Σύστημα Προεπεξεργασίας και Ηλεκτροβαφής CED

Τι είναι η ηλεκτροβαφή (E-coat);

Η ηλεκτροβαφή, επίσης γνωστή ως CED (καθοδική ηλεκτροκαθίζηση), είναι μια διαδικασία κατά την οποία φορτισμένα ηλεκτρικά σωματίδια βαφής καθιζάνουν από μια υδατική διασπορά σε ένα αγώγιμο εξάρτημα υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου. Σε αντίθεση με τη συμβατική βαφή με ψεκασμό, η ηλεκτροβαφή παρέχει ομοιόμορφη κάλυψη ακόμη και σε πολύπλοκες γεωμετρίες.
Κατά τη διαδικασία, η βαφή εφαρμόζεται με πάχος φιλμ που ρυθμίζεται κυρίως από την εφαρμοζόμενη τάση. Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό της ηλεκτροβαφής είναι ότι η καταβύθιση είναι αυτοπεριοριζόμενη : καθώς το καταβυθισμένο φιλμ μονώνει ηλεκτρικά το εξάρτημα, ο ρυθμός καταβύθισης επιβραδύνεται φυσικά. Αρχικά, τα στερεά συστατικά της βαφής καταβυθίζονται στις περιοχές που βρίσκονται πλησιέστερα στην αντίθετη ηλεκτρόδιο. Καθώς αυτές οι περιοχές μονώνονται, το ηλεκτρικό πεδίο ωθεί τα στερεά συστατικά προς πιο εσοχές, ακόμη ανοιχτές μεταλλικές επιφάνειες, διασφαλίζοντας πλήρη κάλυψη. Η ικανότητα αυτή να βάφει εσωτερικές κοιλότητες και κρυφές επιφάνειες είναι γνωστή ως ικανότητα Κάλυψης «ικανότητα εισόδου»

Χρησιμοποιούνται ευρέως δύο κύριοι τύποι καθοδικής ηλεκτροβαφής, ο καθένας από τους οποίους είναι κατάλληλος για διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής.

Περίληψη

• Επιλέξτε καθοδική Εποξειδική όταν απαιτείται μέγιστη προστασία από διάβρωση, αλλά προγραμματίστε την εφαρμογή επικάλυψης σε εξωτερικές εφαρμογές.
• Επιλέξτε καθοδική ακρυλική όταν απαιτείται αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, διατήρηση του χρώματος ή ανοιχτά χρώματα επικάλυψης, ειδικά σε σιδηρούχα (χάλυβα) υποστρώματα.

Μια πλήρης γραμμή ηλεκτροβαφής αποτελείται από τέσσερις κύριες φάσεις:

• Προεπεξεργασία – Καθαρισμός και μετατροπή της επιφάνειας του μετάλλου.
• Δεξαμενή ηλεκτροβαφής και παρελκόμενος εξοπλισμός – Βύθιση και ηλεκτροκαθίζηση στο λουτρό βαφής.
• Μετα-πλύσιμο – Συνήθως με υπερδιήθηση (UF) για την ανάκτηση των ακαταβληθέντων στερεών σωματιδίων βαφής
• Φούρνος Αναψυξής – Ψήσιμο για τη δημιουργία διασταυρωμένων δεσμών και την οριστική στερέωση του επικαλυμμένου φιλμ βαφής.

Σε μια τυπική σειρά, τα εξαρτήματα καθαρίζονται πρώτα και υφίστανται προεπεξεργασία με επικάλυψη μετατροπής φωσφορικού. Στη συνέχεια βυθίζονται στο λουτρό ηλεκτροβαφής, όπου εφαρμόζεται συνεχές ρεύμα (DC) μεταξύ των εξαρτημάτων (κάθοδος) και των αντίθετων ηλεκτροδίων (άνοδος). Τα φορτισμένα σωματίδια βαφής μεταναστεύουν προς την επιφάνεια των εξαρτημάτων και καθιζάνουν. Μετά την αφαίρεση από το λουτρό, τα εξαρτήματα πλένονται για την ανάκτηση περιττών στερεών σωματιδίων βαφής και στη συνέχεια ψήνονται για την επίτευξη των τελικών ιδιοτήτων της επικάλυψης.

