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鋁材電泳涂裝常見漆膜弊病及防治方法
2017-06-29
張 智
(長春安特涂裝技術(shù)工程有限公司 吉林 長春 130062?。?/p>
一、前言
隨著國內(nèi)鋁型材市場對鋁材防腐蝕性和裝飾性要求的日益提高,越來越多的廠家采用電泳涂裝做為鋁型材最終表面處理。特別是近十年來,發(fā)展迅猛,據(jù)說有近百條鋁材電泳生產(chǎn)線投入生產(chǎn)。但是,在這近百條生產(chǎn)線中,大多數(shù)為年產(chǎn)3000噸以下的小型簡易電泳線,設(shè)備配備比較簡陋,專業(yè)技術(shù)人員相對欠缺,常有諸如縮孔、顆粒、條紋及粗糙等電泳涂裝漆膜弊病困擾著企業(yè)生產(chǎn)。事后處理這些不合格產(chǎn)品,既浪費大量的人力、物力和財力,又很難達到最佳的質(zhì)量狀態(tài)。如何防治這些漆膜弊病,是擺在這些企業(yè)操作人員面前的一道課題。
本人結(jié)合從事電泳涂裝二十年來的經(jīng)驗和近幾年來為鋁材用戶提供電泳設(shè)備售后服務(wù)的體會,借鑒有關(guān)資料形成此文供大家參考。
二、鋁材電泳涂裝工藝及特點:
目前國內(nèi)鋁型材電泳普遍采用的是丙烯酸陽極透明電泳漆(很少幾個廠家采用有色電泳漆)。而且是在氧化膜基礎(chǔ)上進行電泳涂裝。其主要工藝如下:
鋁型材(氧化著色后)→熱水洗(60℃)→純水洗(常溫)→2次純水洗(常溫)→電泳→UF(或RO)液清洗→RO液(或純水)清洗→純水淋洗→烘干(固化)→成品
其涂裝特點是:與有色電泳涂裝相比,槽液的攪拌要求相對較低;由于施工槽液的固體份較低,單純采用RO裝置可對槽液進行分離、回收,過濾系統(tǒng)相對簡單;槽液雜離子去除可采用離子交換法,快捷有效;涂裝產(chǎn)品的外觀裝飾性要求很高。
三、常見漆膜弊病及防治方法
1、 顆粒(疙瘩)
在烘干后的電泳漆膜表面上,存在有手感粗糙的(或肉眼可見的)較硬的粒子,稱為顆粒。
產(chǎn)生原因:
① 槽液過濾不良,電泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它異物。
② 電泳后水洗液臟,過濾精度不夠。
③ 烘干爐內(nèi)臟,落上顆粒狀的污物。
④ 電泳后水洗晾干區(qū)環(huán)境臟,落上污物。
⑤ 電泳前被涂物不潔,前處理水洗不凈。
防治方法:
① 減少塵埃帶入量,加強電泳槽液的過濾,所有循環(huán)的漆液應(yīng)全部經(jīng)過過濾裝置,過濾精度應(yīng)在25μ以下,加強攪拌防止沉淀。嚴(yán)控PH值和酸性物質(zhì)(陽極電泳),防止樹脂析出或凝聚。
② 提高后沖洗水的清潔度,后沖洗水中的固體份應(yīng)盡量低,沖洗液要過濾并減少泡沫。
③ 定期清理烘干室,及時更換空氣過濾器,(送入烘干爐內(nèi)的熱風(fēng)必須經(jīng)過濾器)。
④ 電泳后被涂物晾干區(qū),應(yīng)保持環(huán)境清潔,清除空氣中塵埃源,有條件應(yīng)封閉該區(qū)域,防止被涂物的二次污染。
⑤ 加強電泳前脫脂和水洗,確保進入電泳槽的被涂物表面潔凈。
2、 縮孔(陷穴)
由外界造成被涂物表面氧化膜或電泳濕漆膜上附有塵埃、油等或在漆膜中混有與電泳漆不相溶的粒子。它可成為陷穴中心,并造成烘干初期的流動能力不均衡而產(chǎn)生火山口狀的凹坑,直徑通常為0.5-3mm,不露底的稱為陷穴、凹洼,露底的稱為縮孔。
產(chǎn)生原因:
① 槽液中混入異物(油分、灰塵),油飄浮在電泳槽液表面或乳化在槽液中。
