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作者：莫京辉 ( 广西柳州市钢圈厂，广西柳州) 摘要：介绍了电泳涂膜厚度及均匀性对涂膜质量的影响。 电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标之一。 一 该指标的好坏不仅影响产品的外观，还影响涂膜的机械性能和防腐蚀性能，最终影响到产品的使用寿命。因此，在质量管理过程中，常常把确保涂膜厚度及均匀性作为重要的涂膜质量要素来严格要求。 1 影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素 影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素是多方面的， 归纳起来主要有几方面。 (1) 设计因素：① 阳极工作面积及其与阴极面积之比是否符合工艺要求；② 阳极与阳极、阳极与阴极之间的距离是否适当；③ 电泳槽循环搅拌设施是否完善。 (2) 安装因素：主要是电泳槽倾斜角度及其循环搅 拌相关设施安装时是否符合电泳槽液在流动循环时的 工艺要求。 (3) 电泳涂料产品是否符合质量技术要求。 (4) 工艺参数控制是否得当。 2 确保涂膜厚度及均匀性的措施 2 ． 1 泳涂线在技术设计时需解决好的问题 2 ． 1 ． 1 足够的阳极工作面积及材质的选择 阴极电泳涂装的整个过程是由电解、电泳、电沉 积、电渗 4 个反应所构成，为了使整个过程良好进行，最重要的条件是要为电泳系统提供足够的电能。为此，应具备如下条件。 (1) 足够的阳极工作面积 不同涂装产品需要不同涂膜厚度。一般地，阳极面积：阴极面积为 1 ： 4 基本符合要求。同时，为了降低能耗、材耗和涂装成本，阳极面积不能过大。 (2) 阳极结构及选用材料 阳极除了给电泳系统提供电能外，现代技术还赋 予它另外一个功能：将系统在电泳过程中所产生的酸 和阳极在工作时被腐蚀的产物封闭住，以防止其干扰电泳槽液的稳定。为此，工作阳极就做成盒式的或管式的，也就是让仅起到提供电能作用的阳极在一个被封闭的“盒”内或“管”内工作，这就是复合阳极。复合阳极是电泳系统最为关键的装置。根据复合阳极的主要功能及其辅助功能的要求，复合阳极应由 3 个元件构成：阳极、阳极罩、支撑架。为了保证系统电能的供给。提高电能的利用率及提高复合阳极的使用寿命，对复合阳极及元件还提出了如下要求。 ·阳极必须选择导电性好又耐腐蚀的材料制作。通常都是采用不锈钢材料，究竟采用何种不锈钢，视所 采用的涂料中和剂的不同而异； ·阳极隔膜 ( 罩 ) 材质的选择对提高电能的利用率也极为重要。制作时应选择膜电阻小、阴离子选择性强、热稳定性和化学稳定性好、机械强度和柔韧性均佳的材料来制作； ·支撑架 ( 保护网 ) 一般采用绝缘的聚乙烯材料制 作。制作时网孔尽可能大些，以提高电能利用率； ·复合阳极的形式亦对电场效率产生一定影响。 复合阳极一般有“盒式”和“管式” 2 种，“管式”复合阳 极不仅具有轻便、利于清洗和更换的优点，而且在长度相同的情况下，其电场效率宽度范围要比盒式的大 30 ％ 以上。盒式的通常用于涂装面积比较大的涂件。 2 ． 1 ． 2 阳极和阳极、阳极和阴极的间距 电泳系统在工作时，电场的分布特征是：阳极与阴极间距最短处或阳极与阴极的中心部位处，电力线分布密度最大；间距越大或越靠近边缘，电力线密度越小。换言之，阳极与阴极中心部位处电沉积量最大，越靠近边缘电沉积量越小。如何改变阴极 ( 涂件 ) 各处电沉积量不均的情况 ? 