Công nghệ sơn điện di đã được áp dụng rộng rãi trong ngành sơn phủ của Trung Quốc. Đặc điểm của sơn điện di nằm ở quá trình sơn lắng đọng điện của nó. Mặc dù các loại lớp phủ và điều kiện quy trình thi công khác nhau sẽ dẫn đến kết quả khác nhau, nhưng nhìn chung, so với phương pháp sơn ngâm, nó có các đặc điểm sau:
(1) Chất lượng màng thu được bằng cách lắng đọng điện gần tỷ lệ thuận với lượng điện đi qua, vì vậy lượng lắng đọng lớp phủ có thể được điều chỉnh bằng cách tăng hoặc giảm lượng điện.
(2) Lớp phủ lắng đọng điện có thể thu được các màng tương đối đồng đều trên các cạnh sắc hoặc góc của các vật thể có hình dạng phức tạp, đường hàn và cả bề mặt bên trong và bên ngoài của thân hình hộp, cải thiện đáng kể hiệu suất chống ăn mòn.
(3) Hàm lượng nước của màng lắng đọng điện rất thấp trước khi sấy khô. Nó không hòa tan trong nước, không chảy và ít bị khuyết tật màng như nhỏ giọt, chảy và dấu ứ đọng. Nó cũng tránh được hiện tượng rửa khí dung môi thường xảy ra trong quá trình sấy màng tráng ngâm (bên trong các bộ phận hình hộp hoặc hình ống) và có thể rút ngắn đáng kể thời gian sấy trước để bay hơi nước.
(4) Do sự lắng đọng định hướng của các hạt polyme tích điện âm dưới điện trường, màng lắng đọng điện có khả năng chống nước tuyệt vời và độ bám dính cao hơn so với các phương pháp xây dựng khác.
(5) Dung dịch sơn được sử dụng trong lớp phủ lắng đọng điện có nồng độ và độ nhớt thấp, do đó vật thể ít sơn hơn do ngâm. Đặc biệt sau khi áp dụng công nghệ siêu lọc trong lớp phủ lắng đọng, tỷ lệ sử dụng sơn thậm chí có thể đạt 100%.
(6) Tương tự như việc xây dựng sơn gốc nước nói chung, lớp phủ lắng đọng điện loại bỏ nguy cơ hỏa hoạn và ngộ độc benzen.
Mặc dù lớp phủ điện di có những ưu điểm rõ ràng so với các phương pháp phủ khác, do tính độc đáo của phương pháp phủ điện di, nguyên nhân và phương pháp phòng ngừa các khuyết tật màng, mặc dù tương tự như các khuyết tật màng nói chung, là khác nhau và một số khuyết tật là duy nhất đối với lớp phủ điện di. Sau đây giới thiệu các khuyết tật màng phổ biến trong lớp phủ điện di, nguyên nhân và phương pháp phòng ngừa:
1. Hạt
Các hạt là các hạt cứng thô ráp khi chạm vào (hoặc có thể nhìn thấy bằng mắt thường) trên bề mặt màng điện di sau khi sấy khô, đây là khuyết tật dễ xảy ra nhất trong quá trình phủ.
Nguyên nhân:
(1) Kết tủa, cốt liệu hoặc các chất lạ khác trong dung dịch tắm điện di, lọc kém.
(2) Dung dịch rửa sau điện di bẩn hoặc nồng độ sơn quá cao trong nước rửa.
(3) Phôi không sạch sẽ đi vào bể điện di, rửa không hoàn toàn sau khi phốt phát.
(4) Môi trường bẩn trong khu vực sản xuất lớp phủ và nhiều chất gây ô nhiễm trong lò sấy.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Giảm lượng bụi, tăng cường lọc dung dịch tắm điện di. Tất cả dung dịch sơn tuần hoàn phải được lọc hoàn toàn qua túi lọc chính xác 25μm. Tăng cường khuấy để ngăn chặn kết tủa, loại bỏ "góc chết" và các bộ phận kim loại tiếp xúc trong bể, đồng thời kiểm soát chặt chẽ giá trị pH và các chất kiềm để ngăn chặn kết tủa và kết tụ nhựa.
