中国涂装设备网编辑部按语：不同的涂装工艺，对涂装设备的要求不同，而不同的涂装设备，其结构也不一样。祥和涂料磷化（成都）总部技术保障处的这篇文章，介绍了电泳涂装设备的结构、工艺、影响因素和操作注意事项等内容，仅供参考。
电泳涂漆的优点是：施工快，可实现机械和自动化连续操作，生产率高，从根本上消除了漆雾，大大地改善了劳动条件；漆膜均匀，附着力强，质量好；漆料利用率高达90%～93%，降低了成本，因而可广泛应用于钢铁、铝等金属制件。
1 电泳涂漆的原理
目前采用的电泳涂漆大多数是属于阳极电泳型。它是根据水溶性树脂为一种带有负电荷的树脂粒子在水中溶解后，以分子和离子平衡状态存在于直流电场中，带负电荷的树脂粒子向阳极移动，并沉积在工件上，阳离子向阴极移动，在阴极上获得电子的原理，还原成胺（氨）。
电泳涂漆是将电泳漆用水稀释，使漆中水溶性荷负电（或荷正电）的树脂粒子以一定浓度（固体分约为10%～15%）分散于水中，加入电泳槽。将工件浸入作为阳极（或阴极），通以直流电，荷负电树脂粒子和颜料移向工件，并沉积于工件表面，形成不溶性涂层，取出经水洗烘干形成均匀的漆层。
2 工艺
2.1 工艺流程
电泳涂漆施工工艺条件对漆膜质量有直接影响，必须根据被涂工件的几何形状、材质、表面处理方法及设备、工件与阴极距离、涂料、颜料品种等条件采用不同的工艺流程。
以某电冰箱厂电泳涂装为例，主要工艺流程为：化学除油→除锈（无锈的钢件可不进行）→磷化→水洗→电泳涂漆→水洗→烘干
2.2 主要工艺参数
漆 料 SQF08-9纯酚醛电泳漆
固 体 分 12%～15%
pH值 8.2～8.8
电 压 130～150V
时 间 2～3min
循环次数 6次/h
温 度 室温
悬链速度 1.8m/min
3 主要设备
槽体采用钢制或聚氯乙烯板焊制，视工件的形状和施工过程可定为间歇式或连续自动式，一般要求板间距为15cm以上，以保证良好的电泳和操作安全。阴极面积应根据电泳漆的品种、工件大小和形状来定，一般不小于工件面积的1/2。
电泳槽的形状多以船形为主，由主槽及辅槽组成.
搅拌与循环系统包括泵、管路及喷嘴等。循环泵要使漆液从喷管喷出时有足够的冲击力，漆液从辅槽经循环泵通过主槽底部的多孔管进入主槽，将槽底沉淀冲起，适当而有力的循环可使漆液成分及温度均匀，防止颜料沉降。泵的流量要使漆液在1h内循环5～6次。
一般直流电源采用硅或硒整流器。
4 影响泳漆的因素
4.1 电压
电压高低的选择与电泳涂料的类型、颜色，被涂工件材料的性能、表面大小和阴极间距离有关。一般电压高，电沉积速度快，漆膜厚，但过高，电解反应加剧，气泡增多，电泳漆膜虽厚，却粗糙有针孔，烘干后有桔皮现象；过低，电解反应慢，电沉积量减少，漆膜薄而无光，在实际生产应用中，尤其对于那些表面几何形状比较复杂、表面积较大的工件，欲获得一定厚度的均匀的电泳漆膜，通常要通过实验来选择适当的电压。一般钢铁件电泳涂漆采用的电压为130～150V，铝及铝合金为150～170V，镀锌电压介于两者之间（约为140～150V）。
4.2 pH值
在电泳过程中，由于带负电的树脂离子涂于工件被带走，同时，由于电解作用，阴极不断产生胺（氨），漆液的pH值就逐步上升。pH值过高时，漆液的比电阻下降，泳透力降低，新沉积的漆膜会溶解，并易出现针孔、表面粗糙等缺陷；pH值偏低时，漆液的亲水性下降，会产生凝结现象，使漆液变质，导致附着力不好、漆膜粗糙等缺陷。因此，pH值必须控制在一定范围内，通常为7～9。调整pH值的方法有：
(1)加料法。此法一方面可以达到补加漆液固体分的目的，另一方面可利用漆料中过剩的胺，将漆料稀释溶解，从而调整pH值，但这种方法较难用于大规模生产。
(2)阴极隔膜法，即阴极罩法。用工业帆布做成阴极罩，固定在钢架上，将阴极板置于罩内，并注满去离子水，电泳生成的NH4+及进入漆液中的带正电荷的杂质离子可以通过半透膜到阴极罩内，通过更换阴极罩内的水除去胺离子及杂质离子，使漆膜的pH值不会上升，始终保持稳定。阴极罩结构。
正确使用阴极罩的方法是生产线停车后迅速将阴极罩中的阴极抽出。
(3)超滤器处理法
