Pramoninė elektrinė danga yra plačiai naudojamas paviršiaus apdorojimas, skirtas apsaugotimetalo liejiniaiir CNC apdirbimo produktai nuo korozijos su gražia apdaila. Daugelis klientų užduoda klausimus apie metalo liejinių paviršiaus apdorojimą irpreciziškai apdorotos dalys. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas elektroforetinio dengimo procesui. Tikimės, kad tai bus naudinga visiems partneriams.
Elektrodengimas – tai dengimo būdas, kai elektroforeziniame tirpale suspenduotos dalelės, tokios kaip pigmentai ir dervos, nukreipiamos migruoti ir nusodinti ant vieno iš elektrodų paviršiaus, naudojant išorinį elektrinį lauką. Elektroforetinio dengimo principas buvo išrastas XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje, tačiau ši technologija buvo sukurta ir pradėta taikyti pramonėje po 1963 m. Elektroforetinis dengimas yra praktiškiausias vandens pagrindo dangų statybos procesas. Elektroforetinė danga pasižymi tirpumu vandenyje, netoksiškumu ir lengvu automatiniu valdymu. Kadangi jis tinka laidžių ruošinių (metalo liejinių, apdirbtų dalių, kaltinių, lakštinio metalo dalių ir suvirinimo dalių ir kt.) paviršiaus apdorojimui, elektroforezės dengimo procesas greitai buvo plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip automobiliai, statybinės medžiagos, techninė įranga. , ir buitinė technika.
Principai
Katodinėje elektroforetinėje dangoje esanti derva turi bazines grupes, kurios po rūgšties neutralizavimo sudaro druską ir ištirpsta vandenyje. Įjungus nuolatinę srovę, rūgščių radikalų neigiami jonai pereina į anodą, o dervos jonai ir jais apvyniotos pigmento dalelės su teigiamais krūviais pereina į katodą ir nusėda ant katodo. Tai yra pagrindinis elektroforetinio dengimo (paprastai žinomo kaip dengimas) principas. Elektroforezės danga yra labai sudėtinga elektrocheminė reakcija, vienu metu vyksta mažiausiai keturi elektroforezės, elektrodepozicijos, elektrolizės ir elektroosmoso efektai.
Elektroforezė
Įjungus anodą ir katodą koloidiniame tirpale, koloidinės dalelės juda į katodo (arba anodo) pusę veikiant elektriniam laukui, o tai vadinama elektroforeze. Koloidiniame tirpale esanti medžiaga yra ne molekulių ir jonų būsenoje, o tirpioji medžiaga, disperguota skystyje. Medžiaga yra didelė ir neišsiskiria į išsklaidytą būseną.
Elektros nusodinimas
Kietųjų kritulių iš skysčio reiškinys vadinamas aglomeracija (aglomeracija, nusodinimu), kuri paprastai susidaro aušinant arba koncentruojant tirpalą, o elektroforezinė danga priklauso nuo elektros energijos. Katodinėje elektroforetinėje dangoje teigiamai įkrautos dalelės agreguojasi ant katodo, o neigiamo krūvio dalelės (ty jonai) agreguojasi ant anodo. Kai teigiamai įkrautos koloidinės dalelės (derva ir pigmentas) pasiekia katodą (substratą) Po paviršiaus ploto (labai šarminis sąsajos sluoksnis) gaunami elektronai, kurie reaguoja su hidroksido jonais ir tampa vandenyje netirpiomis medžiagomis, kurios nusėda ant katodo ( dažytas ruošinys).
Elektrolizė
Tirpale su joniniu laidumu anodas ir katodas yra prijungti prie nuolatinės srovės, anijonai pritraukiami prie anodo, o katijonai pritraukiami prie katodo ir vyksta cheminė reakcija. Anodas ištirpdo metalą ir elektrolitiškai oksiduojasi, gamindamas deguonį, chlorą ir kt. Anodas yra elektrodas, galintis sukelti oksidacijos reakciją. Metalas nusodinamas ant katodo, o H+ elektrolitiškai redukuojamas į vandenilį.
