影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素及解决措施

电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标之一。该指标的好坏不仅影响产品的外观，还影响涂膜的机械性能和防腐蚀性能，最终影响到产品的使用寿命。因此，在质量管理过程中，常常把确保涂膜厚度及均匀性作为重要的涂膜质量要素来严格要求。

    1.影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素

    影响电泳涂膜厚度及均匀性的因素是多方面的，归纳起来主要有几方面。

    (1)设计因素：①阳极工作面积及其与阴极面积之比是否符合工艺要求；②阳极与阳极、阳极与阴极之间的距离是否适当；③电泳槽循环搅拌设施是否完善。

    (2)安装因素：主要是电泳槽倾斜角度及其循环搅拌相关设施安装时是否符合电泳槽液在流动循环时的工艺要求。

    (3)电泳涂料产品是否符合质量技术要求。

    (4)工艺参数控制是否得当。

    2.确保涂膜厚度及均匀性的措施

    2.1 泳涂线在技术设计时需解决好的问题

    2.1.1 足够的阳极工作面积及材质的选择

    阴极电泳涂装的整个过程是由电解、电泳、电沉积、电渗4个反应所构成，为了使整个过程良好进行，最重要的条件是要为电泳系统提供足够的电能。为此，应具备如下条件。

    (1)足够的阳极工作面积

    不同涂装产品需要不同涂膜厚度。一般地，阳极面积：阴极面积为1：4基本符合要求。同时，为了降低能耗、材耗和涂装成本，阳极面积不能过大。

    (2)阳极结构及选用材料

    阳极除了给电泳系统提供电能外，现代技术还赋予它另外一个功能：将系统在电泳过程中所产生的酸和阳极在工作时被腐蚀的产物封闭住，以防止其干扰电泳槽液的稳定。为此，工作阳极就做成盒式的或管式的，也就是让仅起到提供电能作用的阳极在一个被封闭的“盒”内或“管”内工作，这就是复合阳极。复合阳极是电泳系统最为关键的装置。根据复合阳极的主要功能及其辅助功能的要求，复合阳极应由3个元件构成：阳极、阳极罩、支撑架。为了保证系统电能的供给。提高电能的利用率及提高复合阳极的使用寿命，对复合阳极及元件还提出了如下要求。

    阳极必须选择导电性好又耐腐蚀的材料制作。通常都是采用不锈钢材料，究竟采用何种不锈钢，视所采用的涂料中和剂的不同而异；

    阳极隔膜(罩)材质的选择对提高电能的利用率也极为重要。制作时应选择膜电阻小、阴离子选择性强、热稳定性和化学稳定性好、机械强度和柔韧性均佳的材料来制作；

    支撑架(保护网)一般采用绝缘的聚乙烯材料制作。制作时网孔尽可能大些，以提高电能利用率；

    复合阳极的形式亦对电场效率产生一定影响。复合阳极一般有“盒式”和“管式”2种，“管式”复合阳极不仅具有轻便、利于清洗和更换的优点，而且在长度相同的情况下，其电场效率宽度范围要比盒式的大30%以上。盒式的通常用于涂装面积比较大的涂件。

    2.1.2 阳极和阳极、阳极和阴极的间距

    电泳系统在工作时，电场的分布特征是：阳极与阴极间距最短处或阳极与阴极的中心部位处，电力线分布密度最大；间距越大或越靠近边缘，电力线密度越小。换言之，阳极与阴极中心部位处电沉积量最大，越靠近边缘电沉积量越小。如何改变阴极(涂件)各处电沉积量不均的情况?这就得依靠设计好阳极与阳极、阳极与阴极的间距以及涂件浸入漆液的深度等来解决。图1和表1为一些涂装产品在电泳槽中所处的位置(间隙)，可以参考选择表中所列数据。

    2.1.3 完善电泳槽液的循环搅拌设施

    为了保证电泳涂料的充分溶解、均匀混合、温度均匀分布、消除气泡和防止颜填料沉淀，电泳槽内要安置完善的循环搅拌设施。为此，应解决好如下问题：

    足够的动力，以保证槽液循环4～6次/h；同时，槽底部漆液流速最低为0.4m/s，液面流速也不应小于0.2m/s；

    喷射器一般安装在距槽底70～80mm处，并设计好输送管道的合理直径、喷嘴的密度等；

    电泳槽的有效容积、主槽和附槽容积的比例、导向板的设置等均对槽液的良好运行和循环搅拌起到积极作用。中小型泳涂线(8～15t)电泳槽更新期为20～40d；溢流槽(附槽)有效容积一般为主槽的5%～10%。

    2.1.4 安装时应注意的问题

    电泳槽的倾斜角度一般为1°左右；

    喷射器的喷嘴安装角度应妥善解决好，可以先以清水为流体做试验。

    总之，2.1.3和2.1.4项的工作目的是要力争做到在电泳槽内不留任何的搅拌死角。

    2.2 选购优质的电泳涂料产品

    电泳涂料产品质量的评价主要从以下几方面考虑：

    在水中有较好的水溶性、分散性，乳化效果好，呈均相，故而电泳特性好；

    电沉积后渗水性好；

    湿膜干燥固化时流平性好。

    涂料产品质量与制造涂料的各化工材料质量、涂料的配方、结构是否科学、合理，制造工艺是否先进规范等因素有关，这个工作主要依靠制造商来做，用户要有比较科学的选购方法，对市场进行多方考察，对涂料产品进行系统的检测和试验。

    2.3 正确执行工艺规程，严格工艺控制

    (1)按涂料产品种类和涂装产品的技术要求，制定比较完善、科学的工艺规程。

    (2)将涂装产品的质量管理制度化、规范化、科学化。

    (3)加强工艺管理，严格工艺控制，主要是：①把好前处理质量关，使涂件具有较好的导电性、洁净度的同时，还应具有较高的平整度，从而为获得内在外在质量均佳的涂膜创造良好条件；②涂装生产时，电泳涂料必须首先经过彻底“熟化”。为此，在具备比较完善的配漆设施的同时，操作人员要正确全面地执行配漆工艺规程；③定期或不定期地检查复合阳极的工作情况，发现阳极腐蚀严重、工作面积不足或极罩堵塞破漏，要及时地更换或清洗；④每班生产前检查吊钩与涂件接触部位导电是否良好，如有异样，必须将覆盖物(漆膜)及时地清除，以保持其良好的导电性；⑤经常检查电泳槽的循环搅拌设施运行是否正常，非特殊情况(如停电)，不能停止搅拌；⑥控制好电泳槽液如下工艺参数，防止它们在过高或过低的情况下工作：固体含量(颜基比)、助剂含量、电导率、pH、浴温、施工电压等；⑦电泳时间一旦确定，就不要轻易更改。

    3 结语

    电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标，它们之间不是孤立的，是互相依托又互相制约的整体。例如：保证了涂膜的整体质量，就保证了涂膜厚度及均匀性，因此，要保证涂膜厚度必须十分重视涂膜质量，避免出现致病因素，涂膜厚度对保证涂膜质量非常重要。另外，阳极与阳极、阳极与阴极的间距，涂件浸于漆液中的深度、宽度以及复合阳极的形状等对涂膜厚度及均匀性都是关键的影响因素。可根据不同的涂装产品对涂膜质量的不同要求、涂件的尺寸来决定，也可以通过一些试验来确定