Industrijski elektropremaz je pogosto uporabljena površinska obdelava za zaščitokovinski ulitkiin CNC obdelovalni izdelki pred korozijo z lepo končno obdelavo. Veliko strank postavlja vprašanja o površinski obdelavi kovinskih ulitkov innatančno obdelani deli. Ta članek se bo osredotočil na postopek elektroforetskega premazovanja. Upam, da bo v pomoč vsem partnerjem.
Elektroprevleka je metoda nanašanja, pri kateri so delci, kot so pigmenti in smole, suspendirani v elektroforetski raztopini, usmerjeni tako, da migrirajo in se nanesejo na površino ene od elektrod z uporabo zunanjega električnega polja. Princip elektroforetskega nanosa je bil izumljen konec tridesetih let 20. stoletja, vendar je bila ta tehnologija razvita in dobila industrijsko uporabo po letu 1963. Elektroforetski nanos je najbolj praktičen postopek gradnje premazov na vodni osnovi. Elektroforetska prevleka ima lastnosti topnosti v vodi, netoksičnosti in enostavnega samodejnega nadzora. Ker je primeren za površinsko obdelavo prevodnih obdelovancev (kovinski ulitki, strojno obdelani deli, odkovki, pločevinasti deli in deli za varjenje itd.), se je postopek elektroforetskega premazovanja hitro začel široko uporabljati v panogah, kot so avtomobili, gradbeni materiali, strojna oprema , in gospodinjski aparati.
Načela
Smola v katodni elektroforetski prevleki ima bazične skupine, ki po kislinski nevtralizaciji tvorijo sol in se raztopijo v vodi. Po uporabi enosmernega toka se negativni ioni kislinskega radikala premaknejo na anodo, smolni ioni in pigmentni delci, ki jih ovijejo, pa se premaknejo na katodo s pozitivnimi naboji in se odložijo na katodo. To je osnovni princip elektroforetskega premazovanja (splošno znanega kot plating). Prevleka z elektroforezo je zelo zapletena elektrokemijska reakcija, hkrati se pojavijo vsaj štirje učinki elektroforeze, elektrodepozicije, elektrolize in elektroosmoze.
elektroforeza
Po vklopu anode in katode v koloidni raztopini se koloidni delci pod delovanjem električnega polja premaknejo na stran katode (ali anode), kar imenujemo elektroforeza. Snov v koloidni raztopini ni v stanju molekul in ionov, temveč topljenec, razpršen v tekočini. Snov je velika in se ne bo oborila v razpršeno stanje.
Elektrodepozicija
Pojav trdne padavine iz tekočine se imenuje aglomeracija (aglomeracija, odlaganje), ki na splošno nastane pri hlajenju ali koncentriranju raztopine, elektroforetska prevleka pa temelji na električni energiji. Pri katodnem elektroforetskem nanosu se pozitivno nabiti delci agregirajo na katodi, negativno nabiti delci (tj. ioni) pa na anodi. Ko pozitivno nabiti koloidni delci (smola in pigment) dosežejo katodo (substrat) Po površini (visoko alkalna vmesna plast) se pridobijo elektroni, ki reagirajo s hidroksidnimi ioni, da postanejo v vodi netopne snovi, ki se odložijo na katodo ( pobarvan obdelovanec).
elektroliza
V raztopini z ionsko prevodnostjo sta anoda in katoda povezani z enosmernim tokom, anodo privlači anoda, kationi pa katoda in pride do kemijske reakcije. Anoda povzroči raztapljanje kovin in elektrolitsko oksidacijo, da nastane kisik, klor itd. Anoda je elektroda, ki lahko povzroči oksidacijsko reakcijo. Kovina se obori na katodi in H+ se elektrolitsko reducira v vodik.
Elektroosmoza
Ko sta oba konca (katoda in anoda) raztopin z različnimi koncentracijami, ločena s polprepustno membrano, pod napetostjo, se pojav, da se raztopina z nizko koncentracijo premakne na stran z visoko koncentracijo, imenuje elektroosmoza. Film prevleke, ki je pravkar nanesen na površino premazanega predmeta, je polprepusten film. Pod neprekinjenim delovanjem električnega polja se voda v razmaznem filmu dializira iz filma in premakne v kopel, da dehidrira film. To je elektroosmoza. Elektroosmoza spremeni hidrofilno prevleko v hidrofobno prevleko, dehidracija pa naredi prevleko gosto. Mokre barve po plavanju z dobro elektro-osmozno elektroforetično barvo se je mogoče dotakniti in ni lepljiva. Tekočino za kopel, ki se drži mokrega sloja barve, lahko sperete z vodo.
Značilnosti elektropremazov
Elektroforetski barvni film ima prednosti polnosti, enakomernosti, ravnosti in gladkega premaza. Trdota, oprijem, odpornost proti koroziji, udarna zmogljivost in prepustnost elektroforetskega barvnega filma so bistveno boljši od drugih postopkov nanašanja premazov.
