1、11-3-97 Ver1阴极电泳漆涂装手册阴极电泳涂装手册11-3-97 i Ver 1目录1. 简介.1-11.1 电泳涂装的历史.1-11.2.为什么要采用电泳电泳涂装1-21.2.优点.1-21.2.2 局限性1-51.3. 什么是电泳涂装1.3.1.阳极电泳和阴极电泳的区别1-51.4 电化学反应 1-101.5 槽液及加料组份.1-161.6 去离子水.1-181.7 膜.1-201.7.1 超滤膜 .1-211.7.2 阳极膜.1-231.8 本节摘要.1-232.设计要素 2-12.1.介绍2-12.2. 总体设计2-12.2.1. 基本要求 .2-12.2.2. 滴漏盘.2-2
2、2.2.3. 吊具设计.2-22.3. 金属前处理2-4Automotive Electrodeposition Reference Manualii Ver 12.3.1. 车身清洗.2-42.3.2.磷化.2-42.4. 电泳槽.2-62.4.1. 流动方向.2-62.4.2. 可调堰.2-72.4.3. 槽堰超出液面高度与溢流2-82.4.4. 槽前段过滤2-92.4.5. 尺寸：间隙.2-112.4.6. 电泳时间2-122.4.7. 入槽角度2-132.5. 建槽材料.2-132.5.1 浸槽.2-132.5.2. 槽的间壁室2-142.5.3. 槽衬里.2-142.6. 槽液循环2
3、-152.6.1. 表面液流2-162.6.2. 管路内流速.2-162.6.3. 泵.2-162.6.4 管路.2-182.6.5. 阀.2-192.6.6. 压力表2-202.6.7. 垫圈材料.2-21阴极电泳涂装手册11-3-97 iii Ver 12.6.8. 过滤.2-212.6.9. 槽液冷却2-222.7. 电气.2-232.7.1.阳极2-232.7.2. 阳极顶盖2-252.7.3. 阳极隔膜系统2-252.7.4. 电源2-272.7.5. 超滤器2-292.8. 淋洗2.8.1. 概述2-302.8.2. 槽上冲洗2-322.8.3. 第一道和第二道冲洗2-332.8.
4、4. 各道冲洗之间的沥液2-362.8.5. 浸洗2-362.8.6. 循环去离子水2-382.9. 去离子水或反渗透水2-392.10. 温度防护2-412.11. 停线2-412.12. 烘干2-422.13. 涂料储备槽2-432.14. 槽液配置2-432.14.1. 树脂组分.2-44Automotive Electrodeposition Reference Manualiv Ver 12.14.2. 颜料浆组分.2-452.14.3. 加酸.2-473. 系统操作3-13.1 简介3-13.2. 金属清洗及磷化3-23.2.1. 预清洗3-23.2.2. 磷化3-33.3. 槽的
5、设计和结构3-43.4. 槽液循环3-63.5. 电泳槽加电装置3-73.5.1. 阳极3-73.5.2. 整流器3-83.6. 超滤3-83.7. 清洗系统3-113.8. 烘干3-114. 分析试验4-144.1. 电泳漆固体分（不挥发份）.4-154.2. 电泳漆 pH 值4-34.3. 电泳漆的电导率4-54.4. 试板及试板评价4-74.5. 干膜厚度测量4-124.6. 相容性试验.4-23阴极电泳涂装手册11-3-97 v Ver 15. 专有名词5-1阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 1 Ver 1 电泳漆简介电泳涂装的历史在美国福特车厂 George Brewe
