電泳塗裝過程中產生的塗膜缺陷及防治
由於電泳塗裝方法的獨特性,所產生的塗膜缺陷雖與一般塗膜缺陷相同,但原因及防治方法不同,有些缺陷是電泳塗裝獨有。在本章中將常見的電泳塗裝塗膜缺陷及其原因和防治方法
介紹如下:
1.顆粒、疙瘩 在烘幹後的電泳塗膜表麵上,存在有手感粗糙的(或肉眼可見的)較硬的顆粒的現象。
原因:
1)電泳槽液有沉澱物、凝聚物或其他異物,槽液過濾不良。
2)電泳後衝洗液髒或衝洗水中含塗料濃度過高。
3)烘幹爐髒,落上顆粒狀的汙物。
4)進入電泳槽的被塗物及吊具不幹淨,磷化後的水洗不淨。
5)塗裝環境髒。
防治:
1)加強電泳槽液的過濾。所有循環的槽液應全部經過過濾裝置,推薦用25μm精度的過濾袋過濾,加強攪拌防止沉澱,消除槽內的“死角”和裸露金屬處,嚴控PH值和堿性物質的帶入
,防止樹脂析出或凝聚。
2)提高後衝洗水的清潔度,盡量降低電泳後衝洗水中的固體分。控製泡沫的產生,後衝洗液要經(10~15)μm精度的過濾器過濾。
3)清理烘幹室,增設循環空氣過濾器(或定期更換空氣過濾材料,檢查烘幹係統的密封性。
4)加強白件清理,清除焊接飛濺物及打磨屑;改進吊具結構,及時清除疏鬆汙垢;加強前處理液的過濾,必要時增加磁性過濾,降低磷化槽液的殘渣含量;加強磷化後的衝洗,洗淨浮
在工件表麵上的磷化殘渣。
5)塗裝環境應保持清潔。前處理與電泳設備之間,電泳與烘幹室之間要設防塵通道,並確保無二次汙染源。
2.陷穴、縮孔 由外界造成被塗物表麵、磷化膜或電泳濕塗膜上附有塵埃、油等,或在塗膜中混有與電泳塗料不粗容的粒子,它們成為縮孔中心,並造成烘幹初期的展平不均衡而產生
火山口狀的凹坑,直徑通常為(0.5~3.0)mm,塗膜缺陷形態。
原因:
1)槽液中混入異物(油、灰塵),油飄浮在電泳槽液表麵或乳化在槽液中。
2)被塗物被汙染(如灰塵、運輸鏈上掉落的潤滑油、鐵粉、麵漆塵埃、吹水用的壓縮空氣中有油汙)。
3)前處理脫脂不良、磷化膜上有油汙。
4)電泳後衝洗時清洗液中混入異物(油、灰塵),去離子水的純度差。
5)烘幹室內不淨或循環風內含油。
6)被塗工件(白件)從衝壓、焊裝到塗裝車間進行前處理、電泳的過程中存在著矽酮汙染,或工藝介質中有矽酮累積。
7)電泳槽液的顏基比失調。
8)補給塗料或樹脂溶解不良(不溶解粒子)。
防止:
1)在槽液循環係統設脫脂過濾袋,以除去汙物。
2)保持塗裝環境潔淨,運輸鏈、掛具要清潔,所用壓縮空氣應無油,防止灰塵,麵漆塵霧和油汙落到被塗工件上。不允許帶油汙和灰塵的被塗工件進入電泳槽,設置防塵間壁。
3)加強前處理的脫脂工序,確保磷化膜上無汙染。
4)保持電泳後衝洗水質,加強清洗液的過濾,在衝洗後至烘幹室之間要設防塵通廊。
5)保持烘幹室和循環熱風的清潔,被塗工件的升溫不宜過急。
6)在被塗工件(白件)製造過程中和塗裝過程中嚴防矽酮汙染。衝壓車間、焊接車間與被塗工件製造有關的設備及工藝介質(如電纜、拉延油、防鏽油、防焊渣粘結劑、結構粘結密封
