工業用電着塗装は、製品を保護するために広く使用されている表面処理です。金属鋳物CNC加工品は腐食を防ぎ、美しい仕上がりになっています。金属鋳物や金属の表面処理について多くのお客様からご質問をいただきます。精密機械加工部品。この記事では、電気泳動コーティングのプロセスに焦点を当てます。すべてのパートナーにとって役立つことを願っています。
電着塗装は、電気泳動溶液中に懸濁した顔料や樹脂などの粒子を配向させ、外部電界を利用して一方の電極の表面に移動・堆積させる塗装方法です。電気泳動塗装の原理は 1930 年代の終わりに発明されましたが、この技術が開発され、産業応用されるようになったのは 1963 年以降です。電気泳動塗装は水性塗料の最も実用的な施工プロセスです。電気泳動コーティングは、水溶性、無毒性、自動制御が容易という特徴を持っています。電気泳動塗装法は、導電性ワーク（金属鋳物、機械加工部品、鍛造品、板金部品、溶接部品等）の表面処理に適しているため、自動車、建材、金物等の業界で急速に普及しています。 、家電製品。
原則
カソード電気泳動コーティングに含まれる樹脂は塩基性基を有しており、酸で中和されると塩を形成し、水に溶解します。直流電流を印加すると、酸ラジカルのマイナスイオンが陽極に移動し、それに包まれた樹脂イオンや顔料粒子がプラスの電荷を持って陰極に移動し、陰極に堆積します。これが電気泳動塗装（通称メッキ）の基本原理です。電気泳動コーティングは非常に複雑な電気化学反応であり、電気泳動、電着、電気分解、電気浸透の少なくとも 4 つの効果が同時に発生します。
電気泳動
コロイド溶液中の陽極と陰極に電源を入れると、電場の作用によりコロイド粒子が陰極（または陽極）側に移動します。これを電気泳動といいます。コロイド溶液中の物質は分子やイオンの状態ではなく、溶質が液体中に分散しています。物質が大きいため、分散状態に沈殿しません。
電着塗装
液体から固体が析出する現象をアグロメレーション（凝集、析出）といい、一般に溶液を冷却したり濃縮したりする際に生じ、電気泳動塗装は電気を利用しています。カソード電気泳動コーティングでは、正に帯電した粒子がカソードに集まり、負に帯電した粒子（つまりイオン）がアノードに集まります。正に帯電したコロイド粒子（樹脂や顔料）が陰極（基板）に到達すると、表層（高アルカリ性界面層）を経て電子が得られ、水酸化物イオンと反応して非水溶性物質となり、陰極に堆積します（塗装されたワーク）。
電解
イオン伝導性のある溶液中では、陽極と陰極が直流に接続され、陰イオンは陽極に、陽イオンは陰極に引き寄せられ、化学反応が起こります。陽極は金属の溶解と電解酸化を起こし、酸素や塩素などを生成します。陽極は酸化反応を起こすことができる電極です。金属はカソードで沈殿し、H+ は電解的に水素に還元されます。
電気浸透
半透膜で隔てられた濃度の異なる溶液の両端（陰極と陽極）に通電すると、低濃度の溶液が高濃度側に移動する現象を電気浸透といいます。被塗物の表面に堆積したばかりの塗膜は半透膜です。電界の継続的な作用により、スミアリングフィルムに含まれる水がフィルムから透析され、浴に移動してフィルムを脱水します。これが電気浸透です。電気浸透により親水性塗膜が疎水性塗膜に変化し、脱水により塗膜が緻密になります。優れた電気浸透性の電気泳動塗料で泳いだ後の濡れた塗料は触ってもベタつきません。濡れた塗膜に付着した浴液は水で洗い流すことができます。
電着塗装の特徴
電気泳動塗膜は、膨満性、均一性、平坦性、滑らかな塗膜という利点を持っています。電気泳動塗膜の硬度、密着性、耐食性、衝撃性能、浸透性は他のコーティングプロセスに比べて大幅に優れています。