6、r 博士的领导下，福特汽车公司从 1957 年就着手研究电泳涂装。 这个计划是开发一种改善车身难涂部位防腐蚀性的方法。汽车制造厂商们早已注意到汽车内部隐蔽处的锈蚀，但暴露在外的平面部位， 如车顶却不易锈蚀。虽然浸涂法能使涂料进入汽车内部，但是在烘干过程中，油漆因溶剂蒸发而被洗掉。于是Brewer 博士领导小组努力去开发一种在施工过程中溶剂可以从涂膜中被排除掉的涂料，他们的工作开创了电泳涂装。福特公司的第一个用于车轮涂装的生产槽在 1961 年 7 月 4 日开始运行，用来涂装汽车车身的Wixom 槽建于 1963 年， 这两个槽所用的均是阳极电泳漆。开发电泳涂装后，虽然市场的需求稳定增长，但直
7、到 1973 年阴极电泳漆问世时，市场需求才真正繁荣起来。1965 年只有 1%轿车用电泳底漆，到 1970 年增加到 10%，现在几乎 90%用电泳底漆。为什么要电泳涂装由于电泳涂装具有明显的优点， 此工艺在过去的 20 年中已成为汽车涂底漆的最主要方法。以下的电泳涂装优点清楚地说明了它获得惊人成功的原因。优点电泳漆在非常隐蔽的部位，如翻边以及箱式结构，仍能形成完整的保护膜，从而得到较高的防腐蚀性。尤其与喷涂法相比，涂料利用率能达到 95%以上，减少了涂料的浪费。使用水做载体，免除了火灾危险。 大大降低了水和空气的污染，明显地减少了环保设备费用。槽液粘度低（大约等于水的粘度），泵送容易，也利
8、于被涂车身的沥干。刚沉积电泳上的漆不溶于水， 允许彻底清洗，且可回收带出的槽液。未固化的漆膜不粘手，甚至可以作某些处理。不象喷涂的涂膜，电泳沉积的涂膜在烘干时不流掛。Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-97 Section 2 Ver 1与浸法涂装不同，电泳沉积在内腔部位的涂膜，在烘干过程中不会被热蒸汽洗掉。由于生产过程自动化， 大大降低了直接劳动成本。电泳工艺稳定，可保证漆膜均一涂于工件上。电泳涂装法问世后，第一次考验是相当复杂的，但由于下列几个理由，实际上掌握它并不比其它涂装方法难。槽的容量很大， 使涂料或工艺参数的波动减少到
9、最小。操作工艺参数已有明确的规定，且是以丰富的经验为基础。PPG 电泳漆实验室每周从槽中取的样品做实验，常常是在生产线上出现问题之前就能预报。由于 PPG 电泳漆实验室时监控实验室，可以实现以下对工业规模的工艺过程的严密控制。可以涂装各种各样的金属底材，且可进行不同条件的严格考验。可以容易的对几个槽进行相互比较。在电泳实验室使用的试验槽中，调近阳极-阴极间距可用来放大在这方面经常出现的问题。电泳涂装的局限性虽然电泳的优点比缺点多，但是还是有一些局限性。电泳工艺只能用在导电的底材上；当涂装的物体烘干后。 不可能进行第二次电泳涂装。因此，电泳涂装主要被用来涂底漆；涂不同的颜色涂膜要在不同的槽中进行
10、。什么是电泳涂装阳极沉积法和阴极沉积法的区别已经开发了阳极电泳漆和阴极电泳漆两种类型的电泳漆，阳极电泳漆首先投入正式生产有两个原因：早期的树脂制造技术都是以含酸基团的树脂为基础，中和后，他们可以溶于水。当水溶性树脂沉积后，它可以恢复其酸性基团的功能。当此涂层被烘干时，这种酸性基团可使漆膜其迅速交联（固化）。阴极电泳漆的树脂在 1975 年阳极型树脂商品化之前很长一段时间内就有能力制造了，但其正式投产之前要克服以下两个主要的问题。降低碱性聚合物固化的温度，同时还要确保漆膜的均一性。 阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 3 Ver 1 必须降低槽液的腐蚀性。热固型树脂的固化过程称为交联
