Endüstriyel elektrokaplama, yüzeyleri korumak için yaygın olarak kullanılan bir yüzey işlemidir.metal dökümlerve güzel yüzeyli korozyondan CNC işleme ürünleri. Birçok müşteri metal dökümlerin yüzey işlemi hakkında sorular soruyor vehassas işlenmiş parçalar. Bu makale elektroforetik kaplama işlemine odaklanacaktır. Umarım tüm ortaklara faydalı olur.
Elektro kaplama, elektroforetik çözelti içinde asılı kalan pigmentler ve reçineler gibi parçacıkların, harici bir elektrik alanı kullanılarak elektrotlardan birinin yüzeyine göç edecek ve biriktirilecek şekilde yönlendirildiği bir kaplama yöntemidir. Elektroforetik kaplama prensibi 1930'lu yılların sonlarında icat edilmiş ancak bu teknoloji 1963'ten sonra geliştirilerek endüstriyel uygulama alanı bulmuştur. Elektroforetik kaplama, su bazlı kaplamalar için en pratik yapım sürecidir. Elektroforetik kaplama suda çözünürlük, toksik olmama ve kolay otomatik kontrol özelliklerine sahiptir. İletken iş parçalarının (metal dökümler, işlenmiş parçalar, dövme parçalar, sac parçalar ve kaynak parçaları vb.) yüzey işlemine uygun olması nedeniyle elektroforetik kaplama işlemi otomobil, inşaat malzemeleri, hırdavat gibi endüstrilerde hızla yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. ve ev aletleri.
İlkeler
Katodik elektroforetik kaplamanın içerdiği reçine, asit nötralizasyonundan sonra tuz oluşturan ve suda çözünen bazik gruplara sahiptir. Doğru akım uygulandıktan sonra asit radikal negatif iyonları anoda hareket eder ve reçine iyonları ve bunların sardığı pigment parçacıkları pozitif yüklerle katoda hareket ederek katot üzerinde biriktirilir. Bu, elektroforetik kaplamanın (genellikle kaplama olarak bilinir) temel prensibidir. Elektroforez kaplama çok karmaşık bir elektrokimyasal reaksiyondur; elektroforez, elektrodepozisyon, elektroliz ve elektroosmozun en az dört etkisi aynı anda meydana gelir.
Elektroforez
Kolloidal çözeltideki anot ve katot açıldıktan sonra kolloidal parçacıklar, elektroforez adı verilen elektrik alanının etkisi altında katot (veya anot) tarafına doğru hareket eder. Kolloidal çözeltideki madde molekül ve iyon halinde değil, sıvı içinde dağılmış çözünen maddedir. Madde büyüktür ve dağılmış bir duruma çökelmeyecektir.
Elektrodepozisyon
Sıvıdan katı çökelme olgusuna, genellikle çözeltinin soğutulması veya konsantre edilmesi sırasında ortaya çıkan aglomerasyon (aglomerasyon, çökelme) adı verilir ve elektroforetik kaplama elektriğe dayanır. Katodik elektroforetik kaplamada, pozitif yüklü parçacıklar katotta toplanır ve negatif yüklü parçacıklar (yani iyonlar) anotta toplanır. Pozitif yüklü koloidal parçacıklar (reçine ve pigment) katoda (substrat) ulaştığında Yüzey alanından (yüksek alkali arayüz katmanı) sonra elektronlar elde edilir ve hidroksit iyonları ile reaksiyona girerek suda çözünmeyen maddeler haline gelir ve bunlar katotta birikir ( boyalı iş parçası).
Elektroliz
İyonik iletkenliğe sahip bir çözeltide anot ve katot doğru akıma bağlanır, anyonlar anoda, katyonlar katoda çekilir ve kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. Anot, oksijen, klor vb. üretmek için metal çözünmesi ve elektrolitik oksidasyon üretir. Anot, oksidasyon reaksiyonu üretebilen bir elektrottur. Metal katotta çökeltilir ve H+ elektrolitik olarak hidrojene indirgenir.
