1.电泳涂装的定义
溶液中带电的涂料粒子在直流电的作用下由于电泳的作用形成涂层的方法,铝的电泳(ED)涂装一般采用阳极电泳。
电泳属于低污染、能耗低的工艺,具有涂膜平整、耐水耐化学性好的特点,容易实现自动化,适合形状复杂、有边缘棱角或孔穴工件的涂装。
2.电泳涂装工艺原理
电泳涂装分为阳极电泳和阴极电泳,阳极电泳涂装的水溶性树脂是一种高价酸的羧酸盐,一般是羧酸铵盐。
电泳涂料在酸或碱性溶液中能电离成带点胶粒并分散于水中,在直流电的作用下,带电的树脂胶粒将在金属表面附着一层树脂模。
铝合金氧化膜的电泳涂料主要成分是水溶性高分子化合物,为半透明乳胶液。
电泳涂装过程是个电化学过程,主要包括电泳、电沉积、电渗和电解四个过程。
3.铝合金电泳工艺
典型的铝氧化后电泳流程为:上料——除油——水洗——碱蚀——水洗(2次)——除灰——水洗——阳极氧化——水洗(2次)——电解着色——水洗——热纯水洗——高纯水洗——沥干——电泳涂装—— RO1循环水洗—— RO2循环水洗——沥干——烘烤固化——冷却——下件。
4.电泳涂装的特点
优点:涂装工艺自动化程度高、涂料回收率高、涂装、膜厚均匀, 可减少不必要的浪费同时槽液管理容易涂装条件容易控制和管理膜厚均匀泳透性高、内板防锈好不会发生漏涂、流痕等不良现象。
缺点:设备一次性投资大被涂物必须导电更换涂料、颜色困难。
阳极氧化全制程中的工序
阳极氧化全制程包括工艺,主要包括除油、碱洗、中和、喷砂、化抛、中和、氧化、表调、染色、封闭工序。
一、除油。
除油是利用除油剂的浸润、分离、乳化、皂化等作用将油脂脱离手机金属外壳表面。
通过除油,氧化着色,可以清除部品表面油污,以便后面的碱洗、氧化等。
按照操作条件划分,可分为常温除油剂和中温除油剂;按照除油剂的性质划分,可分为酸性除油剂、碱性除油剂和溶剂除油剂。
二、碱洗、中和(也叫除渍)。
碱洗是通过片碱(NaOH)的皂化作用脱掉多余的油脂,并去除手机金属外壳的自然氧化膜、毛刺、杂质。
三、喷砂。
喷砂包括物理喷砂和化学打砂。
物理喷砂是通过高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。
所用的喷砂粗糙度一般为80# -320#,数值越大,沙粒越小。
四、化学抛光。
化学抛光是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。
化学抛光主要包括两酸化抛和三酸化抛。
五、阳极氧化。
阳极氧化是在电解液中,以需要阳极的产品为阳极,以不锈钢、铬等为阴极;在通电的条件下,使阳极氧化,从而使产品获得阳极氧化膜的过程。
阳极氧化可以生成孔径0.01-0.03um、5-20um深度的均匀膜孔,氧化膜适合染色,增加铝材的耐磨、耐腐蚀、美观等性能。
六、表面调整。
阳极氧化后的金属表面具有一定的酸性,为了保证染色质量,应该通过表调剂等调节手机金属外壳表面的PH值。
表调的常规操作分两次超声波,每次3-5分钟。
七、染色。
染色就是利用氧化膜孔的吸附性,染料在膜孔内堆积、沉淀的过程。
染料一般分为有机染料和无机染料,其中有机染料又分为酸性染料和碱性染料,酸性染料是目前常用染料。
决定染色效果因素主要有:染料PH值、染料的浓度、膜孔质量和温度。
八、封闭。
封闭技术可以降低膜孔活性,固定染料,增加防腐、耐磨等性能,使部品表面光滑。
封闭技术主要有三类方法:1)热水、热蒸汽封闭;2)有镍封闭;3)无镍封闭。
铝不论是天然氧化,电化学氧化,化学氧化,碱性氧化,酸性氧化还是阳极氧化,它的氧化膜的构成成分都是一样的,主要是Al2O3组成。
这层膜的构成,能保护铝基体不被继续氧化腐蚀,不会像铁一般经年后都是铁锈。
人们正是发现了这一点,就开始在这层膜上做起了文章。
铝合金的阳极氧化膜主要有两种类型:壁垒型阳极氧化膜和多孔型阳极氧化膜,而我们能加以利用的是多孔型阳极氧化膜。
多孔型阳极氧化膜是由两部分组成——多孔层和阻挡层。
多孔层,顾名思义就是有很多小孔的膜层,其孔洞半径以微米计。
阻挡层,存在于铝基体和多孔层中间,无孔致密,隔绝外界空气,其和壁垒型阳极氧化膜是一样的结构,着色氧化,但是不能理解为就是壁垒型阳极氧化膜。
那么,其有哪些性质呢?
1、多孔型阳极氧化膜为二层结构,内层是纯度较高的三氧化二铝,致密的薄的玻璃状膜,厚度约0.01~0.05mm,硬度较高;外层是含水的三氧化二铝(Al2O3·H2O)膜。
2、氧化膜与基体结合牢固,因为氧化膜是由基体金属生成的,与基体金属结成为一个整体。
3、氧化膜孔隙多,铝材氧化着色,孔隙成锥形毛细管状,孔径自内向外变大。
因而,它具有很好的吸附能力,易染成各种颜色,加强装饰作用;与涂料结合力强,适于作涂装底层;为提高耐蚀性能,应进行封孔处理。
4、氧化膜是绝缘体,当膜厚1μm时,击穿电压为25V;纯铝氧化膜的电阻率为109Ω/cm2。
5、氧化膜耐热性能优良,氧化着色工艺,耐热可高达1500℃,其热导率比金属低。
6、氧化处理后,工件的尺寸稍有增大,因为三氧化二铝的体积比铝的体积大。
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