O electrorevestimento industrial é un tratamento de superficie moi utilizado para protexer ofundicións metálicase produtos de Usinagem CNC da corrosión con acabado agradable. Moitos clientes fan preguntas sobre o tratamento superficial de fundicións metálicas epezas mecanizadas de precisión. Este artigo centrarase no proceso de revestimento electroforético. Espero que sexa útil para todos os socios.
O electrocoating é un método de revestimento no que partículas como pigmentos e resinas suspendidas na solución electroforética se orientan para migrar e depositarse na superficie dun dos electrodos mediante un campo eléctrico externo. O principio do revestimento electroforético foi inventado a finais da década de 1930, pero esta tecnoloxía desenvolveuse e obtivo aplicación industrial despois de 1963. O revestimento electroforético é o proceso de construción máis práctico para revestimentos a base de auga. O revestimento electroforético ten as características de solubilidade en auga, non toxicidade e control automático sinxelo. Debido a que é axeitado para o tratamento de superficies de pezas condutoras (fundición de metal, pezas mecanizadas, forxa, pezas de chapa metálica e pezas de soldadura, etc.), o proceso de revestimento electroforético foi moi utilizado rapidamente en industrias como automóbiles, materiais de construción, hardware. , e electrodomésticos.
Principios
A resina contida no revestimento electroforético catódico ten grupos básicos, que forman un sal despois da neutralización do ácido e se disolven en auga. Despois de aplicar a corrente continua, os ións negativos do radical ácido móvense ao ánodo e os ións de resina e as partículas de pigmento envoltas por eles móvense ao cátodo con cargas positivas e deposítanse no cátodo. Este é o principio básico do revestimento electroforético (comúnmente coñecido como chapado). O revestimento de electroforese é unha reacción electroquímica moi complexa, polo menos catro efectos de electroforese, electrodeposición, electrólise e electroosmose ocorren simultáneamente.
Electroforese
Despois de acenderse o ánodo e o cátodo da solución coloidal, as partículas coloidais móvense cara ao lado do cátodo (ou ánodo) baixo a acción do campo eléctrico, que se chama electroforese. A substancia na disolución coloidal non está en estado de moléculas e ións, senón o soluto disperso no líquido. A substancia é grande e non precipitará nun estado disperso.
Electrodeposición
O fenómeno da precipitación sólida do líquido chámase aglomeración (aglomeración, deposición), que xeralmente se produce ao arrefriar ou concentrar a solución, e o revestimento electroforético depende da electricidade. No revestimento electroforético catódico, as partículas cargadas positivamente agréganse no cátodo e as partículas cargadas negativamente (é dicir, ións) agréganse no ánodo. Cando as partículas coloidais cargadas positivamente (resina e pigmento) chegan ao cátodo (substrato) Despois da superficie (capa de interface moi alcalina), obtéñense electróns que reaccionan cos ións hidróxido para converterse en substancias insolubles en auga, que se depositan no cátodo ( peza pintada).
Electrólise
Nunha solución con condutividade iónica, o ánodo e o cátodo están conectados á corrente continua, os anións son atraídos polo ánodo e os catións son atraídos polo cátodo e prodúcese unha reacción química. O ánodo produce disolución de metal e oxidación electrolítica para producir osíxeno, cloro, etc. O ánodo é un electrodo que pode producir unha reacción de oxidación. O metal precísase no cátodo e o H+ redúcese electroliticamente a hidróxeno.
Electroosmose
Despois de energizar os dous extremos (cátodo e ánodo) das solucións con diferentes concentracións separadas por unha membrana semipermeable, o fenómeno de que a solución de baixa concentración se despraza ao lado de alta concentración chámase electroósmose. A película de revestimento que se acaba de depositar na superficie do obxecto revestido é unha película semipermeable. Baixo a acción continua do campo eléctrico, a auga contida na película untada diálise fóra da película e móvese ao baño para deshidratar a película. Esta é a electroosmose. A electroosmose converte a película de revestimento hidrófilo nunha película de revestimento hidrófobo, e a deshidratación fai que a película de revestimento sexa densa. A pintura húmida despois de nadar cunha boa pintura electroforética de electroosmose pódese tocar e non pegar. Podes lavar o líquido do baño que se adhire á película de pintura húmida con auga.
Características do Electrocoating
A película de pintura electroforética ten as vantaxes de plenitude, uniformidade, planitude e revestimento suave. A dureza, a adhesión, a resistencia á corrosión, o rendemento ao impacto e a permeabilidade da película de pintura electroforética son significativamente mellores que outros procesos de revestimento.