膠等)不許含矽酮;塗裝車間設備所用的非金屬材料(塑料件、橡膠件、潤滑脂等)、工藝輔助材料(打磨擦淨材料、遮蔽材料、過濾材料等)及其他與塗裝有關的工藝裝備等都不能
含矽酮。以上範圍材料使用前必須進行檢查,確保無矽酮。
7)保持電泳槽液的正確顏基比及溶劑含量等。
8)補加新塗料時應攪拌均勻,確保溶解、中和好,並應過濾。
3.針孔 是指在塗膜上產生針狀小凹坑的現象。
不同的針孔產生原因如下:
1)再溶解性針孔 泳塗的濕塗膜後衝洗不及時,被浮漆液再溶解而產生針孔。
2)氣體針孔 在電泳過程中,由於電解反應激烈,產生氣泡過多脫泡不良;因槽液溫度偏低或攪拌不充分。造成氣泡被塗膜包裹,在烘幹過程中氣泡破裂而出現針孔。
3)帶電入槽階梯式針孔 發生在帶電入槽階梯弊病程度嚴重的場合下。針孔是沿入槽斜線露出底板;另外,氣泡針孔是在帶電入槽場合下,由於槽液對物體現表潤濕不良,使一些氣泡
被封閉在塗膜內或是槽液表麵的泡沫附著在被塗工件表麵上形成氣泡針孔,這種針孔易產生在被塗工件的下部。
防治:
1)被塗工件經電泳後,剛離開電泳槽液麵時應立即用UF液衝洗,以消除再溶解性針孔。
2)在電泳塗裝時,從工藝管理上應控製槽液中雜質離子的濃度,對各種離子的含量要控製在規定的範圍之內,要求定期化驗槽內的各種離子濃度,如超標要排放UF液,對極液電導率也
要控製在範圍之內。控製槽液溫度在工藝規定範圍內,槽液攪拌要充分。
3)為消除帶電入槽的階梯式針孔,要求槽液表麵的流速大於0.2m/s,以避免泡沫堆積;在帶電入槽的通電方式生產時,運輸鏈速度不應過低。
4)為消除水洗針孔,首先要保證塗膜電滲性好,控製槽內溶劑含量(不能過高)及雜離子含量,後衝洗的水壓不可高於0.12Mpa。
4.塗膜太薄 指被塗工件表麵電泳的幹塗膜厚度低於所采用電泳塗料技術條件或工藝規定的膜厚的現象。
原因:
1)槽液的固體分過低。
2)泳塗電壓偏低,泳塗時間太短。
3)槽液溫度低於工藝規定的範圍。
4)槽液中的溶劑含量偏低。
5)槽液老化,使濕塗膜的電阻高,槽液電導率低。
6)極板電極連接不良或有效麵積低,極液電導率太低,被塗工件通電不良。
7)電泳後衝洗過程中UF液清洗時間過長,產生再溶解。
8)槽液的PH值太低(MEQ值高)。
防治:
1)提高固體分,保證固體分穩定的工藝規定的範圍內,固體分的質量分數波動控製在0.5%以下。
2)提高泳塗電壓和延長泳塗時間,使用權它們被控製在合適範圍內。
3)注意定期清理熱交換器,檢查是否堵塞,溫度控製係統是否出現故障,槽液溫度控製在規定的範圍內或上限。
4)添加溶劑調整,使溶劑含量的規定的範圍內。
5)加速槽液更新或添加調整劑,提高槽液電導率和降低濕塗膜的電阻。
6)檢查極板是否有損失(腐蝕)或表麵有結垢,一定要定期清理或更換極板,提高極液電導率,檢查被塗工件的通電是否良好。
7)縮短UF液衝洗時間,防止再溶解。
8)添加中和度低的塗料,使槽液PH值達到工藝範圍內。
5.塗膜過厚 指被塗工件表麵的幹塗膜厚度超過所采用電泳塗料技術條件或工藝規定的膜厚的現象。
