铝合金阳极氧化及电泳工艺——表面工程在线服务网

    电泳涂漆分为阳极电泳和阴极电泳，根据基体材料的种类或涂装的目的来选择使用电泳涂漆的类型。阴极电泳工艺一般是采用聚胺酯涂料对首饰表面进行涂覆处理。阳极电泳工艺中，第一代涂料为环氧树脂涂料，现在主要用于汽车底盘的表面处理；第二代为丙烯酸涂料，用于铝型材的表面处理。丙烯酸分子式为CH2CHCOOH，聚合成的丙烯酸树脂为一团乱麻，其中最外的羧基有70％被氨基所取代，因其树脂中存在—COONHR，使树脂具有水溶性，氨基树脂在高温下进行交联固化反应。涂料分子的均匀性对工艺操作有很大影响，一般来说，乳化越好，分子越均匀。
　　铝合金电泳涂漆工艺的原理是基材表面经阳极氧化处理后，形成由Al12O3，与A12(SO4)3，所构成的多孔性蜂巢式的保护层。在直流电压作用下，铝合金作为阳极，电流通过氧化膜微孔电解水，产生H+和O2，同时，电泳涂料液在电场作用下，向阳极被涂物移动，与H’反应并沉积于被涂物上。在电场的作用下，膜中的水分子渗透析出，最终膜中水分含量低至2%~5%。经过烘烤产生交联反应硬化。电泳涂漆起到封闭多孔质氧化膜的作用。
1、上料：上料之前先将导电杆弯沟处，导电梁与导电杆接触面用砂皮砂干净，注意导电杆与导电梁配合要紧密，确保充分良好的导电性，

2、上料时注意工件与工件之间的间距，一般色料间距等于工件的水平宽度，间距过小，在阳极氧化和着色过程中会产生屏蔽，导致膜厚不均和颜色不一致。

3、上料时注意工件的倾斜度，不准水平上料，一般主杆比副杆要高10——15cm,第一支工件要低于液面2——3cm。

4、除油（又称脱脂）：是将前到工序生产时留下的油污及灰尘去除，一般我们都采用硫酸。也有采用脱脂剂，碱性的。一般浓度控制在150——160g/L.常温控制。

5、除油后经过两道水洗，工艺要求；pH大于4，水溢流，常温控制。

6、碱洗：碱腐蚀在建筑用铝板和铝型材的阳极氧化中，碱腐蚀是最基本和最重要的预处理手段。碱腐蚀得到无光缎面的细致腐蚀表面，这是高比例漫反射的结果。铝合金中金属间化合物颗粒在碱腐蚀时的电化学特性。不同的金属间化合物，甚至粒度不同的同一化合物也会有完全不同的电化学特性。铝合金中由于金属间化合物第二相的存在形成表面腐蚀坑的机理有两种：第二相作为阴极(如Al3Fe)使得颗粒周围的铝基体优先溶解；第二相金属间化合物颗粒相对于铝基体是阳极(如Mg2Si)而优先溶解。铝合金中第二相金属间化合物的存在，不论其相对于铝基体是阴极还是阳极，在碱腐蚀时表面都会形成腐蚀坑，从而产生无光的漫散射表面。前者由于第二相周围的铝的局部溶解形成腐蚀坑；后者由于中间化合物的直接溶解而形成腐蚀坑。。目的；除去工件表面自然氧化膜，修整工件上轻微的划，碰伤及挤压痕，使工件表面平整光滑，工艺要求；温度50——60摄氏度，时间；色料，1——3分钟，白料3——5分钟，腐蚀砂面，10——15分钟（根据砂面大小来定）。槽液浓度，根据铝离子浓度调整游离碱浓度。工件出碱洗槽必须在一分钟内完成。如转移时间过长会造成工件表面起挂痕。

7、碱洗后经过两次水洗，工艺要求，水溢流，常温控制，第一水洗槽最好温度控制在30摄氏度，

8、中和槽：又称（出光槽），目的；去除碱蚀后留在工件表面的黑灰，因为合金含有铁，铜等元数，碱蚀后就会产生黑灰。工艺要求；常温，时间，1-3分钟。浓度；H2SO4;180-220g/L