11、， 这个过程是以热为动力，较小分子的沉积膜经化学交联形成一个完整的表面。.电泳漆膜交联的反应取决于涂膜的化学反应环境，靠这些固化反应获得的涂膜结构，对其防腐性能具有真正的实际价值。反应的条件也决定了烘干时间及温度，以及消耗能源。阳极电泳槽液一般 pH 约为 9，可沉积涂层却是高酸性。酸催化的交联反应比较容易进行。对阴极电泳就有所不同了，阳离子树脂的交联反应可以在内部或外部进行，但因未固化阴离子涂膜具有碱性，所以外部交联反应较缓慢。内部的交联是靠与阳离子树脂混合的氨基甲酸脂基团进行的。这些交联剂于正常槽液温度下在水中很稳定，但在固化温度下就变得活泼起来。通过采用一些特殊的处理工艺，确保这些交联剂
12、不会在槽液温度起反应而引起槽液的不稳定性。虽然多种树脂都可以适用于电泳涂装，但最常见的是热固型的热固型的树脂在烘干时融合或融化成为一坚硬，均匀的耐溶剂涂膜。研发人员必须确保树脂具有硬度，柔韧性，附着力，耐水及化学品性，颜料湿润性及其它特性。用于制造电泳漆的树脂还必须具备如下特性：树脂必须可溶解或分散成一种稳定的溶液，可以适应多种生产条件。树脂必须能沉积在一个电极上，形成一光滑，致密，绝缘，并含有颜料的湿涂膜。必须能够泳涂外形复杂的工件。必须在冲洗时不再被溶解掉。经烘干后的涂膜具有机械及化学稳定性，以满足保护和（或）装饰的需要。虽然电泳涂装的原理是从阳极电泳系统获得的， 但是直到开发出了阴极电泳
13、涂装法以后， 电泳涂装才成为汽车涂底漆普遍采用的方法。阴极电泳漆有以下优点：较低的膜厚具有良好的防腐蚀性。保证工件内表面泳透力的同时，外表面上涂膜也不会过厚。双金属复合层也能获得良好的防腐蚀性， 可适应日益扩大的镀锌钢板用量的需求。它具有耐皂化性， 在全镀锌的车身板上可长期保持其附着力。电泳本身耗电量少，从而用于冷却的冷量也少。Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-97 Section 4 Ver 1本身具有足够的光泽度，可喷涂或不喷涂中涂， 同时在没有中涂的情况下也不影响面漆的亮度。其实， 阴极电泳的最主要优点还是防腐蚀性非常优良
14、。材用阳极电泳时，由于通电时的阳极反应从被涂工件上溶下的金属离子常常包含在漆膜中，。在漆膜中存在的铁离子就成了开始生锈的诱因。另外，沉积时，阳粒子树脂呈碱性， 这样就成为天然的缓蚀剂。电化学反应到此为止， 我们已经讨论了阳极漆和阴极漆，并且已使用了阳离子，阴离子等术语，虽然阳极和阴离子可以作为同义词使用， 其实他们是用于表示一个事物的两个不同方面的。带正电荷的电极称为阳极，带负电荷的电极成为阴极，水溶液中含有的带电粒子称为离子，离子是带电荷的原子和分子，阴离子带负电荷，阳离子带正电荷，如果大家都明白异性相吸的道理，问题就简单了，阴极带负电：所以它排斥负电荷而吸引正电荷。溶液中带正电荷的离子称为
15、阳离子， 带负电荷的离子称为阴离子。这样，根据异性相吸的原理，阳离子（带正电荷）与阴极（带负电荷）相互吸引，由于阴极位置相对固定，故此阳离子便移向阴极，这种运动称为迁移。带负电荷的离子把带正电的树脂分子存在于阴极系统的溶液中。树脂的溶解性取决于阴，阳离子的电平衡。电泳漆沉积在阴极上时，此工艺称为阴极电泳，带正电荷的漆称为阳离子型电泳漆。故此“阴极的”极“阳离子的”两个术语即分别表示漆的沉积对象及沉积漆的带电类型。这两个术语常可互换使用。电泳涂装工艺在英语中有以下几个名词：跟电镀工艺相似，比如汽车保险杠度铬，电泳，电镀这两种工艺都是通过利用电流产生沉积。不同之处在于，电镀时沉积金属离子，电泳时沉