② 被涂物被異物污染(如灰塵、天車等輸送設(shè)備上掉落的潤滑油、油性鐵粉或電泳前吹干用壓縮空氣中有油污)。
③ 前處理脫脂不良,氧化膜上有油污?! ?/p>
④ 電泳后沖洗時,清洗液中混入異物(油分、灰塵);純水的純度低。
⑤ 補給的電泳涂料或樹脂溶解不良(有不良溶解粒子)
防治方法:
① 在槽液循環(huán)系統(tǒng)袋式過濾器中,更換除油過濾袋,濾去油污?;蚣釉O(shè)硅澡土過濾器,濾出油污。
② 天車等輸送設(shè)備、掛具要清潔,確保無污物落在工件上。如采用壓縮空氣吹干,應(yīng)采用無油壓縮空氣。
③ 加強前處理脫脂工序,確保氧化膜上無污物。
④ 保證電泳后沖洗水質(zhì),加強清洗液的過濾,在沖洗后至烘干爐之間最好設(shè)防塵通廊。
⑤ 補加新漆時,應(yīng)攪拌均勻,確保溶解,并應(yīng)過濾后入槽。
3、 針孔
在漆膜上產(chǎn)生針狀小凹坑現(xiàn)象稱為針孔。它與陷穴的區(qū)別是后者在凹坑的中心部一般有成為核心的異物,凹坑的周圍是漆膜堆積凸起。
產(chǎn)生原因:
① 再溶解性針孔:涂裝后的濕漆膜在電泳后沖洗不及時,被漆膜再溶解而產(chǎn)生針孔。
② 氣體針孔:在電泳過程中,由于電解反應(yīng)激烈,產(chǎn)生氣泡過多脫泡不良;因槽液溫度偏低或攪拌不充分,造成被漆膜包裹;在烘干過程中氣泡破裂而出現(xiàn)針孔。
③ 帶電入槽階梯式針孔:發(fā)生在帶電入槽階梯弊病程度嚴(yán)重的場合下,針孔是沿入槽斜線露出底板;另外,氣泡針孔是在帶電入槽場合下,由于槽液對物體表面潤濕不良,使一些氣泡被封閉在漆膜內(nèi)或是槽液表面的泡沫附著在被涂物表面上形成氣泡針孔,易產(chǎn)生在被涂物的下部。
防治方法:
① 鋁材經(jīng)泳涂成膜后,離開電泳槽液應(yīng)立即用UF液(或RO液,純水)沖洗,以消除再溶解性針孔。 ?、凇?yán)格控制電泳槽液中雜離子濃度,在規(guī)定范圍之內(nèi),超標(biāo)要及時通過精制設(shè)備去除。在氧化膜孔隙率高的情況下,也易含氣泡,因此應(yīng)保證槽液溫度和攪拌滿足工藝要求。
③ 要求槽液表面的流速大于0.2米/秒,以消除堆積泡沫;在帶電入槽的通電方式生產(chǎn)時,被涂物移動速度不能太低,后沖洗如采用噴洗時,水壓小于0.15MPa。
4.水滴跡
電泳漆膜烘干后,局部漆膜表面上有凹凸不平的水滴斑狀的弊病。
產(chǎn)生原因:
濕電泳漆膜上有水滴,在烘干時水滴在漆膜表面上沸騰,液滴處產(chǎn)生凹凸不平的涂面。
① 烘干前從掛具上滴落的水滴。
② 烘干前濕膜表面上有水滴,水洗后附著的水滴未揮發(fā)掉。
③ 最終純水洗的純水量不足。
④ 進入烘干爐后溫升過急。
⑤ 所形成的濕電泳漆膜(電滲性差、過厚、組成松軟等)抗水滴性差。
防治方法:
① 采取措施(如改變吊掛方式)防止掛具上的水滴落在被涂物上。
② 烘前吹掉水滴,提高晾干區(qū)溫度(30~40℃)。
③ 加強最終純水洗工藝。
④ 進入烘干室時避免升溫過急,或增加預(yù)加熱10分鐘(60~100℃)。
⑤ 確保槽液各項工藝參數(shù)合格,槽液更新期不能太長,保證涂料成分不失調(diào),來提高濕漆膜的抗水滴性。
5.異常附著
被涂物表面或氧化膜的導(dǎo)電性不均勻,在電泳涂裝時電流密度集中于電阻小的部分,引起漆膜在這部分成長,其結(jié)果在這部位呈堆積狀態(tài)附著。
產(chǎn)生原因:
① 被涂物表面導(dǎo)電不均勻,致使局部電流密度過大,如氧化膜污染(指印、斑印、酸洗渣子等),前處理脫脂不良,水洗不充分等。