(2) Cải thiện độ sạch của nước sau rửa sạch, giữ hàm lượng rắn của nước rửa sau điện di càng thấp càng tốt và duy trì việc bổ sung tràn từ bể sau đến bể trước. Dung dịch tẩy rửa nên được lọc để giảm bọt.
(3) Làm sạch lò sấy, kiểm tra bộ lọc không khí, kiểm tra hệ thống cân bằng và rò rỉ khí.
(4) Tăng cường rửa sau khi phốt phát hóa để loại bỏ cặn phốt phát trên bề mặt phôi. Kiểm tra xem bộ lọc của bể rửa tuần hoàn nước khử ion có bị tắc không để tránh ô nhiễm thứ cấp trên bề mặt vật được phủ.
(5) Giữ cho khu vực sản xuất lớp phủ sạch sẽ. Xả kỹ giữa quá trình phốt phát hóa và bể điện di, cũng như sau khi điện di (trước khi vào lò sấy), đồng thời kiểm tra và loại bỏ các nguồn bụi không khí.
2. Miệng núi lửa (Sinks)
Miệng núi lửa là các hố hình miệng núi lửa có đường kính thường từ 0,5–3,0mm, do bụi, dầu, v.v., bám vào bề mặt của vật được phủ, màng phốt phát hoặc màng điện di ướt, hoặc trộn các hạt không tương thích với lớp phủ điện di trong màng, trở thành tâm của miệng núi lửa và gây ra khả năng chảy không đồng đều ở giai đoạn sấy ban đầu. Những thứ để lộ chất nền được gọi là miệng núi lửa, và những người không để lộ chất nền được gọi là bồn chìm.
Nguyên nhân:
(1) Các chất lạ (dầu, bụi) trộn trong dung dịch tắm, với dầu nổi trên bề mặt hoặc nhũ hóa trong dung dịch tắm.
(2) Phôi tráng bị nhiễm dị vật (như bụi, dầu bôi trơn rơi từ xích băng tải, bột sắt dầu, bụi sơn phủ, dầu trong khí nén để sấy khô).
(3) Tẩy dầu mỡ kém trong tiền xử lý, với dầu trên màng phốt phát.
(4) Vật lạ (dầu, bụi) trộn trong dung dịch rửa sau khi điện di; độ tinh khiết kém của nước tinh khiết.
(5) Lò sấy không sạch hoặc dầu trong không khí tuần hoàn.
(6) Sự mất cân bằng của tỷ lệ sắc tố trên chất kết dính trong dung dịch tắm.
(7) Hòa tan kém của sơn hoặc nhựa được bổ sung (các hạt không hòa tan).
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Lắp các túi lọc loại bỏ dầu trong hệ thống tuần hoàn dung dịch tắm để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.
(2) Giữ môi trường lớp phủ sạch sẽ. Xích băng tải và đồ đạc phải sạch sẽ, khí nén được sử dụng phải không chứa dầu để tránh bụi, sương mù sơn phủ và dầu rơi vào phôi tráng. Phôi phủ dầu và bụi không được phép vào bể điện di; thiết lập phân vùng.
(3) Tăng cường quá trình tẩy dầu mỡ trong tiền xử lý để đảm bảo không gây ô nhiễm cho màng phốt phát.
(4) Duy trì chất lượng nước sau khi rửa điện di, tăng cường lọc dung dịch rửa và thiết lập hành lang chống bụi từ xả đến lò sấy.
(5) Giữ cho lò sấy và không khí nóng tuần hoàn sạch sẽ, tránh làm nóng ban đầu quá nhanh.
(6) Duy trì tỷ lệ sắc tố trên chất kết dính và hàm lượng dung môi chính xác trong bể điện di.
(7) Khuấy kỹ khi thêm sơn mới để đảm bảo hòa tan và trung hòa tốt, đồng thời lọc nó.
