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1、1,电泳阳极系统 Anolyte system,SP-PS1 梁健2012.03.05,1.阴极电泳涂装简介,阴极电泳是轿车车身制造普遍采用的涂装工艺,它是提高车身使用寿命（耐腐蚀性）的主要手段。在阴极电泳中,所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）的树脂和颜料浆,被涂物（车身）作为阴极。,2,1.阴极电泳涂装简介,1.阴极电泳涂装简介,4,Anode reaction:2 H2O 4 H+O2+4 e-,Cathode reaction:2 H2O+2 e-H2+2OH-,1.阴极电泳涂装简介,当带正电荷的树脂阳离子在工件上沉积时，电泳槽液中会不断有有机酸根离子（醋酸根离子、甲酸根离子）积聚。
2、当有机酸根离子聚积过多时，槽液PH值降低和电导率增高，影响电泳漆膜质量和外观（例如电泳漆表面产生条印、漆膜粗糙等）。阳极系统可以除去槽液中的游离酸，并防止酸的积聚，维持槽液的稳定。,5,2.阳极系统的组成,阳极系统主要包括：阳极单元、阳极液槽、阳极液泵、电导率仪、浊度计、流量计、阳极液供返管路、溢流及排放管路等。,6,2.1 阳极单元阳极单元的种类：板式阳极、管式阳极、弧形阳极,7,2.阳极系统的组成,2.阳极系统的组成,2.1.1 平板式阳极优点：1）它一个阳极就可提供较大的阳极面积。注：这即是优点也是缺点，在较小的槽中若选板式阳极，阳极个数较少，不易排布，造成电压分布不均。2）制造较易，在
3、价格上较便宜。3）阳极的利用率大（100%），相对寿命长。缺点：体积大，重量沉。更换时操作十分困难。另外，阳极盒为长方体，有棱角，易积存槽内的污垢。,8,2.阳极系统的组成,2.1.2 管式阳极优点：1）一个阳极提供较小的阳极面积和体积。在电泳槽内可以根据设计要求排布。很适用于小型电泳槽，即较小的阳极面积，可提供较多数量的阳极，易排布。对大型电泳槽，这种阳极系统的一次性投资也十分可观。2）体积小，重量轻。更换时操作十分方便。另外，阳极管为圆柱体，不易阻留和积存槽内的污垢。缺点：1）制造难度大，在价格上较昂贵。2）阳极不能全部利用，利用率约为60%，相对寿命短。,9,2.阳极系统的组成,2.1.
4、3 弧形阳极优点：1）弧形阳极提供较小的阳极面积。在电泳槽内可布置的很均匀。很适用于各类型电泳槽，即较小的阳极面积，可提供较多数量的阳极，易排布。2）体积小，重量轻。更换时操作十分方便。另外，弧形阳极为半圆柱体，不易阻留和积存槽内的污垢。3）阳极可达到100%利用，并且电场覆盖面大。4）在价格上虽比板式阳极贵，但比管式阳极便宜。中国用户易于接受。缺点：制造难度大，在价格上比板式阳极贵,10,2.阳极系统的组成,2.2 阳极单元的组成,11,2.阳极系统的组成,2.2.1 电极阳极一般采用316L不锈钢，厚度最好不小于1/8英寸(3.2mm)，正常情况下，阳极缓慢溶解，其寿命取决于通过电泳槽的生
5、产率。不锈钢阳极依靠钝化状态工作,但是不锈钢的活化溶解和钝化膜的形成受脉冲电流影响很大,实际生产中很难控制。阳极的概率寿命可达到若干年,为延长阳极的使用寿命,可选用氧化钌或钛基氧化物的电极。涂覆有氧化钌成分的阳极寿命是不锈钢阳极的数倍，但初期投资也比不锈钢要多。,12,2.阳极系统的组成,2.2.2 阳极面积阴极阳极比通常为4:1，阳极面积可通过下列公式计算：SA=JPH/60TSC/R SA阳极面积；JPH生产节拍(hour-1)；T单车电泳涂装时间（min）；SC单车表面积；R阴极面积/阳极面积（通常为4）；单车电泳涂装时间是指有效的浸涂时间。,13,2.阳极系统的组成,2.2.3 阳极膜
6、阳极膜是阴离子交换膜，在电场作用下，选择性地允许带有相应电荷（负电荷）的离子通过，这种半透膜只有水分子、小的酸根离子等能通过，树脂、颜料等大分子则不能透过。酸根离子只有在电场的作用下才能从电泳槽液向阳极系统迁移，若没有电场，酸根离子将在浓度极差的作用下，在槽液及阳极液中均匀分散。,14,2.阳极系统的组成,2.3 阳极液循环管路阳极循环管路必须用耐PH为25有机酸的不锈钢或塑料管制成。阳极液循环量为每平方米有效极面积(610)L/min，不断冲洗阳极，带走有机酸等阴离子。每个阳极单元进液管装流量计，以监测阳极液流量。如果阳极液返回管为塑料管，应考虑阳极液接地措施，防止接触阳极液时有电击。,15
