CN103436940A - 电泳涂装工艺以及用于该电泳涂装工艺的电泳涂装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电泳涂装工艺及电泳涂装装置，该电泳涂装工艺包括以下步骤：预处理工序，用于去除工件表面的油污和/或杂质；第一次电泳处理工序，采用环氧树脂型阴极电泳漆对所述工件进行第一次电泳处理，以在所述工件表面形成环氧树脂漆膜；第一次表面清洗工序，对形成有环氧树脂漆膜的工件进行第一次表面清洗处理，以除去附着在环氧树脂漆膜上的环氧树脂型阴极电泳漆；第二次电泳处理工序，在所述第一次表面清洗工序后对形成有环氧树脂漆膜的工件采用丙烯酸型阴极电泳漆进行第二次电泳处理，以在所述环氧树脂漆膜上沉积丙烯酸型树脂漆膜；以及后期处理工序，对沉积有丙烯酸型树脂漆膜进行后期处理。

Description

电泳涂装工艺以及用于该电泳涂装工艺的电泳涂装装置

技术领域

本发明涉及电泳涂装工艺及装置。

背景技术

电泳涂装的主要目的是提高工件的防腐蚀能力且提高底材外观。其借助电场的作用将涂料涂覆于被涂工件的表面，使基材与周围恶劣的环境相隔绝，以提高工件的防腐蚀性能。但是目前的电泳工艺应用的是阴极电泳技术，应用的电泳涂料是环氧树脂型。环氧树脂型电泳漆的耐老化性能差，漆膜长期暴露于空气中紫外线光照使高分子降解，产生游离的自由基基团，与氧气进一步氧化，形成活性较强的氧化自由基，直至树脂完全降解，漆膜光泽下降、粉化，直至失去其物理性能及保护作用。

为此，现有环氧树脂型电泳漆的电泳工艺后，需要进一步喷涂或刷涂耐候性涂料并进行烘烤，不仅增加烘烤成本，而且增加了VOC排放量。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种即具有强的耐腐蚀效果又具有良好的耐候性的电泳涂装工艺。

本发明的另一个目的在于提出用于上述电泳涂装工艺的电泳涂装装置。

根据本发明第一方面实施例的电泳涂装工艺，包括以下步骤:预处理工序，用于去除工件表面的油污和/或杂质；第一次电泳处理工序，采用环氧树脂型阴极电泳漆对所述工件进行第一次电泳处理，以在所述工件表面形成环氧树脂漆膜；第一次表面清洗工序，对形成有环氧树脂漆膜的工件进行第一次表面清洗处理，以除去附着在环氧树脂漆膜上的环氧树脂型阴极电泳漆；第二次电泳处理工序，在所述第一次表面清洗工序后对形成有环氧树脂漆膜的工件采用丙烯酸型阴极电泳漆进行第二次电泳处理，以在所述环氧树脂漆膜上沉积丙烯酸型树脂漆膜；以及后期处理工序，对沉积有丙烯酸型树脂漆膜进行后期处理。

根据本发明实施例的电泳涂装工艺，通过两次电泳，在第一遍使用环氧树脂电泳漆电泳的基础上增加丙烯酸型电泳漆的电泳，从而：既能保证电泳涂层的耐腐蚀能力，又能提高电泳涂层的耐候性（抗紫外线能力），减少烘烤造成的能源浪费和喷漆造成的VOC排放。

另外，根据本发明上述实施例的电泳涂装工艺，还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述预处理工序包括：

（1-1）对所述工件表面进行脱脂；以及

（1-2）并在脱脂后对所述工件进行水洗。

可选地，所述第一次电泳处理工序包括：

（2-1）对所述工件进行加湿喷淋，以使工件全部湿润；

（2-2）阴极电泳涂装，将工件浸入所述环氧树脂型阴极电泳漆，温度为28～32℃，处理时间3-5min。

可选地，在所述第一次电泳处理工序中，被涂装工件面积与阳极的面积比为1：4～1：5。

可选地，在所述第一次电泳处理工序中，电压分为两段电压，第一段电压设置为（100～

200）V，处理时间为0.5分钟；第二段电压设置为（200～350）V，处理时间为2.5～4.5分钟。

可选地，所述第一次表面清洗工序包括：

（3-1）对第一次电泳处理后的工件进行UF槽液清洗，以除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆；以及

（3-2）对工件进行进一步的洁净UF液喷淋，以进一步除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆。

