Технология электрофоретического нанесения покрытий широко применяется в лакокрасочной промышленности Китая. Особенность электрофоретической краски заключается в процессе нанесения на нее электроосажденного покрытия. Хотя разные типы покрытий и условия строительного процесса приведут к разным результатам, вообще говоря, по сравнению с методом иммерсионного покрытия, он имеет следующие характеристики:
(1) Качество пленки, полученной путем электроосаждения, примерно пропорционально количеству пропущенного электричества, поэтому количество осаждения покрытия может быть скорректировано путем увеличения или уменьшения количества электроэнергии.
(2) Электроосаждение может получить относительно однородные пленки на острых краях или углах объектов сложной формы, сварных швах, а также на внутренних и внешних поверхностях коробчатых корпусов, значительно улучшая антикоррозионные характеристики.
(3) Содержание воды в электроосажденной пленке перед высыханием очень низкое. Он нерастворим в воде, не текуч и менее подвержен образованию дефектов пленки, таких как капли, потеки и застойные пятна. Это также позволяет избежать явления промывки газом растворителем, часто возникающего в процессе сушки пленок с погружным покрытием (внутри коробчатых или трубчатых деталей) и может значительно сократить время предварительной сушки для испарения воды.
(4) Благодаря направленному осаждению отрицательно заряженных полимерных частиц под действием электрического поля, электроосажденная пленка обладает отличной водостойкостью и более высокой адгезией по сравнению с другими методами строительства.
(5) Раствор краски, используемый для электроосаждения покрытия, имеет низкую концентрацию и вязкость, поэтому из-за погружения объект наносит меньше краски. Особенно после применения технологии ультрафильтрации при электроосаждении покрытия, коэффициент использования краски может даже приблизиться к 100%.
(6) Подобно изготовлению красок на водной основе, электроосаждение устраняет риск возгорания и отравления бензолом.
Хотя электрофоретическое покрытие имеет очевидные преимущества по сравнению с другими методами нанесения покрытий, из-за уникальности метода электрофоретического покрытия причины и методы предотвращения дефектов пленки, хотя и сходны с общими дефектами пленки, различны, и некоторые дефекты являются уникальными для электрофоретического покрытия. Ниже приведены распространенные дефекты пленки при электрофоретическом покрытии, их причины и методы профилактики:
1. Частицы
Частицы – это твердые частицы, шероховатые на ощупь (или видимые невооруженным глазом) на поверхности электрофоретической пленки после высыхания, что является наиболее подверженным дефектом в процессе нанесения покрытия.
Причины:
(1) Осаждения, агрегаты или другие посторонние вещества в растворе электрофоретической ванны с плохой фильтрацией.
(2) Грязный раствор для промывки после электрофореза или чрезмерно высокая концентрация краски в воде для промывки.
(3) Попадание нечистых заготовок в электрофоретическую ванну, неполная промывка после фосфатирования.
(4) Грязная среда в зоне производства покрытий и большое количество загрязняющих веществ в сушильном шкафу.
Методы профилактики:
(1) Уменьшите поступление пыли, усилите фильтрацию раствора электрофоретической ванны. Весь циркулирующий раствор краски должен быть полностью отфильтрован через прецизионный фильтрующий мешок длиной 25 мкм. Усильте перемешивание для предотвращения выпадения осадков, устраните «мертвые зоны» и открытые металлические детали в резервуаре, а также строго контролируйте значение pH и щелочные вещества для предотвращения осаждения и агрегации смолы.
(2) Улучшите чистоту воды после промывки, поддерживайте содержание твердых частиц в воде для промывки после электрофореза как можно ниже и поддерживайте пополнение перелива из заднего бака в передний. Чистящий раствор следует процедить для уменьшения пены.
(3) Очистите сушильный шкаф, проверьте воздушный фильтр и проверьте систему балансировки и утечку воздуха.
(4) Усильте промывку после фосфатирования, чтобы удалить остатки фосфатирования с поверхности заготовки. Проверьте, не заблокирован ли фильтр бака для промывки циркуляции деионизированной воды, чтобы предотвратить вторичное загрязнение поверхности объекта с покрытием.
(5) Содержите в чистоте зону производства покрытий. Тщательно слейте воду между фосфатирующей и электрофоретической ванной, а также после электрофореза (перед входом в сушильную печь), проверьте и устраните источники воздушной пыли.
