Endüstriyel elektro kaplama, yüzeyleri korumak için yaygın olarak kullanılan bir yüzey işlemidir.metal dökümlerve CNC işleme ürünleri korozyondan güzel bir finiş ile.Birçok müşteri metal dökümlerin yüzey işlemleri hakkında sorular soruyor vehassas işlenmiş parçalar.Bu makale elektroforetik kaplama işlemine odaklanacaktır.Umarım tüm ortaklara faydalı olur.
Elektrokaplama, elektroforetik çözeltide asılı duran pigmentler ve reçineler gibi parçacıkların, bir dış elektrik alanı kullanılarak elektrotlardan birinin yüzeyinde göç etmek ve birikmek üzere yönlendirildiği bir kaplama yöntemidir.Elektroforetik kaplama ilkesi 1930'ların sonunda icat edildi, ancak bu teknoloji 1963'ten sonra geliştirildi ve endüstriyel uygulama kazandı. Elektroforetik kaplama, su bazlı kaplamalar için en pratik yapım sürecidir.Elektroforetik kaplama, suda çözünürlük, toksik olmayan ve kolay otomatik kontrol özelliklerine sahiptir.İletken iş parçalarının (metal dökümler, işlenmiş parçalar, dövmeler, sac metal parçalar ve kaynak parçaları vb.) yüzey işlemleri için uygun olduğundan, elektroforetik kaplama işlemi otomobil, inşaat malzemeleri, donanım gibi endüstrilerde hızla yaygın olarak kullanılmaktadır. ve ev aletleri.
Prensipler
Katodik elektroforetik kaplamada bulunan reçine, asit nötralizasyonundan sonra bir tuz oluşturan ve suda çözünen bazik gruplara sahiptir.Doğru akım uygulandıktan sonra asit radikali negatif iyonlar anoda hareket eder ve reçine iyonları ve bunların sardığı pigment partikülleri pozitif yüklerle katoda hareket eder ve katot üzerinde biriktirilir.Bu, elektroforetik kaplamanın (genellikle kaplama olarak bilinir) temel prensibidir.Elektroforez kaplama çok karmaşık bir elektrokimyasal reaksiyondur, elektroforez, elektrodepozisyon, elektroliz ve elektroozmozun en az dört etkisi aynı anda meydana gelir.
elektroforez
Kolloidal çözeltideki anot ve katot çalıştırıldıktan sonra, kolloidal partiküller, elektroforez adı verilen elektrik alanının etkisi altında katot (veya anot) tarafına hareket eder.Kolloidal çözeltideki madde moleküller ve iyonlar halinde değil, sıvı içinde dağılmış çözünen haldedir.Madde büyüktür ve dağılmış halde çökelmeyecektir.
elektrodepozisyon
Sıvıdan katı çökelme olgusu, genellikle çözelti soğutulurken veya konsantre edilirken üretilen ve elektroforetik kaplama elektriğe dayanan aglomerasyon (aglomerasyon, biriktirme) olarak adlandırılır.Katodik elektroforetik kaplamada, pozitif yüklü parçacıklar katot üzerinde toplanır ve negatif yüklü parçacıklar (yani iyonlar) anot üzerinde toplanır.Pozitif yüklü kolloidal partiküller (reçine ve pigment) katoda (alt tabaka) ulaştığında Yüzey alanından (yüksek alkalin arayüz tabakası) sonra elektronlar elde edilir ve hidroksit iyonlarıyla reaksiyona girerek suda çözünmeyen maddeler haline gelirler ve bunlar katot üzerinde 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.
elektroozmoz
Yarı geçirgen bir zarla ayrılan farklı konsantrasyonlardaki çözeltilerin iki ucuna (katot ve anot) enerji verildikten sonra, düşük konsantrasyonlu çözeltinin yüksek konsantrasyon tarafına hareket etmesi olgusuna elektroozmoz denir.Kaplanmış nesnenin yüzeyi üzerinde henüz biriken kaplama filmi, yarı geçirgen bir filmdir.Elektrik alanının sürekli etkisi altında, bulaşma filmi diyalizinde bulunan su filmden dışarı çıkar ve filmi kurutmak için banyoya hareket eder.Bu elektroozmozdur.Elektroozmoz, hidrofilik kaplama filmini hidrofobik kaplama filmine dönüştürür ve dehidrasyon kaplama filmini yoğun hale getirir.İyi elektro-ozmoz elektroforetik boya ile yüzdükten sonra ıslak boya dokunulabilir ve yapışkan değildir.Islak boya filmine yapışan banyo sıvısını suyla durulayabilirsiniz.
