昆山電泳色工藝技術

 　一、項目簡介

 　　1)工藝流程：

 　　(1)電泳清漆、基材前處理→鍍金、鍍銀、鍍仿金、鍍彩色層或黃銅拋光→清洗→去離子水洗→陰極電泳清漆→去離子水洗→清洗→固化。

 　　(2)彩色清漆：基材前處理→光亮鍍鎳或拋光鋁等→清洗→去離子水洗→陰極電泳→去離子水洗→染色→清洗→固化。(也有直接電泳成彩色清漆工藝)

 　　(3)色漆：基材前處理(包括磷化)→清洗→去離子洗→陰極電泳→去離子水洗→清洗→固化。

 　　2、漆膜質量：

 　　1)漆膜硬度：1H～3H(中華牌鉛筆)

 　　2)鹽霧試驗：漆膜厚度10μm時大於300小時。

 　　3)結合力與韌性：在0.5mm鋼板和0.2mm鋁板上直接電泳6～8μm漆膜，固化後經90°彎曲，未見漆膜裂紋。當基材斷裂時，未見漆膜剝離。

 　　3、陰極電泳漆的回收

 　　陰極電泳漆以水為溶劑，因此陰極電泳工藝生產環境大為改善。經過電泳後，由零件及掛具帶出的漆液，如直接排放，不僅造成浪費，同時將造成一定的汙染。如采用超濾器處理，不僅可淨化漆液，回收漆液，同時超濾後的水，還可作為清洗水使用，因此陰極電泳塗裝工藝，實際可做到無排放和幾乎無汙染。

 　　二、應用範圍

 　　由於電泳漆的施工安全性、漆膜均勻以及優良的抗蝕性而受到塗裝工業的重視。電泳漆分陽極電泳漆和陰極電泳漆。前者於六十年代首先在美國通用汽車公司和福特汽車公司應用。隨後發展起來的陰極電泳漆，由於漆液的穩定性和漆膜的抗蝕性遠優於陽極電泳漆，因此很快成為國內外發展的主要方向。

   我國鋁型材業經過20年的發展，已形成一個完整的工業體係，成為國民經濟的支柱產業之一。原鋁產量已達到250萬噸以上，占世界第三位，擁有鋁加工企業1000多家，生產能力已達到350萬噸/年，鋁型材產量已達100萬噸/年。目前已進入高檔發展時期，鋁型材的表麵處理技術發展迅速，由單一的古銅料發展到擁有粉末塗裝、噴塗氟碳塗料、有機和無機染色、電泳塗裝、機械和化學拋光等工藝手段，新一代的木紋化處理技術，三段電解多色著色以及微弧氧化著色技術也在試產中，鋁型材的外觀有鈦金、金黃、香檳、仿不鏽鋼及各種色彩，還有顯示鏡麵、沙石、亞光、珠光等特殊效果的。在眾多的表麵處理技術中，電泳塗裝是具有發展方向的適用技術。鋁型材經陽極化和電解著色後再進行電泳塗裝，有雙層保護。具有高透明，高度金屬質感，高耐蝕及高耐候性，比噴漆、粉末噴塗更具裝飾性，深受用戶喜愛，已廣泛進入家庭裝修，潛在市場極大。其二，工藝容易實施，隻要在原生產線上增加幾個槽與鋁氧化著色形成流水線生產，水溶性電泳塗裝安全，可以實現閉路循環，有利於環保。其三，更重要的是電泳型材更具魅力，是高檔、豪華型材的典範。擁有電泳塗裝線成為鋁型材廠綜合技術水平的重要標誌。

 　　一鋁型材的電泳塗裝（昆山陰極電泳塗裝工藝及鋁型材電泳塗裝工藝）

 　　1電泳塗裝的原理

 　　以陽極電泳為例，圖2-4-1說明了陽極電泳的過程，此時工件為鋁型材作陽極。

 　　塗料狀態(乳化狀態)：含羧基的丙烯酸樹脂，中和劑為氫氧化鉀，或有機胺，固化劑為三聚氰胺甲醛樹脂。

 　　pH值：7.8～8.5之間。

 　　電沉積：在pH值下降時析出

 　　電極反應：陽極(鋁型材)

 　　2H2O→4H++4e-+O2↑

 　　R-COO-+H+→R-COOH

 　　水溶性水不溶(塗膜)

 　　Me→Men++ne-

 　　RCOO-+Men+→(R-COO)nMe(析出)

 　　陰極(極板)

 　　2H2O+2e→2OH-+H2↑

 　　電泳時在工件表麵塗膜沉積，陽極有氧氣產生，可以促進成膜，但氧氣產生過多會造成塗膜外觀光亮度差，因此電泳過程中要對電導率進行控製，另外要控製液的pH值，它與塗膜的沉積密切相關，陽極電泳時有金屬離子溶出，它參與成膜，鋁型材電泳時的金屬離子溶出和鋼鐵件不同，對顏色的影響甚微。

 　　3鋁型材用陽極電泳塗料的特性

 　　3.1陽極電泳塗料的品種

 　　由於丙烯酸樹脂具有優異的耐候性，耐磨性；樹脂無色透明，可通過配方調節塗料性能，具有優異的裝飾性和性能可調性，且這類樹脂主鏈由碳-碳鍵組成，抗化學性高，配成堿性的大量含水的電泳漆也不會分解，具有良好的穩定性，因此丙烯酸類型的陽極電泳塗料占據了鋁型材電泳塗料的主流。