2. Кратеры (мойки)
Кратеры представляют собой вулканические 口 — ямы в форме 口 диаметром обычно 0,5–3,0 мм, вызванные пылью, маслом и т. д., прилипающие к поверхности объекта с покрытием, фосфатирующей пленкой или влажной электрофоретической пленкой, или смешивающие в пленке несовместимые частицы с электрофоретическим покрытием, которые становятся центром кратеров и вызывают неравномерную текучесть на начальном этапе сушки. Те, которые обнажают субстрат, называются кратерами, а те, которые не обнажают субстрат, называются воронками.
Причины:
(1) Инородные тела (масло, пыль), смешанные с раствором для ванны, с маслом, плавающим на поверхности или эмульгированными в растворе для ванны.
(2) Детали с покрытием, загрязненные посторонними веществами (такими как пыль, смазочное масло, падающее с конвейерной цепи, маслянистый железный порошок, пыль от финишного покрытия, масло в сжатом воздухе для сушки).
(3) Плохое обезжиривание при предварительной обработке, с маслом на фосфатирующей пленке.
(4) Инородные тела (масло, пыль) смешиваются с раствором для промывки после электрофореза; плохая чистота чистой воды.
(5) Очистите сушильную духовку или масло в циркулирующем воздухе.
(6) Дисбаланс соотношения пигмента и связующего вещества в растворе для ванны.
(7) Плохое растворение восстановленной краски или смолы (нерастворимые частицы).
Методы профилактики:
(1) Установите фильтрующие рукава для удаления масла в систему циркуляции раствора ванны для удаления загрязнений.
(2) Содержите покрытие в чистоте. Конвейерная цепь и приспособления должны быть чистыми, а используемый сжатый воздух должен быть безмасляным, чтобы предотвратить попадание пыли, тумана верхнего покрытия и масла на детали с покрытием. Заготовки, покрытые маслом и пылью, не допускаются к попаданию в электрофоретическую ванну; Настройте разделы.
(3) Усильте процесс обезжиривания при предварительной обработке, чтобы гарантировать отсутствие загрязнения на фосфатирующей пленке.
(4) Поддерживайте качество воды при промывке после электрофореза, усиливайте фильтрацию промывочного раствора и создавайте пыленепроницаемый коридор от ополаскивания до сушильной печи.
(5) Поддерживайте чистоту сушильного шкафа и циркулирующего горячего воздуха и избегайте слишком быстрого первоначального нагрева.
(6) Поддерживайте правильное соотношение пигмента и связующего вещества и содержание растворителя в электрофоретической ванне.
(7) Тщательно перемешайте при добавлении новой краски, чтобы обеспечить хорошее растворение и нейтрализацию, и отфильтруйте ее.
3. Точечные отверстия
Точечные отверстия относятся к игольчатым маленьким ямкам на пленке, которые отличаются от кратеров тем, что последние обычно имеют инородные вещества в качестве ядра в центре ямы, а окружающая пленка 堆积凸起 (накоплена и поднята).
Причины:
(1) Отверстия для повторного растворения: влажная пленка, покрытая на поверхности заготовки, повторно растворяется из-за замедленного промывки после электрофореза, что приводит к образованию точечных отверстий.
(2) Газовые отверстия: Чрезмерные пузырьки, образующиеся в результате интенсивного электролиза во время электрофореза с плохим выделением пузырьков; Точечные отверстия появляются из-за разрыва пузырьков пленки во время сушки, вызванного слишком низкой температурой раствора ванны или недостаточным перемешиванием.
(3) Ступенчатые точечные отверстия при входе в заряженный резервуар: возникают в серьезных случаях ступенчатых дефектов при входе в заряженный резервуар, при этом точечные отверстия обнажают субстрат по диагонали входа в резервуар; Кроме того, пузырьковые отверстия образуются, когда пузырьки задерживаются в пленке из-за плохого смачивания поверхности объекта раствором ванны при входе в заправленный резервуар или пена на поверхности раствора ванны прилипает к поверхности заготовки, что может произойти в нижней части детали с покрытием.
Методы профилактики:
(1) Немедленно промойте поверхность заготовки раствором ультрафильтрации (УФ) (или чистой водой) после образования пленки, чтобы устранить отверстия для повторного растворения.
