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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 铜及铜  
合金   | 
 黄铜件:抛光 - 无色透明电泳漆铜件:前处理 - 亮镍 - 镀薄银 - 透明金金电泳漆黑青铜件:前处理 - 红色电泳漆   | 
 前处理一前处理 - 着咖啡色 - 无色透明电泳漆   | 
 抛光一无色透明电泳漆(青铜件)   | 
 前处理一黑色电泳漆   | 
 前处理一亮镍 - 无色透明电泳漆 - 着色   |   
一、电泳漆液的配制  
(一)透明电泳漆的配制  
1. 将计算量的树脂液倒入配制槽中在强烈搅拌下,缓慢加入计算量的色浆,并继 续搅拌 20 一 30min 。  
2. 将计算量的 1/2 高纯去离子水(电导率〈 5μS/cm 〉在不断搅拌 20 一 30min 。  
3. 将配制好的电泳漆工作液移至电泳漆槽中,并启动连续循环过滤装置,不间断 地循环搅拌 24 一 48h 后试镀。  
(二)黑色电泳漆的配制  
1. 在配制槽中加入 1/10 计算量的纯去离子水电导率〈 5μS/cm -1 〉。  
2. 在强烈搅拌下分批加入计算量的电泳漆浓缩液。  
3. 在强烈搅拌下分批加入场 2/5 计算量的高纯去离子水,并边续搅 拌 0.5 一 1h 。  
4. 将上述溶液移至电泳漆中,启动连续循环装置,并分批加入余量的高纯蒸馏水。  
5. 不间断地循环搅拌 48h 后试镀。  
第三节 电泳漆液成分及工艺条件对膜层的影响  
一、 固体分含量  
固体分含量过低时,电解作剧烈,漆膜薄,气泡多,易产生针孔;过高时刚膜层  
比较粗糙,易起桔皮。因此稳定固体分含量是保证电泳质量的一个关键,对于 EC-3000 金色电泳漆来说,每电泳 15 一 20M 2 的零件需补充 1L 浓缩液。  
二、溶剂  
电泳漆液刚配制时,其溶剂含量稍高。但随着漆液使用时间的延长和超滤的使用, 溶剂不断挥发和滤出,其含量会逐渐下降,影响漆膜质量。严重时,漆膜会在烘 烤前脱落。因此,应及时添加调整,一般每滤出 100L 超滤渗透液,应补充 1.2L 溶剂。  
三、电压  
极间电压升高,电场作用加强,漆液中带电粒子泳动,沉积速度加快,使用泳透力提高,膜层增厚。电泳操作时,应根据零件形状与大小,槽液温度高低,所需膜的厚薄,选择最佳电压。当电泳漆槽刚配制时,其溶剂含量及导电度均高,则电压应适当降低。  
四、 PH 值  
由于阳极采用隔膜控制,电泳漆液的 PH 值较为稳定,当超滤液排出太多或隔膜液漏出进入电泳漆液时,使电泳漆液 PH 值发生变化,可用有机酸调整。 PH 值过低时,漆膜再溶解增加,膜层变薄,且对设备腐蚀严重。  
五、电导率  
电导率是控制电泳漆膜层质量的关键指标之一。新配溶液时电导率可能较高,因此需要通地超滤排出渗液以降低电导率。电导率过高,则膜厚易产生桔皮和表面粗糙等现象。电导率过低,则容易产生针孔和麻点。因此当电导率的高低不同时需要采用不同的电压和槽液温度,以便获得良好的膜层。电导率较高时,可采用较低的电压和温度;反之则要相应提高电压和温度。  
六、温度  
电泳漆液的温度一般控制在 26 度左右。温度过低,必需使用较高的电压以达到电泳的目的;温度过高,则加剧溶剂的挥发,不利于电导率的稳定和控制。  
七、电泳时间  
电泳时间的长短会影响漆膜外观及膜层的厚薄。当电泳时间过长时,膜厚色深,透明性变差。电泳时间过短,则膜层不完整。因此需要根据漆液的电导率。固体分含量等因素的变化,在确定溶液温度和电压的前提下,选择最佳的电泳时间,以确保膜层的质量。  
在电泳过程中,主要以电压的大小来控制膜层厚度。时间如超过一定数值,厚度不会显著增加,这是因为电泳漆是不导电的,当零件给膜层完全覆盖后,成为绝缘体,时间再长也不会增加漆膜的厚度。因此如需要较厚漆膜时,尤其在镀凹位较深零件时,应用较高电压和较短时间。  电泳漆之维护及故障处理 
1 、电泳漆之维护  1 )纯水水质要求在电导率< 5μs/cm 。 2 )槽液液温控制在 25 -30℃ (冷热循环控制)。 3 )进槽要清洗干净,不要将酸碱带入槽中。 4 )电泳漆要晾于然后进烘箱,烤温时不要升温太快。 2 、电泳漆故障处理方法 
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 问 题   | 
 原 因   | 
 解 决 对 策   |  
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 膜厚不足   | 
 固体份低   | 
 提高固体份   |  
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 电压低   | 
 提高电压   |  
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 温度低   | 
 提高温度   |  
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 漆膜过厚   | 
 工作周围循环不好   | 
 通常因泵,过滤器及喷嘴阻塞所致   |  
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 固体份高   | 
 降低固体份   |  
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 温度高   | 
 降低温度   |  
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 电导率高   | 
 提高超滤液排放量   |  
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 电压高   | 
 降低电压   |  
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 水迹   | 
 沌水不干净   | 
 换纯水   |  
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 温度过高   | 
 降低湿度   |  
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 固体份过低   | 
 加漆   |  
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 起泡   | 
 工作表所不洁净   | 
 充分水洗   |  
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 漆膜外观不丰满   | 
 颜色基比过高   | 
 减少颜料补加,增加树脂含量   |  
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 槽液有泡沫   | 
 进气漏气   | 
 检查管道和泵是否泄漏   |  
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 溢流槽液体过低   | 
 提出高液体高度   |  
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 涂膜粗糙   | 
 颜料份高   | 
 减少色浆,增加树脂   |  
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 电导率高   | 
 超滤,降低电导率   |  
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 针孔   | 
 槽液温度低   | 
 升高槽液温度   |  
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 电导率过高   | 
 超滤降低电导率   |  
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 漆膜不均匀,破裂   | 
 槽液温度高   | 
 降低温度   |  