② 電泳槽液中雜離子污染,電導(dǎo)率過高,有機溶劑含量過高。
③ 涂裝電壓過高,槽液溫度高,造成漆膜破壞。
防治方法:
① 控制被涂物表面質(zhì)量,保證氧化后的工件不出現(xiàn)二次污染。
② 通過精制置換或排放部分UF(或RO)液,去除雜離子。補加去離子水。
③ 泳涂電壓不能超過工藝規(guī)定,尤其要控制被涂物入槽初期電壓,降低槽液溫度。并避免極間距太短。
6、干漆跡
由于被涂物出電泳槽后到電泳后水洗之間時間過長,或電泳后水洗不充分,致使附著在濕電泳漆膜上的槽液干結(jié),在烘干后涂漆表面產(chǎn)生斑痕,稱為干漆跡。
產(chǎn)生原因:
① 電泳后出槽至水洗之間時間過長
② 第一次清洗不完全。
③ 槽液溫度、環(huán)境溫度過高。
④ 后沖洗不完全。
防治方法:
① 被涂物出電泳槽至第1水洗時間應(yīng)在1分鐘之內(nèi)。
② 第一次清洗應(yīng)保證整個被涂物全部清洗到。
③ 適當(dāng)降低槽液溫度。環(huán)境溫度高時應(yīng)縮短至清洗間的時間。
④ 加強后沖洗工藝。
7、二次流痕
按正常工藝電泳涂裝,水洗液在靠近被涂物的夾縫結(jié)構(gòu)處(或固定鋁材的夾具處)在烘干后產(chǎn)生漆液流痕,這種現(xiàn)象稱為:二次流痕。
產(chǎn)生原因:
① 槽液固體份過高,水洗水中含漆量過高。
② 電泳后水清洗不良。
③ 進入烘干室升溫過急。
④ 被涂物結(jié)構(gòu)或吊掛夾緊方式所致。
防治方法:
① 適當(dāng)降低槽液中的固體份,補加UF或RO液,降低水洗水中的含漆量,逆流清洗工藝中,加大循環(huán)量(增大回收裝置產(chǎn)水量)。
② 加強后水洗工藝,必要時提高水洗溫度。
③ 烘干室增加預(yù)熱(60-100℃,10分鐘)
④ 改變被涂物吊掛夾緊方式,復(fù)雜結(jié)構(gòu)被涂物考慮開工藝孔排液。
8、水平表面粗糙(L效果差)
被涂物電泳后水平表面上粗糙,不光澤,而垂直面正常,稱為L效果差。
產(chǎn)生原因:
① 槽液固體份過低,有細(xì)小的凝聚物,不溶性顆粒,過濾不良。
② 后沖洗水被污染。
③ 槽液溶劑含量過低。
④ 槽液電導(dǎo)太高,雜離子含量太高。
⑤ PH值太低(指陽極電泳),溶解性差。
⑥ 浸入與提出之間間隔太長。
⑦ 槽襯里損壞,腐蝕。
防治方法:
① 提高槽液固體份,加強過濾。
② 降低后沖洗水中固體份含量,并加強沖洗水過濾。
③ 適當(dāng)補加電泳漆配套溶劑。
④ 強化槽液精制或排放部分UF(或RO)液,補加去離子水,去除槽液雜離子。
⑤ 添加適量中和劑。
⑥ 盡量縮短時間,必要可在槽上加噴淋噴嘴,加強濕潤。
⑦ 檢修。
9、泳透力低
復(fù)雜形狀的被涂鋁材的箱形(如帶有夾層、圓筒等)或背離電極部分泳不上漆或者涂的過薄的現(xiàn)象稱為泳透力低。
產(chǎn)生原因:
① 選用的電泳漆本身泳透力就差或泳透力變差。
② 泳涂電壓過低。
③ 槽液固體份偏低。
④ 槽液攪拌不足。
防治方法:
① 選用高泳透力的電泳漆,嚴(yán)格檢測進廠電泳漆和槽液的泳透力。
② 適當(dāng)升高電壓。
③ 及時補加漆,保證工藝要求。
④ 加強槽液的攪拌。
10、再溶解
泳涂在被涂物上的濕漆膜,被槽液或超濾清洗液再次溶解,產(chǎn)生使漆膜變薄,失光、針孔、露底等現(xiàn)象,稱為再溶解。
產(chǎn)生原因:
① 被涂物電泳后在電泳槽液或UF后沖洗槽中停留時間過長。
② 槽液的PH值偏高(指陽極電泳),溶劑含量偏高。
③ UF清洗液PH值偏高,沖洗壓力過高,沖洗時間過長。
④ 設(shè)備故障,致使電泳后的被涂物停留在槽液中。
