CN103526264A - 一种阴极电泳涂膜制备实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及一种阴极电泳涂膜制备实验装置，包括槽体部分、控制系统、整流器、支架，其槽体部分由主槽、辅槽、调温槽组成，所述的辅槽在主槽旁边，调温槽位于主槽和辅槽一侧；所述的主槽内设置阳极板、导电装置、喷头，阳极板设在主槽任一内壁上，与电源正极相连；导电装置也搭建在主槽任一壁或两壁上，与电源负极相连，试件垂直悬挂于导电装置上，且位于阳极板的对面；辅槽与主槽之间设有溢流挡板隔开，喷头设在主槽底部靠近溢流挡板一端；所述辅槽内设置动力泵，所述调温槽内置热交换管路，热交换管路一端通过管路与动力泵相连，另一端通过管路连通到主槽底部的喷头。本发明结构科学合理，可操作性强，是一款方便和规范化的实验室研究装备。
Description
技术领域
本发明涉及一种阴极电泳涂膜制备实验装置。更具体的说，涉及一种用于阴极电泳涂料和涂装技术实验研究以及检测标准板涂膜制备的阴极电泳实验装置。
背景技术
自20世纪60电泳涂装技术获得工业应用以后，开始迅速发展，技术不断成熟，成为水性涂料最具有实际意义的施工工艺。由于电泳涂层优良的防腐蚀、渗透性和装饰性能，且涂装自动化程度高、涂装污染少等特点，电泳涂装技术被广泛应用在汽车行业、建筑材料、五金行业、家电行业中。
随着国外先进的电泳涂装技术被大量引入，中国的电泳涂装技术也得到了较快发展，取得了广泛的应用，国内电泳涂装工业生产设备和技术条件基本一致，但各个地区和企业在进行阴极电泳涂装实验时，所采用的仪器规格和工艺条件差别较大，这给电泳涂料和涂装技术的研究和推广造成一定阻碍。本发明基于成熟的电泳涂装技术，设计了一款标准化的实验涂装设备，能够进行高质量的电泳涂装，配置科学，实验结果规范可信，参数调节灵活，并设置有数据分析跟踪功能，能对实验数据进行实时的监测和控制，监测数据能通过计算机显示、记录和查询，功能全面、使用方便、性能可靠。
发明内容
为了有效解决现有电泳涂装实验研究面临的问题，本发明专利设计了一种用于教学和科研的阴极电泳涂膜制备实验装置，它的设计基于成熟的电泳涂装技术，符合标准工艺参数控制要求，可以对钢板、铝板、铜板及其他金属导电体构件以及非金属经过特殊处理成为电导体的构件进行有效的电泳涂装，功能完善，能在实验室进行高质量的电泳涂装，是一款方便和规范化的实验室研究装备。
为实现上述目的本发明提供的技术方案为：一种阴极电泳涂膜制备实验装置，包括槽体部分、控制系统、整流器、支架，槽体部分由主槽、辅槽、调温槽组成，所述的辅槽位于主槽旁边，调温槽位于主槽和辅槽一侧；所述的主槽内设置有阳极板、导电装置、喷头，阳极板设在主槽任一内壁上，与电源正极相连；导电装置也搭建在主槽任一壁或两壁上，与电源负极相连，试件垂直悬挂于导电装置上，且位于阳极板的对面；辅槽与主槽之间设有溢流挡板隔开，溢流挡板上沿低于槽体部分上沿，喷头设在主槽底部靠近溢流挡板一端；所述辅槽内设置动力泵，所述调温槽内置热交换管路，热交换管路一端通过管路与动力泵相连，另一端通过管路连通到主槽底部的喷头。
所述的热交换管路入口端管路穿过调温槽与辅槽间壁开孔连通到辅槽底部动力泵，出口端管路穿过调温槽与主槽间壁开孔连通到主槽底部喷头，构成主循环管路。
所述的辅槽漆液容积为主槽的四分之一。
所述的动力泵设置在辅槽底部。
所述的热交换管路为一组盘管，固定在调温槽一侧内壁上。
所述的喷头为两端封口管，沿管壁均匀分布有小孔。
总而言之，本发明设计的电泳涂膜制备实验装置具备了参数输出稳定、自动控制程度较高、操作方便、数据监测记录方便等一系列优点，可以进行高质量的电泳涂膜制备，非常适合阴极电泳涂装技术的实验研究。