3. Lỗ kim
Lỗ kim đề cập đến các hố nhỏ giống như kim trên phim, khác với các miệng núi lửa ở chỗ các miệng núi lửa thường có các vật lạ làm lõi ở trung tâm của hố, với màng xung quanh 堆积凸起 (tích tụ và nhô lên).
Nguyên nhân:
(1) Lỗ kim tái hòa tan: Màng ướt phủ trên bề mặt phôi được hòa tan lại do quá trình rửa sau điện di bị trì hoãn, dẫn đến lỗ kim.
(2) Lỗ kim khí: Bong bóng quá mức được tạo ra bởi quá trình điện phân cường độ cao trong quá trình điện di với sự giải phóng bong bóng kém; Các lỗ kim xuất hiện do vỡ bong bóng màng trong quá trình sấy do nhiệt độ dung dịch tắm quá thấp hoặc khuấy không đủ.
(3) Lỗ kim giống như bước trong quá trình vào bể tích điện: Xảy ra trong các trường hợp nghiêm trọng của lỗi bước trong quá trình vào bể tích điện, với các lỗ kim để lộ chất nền dọc theo đường chéo vào bể; Ngoài ra, các lỗ kim bong bóng được hình thành khi bong bóng bị mắc kẹt trong màng do dung dịch tắm làm ướt bề mặt vật thể kém trong quá trình vào bể tích điện, hoặc bọt trên bề mặt dung dịch tắm bám vào bề mặt phôi, dễ xảy ra ở phần dưới của phôi được phủ.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Rửa ngay bề mặt phôi bằng dung dịch siêu lọc (UF) (hoặc nước tinh khiết) sau khi hình thành màng để loại bỏ các lỗ kim hòa tan lại.
(2) Kiểm soát nồng độ các ion tạp chất trong dung dịch sơn trong quá trình sơn điện di, thường xuyên kiểm tra hàm lượng các ion khác nhau trong bể và xả siêu lọc nếu vượt quá tiêu chuẩn; cũng kiểm soát dung dịch phân cực trong thông số kỹ thuật. Các lỗ kim dễ xảy ra khi màng phốt phát có độ xốp cao, vì vậy cần quan sát nhiệt độ quy định theo quy trình (thường là 28–30 ° C đối với điện di catốt).
(3) Để loại bỏ các lỗ kim giống như bước trong quá trình vào bể sạc, đảm bảo tốc độ dòng chảy của bề mặt dung dịch bồn tắm lớn hơn 0,2m / s để loại bỏ bọt tích tụ; ngăn chặn tốc độ xích băng tải quá thấp trong quá trình vào bể sạc.
(4) Để loại bỏ các lỗ kim rửa, trước tiên đảm bảo điện thẩm thấu tốt của màng, kiểm soát hàm lượng dung môi (không quá cao) và hàm lượng ion tạp chất trong bể, đồng thời thu được một lớp màng dày đặc. Áp suất nước rửa không được vượt quá 0.15MPa.
4. Màng mỏng
Độ dày màng trên bề mặt phôi sau khi sơn và sấy khô thấp hơn độ dày quy định của quy trình.
Nguyên nhân:
(1) Hàm lượng chất rắn quá thấp trong dung dịch tắm.
(2) Điện áp quá thấp hoặc thời gian phủ quá ngắn trong bể điện di.
(3) Nhiệt độ dung dịch bồn tắm thấp hơn phạm vi quy trình quy định.
(4) Hàm lượng dung môi hữu cơ quá thấp trong dung dịch tắm.
(5) Lão hóa dung dịch tắm, dẫn đến khả năng chống màng ướt quá cao và độ dẫn điện của dung dịch bồn tắm thấp.
(6) Tiếp xúc kém hoặc mất tấm, độ dẫn điện anolit thấp.
(7) Thời gian rửa dung dịch UF quá lâu sau khi điện di, gây ra sự hòa tan lại.
