陰極電泳涂料基礎及涂裝

陰極電泳涂料

基礎及應用

2005.6.20湖南關西汽車涂料有限公司·研究部·CED內(nèi)容:第1章:

電泳涂裝原理及工藝第2章:

電泳線設備及涂料參數(shù)管理

第3章:

涂裝線參數(shù)異常產(chǎn)生的問題第4章:

電泳涂裝不良現(xiàn)象原因?qū)Σ叩?章:工序不良原因調(diào)查表

H+電泳槽液-+R-NH+R-COO-第1章：CED涂裝機理及工藝電解電滲電沉積電泳陽極：2H2O-4e－

→4H++O2↑

陰極：2H2O+2e-→2OH-

+H2↑

R-NHX++OH－→R-NHx-1↓+H2O1、陰極電泳涂裝機理2、陰極電泳底漆的主要組成項目主要組成基礎樹脂環(huán)氧聚酰氨改性或聚脂改性樹脂交聯(lián)樹脂封閉異氰酸樹脂中和劑有機酸調(diào)整溶劑醇、醇醚和酮類溶劑組份組成F-1色漿特殊功能顏料、填料、分散樹脂及助劑F-2乳液樹脂、助劑F-3A中和劑有機酸F-3E補給溶劑調(diào)整溶劑3、一般的電泳涂裝工序第1階段：前處理工序第2階段：電泳工序第3階段：UF回收，水洗工序第4階段：烘烤、固化涂膜電泳

溫水洗、脫脂工水、RO水洗工序

表面調(diào)整磷化處理水洗DIW工件吊掛空氣吹凈

摘掛干燥爐U/F水洗DIW4、簡單的電泳工藝及電壓－電流特性電泳槽陽極循環(huán)系統(tǒng)供給去離子水超濾系統(tǒng)（UF)袋式過濾器超濾液去噴淋系統(tǒng)陽極循環(huán)泵電壓分段一段電壓三段電壓二段電壓t1t2一段電壓t1啟動時間t2通電時間t1t2t3t1啟動時間二段電壓t2、t3通電時間電泳電流與時間的關系IT電泳膜厚與時間的關系MT★兩側(cè)極板面積或電壓不同可能存涂膜不均；★極距要求大于30cm,極距不同可能存在涂膜不均；★直流脈動率過大可能導致涂膜粗糙或針孔；★有必要測量、記錄單個陽極的電流，陽極膜的老化、堵塞會造成膜厚的不均勻，TP低下。5、電泳涂料對磷化膜的要求對于不同的磷化方式有不同的磷化膜磷化方式噴涂型磷化浸漬型磷化外觀磷化膜致密均一磷化膜致密均一膜重（g/m2)1.5~21~3結(jié)晶（um)5~152~7P比（％）>70%>85%電泳涂裝對磷化底材的要求底材粗糙度機械顆粒油漬花斑磷化渣條痕電泳條痕滴水電導高電泳粗糙、顆粒電泳顆粒電泳花斑電泳粗糙，影響槽液穩(wěn)定電泳縮孔、針孔、花斑電泳粗糙、桔皮現(xiàn)象導致涂膜弊病電泳涂料對底材的要求無條痕無磷化渣無花斑無顆粒Ra低于1.2無油漬低于20us/cm第2章:電泳線設備及涂料參數(shù)管理1、電泳工序中的控制項目浴管理及設備保養(yǎng)的必要性電泳浴涂料的控制**

設備的保養(yǎng)管理自動控制

(連續(xù)運轉(zhuǎn)條件)涂料特性

BATHPAINTSPROPERTIES涂膜性能

FILMPROPERTIES

**補給涂料及添加劑的控制整流電源及涂料循環(huán)攪拌系統(tǒng)UF系統(tǒng)溫控系統(tǒng)－熱交換系統(tǒng)隔膜陽極系統(tǒng)其他（純水再生裝置、其他）浴特性浴管理設備管理

2、槽液參數(shù)的控制

電泳槽液參數(shù)與槽液性能的關系NV對其他相關數(shù)據(jù)的影響；N

V↑↓

槽液特數(shù)值溶劑量MEQASH特性項目傾向↑↓↑↓↑↓槽液特性pHーー↓↑ーー比電導度ーー↑↓↑↓電泳特性膜厚(DFT)↑↓ーー↓↑泳透力↓↑↓↑↑↓涂裝作業(yè)性耐污染性↓↑↑↓↑↓耐再溶解性↓↑↓↑ーーL-効果ー↓↑↓↓↑UF適應性↓↑↑↓ーー第3章涂裝線參數(shù)異常產(chǎn)生的問題:No.管理項目