Elektroosmozė
Įjungus du skirtingos koncentracijos tirpalų galus (katodą ir anodą), atskirtus pusiau pralaidžia membrana, reiškinys, kai mažos koncentracijos tirpalas pereina į didelės koncentracijos pusę, vadinamas elektroosmosu. Dengimo plėvelė, ką tik nusodinta ant padengto objekto paviršiaus, yra pusiau pralaidi plėvelė. Nuolat veikiant elektriniam laukui, tepimo plėvelėje esantis vanduo dializuojamas iš plėvelės ir patenka į vonią, kad išsausintų plėvelę. Tai elektroosmozė. Dėl elektroosmoso hidrofilinė dangos plėvelė paverčiama hidrofobine dangos plėvele, o dėl dehidratacijos dangos plėvelė tampa tanki. Drėgnus dažus po plaukimo gerais elektroosmosiniais elektroforetiniais dažais galima liesti ir nelipti. Ant šlapios dažų plėvelės prilipusį vonios skystį galite nuplauti vandeniu.
Elektrodengimo ypatybės
Elektroforetinė dažų plėvelė turi pilnumo, vienodumo, lygumo ir lygios dangos privalumus. Elektroforezinės dažų plėvelės kietumas, sukibimas, atsparumas korozijai, atsparumas smūgiams ir pralaidumas yra žymiai geresni nei kiti dengimo procesai.
(1) Naudojami vandenyje tirpūs dažai, kaip tirpinimo terpė naudojamas vanduo, kuris taupo daug organinių tirpiklių, labai sumažina oro taršą ir pavojų aplinkai, yra saugus ir sanitarinis bei išvengia paslėpto gaisro pavojaus;
(2) Dažymo efektyvumas yra didelis, dažų nuostoliai nedideli, o dažų panaudojimo lygis gali siekti 90–95%;
(3) Dangos plėvelės storis yra vienodas, sukibimas yra stiprus, o dangos kokybė yra gera. Kiekviena ruošinio dalis, tokia kaip vidinis sluoksnis, įdubimai, suvirinimo siūlės ir kt., gali gauti vienodą ir lygią dangos plėvelę, kuri išsprendžia kitų sudėtingų formų ruošinių dengimo būdų problemą. dažymo problema;
(4) gamybos efektyvumas yra didelis, o konstrukcija gali realizuoti automatinę ir nuolatinę gamybą, o tai labai pagerina darbo efektyvumą;
(5) Įranga yra sudėtinga, investicijos yra didelės, energijos suvartojimas yra didelis, džiovinimui ir kietėjimui reikalinga temperatūra yra aukšta, dažų ir dažymo valdymas yra sudėtingas, statybos sąlygos yra griežtos ir reikalingas nuotekų valymas ;
(6) Galima naudoti tik vandenyje tirpius dažus, o spalvos negalima keisti dengimo proceso metu. Dažų stabilumą po ilgo laikymo nėra lengva kontroliuoti.
(7) Elektroforetinio dengimo įranga yra sudėtinga, o technologijos turinys yra didelis, todėl tinka fiksuotos spalvos gamybai.
Elektrinio dengimo apribojimai
(1) Jis tinka tik laidžių pagrindų, pvz., juodųjų ir spalvotųjų metalų mašinų dalių, padengimui gruntu. Šiuo metodu negalima padengti nelaidžių objektų, tokių kaip mediena, plastikas, audinys ir kt.
(2) Elektroforetinio dengimo procesas netinka padengtiems objektams, sudarytiems iš kelių metalų, jei elektroforezės charakteristikos skiriasi.
(3) Elektroforetinio dengimo procesas negali būti naudojamas padengtiems objektams, kurie negali atlaikyti aukštos temperatūros.
(4) Elektroforetinė danga netinka dengti, kai spalvos reikalavimai yra riboti. Skirtingų spalvų elektroforetinę dangą reikia dažyti skirtinguose grioveliuose.
(5) Elektroforetinis dengimas nerekomenduojamas gaminant mažomis partijomis (vonios atnaujinimo laikotarpis ilgesnis nei 6 mėn.), nes vonios atnaujinimo greitis per lėtas, derva vonioje sensta ir keičiasi tirpiklio kiekis. labai. Vonia nestabili.