9、水洗：常温控制，溢流方式排水。

10、氧化槽：目的，使工件表面生成一层具有保护和装饰的膜，氧化膜是一种很致密多空型的，它每平方厘米上有760亿个孔。工艺要求；202℃，电流，1.5A/dm2,时间；根据膜后来定，膜厚＝时间电流密度系数。氧化槽应严格控制槽液温度，温度过高生成的膜疏松，以起白霜，温度过低生成膜的速度很慢，但膜很致密，所以要严格控制槽液的温度，这对后面的着色有关键性的影响。

11、氧化后经过两到水洗，常温控制，PH＞4，

12、着色槽；此槽可以做香槟，仿钢。古铜，珍珠黑等颜色，主要成分，硫酸亚锡。硫酸镍，硫酸。添加剂。日常管理方法，根据生产消耗添加，少量多次，注意添加水时阀门不能开的太大，防止SN2 水解，此槽液位应比氧化液位要低。电压一般控制在14-16伏。温度，仿钢；16℃；香摈，古铜，珍珠黑；18-25℃

13、水洗槽：常温控制，溢流方式排水。
14、电金槽：主要成份：二氧化硒、硫酸铜、硫酸、纯水，生产时控制温度25~28℃，平时加盖保护。

15、水洗：常温控制，溢流方式排水。

16、钛金槽：主要成份：高锰酸钾、硫酸。

17、水洗：常温控制，溢流方式排水。
18、封孔槽：主要成份：氧化镍、此槽控制PH、N1、温度；25~28℃；时间：1um/1.5分钟。

19、水洗：常温控制，溢流方式排水。

20、共用水洗：常温控制，溢流方式排水，定期清理。

21、转移槽：溢流方式排水，定期清理。

22、纯水洗：控制PH及电导率。

23、热水洗：温度60~70℃，时间3~5分钟。热纯水洗的主要作用是使铝合金材料的阳极氧化膜扩张利于彻底清洗工件，避免预处理工艺中杂质离子尤其是硫酸根离子污染电泳槽液，同时对阳极氧化膜有一定的封闭作用以提高工件的耐腐蚀性能，本工序需要控制的主要参数有温度、电导率、PH值、机械杂质

24、纯水洗：纯水洗目的是继续对工件进行清洗，预防杂质进入电泳槽，同时使工件温度回复到室温、避免工件以高温状态进入电泳槽而加速电泳槽液电化，本工序控制参数主要有电导率，PH值机械杂质。

25、电泳槽：阳极电泳涂料是要外于20世纪60年代投入工业应用的涂料新品种，成膜物质是带羧基的阴离子聚合物，用碱性物质中和而赋予其离子性和水溶性而分散于水中，常用的中和剂主要为有机胺及无机碱。电泳涂膜的成膜经过电泳、电解、电沉积、电渗四个过程，在铝合金表面形成含水率极低、绝缘性相当高的致密涂膜。阳极电泳涂料的特点为：涂膜均匀、光滑、平整、附着力强、在棱边焊缝凹槽等不规则处都可形成均匀的涂膜、防腐性能好。电泳涂料的好坏主要取决于涂料的稳定性、涂料的泳透力和库仑效率涂膜的性能这三大方面。
库仑效率：是指电泳涂料在电沉积时消耗单位电量能够沉积析出的涂膜当量，它表征涂料沉积时的电流效率或能量消耗水平，一般阳极电泳涂料的库仑效率为每仑15~20mg。
电泳涂料：按照其树脂种类的不同可分阶段马来化油及马来化油致性阳极电泳涂料，醇来酸阳极电泳涂料，环氧酯阳极电泳涂料、纯酚醛树脂阳极电泳涂料、聚丁烯阳极电泳涂料和丙烯酸阳极涂料等。
丙烯酸阳极电泳涂料：这类涂料的基料是由甲基丙烯酸酯、含羧基丙烯酸酯和丙烯酸单体共聚形成相对分子质量大、相对分子质量分布范围窄的带羟基和羟基的树脂、经挥发性低的胺中和后而具水溶性。用水溶性适宜的氨基树脂作交联剂。在电泳涂装时，能按比例沉积析出。在烘干固化时，丙烯酸的羟基与氨基树脂交联，形成耐候性能和防腐蚀性能优良的电泳涂膜，用于铝合金材料表面的装饰和保护。那么在电泳涂装之前必须对被涂工件进行表面预处理，以除去工件表面油污并形成致密的转化膜以提高涂层的防腐蚀性和结合力，然后进行电泳涂装，在工件表面沉积一层均匀的无缺陷的电泳涂层、经烘烤即可完成电泳涂装过程。

