电泳涂装中常见的漆膜缺陷及其预防措施

电泳涂装中常见的漆膜缺陷及其预防措施
2019-07-20
电泳涂装中常见的漆膜缺陷及其预防措施

1. 颗粒缺陷

颗粒缺陷指干燥后的电泳漆膜表面存在触感粗糙(或肉眼可见)的硬质颗粒,是涂装过程中最易出现的缺陷之一。

产生原因:

(1)电泳槽液中存在沉淀物、聚集物或其他异物,且过滤效果不佳。
(2)电泳后清洗液污染严重,或清洗水中涂料浓度过高。
(3)进入电泳槽的工件不洁净,磷化后清洗不彻底。
(4)涂装生产区域环境脏乱,烘干炉内污染物较多。

预防措施:

(1)减少灰尘进入,加强电泳槽液过滤。所有循环漆液均需通过 25μm 精度的滤袋充分过滤;加强搅拌以防沉淀,清除槽内 “死角” 及裸露金属部件,严格控制 pH 值及碱性物质,防止树脂沉淀聚集。
(2)提高后清洗水洁净度,尽量降低电泳后清洗水的固体含量,保持后槽向前槽溢流补水;清洗液需经过滤处理,减少泡沫产生。
(3)清洁烘干炉,检查空气过滤器,排查平衡系统及漏气情况。
(4)加强磷化后清洗,去除工件表面磷化残渣;检查去离子水循环清洗槽的过滤器是否堵塞,防止被涂物表面二次污染。
(5)保持涂装生产区域清洁;磷化至电泳槽之间、电泳后(进入烘干炉前)均需彻底沥干,检查并消除空气粉尘来源。

2. 缩孔(陷穴)

缩孔(陷穴)是指直径通常为 0.5-3.0mm 的火山口状凹坑。其成因是被涂物表面、磷化膜或湿电泳漆膜上附着灰尘、油污等异物,或漆膜中混入与电泳涂料不相容的颗粒,这些物质成为缩孔中心,导致干燥初期漆膜流动性不均。若凹坑露出基材,则称为缩孔;若未露出基材,则称为陷穴。

产生原因:

(1)槽液中混入异物(油污、灰尘),油污或浮于液面,或乳化在槽液中。
(2)被涂工件被异物污染(如灰尘、输送链滴落的润滑油、带油铁粉、面漆粉尘、烘干用压缩空气中的油污)。
(3)前处理脱脂不彻底,磷化膜上残留油污。
(4)电泳后清洗液中混入异物(油污、灰尘),纯水纯度不足。
(5)烘干炉不洁净,或循环空气中含有油污。
(6)槽液中颜料与基料比例失衡。
(7)补加漆或树脂溶解不良(存在不溶性颗粒)。

预防措施:

(1)在槽液循环系统中安装除油滤袋,去除污染物。
(2)保持涂装环境清洁,输送链及挂具需洁净,所用压缩空气需无油,防止灰尘、面漆雾、油污落到被涂工件上;不允许带有油污、灰尘的被涂工件进入电泳槽,需设置隔离装置。
(3)加强前处理脱脂工艺,确保磷化膜无污染。
(4)维护电泳后清洗水质,加强清洗液过滤,在清洗至烘干炉之间设置防尘通道。
(5)保持烘干炉及循环热风洁净,避免初始加热速度过快。
(6)维持电泳槽液中正确的颜料与基料比例及溶剂含量。
(7)添加新漆时需充分搅拌,确保溶解及中和良好,并进行过滤处理。

3. 针孔

针孔指漆膜上出现的针状小凹坑,与缩孔的区别在于:缩孔凹坑中心通常以异物为核心,周围漆膜堆积凸起。

产生原因:

(1)再溶解针孔:工件表面的湿漆膜因电泳后清洗延迟而发生再溶解,进而产生针孔。
(2)气体针孔:电泳过程中电解反应剧烈,产生过多气泡且逸出不畅;槽液温度过低或搅拌不足,导致干燥时漆膜内气泡破裂,形成针孔。
(3)带电入槽阶梯状针孔:带电入槽时阶梯缺陷严重时会出现此类针孔,沿入槽对角线方向露出基材;此外,带电入槽时,若槽液对工件表面润湿性差导致气泡被困在漆膜内,或槽液表面泡沫附着于工件表面,也会形成气泡针孔,该缺陷易出现在被涂工件下部。

预防措施:

(1)漆膜形成后,立即用超滤(UF)液(或纯水)冲洗工件表面,消除再溶解针孔。
(2)电泳涂装时控制漆液中杂质离子浓度,定期检测槽内各类离子含量,超标时排放超滤液;同时将极性溶液控制在规定范围内。磷化膜孔隙率过高时易产生针孔,需遵守工艺规定温度(阴极电泳一般为 28-30℃)。
(3)为消除带电入槽阶梯状针孔,需确保槽液表面流速大于 0.2m/s,以去除堆积泡沫;防止带电入槽时输送链速度过慢。
(4)为消除清洗针孔,首先需保证漆膜电渗性良好,控制槽内溶剂含量(不宜过高)及杂质离子含量,形成致密漆膜;清洗水压力不应超过 0.15MPa。