Elektrinio dengimo žingsniai
(1) Bendrų metalinių paviršių elektroforetiniam padengimui proceso eiga yra tokia: išankstinis valymas → riebalų šalinimas → plovimas vandeniu → rūdžių šalinimas → plovimas vandeniu → neutralizavimas → plovimas vandeniu → fosfatavimas → plovimas vandeniu → pasyvavimas → elektroforetinis padengimas → bako viršaus valymas → ultrafiltravimo vandens plovimas → džiovinimas → neprisijungęs.
(2) Padengto objekto substratas ir išankstinis apdorojimas turi didelę įtaką elektroforetinės dangos plėvelei. Metalo liejiniai paprastai yra nuvalomi smėliasrove arba šratiniu srove, medvilniniai verpalai naudojami plaukiojančioms dulkėms nuo ruošinio paviršiaus pašalinti, o švitrinis popierius – likutiniams plieno šratams ir kitoms nešvaroms ant paviršiaus pašalinti. Plieninis paviršius apdorojamas riebalų šalinimo ir rūdžių šalinimo priemonėmis. Kai paviršiaus reikalavimai yra per dideli, reikia fosfatuoti ir pasyvinti paviršių. Juodųjų metalų ruošiniai prieš anodinę elektroforezę turi būti fosfatuoti, priešingu atveju dažų plėvelės atsparumas korozijai sumažės. Apdorojant fosfatavimu, dažniausiai parenkama cinko druskos fosfatavimo plėvelė, kurios storis yra apie 1–2 μm, o fosfato plėvelė turi turėti smulkius ir vienodus kristalus.
(3) Filtravimo sistemoje paprastai naudojamas pirminis filtravimas, o filtras yra tinklinio maišelio struktūra. Elektroforeziniai dažai per vertikalų siurblį transportuojami į filtrą filtruoti. Atsižvelgiant į išsamų keitimo ciklą ir dažų plėvelės kokybę, filtro maišelis, kurio porų dydis yra 50 μm, yra geriausias. Jis gali ne tik atitikti dažų plėvelės kokybės reikalavimus, bet ir išspręsti filtro maišelio užsikimšimo problemą.
(4) Elektroforetinės dangos cirkuliacinės sistemos dydis tiesiogiai veikia vonios stabilumą ir dažų plėvelės kokybę. Padidinus cirkuliacijos tūrį, sumažėja kritulių ir vonios skysčio burbuliukų kiekis; tačiau greitėja vonios skysčio senėjimas, didėja energijos sąnaudos, blogėja vonios skysčio stabilumas. Idealiai tinka bako skysčio ciklo laikus reguliuoti iki 6-8 kartų/h, kas ne tik garantuoja dažų plėvelės kokybę, bet ir užtikrina stabilų bako skysčio veikimą.
(5) Didėjant gamybos laikui, padidės anodo diafragmos varža ir sumažės efektyvi darbo įtampa. Todėl gamyboje maitinimo šaltinio darbinė įtampa turėtų būti palaipsniui didinama atsižvelgiant į įtampos nuostolius, siekiant kompensuoti anodo diafragmos įtampos kritimą.
(6) Ultrafiltravimo sistema kontroliuoja ruošinio atnešamų priemaišų jonų koncentraciją, kad būtų užtikrinta dangos kokybė. Eksploatuojant šią sistemą, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad kai sistema veikia, ji turi veikti nepertraukiamai ir griežtai draudžiama dirbti su pertraukomis, kad ultrafiltravimo membrana neišdžiūtų. Išdžiovinta derva ir pigmentas prilimpa prie ultrafiltravimo membranos ir negali būti kruopščiai nuvalytos, o tai labai paveiks ultrafiltravimo membranos vandens pralaidumą ir tarnavimo laiką. Ultrafiltracinės membranos vandens išleidimo greitis rodo mažėjimo tendenciją bėgant laikui. Valyti reikia vieną kartą 30-40 dienų nepertraukiamo darbo metu, kad būtų užtikrintas ultrafiltracijos vanduo, reikalingas ultrafiltracijos išplovimui ir plovimui.