影响电泳涂装的主要因素：
    在相同预处理工艺条件下，决定电泳涂装质量的关键是控制电泳槽液的参数，其中主要有固成份、PH值、电泳温度、电导率、电泳电压、电泳时间、极间距离和阴阳极面积之比等。
1、槽液固成份是电泳涂装中很重要的工艺参数之一，它与电泳涂层的质量密切相关，一般如果采用低固成份电泳液，则被子涂工件带出的槽液损失小，电渗性较高，水洗用水量少，但固成份太低时会导致涂层变薄、易产生针孔，而固成份过高进，则涂层易产生粗糙、桔皮等到缺陷，因此电泳槽液固成份要保持在合适的范围内。
2、PH值：电泳槽液的PH值是确保电泳树脂的水溶性以获得高质量电泳涂层的生要参数，PH值过低，则电泳树脂的水深性差而使电泳液变得浑浊甚至使用权树脂从电泳液中析出，而无法电泳或者使涂层变得粗糙。
附：电泳介绍
    电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包括四个过程：
1 ）电解（分解）
    在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH ，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为： H2O→OH+H
2 ）电泳动（泳动、迁移）
    阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。
3 ）电沉积（析出）
    在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。
4 ）电渗（脱水）
    涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。
• 电泳表面处理工艺的特点：
    电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