附图说明
图1为本发明的整体视图。
图2为本发明槽体部分的平面俯视图。
图3为本发明槽体部分去掉两外壁视图。
附图标记说明：1-槽体部分；2-控制系统；3-整流器；4-支架；5-主槽；6-辅槽；7-调温槽；8-阳极板；9-导电装置；10-喷头；11-溢流挡板；12-动力泵；13-热交换管路。
具体实施方式
下面结合附图和一具体实施例对发明作进一步描述。
如图1所示，该装置主要由槽体部分1、控制系统2、整流器3、支架4组成。
所述的控制系统2可以对电压、电流、温度、时间等进行实时监控和输出。配置有稳压调节器，可按工艺要求对电压进行调整；对阳极电流进行实时监测，提供分析数据；在电泳主槽配置有温度探测器，可对电泳温度进行实时测量并输出，方便温度的及时调整；配置有时间继电器，按要求输入电泳时间，在电泳完成后，可进行讯响提示，并自动停止工作。通过以上配置，使本实验装置具备了操作方便、工艺控制准确、参数输出稳定等优点，可满足高质量的涂膜要求，并为实验研究提供有效的分析数据。
所述整流器3采用可控硅单相全部方式，可以消除杂波干扰、稳定输出电压，电压脉动率≤5%，避免了电泳涂装时直流脉动率过大导致电泳涂膜不良，
所述的槽体部分1具体如图2所示，划分为主槽5、辅槽6、调温槽7三个部分，槽体主要部分为PVC材质制作。所述的主槽5为电泳涂装主要场所，漆液容积6L，在主槽区域内设置有阳极板8、导电装置9、喷头10。所述的辅槽6位于主槽5旁边，漆液容积为主槽的四分之一，辅槽6内设置有动力泵12，辅槽6与主槽5之间由溢流挡板11隔开，溢流挡板上沿低于槽体上沿。所述的调温槽7位于主槽6和辅槽5一侧，调温7槽内设置有热交换管路13，用于调控和稳定电泳涂装温度，配有槽盖。
如图3所示，所述的阳极板8采用牌号为316不锈钢板，尺寸为75mm*150mm，固定在主槽内壁上，与电源正极相连，电泳涂装时作为阳极，且应位于槽液面之下；所述的导电装置9主体部分为不锈钢棒，搭建在槽体壁上，导电装置9搭建位置可以选择在槽体任意一壁或者两壁上，只要保证通过调节导电装置9和悬挂在导电装置上的试件位置后，可以使试件垂直悬挂在阳极板8正对面，并使试件不接触主槽壁，且保证试件与阳极板之间的垂直距离为150mm左右。导电装置连接电源负极，电泳涂装时，试件通过导电装置与电源负极连通，一起构成阴极。
如图3所示，所述的喷头10设置在主槽底部靠近溢流挡板11一端，本发明采用两端封口的PVC管，沿管壁均匀分布一列小孔。电泳涂装时，当漆液流入PVC管内后，从数个喷口一起喷出，漆液流向主槽另一端，遇到主槽壁阻挡，漆液向上涌动并流回，越过溢流挡板流入辅槽6，构成主槽内部漆液循环回路。通过主槽内部漆液循环，对漆液具有消泡作用，也可防止涂料沉降，并可将主槽中部和底部杂质带入辅槽6，提高涂膜质量。
如图3所示，所述的动力泵设置12在辅槽底部，电泳涂装时，动力泵12可将辅槽漆液输出，并可同时对漆液进行过滤。动力泵的型号未做特殊规定，只要动力泵功率能维持正常的漆液循环，并具有一定的防腐蚀能力，都适合本装置的要求。
如图3所示，所述的热交换管路13为一组盘管，固定在调温槽一侧内壁上，电泳涂装时，浸没在热交换水中。热交换管路13的回旋型设计可尽量增加管内漆液和管外水的热交换面积。
所述的热交换管路入口端管路穿过调温槽与辅槽间壁开孔连通到辅槽底部动力泵12，出口端管路穿过调温槽与主槽间壁开孔连通到主槽底部喷头10，构成主循环管路。电泳涂装时，将调配好的漆液输入辅槽6，置于电泳辅槽内的动力泵12可将漆液输送到调温槽7中的热交换管路13中，进行调温后，再被输往电泳主槽管路，从置于主槽底部的喷头10喷出，当主槽5内漆液高过溢流挡板11，漆液流回辅槽6，构成主循环回路，漆液通过进行不间断循环，使漆液不会沉淀于槽底，且保证了漆液浓度和温度均匀性。