16、积有机树脂分子。阴极电泳涂装是一种将被涂件浸入水稀释的涂料中，进行类似电镀上漆的涂漆工艺，通过在涂料中通直流电， 在阴极电泳涂装体系中， 被涂件作为阴极（带负电）。 油漆固体份带正电荷， 因此被吸引到阴极。漆膜的电沉积过程同时包含有电泳，电解，电沉积，电渗等过程。对于电泳槽的操作人员来说， 他们不一定要懂得这些原理，我们在此只是把在电泳槽中所发生的化学反应以及工艺原理进行解释。电解是靠通电使导电液体分解。水电解生成氢气和氧气是大家最熟悉的电解例子。电解通常同时在一个或两个电极上析出气体。在电泳涂装过程中这种气体的析出却是不利的。它对后面将要讨论的重要特性“泳透力”有影响。由于气体析出与电流成正
17、比，因此要避免在沉积过程中阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 5 Ver 1 突然的电流波动，并且要将槽液电导率限制在特定的范围之内。这种电导的限制只是对油漆电导率的控制， 并不考虑由于磷化液的带入或去离子水质量差所导致的杂离子污染杂质离子物所产生的电导率作用（诸如此类污染的作用将会在下文讨论）电泳是在一电势电压作用下。导电介质中胶体离子的移动过程。例如，发生在电泳涂装过程中电泳的是颜料粒子及胶体树脂粒子的运动(移动)，在这电势的作用下，这些粒子靠电泳过程移向阴极。电沉积就是油漆粒子沉积在一个电极上。带正电的粒子将聚积在阴极上，带负电的粒子会在阳极上聚集。由于这些带负电的粒子（称离
18、子）使带正电的树脂保持在溶液中，它们有时被叫做平衡离子。涂料的漆基一般为阳离子型，沉积只发生在阴极上，它是一个不可逆过程。在阳极上不形成涂膜。电沉积的第一步是水的电化学分解（电解）。如果漆液 PH 值呈中性， 在阴极上最初的反应是产生氢气和氢氧根离子（OH-）,这个反应导致在阴极面上形成一高碱性边界层。当阳离子树脂（树脂及颜料）与氢氧根离子反应，变为不溶于水时，这就产生了沉积后的涂膜。但如果碱性边界层达不到大约 12 的临界 PH 值，将得不到不溶于水的涂膜。电渗是要讨论的最后一个过程，当涂料固体份在阴极上沉积之后，此涂膜为半渗透性。水份从阴极附近通过沉积过程排斥出来，引起涂膜脱水，这种涂膜已
19、具有抗物理变形性。由于沉积涂膜的不溶于水性，允许用水清洗电泳板洗掉电泳带出的漆液。当被涂工件从电泳槽中出来时，在其表面上附着一层未沉积的槽液，为了获得外观良好的电泳漆膜，必须将带出的槽液洗掉。总之， 当加电压于装有导电溶液槽中的两个电极时，就产生溶液的电解和带电粒子的电泳， 在阴极上发生聚积或沉积。这个过程一直持续到整个阴极表面被连续，均匀的涂膜所覆盖。因为此电极沉积膜在既定的电压下具有一较高的电阻， 所以当所有表面及边缘被涂膜覆盖时，电泳沉积过程会自己停止。涂膜的厚度直接与沉积涂层的电阻成正比关系。泳透力是一个比较性的参数。其定义是电泳涂料能使被涂装工件的凹深处或被隐密表面被涂上的程度。 电
20、泳漆膜电阻高，则泳透力就好。泳透力是电泳工艺最重要的参数之一，如果电泳涂装不能将防腐涂膜涂覆在用其它涂漆法所不可能达到的工件表面上，电泳涂装将永远仍是实验室研究的问题。 由于泳透力如此重要， 让我们探讨一下一些影响泳透力的重要因素。变量 与泳透力的关系Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-97 Section 6 Ver 1电泳时间 直接成正比漆液固体份 直接成正比电泳电压 直接成正比如果想获得较高的泳透力而增加电压则必须小心，此膜厚度也会由于电压的增加，导致漆膜击穿。当高电流密度引起电极上气体析出失控时，便会发生击穿。气体的产生消