可选地，所述第二次电泳处理工序包括：

（4-1）将工件浸入所述丙烯酸型阴极电泳漆，温度为28～32℃，处理时间2-3min。

可选地，所述第二次电泳处理工序中，被涂装工件面积与阳极的面积比为1：3.5～1：4。

可选地，第二次电泳处理的电压为250～350V。

可选地，所述后期处理工序包括：

（5-1）第二次表面清洗工序，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理，所述第二次表面清洗工序具体包括：

（5-1-1）对第二次电泳处理后的工件进行UF′槽液清洗，以除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-2）对工件进行进一步的洁净UF′液喷淋，以进一步除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-3）对工件进行进一步的纯水洗，以去除工件表面附着的UF′液，

（5-2）干燥处理，对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

根据本发明第二方面实施例的电泳涂装装置，包括依次相连的预处理装置、第一次电泳处理装置、第一次表面处理装置、第二次电泳处理装置、以及后期处理装置，其中，所述第一次电泳处理装置中的电泳漆为环氧树脂型阴极电泳漆，所述第二次电泳处理装置中的电泳漆为丙烯酸型阴极电泳漆。

可选地，所述后期处理装置包括：

第二次表面处理装置，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理；和

干燥装置，用于对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电泳涂装工艺的流程示意图；和

图2是根据本发明另一实施例的电泳涂装工艺的流程示意图。

附图标记说明

1-加湿喷淋；2-电泳（环氧树脂）；3-UF1槽液喷淋；4-洁净UF液喷淋；5-UF1喷淋；6-UF2向UF1喷淋补液；7-UF2浸洗；8-UF2出槽喷淋；9-UF3向UF2喷淋补液；10-UF3喷淋；11-洁净UF液喷淋；12-电泳（丙烯酸树脂）；13-UF1′槽液喷淋；14-洁净UF′液喷淋；15-UF1′喷淋；16-UF2′向UF1′喷淋补液；17-UF2′浸洗；18-UF2′出槽喷淋；19-UF3′向UF2′喷淋补液；20-UF3′喷淋；21-洁净UF′液喷淋；22-纯水洗1喷淋；23-纯水槽向纯水洗1喷淋补水；24-入槽喷淋；25-纯水浸洗；26-出槽喷淋；27-洁净纯水喷淋

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，术语环氧树脂是指：含有环氧基团的高分子化合物，主要是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高分子聚合物。

术语丙烯酸树脂是指：丙烯酸树脂是由丙烯酸单体与酯类和腈类聚合物的共聚树脂。其具有非常重要的性能：无色、透明、耐侯耐寒，在高温下不泛黄，广泛用来制造各种用途的涂料。

术语电泳涂装是指：一种特殊的涂膜形成方法，仅适用于与一般涂料不同的电泳涂装专用的（水性水溶性或水乳液）涂料。它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阴极、在槽中另设置与其对应的阳极，在两极间通直流电一定时间，在被涂物上析出均一、水不溶的一种涂装方法。

下面，首先结合图1描述根据本发明实施例的电泳涂装工艺。

如图1所示，根据本发明实施例的电泳涂装工艺包括预处理工序、第一次电泳处理工序、第一次表面清洗工序、第二次电泳处理工序以及后期处理工序。

具体而言，所述预处理工序可以包括：

（1-1）对所述工件表面进行脱脂；以及

（1-2）并在脱脂后对所述工件进行水洗。

当然，除了脱脂和水洗之外，根据工件的具体情况，还可以进行表调、磷化、纯水洗等工序。

在预处理工序后，进入第一次电泳处理工序。

所述第一次电泳处理工序可以包括：

（2-1）对所述工件进行加湿喷淋，以使工件全部湿润。

进入第一次电泳处理工序后，首先对工件进行加湿喷淋，加湿喷淋的液体是电导率＜5μS/cm的纯水。

加湿喷淋的主要作用是使工件全部润湿，减少对电泳槽液的污染和提高工件的电泳外观。

对于外观要求不高的工件，该步也可以取消。

在加湿喷淋后，接着进行：

（2-2）阴极电泳涂装，将工件浸入所述环氧树脂型阴极电泳漆，温度为28-32℃，处理时间3-5min。

在所述第一次电泳处理工序中，被涂装工件面积与阳极的面积比为1：4～1：5。

电压分为两段电压，第一段电压设置为（100～200）V，处理时间为0.5分钟；第二段电压设置为（200～350）V，处理时间为2.5～4.5分钟。

接着，进入第一次表面清洗工序。

所述第一次表面清洗工序可以包括：

（3-1）对第一次电泳处理后的工件进行UF槽液清洗，以除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆；以及