这就得依靠设计好阳极与阳极、 阳极与阴极的间距以及涂件浸入漆液 的深度等来解决。 图 1 和表 1 为一些 涂装产品在电泳槽 中所处的位置 ( 间 隙 ) ，可以参考选择 表中所列数据。 图 1 涂装产品在电泳槽中所处的位置 表 1 电泳涂装参数 mm 2 ． 1 ． 3 完善电泳槽液的循环搅拌设施 为了保证电泳涂料的充分溶解、均匀混合、温度均匀分布、消除气泡和防止颜填料沉淀，电泳槽内要安置完善的循环搅拌设施。为此，应解决好如下问题： ·足够的动力，以保证槽液循环 4 ～ 6 次／ h ；同时，槽底部漆液流速最低为 0 ． 4 m ／ s ，液面流速也不应小 于 0 ． 2 m ／ s ； ·喷射器一般安装在距槽底 70 ～ 80 mm 处，并设 计好输送管道的合理直径、喷嘴的密度等； ·电泳槽的有效容积、主槽和附槽容积的比例、导向板的设置等均对槽液的良好运行和循环搅拌起到积极作用。中小型泳涂线 (8 ～ 15 t) 电泳槽更新期为 20 ～ 40 d ；溢流槽 ( 附槽 ) 有效容积一般为主槽的 5 ％ ～ 10 ％ 。 2 ． 1 ． 4 安装时应注意的问题 ·电泳槽的倾斜角度一般为 1 ° 左右； ·喷射器的喷嘴安装角度应妥善解决好，可以先以清水为流体做试验。 总之， 2 ． 1 ． 3 和 2 ． 1 ． 4 项的工作目的是要力争做到在电泳槽内不留任何的搅拌死角。 2 ． 2 选购优质的电泳涂料产品 电泳涂料产品质量的评价主要从以下几方面考虑。 ·在水中有较好的水溶性、分散性，乳化效果好， 呈均相，故而电泳特性好； ·电沉积后渗水性好； ·湿膜干燥固化时流平性好。 涂料产品质量与制造涂料的各化工材料质量、涂料的配方、结构是否科学、合理，制造工艺是否先进规范等因素有关，这个工作主要依靠制造商来做，用户要有比较科学的选购方法，对市场进行多方考察，对涂料 产品进行系统的检测和试验。 2 ． 3 正确执行工艺规程，严格工艺控制 (1) 按涂料产品种类和涂装产品的技术要求，制定 比较完善、科学的工艺规程。 (2) 将涂装产品的质量管理制度化、规范化、科学化。 (3) 加强工艺管理，严格工艺控制，主要是：①把好前处理质量关，使涂件具有较好的导电性、洁净度的同时，还应具有较高的平整度，从而为获得内在外在质量均佳的涂膜创造良好条件；②涂装生产时，电泳涂料必须首先经过彻底“熟化”。为此，在具备比较完善的配 漆设施的同时，操作人员要正确全面地执行配漆工艺 规程；③定期或不定期地检查复合阳极的工作情况，发现阳极腐蚀严重、工作面积不足或极罩堵塞破漏，要及时地更换或清洗；④每班生产前检查吊钩与涂件接触部位导电是否良好，如有异样，必须将覆盖物 ( 漆膜 ) 及时地清除，以保持其良好的导电性；⑤经常检查电泳槽的循环搅拌设施运行是否正常，非特殊情况 ( 如停电 ) ，不能停止搅拌；⑥控制好电泳槽液如下工艺参数，防止它们在过高或过低的情况下工作：固体含量 ( 颜基比 ) 、助剂含量、电导率、 pH 、浴温、施工电压等；⑦电泳时间 一 旦确定，就不要轻易更改。 3 结语 电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标， 它们之间不是孤立的，是互相依托又互相制约的整体。例如：保证了涂膜的整体质量，就保证了涂膜厚度及均匀性，因此，要保证涂膜厚度必须十分重视涂膜质量，避免出现致病因素，涂膜厚度对保证涂膜质量非常 重要。另外，阳极与阳极、阳极与阴极的间距，涂件浸 于漆液中的深度、宽度以及复合阳极的形状等对涂膜 厚度及均匀性都是关键的影响因素。可根据不同的涂 装产品对涂膜质量的不同要求、涂件的尺寸来决定，也 可 以通过一些试验来确定。