Elektrokaplamanın Özellikleri
Elektroforetik boya filmi, dolgunluk, homojenlik, düzlük ve pürüzsüz kaplama avantajlarına sahiptir.Elektroforetik boya filminin sertliği, yapışması, korozyon direnci, darbe performansı ve geçirgenliği diğer kaplama işlemlerinden 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 sıhhi olan ve gizli yangın tehlikesini önleyen çözünen ortam olarak su kullanılır;
(2) Boyama verimliliği yüksektir, boya kaybı küçüktür ve boya kullanım oranı %90 ila %95'e ulaşabilir;
(3) Kaplama filmi kalınlığı eşittir, 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 tek tip ve pürüzsüz bir kaplama filmi elde edebilir.Boyama sorunu;
(4) Üretim verimliliği yüksektir ve inşaat, emek verimliliğini büyük ölçüde artıran otomatik ve sürekli üretimi gerçekleştirebilir;
(5) Ekipman karmaşıktır, yatırım maliyeti yüksektir, güç tüketimi büyüktür, kurutma ve kürleme için gereken sıcaklık yüksektir, boya ve boyama yönetimi karmaşıktır, inşaat koşulları katıdır ve atık su arıtma gereklidir. ;
(6) Sadece suda çözünür boya kullanılabilir ve kaplama işlemi sırasında renk değiştirilemez.Uzun süre saklandıktan sonra boyanın stabilitesini kontrol etmek kolay değildir.
(7) Elektroforetik kaplama ekipmanı karmaşıktır ve sabit renk üretimi için uygun olan teknoloji içeriği yüksektir.
Elektrokaplamanın Sınırlamaları
(1) Yalnızca demirli metallerin ve demir dışı metallerin makine parçaları gibi iletken alt tabakaların astar kaplaması 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, sınırlı renk gereksinimleri olan kaplama için uygun değildir.Farklı renklerde elektroforetik kaplamanın farklı oluklarda boyanması gerekir.
(5) Elektroforetik kaplama, küçük partili üretimler için önerilmez (banyo yenileme süresi 6 aydan fazladır), çünkü banyonun yenileme hızı çok yavaştır, banyodaki reçine eskimekte ve solvent içeriği değişmektedir. büyük ölçüde.Banyo dengesiz.
Elektro Kaplama Adımları
(1) Genel metal yüzeylerin elektroforetik kaplaması için proses akışı: ön temizleme → yağ giderme → suyla yıkama → pas giderme → suyla yıkama → nötrleştirme → suyla yıkama → fosfatlama → suyla yıkama → pasivasyon → 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 dökümler genellikle kumlama veya bilyeli kumlama ile paslanır, iş parçasının yüzeyinde yüzen tozu çıkarmak için pamuk ipliği kullanılır ve yüzeydeki artık çelik bilyeleri ve diğer kalıntıları çıkarmak için zımpara kağıdı kullanılır.Çelik yüzey yağ alma ve pas giderme ile işlenir.Yüzey gereksinimleri çok yüksek olduğunda, fosfatlama ve pasivasyon yüzey işlemleri gereklidir.Demirli metal iş parçaları anodik elektroforezden önce fosfatlanmalıdır, aksi takdirde boya filminin korozyon direnci zayıf olacaktır.Fosfatlama işleminde, genellikle yaklaşık 1 ila 2 um kalınlığında çinko tuzu fosfatlama filmi seçilir ve fosfat filminin ince ve düzgün kristallere sahip olması gerekir.
(3) Filtrasyon sisteminde, birincil filtrasyon genellikle benimsenir ve filtre bir ağ torba yapısıdır.Elektroforetik boya, filtrasyon 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 tıkanma 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 daha da kötüleşir.Tank sıvısının döngü sürelerini 6-8 kez/saate kadar kontrol etmek idealdir, bu sadece boya filminin kalitesini garanti etmekle kalmaz, aynı zamanda tank sıvısının stabil çalışmasını sağlar.
(5) Üretim süresi arttıkça anot diyaframının empedansı artacak ve etkin çalışma voltajı düşecektir.Bu nedenle, üretimde, anot diyaframının voltaj düşüşünü telafi etmek için güç kaynağının çalışma voltajı voltaj kaybına göre kademeli olarak artırılmalıdır.