（3-2）对工件进行进一步的洁净UF液喷淋，以进一步除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆。洁净UF液喷淋是将电泳槽中的电泳漆经超滤模组通过反渗透的原理超滤出电泳槽的一些纯水及小分子物质后的电泳漆来喷淋。

通过UF槽液清洗和洁净UF液喷淋，作用主要是除掉附着在工件表明的电泳漆，提高车身的外观。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，第一次表面清洗工序具体包括：3-UF1槽液喷淋；4-洁净UF液喷淋；5-UF1喷淋；6-UF2向UF1喷淋补液；7-UF2浸洗；8-UF2出槽喷淋；9-UF3向UF2喷淋补液；10-UF3喷淋；11-洁净UF液喷淋。

具体而言，如图2所示，第一次电泳处理后的工件出槽经（3）UF1槽液的喷淋及（4）洁净UF液喷淋。

工件接着会进入（5）UF1喷淋，UF1的槽液是通过UF2溢流过来的或者是通过（6）UF2向UF1喷淋补液。

接下来，工件会进入（7）UF2浸洗，主要是通过浸洗的作用除掉附着在工件缝隙中的电泳漆。

接下来工件会经过(8)UF2出槽喷淋、（9）UF3向UF2喷淋补液，（10）UF3喷淋，（11）新鲜UF液喷淋。

其中，(8)UF2出槽喷淋的喷淋槽液来自（7）UF2浸洗槽本身。（9）UF3向UF2喷淋补液的液体来自（10）UF3喷淋槽。（10）UF3喷淋的液体来自UF3喷淋槽本身，（11）新鲜UF液喷淋的槽液同（4）新鲜UF液喷淋，来自超滤模组。

从（3）～（11）的所有过程都属于超滤清洗过程，主要目的是回收电泳漆，提高工件外观。可以根据工件的复杂程度，减少或增加喷淋或浸洗的遍数。

接下来，进入第二次电泳处理工序。

所述第二次电泳处理工序包括：

（4-1）将工件浸入所述丙烯酸型阴极电泳漆，温度为28-32℃，处理时间2-3min。

第二次电泳处理工序使用的电泳漆是丙烯酸型阴极电泳漆，其电泳的机理及工艺与环氧树脂型阴极电泳漆类似。

由于环氧树脂型电泳漆与丙烯酸型电泳漆均为水性漆，不会出现附着力、不互溶导致的颗粒问题。

此外，由于第一次电泳处理后，工件表面已经附着有环氧树脂型电泳漆膜，工件的电阻增加，为此，在第二次电泳处理时可以增加工件面积与阳极的面积比。有利地，被涂装工件面积与阳极的面积比可以设置为为1：3.5～1：4。

进一步，由于阳极管的数量较第一次电泳处理时增加，相应的第二次电泳的电压较第一次电泳而言，可以适当增大，例如可以设置为（250～350）V。

最后，在第二次电泳处理工序之后，进入后期处理工序。

如图1所示，所述后期处理工序可以包括：

（5-1）第二次表面清洗工序，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理，所述第二次表面清洗工序具体包括：

（5-1-1）对电泳涂装后的工件进行UF′槽液清洗，以除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-2）对工件进行进一步的洁净UF′液喷淋，以进一步除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-3）对工件进行进一步的纯水洗，以去除工件表面附着的UF’超滤液。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，第二次表面清洗处理可以包括：13-UF1′槽液喷淋；14-洁净UF′液喷淋；15-UF1′喷淋；16-UF2′向UF1′喷淋补液；17-UF2′浸洗；18-UF2′出槽喷淋；19-UF3′向UF2′喷淋补液；20-UF3′喷淋；21-洁净UF′液喷淋；22-纯水洗1喷淋；23-纯水槽向纯水洗1喷淋补水；24-入槽喷淋；25-纯水浸洗；26-出槽喷淋；27-洁净纯水喷淋。

具体而言，从（13）～（21）属于二次电泳超滤系统，超滤液都是丙烯酸型的，可以根据工件的复杂程度，减少或增加喷淋或浸洗的遍数。

从（22）～（27）均属于电泳后纯水洗，主要目的是进一步清洗车身，提高电泳外观。

在第二次表面清洗工序后，进行：

（5-2）干燥处理，以对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

干燥处理例如可以包括：吹水、沥水、烘干等。可以根据工件的具体情况进行适当增减。

例如，经过纯水洗后的工件，若形状复杂需要设置吹水工位，然后进行5～12min的沥水时间后，工件会进入烤房，对漆膜进行固化。

根据本发明上述实施例的电泳涂装工艺，通过将环氧树脂型的电泳工艺与丙烯酸型电泳工艺的有机结合，使得工件既能保证防腐蚀性能，又能提高其耐候性。减少了因喷涂中涂漆来保护电泳漆造成的涂料浪费及VOC排放。此外，通过调整电压，便于针对不同防腐及耐候要求的产品进行便捷且有效地调整。

