Прамысловае электрапакрыццё - гэта шырока выкарыстоўваная апрацоўка паверхні для абароныметалічныя адліўкіі прадукты апрацоўкі з ЧПУ ад карозіі з добрай аздабленнем.Многія кліенты задаюць пытанні аб апрацоўцы паверхні металічных адлівак ідакладныя апрацаваныя дэталі.Гэты артыкул будзе прысвечаны працэсу электрафарэтычнага пакрыцця.Спадзяюся, гэта будзе карысна ўсім партнёрам.
Электрапакрыццё - гэта метад пакрыцця, пры якім часціцы, такія як пігменты і смалы, узважаныя ў электрафарэтычным растворы, арыентуюцца так, каб міграваць і адкладацца на паверхні аднаго з электродаў з дапамогай вонкавага электрычнага поля.Прынцып нанясення электрафарэтычнага пакрыцця быў вынайдзены ў канцы 1930-х гадоў, але гэтая тэхналогія была распрацавана і атрымала прамысловае прымяненне пасля 1963 года. Электрафарэзнае нанясенне пакрыцця - найбольш практычны працэс канструкцыі для пакрыццяў на воднай аснове.Электрафарэзнае пакрыццё мае такія характарыстыкі, як растваральнасць у вадзе, нетоксичность і лёгкае аўтаматычнае кіраванне.Паколькі ён падыходзіць для апрацоўкі паверхні токаправодных нарыхтовак (металічных адлівак, апрацаваных дэталяў, кавалак, дэталяў з ліставога металу і зварачных дэталяў і г.д.), працэс электрафарэтычнага пакрыцця хутка шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як аўтамабільная прамысловасць, будаўнічыя матэрыялы, абсталяванне , і бытавая тэхніка.
Прынцыпы
Смала, якая змяшчаецца ў катодным электрафарэтычным пакрыцці, мае асноўныя групы, якія пасля нейтралізацыі кіслатой утвараюць соль і раствараюцца ў вадзе.Пасля падачы пастаяннага току адмоўныя іёны кіслотных радыкалаў рухаюцца да анода, а іёны смалы і часціцы пігмента, абгорнутыя імі, рухаюцца да катода з станоўчымі зарадамі і асядаюць на катодзе.Гэта асноўны прынцып электрафарэтычнага пакрыцця (шырока вядомага як пакрыццё).Электрафарэз - гэта вельмі складаная электрахімічная рэакцыя, прынамсі чатыры эфекты электрафарэзу, электраасаджэння, электролізу і электраасмасу адбываюцца адначасова.
Электрафарэз
Пасля ўключэння анода і катода ў калоідным растворы калоідныя часціцы перамяшчаюцца ў бок катода (або анода) пад дзеяннем электрычнага поля, што называецца электрафарэзам.Рэчыва ў калоідным растворы знаходзіцца не ў стане малекул і іёнаў, а растворанага рэчыва, диспергированного ў вадкасці.Рэчыва буйное і не выпадае ў дысперсны стан.
Электраасаджэнне
З'ява цвёрдага асадка з вадкасці называецца агламерацыяй (агламерацыя, адклад), якая звычайна ўзнікае пры астуджэнні або канцэнтрацыі раствора, а электрафарэтычнае пакрыццё залежыць ад электрычнасці.У катодным электрафарэтычным пакрыцці станоўча зараджаныя часціцы агрэгуюцца на катодзе, а адмоўна зараджаныя часціцы (г. зн. іёны) агрэгуюць на анодзе.Калі станоўча зараджаныя калоідныя часціцы (смала і пігмент) дасягаюць катода (падкладкі), пасля плошчы паверхні (моцнашчолачны межфазны пласт) утвараюцца электроны, якія рэагуюць з іёнамі гідраксіду, ператвараючыся ў нерастваральныя ў вадзе рэчывы, якія асядаюць на катодзе ( афарбаваная нарыхтоўка).
Электроліз
У растворы з іённай праводнасцю анод і катод злучаны з пастаянным токам, аніёны прыцягваюцца да анода, а катыёны прыцягваюцца да катода, і адбываецца хімічная рэакцыя.Анод забяспечвае растварэнне металу і электралітычнае акісленне для атрымання кіслароду, хлору і г. д. Анод - гэта электрод, які можа выклікаць рэакцыю акіслення.Метал выпадае ў асадак на катодзе, а H+ электралітычна аднаўляецца да вадароду.