21、耗电流引致泳透力下降，则不可能使隐蔽表面涂上漆。击穿过程也使漆膜绝缘性能受到影响。槽液及加料组份固体份在电沉积过程中被消耗，用作补充的组份称为补加漆料， 补加漆料包括高浓度的颜料浆和低粘度乳白色的树脂。PPG 公司向用户供应双组分补加漆料有以下两个原因：颜料浆与树脂的加料比例可以根据用户的工艺操作所需及涂膜特性的特别要求而加以调整。颜料浆通常比树脂的粘度高， 如果颜料浆预先与树脂混合，由于加树脂后会导致粘度降低而产生沉降， 会使操作者在使用过程中遇到困难。用于电泳漆的颜料必须细心选择， 不能使用水溶性太强的或与水起反应的颜料。典型的阴极电泳漆由以下四种成分组成：可与酸形成水溶性的聚合物。被一种
22、专用的水溶性树脂湿润的颜料。混合溶剂。去离子水。聚合物和颜料在前面已经讨论过，混合溶剂是水溶性的乙二醇醚类， 它有助树脂在水中的水分散和提高涂膜的均一性。溶剂改善涂膜的均一性有两种途径：当涂膜沉积时，发生某些聚结（树脂微粒聚到一起），这个作用有助于增强涂膜的电阻及形成均一的涂膜。在烘干过程中， 混合溶剂有助于涂膜的流平。阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 7 Ver 1 去离子水去离子水是一种将自来水或生水经处理后制成适合配电泳漆槽液用的水。 去离子工艺在工业成本方面远比 蒸馏水或反渗透水经济得多。蒸馏是把水煮沸然后冷凝除去不溶性杂质；反渗透是使用膜分离工艺达到同样的目的。去离子是
23、使自来水通过离子交换柱除去可离子的矿物质。此工艺需同时使用一强酸性阳离子交换柱和一强碱性阴离子交换柱以除去水中所有离子。在去离子的第一步，阳离子（例如钙，镁，钠）被 H （氢离子）置换， 第二步， 阴离子（例+ 如氯化物， 硫酸盐，二氧化硅）都被 OH （氢氧根离子）置换， H 和 OH 结合生成水。 （H O）。进水的化学成分，温度，操作压力等因素是离子交换工艺中的重要参数。 多年前，关于电泳漆系统用水的纯度的标准已被定出，而这些标准是由油漆制造厂 和最终用户共同开发和订立的。目前，对阳离子漆（阴极电泳漆）系统的水纯度标准是 10 微姆欧或 100000 欧姆，欧姆是一个电阻单位，姆欧是导电
24、性的计量单位（姆欧是欧姆的简单倒拼）。如果水质的电导率大于 25 微姆欧， 槽液可能被污染。 水质低于 25 微姆欧就不会引起什么问题，但也不会提供系统的水平。为了防止漆液被污染， 电泳槽中要用去离子水。无机杂质会引起两个问题：在电泳过程中无机物的存在会影响涂膜的外观和抗腐蚀性。游离的无机物 带电荷，它们泳动并消耗用于涂漆的电能。 因为纯水是良好的溶剂，所以被 用于电泳槽液的配制， 电泳涂膜的最终淋洗及磷化后除去前处理残留物离子交换的能力会随连续运行而降低， 最后达到失效点。这时，可用强酸和强碱再生。 为此，盐酸（HCL）和氢氧化钠（NaOH）溶液是推荐选用的材料， 决不能用片状 NaOH,
25、因为它会引起阀门堵塞。交换柱再生之后，必须将所有的酸，碱（即使是微量）从系统中冲洗干净。 任何残留的酸碱，将对电泳槽液有破坏性影响。隔膜隔膜可以有选择性的允许一种粒子或一种分子通过，而挡住其它物质。使用特定尺寸的隔膜或使用在高电荷密度下运行的阳极液（电渗析）隔膜， 可以达到这种状况。在所有的电泳槽中泳用到两种隔膜， 阳极膜和超滤膜。阳极膜的作用是除去阳离子树脂电泳到工件时产生的酸积聚。超滤膜的作用有两个：为闭路冲洗系统提供清洗液，冲洗掉由电泳槽中带出的浮漆，提高油漆利用率， 从而得到清洁的产品。Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-