下面，描述一下根据本发明实施例的用于上述电泳涂装工艺的电泳涂装装置。

根据本发明实施例的电泳涂装装置，包括依次相连的预处理装置、第一电泳处理装置、第一表面处理装置、第二电泳处理装置、以及后期处理装置，其中，所述第一电泳处理装置中的电泳漆为环氧树脂型阴极电泳漆，所述第二电泳处理装置中的电泳漆为丙烯酸型阴极电泳漆。

在本发明的一个示例中，所述后期处理装置包括：第二次表面处理装置，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理；和干燥装置，用于对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种电泳涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤:

预处理工序，用于去除工件表面的油污和/或杂质；

第一电泳处理工序，采用环氧树脂型阴极电泳漆对所述工件进行第一次电泳处理，以在所述工件表面形成环氧树脂漆膜；

第一次表面清洗工序，对形成有环氧树脂漆膜的工件进行第一次表面清洗处理，以除去附着在环氧树脂漆膜上的环氧树脂型阴极电泳漆；

第二次电泳处理工序，在所述第一次表面清洗工序后对形成有环氧树脂漆膜的工件采用丙烯酸型阴极电泳漆进行第二次电泳处理，以在所述环氧树脂漆膜上沉积丙烯酸型树脂漆膜；以及

后期处理工序，对沉积有丙烯酸型树脂漆膜进行后期处理。

2.如权利要求1所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述预处理工序包括：

（1-1）对所述工件表面进行脱脂；以及

（1-2）并在脱脂后对所述工件进行水洗。

3.如权利要求1所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述第一次电泳处理工序包括：

（2-1）对所述工件进行加湿喷淋，以使工件全部湿润；和

（2-2）阴极电泳涂装，将工件浸入所述环氧树脂型阴极电泳漆，温度为28～32℃，处理时间3-5min。

4.如权利要求3所述的电泳涂装工艺，其特征在于，在所述第一次电泳处理工序中，被涂装工件面积与阳极的面积比为1：4～1：5。

5.如权利要求3所述的电泳涂装工艺，其特征在于，在所述第一次电泳处理工序中，电压分为两段电压，第一段电压设置为（100～200）V，处理时间为0.5分钟；第二段电压设置为（200～350）V，处理时间为2.5～4.5分钟。

6.如权利要求1所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述第一次表面清洗工序包括：

（3-1）对第一次电泳处理后的工件进行UF槽液清洗，以除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆；以及

（3-2）对工件进行进一步的洁净UF液喷淋，以进一步除去工件表面附着的环氧树脂型阴极电泳漆。

7.如权利要求1所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述第二次电泳处理工序包括：

（4-1）将工件浸入所述丙烯酸型阴极电泳漆，温度为28～32℃，处理时间2-3min。

8.如权利要求7所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述第二次电泳处理工序中，被涂装工件面积与阳极的面积比为1：3.5～1：4。

9.如权利要求8所述的电泳涂装工艺，其特征在于，第二次电泳处理的电压为250～350V。

10.如权利要求1所述的电泳涂装工艺，其特征在于，所述后期处理工序包括：

（5-1）第二次表面清洗工序，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理，所述第二次表面清洗工序具体包括：

（5-1-1）对第二次电泳处理后的工件进行UF’槽液清洗，以除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-2）对工件进行进一步的洁净UF’液喷淋，以进一步除去工件表面附着的丙烯酸型阴极电泳漆；

（5-1-3）对工件进行进一步的纯水洗，以去除工件表面附着的UF’超滤液，

（5-2）干燥处理，对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

11.一种电泳涂装装置，其特征在于，包括依次相连的预处理装置、第一次电泳处理装置、第一次表面处理装置、第二次电泳处理装置、以及后期处理装置，其中，

所述第一次电泳处理装置中的电泳漆为环氧树脂型阴极电泳漆，所述第二次电泳处理装置中的电泳漆为丙烯酸型阴极电泳漆。

12.如权利要求11所述的电泳涂装装置，其特征在于，所述后期处理装置包括：

第二次表面处理装置，用于对第二次电泳处理后的工件进行表面清洁处理；和

干燥装置，用于对进行了第二次表面清洗处理的工件进行干燥。

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