管理基準

傾向和問題點1.涂料溫度(°C)28±2↑涂料的凝集(發(fā)生顆粒)膜厚上升（分極電阻低)溶劑量減少(溶劑的蒸發(fā))↓膜厚減少(分極電阻上升)涂面平滑性降低(熱循環(huán)特性降低)

2.極液電導度(S/cm)400-～1000↑MEQ上升傾向.(酸除去率降低)電極的腐蝕加速

↓MEQ下降傾向(酸除去率上升)電流量降低（膜厚降低）3.涂料液面水平(cm)5~１5（因涂裝線而異）↑發(fā)生泡痕(涂料起泡)發(fā)生顆粒(涂料起泡)附槽起泡溶剤量低↓發(fā)生泡痕

(表面流速低、消泡性下降)???本槽發(fā)泡No.管理項目管理基準關于問題點的對策方案2.極液電導度(S/cm)400～

1000↑1000以上時超過上限，補給純水使電導度下降。極液從溢流口排棄※

※必要時做中和處理↓低于400下限時，在極液槽中補加中和劑；

上升１００點的約需要５Ｋｇ※

※分兩次投入，確認實際上升值3.塗料液面水平(cm)5~１5液面落差本槽～sub槽↑副槽液面上升、1次回收逆流對策；

＊由于泵停導致的液面上升請與迅展機械廠家聯(lián)絡用干凈的空桶定量移送濾液水分蒸發(fā)、液面下降時、本濾液需返回（濾液移送、處置的場合必須與涂料廠家聯(lián)絡）↓液面低下、附槽起泡、１次回收逆流的對策；純水補加、附槽液面上升長期連休時、水分蒸發(fā)附槽液面低下所以、連休開始前、補加純水使液面上升至液面落差5cm但是，補加涂料，添加劑時需要事先與涂料廠家確認。No.管理項目管理范圍

可預測的不良項目

4.固體份NV.(%)19~21↑UF透過量低２次流掛性易發(fā)生↓表面平滑性低膜厚及TP性下降5.UF透過量(Ｌ/min.)４L≦

涂料回収効率低２次流掛性低(水洗液濃度上升)6.純水比電導度(S/cm)２以下↑污染不適増加污染成分的帶入増加7.過濾壓差(kg/cm2)袋式;0.5↓濾芯;1.0kg/cm2↓↑顔料沉淀(循環(huán)量降低)發(fā)生涂料顆粒

8.干燥爐溫度(170℃)[金屬表面溫度]參考烘烤map↑耐沖擊性能下降（過烘烤）防銹性能下降（欠烘烤）耐沖擊性能下降（欠烘烤）No.管理項目管理範囲原因預測系統(tǒng)9.pH値5.8~6.4↑MEQ低下；UF透過量、２次流掛低下涂料穩(wěn)定性低下濾液廢棄（漏）導致酸量下降隔膜電導度低下導致酸量下降雜質(zhì)離子混入導致堿性上升細菌繁殖導致酸量下降↓添加酸使MEQ上升隔膜電導度上升導致酸量上升10.比電導度1100-1700↑涂料補加使電導度上升補加添加劑Ｎ（酸）使電導度上升浴溫上升所致雜質(zhì)離子混入導致NV低下導致比電導度低下濾液廢棄（漏）所致浴溫低下所致另外、pH和比電導度特性值雖然不能直接控制、但是也需考慮以下原因。異常值出現(xiàn)時需再測定、同時與涂料廠家聯(lián)絡。第4章：電泳涂裝不良現(xiàn)象、原因及對策污染性(灰塵,雜離子)２次流掛性水滴痕性干斑痕，發(fā)花性泡痕性發(fā)生顆?？s孔、凹癟GA針孔油縮孔性其他*如果、電泳浴特性和設備條件

