湖南关西汽车涂料有限公司阴极电泳底漆涂装作业知识

电泳漆换型
• 电泳涂料在提高涂料档次或处理问题槽液时需要更换新型涂料。 • 在更换新型涂料时先应对原槽液进行确认并进行混全试验，实际更换时可采用逐
步加入新型涂料不断置换的方式。 • 在更换之前可先对槽液进行倒槽处理，并对后冲洗各槽液进行更新，补加中和剂
和补给溶剂调整参数到工艺范围。 • 换型更新周期、置换率计算
•在使用
•正在应用开 发
•HB-2000 •HB-2000LB
•厚膜型
•中厚膜型
• KT-10
•HB-2000LF
•节能环保型 •无铅型
•美国杜邦
•CorMax - Ⅲ •无铅型
•CorMax - Ⅵ •无铅环保型
•CorMax-Ⅴ 灰色有铅型
•CorMax -EP有铅/无铅 型
湖南关西CED产品在主要汽车厂的应用
序号
汽车厂家
CED槽体积
初次应 用时间
初次应用产 第一换 第一次换型 第二换 第二次换
品
型时间
产品
型时间 型产品
1
长安汽车
190
1989
HS-98
1996
HS-88-3
1999
HS-98
2
长安福特
80
2002
COMAX Ⅵ
3
庆铃汽车
305
Hale Waihona Puke Baidu
1997
HB-95
4
上汽五菱1
120
1993
HS-88
2000
端面防锈型EL9700 端面防锈性良好
无铅化 薄膜、高抗针孔 耐石击 高耐候隆
相对湖南关 西的产品
HS-88
HS-88-3 HB-2000
HB-2000LB
KT-10
LB-20LF
湖南关西CED开发及发展
•技术来源
•开发与发展
•过去品
•日本关西 •HS-88 •薄膜型
•HS-88-3 •中厚膜型
• HS-97 •薄膜型
•阳极
•极液电导
•极液颜色
•极板蚀度
•槽液温度
•后冲洗
•槽液温 度
•介质温 度
•各槽参 数
•冲洗压 力
•超滤 •滤液流量 •进出压差 •膜管清洗
•EDRO流量 •进出压差 •液位平衡 •无铅杀菌
•烘烤温度与 •时间
•炉温分 布 •烘烤时 间
•涂膜质量
•涂膜厚度 •固化程度 •表观状况 •理化性能
控制项目 槽液参数 施工电压 槽液温度 设备压力 纯水 烧烤温度 涂膜状况 涂层厚度 涂膜性能
电泳涂装设备保证系统(后冲洗系统 )
• 电泳后冲洗系统包括半UF喷淋、UF浸洗、纯水洗或EDRO水洗。
• 后冲洗水与槽液的总体平衡系统是保证系统正常支行的关键。故对关键 性液位控制系统的加强管理是十分重要。
• 对无铅电泳底漆应在纯水进电泳系统前加紫外线杀菌装置，有EDRO系 统的生产线应在EDRO干净水出口加紫外线杀菌装置。
1~3 2~7
P 比（％）
> 70 %
> 85 %
电泳涂装对磷化底材的要求
•现 象
•导致涂膜弊病
•电泳涂料对底材的要求
•条痕 •磷化渣 •花斑 •机械颗粒 •油渍 •底材粗糙度 •滴水电导高
•电泳条痕
•无
•电泳粗糙、颗粒
•无
•电泳花斑
•无
•电泳颗粒 •电泳缩孔、针孔、花斑 •电泳粗糙、桔皮
•无 •无 •表面低于1.2
•固化反应 •封闭剂
•反应基
•封闭溶剂脱离
•－OH•＋•R OOCHN
•＋•OH－ •烘干 •-OOCHN
•＋ •ROH
•－OH •基体树脂
•NHCOO R •固化树脂
•(NCO封闭物)
•OH－ •热
•NHCOO-
•(固化触媒) •架桥构造
湖南关西CED烘烤温度视窗
CED新线建浴清洗
CED涂装工艺控制点
•更新周期T.O. = 加漆总量 / 槽液原漆总量
•置换率Si = 〔 Mi+ Si-1×Q-(Mi/ Q+ Si-1) ×mi-1 ×t 〕/ Q
•Si ：第I日置换率； Mi ：第I日加漆量； Si-1 ：前日置换率
