涂装工艺与设备(电泳涂装工艺) SS
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电流或脉冲电流
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳 ❖ 喷射电泳
喷射电泳： 被涂工件为一极，喷射装置为另一
极，涂料由喷嘴喷出，在被涂工件和 喷嘴之间加以电位差。
喷射电泳和普通电泳涂装的区别只 是在于供给涂料的凡是不同，其沉积 方式与电泳涂装是一致的。
➢ 涂料利用充分，可大大降低成本 ➢ 设备复杂，投资费用大 ➢ 对涂料稳定性要求较高，槽液管理技术复杂
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳
| | | | || | | | || | | | | +++++++++++++++
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳 ❖ 喷射电泳 ❖ 交流电泳
交流电泳： 施加的电流为普通交流电，被涂工
件在两个半周中的极性是相反的，作 为涂料粒子所带电荷是不变的，因此 在整个涂装过程中，只有半周时间是 可以实现漆膜的沉积。
涂装工艺与设备(电泳涂装工艺)
第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 定义
➢ 在直流电场作用下，分散在极性介质中的带电 胶体离子向其所带电荷相反的电极方向移动的 现象称为电泳
➢ 电泳涂装是利用电泳原理，将工件浸在水溶性 涂料中，在电场作用下依靠电场产生的物理化 学作用，将涂料沉积到工件上的涂装方法
180
180
30
30
第一代 阴极电泳
18—22 3—4
10—20 100—180
3 1—2 50 185 30
第二代 阴极电泳
18—22
第三代厚膜 阴极电泳
阳极电泳胶粒模型
电泳过程是电泳涂装的基础，涂料中高分子离子的胶体性 质决定了涂料泳动过程中的性质
电泳过程中移动的粒子的组成与涂料的组成差别在很大程 度上影响到最后漆膜的质量
影响因素 • 槽电压 • 电位梯度 • 涂料粘度
U DE K
双电层界面动电位 D 分散介质的介电常数 E 电位梯度 K 粒子形状参数
避免的，只能是适当控制
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积 ❖ 电解
电渗使涂层内的水分显著减少，约为5%15%，电渗作用不彻底可能会造成涂层气泡 或粗糙，甚至气孔等缺陷的出现。
❖ 电渗
是电泳的逆过程，其过程中主要是湿膜中的水向外运动 电渗对最终的漆膜质量影响较大 影响因素
基材不同可能具有不同的工艺过程 基材→有机封孔→水洗→固化→磷化→去离子水洗→电泳→去离子水洗 →烘烤 适用范围：多孔隙材料，如高孔隙的粘接钕铁硼磁 体等
酸洗
去离子 水洗
（或热 风吹干）
去离子 水洗
水洗
表面 调整
中和
电泳 沉积
超滤循 环水洗
wk.baidu.com
烘烤 成膜
冷却
涂装 面漆
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
球状粒子 K 6
• 温度
圆柱状粒子 K 4 介质粘度
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积
在直流电场作用下，带电高分子粒子到达工件表面，并在 其上放电
阳极电泳涂料主要是羧酸盐的反应 阴极电泳涂料主要是铵盐的反应 阴极电泳涂料的泳透力以及电流效率都高过阳极电泳涂料 阴极电泳过程中不存在金属的氧化过程
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
❖ 电泳底漆 ❖ 底面合一电泳 ❖ 电泳面漆 ❖ 二次电泳
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳
阳极电泳： 被涂装工件作为阳极，涂料粒子为
负电性颗粒。
阴极电泳： 被涂装工件作为阴极，涂料粒子为
正电性颗粒。
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳
脉冲电泳： 施加的电流为脉冲电流 脉冲电流的方式：
1.由连续和间断电流组成 2.电流交替的连续和断续 3.在连续小电流上叠加较大的断续
交流电泳有其自身的特点，优势工 艺范围宽，不足耗电大，效率低。
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的特点
➢ 有利于实现涂装连续化、自动化，大大提高了 劳动生产率并减轻了劳动强度
➢ 电泳涂装无挥发性溶剂，无人员中毒和火灾等 隐患
➢ 无论形状简单、复杂的工件，均可获得附着力 良好，厚度均匀的涂层
电泳涂装主要参数
项目
膜厚/μm pH 固体分/% 电泳电压/V 电泳时间/min 电导率/(S/m) 泳透力/% 烘烤温度/℃ 烘烤时间/min
环氧、酚醛 阳极电泳
18—20
聚丁二烯 阳极电泳
18—20
8—9
8—9
10—15
10—15
40—60
100—180
2—3
2—3
0.5—1
0.5—1
6—8
70
• 颜基比 • 树脂的相对分子量 • pH值
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装工艺过程
➢ 常用
工件
预脱脂
脱脂 （除锈）
热水 水洗
特殊要求的特殊工艺过程
丙烯酸及聚氨酯电泳漆前处理工艺流程 上挂→有机溶剂除蜡→超声波除蜡→热水洗→阴极除油→阳极除油→酸洗 →冲击镍（不锈钢）/预铜（锌压件） →酸铜→亮镍→闪银 适用范围：装饰性工件和要求外观漂亮但使用环境 腐蚀不强的轻工业产品，如眼镜、打火机等
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积 ❖ 电解
电解过程主要是涂料中的小分子物质在电极上的竞争反应 最主要的电解反应是电解水，水的电解反应程度与电场强
度成正比，因此，电泳时尽量不采用过高电压 电解过程是电泳涂装中不需要的反应，但电解反应是不可
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳 ❖ 喷射电泳