原因:
1)泳塗電壓偏高。
2)槽液溫度偏高。
3)槽液的固體分過高。
4)泳塗時間過長(如運輸鏈停止等)。
5)槽液中的溶劑含量過高。
6)被塗工件周圍循環效果不好。
7)槽液電導率高。
8)陰/陽極比不好,陽極(對陰極電泳塗料而言)位置布置不當。
防治:
1)調低泳塗電壓。
2)槽液溫度相對不能高出工藝規定,尤其是陰極電泳塗料,當塗料溫度過高將會影響槽液的穩定性,維持槽液溫度在工藝規定的溫度範圍內生產。
3)將固體分降低到工藝規定之內,固體份過高不僅使塗膜過厚,而且表麵帶出的槽液多,又會增加後衝洗的因難。
4)控製泳塗時間,在連續生產時應盡可能避名停鏈。
5)控製槽液中的溶劑含量,排放UF液,添加去離子水,延長新配槽液的熟化時間。
6)通常因泵、過濾器及噴嘴堵塞而造成被塗工件周圍槽液循環不良,應維修調整之。
7)排放UF液,添加去離子水,降低槽液中的雜離子的含量。
8)調整極比和陽極布置的位置。
6.水滴跡 電泳塗膜烘幹後局部被塗麵上有凹凸不平的水滴斑狀的缺陷稱為水滴跡。
原因:
濕電泳塗膜上有水滴,在烘幹時水滴沸騰,水滴處產生凹凸不平的塗麵。
1)在烘幹前,濕電泳塗膜表麵上有水滴,水洗後附著的水滴未揮發掉或未吹掉。
2)烘幹前從掛具上滴落的水滴。
3)電泳水洗後,補塗物上有水洗液積存。
4)最終去離子水洗的水量不足。
5)所形成的濕電泳塗膜(過厚、組織鬆軟、電滲性差等)的抗水滴性差,抗水滴性可通過水滴跡試驗方法求得。
6)進入烘幹室後升溫過急。
防治:
1)在烘幹前吹掉水滴。
2)采取措施防止掛具上的水滴落在被塗物上。
3)吹掉積存的清洗水或工藝孔,或改變裝掛方式解決被塗物上的積水問題。
4)提供足夠量的去離子水。
5)改變工藝參數或塗料組成來提高濕塗膜的抗水滴性。
6)在進入烘幹室時避免升溫過急,或增加預加熱(60℃~100℃,5min~10min)時間。
7.異常附著 被塗物表麵或磷化膜的導電性不均勻,在電泳塗裝時電對流密度集中於電阻小的部位,引起塗層在這些部位集中生長,結果在這些部位呈堆積狀態的現象稱為異常附著。
原因:
1)被塗物表麵導電不均勻,致使局部電流密度過大。以下幾方麵均可引起這種現象;磷化膜汙染(指印、斑印、酸洗渣子);被塗物表麵汙染(有黃鏽、清洗劑、焊渣等);前處理異
常。如脫脂不良、水洗不充分、有脫脂液和磷化液殘留;磷化膜有藍色斑、黃鏽斑。由此產生的異常附著稱為前處理異常附著。
2)槽內雜質離子汙染、導電過大、槽液中溶劑含量過高;灰分太低。
3)泳塗電壓過高,槽液溫度高,造成塗膜破壞。
防治:
1)嚴格控製被塗物(白件)表麵的質量,應無鏽跡、焊渣等。並要嚴格控製前處理各道工序,改進前處理工藝,確保脫脂良好、磷化均勻、水洗充分,應無黃鏽、藍色斑。
2)嚴格控製槽液中雜離子含量。防止雜離子混入。排放UF液、加去離子水來控製雜離子含量和溶劑含量。如果灰分過低則添加色漿。
3)泳塗電壓不能超過工藝規定,尤其要控製被塗物入槽時的初期電壓。降低槽液溫度,采用較為緩和的電泳塗裝條件,避免極間距太近。