•Q ：槽液折为原漆总量； mi-1：前日产量； t ：单车平均消耗
•电泳粗糙，影响槽液稳定 •低于 20us/cm
简单的电泳工艺图
• 简单的电泳示意图如下：
•阳极
•阳极循环系 统
•电泳 槽
•循环泵
•供给去离子 水
•袋式过滤器
•超滤液 去
•喷淋系 统
•超滤系统（UF)
电泳涂装设备保证系统(设备工艺图 例)
•纯水 •工水
•备用槽
•电泳主槽
•UF1洗
•UF2洗
•纯水洗
•电场分布不均匀、维护 难 •电场分布较均匀、易维修
•电场分布均匀、易维修
•用于底部阳极、易溶解
•通 •带电入槽 •阳
电
极
方
面
式 •入槽通电 积
•管式阳极为浸入有效面积 •板式、弧型浸入正面面积 •与工件面积比：>1：4 ~ 6
•极 •手动控制 液
管 理 •自动控制
•电 •一段电压
压 分
•二段电压
湖南关西汽车涂料有限 公司阴极电泳底漆涂装
作业知识
2020年7月19日星期日
阴极电泳涂装的发展过程
• 1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生 电泳的现象。
• 1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂 料。
• 1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。 • 1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。 • 1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。 • 1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。 • 日本和英国1977年由美国引进技术后，其汽车涂装从78-79年向阴
HB-2000
5
130
1999
HB-2000
6
东南汽车
130
1999
HB-2000
7
东风轻车
207
2000 HB-2000LB
8
江铃全顺
80
1997
COMAX Ⅲ 2002 COMAX Ⅵ
9
合肥昌河
110
1998
HS-88
2001 HB-2000LB
10
东风柳汽
120
1998
HB-2000
11
长丰汽车
55
1999
HB-2000
12
西安秦川
150
2000
HB-2000
13
江西昌河
180
1999 HB-2000LB
14
奇瑞汽车
140
2003
QR-Ⅱ
15
一汽车身
130
1992
HS-88
1998
HB-2000
阴极电泳底漆的主要组成
项目 基础树脂 交联树脂 中和剂 调整溶剂
主要组成 环氧聚酰氨改性或聚脂改性树脂 封闭异氰酸树脂 有机酸 醇、醇醚和酮类溶剂
•+
•R-OH-
•R-NHCOO-
•电解
•电泳
•电沉积
•电渗
•2H2O+2e-—2OH-+H2 •
•R-NH++OH－——R-N+H2O
电泳涂料对磷化膜的要求
• 对于不同的磷化方式有不同的磷化膜
磷化方式 喷涂型磷化
浸渍型磷化
外观 磷化膜致密均一 磷化膜致密均一
膜重（g / m2)
结晶（um)
1.5 ~ 2 5 ~ 15
•磷化底材
•槽液参数
•条痕 •磷化渣 •花斑 •机械颗粒
•固体份
•灰份
•溶剂含 量 •MEQ值
•油渍 •底材粗糙度
•纯水 •纯水电导
•滴水电导高 •纯水 PH
•外观水膜
•无铅杀菌
•通电时间
•启动时间 •低压时间 •高压时间 •停链时间
•过滤 •过滤压差 •滤袋孔径 •更换条件
•施工电压
•低压电 压 •高压电 压 •电压损 失 •脉动率
段 •三段电压
•二段电压
•一段电压
•t1
•t2
•I
•t1启动时间 •T2、 t3通电时间