(1) 水溶性塗料を使用し、溶解媒体として水を使用するため、大量の有機溶剤を節約し、大気汚染と環境危険を大幅に軽減し、安全で衛生的で、火災の隠れた危険を回避します。
（２）塗装効率が高く、塗料の損失が少なく、塗料の利用率が９０％〜９５％に達する。
(3) 塗膜厚さが均一で密着性が強く、塗膜品質が良好です。内層、凹部、溶接部などワークの各部に均一で平滑な塗膜が得られ、複雑形状ワークに対する他の塗装法の課題を解決します。塗装の問題。
(4) 生産効率が高く、自動連続生産を実現できる構造となっており、労働効率が大幅に向上します。
(5)設備が複雑、投資コストが高い、消費電力が大きい、乾燥・硬化に必要な温度が高い、塗料・塗装の管理が複雑、施工条件が厳しい、排水処理が必要;
(6) 使用できる塗料は水溶性のみであり、塗装途中での色の変化はありません。長期間保管した後の塗料の安定性を制御するのは容易ではありません。
(7) 電気泳動塗装装置は複雑で技術内容が高く、固定色の生産に適している。
電着塗装の限界
(1) 鉄金属や非鉄金属の機械部品などの導電性基材のプライマー塗装にのみ適しています。木、プラスチック、布などの非導電性の物体はこの方法ではコーティングできません。
(2) 電気泳動塗装は、複数の金属からなる被塗装物に対して電気泳動特性が異なる場合には適しません。
(3) 高温に耐えられない被塗物には電着塗装はできません。
(4) 電気泳動コーティングは、色の要件が限られたコーティングには適していません。異なる色の電気泳動コーティングを異なる溝に塗装する必要があります。
(5) 電気泳動コーティングは、バスの更新速度が遅すぎるため、バス内の樹脂が老化し、溶媒含有量が変化するため、小ロット生産（バスの更新期間が 6 か月以上）には推奨されません。大いに。お風呂が不安定です。
電着塗装の手順
(1) 一般金属表面の電着塗装の場合、前洗浄→脱脂→水洗→除錆→水洗→中和→水洗→リン酸塩処理→水洗→不動態化→電着塗装→タンクトップ洗浄→という流れになります。限外濾過水洗浄→乾燥→オフライン。
(2) 電気泳動塗膜は下地や被塗物の前処理が大きく影響します。金属鋳物の錆落としは、一般にサンドブラストやショットブラストで行われ、綿糸でワーク表面の浮遊粉塵を除去し、サンドペーパーで表面に残った鉄のショットやその他の破片を除去します。スチールの表面は脱脂・サビ取り処理が施されています。表面要件が高すぎる場合は、リン酸塩処理および不動態化表面処理が必要になります。鉄金属ワークピースは、陽極電気泳動の前にリン酸塩処理する必要があります。そうしないと、塗膜の耐食性が低下します。リン酸塩処理では一般に厚さ1～2μm程度の亜鉛塩リン酸塩皮膜が選択され、リン酸塩皮膜には微細で均一な結晶が要求される。
(3) 濾過方式は一次濾過が一般的で、フィルターはメッシュバッグ構造となっています。電気泳動塗料は垂直ポンプによってフィルターに輸送され、濾過されます。総合的な交換サイクルと塗膜の品質を考慮すると、フィルターバッグの孔径は50μmが最適です。塗膜の品質要件を満たすだけでなく、フィルターバッグの目詰まりの問題も解決できます。
(4) 電気泳動塗装の循環システムの大きさは、浴の安定性や塗膜の品質に直接影響します。循環量を増やすと浴液の沈殿や泡立ちが少なくなります。しかし、浴液の老化が促進され、エネルギー消費量が増加し、浴液の安定性が悪化します。タンク液のサイクルタイムは6～8回/hに制御するのが理想的であり、塗膜の品質を保証するだけでなく、タンク液の安定運転にもつながります。
(5) 製造時間が長くなると、アノードダイアフラムのインピーダンスが増加し、実効動作電圧が低下します。したがって、生産時には、アノードダイアフラムの電圧降下を補償するために、電圧損失に応じて電源の動作電圧を徐々に増加させる必要があります。