(1) Utilízase pintura soluble en auga, a auga úsase como medio disolvente, o que aforra moitos disolventes orgánicos, reduce en gran medida a contaminación do aire e os perigos ambientais, é seguro e sanitario e evita o perigo oculto de lume;
(2) A eficiencia da pintura é alta, a perda de pintura é pequena e a taxa de utilización da pintura pode chegar ao 90% ao 95%;
(3) O grosor da película de revestimento é uniforme, a adhesión é forte e a calidade do revestimento é boa. Cada parte da peza de traballo, como a capa interna, depresións, soldaduras, etc., pode obter unha película de revestimento uniforme e suave, o que resolve o problema doutros métodos de revestimento para pezas de forma complexa. O problema da pintura;
(4) A eficiencia da produción é alta e a construción pode realizar unha produción automática e continua, o que mellora moito a eficiencia laboral;
(5) O equipo é complexo, o custo do investimento é alto, o consumo de enerxía é grande, a temperatura necesaria para o secado e o curado é alta, a xestión da pintura e pintura é complicada, as condicións de construción son estritas e é necesario o tratamento de augas residuais. ;
(6) Só se pode usar pintura soluble en auga e non se pode cambiar a cor durante o proceso de revestimento. A estabilidade da pintura non é fácil de controlar despois do almacenamento durante moito tempo.
(7) O equipo de revestimento electroforético é complicado e o contido tecnolóxico é alto, o que é axeitado para a produción de cor fixa.
Limitacións do Electrocoating
(1) Só é adecuado para o revestimento de imprimación de substratos condutores, como pezas de maquinaria de metais ferrosos e metais non férreos. Con este método non se poden recubrir obxectos non condutores como madeira, plástico, tea, etc.
(2) O proceso de revestimento electroforético non é adecuado para os obxectos revestidos compostos por varios metais, se as características da electroforese son diferentes.
(3) O proceso de revestimento electroforético non se pode utilizar para os obxectos revestidos que non poden soportar altas temperaturas.
(4) O revestimento electroforético non é adecuado para o revestimento con requisitos limitados de cor. O revestimento electroforético de diferentes cores debe pintarse en diferentes sucos.
(5) Non se recomenda o revestimento electroforético para a produción de pequenos lotes (o período de renovación do baño é superior a 6 meses), porque a velocidade de renovación do baño é demasiado lenta, a resina do baño está envellecida e o contido de disolvente cambia. moito. O baño é inestable.
Pasos de Electrocoating
(1) Para o revestimento electroforético de superficies metálicas xerais, o fluxo do proceso é: pre-limpeza → desengraxado → lavado con auga → eliminación de óxido → lavado con auga → neutralización → lavado con auga → fosfatado → lavado con auga → pasivación → revestimento electroforético → limpeza da tapa do tanque → auga de ultrafiltración lavado → secado → fóra de liña.
(2) O substrato e o pretratamento do obxecto revestido teñen unha gran influencia na película de revestimento electroforético. As fundicións metálicas son xeralmente desoxidadas por chorreo de area ou granallado, o fío de algodón utilízase para eliminar o po flotante na superficie da peza e úsase papel de lixa para eliminar os restos de aceiro e outros restos da superficie. A superficie de aceiro é tratada con desengraxamento e eliminación de ferruxe. Cando os requisitos de superficie son demasiado elevados, son necesarios tratamentos superficiais de fosfatación e pasivación. As pezas de metal ferroso deben ser fosfatadas antes da electroforese anódica, se non, a resistencia á corrosión da película de pintura será pobre. No tratamento de fosfatación, a película de fosfatación de sal de cinc é xeralmente seleccionada, cun espesor de aproximadamente 1 a 2 μm, e a película de fosfato debe ter cristais finos e uniformes.
(3) No sistema de filtración, a filtración primaria é xeralmente adoptada e o filtro é unha estrutura de bolsa de malla. A pintura electroforética transpórtase ata o filtro a través dunha bomba vertical para a filtración. Tendo en conta o ciclo completo de substitución e a calidade da película de pintura, a bolsa de filtro cun tamaño de poro de 50 μm é a mellor. Non só pode cumprir os requisitos de calidade da película de pintura, senón que tamén pode resolver o problema da obstrución da bolsa de filtro.
(4) O tamaño do sistema de circulación do revestimento electroforético afecta directamente a estabilidade do baño e a calidade da película de pintura. O aumento do volume de circulación reduce a precipitación e as burbullas do líquido do baño; con todo, o envellecemento do líquido do baño acelera, o consumo de enerxía aumenta e a estabilidade do líquido do baño empeora. É ideal controlar os tempos de ciclo do líquido do tanque a 6-8 veces/h, o que non só garante a calidade da película de pintura, senón que tamén garante o funcionamento estable do líquido do tanque.
(5) A medida que aumenta o tempo de produción, a impedancia do diafragma do ánodo aumentará e a tensión de traballo efectiva diminuirá. Polo tanto, na produción, a tensión de funcionamento da fonte de alimentación debe aumentarse gradualmente segundo a perda de tensión para compensar a caída de tensión do diafragma do ánodo.