•t1启动时间 •t2通电时间
•电泳电流与时间的关系
•t1 •t2 •t3
•T
•M•电泳膜厚与时间的关系 •★两侧极板面积或电压不同可能存涂膜不均； •★极距要求大于30cm,极距不同可能存在涂膜不均 ；
•★直流脉动率过大可能导致涂膜粗糙或针孔； •T•化★、有堵必塞要会测造量成、膜记厚录的单不个均阳匀极，的T电P低流下，。阳极膜的老
电泳涂装设备保证系统(超滤系统 )
•电泳底漆
•电泳底漆
•UF液
•电泳底漆
•卷式超滤管 •UF液
•卷式超滤膜体积小，占地面积小 ，透过量大清洗方便，更换成本 高。
•管式、毛细管式超滤管
•管式超滤膜体积大，数量多、更 换成本低、使用经济。
•超滤液需求量一般按单位时间冲洗面积和设计生产能力进行计 算。
•超滤液需求量过低则后冲洗不净，损耗量增大 。
耐冲击性
（杜邦式、500g、1/2cm）
耐盐雾性 划叉单侧剥离
3mm以下 ED膜厚 烘烤条件
指标
OK 40以上 H以上 2mm合格 100/100
50cm以上
1000Hr以上
20~30 μm 165℃×20分（keep）
CED涂装槽液参数调整
•涂膜厚度正向影响因素
•涂膜厚度逆向影响因素
CED涂装槽液异常分析
初期的CED
高泳透性 防锈性 良好的槽液稳定性 防锈钢板适应性
No2000
高泳透性 防锈性 良好的槽液稳定性 新防锈钢板应性 低温固化性 中厚膜
GT-10
高泳透性 低温固化性提高 低加热减量 高防锈性 防锈钢板适应性
LB-20LF
环境适合化 节省资源 节省能源 低成本 高性能
特殊技 术
厚膜型 HB-2000 赋于厚膜适应性 高外观 防锈钢板适应性
组份 F-1 F-2 F-3A F-3E
色浆 乳液 中和剂 补给溶剂
用途 主要为颜料份 主要为树脂份 用于调整槽液PH值和MEQ值 用于调节槽液溶剂含量
阴极电泳底漆的主要分类
•薄膜型
•中厚膜型
•阴
•厚膜型
•极
•电
•泳
•底 •漆
•有铅型
•无铅型
阴极电泳涂料的发展趋势
阴极电泳底漆涂装机理
•-
•H+•电泳槽液
极电泳涂装转化。 • 80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。
日本关西CED开发经过及未来
第Ⅰ代
开发方 向
第Ⅱ代 第Ⅲ代
第Ⅳ代
涂膜性能 涂膜性能、作业 附加特殊功能 性、表观
第Ⅴ代 新技术
第Ⅵ代 地球环境
类别 AED CED CED
CED
CED
CED
特点
EL7000 EL9000 EL9400
CED涂装工艺管理
控制范围 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求 按产品要求
检查频次 1次/日 2次/班 4次/班 2次/日 2次/班 2次/班 1次/班 1次/班 1次/月
CED涂装槽液管理
涂膜性能
CED涂膜理化性能(例)
项目
外观 60°光泽 铅笔硬度 柔韧性 附着力
•冷水
主要阀门示意 球阀 电子自动控制阀 球阀
•UF •去轴封
•UF贮槽
•EDRO
电泳涂装设备保证系统(槽体 循环系统)
•电泳主槽
电泳涂装设备保证系统(阳极系统 )
•直流电源要求：输出0-450V 可调 脉动率<5%
•直流电源
•阳 极
•阳
•阳极膜
极
分
类
•阳极液
•板式阳极 •管式阳极 •弧型阳极 •裸露阳极
• 较大流量的UF液可降低损耗，提高后清洗效果。
• EDRO系统在电泳后冲洗中的应用越来越多，EDRO系统的应用实现了 ED涂装的零排放，将涂料利用率提高到了极限。但按一定周期对后冲洗 水的全部更换在实践中变得必要。
•回主槽 •冲洗 •浸洗
•冲洗
•去最后冲洗
•浓缩液去主槽 •新鲜UF液
•EDRO
阴极电泳底漆固化机理