 　　目前還有一類為有色的聚氨酯電泳漆，性能較好，工藝簡單，因為采用有色聚氨酯電泳漆，則可取消陽極氧化、著色、封閉工藝。有利於節約成本。此外為滿足各種產品的不同需求，功能性的抗菌、絕緣、自潤滑電泳塗料，及裝飾性的亞光、消光、珠光電泳塗料也已經得到應用。

 　　3.2電泳塗料的製造

 　　陽極電泳塗料是指將鋁型材工件作為陽極，故陽極電泳塗料是陰離子型樹脂，最常用的是水可稀釋的帶羧基的丙烯酸樹脂，用三聚氨胺甲醛樹脂作為交聯劑固化，引入丙烯酸單體越多，則樹脂水溶性越好。

  1、常熟電泳加工，好色先生破解版陰極電泳漆的種類和塗裝：

 　　陰極電泳漆目前較為流行的有丙烯酸樹脂、環氧樹脂和聚氨脂等。所有陰極電泳漆都有清漆和色漆兩類。清漆由有機樹脂、穩定劑、乳化劑等組成。色漆除上述組成外，還加入固體顏料研磨而成。根據產品的不同要求，可選用清漆或色漆塗裝。

 　　清漆：可塗裝在鍍銀、仿金層及黃銅拋光件的表麵上。漆膜特點：透明性好，漆膜薄而均勻，防護裝飾效果好。

 　　彩色清漆：適用於底層為光亮鍍鎳、拋光鋁等表麵，經電泳後再染色、固化，可獲得古銅色、金色、紅、綠、蘭等透明彩色膜。漆膜特性：彩色透明、金屬觀強、防護裝飾效果好。如燈具、眼鏡架及工藝品等。

 　　色漆：適用於所有金屬表麵。現有發光黑色、亞光黑色、灰色、奶白色、紅色、綠色漆等。漆膜特性：漆膜豐滿、色彩鮮麗、漆膜較厚，但漆膜不透明。可用於自行車車把、儀表機殼、金屬家具以及抗蝕性要求高的汽車底漆。

 　　2、陰極電泳的塗裝工藝：

 　　1)主要設備：電泳槽可用聚氯乙烯板製成。分陽極室和陰極室，兩室之間用滲析膜隔開。電泳槽同時裝有超濾設備和熱交換器，工作時還需用泵循環攪拌。電源為0～100V可調的直流電源，電流容量約30～50A。另有烘箱或烘道(根據零件大小及量而定)。

 　　2)電泳工藝參數：

 　　漆液組成：有機樹脂、穩定劑、乳化劑等；

 　　PH值：不同漆有不同的要求；

 　　導電率：(微西門子/厘米)1000±400

 　　施工電壓：30～100V；

 　　漆液溫度：25～32℃；

 　　電泳時間：0.5～2分鍾；

 　　固化條件：120℃～170℃、30分鍾。

 電泳塗裝的特點

 　　自20世紀30年代電泳塗料在福特汽車公司車輪塗裝線上使用以來，其應用得到了飛速發展。透明的、具耐候性的丙烯酸類和聚氨酯類電泳塗料自70年代開始已成功用於金屬表麵的裝飾和保護，如銅字招牌保護，不鏽鋼及電鍍製品的裝飾和保護，作為最終保護裝飾層的具有代表性的就是建築鋁型材的電泳塗裝。

 　　鋁材型材傳統的表麵處理工藝是氧化、著色及封閉處理，這種鋁材的轉化膜在戶外長期使用時，特別是在酸雨或海洋環境中時，容易腐蝕，耐久性差，因此自70年代開始，人們嚐試用塗料塗裝的方法來提高建築用鋁型材的裝飾性能及使用年限，目前，已工業化成功使用的有電泳塗漆、粉末塗裝和氟碳噴塗。由於電泳塗料是水性塗料，鋁材經前處理水洗後可直接電泳，電泳塗層透明度高，既具有高裝飾性又可突出鋁型材本身的金屬光澤，因此在建築鋁型材上已越來越多地使用電泳塗裝。

 　　電泳塗裝法和其它塗裝方法相比有以下優點：

 　　⑴易實現自動化生產。由於電泳塗裝在水性電泳槽中進行，與陽極氧化、電解著色工藝類似，處理時間短，容易實現整個工藝的流水線作業。

 　　⑵塗膜均勻致密。由於電泳塗料的高泳透力，可使複雜形狀的型材亦獲得均勻的塗膜，同時通過調整電量可控製膜厚。

 　　⑶塗料的利用率高。由於粘度低，工件帶出較少，而且電泳工件可用水洗，回收裝置的利用使電泳塗裝的塗料利用率高達95%以上。

 　　⑷安全性和環保性。由於電泳塗料的水稀釋，固體份低，溶劑含量少是環保型塗料，且免除了火災的危險，工人健康也有保障。

 　　⑸塗膜質量好。丙烯酸樹脂用氨基樹脂固化，保證了塗膜的高裝飾及高耐腐蝕性，同時由於樹脂高度透明，有效地突出了金屬質感，根據需要還可得到亞光、沙麵、珠光等裝飾效果。（常熟電泳塗裝，蘇州電泳）

        ⑹和通常的電解著色封孔工藝相比，具有省時，節省人力的特點，電泳塗膜無需封孔，避免了由於封孔不好帶來的裂紋等毛病。

 　　⑺可自由控製塗膜的厚度，國內外通常控製7μm和12μm兩檔。

 　　⑻由於電泳層透明光亮，因此要求鋁鑄錠質量高，擠壓材表麵平滑，機械缺陷少，對氧化著色工藝要求管理嚴格，因為任何微小的缺陷和沾汙都會在透明漆下暴露無遺。

 　　⑼對電泳工藝管理要求高，以提高成品率。

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