Elektroosmoz
Yarı geçirgen bir membranla ayrılan farklı konsantrasyonlardaki çözeltilerin iki ucuna (katot ve anot) enerji verildikten sonra, düşük konsantrasyonlu çözeltinin yüksek konsantrasyonlu tarafa hareket etmesi olgusuna elektroosmoz denir. Kaplanmış nesnenin yüzeyine yeni bırakılan kaplama filmi yarı geçirgen bir filmdir. Elektrik alanının sürekli etkisi altında, smear filmi diyalizinde bulunan su filmden dışarı çıkar ve filmi kurutmak için banyoya doğru hareket eder. Bu elektroosmozdur. Elektroosmoz, hidrofilik kaplama filmini hidrofobik bir kaplama filmine dönüştürür ve dehidrasyon, kaplama filmini yoğunlaştırır. İyi elektro-osmoz elektroforetik boya ile yüzdükten sonra ıslak boyaya dokunulabilir ve yapışkan değildir. Islak boya filmi üzerine yapışan banyo sıvısını su ile durulayabilirsiniz.
Elektrokaplamanın Özellikleri
Elektroforetik boya filmi dolgunluk, tekdüzelik, düzlük ve pürüzsüz kaplama avantajlarına sahiptir. Elektroforetik boya filminin sertliği, yapışması, korozyon direnci, darbe performansı ve geçirgenliği diğer kaplama işlemlerine göre önemli ölçüde daha iyidir.
(1) Suda çözünür boya kullanılır, çok fazla organik çözücü tasarrufu sağlayan, hava kirliliğini ve çevresel tehlikeleri büyük ölçüde azaltan, güvenli ve hijyenik olan ve gizli yangın tehlikesini önleyen, çözücü ortam olarak su kullanılır;
(2) Boyama verimliliği yüksektir, boya kaybı azdır ve boyanın kullanım oranı %90 ila %95'e ulaşabilir;
(3) Kaplama filmi kalınlığı tekdüzedir, yapışma güçlüdür ve kaplama kalitesi iyidir. İş parçasının iç katman, çöküntüler, kaynaklar vb. gibi her bir parçası, karmaşık şekilli iş parçaları için diğer kaplama yöntemlerinin problemini çözen düzgün ve pürüzsüz bir kaplama filmi elde edebilir. Boyama problemi;
(4) Üretim verimliliği yüksektir ve inşaat, işgücü verimliliğini büyük ölçüde artıran otomatik ve sürekli üretimi gerçekleştirebilir;
(5) Ekipman karmaşıktır, yatırım maliyeti yüksektir, güç tüketimi yüksektir, kurutma ve kürleme için gereken sıcaklık yüksektir, boya ve boyama yönetimi karmaşıktır, inşaat koşulları katıdır ve atık su arıtımı gereklidir ;
(6) Yalnızca suda çözünür boya kullanılabilir ve kaplama işlemi sırasında renk değiştirilemez. Uzun süre depolandıktan sonra boyanın stabilitesinin kontrol edilmesi kolay değildir.
(7) Elektroforetik kaplama ekipmanı karmaşıktır ve sabit renk üretimi için uygun olan teknoloji içeriği yüksektir.
Elektrokaplamanın Sınırlamaları
(1) Yalnızca demir içeren metaller ve demir içermeyen metallerden oluşan makine parçaları gibi iletken yüzeylerin astarlanması için uygundur. Ahşap, plastik, kumaş vb. iletken olmayan nesneler bu yöntemle kaplanamaz.
(2) Elektroforez özellikleri farklı ise, birden fazla metalden oluşan kaplanmış nesneler için elektroforetik kaplama işlemi uygun değildir.
(3) Yüksek sıcaklığa dayanamayan kaplanmış nesneler için elektroforetik kaplama işlemi kullanılamaz.
(4) Elektroforetik kaplama, renk konusunda sınırlı gereksinimlere sahip kaplama için uygun değildir. Farklı renkteki elektroforetik kaplamanın farklı oluklara boyanması gerekir.
(5) Küçük partili üretimler için elektroforetik kaplama tavsiye edilmez (banyonun yenilenme süresi 6 aydan fazladır), çünkü banyonun yenilenme hızı çok yavaştır, banyodaki reçine eskimektedir ve solvent içeriği değişmektedir. büyük ölçüde. Banyo dengesiz.