(6) O sistema de ultrafiltración controla a concentración de ións impurezas traídos pola peza para garantir a calidade do revestimento. No funcionamento deste sistema, cómpre sinalar que unha vez que o sistema estea en funcionamento, debe funcionar continuamente e está terminantemente prohibido o funcionamento intermitente para evitar que se seque a membrana de ultrafiltración. A resina e o pigmento secos adhírense á membrana de ultrafiltración e non se poden limpar a fondo, o que afectará seriamente a permeabilidade á auga e a vida útil da membrana de ultrafiltración. A taxa de saída de auga da membrana de ultrafiltración mostra unha tendencia á baixa co tempo de execución. Debe limparse unha vez durante 30-40 días de traballo continuo para garantir a auga de ultrafiltración necesaria para a lixiviación e o lavado por ultrafiltración.
(7) O método de revestimento electroforético é adecuado para o proceso de produción dun gran número de liñas de montaxe. O ciclo de renovación do baño de electroforese debe ser dentro de 3 meses. A xestión científica do baño é moi importante. Varios parámetros do baño son probados regularmente e o baño axústase e substitúese segundo os resultados da proba. Xeralmente, os parámetros da solución de baño mídense coa seguinte frecuencia: o valor do pH, o contido sólido e a condutividade da solución de electroforese, a solución de ultrafiltración e a solución de limpeza por ultrafiltración, a solución polar de anión (ánodo), a loción circulante e a solución de limpeza de desionización unha vez. un día; Relación de base, contido de disolvente orgánico e proba de pequeno tanque de laboratorio dúas veces por semana.
(8) Para a xestión da calidade da película de pintura, a uniformidade e o grosor da película deben comprobarse con frecuencia, e o aspecto non debe ter buratos, flacidez, casca de laranxa, engurras, etc. Comprobe regularmente o físico e químico. indicadores como a adhesión e a resistencia á corrosión da película de revestimento. O ciclo de inspección está de acordo coas normas de inspección do fabricante e, en xeral, cada lote debe ser inspeccionado.
Tratamento de superficies antes da electroforese
O tratamento da superficie da peza antes do revestimento é unha parte importante do revestimento electroforético, que inclúe principalmente o desengraxamento, a eliminación de ferruxe, o acondicionamento da superficie, a fosfatación e outros procesos. A calidade do seu tratamento non só afecta o aspecto da película, reduce o rendemento anticorrosivo, senón que tamén destrúe a estabilidade da solución de pintura. Polo tanto, para a superficie da peza de traballo antes de pintar, é necesario que estea libre de manchas de aceite, marcas de ferruxe, sen produtos químicos de pretratamento e sedimentación de fosfatación, etc., e a película de fosfatación ten cristais densos e uniformes. Respecto dos distintos procesos de pretratamento, non os comentaremos individualmente, senón que só presentaremos algúns puntos de atención:
1) Se o desengraxamento e a ferruxe non están limpos, non só afectará a formación de película de fosfatación, senón que tamén afectará a forza de unión, o rendemento decorativo e a resistencia á corrosión do revestimento. A película de pintura é propensa ao encollemento e aos buratos.
2) Fosfatación: O obxectivo é mellorar a adhesión e a capacidade anticorrosiva da película electroforética. A súa función é a seguinte:
(1) Debido aos efectos físicos e químicos, mellora a adhesión da película de revestimento orgánico ao substrato.
(2) A película de fosfatación converte a superficie metálica dun bo condutor a un mal condutor, inhibindo así a formación de microbaterías na superficie metálica, evitando eficazmente a corrosión do revestimento e aumentando a resistencia á corrosión e á auga. revestimento. Ademais, só sobre a base dun fondo e desengraxado completos, pódese formar unha película de fosfatación satisfactoria sobre unha superficie limpa, uniforme e sen graxa. Desde este aspecto, a propia película de fosfatación é a autocomprobación máis intuitiva e fiable sobre o efecto do proceso de pretratamento.
3) Lavado: a calidade do lavado en cada fase do pretratamento terá unha gran influencia na calidade de todo o pretratamento e a película de pintura. A última limpeza de auga desionizada antes da pintura, asegúrese de que a condutividade de goteo do obxecto revestido non sexa superior a 30 μs/cm. A limpeza non está limpa, como a peza de traballo:
(1) Ácido residual, líquido químico fosfatado, floculación de resina no líquido de pintura e deterioración da estabilidade;
(2) Materias estrañas residuais (manchas de aceite, po), buratos de contracción, partículas e outros defectos na película de pintura;
(3) Os electrólitos e sales residuais provocan o agravamento da reacción de electrólise e producen buratos e outras enfermidades.
Hora de publicación: 17-Abr-2021