電泳加工的本質(zhì)是 **“電解、電泳、電沉積、電滲” 四個(gè)連續(xù)過程的協(xié)同作用 **,具體原理如下:
電解:當(dāng)電極(工件為陰極或陽極,對(duì)應(yīng)不同電泳類型)插入涂料溶液(電泳漆)并通直流電時(shí),水分子在電極表面發(fā)生電解反應(yīng):
陰極(若工件為陰極):2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?(產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,使附近溶液呈堿性);
陽極(若涂料粒子帶負(fù)電):2H?O - 4e? → O?↑ + 4H?(產(chǎn)生氧氣和氫離子)。
電泳:電泳漆中的涂料粒子(樹脂、顏料等)因帶有電荷(通常為負(fù)電,少數(shù)為正電),在電場(chǎng)作用下向相反極性的工件(電極)定向移動(dòng),例如:負(fù)電粒子向陰極工件移動(dòng)。
電沉積:當(dāng)帶電涂料粒子到達(dá)工件表面時(shí),因工件表面電荷被中和(如陰極附近的 OH?與負(fù)電粒子反應(yīng)),粒子失去穩(wěn)定性并沉積在工件表面,逐漸形成濕涂層。
電滲:沉積的濕涂層具有一定多孔性,電場(chǎng)作用下,涂料溶液中的水分子會(huì)從涂層內(nèi)部向外部(溶液側(cè))滲透,使?jié)裢繉用撍⒅旅芑瑸楹罄m(xù)烘干固化奠定基礎(chǔ)。
后處理階段:核心是 “固化 + 修整”,實(shí)現(xiàn)涂層性能
3.1 烘干固化:將帶濕涂層的工件送入烘干爐,按工藝曲線加熱(通常為 160-180℃,保溫 20-30 分鐘)。濕涂層中的樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成致密的干涂層(厚度與濕涂層一致,無收縮);
3.2 冷卻修整:工件出爐后自然冷卻至室溫,檢查涂層表面是否有針孔、流掛、漏涂等缺陷,對(duì)輕微缺陷用砂紙打磨修整(嚴(yán)重缺陷需返工,即脫漆后重新前處理 + 電泳)。
電泳加工的典型應(yīng)用領(lǐng)域
汽車行業(yè):核心應(yīng)用領(lǐng)域,包括汽車車身、車架、車門、底盤零部件(如傳動(dòng)軸、懸掛臂)等,采用陰極電泳涂層,可滿足汽車 10 年以上的耐腐蝕要求;
工程機(jī)械:如挖掘機(jī)、裝載機(jī)的駕駛室、液壓管路、金屬結(jié)構(gòu)件,需耐受戶外惡劣環(huán)境,電泳涂層可提供優(yōu)異的耐候性和耐腐蝕性;
家電行業(yè):洗衣機(jī)內(nèi)筒(陽極電泳,成本低)、空調(diào)外機(jī)外殼(陰極電泳,耐雨水腐蝕)、冰箱金屬部件等;
五金與安防:門鎖、合頁、鉸鏈等建筑五金,以及監(jiān)控?cái)z像頭外殼、配電箱等安防產(chǎn)品,需兼顧美觀與防銹;
軌道交通:地鐵、高鐵的金屬部件(如車門框架、座椅支架),電泳涂層可適應(yīng)軌道交通的高振動(dòng)、高濕度環(huán)境。
電泳加工是一種技術(shù)成熟、性能可靠的表面處理工藝,隨著環(huán)保要求的提高和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大(如新能源汽車的電池殼電泳、航空航天零部件的高端電泳等)。選擇電泳加工時(shí),需根據(jù)工件材質(zhì)、性能要求、產(chǎn)量規(guī)模綜合評(píng)估,匹配合適的工藝方案。