7、,2.阳极系统的组成,2.4 电导率仪阳极液的电导率反映出酸的浓度，在电泳过程中，阳极液的电导率将随酸浓度的增加而逐渐升高，这会对电泳漆膜的形成产生不利影响。阳极液循环系统要设置阳极液电导率的自动控制装置，预先设置阳极液电导率为一定值，当检测参数高于设定值时，系统将自动排放阳极液并补加RO水，可降低阳极液的电导率。控制器及仪器量程应为0 2000us/cm，高泳透力产品要求量程为0 10000us/cm。,16,2.阳极系统的组成,2.5 浊度仪阳极液必须清澈而透明，如果浑浊说明有槽液进人阳极液。当槽液进人阳极液，通电时会使阳极隔膜内表面涂上漆，使阴、阳极之间的流动受影响，从而影响涂层质量和生
8、产效率，极液的混浊度可由浊度仪进行测定。当发现阳极液浑浊时，应立即停止极液泵，在可能的情况下切断直流电源，查出有漏洞的阳极单元，将其与系统隔断，停产后检修或迅速更新。,17,2.阳极系统的组成,2.6 RO水RO水的质量对电泳槽槽液的稳定性至关重要，除电导率、杂质离子等理化指标外，细菌数也是一个非常重要的指标，一般在进入系统的RO水管路上装有紫外灯杀灭细菌，尽管如此仍然要在电泳实验室中检测RO水系统的菌落数，当菌落数超过电泳漆供应商的产品要求时，要向电泳漆供应商或杀菌剂生产厂家咨询，处理RO水系统使其能与电泳漆的稳定性相适应。,18,2.阳极系统的组成,2.7 其他流量计：每个阳极单元进液管装
9、流量计，以监测阳极液流量变化。电流表：阳极液循环系统设计时要为每个阳极单元配一个电流表，以便连续观察各只阳极的运行情况，阳极的状况及操作数据随时可得。,19,3.阳极系统的安装维护,3.1 阳极的安装与排布阳极系统的安装包括机械设施安装、电路连接和槽液循环管路连接。阳极单元必须在电泳漆投槽之前安装好，并通过渗漏测试，以防止隔膜破裂，阳极渗漏或损坏应立即更换。阳极单元应沿槽壁布置，浸入深度不小于槽液深度的40%，在泳涂车身面积较大的场合，可在底部和顶部也布设阳极，可使电泳涂层更加均匀。,20,3.阳极系统的安装维护,3.2 阳极的维护小心维护阳极及阳极系统对电泳涂装过程至关重要。阳极构成电路使电
10、流畅通,而阳极液控制槽液的PH值,必须经常监视阳极的溶解情况以便及时更换有可能损坏的阳极。要经常检查阳极系统,特别是细菌生长情况,当阳极槽液中出现类藻类生物粘液时,说明阳极系统内已滋生大量细菌,必须及时对阳极系统杀菌,否则会堵塞阳极液循环回路,甚至污染电泳槽,阳极液槽中的电导率测头要定期清理,阳极液电导率要进行试验室检查以校准槽子的计量仪表。,21,3.阳极系统的安装维护,3.2 阳极的维护正常的阳极液呈清澈透明的琥珀色。若阳极液变色，应特别关注。阳极液模糊不清，可能阳极膜破损或细菌污染；若阳极液变得颜色和槽液接近，则可能是阳极膜破损；若阳极液颜色变深（棕色或黑色），但仍透明，可能是不锈钢阳极
11、腐蚀过快造成的。,22,3.阳极系统的安装维护,3.3 阳极腐蚀现象 阳极液变为深棕色 阳极表面有严重的腐蚀斑痕 流量计可看到深棕色 PH 值上升,23,原因 阳极液中氯离子含量过高 氯离子与硝酸根离子比大于1 过高的电流密度 不锈钢质量较差 阳极液温度过高或阳极液流速过低,防治措施 硝酸钝化 增加阳极以减少电流密度 更换阳极并检查 降低阳极液电导率 增加阳极液流速,3.阳极系统的安装维护,从图中可看到阳极膜表面状态发生的变化，使用一年后，阳极膜表面局部出现焦黄色，是由于阳极板通电时产生热量，热量无法散失，使得膜表面在高温环境下产生变色。,24,二区06年倒槽状态,二区07年倒槽状态,25,阳极系统是轿车阴极电泳设备的一个重要组成部分，必须科学设计选材，精心选型安装，细致维护清理，才能发挥阳极系统的功能，为生产出良好的电泳防腐涂层提供保证。,4.结语,26,ENDTHANK YOU!,