(1) Uporablja se barva, topna v vodi, voda se uporablja kot medij za raztapljanje, kar prihrani veliko organskih topil, močno zmanjša onesnaženost zraka in nevarnosti za okolje, je varno in sanitarno ter se izogne skriti nevarnosti požara;
(2) Učinkovitost barvanja je visoka, izguba barve je majhna, stopnja izkoriščenosti barve pa lahko doseže 90% do 95%;
(3) Debelina prevleke je enakomerna, oprijem je močan in kakovost prevleke je dobra. Vsak del obdelovanca, kot je notranja plast, vdolbine, zvari itd., Lahko pridobi enakomeren in gladek premazni film, ki rešuje problem drugih načinov premazovanja za kompleksne oblike obdelovancev. Slikarski problem;
(4) Učinkovitost proizvodnje je visoka, konstrukcija pa lahko realizira samodejno in neprekinjeno proizvodnjo, kar močno izboljša delovno učinkovitost;
(5) Oprema je zapletena, stroški naložbe so visoki, poraba energije je velika, temperatura, potrebna za sušenje in strjevanje, je visoka, upravljanje barve in barvanja je zapleteno, gradbeni pogoji so strogi in potrebno je čiščenje odpadne vode ;
(6) Uporablja se lahko samo vodotopna barva, barve pa ni mogoče spremeniti med postopkom premazovanja. Stabilnosti barve po dolgotrajnem skladiščenju ni enostavno nadzorovati.
(7) Oprema za elektroforetske premaze je zapletena in tehnološka vsebina je visoka, kar je primerno za proizvodnjo fiksne barve.
Omejitve elektroprevleke
(1) Primeren je le za temeljni premaz prevodnih substratov, kot so strojni deli iz železnih in neželeznih kovin. Neprevodnih predmetov, kot so les, plastika, blago itd., ni mogoče premazati s to metodo.
(2) Postopek elektroforetske prevleke ni primeren za prevlečene predmete, sestavljene iz več kovin, če so značilnosti elektroforeze drugačne.
(3) Postopek elektroforetskega premazovanja ni mogoče uporabiti za premazane predmete, ki ne prenesejo visoke temperature.
(4) Elektroforetski premaz ni primeren za premaz z omejenimi zahtevami glede barve. Elektroforetski premaz različnih barv je treba barvati v različnih utorih.
(5) Elektroforetski premaz ni priporočljiv za maloserijsko proizvodnjo (obdobje obnavljanja kopeli je več kot 6 mesecev), ker je hitrost obnavljanja kopeli prepočasna, smola v kopeli se stara in vsebnost topil se spreminja. močno. Kopel je nestabilna.
Koraki elektroprevleke
(1) Za elektroforetski premaz splošnih kovinskih površin je potek postopka: predčiščenje → razmaščevanje → pranje z vodo → odstranjevanje rje → pranje z vodo → nevtralizacija → pranje z vodo → fosfatiranje → pranje z vodo → pasivacija → elektroforetski premaz → pokrov rezervoarja Čiščenje → ultrafiltracijsko pranje vode → sušenje → brez povezave.
(2) Podlaga in predobdelava prevlečenega predmeta imata velik vpliv na film elektroforetske prevleke. Kovinski ulitki so običajno odstranjeni s peskanjem, bombažna preja se uporablja za odstranjevanje lebdečega prahu na površini obdelovanca, brusni papir pa se uporablja za odstranjevanje ostankov jeklenih drobcev in drugih smeti na površini. Jeklena površina je obdelana z razmaščevanjem in odstranjevanjem rje. Kadar so zahteve glede površine previsoke, je potrebna obdelava površin s fosfatiranjem in pasivizacijo. Obdelovance iz železnih kovin je treba pred anodno elektroforezo fosfatirati, sicer bo odpornost proti koroziji barvnega filma slaba. Pri obdelavi s fosfatiranjem je na splošno izbran fosfatni film iz cinkove soli z debelino približno 1 do 2 μm, fosfatni film pa mora imeti fine in enakomerne kristale.
(3) V filtrirnem sistemu je na splošno sprejeta primarna filtracija, filter pa je struktura mrežaste vrečke. Elektroforetska barva se transportira do filtra skozi navpično črpalko za filtracijo. Glede na celovit cikel zamenjave in kakovost barvnega filma je filter vrečka z velikostjo por 50 μm najboljša. Ne more le izpolniti zahtev glede kakovosti barvnega filma, ampak tudi rešiti problem zamašitve filtrske vrečke.
(4) Velikost obtočnega sistema elektroforetskega premaza neposredno vpliva na stabilnost kopeli in kakovost barvnega filma. Povečanje volumna kroženja zmanjša padavine in mehurčke kopalne tekočine; vendar se staranje kopalne tekočine pospeši, poraba energije se poveča in stabilnost kopalne tekočine postane slabša. Idealno je nadzorovati čase ciklov tekočine v rezervoarju na 6-8 krat/h, kar ne le zagotavlja kakovost barvnega filma, temveč zagotavlja tudi stabilno delovanje tekočine v rezervoarju.
(5) Ko se proizvodni čas poveča, se bo impedanca anodne membrane povečala in efektivna delovna napetost zmanjšala. Zato je treba v proizvodnji delovno napetost napajalnika postopoma povečevati glede na izgubo napetosti, da se nadomesti padec napetosti na anodni membrani.