①用超滤法净化电泳漆液，可以避免漆液恶化、报废及对环境的污染，连续生产每班只需排出超滤水，使杂质离子控制在允许的浓度下，过多地排出超滤水对漆液的稳定性是不利的，因为对漆液起支配作用的胺及有机溶剂也一起排出。为此，必须掌握漆液对杂质离子的适应范围和超滤对杂质离子的去除率，才能有效地加强漆液的净化处理。知道杂质离子的最高允许浓度极限后，还必须掌握超滤对杂质离子的去除率，这样才能使漆液经常保持在正常的pH值范围内，超滤器对杂质离子去除率见表1。因此，在生产过程中可以根据漆液电阻(≤400Ω)或某一特定杂质离子如PO43-的含量，确定排放量。按每班排出15～20L超滤水计，几年来对超滤液抽检结果见表2。
表1 超滤器对杂质离子的去除率
测定项目
去除离子
加入量
(mg/L)
超滤液
(mg/L)
去除率
(%)
PO43-
100
100
100
CrO42-
100
80
80
丁醇
100
100
100
Cl-
100
100
100
Fe2+
100
0
0*
Zn2+
100
37
37*
胺
100
100
100
*为Fe2+、Zn2+与树脂形成大分子物质留在漆中。
表2 超滤液去除率主要指标
测定项目
去除离子
不挥发分
(%)
丁醇
(%)
PO43-
(mg/L)
CrO42-
(mg/L)
pH
电阻
(Ω)
1978年
0.18～0.26
1.00
20.00
11.00
7.91
400～500
1979年
0.27
1.30
2.10
13.20
8.20
420～560
1980年
0.27～0.32
1.20
13.50
13.30
8.61
450～600
②超滤器容量的确定及配置见图3。
超滤器容量度是根据循环水洗量所需透过液量及净化槽液所需透过液量来确定的，用下式表示：
n=
W+Y
0.018π·F
式中：n——超滤器数量
W——循环清洗水所需超滤透过液量，L/h
Y——超滤液排放量，L/h
F——超滤膜透过率，L/h.㎡
③操作条件：超滤器尕的功率应保证超滤器进口压力为0.3MPa，液流速为3m/s。为避免漆液循环次数过多，可在超滤器出口处直接分出部分漆液进入溢流槽。
4.3 固体分含量
原漆固体分含量较高（50%），电泳施工时，必须用去离子水稀释到所需固体分含量。一般固体分控制在10%～15%左右，含量过高，漆液粘度大，泳透力降低，电渗性不好，漆膜粗糙，附着力差；含量低，漆液电阻大，电压增加，电解反应剧增，电沉积效果差，漆膜容易产生针孔和桔皮等缺陷。在电泳涂漆过程中，漆的固体分含量不断被消耗，必须定时补充，漆液浓度的确定，应根据原漆的品种、性质及工件形状和工艺条件等而定。配制漆液一般可按下式进行：
加漆量W=
A×B
C
加水量=A－W
式中A——预计用水稀释后漆液总量，kg
B——预计用水稀释后漆液固体分，%
C——原漆的固体分，%
W——加漆量，即需加入的原漆量，kg
4.4 漆液温度
漆液温度应控制在20～30℃，过高，粘度降低，沉积量增加，漆液不稳定，漆膜厚，粗糙，有流挂现象；过低，漆的水溶性低，电沉积量减少，电泳漆膜薄。实际生产中，连续电泳操作时，由于电沉积时部分电能转化为热能极易使漆液温度升高，故必须考虑对漆槽采取控温措施。
4.5 颜基比和助溶性
颜基比是指漆液中颜料与基料（树脂）的重量比。在电泳过程中，电泳漆膜的颜基比总是比漆液的颜基比高，所以漆液长期使用，颜基比逐渐下降，而这又使漆膜的颜基比下降，为保证漆膜质量的稳定，必须随时添加颜料分较高的漆料来调整。电泳漆中除用水作溶剂外，还要加入适量的有机溶剂作助溶剂，以改进树脂的水溶性及改善漆膜的表面状态，常用的助溶剂是乙醇和丁醇。助溶剂必须适量，过多，漆液变浑浊，泳透力降低，漆膜发粘，易破裂；过少，树脂的水溶性降低，漆液不稳定，漆膜粗糙，不丰满，还可能产生气泡和桔皮等现象。
5 操作注意事项
(1)电泳前应严格检查电气设备是否正常；电泳槽是否漏电；操作时应戴好绝缘防护用具。
(2)电泳槽通电后不允许用手触及挂具或汇流条。在槽旁检查零件电泳情况时必须断电才能接触零件。
(3)工件与阴极板的距离必须≥150mm，严防短路电击。
(4)助溶剂乙醇、丁醇及电泳原漆是易燃物，保管和使用时应注意防火、防爆。