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	等级：功行圆满文章：62 积分：543 注册：2008-11-25	铝合金阳极氧化及电泳工艺阳极氧化专用冷却器电泳涂漆分为阳极电泳和阴极电泳，根据基体材料的种类或涂装的目的来选择使用电泳涂漆的类型。阴极电泳工艺一般是采用聚胺酯涂料对首饰表面进行涂覆处理。阳极电泳工艺中，第一代涂料为环氧树脂涂料，现在主要用于汽车底盘的表面处理；第二代为丙烯酸涂料，用于铝型材的表面处理。丙烯酸分子式为CH2CHCOOH，聚合成的丙烯酸树脂为一团乱麻，其中最外的羧基有70％被氨基所取代，因其树脂中存在—COONHR，使树脂具有水溶性，氨基树脂在高温下进行交联固化反应。涂料分子的均匀性对工艺操作有很大影响，一般来说，乳化越好，分子越均匀。　　铝合金电泳涂漆工艺的原理是基材表面经阳极氧化处理后，形成由Al12O3，与A12(SO4)3，所构成的多孔性蜂巢式的保护层。在直流电压作用下，铝合金作为阳极，电流通过氧化膜微孔电解水，产生H+和O2，同时，电泳涂料液在电场作用下，向阳极被涂物移动，与H’反应并沉积于被涂物上。在电场的作用下，膜中的水分子渗透析出，最终膜中水分含量低至2%~5%。经过烘烤产生交联反应硬化。电泳涂漆起到封闭多孔质氧化膜的作用。 1、上料：上料之前先将导电杆弯沟处，导电梁与导电杆接触面用砂皮砂干净，注意导电杆与导电梁配合要紧密，确保充分良好的导电性， 2、上料时注意工件与工件之间的间距，一般色料间距等于工件的水平宽度，间距过小，在阳极氧化和着色过程中会产生屏蔽，导致膜厚不均和颜色不一致。 3、上料时注意工件的倾斜度，不准水平上料，一般主杆比副杆要高10——15cm,第一支工件要低于液面2——3cm。 4、除油（又称脱脂）：是将前到工序生产时留下的油污及灰尘去除，一般我们都采用硫酸。也有采用脱脂剂，碱性的。一般浓度控制在150——160g/L.常温控制。 5、除油后经过两道水洗，工艺要求；pH大于4，水溢流，常温控制。 6、碱洗：碱腐蚀在建筑用铝板和铝型材的阳极氧化中，碱腐蚀是最基本和最重要的预处理手段。碱腐蚀得到无光缎面的细致腐蚀表面，这是高比例漫反射的结果。铝合金中金属间化合物颗粒在碱腐蚀时的电化学特性。不同的金属间化合物，甚至粒度不同的同一化合物也会有完全不同的电化学特性。铝合金中由于金属间化合物第二相的存在形成表面腐蚀坑的机理有两种：第二相作为阴极(如Al3Fe)使得颗粒周围的铝基体优先溶解；第二相金属间化合物颗粒相对于铝基体是阳极(如Mg2Si)而优先溶解。铝合金中第二相金属间化合物的存在，不论其相对于铝基体是阴极还是阳极，在碱腐蚀时表面都会形成腐蚀坑，从而产生无光的漫散射表面。前者由于第二相周围的铝的局部溶解形成腐蚀坑；后者由于中间化合物的直接溶解而形成腐蚀坑。。目的；除去工件表面自然氧化膜，修整工件上轻微的划，碰伤及挤压痕，使工件表面平整光滑，工艺要求；温度50——60摄氏度，时间；色料，1——3分钟，白料3——5分钟，腐蚀砂面，10——15分钟（根据砂面大小来定）。槽液浓度，根据铝离子浓度调整游离碱浓度。工件出碱洗槽必须在一分钟内完成。如转移时间过长会造成工件表面起挂痕。 7、碱洗后经过两次水洗，工艺要求，水溢流，常温控制，第一水洗槽最好温度控制在30摄氏度， 8、中和槽：又称（出光槽），目的；去除碱蚀后留在工件表面的黑灰，因为合金含有铁，铜等元数，碱蚀后就会产生黑灰。工艺要求；常温，时间，1-3分钟。浓度；H2SO4;180-220g/L 9、水洗：常温控制，溢流方式排水。 10、氧化槽：目的，使工件表面生成一层具有保护和装饰的膜，氧化膜是一种很致密多空型的，它每平方厘米上有760亿个孔。工艺要求；202℃，电流，1.5A/dm2,时间；根据膜后来定，膜厚＝时间电流密度系数。氧化槽应严格控制槽液温度，温度过高生成的膜疏松，以起白霜，温度过低生成膜的速度很慢，但膜很致密，所以要严格控制槽液的温度，这对后面的着色有关键性的影响。 11、氧化后经过两到水洗，常温控制，PH＞4， 12、着色槽；此槽可以做香槟，仿钢。古铜，珍珠黑等颜色，主要成分，硫酸亚锡。硫酸镍，硫酸。添加剂。日常管理方法，根据生产消耗添加，少量多次，注意添加水时阀门不能开的太大，防止SN2 水解，此槽液位应比氧化液位要低。电压一般控制在14-16伏。温度，仿钢；16℃；香摈，古铜，珍珠黑；18-25℃ 13、水洗槽：常温控制，溢流方式排水。 14、电金槽：主要成份：二氧化硒、硫酸铜、硫酸、纯水，生产时控制温度25~28℃，平时加盖保护。 15、水洗：常温控制，溢流方式排水。 16、钛金槽：主要成份：高锰酸钾、硫酸。 17、水洗：常温控制，溢流方式排水。 18、封孔槽：主要成份：氧化镍、此槽控制PH、N1、温度；25~28℃；时间：1um/1.5分钟。 19、水洗：常温控制，溢流方式排水。 