(2) Контролировать концентрацию ионов примесей в растворе краски при электрофоретическом нанесении покрытия, регулярно проверять содержание различных ионов в баке и сбрасывать ультрафильтрат в случае превышения нормы; Также управляйте полярным решением в соответствии со спецификацией. Точечные отверстия склонны возникать, когда фосфатирующая пленка имеет высокую пористость, поэтому следует соблюдать температуру, указанную в процессе (обычно 28–30 °C для катодного электрофореза).
(3) Для устранения ступенчатых точечных отверстий при входе в заправленный резервуар убедитесь, что скорость потока поверхности раствора ванны превышает 0,2 м/с для удаления скопившейся пены; Предотвращение слишком низкой скорости конвейерной цепи при входе в заправленный резервуар.
(4) Чтобы устранить промывочные отверстия, сначала обеспечьте хороший электроосмос пленки, контролируйте содержание растворителя (не слишком высокое) и содержание ионов примесей в резервуаре, а также получите плотную пленку. Давление промывочной воды не должно превышать 0,15 МПа.
4. Тонкая пленка
Толщина пленки на поверхности заготовки после нанесения покрытия и сушки меньше заданной по процессу толщины.
Причины:
(1) Слишком низкое содержание твердых частиц в растворе для ванны.
(2) Слишком низкое напряжение или слишком короткое время нанесения покрытия в электрофоретической ванне.
(3) Температура раствора в ванне ниже указанного диапазона.
(4) Слишком низкое содержание органических растворителей в растворе для ванны.
(5) Старение раствора для ванны, что приводит к слишком высокой устойчивости к воздействию влажной пленки и низкой проводимости раствора для ванны.
(6) Плохой контакт или потеря пластины, низкая проводимость анолита.
(7) Слишком долгое время промывания ультрафиолетового раствора после электрофореза, вызывающее повторное растворение.
(8) Слишком низкое значение pH раствора для ванны.
Методы профилактики:
(1) Содержание твердых веществ поддерживается в диапазоне, указанном в технологическом процессе, при этом колебания предпочтительно контролируются в пределах ±0,5%.
(2) Отрегулируйте напряжение и время покрытия в соответствующих диапазонах.
(3) Регулярно очищайте теплообменник, проверяйте наличие засоров и убедитесь, что система отопления и индикаторы температуры находятся в хорошем состоянии; Контролируйте температуру раствора ванны в пределах или на верхней границе заданного процесса диапазона.
(4) Добавьте регуляторы органических растворителей, чтобы довести содержание до заданного процессом диапазона.
(5) Ускорьте обновление раствора ванны или добавьте регуляторы для улучшения проводимости раствора ванны и снижения сопротивления влажной пленке.
(6) Проверяйте, не повреждены ли пластины (корродированы) и не покрыты ли они накипью, регулярно очищайте и заменяйте пластины, улучшайте проводимость анолита, обеспечьте хорошее электроснабжение деталей с покрытием и очищайте приспособления без накопления краски.
(7) Сократите время промывки УФ-раствора, чтобы предотвратить повторное растворение.
(8) Добавьте покрытия с низкой степенью нейтрализации, чтобы довести pH раствора ванны до указанного процесса.
5. Плотная пленка
Толщина пленки на поверхности заготовки после нанесения покрытия и сушки превышает заданную технологическим процессом толщину.
Причины:
(1) Слишком высокое содержание твердых частиц в растворе для ванны.
(2) Температура раствора в ванне выше указанного диапазона.
(3) Слишком высокое напряжение во время нанесения покрытия в электрофоретической ванне.
(4) Слишком долгое время нанесения покрытия в электрофоретической ванне (например, временные перерывы в производстве).
(5) Слишком высокое содержание органических растворителей в растворе для ванны.
(6) Высокая проводимость раствора в ванне.
(7) Плохая циркуляция вокруг заготовки.
(8) Неправильное соотношение катода и анода или распределение положения анода.
Методы профилактики:
(1) Отрегулируйте напряжение до требуемого технологического диапазона во время электрофоретического покрытия.
(2) Никогда не превышайте температуру раствора ванны, указанную в процессе, особенно для катодных электрофоретических красок, так как слишком высокая температура повлияет на стабильность раствора ванны; Поддерживайте температуру раствора ванны на нижней границе заданного процессом диапазона.
