Förbehandlings- och elektrodepositionsbeläggningsystem (CED-beläggningslinje)

Vad är elektrobeläggning (E-beläggning)?

Elektrisk beläggning, även känd som CED (Cathodic Electrodeposition), är en process där elektriskt laddade färgpartiklar deponeras ur en vattensuspension på en ledande del under påverkan av ett elektriskt fält. Till skillnad från konventionell spraymåleri ger e-coat en enhetlig täckning även på komplexa geometrier.
Under processen appliceras färg med en filmstökthet som regleras främst av den påtagna spänningen. Ett unikt kännetecken hos elektrisk beläggning är att nedläggningen är självbegränsande : eftersom den nedlagda filmen isolerar delen elektriskt, avtar nedlagningshastigheten naturligt. I början läggs färg på platser som ligger närmast mot elektroden. När dessa områden isoleras, tvingar det elektriska fältet fast material in i mer inkräktade, fortfarande nakna metallytan, vilket säkerställer full täckning. Denna förmåga att täcka inre hålrum och dolda ytor kallas kastkraft , en kritisk prestandaindikator för alla e-coat-system.

Två huvudtyper av katodisk elektrobeläggning används allmänt, var och en anpassad för olika applikationskrav.

Sammanfattning

• Välj katodiskt epoxi när maximalt korrosionsskydd krävs, men planera för ett topplack vid utomhusapplikationer.
• Välj katodiskt akryl när UV-beständighet, färgbeständighet eller ljusfärgade ytor krävs, särskilt på järnhaltiga (stål) underlag.

En komplett elektrokoatingslinje består av fyra huvudsteg:

• Förbehandling – Rengöring och konverteringsbeläggning för att förbereda metallytan.
• E-koatingtank och tillhörande utrustning – Immersion och elektrodeposition i färgbadet.
• Eftertvätt – Vanligtvis med ultrafiltrering (UF) för återvinning av outfällda färgpartiklar
• Härdningsugn – Stekning för att korslänka och härda den upplagda färgfilmen.

I en typisk sekvens rengörs delarna först och förbehandlas med en fosfatkonverteringsbeläggning. Därefter nedsänks de i e-koatingbadet, där en likström appliceras mellan delarna (katod) och motelektroderna (anod). Laddade färgpartiklar migrerar till delarnas yta och avsätts. Efter borttagning från badet tvättas delarna för att återvinna överskottsfärgpartiklar och steks sedan för att uppnå slutliga egenskaper hos beläggningen.

Innan elektrokoating måste de flesta metallytorna genomgå en grundlig förbehandling, vanligtvis inklusive en konverteringsbeläggning. Detta säkerställer korrekt vidhäftning och korrosionsbeständighet.

En standardförbehandling för elektroforeslackering omfattar följande sju steg:

• Rengöring (ett eller flera steg) – Avlägsnar oljor, smuts och metallpartiklar.
• Sköljning – Avlägsnar återstående rengöringsmedel.
• Konditionering (ytaktivering) – Förbereder metallytan för bildning av fina kristaller under fosfatbehandlingen.
• Konverteringsbeläggning – Tillämpar ett fosfatlager (järn- eller zinkfosfat).
• Sköljning – Avlägsnar överskott av fosfatlösning.
• Efterbehandling (slutspolning) – Förbättrar korrosionsbeständigheten och fästegenskaperna för lacken.
• Spolning med dejoniserat (DI) vatten – Avlägsnar eventuella ledande joner för att undvika föroreningar i elektroforeslackeringsbadet.

Fosfatbehandlingsprocesser delas in i två huvudkategorier: järnfosfat och zinkfosfat.

Järnfosfat har traditionellt valts när övergripande kostnadsöverväganden väger tyngre än extrema prestandakrav. Eftersom järnfosfatbeläggningar är tunnare och endast innehåller metalljonen från underlaget som behandlas (dvs. järn från stålkomponenten) ger de sämre korrosionsskydd jämfört med zinkfosfat. Dock kan ett järnfosfatsystem kombinerat med en grundlig efterbehandling fortfarande uppfylla många korrosionskrav, vilket erbjuder ett fungerande och mer miljövänligt alternativ, särskilt i takt med att miljöförordningarna kring tungmetaller blir allt striktare.

Zinkfosfat har blivit den föredragna förbehandlingen inom metallfinishindustrin, särskilt när den kombineras med elektrocoat-system. Anledningen är enkel: under krävande förhållanden (t.ex. hög fuktighet, saltexponering eller cyklisk korrosion) ger zinkfosfat betydligt bättre korrosionsbeständighet och färghäftning än järnfosfat. Av detta skäl är det fortfarande standard för automobil- och tunga industriella applikationer.