20、共用水洗：常温控制，溢流方式排水，定期清理。 21、转移槽：溢流方式排水，定期清理。 22、纯水洗：控制PH及电导率。 23、热水洗：温度60~70℃，时间3~5分钟。热纯水洗的主要作用是使铝合金材料的阳极氧化膜扩张利于彻底清洗工件，避免预处理工艺中杂质离子尤其是硫酸根离子污染电泳槽液，同时对阳极氧化膜有一定的封闭作用以提高工件的耐腐蚀性能，本工序需要控制的主要参数有温度、电导率、PH值、机械杂质 24、纯水洗：纯水洗目的是继续对工件进行清洗，预防杂质进入电泳槽，同时使工件温度回复到室温、避免工件以高温状态进入电泳槽而加速电泳槽液电化，本工序控制参数主要有电导率，PH值机械杂质。 25、电泳槽：阳极电泳涂料是要外于20世纪60年代投入工业应用的涂料新品种，成膜物质是带羧基的阴离子聚合物，用碱性物质中和而赋予其离子性和水溶性而分散于水中，常用的中和剂主要为有机胺及无机碱。电泳涂膜的成膜经过电泳、电解、电沉积、电渗四个过程，在铝合金表面形成含水率极低、绝缘性相当高的致密涂膜。阳极电泳涂料的特点为：涂膜均匀、光滑、平整、附着力强、在棱边焊缝凹槽等不规则处都可形成均匀的涂膜、防腐性能好。电泳涂料的好坏主要取决于涂料的稳定性、涂料的泳透力和库仑效率涂膜的性能这三大方面。库仑效率：是指电泳涂料在电沉积时消耗单位电量能够沉积析出的涂膜当量，它表征涂料沉积时的电流效率或能量消耗水平，一般阳极电泳涂料的库仑效率为每仑15~20mg。电泳涂料：按照其树脂种类的不同可分阶段马来化油及马来化油致性阳极电泳涂料，醇来酸阳极电泳涂料，环氧酯阳极电泳涂料、纯酚醛树脂阳极电泳涂料、聚丁烯阳极电泳涂料和丙烯酸阳极涂料等。丙烯酸阳极电泳涂料：这类涂料的基料是由甲基丙烯酸酯、含羧基丙烯酸酯和丙烯酸单体共聚形成相对分子质量大、相对分子质量分布范围窄的带羟基和羟基的树脂、经挥发性低的胺中和后而具水溶性。用水溶性适宜的氨基树脂作交联剂。在电泳涂装时，能按比例沉积析出。在烘干固化时，丙烯酸的羟基与氨基树脂交联，形成耐候性能和防腐蚀性能优良的电泳涂膜，用于铝合金材料表面的装饰和保护。那么在电泳涂装之前必须对被涂工件进行表面预处理，以除去工件表面油污并形成致密的转化膜以提高涂层的防腐蚀性和结合力，然后进行电泳涂装，在工件表面沉积一层均匀的无缺陷的电泳涂层、经烘烤即可完成电泳涂装过程。影响电泳涂装的主要因素：在相同预处理工艺条件下，决定电泳涂装质量的关键是控制电泳槽液的参数，其中主要有固成份、PH值、电泳温度、电导率、电泳电压、电泳时间、极间距离和阴阳极面积之比等。 1、槽液固成份是电泳涂装中很重要的工艺参数之一，它与电泳涂层的质量密切相关，一般如果采用低固成份电泳液，则被子涂工件带出的槽液损失小，电渗性较高，水洗用水量少，但固成份太低时会导致涂层变薄、易产生针孔，而固成份过高进，则涂层易产生粗糙、桔皮等到缺陷，因此电泳槽液固成份要保持在合适的范围内。 2、PH值：电泳槽液的PH值是确保电泳树脂的水溶性以获得高质量电泳涂层的生要参数，PH值过低，则电泳树脂的水深性差而使电泳液变得浑浊甚至使用权树脂从电泳液中析出，而无法电泳或者使涂层变得粗糙。附：电泳介绍电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。它包括四个过程： 1 ）电解（分解）在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH ，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为： H2O→OH+H 2 ）电泳动（泳动、迁移）阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。 3 ）电沉积（析出）在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。 4 ）电渗（脱水）涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。 • 电泳表面处理工艺的特点：电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。收藏本页更多相关内容

2009-01-05

	hnsd24		2楼


	等级：登堂入室文章：1 积分：11 注册：2011-02-07	我想好好学习一下

2011-02-07

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2011-08-05

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2011-09-06

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