如图2所示，接通总电源，设置电压、时间等工艺参数，往辅槽6内添加调配好的漆液，启动动力泵，漆液经过动力泵过滤后，被泵送往调温槽7中的热交换管路13中，调温槽7中蓄满热交换水，流经热交换管路13中的漆液可与调温槽7中水进行热量交换，经过调温的漆液最后被输往主槽5管路中，从主槽5底部喷嘴10喷出，当主槽5内漆液高过溢流挡板11后，流回到辅槽6中，构成循环回路，在阴极电泳涂装整个过程中，漆液需进行不间断循环，防止漆液沉淀，并维持漆液浓度、温度分布均匀，需控制涂装时漆液温度在25℃~35℃范围内。当漆液循环稳定后，各项参数都达到要求后，开始电泳涂膜制备，将试件垂直悬挂于导电装置9上，使试件全部浸泡于漆液中，调节试件位置，使不接触主槽壁，最好保证试件涂膜面积为阳极板面积2~4倍范围内。接通阴阳极直流电源，开始电泳涂膜，达到要求时间后，装置发出讯响提示，并自动停止工作，取出试件进行清洗。电泳涂膜过程中，控制系统2可对电压、电流、温度等参数进行实时监控，方便参数的及时调整。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之构造、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种阴极电泳涂膜制备实验装置，包括槽体部分（1）、控制系统（2）、整流器（3）、支架（4），其特征在于：槽体部分（1）由主槽（5）、辅槽（6）、调温槽（7）组成，所述的辅槽（6）位于主槽（5）旁边，调温槽（7）位于主槽（5）和辅槽（6）一侧；所述的主槽（5）内设置有阳极板（8）、导电装置（9）、喷头（10），阳极板（8）设在主槽（5）任一内壁上，与电源正极相连；导电装置（9）也搭建在主槽（5）任一壁或两壁上，与电源负极相连，试件垂直悬挂于导电装置（9）上，且位于阳极板（8）的对面；辅槽（6）与主槽（5）之间设有溢流挡板（11）隔开，溢流挡板（11）上沿低于槽体部分（1）上沿，喷头（10）设在主槽底部靠近溢流挡板一端；所述辅槽（6）内设置动力泵（12），所述调温槽（7）内置热交换管路（13），热交换管路（13）一端通过管路与动力泵（12）相连，另一端通过管路连通到主槽底部的喷头（10）。
2.根据权利要求1所述的一种用于教学和科研及小型工件的电泳涂膜制备实验装置，其特征在于：所述的热交换管路入口端管路穿过调温槽与辅槽间壁开孔连通到辅槽底部动力泵（12），出口端管路穿过调温槽与主槽间壁开孔连通到主槽底部喷头（10），构成主循环管路。
3.根据权利要求1所述的一种用于教学和科研及小型工件的电泳涂膜制备实验装置，其特征在于：辅槽（7）的漆液容积为主槽的四分之一。
4.根据权利要求1所述的一种用于教学和科研及小型工件的电泳涂膜制备实验装置，其特征在于：所述的动力泵（12）设置在辅槽底部。
5.根据权利要求1所述的一种用于教学和科研及小型工件的电泳涂膜制备实验装置，其特征在于：所述的热交换管路（13）为一组盘管，固定在调温槽一侧内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种用于教学和科研及小型工件的电泳涂膜制备实验装置，其特征在于：所述的喷头（10）为两端封口管，沿管壁均匀分布有小孔。
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