Πριν από την ηλεκτροβαφή, οι περισσότερες μεταλλικές επιφάνειες πρέπει να υποστούν μια εξονυχιστική διαδικασία προεπεξεργασίας, η οποία συνήθως περιλαμβάνει μια επίστρωση μετατροπής. Αυτό διασφαλίζει την κατάλληλη πρόσφυση και την αντίσταση στη διάβρωση.

Μια τυπική ακολουθία προεπεξεργασίας για ηλεκτροβαφή περιλαμβάνει τα εξής επτά στάδια:

• Καθαρισμός (ένα ή περισσότερα στάδια) – Αφαιρεί λίπη, σκόνη και μεταλλικά υπολείμματα.
• Πλύση – Αφαιρεί το υπόλοιπο καθαριστικό.
• Υδροποίηση (ενεργοποίηση επιφάνειας) – Προετοιμάζει τη μεταλλική επιφάνεια για τον σχηματισμό λεπτών κρυστάλλων κατά τη φωσφάτωση.
• Επιφανειακή προστατευτική επίστρωση – Εφαρμόζει ένα φωσφορικό στρώμα (σιδηροφωσφορικό ή ψευδαργυροφωσφορικό).
• Πλύση – Αφαιρεί το περίσσευμα του φωσφορικού διαλύματος.
• Μεταχείριση (σφράγισμα με πλύσιμο) – Βελτιώνει την αντίσταση στη διάβρωση και την πρόσφυση του χρώματος.
• Πλύσιμο με αποιονισμένο (DI) νερό – Αφαιρεί οποιαδήποτε αγώγιμα ιόντα για να αποφευχθεί η μόλυνση της λεκάνης ηλεκτροβαφής.

Οι διαδικασίες φωσφάτωσης διακρίνονται σε δύο κύριες κατηγορίες: φωσφάτωση με σίδηρο και φωσφάτωση με ψευδάργυρο.

Φοσφάτο Σιδήρου έχει παραδοσιακά επιλεγεί όταν οι συνολικές εκτιμήσεις κόστους υπερισχύουν των ακραίων απαιτήσεων απόδοσης. Δεδομένου ότι τα επικαλύμματα φωσφάτωσης με σίδηρο είναι λεπτότερα και περιέχουν μόνο το ιόν του μετάλλου της υποστρώματος που επεξεργάζεται (δηλαδή σίδηρο από το χαλύβδινο εξάρτημα), προσφέρουν μειωμένη προστασία από διάβρωση σε σύγκριση με τη φωσφάτωση με ψευδάργυρο. Ωστόσο, καθώς οι περιβαλλοντικές ρυθμίσεις για τα βαρέα μέταλλα γίνονται ολοένα και αυστηρότερες, ένα σύστημα φωσφάτωσης με σίδηρο σε συνδυασμό με μια εξονυχιστική μετα-επεξεργασία μπορεί να ικανοποιεί ακόμη πολλές προδιαγραφές διάβρωσης, προσφέροντας μια βιώσιμη και πιο οικολογικά φιλική εναλλακτική λύση.

Φωσφορικός Ψευδάργυρος έχει καταστεί η προτιμώμενη προεπεξεργασία στη βιομηχανία επιφανειακής επεξεργασίας μετάλλων, ιδιαίτερα όταν συνδυάζεται με συστήματα ηλεκτροβαφής. Ο λόγος είναι απλός: σε απαιτητικές συνθήκες (π.χ. υψηλή υγρασία, έκθεση σε αλάτι ή κυκλική διάβρωση), η φωσφορική ζινκ παρέχει σημαντικά καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση και καλύτερη πρόσφυση της βαφής σε σύγκριση με τη φωσφορική σίδηρο. Για τον λόγο αυτό, παραμένει το πρότυπο για αυτοκινητοβιομηχανικές και βαριές βιομηχανικές εφαρμογές.