Электраасмас
Пасля таго, як два канцы (катод і анод) раствораў з рознай канцэнтрацыяй, падзеленых паўпранікальнай мембранай, падключаюцца пад энергію, з'ява, пры якой раствор з нізкай канцэнтрацыяй перамяшчаецца ў бок з высокай канцэнтрацыяй, называецца электраасмасам.Плёнка пакрыцця, толькі што нанесеная на паверхню прадмета з пакрыццём, з'яўляецца напаўпранікальнай плёнкай.Пад бесперапынным дзеяннем электрычнага поля вада, якая змяшчаецца ў размазваючай плёнцы, выходзіць з плёнкі на дыяліз і перамяшчаецца ў ванну для абязводжвання плёнкі.Гэта электраасмас.Электраасмас ператварае гідрафільную плёнку пакрыцця ў гідрафобную плёнку пакрыцця, а дэгідратацыя робіць плёнку пакрыцця шчыльнай.Мокрую фарбу пасля купання з добрай электроосмотической электрафарэтычнай фарбай можна дакрануцца і не ліпнуць.Вы можаце змыць вадой вадкасць для ванны, якая засталася на мокрай плёнцы фарбы.
Характарыстыкі гальванічных пакрыццяў
Электрафарэтычная плёнка мае такія перавагі, як паўната, аднастайнасць, роўнасць і гладкае пакрыццё.Цвёрдасць, адгезія, каразійная стойкасць, ударатрываласць і пранікальнасць электрафарэтычнай плёнкі фарбы значна лепш, чым у іншых працэсаў нанясення пакрыцця.
(1) Выкарыстоўваецца водарастваральная фарба, вада выкарыстоўваецца ў якасці растваральнай асяроддзя, што эканоміць шмат арганічных растваральнікаў, значна зніжае забруджванне паветра і небяспеку для навакольнага асяроддзя, з'яўляецца бяспечным і санітарным і дазваляе пазбегнуць схаванай небяспекі пажару;
(2) Эфектыўнасць афарбоўкі высокая, страты фарбы невялікія, а каэфіцыент выкарыстання фарбы можа дасягаць 90% да 95%;
(3) Таўшчыня плёнкі пакрыцця аднастайная, адгезія моцная, а якасць пакрыцця добрая.Кожная частка загатоўкі, такая як унутраны пласт, паглыбленні, зварныя швы і г.д., можа атрымаць аднастайную і гладкую плёнку пакрыцця, што вырашае праблему іншых метадаў пакрыцця для нарыхтовак складанай формы.Праблема жывапісу;
(4) Эфектыўнасць вытворчасці высокая, і канструкцыя можа рэалізаваць аўтаматычную і бесперапынную вытворчасць, што значна павышае эфектыўнасць працы;
(5) Абсталяванне складанае, інвестыцыйныя выдаткі высокія, энергаспажыванне вялікае, тэмпература, неабходная для сушкі і зацвярдзення, высокая, кіраванне фарбай і афарбоўкай складанае, умовы будаўніцтва строгія, патрабуецца ачыстка сцёкавых вод ;
(6) Можна выкарыстоўваць толькі водарастваральную фарбу, а колер нельга змяняць у працэсе нанясення пакрыцця.Ўстойлівасць фарбы няпроста кантраляваць пасля працяглага захоўвання.
(7) Абсталяванне для нанясення электрафарэтычнага пакрыцця складанае, а ўтрыманне тэхналогіі высокае, што падыходзіць для вытворчасці фіксаванага колеру.
Абмежаванні гальванічнага пакрыцця
(1) Ён падыходзіць толькі для грунтоўкі токаправодных падкладак, такіх як дэталі машын з чорных і каляровых металаў.Гэтым метадам нельга наносіць пакрыццё на неправодныя прадметы, такія як дрэва, пластык, тканіна і г.д.
(2) Працэс электрафарэзнага пакрыцця не падыходзіць для аб'ектаў з пакрыццём, якія складаюцца з некалькіх металаў, калі характарыстыкі электрафарэзу адрозніваюцца.
(3) Працэс электрафарэзнага пакрыцця нельга выкарыстоўваць для аб'ектаў з пакрыццём, якія не вытрымліваюць высокую тэмпературу.
(4) Электрафарэзнае пакрыццё не падыходзіць для пакрыцця з абмежаванымі патрабаваннямі да колеру.Электрофорезное пакрыццё розных колераў трэба афарбоўваць у розныя пазы.
(5) Электрафарэзнае пакрыццё не рэкамендуецца для дробнасерыйнай вытворчасці (перыяд абнаўлення ванны больш за 6 месяцаў), таму што хуткасць абнаўлення ванны занадта нізкая, смала ў ванне старэе і ўтрыманне растваральніка змяняецца значна.Ванна няўстойлівая.