(6)限外濾過装置により、ワークから持ち込まれる不純物イオンの濃度を管理し、塗膜の品質を確保します。本システムの運転にあたっては、一度運転を開始すると連続運転する必要があり、限外濾過膜の乾燥を防ぐため断続運転は厳禁です。乾燥した樹脂や顔料は限外濾過膜に付着し、完全に洗浄できず、限外濾過膜の透水性や寿命に重大な影響を及ぼします。限外濾過膜の排水量は運転時間の経過とともに低下する傾向を示します。限外濾過浸出と洗浄に必要な限外濾過水を確保するために、30 ～ 40 日間の連続作業で 1 回洗浄する必要があります。
(7) 電気泳動塗装方式は、多数の組立ラインの生産工程に適しています。電気泳動槽の更新周期は3ヶ月以内としてください。お風呂の科学的な管理は非常に重要です。浴槽の各種パラメータは定期的にテストされ、テスト結果に応じて浴槽の調整や交換が行われます。一般に、浴液のパラメータは次の頻度で測定されます: 電気泳動液、限外濾過液および限外濾過洗浄液の pH 値、固形分および導電率、陰イオン (陽極) 極性溶液、循環ローション、および脱イオン洗浄液の 1 回一日。塩基比率、有機溶剤含有量、ラボ用小型タンクテストを週に2回実施。
(8) 塗膜の品質管理のため、塗膜の均一性、厚さを頻繁に検査し、外観にピンホール、たるみ、みかん皮、しわ等がないか定期的に物理的、化学的検査を行ってください。塗膜の密着性や耐食性などの指標となります。検査サイクルはメーカーの検査基準に従っており、通常はバッチごとに検査する必要があります。
電気泳動前の表面処理
塗装前のワークの表面処理は、電着塗装の重要な部分であり、主に脱脂、錆取り、表面調整、リン酸塩処理などのプロセスが含まれます。処理の品質は塗膜の外観に影響を与え、防食性能を低下させるだけでなく、塗料溶液の安定性も破壊します。そのため、塗装前のワーク表面には、油汚れ、錆痕がないこと、前処理薬品のないこと、リン酸塩の沈降がないことが要求され、リン酸塩皮膜の結晶は緻密で均一であることが求められます。さまざまな前処理プロセスについては、個別に説明することはせず、いくつかの注意点のみを示します。
1) 脱脂や錆がきれいでないとリン酸塩皮膜の形成に影響を与えるだけでなく、皮膜の結合力や装飾性、耐食性にも影響を与えます。塗膜が収縮し、ピンホールが発生しやすくなります。
２）リン酸塩処理：電気泳動膜の密着性と耐食性を向上させることが目的です。その役割は次のとおりです。
(1) 物理的・化学的効果により、有機塗膜の基材への密着性が向上します。
(2) リン酸塩処理皮膜は金属表面を良導体から貧導体に変化させ、金属表面でのマイクロ電池の形成を抑制し、皮膜の腐食を効果的に防止し、耐食性と耐水性を向上させます。コーティング。また、ボトミングと脱脂を徹底することによってのみ、油分を含まない清浄で均一な表面に良好なリン酸塩皮膜を形成することができます。この観点から、リン酸塩処理皮膜自体が前処理プロセスの効果を最も直観的かつ信頼性の高い自己チェック方法となります。
3) 洗浄：前処理の各段階における洗浄の質は、前処理全体および塗膜の品質に大きな影響を与えます。塗装前の最後の純水洗浄では、塗装対象物の滴下導電率が 30μs/cm 以下であることを確認してください。ワークピースなどの洗浄がきれいではありません。
（１）残留酸、リン酸塩処理薬液、塗料中の樹脂の凝集、安定性の低下。
（２）塗膜中の異物（油汚れ、ゴミ）、引け穴、パーティクル等の欠陥の残留。
(3) 電解質や塩類が残留すると、電気分解反応が悪化してピンホール等の障害が発生します。
投稿時間: 2021 年 4 月 17 日