26、97 Section 8 Ver 1除去可能从磷化带入电泳槽中的水溶性污染物。超滤膜超滤膜是利用筛分原理工作藉此把所需的并能通过隔膜微孔的物质与不能通过的溶解分子颗粒分开。一般的过滤是在压力作用下强行是液体通过多孔介质， 同样，在超滤中， 也实在压力下强行通过多孔介质。然而，这孔径要小 1，000 倍， 实际上， 隔膜的孔径小得连有些细菌都不能通过。超滤膜可以通过水，酸，某些溶剂， 低分子量树脂及杂质离子。当电泳槽在正常的电导率参数内运行时，使用超滤供封闭循环的清洗系统， 电导率高， 表明有离子污染， 当发生这样情况时，要排放超滤液， 加去离子水供清洗用。阻碍超滤液的生成有两种力，渗透力和浓差
27、极化力。渗透力是一个溶剂在其容积内浓度不断平衡的趋势。 这个力靠施加压力使油漆通过超滤装置来克服。浓差极化力是分子在膜表面堆积或浓缩的趋势。仍然是要施加压力， 而且使油漆快速通过膜表面， 来减少这个浓差极化力。超滤装置有四种类型中， 后面两种最普及。板框式螺旋式开管式中空纤维式阳极液隔膜这类隔膜以电渗析原理工作， 与超滤器不同，他们不需要压力。 由穿过隔膜的两侧提供所需的能量， 隔膜带有稠密的电荷密度及微孔。能有选择的允许带相应电荷的离子透过。当树脂在阴极上沉淀时，平衡树脂的离子在溶液中累积，由于这些平衡离子是酸性的，它的累积使 pH 下降。然而，阳极液隔膜仅允许 酸通过， 但不允许 树脂通过
28、。 这样，除去多余的酸，来维持槽液的正常 pH 值。 本节摘要要点：在阴极电泳系统中，树脂和颜料沉积在阴极上， 因此大大地提高了防腐蚀性，这个方法比阳极法优越。阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 9 Ver 1 下面列出了涂装一台车身时发生的四个反应。定义的关键字写在括号中。电解（分解）电泳（泳动，迁移）电沉积（析出）电渗（脱水）阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 1 Ver 1 设计参数简介有关阴极电泳生产设备及控制的资料文章等很多。用户，设备供应厂家，油漆厂家及其它有关部门都有一些有价值的数据，设想及概念等。作为油漆供应商与电泳操作关系密切，我们整理出以下的一些关于
29、在设计上需考虑的问题。这里的许多建议都来自我们现场服务及电泳涂装系统的故障排除过程所积累的经验。我们认为这些内容是必不可少的，并能令电泳漆在电泳系统中发挥最高的性能。这并不意味着这些内容是必须全部执行才可达到的令人满意的操作的，但我们的观点是这是获得最高的涂层质量和最满意的系统操作所需要的。总体设计基本要求不能有没有回路的管道。电泳槽具有彻底的排空装置。为了完全排净，槽底应是倾斜的。管道也应是倾斜的来提获得一个低的排出点。N 电泳槽里面没有裸露的金属溢流应在冲洗中被利用来回收超滤液。滴漏盘滴漏盘要连续走，随磷化和电泳生产线。电泳槽上方的防滴漏盘防止链油 及灰尘 等不落在工件上。为使效果最佳，
30、滴漏盘要尽可能宽， 要设计得不致使赃物回流到电泳槽中。在冲洗通廊间内的滴漏盘要保护整个运输链免受冲洗。吊具设计 车身的吊具要设计成没有任何的吊具部件在车身上方。如果吊具部件在生产中处于工件的上方， 很容易使磷化污染物和水滴到工具的顶上形成污染电泳槽的可能性。整体支撑工件的“C”型吊具在许多车厂内采用，过滤效果均好。这种设计对使用顶部阳极最好，其结构能显著的节省油漆。 盒型或管型设计应为封闭式，以防止带出涂料，但允许在液面及喷洗面上方开泄压孔。 设计还必须考虑工件沥液效果。（见图 1）Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-97 Sec