未能實施最佳且最適合的管理

的話、要想預防涂裝不良就很困難了。１．Gaspinhole問題１）現(xiàn)象在鍍鋅鋼板等上涂裝時發(fā)生的pinhole現(xiàn)象。即在電泳涂膜烘烤時有些氣孔未能填平而殘存的狀態(tài)、就像用針扎了個小孔一樣非常小的凹癟現(xiàn)象。２）原因①鍍鋅鋼板的成膜面積大。②涂裝電壓高。③涂料溫度低。３）對策①涂裝電壓下降。②涂料溫度高。→30～32（℃）③涂料中溶劑量增加涂膜的熱

flow性良好。正常涂面Gaspinhole發(fā)生（邊緣處多發(fā)）在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法①以下的不適合、屬電泳涂裝中典型的不適合現(xiàn)象、這些都是可以用充分的日常管理（設備、涂料）來防止發(fā)生的、不是本公司電泳涂料容易發(fā)生的現(xiàn)象。２．２次流掛問題１）現(xiàn)象被涂物接口處在烘烤時有涂料中含有的液體流出成線狀痕跡的現(xiàn)象。涂料濃度高的時候，有凸感的干斑痕。２）原因①接口處水洗不良。②由于Ｕ／Ｆ濾液量降低回收水洗水的濃度上升。③浴涂料濃度上升。３）對策①強化各水洗zone的水洗。②確保Ｕ／Ｆ濾液量。③降低浴涂料濃度。接口處液體流掛痕跡在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法②３．水滴痕跡問題１）現(xiàn)象水滴在烘烤時的附著狀態(tài)、涂膜形成凹凸、伴隨pinhole形成貝殼模樣的現(xiàn)象。２）原因①水洗～烘烤的setting不足。②烘烤前從Hunger等、落下水洗

水等附著于被涂物。３）對策①延長Setting時間。②用Airblow出去水滴。水滴附著等烘烤后素材烘烤前

電泳涂膜皮膜粗糙等素材烘烤后

電泳涂膜在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法③４．干斑痕問題１）現(xiàn)象是指電泳出槽后附著的涂料已干，經(jīng)水洗無法去除的現(xiàn)象。２）原因①出槽～第一次水洗得時間長。②電泳出槽處附近的濕度低。→易干。３）對策①出槽后、３０～６０秒以內(nèi)實施Mistspray。②出槽處周圍用vinylsheet等圍起、

防止?jié)穸认陆?。析出涂膜的干痕正常涂膜（無干痕）在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法④５．泡痕問題１）現(xiàn)象涂料攪拌時產(chǎn)生的氣泡或者電泳時產(chǎn)生的氣泡、在電泳初期的階段附著于素材、原樣形成Pinhole或者はCrater形狀。２）原因①被涂物氣泡濕潤不良。②電泳槽內(nèi)攪拌不足。③Main～Subtank的液面落差大。④入槽時電流密度大。３）對策①磷化處理處強化脫脂。②電泳槽內(nèi)流速Up。③Subtank液面Up。④入槽處の電極Cut。附著氣泡等烘烤后素材泡痕素材烘烤后