Этапы гальванічнага пакрыцця
(1) Для электрафарэтычнага пакрыцця агульных металічных паверхняў працэс наступны: папярэдняя ачыстка → абястлушчванне → прамыванне вадой → выдаленне іржы → прамыванне вадой → нейтралізацыя → прамыванне вадой → фасфатаванне → прамыванне вадой → пасівацыя → электрафарэтычнае пакрыццё → бака Ачыстка → ультрафільтрацыйная прамыванне вады → сушка → аўтаномны рэжым.
(2) Падкладка і папярэдняя апрацоўка аб'екта з пакрыццём аказваюць вялікі ўплыў на плёнку электрафарэтычнага пакрыцця.Металічныя адліўкі звычайна ачышчаюцца ад іржы пескаструменнай або дробеструйной апрацоўкай, баваўняная пража выкарыстоўваецца для выдалення пылу, які плавае на паверхні нарыхтоўкі, а наждачная папера выкарыстоўваецца для выдалення рэшткаў сталёвай драбніны і іншага смецця на паверхні.Паверхня сталі апрацоўваецца з абястлушчваннем і выдаленнем іржы.Калі патрабаванні да паверхні занадта высокія, патрабуецца фасфатаванне і пасівацыя.Нарыхтоўкі з чорных металаў неабходна фасфатаваць перад анодным электрафарэзам, у адваротным выпадку каразійная ўстойлівасць плёнкі фарбы будзе нізкай.Пры апрацоўцы фасфатаваннем звычайна выбіраюць фасфатуючую плёнку солі цынку таўшчынёй ад 1 да 2 мкм, і фасфатная плёнка павінна мець дробныя і аднастайныя крышталі.
(3) У сістэме фільтрацыі звычайна выкарыстоўваецца першасная фільтрацыя, а фільтр уяўляе сабой сеткаваты мяшок.Электрафарэзная фарба транспартуецца ў фільтр праз вертыкальны помпа для фільтрацыі.Улічваючы комплексны цыкл замены і якасць плёнкі фарбы, фільтр-пакет з памерам пор 50 мкм з'яўляецца лепшым.Ён можа не толькі задаволіць патрабаванні да якасці лакафарбавай плёнкі, але і вырашыць праблему засмечвання фільтравальнага мяшка.
(4) Памер цыркуляцыйнай сістэмы электрафарэтычнага пакрыцця непасрэдна ўплывае на стабільнасць ванны і якасць плёнкі фарбы.Павелічэнне аб'ёму цыркуляцыі памяншае выпадзенне ападкаў і бурбалак вадкасці для ванны;аднак старэнне вадкасці для ванны паскараецца, спажыванне энергіі павялічваецца, а стабільнасць вадкасці для ванны пагаршаецца.Ідэальна кантраляваць час цыклу вадкасці ў рэзервуары да 6-8 раз у гадзіну, што не толькі гарантуе якасць плёнкі фарбы, але і забяспечвае стабільную працу вадкасці ў рэзервуары.
(5) Па меры павелічэння часу вытворчасці імпеданс аноднай дыяфрагмы будзе павялічвацца, а эфектыўнае працоўнае напружанне зніжацца.Такім чынам, у вытворчасці працоўнае напружанне крыніцы харчавання павінна паступова павялічвацца ў залежнасці ад страт напружання, каб кампенсаваць падзенне напружання на аноднай дыяфрагме.
(6) Сістэма ультрафільтрацыі кантралюе канцэнтрацыю іёнаў прымешак, якія ўносяцца нарыхтоўкай, каб забяспечыць якасць пакрыцця.Пры працы гэтай сістэмы варта адзначыць, што калі сістэма працуе, яна павінна працаваць бесперапынна і катэгарычна забараняецца працаваць з перапынкамі, каб прадухіліць высыханне ультрафільтрацыйнай мембраны.Высушаная смала і пігмент прыліпаюць да ультрафільтрацыйнай мембраны і не могуць быць старанна ачышчаны, што сур'ёзна паўплывае на водапранікальнасць і тэрмін службы ультрафільтрацыйнай мембраны.Хуткасць выхаду вады ультрафільтрацыйнай мембраны паказвае тэндэнцыю да зніжэння з часам працы.Яго трэба ачысціць адзін раз на працягу 30-40 дзён бесперапыннай працы, каб забяспечыць ультрафільтрацыйную ваду, неабходную для ультрафільтрацыйнага вылугавання і прамывання.