31、tion 2 Ver 1金属前处理车身车间清洗设备有效的车身车间清洗设备应具有分散并除掉车身上矿物油，润滑剂及冲压拉延油。用高压水及皂液进行良好的预清洗能提高磷化作业效果。清洗也可减少带入电泳槽的或电泳涂膜烘干时发生缩孔的污染物。漆膜烘干时出现缩孔的问题在翻边及焊缝处最明显。预清洗系统包括清除金属屑及焊渣， 它们是磷化和电泳槽内的污染物的来源。车底板亦是预清洗操作的重点部位之一。磷化磷化技术的开发是为阴极电泳涂装而服务的。磷化材料的特性取决于可否控制晶体的结构。成功的磷化操作完全取决于车身的清洁程度，磷化膜均匀与否以及最终残留的去离子水电导率 是否低。彻底的预清洗包括除去所有的油，冲压拉延剂，
32、金属屑，其它碎屑颗粒及除掉所有的磷化残渣。磷化膜应完全均匀，无条痕，花纹或染色斑痕。晶粒应小而致密，膜重与磷化方式相称。水洗用循环去离子水的水质要保持在 10us/cm 以下，而随后的新鲜去离子水洗的水质电导应低于 25us/cm 。磷化过的车身必须全湿或全干状态进入电泳槽。干湿不均匀可导致电泳膜产生花纹或 斑痕。运输链设一个驼峰有助于沥净冲洗水残液。磷化和电泳之间的储存链，转移链及传送链要设封闭隧道，以防止悬浮于空气中的灰尘及油对车身的污染。此封闭隧道要有充分的通风，防止凝结及对产品的再污染。外露的储存链不能沿着磷化设备运行，因为空气中的磷化液雾可引起电泳漆膜产伸缩孔或其它缺陷。去离子水再生
33、槽的布置太靠近未加保护的车身也可引起类似的问题。磷化液雾和去离子水再生仅仅是各种可能污染源的两种。不推荐用压缩空气吹除灰尘。原因是空气所带的污染物对涂层仍有损害的可能性。如使用加热烘设备时，车身温度要冷却到电泳槽液的温度。车身温度高也会增加油漆冷却设备的负荷。电泳槽流动方向电泳槽要设计成使油漆沿单一循环路线连续运动，液面运动方向与运输链运行方面相同（见图2），实际经验证明，这样的设计能得到最干净的电泳车身。平稳的流向变化（在槽入口端）可考虑使用一“摇臂导向板”来实现。在工件入口端斜坡上喷头以引导漆液流向入口端，漆液虽改变流向，以有助于防止颜料沉淀。现在这种设计的两种形式已被普遍采用（见图 3）
34、。另外，底部中央有抽出过滤装置的双向流动系统也已被证明是成功的。阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 3 Ver 1 槽底的喷射嘴与竖立式带喷头侧管相结合可提供有效的槽液搅拌。必要时，为加强循环，可在出口端加引流管。引流管是大流量搅拌泵系统，它从液面使漆液运动，它使漆液做横跨底表面运动。用引流管时，大量漆液不经过滤而返回，因此当采用引流管时会产生染质污物和缩孔问题，就会延长问题存在的时间。槽底喷管要设在离槽底约 3 英寸（7-8cm）处，这样可使漆液沿槽底自由流动（见图 2）。在漆槽中搅拌不彻底的任何区域都会引起颜料沉淀。象排出口，储槽，泵井或空油漆管路等部位都会有颜料汇集。为防止此
35、类沉淀，要在这些区域安设带喷射嘴的油漆返回管路。槽底要有一定的坡度，这样主槽和溢流槽均可以完全排放，便于维修。也可以用电泳储存槽来盛装工艺槽偶然溢出的槽液可调堰建议在电泳槽的出口端设可调的堰板以维持槽的液位并使槽液表面流动时会将泡沫和杂质污物从电泳槽带入溢流槽，漆液到溢流槽的落差应保持在 6 英寸（15cm）以内来防止起泡。建议在溢流槽底加喷嘴以保持搅拌。溢流槽的设计依使用的循环泵类型而定。（见图 4）槽沿超出液面高度与溢流为防止漆液因偶然的加料失误而从槽中溢出，电泳槽应设计成其槽沿超出正常工作液面约 9 英吋（23cm）。这个安全系数足以满足在清洗槽清理时，将第一循环冲洗槽液泵入电泳槽的需要