(6) Ultrafiltrasyon sistemi, kaplama kalitesini sağlamak için iş parçası tarafından getirilen safsızlık iyonlarının konsantrasyonunu kontrol eder.Bu sistemin çalışmasında dikkat edilmesi gereken husus, sistem bir kez devreye girdikten sonra sürekli çalışması gerektiği ve ultrafiltrasyon membranının kurumaması için aralıklı olarak çalıştırılması kesinlikle yasaktır.Kurutulmuş reçine ve pigment, ultrafiltrasyon membranına yapışır ve tamamen temizlenemez, bu da ultrafiltrasyon membranının su geçirgenliğini ve hizmet ömrünü ciddi şekilde etkileyecektir.Ultrafiltrasyon membranının su çıkış hızı, çalışma süresi ile aşağı yönlü bir eğilim göstermektedir.Ultrafiltrasyon liç ve yıkama için gerekli ultrafiltrasyon suyunu sağlamak için 30-40 gün sürekli çalışma için bir kez temizlenmelidir.
(7) Elektroforetik kaplama yöntemi, çok sayıda montaj hattının üretim süreci için uygundur.Elektroforez banyosunun yenileme döngüsü 3 ay içinde olmalıdır.Hamamın bilimsel yönetimi son derece önemlidir.Banyonun çeşitli parametreleri düzenli olarak test edilir ve test sonuçlarına göre banyo ayarlanır ve değiştirilir.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, sirkülasyon losyonu ve bir kez deiyonizasyon temizleme solüsyonu bir gün;Baz oranı, organik solvent içeriği ve haftada iki kez laboratuvar küçük tank testi.
(8) Boya filminin kalitesinin yönetimi için boya filminin homojenliği ve kalınlığı sık sık kontrol edilmeli ve görünümde iğne deliği, sarkma, portakal kabuğu, kırışıklık vb. olmamalıdır. Fiziksel ve kimyasal olarak düzenli olarak kontrol edin. kaplama filminin yapışma ve korozyon direnci gibi göstergeler.Denetim döngüsü, üreticinin denetim standartlarına uygundur ve genel olarak her partinin denetlenmesi gerekir.
Elektroforez Öncesi Yüzey İşlemi
Kaplamadan önce iş parçasının yüzey işlemi, esas olarak yağ giderme, pas giderme, yüzey iyileştirme, fosfatlama ve diğer işlemleri içeren elektroforetik kaplamanın önemli bir parçasıdır.İşlemin kalitesi sadece filmin görünümünü etkilemekle kalmaz, korozyon önleyici performansı da azaltır, aynı zamanda boya çözeltisinin stabilitesini de yok eder.Bu nedenle, boyamadan önce iş parçasının yüzeyi için yağ lekesi, pas izi, ön işlem kimyasalları ve fosfatlama çökeltisi vb. olmaması gerekir ve fosfatlama filmi yoğun ve homojen kristallere sahiptir.Çeşitli ön arıtma süreçleriyle ilgili olarak, bunları tek tek ele almayacağız, sadece birkaç noktaya dikkat çekeceğiz:
1) Yağ alma ve pas temiz değilse, sadece fosfatlama filminin oluşumunu etkilemekle kalmaz, aynı zamanda kaplamanın yapıştırma kuvvetini, dekoratif performansını ve korozyon direncini de etkiler.Boya filmi büzülmeye ve iğne deliklerine eğilimlidir.
2) Fosfatlama: Amaç, elektroforetik filmin yapışmasını ve korozyon önleyici özelliğini 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, yalnızca tam taban ve yağ giderme temelinde, temiz, düzgün ve yağsız bir yüzey üzerinde tatmin edici bir fosfatlama filmi oluşturulabilir.Bu açıdan, fosfatlama filminin kendisi, ön-muamele sürecinin etkisi üzerinde en sezgisel ve güvenilir kendi kendine kontroldür.
3) Yıkama: Ön işlemin her aşamasındaki yıkama kalitesi, tüm ön işlemin ve boya filminin kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır.Boyamadan önce son deiyonize su temizliği, kaplanmış nesnenin damlama iletkenliğinin 30μs/cm'den büyük olmadığından emin olun.İş parçası gibi temizlik temiz değil:
(1) Artık asit, fosfatlama kimyasal sıvısı, boya sıvısında reçinenin topaklanması ve stabilitenin bozulması;
(2) Boya filminde artık yabancı madde (yağ lekeleri, toz), büzülme delikleri, parçacıklar ve diğer kusurlar;
(3) Artık elektrolitler ve tuzlar, elektroliz reaksiyonunun şiddetlenmesine yol açar ve iğne deliği ve diğer rahatsızlıklara neden olur.
Gönderim zamanı: 17 Nisan-2021