(6) Ultrafiltracijski sistem nadzoruje koncentracijo ionov nečistoč, ki jih prinaša obdelovanec, da se zagotovi kakovost premaza. Pri delovanju tega sistema je treba upoštevati, da mora sistem, ko je v delovanju, delovati neprekinjeno in je strogo prepovedano delovati s prekinitvami, da se prepreči izsušitev ultrafiltracijske membrane. Posušena smola in pigment se prilepita na ultrafiltracijsko membrano in ju ni mogoče temeljito očistiti, kar bo resno vplivalo na vodoprepustnost in življenjsko dobo ultrafiltracijske membrane. Stopnja izpusta vode ultrafiltracijske membrane kaže padajoči trend s časom delovanja. Očistiti ga je treba enkrat v 30-40 dneh neprekinjenega dela, da se zagotovi ultrafiltracijska voda, potrebna za ultrafiltracijsko izpiranje in pranje.
(7) Metoda elektroforetskega premazovanja je primerna za proizvodni proces velikega števila montažnih linij. Obnovitveni cikel elektroforezne kopeli naj bo v 3 mesecih. Znanstveno upravljanje kopališča je izjemno pomembno. Različne parametre kopeli redno testiramo, kopel prilagodimo in zamenjamo glede na rezultate testiranja. Na splošno se parametri raztopine kopeli merijo z naslednjo frekvenco: vrednost pH, vsebnost trdnih snovi in prevodnost raztopine za elektroforezo, raztopine za ultrafiltracijo in čistilne raztopine za ultrafiltracijo, anionske (anodne) polarne raztopine, krožečega losjona in deionizacijske čistilne raztopine enkrat en dan; Osnovno razmerje, vsebnost organskih topil in laboratorijski test majhnega rezervoarja dvakrat na teden.
(8) Za upravljanje kakovosti barvnega filma je treba pogosto preverjati enotnost in debelino barvnega filma, videz pa ne sme imeti lukenj, povešenosti, pomarančne kože, gub itd. Redno preverjajte fizikalne in kemične indikatorji, kot sta adhezija in odpornost proti koroziji prevlečnega filma. Inšpekcijski cikel je v skladu s proizvajalčevimi inšpekcijskimi standardi in na splošno je treba pregledati vsako serijo.
Površinska obdelava pred elektroforezo
Površinska obdelava obdelovanca pred nanosom prevleke je pomemben del elektroforetskega prevleke, ki v glavnem vključuje razmaščevanje, odstranjevanje rje, kondicioniranje površine, fosfatiranje in druge postopke. Kakovost njegove obdelave ne vpliva samo na videz filma, zmanjša protikorozijsko učinkovitost, ampak tudi uniči stabilnost raztopine barve. Zato mora biti površina obdelovanca pred barvanjem brez oljnih madežev, madežev rje, brez kemikalij za predobdelavo in fosfatne sedimentacije itd., fosfatni film pa ima goste in enakomerne kristale. Kar zadeva različne postopke predhodne obdelave, jih ne bomo obravnavali posamezno, ampak bomo izpostavili le nekaj točk pozornosti:
1) Če razmaščevanje in rja nista čista, to ne bo vplivalo le na tvorbo fosfatiranega filma, ampak bo vplivalo tudi na silo lepljenja, dekorativno delovanje in odpornost proti koroziji prevleke. Film barve je nagnjen k krčenju in luknjam.
2) Fosfatiranje: Namen je izboljšati oprijem in protikorozijsko sposobnost elektroforetskega filma. Njegova vloga je naslednja:
(1) Zaradi fizikalnih in kemičnih učinkov se poveča oprijem filma organskega premaza na podlago.
(2) Fosfatni film spremeni kovinsko površino iz dobrega prevodnika v slabega prevodnika, s čimer zavira nastajanje mikrobaterij na kovinski površini, učinkovito preprečuje korozijo prevleke in poveča odpornost proti koroziji in vodoodpornost prevleke. premazovanje. Poleg tega je le na podlagi temeljitega dna in razmaščevanja mogoče oblikovati zadovoljiv fosfatni film na čisti, enakomerni in brez maščobe površini. S tega vidika je folija za fosfatiranje najbolj intuitivna in zanesljiva samokontrola učinka postopka predobdelave.
3) Pranje: Kakovost pranja na vsaki stopnji predobdelave bo imela velik vpliv na kakovost celotne predobdelave in barvnega filma. Pri zadnjem čiščenju z deionizirano vodo pred barvanjem se prepričajte, da prevodnost kapljanja premazanega predmeta ni večja od 30 μs/cm. Čiščenje ni čisto, na primer obdelovanec:
(1) Preostala kislina, kemična tekočina za fosfatiranje, flokulacija smole v barvni tekočini in poslabšanje stabilnosti;
(2) Ostanki tujkov (oljni madeži, prah), luknje zaradi krčenja, delci in druge napake v barvnem filmu;
(3) Preostali elektroliti in soli povzročijo poslabšanje reakcije elektrolize in povzročijo luknjice in druge bolezni.
Čas objave: 17. aprila 2021