電泳工藝

電泳塗裝是一種特殊的塗裝技術，它是塗裝金屬工件最常用的方法之一。電泳塗裝技術，始於1959年美國福特汽車公司對汽車應用陽極電泳底漆的研究，並於1963年建成第一代電泳塗裝設備，隨後，電泳工藝發展迅猛。

我國電泳塗料和塗裝技術的開發已有30多年的歷史，在1965年上海塗料研究所開發成功陽極電泳塗料；到70年代我國汽車工業中已建成幾條汽車零部件陽極電泳塗裝線。第一代陽極電泳塗料由五九所於1979年首先研製成功，並在軍工產品上得到了一定的應用；隨後上海塗料所、蘭州塗料所、瀋陽、北京、天津等大中型造漆廠電做廠大量陰極電泳塗料的開發研製工作。在六五期間我國塗料工業從日本、奧地利和英國引進廠陰極電泳塗料的製造技術和塗裝技術。我國又先後從美國、德國、意大利等國引進先進塗料技術和塗裝設備。第一條現代化的生產汽車車身陰極電泳塗裝生產線於1986年在長春一汽汽車身廠投產，隨後湖北二汽和濟南車身陰極電泳線相繼投產。在我國汽車工業中形成採用陰極電泳塗裝替代陽極電泳塗裝之勢，到1999年底我國已有幾十條生產線投產，僅十萬輛以上的陰極電泳塗裝線也有5條以上(如：長春一汽大眾汽車有限公司、上海大眾汽車有限公司、北京輕型汽車有限公司、天津夏利汽車有限公司、上海別克汽車有限公司等上百噸的電泳槽生產線)已於2000年之前建成投產。陰極電泳漆已佔汽車塗裝市場的大部分，同時陽極電泳漆在許多其他領域富有活力。陽極電泳漆應用於卡車車架、車內黑漆件和其他耐腐蝕性要求較低的金屬工件等。 ^[2] 

在確定的條件下，帶電粒子在單位電場強度作用下，單位時間內移動的距離（即遷移率）為常數，是該帶電粒子的物化特徵性常數。不同帶電粒子因所帶電荷不同，或雖所帶電荷相同但荷質比不同，在同一電場中電泳，經一定時間後，由於移動距離不同而相互分離。分開的距離與外加電場的電壓與電泳時間成正比。

在外加直流電源的作用下，膠體微粒在分散介質裏向陰極或陽極作定向移動，這種現象叫做電泳。利用電泳現象使物質分離，這種技術也叫做電泳。膠體有電泳現象，證明膠體的微粒帶有電荷。各種膠體微粒的本質不同，它們吸附的離子不同，所以帶有不同的電荷。

陽極電泳的特點是：原料價格便宜（一般比陰極電泳便宜50%）；設備較簡單，投資少（一般比陰極電泳便宜30%）；技術要求較低；塗層耐蝕性能較陰極電泳差（約為陰極電泳壽命的四分之一）。

陰極電泳塗層耐蝕性高的原因是：工件是陰極，不發生陽極溶解，工件表面及磷化膜不破壞；電泳塗料（一般為含氮樹脂）對金屬有保護作用，且所用漆價高質優。 ^[3] 

陽極電泳一般工藝流程為：工件前處理（除油→熱水洗→除鏽→冷水洗→磷化→熱水洗→鈍化）→陽極電泳→工件後處理（清水洗→烘乾）。

1、除油。溶液一般為熱鹼性化學除油液，温度為60℃（蒸汽加熱），時間為20min左右。

2、熱水洗。温度60℃（蒸汽加熱），時間2min。

3、除鏽。用H2SO4或HCl ，例如用鹽酸除鏽液，HCl總酸度≥43點；遊離酸度>41點；加清洗劑1.5%；室温下洗10～20min。

4、冷水洗。流動中冷水洗1min。

5、磷化。用中温磷化（60℃時磷化10min），磷化液可用市售成品。

上述工序亦可用噴砂→水洗代替。

6、鈍化。用與磷化液配套的藥品（由出售磷化液廠家提供），室温下1～2min即可。

7、陽極電泳。電解液成分：H08-1黑色電泳漆，固體分質量分數9%～12%，蒸餾水質量分數88%～91%。電壓：（70±10）V；時間：2～2.5min；漆液温度：15～35℃；漆液PH 值：8～8.5。注意工件出入槽要斷電。電泳過程中電流隨漆膜增厚會逐步下降。

8、清水洗。流動冷水中洗。

9、烘乾。在烘箱中於（165±5）℃温度下烘40～60min即可。 ^[4] 

通常電泳漆液的濃度選擇，根據顏料及填料性質的不同而有所差異，有光漆顏料含量少，濃度可降低；反之，顏料和填料佔的比重較高，同時體質較重者，濃度選用較高，一般電泳漆液的濃度為10%~15%。濃度對電沉積量的影響較大，濃度增加電沉積量也增加，一般情況，其它條件不變，濃度增加，漆液的粘度也增加。泳動速度與粘度成反比，漆液粘度增加，粒子的泳動速度降低，但是一般常用的水溶性漆，濃度在30%以下，其粘度變化甚小。 ^[2] 

電壓對漆膜影響甚大，不但與所使用的水溶漆的類型、顏料品種有關，並與被塗件材料、表面大小和陰極距離有關，電壓升高沉積量亦隨之增加。因為極間電壓升高，電場作用加強，分散體系中電荷電粒子泳動速度加快。 ^[3] 

隨着漆液量的上升，電沉積量增加，因温度上升：（1）樹脂的布朗運動加劇；（2）漆液粘度下降；（3）分解電壓下降；（4）漆膜的電阻下降。

在較低的漆温下（5~15℃以下）進行電沉積，雖然可以得到細密的漆膜，但因沉積量小漆膜薄。在較高的温度下（35℃以上）電泳，電沉積是很快的，但漆膜過於粗糙，因此電泳需要控制漆温最好在15~20℃施工。 ^[3] 

沉積量隨時間的延長而增加。對於一般被塗工件，表面幾何形狀不復雜的，只用三分鐘即可。如果被塗物表面幾何形狀複雜，根據泳透力來看，需提高電壓和延長電沉積時間。 ^[3]