4. 漆膜过薄

涂装干燥后,工件表面漆膜厚度低于工艺规定厚度,即为漆膜过薄。

产生原因:

(1)槽液固体含量过低。
(2)电泳槽涂装电压过低或涂装时间过短。
(3)槽液温度低于工艺规定范围。
(4)槽液中有机溶剂含量过低。
(5)槽液老化,导致湿漆膜电阻过高、槽液电导率过低。
(6)极板接触不良或缺失,阳极液电导率低。
(7)电泳后超滤液清洗时间过长,引发再溶解。
(8)槽液 pH 值过低。

预防措施:

(1)将固体含量维持在工艺规定范围内,波动幅度最好控制在 ±0.5% 以内。
(2)将涂装电压和时间调整至适宜范围。
(3)定期清洗换热器,检查是否堵塞,确保加热系统及温度指示仪表正常;将槽液温度控制在工艺规定范围或上限。
(4)添加有机溶剂调整剂,使含量达到工艺规定范围。
(5)加快槽液更新或添加调整剂,提高槽液电导率,降低湿漆膜电阻。
(6)检查极板是否损坏(腐蚀)或结垢,定期清洗并更换极板,提高阳极液电导率;确保被涂工件供电良好,挂具洁净无漆渣堆积。
(7)缩短超滤液清洗时间,防止再溶解。
(8)添加低中和度涂料,使槽液 pH 值达到工艺规定范围。

5. 漆膜过厚

涂装干燥后,工件表面漆膜厚度超过工艺规定厚度,即为漆膜过厚。

产生原因:

(1)槽液固体含量过高。
(2)槽液温度高于工艺规定范围。
(3)电泳槽涂装电压过高。
(4)电泳槽涂装时间过长(如生产临时中断)。
(5)槽液中有机溶剂含量过高。
(6)槽液电导率过高。
(7)工件周围循环不良。
(8)阴阳极比例不当或阳极位置分布不合理。

预防措施:

(1)电泳涂装时将电压调整至工艺要求范围。
(2)槽液温度严禁超过工艺规定值,尤其是阴极电泳漆,温度过高会影响槽液稳定性;将槽液温度维持在工艺规定范围下限。
(3)将固体含量控制在工艺规定范围内。固体含量过高不仅会导致漆膜过厚,还会使工件表面涂料带出量增加,加大后续清洗难度。
(4)将涂装时间控制在适宜范围,连续生产中尽量避免中断。
(5)控制槽液中有机溶剂含量,排放超滤液并添加去离子水,延长新配槽液的充分溶解时间。
(6)若工件周围循环不良是因泵、过滤器、喷嘴堵塞所致,需及时维修。
(7)排放超滤液,添加去离子水,降低槽液中杂质离子含量。
(8)调整阴阳极比例及阳极分布位置。

6. 工件表面水滴痕

干燥后,电泳漆膜上出现不均匀的水滴痕迹,成因是干燥过程中漆膜表面的水滴受热沸腾。

产生原因:

(1)干燥前电泳漆膜表面附着水滴,清洗后残留水分未烘干(生产区域湿度过高)或未吹干。
(2)电泳清洗后,工件表面残留清洗液积聚。
(3)干燥前挂具滴落水珠。
(4)最终纯水洗水量不足。
(5)未干燥的电泳漆膜耐水滴性差。
(6)进入烘干炉后升温过快,导致水滴快速蒸发。

预防措施:

(1)干燥前吹干水滴,将生产区域温度调整至 30-40℃。
(2)同时吹干工件及挂具上积聚的水分。
(3)吹干积聚的清水,或开设工艺孔、改变悬挂方式,解决被涂工件积水问题。
(4)保证充足的纯水量。
(5)调整工艺参数或涂料成分,提高湿漆膜的耐水滴性。
(6)进入烘干炉时避免升温过快,或增设预热环节(60-100℃,10 分钟),防止水滴在高温下快速沸腾留下痕迹。

7. 漆膜附着力异常

被涂物表面或磷化膜电导率不均匀,导致电泳涂装时电流密度在低电阻区域集中,使这些区域漆膜堆积,引发附着力异常。

产生原因:

(1)被涂工件表面电导率不均匀,导致局部电流密度过高:
① 磷化膜污染(指纹、斑点、酸洗残渣);
② 工件表面污染(黄锈、清洗剂、焊剂);
③ 前处理工艺异常:脱脂不良、清洗不充分,残留脱脂液及磷化液;磷化膜出现蓝锈或黄锈斑点。
(2)槽内混入杂质离子,电导率过高,槽液中有机溶剂含量或灰分过低。
(3)涂装电压及槽液温度过高,导致漆膜受损。

预防措施:

(1)严格控制被涂工件表面质量,确保无锈蚀、无残留焊剂。
(2)严格控制槽液中杂质离子含量,防止污染;排放超滤液并添加去离子水,控制杂质离子含量;若灰分过低,需添加色浆。
(3)正常生产时,涂装电压不得超过工艺规定值,尤其要控制工件入槽电压;降低槽液温度,避免电极间距过短。
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