喷射电泳： 被涂工件为一极，喷射装置为另一
极，涂料由喷嘴喷出，在被涂工件和 喷嘴之间加以电位差。
喷射电泳和普通电泳涂装的区别只 是在于供给涂料的凡是不同，其沉积 方式与电泳涂装是一致的。
➢ 涂料利用充分，可大大降低成本 ➢ 设备复杂，投资费用大 ➢ 对涂料稳定性要求较高，槽液管理技术复杂
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳 ❖ 喷射电泳 ❖ 交流电泳
交流电泳： 施加的电流为普通交流电，被涂工
件在两个半周中的极性是相反的，作 为涂料粒子所带电荷是不变的，因此 在整个涂装过程中，只有半周时间是 可以实现漆膜的沉积。
涂装工艺与设备(电泳涂装工艺)
第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 定义
➢ 在直流电场作用下，分散在极性介质中的带电 胶体离子向其所带电荷相反的电极方向移动的 现象称为电泳
➢ 电泳涂装是利用电泳原理，将工件浸在水溶性 涂料中，在电场作用下依靠电场产生的物理化 学作用，将涂料沉积到工件上的涂装方法
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180
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第一代 阴极电泳
18—22 3—4
10—20 100—180
3 1—2 50 185 30
第二代 阴极电泳
18—22
第三代厚膜 阴极电泳
阳极电泳胶粒模型
电泳过程是电泳涂装的基础，涂料中高分子离子的胶体性 质决定了涂料泳动过程中的性质
电泳过程中移动的粒子的组成与涂料的组成差别在很大程 度上影响到最后漆膜的质量
影响因素 • 槽电压 • 电位梯度 • 涂料粘度
U DE K
双电层界面动电位 D 分散介质的介电常数 E 电位梯度 K 粒子形状参数
避免的，只能是适当控制
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积 ❖ 电解
电渗使涂层内的水分显著减少，约为5%15%，电渗作用不彻底可能会造成涂层气泡 或粗糙，甚至气孔等缺陷的出现。
❖ 电渗
是电泳的逆过程，其过程中主要是湿膜中的水向外运动 电渗对最终的漆膜质量影响较大 影响因素
基材不同可能具有不同的工艺过程 基材→有机封孔→水洗→固化→磷化→去离子水洗→电泳→去离子水洗 →烘烤 适用范围：多孔隙材料，如高孔隙的粘接钕铁硼磁 体等
酸洗
去离子 水洗
（或热 风吹干）
去离子 水洗
水洗
表面 调整
中和
电泳 沉积
超滤循 环水洗
wk.baidu.com
烘烤 成膜
冷却
涂装 面漆
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
球状粒子 K 6
• 温度
圆柱状粒子 K 4 介质粘度
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积
在直流电场作用下，带电高分子粒子到达工件表面，并在 其上放电
阳极电泳涂料主要是羧酸盐的反应 阴极电泳涂料主要是铵盐的反应 阴极电泳涂料的泳透力以及电流效率都高过阳极电泳涂料 阴极电泳过程中不存在金属的氧化过程
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
❖ 电泳底漆 ❖ 底面合一电泳 ❖ 电泳面漆 ❖ 二次电泳
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳
阳极电泳： 被涂装工件作为阳极，涂料粒子为
负电性颗粒。
阴极电泳： 被涂装工件作为阴极，涂料粒子为
正电性颗粒。
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 分类
➢ 按照涂料的品种分
➢ 按照涂料树脂及电源分
❖ 阳极电泳 ❖ 阴极电泳 ❖ 脉冲电泳
脉冲电泳： 施加的电流为脉冲电流 脉冲电流的方式：
1.由连续和间断电流组成 2.电流交替的连续和断续 3.在连续小电流上叠加较大的断续
交流电泳有其自身的特点，优势工 艺范围宽，不足耗电大，效率低。
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的特点
➢ 有利于实现涂装连续化、自动化，大大提高了 劳动生产率并减轻了劳动强度
➢ 电泳涂装无挥发性溶剂，无人员中毒和火灾等 隐患
➢ 无论形状简单、复杂的工件，均可获得附着力 良好，厚度均匀的涂层
电泳涂装主要参数
项目
膜厚/μm pH 固体分/% 电泳电压/V 电泳时间/min 电导率/(S/m) 泳透力/% 烘烤温度/℃ 烘烤时间/min
环氧、酚醛 阳极电泳
18—20
聚丁二烯 阳极电泳
18—20
8—9
8—9
10—15
10—15
40—60
100—180
2—3
2—3
0.5—1
0.5—1
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70
• 颜基比 • 树脂的相对分子量 • pH值
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装工艺过程
➢ 常用
工件
预脱脂
脱脂 （除锈）
热水 水洗
特殊要求的特殊工艺过程
丙烯酸及聚氨酯电泳漆前处理工艺流程 上挂→有机溶剂除蜡→超声波除蜡→热水洗→阴极除油→阳极除油→酸洗 →冲击镍（不锈钢）/预铜（锌压件） →酸铜→亮镍→闪银 适用范围：装饰性工件和要求外观漂亮但使用环境 腐蚀不强的轻工业产品，如眼镜、打火机等
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第 6 章 水性涂料及其涂装
6.4 电泳涂装工艺
• 电泳涂装的基本原理
➢ 电泳涂料在电场中的电流作用下，主要发生四 种作用
❖ 电泳 ❖ 电沉积 ❖ 电解
电解过程主要是涂料中的小分子物质在电极上的竞争反应 最主要的电解反应是电解水，水的电解反应程度与电场强
度成正比，因此，电泳时尽量不采用过高电压 电解过程是电泳涂装中不需要的反应，但电解反应是不可