電泳加工的本質是 **“電解、電泳、電沉積、電滲” 四個連續過程的協同作用 **,具體原理如下:
電解:當電極(工件為陰極或陽極,對應不同電泳類型)插入涂料溶液(電泳漆)并通直流電時,水分子在電極表面發生電解反應:
陰極(若工件為陰極):2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?(產生氫氣和氫氧根離子,使附近溶液呈堿性);
陽極(若涂料粒子帶負電):2H?O - 4e? → O?↑ + 4H?(產生氧氣和氫離子)。
電泳:電泳漆中的涂料粒子(樹脂、顏料等)因帶有電荷(通常為負電,少數為正電),在電場作用下向相反極性的工件(電極)定向移動,例如:負電粒子向陰極工件移動。
電沉積:當帶電涂料粒子到達工件表面時,因工件表面電荷被中和(如陰極附近的 OH?與負電粒子反應),粒子失去穩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,電場作用下,涂料溶液中的水分子會從涂層內部向外部(溶液側)滲透,使濕涂層脫水、致密化,為后續烘干固化奠定基礎。
電泳加工作為現代工業主流表面處理技術之一,需與其他常見工藝(如噴漆、電鍍、粉末涂裝、陽極氧化)從涂層性能、環保性、成本、效率、適用場景等維度對比,才能清晰體現其優缺點定位。以下針對不同工藝逐一分析,終總結電泳加工的核心優劣勢。
電泳加工 vs 陽極氧化:鋁合金專屬工藝的對比
陽極氧化僅適用于鋁合金(少數鎂合金),通過電解在表面形成氧化膜(Al?O?),核心功能是防銹、著色、絕緣,與電泳(鋁合金也可電泳)的差異如下:
對比維度 電泳加工(鋁合金適用) 陽極氧化(僅鋁合金)
核心優勢對比 1. 耐腐蝕性更強:氧化膜易吸潮,電泳涂層密封性更好(中性鹽霧>1000 小時 vs 氧化 300-500 小時);
2. 工藝兼容性:可在氧化膜上疊加電泳(“氧化 + 電泳” 復合涂層,性能);
3. 適用范圍:不于鋁合金,可覆蓋鋼鐵、鋅合金等多種金屬;
4. 厚度可控:薄涂層(15μm)適合精密件,無氧化膜的 “尺寸膨脹” 問題 1. 硬度高:氧化膜硬度 HV>400,耐磨性能優于電泳(適合手機中框、筆記本外殼);
2. 著色穩定:可實現本色、黑色、彩色(通過電解著色),顏色耐候性強(戶外不易褪色);
3. 絕緣性:氧化膜絕緣性能優異,適合電子部件(如散熱器);
4. 成本:鋁合金小件的氧化成本低于電泳
核心劣勢對比 1. 硬度低:涂層 HV<300,不適合高頻摩擦場景(如手機按鍵);
2. 鋁合金專屬:無法利用氧化膜的 “基底優勢”,單獨電泳的耐磨略遜于 “氧化 + 電泳”;
3. 尺寸影響:涂層有厚度(15-40μm),需考慮裝配間隙 1. 適用局限:僅鋁合金,無法用于鋼鐵、鋅合金;
2. 耐腐蝕性:氧化膜有微孔,需封閉處理(否則易腐蝕),單獨使用不如電泳;
3. 工藝復雜:需控制氧化時間、溫度、電流,參數窗口窄(比電泳難維護)
結論:鋁合金件若需高耐磨、絕緣、本色裝飾(如手機外殼),優先陽極氧化;若需防腐、多金屬兼容(如鋁合金汽車輪轂),優先電泳(或 “氧化 + 電泳” 復合工藝)。
終建議:如何選擇表面處理工藝?
若為鋼鐵 / 鋅合金、規模化、高防腐、簡單顏色(如汽車車身、工程機械):優先電泳;
若為多顏色、小批量、裝飾性需求(如家具、小型裝飾件):優先噴漆;
若為鋁合金、高耐磨、絕緣、本色裝飾(如手機外殼、散熱器):優先陽極氧化;
若為厚涂層、戶外大尺寸件(如路燈桿、健身器材):優先粉末涂裝;
若為金屬質感、高耐磨摩擦件(如水、軸承):優先電鍍。
簡言之,電泳加工并非 “工藝”,而是在 “規模化、高防腐、復雜金屬件” 場景下的選擇,需結合工件材質、性能需求、生產規模綜合判斷。