8.泳透力低 複雜的被塗工件和箱形(夾層)結構或背離電極部分泳不上塗料或塗得過薄的現象。
原因:
1)所選用電泳塗料的泳透力本身就差或泳透力變差。
2)泳塗電壓過低。
3)槽液的固體分偏低。
4)槽液攪拌不足。
防治:
1)為使箱式結構(如汽車車身或駕駛室)能泳塗上塗料,最根本的措施是選用泳透力高的材料,起碼要選用75%(一汽鋼管法)的泳透力,嚴格檢測進廠電泳塗料和槽液的泳透力。
2)適用升高泳塗電壓。
3)及時補加塗料,確保固體分在工工藝規定的範圍。
4)加強槽液的攪拌。
9.幹漆跡 由於被塗物出電泳槽後至電泳後衝洗之間時間過長,或電泳後清洗不充分。致使附著在濕電泳塗膜上的槽液幹結,在烘幹後塗膜表麵產生斑痕的現象。
原因:
1)電泳至後衝洗區之間的時間太長。
2)初次水洗不完全,電泳後水洗不充分。
3)槽液溫度偏高。
防治:
1)在工藝設計時應注意,被塗物從電泳槽出槽到初次衝洗之間的時間不宜超過1min。
2)強化初次水洗,使被塗物清洗完全。
3)適當降低槽液溫度。
10.二次流痕 電泳衝洗後含在被塗物狹縫結構處(如焊縫)的液體,在烘幹過程中流出,在狹縫處造成明顯的流痕的現象。
原因:
1)電泳後水洗不良。
2)槽液的固體分過高;衝洗用水中的含塗料量也偏高。
3)被塗物的結構所造成。
4)進入烘幹室時升溫過急。
防治:
1)強化電泳後的水洗,增加浸式清洗工序。
2)適當降低槽液的固體分;降低衝洗水中的含塗料量。
3)改進被塗物的結構。
4)烘幹前增設預加熱(60℃~100℃,5min~10min)工序,以免狹縫中水分在急劇升溫中沸騰將粘液擠出。
5)電泳衝洗後增設吹水工序,吹出焊縫處的積液。
11.再溶解 泳塗沉積在被塗物上的濕塗膜,被槽液或UF清洗液再次溶解,產生塗膜變薄、失光、針孔、露底等現象。
1)改進磷化工藝、選用致密薄膜型磷化膜,加強磷化後的水洗及水洗水的水質管理。
2)提高槽液的固體分,控製其在工藝規定的範圍內,加強槽液的全過濾,尤其要除去易沉降的重的顆粒。
3)通常減少色漿的補加量,調整槽液的顏基比。
4)排放UF液,添加去離子水,降低槽液中雜離子含量和電導率。
5)添加溶劑,提高槽液的溶劑含量。
6)在電泳過程中加強槽液的循環和攪拌。
7)將槽液的溫度嚴格控製在工藝規定的範圍內。
12.帶電入槽階梯弊病 在連續式生產被塗物帶電入槽的場合,被塗物表麵產生多孔質的階梯條紋狀的塗膜弊病的現象。
原因:
1)入槽部位液麵有泡沫浮遊(或積聚),泡沫吸附在被塗物表麵上被沉積的塗料包裹。
2)被塗物表麵幹濕不均或有水滴。
3)入槽段電壓過高,造成強烈的電解反應,在被塗物表麵上產生大量的電解氣體。
4)運輸鏈(被塗物的入槽)速度太慢或有脈動。
防治:
1)加大入槽部分液麵的流速,消除液麵的泡沫。
2)吹掉被塗物表麵的水滴,確保被塗物全幹(或均勻地全濕)狀態進入電泳槽。
3)降低入槽段的電壓;在入槽段或不設電極。
4)加快運輸鏈速度,一般鏈速