(7) Elektroforetinio dengimo metodas yra tinkamas daugelio surinkimo linijų gamybos procesui. Elektroforezės vonios atnaujinimo ciklas turėtų būti per 3 mėnesius. Mokslinis vonios valdymas yra nepaprastai svarbus. Reguliariai tikrinami įvairūs vonios parametrai, pagal tyrimo rezultatus vonia koreguojama ir keičiama. Paprastai vonios tirpalo parametrai matuojami tokiu dažniu: pH vertė, kietųjų medžiagų kiekis ir elektroforezės tirpalo laidumas, ultrafiltravimo tirpalas ir ultrafiltracinis valymo tirpalas, anijoninis (anodo) polinis tirpalas, cirkuliacinis losjonas ir dejonizacijos valymo tirpalas vieną kartą. per dieną; Bazinis santykis, organinių tirpiklių kiekis ir laboratorinis mažo bako bandymas du kartus per savaitę.
(8) Siekiant užtikrinti dažų plėvelės kokybę, dažų plėvelės vienodumas ir storis turi būti dažnai tikrinami, o išvaizdoje neturi būti skylučių, suglebimo, apelsino žievelės, raukšlių ir pan. Reguliariai tikrinkite fizines ir chemines savybes. rodiklius, tokius kaip dangos plėvelės sukibimas ir atsparumas korozijai. Patikrinimo ciklas atitinka gamintojo patikros standartus, todėl paprastai reikia patikrinti kiekvieną partiją.
Paviršiaus apdorojimas prieš elektroforezę
Ruošinio paviršiaus apdorojimas prieš dengimą yra svarbi elektroforetinio dengimo dalis, daugiausia apimanti riebalų šalinimą, rūdžių šalinimą, paviršiaus kondicionavimą, fosfatavimą ir kitus procesus. Jo apdorojimo kokybė ne tik turi įtakos plėvelės išvaizdai, sumažina antikorozines savybes, bet ir naikina dažų tirpalo stabilumą. Todėl ruošinio paviršius prieš dažymą turi būti be alyvos dėmių, rūdžių žymių, be išankstinio apdorojimo chemikalų ir fosfatavimo nuosėdų ir pan., o fosfatavimo plėvelė turi tankius ir vienodus kristalus. Kalbant apie įvairius paruošiamojo apdorojimo procesus, mes jų nenagrinėsime atskirai, o tik atkreipsime dėmesį į keletą dalykų:
1) Jei riebalų šalinimas ir rūdys nėra švarūs, tai turės įtakos ne tik fosfatavimo plėvelės susidarymui, bet ir dangos sukibimo jėgai, dekoratyvinėms savybėms ir atsparumui korozijai. Dažų plėvelė yra linkusi susitraukti ir atsirasti skylučių.
2) Fosfatavimas: tikslas yra pagerinti elektroforezės plėvelės sukibimą ir antikorozinį gebėjimą. Jo vaidmuo yra toks:
(1) Dėl fizinio ir cheminio poveikio organinės dangos plėvelės sukibimas su pagrindu pagerėja.
(2) Fosfatuojanti plėvelė paverčia metalo paviršių iš gero laidininko į prastą laidininką, taip užkertant kelią mikrobaterijų susidarymui ant metalo paviršiaus, veiksmingai užkertant kelią dangos korozijai ir padidinant dangos atsparumą korozijai ir atsparumą vandeniui. danga. Be to, tik kruopščiai nuvalius dugną ir nuriebalus, ant švaraus, vienodo ir neriebaus paviršiaus galima suformuoti patenkinamą fosfatavimo plėvelę. Šiuo aspektu pati fosfatavimo plėvelė yra pati intuityviausia ir patikimiausia išankstinio apdorojimo proceso poveikio patikra.
3) Plovimas: plovimo kokybė kiekviename pirminio apdorojimo etape turės didelės įtakos viso paruošiamojo apdorojimo ir dažų plėvelės kokybei. Paskutinis dejonizuoto vandens valymas prieš dažymą, įsitikinkite, kad padengto objekto laidumo laidumas yra ne didesnis kaip 30 μs/cm. Valymas nėra švarus, pvz., ruošinys:
(1) Likusi rūgštis, fosfatuojantis cheminis skystis, dervos flokuliacija dažų skystyje ir stabilumo pablogėjimas;
(2) Likusios pašalinės medžiagos (alyvos dėmės, dulkės), susitraukimo skylės, dalelės ir kiti dažų plėvelės defektai;
(3) Elektrolitų ir druskų likučiai pablogina elektrolizės reakciją ir sukelia skylutes bei kitas ligas.
Paskelbimo laikas: 2021-04-17