電泳涂膜素材電泳析出后在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法⑤６．通入顆粒問題１）現(xiàn)象被涂物表面附著有磷化sludge的狀態(tài)下電泳時、電流集中于sludge處、形成顆粒的現(xiàn)象。２）原因①磷化處理液中的sludge濃度高。②磷化處理后水洗不充分。③入槽時的電流密度大。３）對策①磷化處理液的settling頻度增多、降低sludge濃度。②強化磷化處理后的水洗。③入槽處的電極CUT。電泳后素材素材電泳磷化sludge的附著形成顆粒在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法⑥７．縮孔、凹癟(Cratering)問題１）現(xiàn)象由于在電泳涂裝前或涂裝后有油等異物附著而在烘烤后的涂膜上產(chǎn)生Crater狀的凹癟現(xiàn)象。２）原因①水洗后～烘烤之間、從Conveyor等處有油落下附著。②電泳烘烤時從接口處有防銹油滲出,吹出附著于涂膜。③使用粘有silicon油的valve和packing。④從其它工序和工廠外浮游而致含有silicon物質(zhì)的上涂dust附著于涂膜。３）對策①作成完善的Conveyor的滴水接收槽防止有油落下的同時不向ConveyorChain中注入多余量的油。②強化磷化處理的脫脂。③使用禁油valve和不含silicon油的packing、事前用洗劑洗凈。④電泳涂裝zone用vinylsheet等全部圍起、減少外來影響。【凹癟】直徑為1ｍｍ以下的小凹癟現(xiàn)象【縮孔】直徑為1～3ｍｍ的大凹癟現(xiàn)象素材電泳素材電泳在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法⑦在電泳涂裝過程中容易發(fā)生的具體的涂膜不良現(xiàn)象和其防止方法⑧８．Contamination問題１）現(xiàn)象涂膜異常析出、涂膜上形成麻點點現(xiàn)象。有時伴有pinhole現(xiàn)象。２）原因電泳前的被涂物上有含有Na的Alkaline物質(zhì)的液體（脫脂液.磷化液）落下附著、或從接口處有滲出物附著。３）對策①防止對Conveyor上部的Overspray

②強化Hunger及被涂物袋部內(nèi)的水洗（磷化后）Alkaline物質(zhì)的附著等電泳后素材素材電泳+調(diào)整水洗壓力,形狀,量調(diào)整極比,極方向調(diào)整水洗壓力,形狀,量調(diào)整油水分離條件調(diào)整電壓,時間,溫度調(diào)整間歇運轉(zhuǎn),泵壓,循環(huán)量調(diào)整脫脂,表調(diào),化成條件調(diào)整流掛落下,Carryover調(diào)整filtermesh,valve開度調(diào)整Filtermesh,valve開度提高最終純水量,水質(zhì)調(diào)整前處理敏感性調(diào)整涂膜阻抗,CY水洗水凝結(jié)性調(diào)整析出性調(diào)整槽液特性,溶劑量UF適應性調(diào)整耐油縮孔性調(diào)整顏料沉淀性,涂料穩(wěn)定性發(fā)泡性,消泡性設備涂料脫脂化成條件設備關系材料關系脫脂性(Point,Oil%)鐵粉(除去性)水洗性夾雜Ion(Na,Fe,)表調(diào)條件(更新法水質(zhì))化成性(CW,)Sludge濕潤性1)鐵顆粒Sludge顆粒2)Ioncarryover→性能皮膜低3)處理發(fā)花→皮膜不良4)脫脂不良→

cratering鋼板(GA,SP)攪拌條件極比過濾Mesh電壓時間溫度隔膜電流值1)泳透力(膜厚分布)2)Cratering3)皮膜不良(柳子顆粒其他)4)作業(yè)性不良(Contami,2次流掛,干痕)5)使用量,補給量變動水洗壓力Nozzle攪拌條件帶出量UF過濾液過濾mesh休息日條件1)發(fā)泡性→產(chǎn)生顆粒2)UF低→NV上升,帶出量增加3)涂料干痕→產(chǎn)生顆粒4)水洗效率低→帶出量增加涂裝條件回收水洗條件水洗段數(shù)Dip槽第6章：工序的不良對應Ｃｈａｒｔ（１）提高最終純水量,水質(zhì)各道工序的不良對應Ｃｈａｒｔ（２）調(diào)整水洗壓力,形狀,量調(diào)整溫度,濕度依據(jù)溫測保持最適合的溫度調(diào)整間歇運轉(zhuǎn),泵壓,循環(huán)量調(diào)整airblow適用階段式升溫調(diào)整filtermesh,valve開度環(huán)境完備新air比率,排氣量增加提高最終純水量,水質(zhì)溫水噴淋.其他爐內(nèi)環(huán)境完備水