防治方法:
① 間歇式生產(chǎn)場合,斷電后被涂物應(yīng)立即從槽中取出,在連續(xù)式生產(chǎn)場合,應(yīng)帶電出槽。在UF清洗液中停留時間不宜超過1分鐘。
② 調(diào)整槽液的PH值和溶劑含量在工藝控制范圍內(nèi)。
③ 降低UF清洗液的PH值至合適值,清洗時間控制在20秒左右,噴洗時壓力不超過0.15MPa。
④ 排除輸送設(shè)備故障。
11、漆膜太薄
泳涂后被涂物表面的干漆膜厚度低于所采用電泳漆技術(shù)條件或工藝規(guī)定的膜厚。
產(chǎn)生原因:
① 槽液的固體份過低。
② 泳涂電壓偏低,涂裝時間太短。
③ 槽液溫度低于工藝規(guī)定值。
④ 槽液中溶劑含量偏低。
⑤ 槽液老化,使?jié)衿崮る娮柽^高,槽液電導(dǎo)率低。
⑥ 接觸不良或損失,致使被涂物通電不良。
⑦ 電泳后采用UF液清洗時間過長,產(chǎn)生再溶解。
防治方法:
① 提高槽液固體份,保證在工藝規(guī)定范圍內(nèi),波動最好控制在0.5%以內(nèi)。
② 提高泳涂電壓、延長泳涂時間,使它們控制在合適范圍內(nèi)。
③ 檢查換熱設(shè)備是否堵塞,保持槽液溫度在工藝范圍內(nèi)或上限。
④ 添加有機溶劑調(diào)整劑,滿足工藝要求。
⑤ 加速槽液更新或添加調(diào)整劑,提高槽液電導(dǎo)和降低濕涂膜電阻。
⑥ 檢查導(dǎo)電座接觸是否良好,掛具上與被涂物接觸處是否有涂料附著,另外陰極板(陽極電泳中)通電是否良好,面積是否足夠。
⑦ 檢查調(diào)整UF清洗液,縮短清洗時間,防止再溶解。
12、漆膜過厚
被涂物表面的干漆膜厚度超過所采用電泳漆技術(shù)條件或工藝規(guī)定的膜厚。
產(chǎn)生原因:
① 熟化時間過短,槽液中有機溶劑含量過高(一般指初次投槽)。
② 槽液溫度太高,泳涂電壓過高。
③ 涂裝時間過長。
④ 槽液固體份含量過高。
⑤ 槽液中電導(dǎo)率升高。
⑥ 陽/陰極比不對,陰極位置布置不當(dāng)。
⑦ 被涂件周圍循環(huán)效果不好。
防治方法:
① 延長所配槽液的熟化時間,暫時降低槽液溫度和泳涂電壓。
② 調(diào)整二者在工藝范圍內(nèi)。
③ 控制泳透時間,連續(xù)式生產(chǎn)應(yīng)避免輸送鏈停運。
④ 降低固體份含量,保證在工藝范圍內(nèi)。
⑤ 通過精制設(shè)備離子置換去除槽液中雜離子。
⑥ 調(diào)整極比和陰極布置的位置。
⑦ 通常因泵,過濾器及噴嘴堵塞而造成,應(yīng)維修調(diào)整之。
四、編后語
上述所列為鋁材電泳涂裝生產(chǎn)中常見的一些漆膜弊病和防治方法,供大家參考。各種弊病防治措施有些相互制約,需要靠實驗和經(jīng)驗積累去處理。
在此需要說明的是,電泳涂裝的產(chǎn)品質(zhì)量與涂裝工藝的設(shè)計是否合理和所選用設(shè)備是否完善有著重大的關(guān)系。如果先天不足,靠事后生產(chǎn)中人為調(diào)整控制,有些參數(shù)是無法調(diào)整的。建議新上鋁材電泳涂裝線的廠家,不要單純考慮減少投資而選用簡陋的設(shè)備。應(yīng)該請有專業(yè)經(jīng)驗的設(shè)計單位和廠商進行工藝設(shè)計,并選擇合理配備完善的涂裝配套設(shè)備。只有這樣,靠先天完善的設(shè)計和設(shè)備配備以及事后生產(chǎn)中的有效管理,才能確保電泳產(chǎn)品的質(zhì)量。
2004年7月11日于長春
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