerne struje, negativni ioni kiselinskih radikala kreću se do anode, a ioni smole i čestice pigmenta koje su omotane njima prelaze na katodu s pozitivnim nabojem i talože se na katodi. Ovo je osnovni princip elektroforetskog premaza (poznatog kao plating). Oblaganje elektroforezom je vrlo složena elektrohemijska reakcija, istovremeno se javljaju najmanje četiri efekta elektroforeze, elektrodepozicije, elektrolize i elektroosmoze.
Elektroforeza
Nakon što se anoda i katoda u koloidnoj otopini uključe, koloidne čestice se pomiču na katodnu (ili anodnu) stranu pod djelovanjem električnog polja, što se naziva elektroforeza. Supstanca u koloidnom rastvoru nije u stanju molekula i jona, već otopljena supstanca raspršena u tečnosti. Supstanca je velika i neće precipitirati u dispergovano stanje.
Elektrodepozicija
Fenomen taloženja čvrste tvari iz tekućine naziva se aglomeracija (aglomeracija, taloženje), koja se općenito proizvodi hlađenjem ili koncentriranjem otopine, a elektroforetski premaz se oslanja na električnu energiju. Kod katodnog elektroforetskog premaza, pozitivno nabijene čestice agregiraju se na katodi, a negativno nabijene čestice (tj. joni) agregiraju na anodi. Kada pozitivno nabijene koloidne čestice (smola i pigment) stignu do katode (supstrata) Nakon površine (visoko alkalni međusloj), dobijaju se elektroni koji reaguju sa hidroksidnim ionima da postanu tvari netopive u vodi, koje se talože na katodi ( obojeni radni komad).
Elektroliza
U otopini s jonskom provodljivošću, anoda i katoda su spojene na jednosmjernu struju, anjoni se privlače na anodu, a kationi privlače katodu i dolazi do kemijske reakcije. Anoda proizvodi otapanje metala i elektrolitičku oksidaciju za proizvodnju kisika, klora, itd. Anoda je elektroda koja može proizvesti reakciju oksidacije. Metal se istaloži na katodi i H+ se elektrolitički reducira u vodonik.
Elektroosmoza
Nakon što se dva kraja (katoda i anoda) otopina različitih koncentracija razdvojenih polupropusnom membranom napajaju, pojava da otopina niske koncentracije prelazi na stranu visoke koncentracije naziva se elektroosmoza. Film premaza koji se upravo nanosi na površinu premazanog predmeta je polupropusni film. Pod kontinuiranim djelovanjem električnog polja, voda sadržana u razmazujućem filmu dijalizom izlazi iz filma i kreće se u kadu da dehidrira film. Ovo je elektroosmoza. Elektroosmoza pretvara hidrofilni premazni film u hidrofobni premazni film, a dehidracija čini film premaza gustim. Mokra boja nakon plivanja sa dobrom elektro-osmoznom elektroforetskom bojom može se dodirivati i nije ljepljiva. Tečnost za kupanje koja je prianjala na mokri film boje možete isprati vodom.
Karakteristike elektropremaza
Elektroforetski film boje ima prednosti punoće, ujednačenosti, ravnosti i glatkog premaza. Tvrdoća, adhezija, otpornost na koroziju, učinak na udar i propusnost elektroforetskog filma boje su znatno bolji od ostalih procesa premaza.
(1) Koristi se vodotopiva boja, voda se koristi kao medij za otapanje, što štedi mnogo organskih otapala, uvelike smanjuje zagađenje zraka i opasnosti po životnu sredinu, sigurna je i sanitarna i izbjegava skrivenu opasnost od požara;
(2) Efikasnost bojenja je visoka, gubitak boje je mali, a stopa iskorištenja boje može doseći 90% do 95%;
(3) Debljina filma premaza je ujednačena, adhezija je jaka, a kvalitet premaza dobar. Svaki dio obratka, kao što su unutrašnji sloj, udubljenja, zavari itd., može dobiti jednoličan i glatki premazni film, čime se rješava problem drugih metoda premazivanja za izradke složenog oblika. Problem slikanja;
(4) Efikasnost proizvodnje je visoka, a konstrukcija može ostvariti automatsku i kontinuiranu proizvodnju, što uvelike poboljšava efikasnost rada;
(5) Oprema je složena, troškovi investicije su visoki, potrošnja energije je velika, temperatura potrebna za sušenje i očvršćavanje je visoka, upravljanje bojom i farbanjem je komplikovano, uslovi izgradnje su strogi i potrebno je prečišćavanje otpadnih voda ;
(6) Može se koristiti samo boja rastvorljiva u vodi, a boja se ne može menjati tokom procesa premaza. Stabilnost boje nije lako kontrolisati nakon dužeg skladištenja.