Elektrokaplama Adımları
(1) Genel metal yüzeylerin elektroforetik kaplanması için proses akışı şu şekildedir: ön temizleme → yağdan arındırma → suyla yıkama → pas giderme → suyla yıkama → nötralizasyon → suyla yıkama → fosfatlama → suyla yıkama → pasifleştirme → elektroforetik kaplama → tank üstü Temizleme → ultrafiltrasyon su yıkama → kurutma → çevrimdışı.
(2) Kaplanmış nesnenin substratı ve ön işlemi, elektroforetik kaplama filmi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Metal dökümlerin pasları genellikle kumlama veya bilyeli püskürtme ile giderilir, iş parçasının yüzeyinde yüzen tozu gidermek için pamuk ipliği kullanılır ve yüzeydeki artık çelik bilyeleri ve diğer kalıntıları gidermek için zımpara kağıdı kullanılır. Çelik yüzey yağdan arındırma ve pas giderme işlemlerine tabi tutulur. Yüzey gereksinimleri çok yüksek olduğunda fosfatlama ve pasivasyon yüzey işlemlerine ihtiyaç duyulur. Demirli metal iş parçaları anodik elektroforezden önce fosfatlanmalıdır, aksi takdirde boya filminin korozyon direnci zayıf olacaktır. Fosfatlama işleminde genellikle yaklaşık 1 ila 2 μm kalınlığında çinko tuzu fosfatlama filmi seçilir ve fosfat filminin ince ve düzgün kristallere sahip olması gerekir.
(3) Filtreleme sisteminde, birincil filtreleme genellikle benimsenir ve filtre, örgülü bir torba yapısıdır. Elektroforetik boya, filtreleme için dikey bir pompa aracılığıyla filtreye taşınır. Kapsamlı değiştirme döngüsü ve boya filminin kalitesi göz önüne alındığında, 50μm gözenek boyutuna sahip filtre torbası en iyisidir. Sadece boya filminin kalite gereksinimlerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda filtre torbasının tıkanması sorununu da çözer.
(4) Elektroforetik kaplamanın sirkülasyon sisteminin boyutu, banyonun stabilitesini ve boya filminin kalitesini doğrudan etkiler. Sirkülasyon hacminin arttırılması banyo sıvısının çökelmesini ve kabarcıklarını azaltır; ancak banyo sıvısının yaşlanması hızlanır, enerji tüketimi artar ve banyo sıvısının stabilitesi bozulur. Tank sıvısının döngü sürelerini 6-8 kez/saat olarak kontrol etmek idealdir, bu sadece boya filminin kalitesini garanti etmekle kalmaz, aynı zamanda tank sıvısının stabil çalışmasını da sağlar.
(5) Üretim süresi arttıkça anot diyaframının empedansı artacak ve etkin çalışma voltajı azalacaktır. Bu nedenle üretimde, anot diyaframındaki voltaj düşüşünü telafi etmek için güç kaynağının çalışma voltajı, voltaj kaybına göre kademeli olarak artırılmalıdır.
(6) Ultrafiltrasyon sistemi, kaplama kalitesini sağlamak için iş parçasının getirdiği yabancı madde iyonlarının konsantrasyonunu kontrol eder. Bu sistemin çalışmasında dikkat edilmesi gereken nokta, sistem devreye girdikten sonra sürekli çalışması gerektiği ve ultrafiltrasyon membranının kurumasını önlemek için aralıklı olarak çalıştırılmasının kesinlikle yasak olduğudur. Kurutulmuş reçine ve pigment, ultrafiltrasyon membranına yapışır ve iyice temizlenemez; bu, ultrafiltrasyon membranının su geçirgenliğini ve hizmet ömrünü ciddi şekilde etkiler. Ultrafiltrasyon membranının su çıkış hızı, çalışma süresiyle birlikte düşüş eğilimi göstermektedir. Ultrafiltrasyon liçi ve yıkama için gerekli ultrafiltrasyon suyunun sağlanması için 30-40 günlük sürekli çalışmada bir kez temizlenmelidir.