(3) Поддерживайте содержание твердых веществ в диапазоне, указанном процессом. Слишком высокое содержание твердых частиц приводит не только к образованию толстой пленки, но и к большему количеству краски 带出 (осуществляется) с поверхности, увеличивая сложность последующего смывания.
(4) Контролируйте время нанесения покрытия в соответствующем диапазоне и по возможности избегайте перерывов в непрерывном производстве.
(5) Контролируйте содержание органических растворителей в растворе для ванны, выпускайте ультрафильтрат, добавляйте деионизированную воду и продлевайте время полного растворения только что приготовленного раствора для ванны.
(6) Своевременно ремонтируйте насосы, фильтры и форсунки, если они заблокированы, что приводит к плохой циркуляции вокруг заготовки.
(7) Слейте ультрафильтрат, добавьте деионизированную воду, чтобы уменьшить содержание примесей ионов в растворе для ванны.
(8) Отрегулируйте отношение катода и анода и положения распределения анодов.
6. Следы капель воды на поверхности заготовки
После высыхания на электрофоретической пленке остаются неравномерные следы капель воды, вызванные попаданием капель воды на поверхность пленки во время сушки.
Причины:
(1) Капли воды попадают на поверхность электрофоретической пленки до высыхания, а прикрепленные капли воды после промывки не высыхают (слишком высокая влажность в производственной зоне) или сдуваются.
(2) Скопившийся моющий раствор на поверхности заготовки после промывки электрофорезом.
(3) Капли воды капают с приспособлений перед сушкой.
(4) Недостаточный конечный объем промывки чистой водой.
(5) Плохая устойчивость невысушенной электрофоретической пленки к падению воды.
(6) Слишком быстрое повышение температуры после входа в сушильную печь, вызывающее быстрое испарение капель воды.
Методы профилактики:
(1) Сдуйте капли воды перед сушкой и отрегулируйте температуру в производственном помещении до 30–40°C.
(2) Сдуйте воду, скопившуюся на кузове автомобиля и приспособлениях одновременно.
(3) Сдуйте скопившуюся чистую воду, откройте технологические отверстия или измените метод подвешивания, чтобы решить проблему накопления воды на заготовке с покрытием.
(4) Обеспечьте достаточное количество чистой воды.
(5) Отрегулируйте параметры процесса или состав покрытия, чтобы улучшить устойчивость влажной пленки к падению воды.
(6) Избегайте слишком быстрого повышения температуры при входе в сушильную печь или добавьте предварительный нагрев (60–100°C, 10 минут), чтобы капли воды не закипели при высоких температурах и не оставили следов.
7. Аномальная адгезия пленки
Неравномерная проводимость поверхности объекта с покрытием или фосфатирующей пленки приводит к концентрации плотности тока в зонах с низким сопротивлением во время электрофоретического покрытия, вызывая накопление пленки в этих областях.
Причины:
(1) Неравномерная проводимость поверхности обрабатываемой детали с покрытием, приводящая к чрезмерно высокой локальной плотности тока:
(1) Загрязнение фосфатирующей пленки (отпечатки пальцев, пятна, остатки травления);
(2) Загрязнение поверхности заготовки (желтая ржавчина, чистящие средства, сварочный флюс);
(3) Ненормальный процесс предварительной обработки: плохое обезжиривание, недостаточная промывка, остаточный обезжиривающий раствор и раствор фосфатирования; Синие или желтые пятна ржавчины на фосфатирующей пленке.
(2) Загрязнение ионами примесей в резервуаре, слишком высокая проводимость, слишком низкое содержание органических растворителей или золы в растворе для ванны.
(3) Слишком высокое напряжение покрытия и температура раствора в ванне, вызывающие повреждение пленки.
Методы профилактики:
(1) Строго контролируйте качество поверхности заготовки с покрытием, чтобы на ней не было ржавчины и остатков сварочного флюса.
(2) Строго контролируйте содержание ионов примесей в растворе для ванны, чтобы предотвратить загрязнение. Выпустите ультрафильтрат и добавьте деионизированную воду для контроля содержания примесей-ионов. Добавьте цветную пасту, если зольность слишком низкая.
(3) Не превышайте заданное технологическим процессом напряжение покрытия во время нормального производства, особенно регулируйте напряжение на входе в бак заготовки, снижайте температуру раствора ванны и избегайте слишком короткого расстояния между электродами.