(7) Oprema za elektroforetsko premazivanje je komplikovana, a tehnološki sadržaj je visok, što je pogodno za proizvodnju fiksne boje.
Ograničenja elektropremaza
(1) Pogodan je samo za premazivanje temeljnim premazom provodljivih podloga kao što su dijelovi strojeva od crnih i obojenih metala. Nevodljivi predmeti kao što su drvo, plastika, tkanina, itd. ne mogu se premazati ovom metodom.
(2) Postupak elektroforetske prevlake nije prikladan za obložene predmete koji se sastoje od više metala, ako su karakteristike elektroforeze različite.
(3) Postupak elektroforetskog premaza ne može se koristiti za obložene predmete koji ne mogu izdržati visoku temperaturu.
(4) Elektroforetski premaz nije prikladan za premazivanje s ograničenim zahtjevima u pogledu boje. Elektroforetski premaz različitih boja potrebno je farbati u različitim žljebovima.
(5) Elektroforetski premaz se ne preporučuje za maloserijsku proizvodnju (period obnove kupke je više od 6 mjeseci), jer je brzina obnavljanja kupke preslaba, smola u kadi stari i sadržaj rastvarača se mijenja jako. Kupatilo je nestabilno.
Koraci elektropremaza
(1) Za elektroforetsko premazivanje općih metalnih površina, tok procesa je: prethodno čišćenje → odmašćivanje → pranje vodom → uklanjanje rđe → pranje vodom → neutralizacija → pranje vodom → fosfatiranje → pranje vodom → pasivizacija → elektroforetski premaz → čišćenje poklopca rezervoara → ultrafiltracijska voda pranje → sušenje → offline.
(2) Podloga i prethodna obrada premazanog predmeta imaju veliki utjecaj na elektroforetski premazni film. Metalni odljevci se općenito uklanjaju pjeskarenjem ili pjeskarenjem, pamučna pređa se koristi za uklanjanje plutajuće prašine na površini radnog komada, a brusni papir se koristi za uklanjanje zaostalih čeličnih sačma i drugih ostataka na površini. Čelična površina se tretira odmašćivanjem i uklanjanjem rđe. Kada su površinski zahtjevi previsoki, potrebni su fosfatiranje i pasiviranje površinskih tretmana. Radni predmeti od crnih metala moraju biti fosfatirani prije anodne elektroforeze, inače će otpornost filma boje na koroziju biti slaba. U tretmanu fosfatiranja općenito se odabire fosfatni film cinkove soli, debljine od oko 1 do 2 μm, a fosfatni film mora imati fine i ujednačene kristale.
(3) U sistemu filtracije, primarna filtracija je općenito usvojena, a filter je struktura mrežaste vrećice. Elektroforetska boja se transportuje do filtera kroz vertikalnu pumpu radi filtracije. Uzimajući u obzir sveobuhvatan ciklus zamjene i kvalitet filma boje, filter vrećica s veličinom pora od 50 μm je najbolja. Ne samo da može zadovoljiti zahtjeve kvaliteta filma boje, već i riješiti problem začepljenja filter vrećice.
(4) Veličina cirkulacijskog sistema elektroforetskog premaza direktno utiče na stabilnost kupke i kvalitet filma boje. Povećanjem volumena cirkulacije smanjuje se taloženje i mjehurići tekućine za kupanje; međutim, starenje tekućine za kupanje se ubrzava, potrošnja energije se povećava, a stabilnost tekućine za kupanje postaje lošija. Idealno je kontrolisati vrijeme ciklusa tečnosti u rezervoaru na 6-8 puta/h, što ne samo da garantuje kvalitet filma boje, već i osigurava stabilan rad tečnosti u rezervoaru.
(5) Kako se vrijeme proizvodnje povećava, impedancija anodne dijafragme će se povećati i efektivni radni napon će se smanjiti. Stoga, u proizvodnji, radni napon napajanja treba postepeno povećavati u skladu s gubitkom napona kako bi se kompenzirao pad napona anodne dijafragme.
