彩色电泳涂料装是一种新颖表面处理新工艺。它是采用电化学方法将有机树脂的 胶体粒子沉积在零件上,形成透明或各种颜色的有机涂覆层。根据电泳漆中的树脂粒 子电离后带电状况的不同,可分为阳极电泳(树脂粒子电离后成负离子)及阴极电泳 (树脂粒子电离后成正离子)。阴极电泳是 70 年代发展起来的新工艺。它与阳极电泳 相比较,具有更多的优点,因此在国内发展迅速,尤其在表面装饰方面获得更广泛的 应用。本章重点将介绍阴极电泳涂装有关问题。 电泳涂覆层的耐蚀性能极其优良(能通过中性盐雾试验 400H 以上)、抗变色性能 强;与基体金属的结合好,可进行各种机械加工;涂覆层色彩鲜艳,根据用户的要求 可以配制成各种颜色,常见的有金色、咖啡色、枪色、黑色等;与油漆工艺相比,施 工性能好、对环境的污染和危害显著减少,被广泛应用在各个生产部门,如汽车外壳 及各种配件,自行车车把及配件,各种日用小五金配件、家具、工艺品等。
第一节 阴极电泳涂装工作原理
阴极电泳涂装是一个复杂的电化学和胶体化学过程。电泳漆本身是一个胶体和悬 浮体的多组分体系,存在着弥散相(树脂、颜料微粒)和连续相(水)二种组分。在 阴极电泳中,一般存在下述四种过程: ( 1 )电泳带正电的水溶性树树脂粒子及其吸附的颜料,向阴极移动。 ( 2 )电沉积带正电的树脂粒子到达零件(阴极)表面。形成不溶于水的沉积层,经烘 烤后形成漆膜。 ( 3 )电渗水份从沉积层渗析而出,当含水量下降至今 5%~15% 时,即可烘烤。 ( 4 )电解水被直流电电解,放出氢与氧,由于电解导致渗透力下降,影响漆膜外观, 降低漆膜附着力,增加电耗,因此,应尽量减弱水的电解。
阴极电泳过程反应机理如下:
阴极:
(1)2H2O + 2E→H2↑ + 2OH - 产生的 OH - 累积于阴极表面,当 OH - 浓度增加到
一定数值时,便在阴极表面产生电沉积。
(2)R=NH3 + OH 一 →R=NH2 (析出)+ H2O
阳极(不锈钢或石墨本阳极): 2H2O→4H + 02↑ + 4E
第二节 阴极电泳涂装工艺流程
根据零件的基体材料不同以及所需电泳的颜色不同,应采取不同的涂装工艺流
程。
常用的阴极电泳工艺流程,如表 4-3-1 所列。
表 4-3-1 常用阴极电泳工艺流程
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电泳金色 |
电泳咖啡 |
电泳青铜色 |
电泳黑色 |
电泳其它色 | |
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铁 |
前处理一
镍 - 镀薄银 - 透明金色电泳漆 |
前处理一
磷化 - 透明金色电泳漆 |
前处理一镀锌 - 青铜色电泳漆 |
前处理一
磷化 - 黑色电泳漆 |
前处理一镀镍 - 无色透明电泳漆 - 着色 |
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铝及铝
合金 |
前处理一透明金色电泳漆 |
前处理一
透明咖啡
色电泳漆 |
前处理一青铜色电泳漆 |
前处理一
黑色电泳漆 |
前处理一无色透明电泳漆 - 着色 |
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锌合金 |
前处理一硷铜 - 酸铜 - 亮镍 - 透明金色电泳漆 |
前处理
透明咖啡色电泳漆 |
前处理一青铜色电泳漆 |
前处理一
黑色电泳漆 |
前处理 ` 一硷铜 - 酸铜 - 亮镍 - 无色透明电泳漆 - 着色 |
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