(7) Elektroforetik kaplama yöntemi, çok sayıda montaj hattının üretim süreci için uygundur. Elektroforez banyosunun yenilenme döngüsü 3 ay içerisinde olmalıdır. Hamamın bilimsel yönetimi son derece önemlidir. Banyonun çeşitli parametreleri düzenli olarak test edilmekte ve test sonuçlarına göre banyo ayarlanıp değiştirilmektedir. Genel olarak banyo solüsyonunun parametreleri şu frekansta ölçülür: elektroforez solüsyonunun pH değeri, katı içeriği ve iletkenliği, ultrafiltrasyon solüsyonu ve ultrafiltrasyon temizleme solüsyonu, anyon (anot) polar solüsyonu, dolaşımdaki losyon ve deiyonizasyon temizleme solüsyonu bir kez. bir gün; Baz oranı, organik solvent içeriği ve haftada iki kez laboratuvar küçük tank testi.
(8) Boya filminin kalitesinin yönetimi için, boya filminin tekdüzeliği ve kalınlığı sık sık kontrol edilmeli ve görünümde iğne delikleri, sarkma, portakal kabuğu, kırışıklıklar vb. olmamalıdır. Fiziksel ve kimyasal durumu düzenli olarak kontrol edin. Kaplama filminin yapışma ve korozyon direnci gibi göstergeler. Denetim döngüsü, üreticinin denetim standartlarına uygundur ve genellikle her partinin denetlenmesi gerekir.
Elektroforez Öncesi Yüzey İşlemi
Kaplamadan önce iş parçasının yüzey işlemi, elektroforetik kaplamanın önemli bir parçasıdır ve esas olarak yağdan arındırma, pas giderme, yüzey koşullandırma, fosfatlama ve diğer işlemleri içerir. İşlemin kalitesi sadece filmin görünümünü etkilemez, korozyon önleme performansını azaltır, aynı zamanda boya çözeltisinin stabilitesini de yok eder. Bu nedenle, boyamadan önce iş parçasının yüzeyinin yağ lekeleri, pas izleri, ön işlem kimyasalları ve fosfatlama çökeltileri vb. içermemesi ve fosfatlama filminin yoğun ve düzgün kristallere sahip olması gerekir. Çeşitli ön arıtma süreçleriyle ilgili olarak bunları tek tek tartışmayacağız, yalnızca birkaç dikkat çekici noktayı ortaya koyacağız:
1) Yağ giderme ve pas temiz değilse, bu sadece fosfatlama filminin oluşumunu etkilemekle kalmayacak, aynı zamanda kaplamanın bağlanma kuvvetini, dekoratif performansını ve korozyon direncini de etkileyecektir. Boya filmi büzülmeye ve iğne deliklerine eğilimlidir.
2) Fosfatlama: Amaç, elektroforetik filmin yapışma ve korozyon önleme yeteneğini geliştirmektir. Rolü aşağıdaki gibidir:
(1) Fiziksel ve kimyasal etkilerden dolayı organik kaplama filminin alt tabakaya yapışması arttırılır.
(2) Fosfatlama filmi, metal yüzeyi iyi bir iletkenden zayıf bir iletkene dönüştürür, böylece metal yüzey üzerinde mikro pillerin oluşumunu engeller, kaplamanın korozyonunu etkili bir şekilde önler ve korozyon direncini ve su direncini arttırır. kaplama. Ek olarak, temiz, düzgün ve yağsız bir yüzey üzerinde tatmin edici bir fosfatlama filmi yalnızca iyice dipleme ve yağdan arındırma temelinde oluşturulabilir. Bu açıdan bakıldığında, fosfatlama filminin kendisi, ön işlem sürecinin etkisine ilişkin en sezgisel ve güvenilir kendi kendine kontrol yöntemidir.
3) Yıkama: Ön işlemin her aşamasındaki yıkama kalitesi, tüm ön işlemin ve boya filminin kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır. Boyamadan önce yapılan son deiyonize su temizliğinde, kaplanan nesnenin damlama iletkenliğinin 30μs/cm'den büyük olmadığından emin olun. Temizlik, iş parçası gibi temiz değil:
(1) Artık asit, fosfatlama kimyasal sıvısı, boya sıvısında reçinenin topaklaşması ve stabilitenin bozulması;
(2) Boya filminde kalan yabancı maddeler (yağ lekeleri, toz), büzülme delikleri, parçacıklar ve diğer kusurlar;
(3) Artık elektrolitler ve tuzlar, elektroliz reaksiyonunun ağırlaşmasına neden olur ve iğne delikleri ve diğer hastalıklara neden olur.
Gönderim zamanı: Nis-17-2021