(6) Sistem ultrafiltracije kontroliše koncentraciju jona nečistoća koje donosi radni komad kako bi se osigurao kvalitet premaza. U radu ovog sistema treba imati na umu da kada je sistem u funkciji, on treba da radi neprekidno i strogo je zabranjeno raditi povremeno kako bi se sprečilo isušivanje ultrafiltracione membrane. Osušena smola i pigment prijanjaju na ultrafiltracijsku membranu i ne mogu se temeljito očistiti, što će ozbiljno utjecati na vodopropusnost i vijek trajanja ultrafiltracione membrane. Brzina izlazne vode ultrafiltracione membrane pokazuje opadajući trend s vremenom rada. Treba ga očistiti jednom tokom 30-40 dana neprekidnog rada kako bi se osigurala ultrafiltracijska voda potrebna za ultrafiltraciono ispiranje i pranje.
(7) Metoda elektroforetskog premaza je pogodna za proces proizvodnje velikog broja montažnih linija. Ciklus obnavljanja kupke za elektroforezu trebao bi biti unutar 3 mjeseca. Naučno upravljanje kupatilom je izuzetno važno. Redovno se testiraju različiti parametri kade, a kupka se prilagođava i mijenja prema rezultatima ispitivanja. Općenito, parametri otopine za kupanje mjere se na sljedećoj frekvenciji: pH vrijednost, sadržaj čvrste tvari i provodljivost otopine za elektroforezu, otopina za ultrafiltraciju i otopinu za čišćenje ultrafiltracije, polarni rastvor aniona (anoda), cirkulirajući losion i otopina za deionizacijsko čišćenje jednokratno dan; Osnovni omjer, sadržaj organskog rastvarača i laboratorijski test u malom rezervoaru dva puta sedmično.
(8) Za upravljanje kvalitetom filma boje, ujednačenost i debljinu filma boje treba često provjeravati, a izgled ne smije imati rupice, opuštene, narandžine kore, bore itd. Redovno provjeravajte fizičke i kemijske karakteristike indikatori kao što su prianjanje i otpornost na koroziju premaznog filma. Ciklus inspekcije je u skladu sa standardima inspekcije proizvođača, i općenito se svaka serija mora pregledati.
Površinska obrada prije elektroforeze
Površinska obrada radnog predmeta prije nanošenja je važan dio elektroforetskog premaza, uglavnom uključuje odmašćivanje, uklanjanje rđe, kondicioniranje površine, fosfatiranje i druge procese. Kvaliteta njegove obrade ne samo da utječe na izgled filma, smanjuje antikorozivne performanse, već i uništava stabilnost otopine boje. Stoga, za površinu radnog komada prije farbanja, potrebno je da bude očišćena od uljnih mrlja, tragova rđe, bez kemikalija za prethodnu obradu i taloženja fosfata itd., a fosfatni film ima guste i ujednačene kristale. Što se tiče različitih procesa prethodnog tretmana, nećemo ih pojedinačno raspravljati, već ćemo samo istaći nekoliko točaka pažnje:
1) Ako odmašćivanje i hrđa nisu čisti, to ne samo da će utjecati na stvaranje fosfatnog filma, već će utjecati i na silu vezivanja, dekorativne performanse i otpornost premaza na koroziju. Film boje je sklon skupljanju i rupama.
2) Fosfatiranje: Svrha je poboljšati adheziju i antikorozivnu sposobnost elektroforetskog filma. Njegova uloga je sljedeća:
(1) Zbog fizičkih i hemijskih efekata, adhezija filma organskog premaza na podlogu je poboljšana.
(2) Fosfatni film pretvara metalnu površinu iz dobrog provodnika u loš provodnik, čime sprečava stvaranje mikro baterija na metalnoj površini, efikasno sprečava koroziju premaza i povećava otpornost na koroziju i otpornost na vodu. premazivanje. Osim toga, samo na osnovu temeljnog nanošenja dna i odmašćivanja može se formirati zadovoljavajući fosfatni film na čistoj, ujednačenoj i bezmasnoj površini. S ovog aspekta, sam fosfatni film je najintuitivnija i najpouzdanija samoprovjera učinka procesa predobrade.
3) Pranje: Kvalitet pranja u svakoj fazi predobrade će imati veliki uticaj na kvalitet celokupnog predtretmana i filma boje. Posljednje čišćenje dejoniziranom vodom prije farbanja, uvjerite se da provodljivost kapanja premazanog predmeta nije veća od 30μs/cm. Čišćenje nije čisto, kao što je radni komad:
(1) Preostala kiselina, hemijska tečnost za fosfatiranje, flokulacija smole u tečnosti boje i pogoršanje stabilnosti;
(2) Ostatak stranih materija (mrlje od ulja, prašine), rupe za skupljanje, čestice i drugi nedostaci u filmu boje;
(3) Rezidualni elektroliti i soli dovode do pogoršanja reakcije elektrolize i proizvode rupice i druge bolesti.
Vrijeme objave: Apr-17-2021