36、。在靠近槽顶处要装一个直径不小于 3 英寸的溢流管通向贮存槽，以便于材料回收。此管应设在主槽正常工作液位置上至少 9 英寸的位置，无疑建筑结构要能支撑注满时的总重量。要装高液位报警器及设备报警器，以保证系统安全进行，不发生事故。运输链的接油盘也必须在适当的高度上，以防止在高液位情况下被淹没。槽前端过滤实践证明，要从电泳槽中除去杂质需从槽底的进口倾斜面处抽出过滤漆液。这个概念称为槽底前端过滤，它对具有单一流向的槽最有效。槽前端过滤（作为新结构）有两种基本设计（见图 5）：第一种是称为“底盒”的最简单设计，将进口端倾斜面底部（低于槽底）沿槽宽方向设计成12x12 英吋(30 x 30 cm.)浅槽
37、，起收集染质作用。在同一方向沿槽宽安装三个用泵控制的三个吸Partil RdFonEul adiFrontEFigure 1Automotive Electrodeposition Reference Manual11-3-97 Section 4 Ver 1口，均匀析出槽液。第二种设计为“沉积漏斗”，由一个附于槽底板进口倾斜底部的延伸状的盒体组成，漏斗状边壁端部是一个吸管口，盒体上部是一块覆盖槽宽的可调平板，用于调节漆液流入漏斗。此板宜倾斜布置，使之构成进口端倾斜底的最低部分。通常，在首次建槽加料时对此板进行调整。这种设计主要用于配有泵池的立式泵系统。事实上任何形式的泵系统均可用。有 50-
38、60%的循环漆液需要通过槽底前端过滤系统。为防止大颗粒染质进入并堵塞泵体，应装有适当强度的不导电筛网（纤维增强塑料，玻璃纤维或涂漆不锈钢），筛网的开孔面积应尽可能大，以利于保证循环及防止染质堵塞。2 英寸的网格较好。此种类型 只适用于卧式泵系统。尺吋：间隙设计槽子时应确保车顶部至少在液面下 12 英寸（30cm），来提供及加强车辆上部漆液运动，减少水平沉淀，增加涂料在工件上成膜的均匀性（见图 6）。此上部的间隙液将为增加顶部阳极提供空间。电泳槽的大小应以能通过最大计划生产的车辆尺寸时仍使车体与阳极隔板表面保持 12-15（30-37cm）英寸距离设计。车门开度应为 6 英寸(15cm)，使漆液
39、进出，增强对内表面的泳透力且使便于充分冲洗，槽子间隙要从“开门”处位置算起。工件与槽底之间的间隙应为 18 英寸（45cm）。有效电泳时间车身在阳极前方全浸时间最少为 2 分钟。为获得最好的泳透力，大部分的全浸没时间内应得到最高工作电压，这个条件在采用两段电压时更容易实现。入槽角度30 度入槽角适宜于浸没大多数车辆。然而，较陡的入槽角对赶出（移动）车顶底残留的空气有帮助，对无内衬要求的工件（如卡车驾驶室）特别建议采用较陡的入槽角，较陡的角度一般要求槽子较深，或改进运输链。当角小于 30 度时，要求槽子较长，且在赶出空气方面一般效果较差。建槽材料浸槽浸槽应由 3/8 英寸（9.5cm）厚的低碳钢
40、板用双面焊接构成，所有焊缝要平滑无砂眼，槽子必须喷砂处理至露出底金属，在涂衬里之前应无锈。槽的间壁室槽的间壁室要从浸槽的入口一直到后冲洗室。因槽液上方会有少量有机酸蒸汽，冲洗室一般采用阴极电泳涂装手册11-3-97 Section 5 Ver 1 铝合金或不锈钢（304 或 603）制造，是因为电泳漆工作时会释出少量有机酸性气体。若不使用前述材料，则金属必须涂覆环氧涂层。在前处理和电泳系统中塑料板可用于间壁室敞开的区域。槽衬里槽衬里的目的是用高能量的绝缘体进行绝缘。对阴极电泳槽，泵池及所有的暴露金属表面建议涂一种加硅石的玻璃纤维加强的改性环氧树脂衬里，为了获得良好的附着力，必须对钢板表面喷砂处理，露出底金属，材料建议使用 Ceilcote Company 生产的 Corotine505 的产品。在衬里固化后，要在 1.5-2 万电压下进行火花试验，确保完全的绝缘性。所有操作都必须依从于衬里制造厂商的说明书。槽液循环槽液循环系统由三个重要的功能：保持涂料均匀混合，防止颜料在槽中或在被涂物水平面上沉淀。进行