(8) Giá trị pH của dung dịch tắm quá thấp.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Duy trì hàm lượng rắn trong phạm vi quy trình quy định, với các dao động tốt nhất được kiểm soát trong phạm vi ±0,5%.
(2) Điều chỉnh điện áp lớp phủ và thời gian đến phạm vi thích hợp.
(3) Thường xuyên vệ sinh bộ trao đổi nhiệt, kiểm tra tắc nghẽn, đảm bảo hệ thống sưởi ấm và các chỉ báo nhiệt độ ở tình trạng tốt; Kiểm soát nhiệt độ dung dịch bồn tắm trong hoặc ở giới hạn trên của phạm vi quy trình được chỉ định.
(4) Thêm chất điều chỉnh dung môi hữu cơ để đưa hàm lượng đến phạm vi quy trình quy định.
(5) Tăng tốc độ đổi mới dung dịch bồn tắm hoặc thêm bộ điều chỉnh để cải thiện độ dẫn điện của dung dịch bồn tắm và giảm khả năng chống màng ướt.
(6) Kiểm tra xem các tấm có bị hư hỏng (ăn mòn) hoặc đóng cặn hay không, thường xuyên vệ sinh và thay thế các tấm, cải thiện độ dẫn điện của anoly, và đảm bảo cung cấp điện tốt cho các phôi tráng và làm sạch đồ đạc mà không bị tích tụ sơn.
(7) Rút ngắn thời gian rửa dung dịch UF để ngăn chặn sự hòa tan lại.
(8) Thêm lớp phủ có mức độ trung hòa thấp để đưa pH dung dịch tắm đến phạm vi quy trình quy định.
5. Màng dày
Độ dày màng trên bề mặt phôi sau khi sơn và sấy khô vượt quá độ dày quy định của quy trình.
Nguyên nhân:
(1) Hàm lượng chất rắn quá cao trong dung dịch tắm.
(2) Nhiệt độ dung dịch bồn tắm cao hơn phạm vi quy trình quy định.
(3) Điện áp quá cao trong quá trình phủ trong bể điện di.
(4) Thời gian phủ quá lâu trong bể điện di (chẳng hạn như gián đoạn sản xuất tạm thời).
(5) Hàm lượng dung môi hữu cơ quá cao trong dung dịch tắm.
(6) Độ dẫn điện của dung dịch tắm cao.
(7) Lưu thông kém xung quanh phôi.
(8) Tỷ lệ cực dương-cực dương hoặc phân bố vị trí cực dương không phù hợp.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Điều chỉnh điện áp đến phạm vi yêu cầu của quy trình trong quá trình phủ điện di.
(2) Không bao giờ vượt quá nhiệt độ dung dịch bồn tắm quy định, đặc biệt là đối với sơn điện di cath, vì nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của dung dịch bồn tắm; duy trì nhiệt độ dung dịch bồn tắm ở giới hạn dưới của phạm vi quy trình quy định.
(3) Giữ hàm lượng rắn trong phạm vi quy trình quy định. Hàm lượng chất rắn quá cao không chỉ gây ra màng dày mà còn nhiều sơn 带 出 (thực hiện) từ bề mặt, làm tăng độ khó của việc rửa tiếp theo.
(4) Kiểm soát thời gian phủ trong phạm vi thích hợp và tránh gián đoạn càng nhiều càng tốt trong sản xuất liên tục.
(5) Kiểm soát hàm lượng dung môi hữu cơ trong dung dịch bồn tắm, xả chất siêu lọc, thêm nước khử ion và kéo dài thời gian hòa tan đầy đủ của dung dịch tắm mới chuẩn bị.
(6) Sửa chữa kịp thời máy bơm, bộ lọc và vòi phun nếu bị tắc, gây lưu thông kém xung quanh phôi.
(7) Xả chất siêu lọc, thêm nước khử ion để giảm hàm lượng ion tạp chất trong dung dịch bồn tắm.
(8) Điều chỉnh tỷ lệ cực âm-cực dương và vị trí phân bố cực dương.