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 电压高   | 
 降低电压   |  
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 电导率高   | 
 超滤降低电导率   |  
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 斑纹地图斑痕   | 
 底材表面污染   | 
 检查金属表面   |  
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 漆迹   | 
 清洗不够   | 
 增加清洗   |  
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 凹孔,缩孔   | 
 杂质污染   | 
 清除工件上杂质   |  
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 颜料份低   | 
 补加色浆   |  
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 硬度   | 
 烘烤时间   | 
 延长,严格按工艺操作   |  
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 烘烤温度   | 
 升温   |  
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 不够流平   | 
 加溶剂   |  
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 麻点   | 
 液温低   | 
 升温   |  
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 溶剂少   | 
 加溶剂   |  
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 浓度低   | 
 加漆   |  
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 条纹   | 
 表面外观不佳   | 
 电压升高快   |  
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 溶剂含量低   | 
 槽液固含量低   |   
常见故障及其纠正方法  
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 故障   | 
 产生原因   | 
 纠正方法   |  
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 桔皮或表面粗糙   | 
 电压过高   | 
 降低电压   |  
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 溶液温度高   | 
 降低温度   |  
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 固体分过高   | 
 稀释溶液   |  
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 极距太近   | 
 加大极距   |  
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 烘烤加温太快   | 
 压缩空气吹干后再烘烤   |  
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 PH 值过高   | 
 用有机酸调整   |  
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 针孔或麻点   | 
 固体分过低   | 
 调整至工艺范围   |  
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 PH 值过低   | 
 降低溶液酸度   |  
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 清洗水不干净   | 
 换清洗水   |  
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 溶液电导率太高   | 
 超滤去掉杂质离子   |  
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 膜厚太薄   | 
 增加电泳电压或时间   |  
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 电镀表面针孔   | 
 压缩空气吹干后再烘烤   |  
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 火山口或油点   | 
 工件上附有油   | 
 加强除油工序   |  
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 槽液面有油渍   | 
 防止槽液被油污染   |  
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 颗粒污染   | 
 加强循环过滤和超滤   |  
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 电压高膜层厚   | 
 降低电泳电压和时间   |  
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 彩虹   | 
 膜层太薄   | 
 增加电泳电压   |  
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 颜色不符   | 
 膜层太厚或太薄   | 
 选择合适的工作电压和时间   |  
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 调配涂料时,颜色比例错   | 
 严格按工艺配方配制电泳漆   |  
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 溶剂太多,渗透能力差,膜层厚薄不均   | 
 调整溶剂含量,使其符合工艺规范   |  
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 不规则图形   | 
 前处理不彻底   | 
 加强前处理工序   |  
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 硬度不够   | 
 烤烘时间短或温度低   | 
 严格按工艺规范进行   |  
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 涂装面点状或片状颜色差异   | 
 零件有针孔或砂眼   | 
 杜绝不合格工件下槽   |  
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 色料乳化搅拌不匀   | 
 加强电泳漆搅拌   |  
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 表面有水液   | 
 用压缩空气吹干   |  
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 水滴未干即烘烤   | 
 用压缩空气吹干   |  
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 电泳前水洗不彻底   | 
 加强入槽产零件的清洗   |   
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