(7) Метад электрафарэтычнага пакрыцця падыходзіць для вытворчага працэсу вялікай колькасці зборачных ліній.Цыкл аднаўлення электрафарэзнай ванны павінен складаць 3 месяцы.Навуковае кіраванне лазняй надзвычай важна.Рэгулярна правяраюцца розныя параметры ванны, у адпаведнасці з вынікамі выпрабаванняў ванна рэгулюецца і замяняецца.Як правіла, параметры раствора для ванны вымяраюцца з наступнай частатой: значэнне pH, утрыманне цвёрдага рэчыва і праводнасць раствора для электрафарэзу, раствора для ультрафільтрацыі і ачышчальнага раствора для ультрафільтрацыі, аніённага (аноднага) палярнага раствора, цыркуляцыйнага ласьёна і дэіянізацыйнага ачышчальнага раствора дзень;Базавы каэфіцыент, утрыманне арганічных растваральнікаў і лабараторныя выпрабаванні ў невялікім баку два разы на тыдзень.
(8) Для кіравання якасцю плёнкі фарбы трэба часта правяраць аднастайнасць і таўшчыню плёнкі фарбы, і знешні выгляд не павінен мець дзіркі, правісання, апельсінавай скарынкі, маршчын і г. д. Рэгулярна правярайце фізічныя і хімічныя такія паказчыкі, як адгезія і каразійная стойкасць плёнкі пакрыцця.Цыкл праверкі адпавядае стандартам праверкі вытворцы, і звычайна кожную партыю трэба правяраць.
Апрацоўка паверхні перад электрафарэзам
Апрацоўка паверхні нарыхтоўкі перад нанясеннем пакрыцця з'яўляецца важнай часткай электрафарэтычнага пакрыцця, у асноўным уключаючы абястлушчванне, выдаленне іржы, кандыцыянаванне паверхні, фасфатаванне і іншыя працэсы.Якасць яго апрацоўкі не толькі ўплывае на знешні выгляд плёнкі, зніжае антыкаразійныя паказчыкі, але і знішчае ўстойлівасць лакафарбавага раствора.Такім чынам, паверхня нарыхтоўкі перад афарбоўкай павінна быць без алейных плям, слядоў іржы, без хімікатаў для папярэдняй апрацоўкі і адкладаў фасфатавання і г.д., а плёнка для фасфатавання мае шчыльныя і аднастайныя крышталі.Што тычыцца розных працэсаў папярэдняй апрацоўкі, мы не будзем абмяркоўваць іх паасобку, а толькі вылучым некалькі момантаў увагі:
1) Калі абястлушчванне і іржа нячыстыя, гэта не толькі паўплывае на адукацыю фасфатуючай плёнкі, але і паўплывае на сілу счаплення, дэкаратыўныя характарыстыкі і ўстойлівасць да карозіі пакрыцця.Плёнка фарбы схільная да ўсаджвання і дзірак.
2) Фасфатаванне: мэта - палепшыць адгезію і антыкаразійную здольнасць электрафарэтычнай плёнкі.Яго роля заключаецца ў наступным:
(1) Дзякуючы фізічным і хімічным уздзеянням, адгезія плёнкі арганічнага пакрыцця да падкладкі ўзмацняецца.
(2) Фасфатуючая плёнка ператварае металічную паверхню з добрага правадніка ў дрэнны, тым самым прадухіляючы адукацыю мікрабатарэй на металічнай паверхні, эфектыўна прадухіляючы карозію пакрыцця і павялічваючы каразійную ўстойлівасць і воданепранікальнасць пакрыццё.Акрамя таго, толькі на аснове дбайнай ачысткі дна і абястлушчвання можна ўтварыць здавальняючую фосфатную плёнку на чыстай, аднастайнай і абястлушчанай паверхні.З гэтага пункту гледжання фасфатыруючая плёнка сама па сабе з'яўляецца найбольш інтуітыўна зразумелай і надзейнай сістэмай самаправеркі эфекту папярэдняй апрацоўкі.
3) Мыйка: Якасць мыцця на кожным этапе папярэдняй апрацоўкі будзе мець вялікі ўплыў на якасць усёй папярэдняй апрацоўкі і плёнкі фарбы.Апошняя ачыстка дэіянізаванай вадой перад афарбоўкай пераканайцеся, што праводнасць кропель пакрытага аб'екта не перавышае 30 мкс/см.Ачыстка не чыстая, напрыклад, нарыхтоўка:
(1) Рэшткавая кіслата, фасфаціруючая вадкасць, флокуляцыя смалы ў вадкасці для фарбы і пагаршэнне стабільнасці;
(2) Рэшткі старонніх рэчываў (масляныя плямы, пыл), усаджвальныя дзіркі, часціцы і іншыя дэфекты лакафарбавай плёнкі;
(3) Рэшткі электралітаў і соляў прыводзяць да пагаршэння рэакцыі электролізу і выклікаюць дзірачкі і іншыя захворванні.
Час публікацыі: 17 красавіка 2021 г