6. Vết giọt nước trên bề mặt phôi
Sau khi sấy khô, có những vết giọt nước không đồng đều trên màng điện di, do giọt nước trên bề mặt màng sôi trong quá trình sấy.
Nguyên nhân:
(1) Giọt nước trên bề mặt màng điện di trước khi sấy khô, với các giọt nước kèm theo sau khi rửa không sấy khô (độ ẩm quá cao trong khu vực sản xuất) hoặc bị thổi ra.
(2) Dung dịch rửa tích tụ trên bề mặt phôi sau khi rửa điện di.
(3) Giọt nước nhỏ giọt từ đồ đạc trước khi khô.
(4) Không đủ thể tích rửa nước tinh khiết cuối cùng.
(5) Khả năng chống rơi nước kém của màng điện di chưa khô.
(6) Nhiệt độ tăng quá nhanh sau khi vào lò sấy, khiến giọt nước bay hơi nhanh chóng.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Thổi sạch các giọt nước trước khi sấy khô và điều chỉnh nhiệt độ khu vực sản xuất đến 30–40 °C.
(2) Thổi sạch nước tích tụ trên thân xe và các đồ đạc đồng thời.
(3) Thổi sạch nước sạch tích tụ, hoặc mở lỗ xử lý hoặc thay đổi phương pháp treo để giải quyết sự tích tụ nước trên phôi tráng.
(4) Cung cấp đủ nước tinh khiết.
(5) Điều chỉnh các thông số quy trình hoặc thành phần lớp phủ để cải thiện khả năng chống rơi nước của màng ướt.
(6) Tránh tăng nhiệt độ quá nhanh khi vào lò sấy, hoặc thêm quá trình làm nóng sơ bộ (60–100 ° C, 10 phút) để tránh giọt nước sôi nhanh ở nhiệt độ cao và để lại dấu vết.
7. Độ bám dính phim bất thường
Độ dẫn điện không đồng đều của bề mặt vật thể được phủ hoặc màng phốt phát dẫn đến mật độ dòng điện tập trung ở các khu vực điện trở thấp trong quá trình phủ điện di, gây ra sự tích tụ màng ở các khu vực này.
Nguyên nhân:
(1) Độ dẫn điện không đồng đều của bề mặt phôi tráng, dẫn đến mật độ dòng điện cục bộ quá cao:
(1) Ô nhiễm màng phốt phát (dấu vân tay, dấu đốm, cặn tẩy rửa);
(2) Ô nhiễm bề mặt phôi (rỉ sét vàng, chất tẩy rửa, chất trợ dung hàn);
(3) Quá trình tiền xử lý bất thường: tẩy dầu mỡ kém, rửa không đủ, dung dịch tẩy dầu mỡ còn sót lại và dung dịch phốt phát; các đốm rỉ sét màu xanh lam hoặc vàng trên màng phốt phát.
(2) Nhiễm bẩn các ion tạp chất trong bể, độ dẫn điện quá cao, hàm lượng dung môi hữu cơ hoặc hàm lượng tro trong dung dịch bồn tắm quá thấp.
(3) Điện áp lớp phủ và nhiệt độ dung dịch bồn tắm quá cao, gây hư hỏng màng.
Phương pháp phòng ngừa:
(1) Kiểm soát chặt chẽ chất lượng bề mặt của phôi tráng để không bị rỉ sét và thông lượng hàn dư.
(2) Kiểm soát chặt chẽ hàm lượng ion tạp chất trong dung dịch tắm để tránh nhiễm bẩn. Xả siêu lọc và thêm nước khử ion để kiểm soát hàm lượng ion tạp chất. Thêm bột màu nếu hàm lượng tro quá thấp.
(3) Không vượt quá điện áp lớp phủ quy định trong quá trình sản xuất bình thường, đặc biệt là kiểm soát điện áp vào bể phôi, giảm nhiệt độ dung dịch bồn tắm và tránh khoảng cách điện cực quá ngắn.
