涂装电泳工艺要求
目 录
前 言 一， 电泳涂装工艺
发展历史
电泳预处理 pretreatment
脱脂工序 degreasing
表调工序（用于锌磷化）surface conditioning 磷化工序 phosphating 1. 铁磷化 iron phosphating 2. 锌磷化 zinc phosphating 钝化水洗/封闭 chromating 去离子水末道水洗 DIW rinsing 水洗 water rinsing
炉干燥 drying off 槽子的设计
溶液槽 去渣 deslag 滴干区
筛网 screen cloth 槽门、梯子和照明 泵 pump 喷架
喷嘴 spray nozzle
化学维护
脱脂工序 水洗工序 磷化工序 钝化工序
二， 电泳漆化学
电泳槽成份 树脂 颜料糊 去离子水 稳定剂 协同溶剂
三, 涂膜生成
电泳工艺过程
阳极电沉积 anodic electro deposition
阴极电泳 CATHODIC ELECTRO DEPOSITION
四， 电泳槽
电泳槽的循环 circulation 槽底和槽角 bottom & corner
页数
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电泳槽的清槽 clean
循环系统 circulatory system
温度控制-冷却 temp control cooling 过滤 filtration
加料系统 charging system 电力系统 power system 电气装置 electric apparatus 安全 safty
阳极电解系统 anodic electrolysis system 阳极电解溶液 anolyte
阳极电解池 anodic electrolytic cell
阳极电解池的选择膜ion-selective membrane 阳极anode 阳极的镇定
阳极电解液的储槽 阴极/阳极比例 阳极电解池的构型
平板型 圆形电解池 浸渍型电解池
超滤工艺 ultra filtration
通量率 flux rate 超滤膜的结构类型 管式膜 超滤器的容量
超滤膜 ultra filtration membrane 预过滤 维护 清洗
反相流动 counter flow
电泳槽的大小
五, 水洗系统
闭路水洗系统 closed rinsing system 滴干区-闪蒸通道 drip-dry
六、 电泳槽的检漏和清洗-配槽
1, 槽子检漏步骤 2, 槽子清洗步骤 3. 初次配槽
七， 电泳槽投入生产运行后的维护和清洗 八， 固化炉
固化炉的设计 固化炉的尺寸 固化炉的排气
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排气燃烧器 九, 吊架
十, 废物处理
十一, 电泳槽的维护
十二,
测定固体百分含量(%NV)和颜料对粘结剂比(P/B)的标准方法
1, 测定范围 2, 可用的文件 3, 试验方法概要 4, 仪器和设备 5, 测定步骤 6、计算方法
十三,
电泳槽液电导的标准测试方法
1. 测试范围 2. 方法概要 3. 仪器设备 4. 试剂和材料 5. 取样和样品制备 6. 测试步骤
十四,
电泳槽液PH的标准测试方法
1. 测试范围 2. 方法概要
3. PH值的意义和应用 4. 仪器设备 5. 试剂
6. 取样和样品制备 7. 测试步骤
十五, 故障解决：电泳涂料问题 十六, 电泳工艺术语解释 十七, 应用成本计算
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一，电泳涂装工艺
电泳涂装是金属涂装的一种工艺。在电泳涂装工艺中，使用水溶性涂料对待涂装的工件作槽浸渍法处理。
和其它表面涂装工艺相同，由于电泳涂装（或被称作为E-Coat）的一些独特的优点，所以在有些涂装应用中它是一种最佳的选择方法。在研究涂装应用时，应该考虑电泳涂装法的许多优点。
电泳涂装的优点是：
应用成本低。可以使用一个吊架处理许多零件，系统可以自动化；
能提高产量。电泳涂装与其它涂装线比较，电泳线的生产线速度较高，所以它的产量较高；
材料利用率高。电泳系统的材料利用效率可高达95％，系统不产生过喷漆，水洗下来的涂料可以回收继续使用；
涂膜的外观好。使用电泳法可以使错综复杂的零件也得到均匀一致的涂膜。电泳法所得到的膜不会产生凹陷和突边的现像，而且能产生极好的漆膜覆盖；
环境问题少。电泳漆的VOC低，电泳涂膜的固体含量高，由于电泳漆的转移效率高，所以减少了工艺中涂料的使用量。
发展历史
电泳涂装的历史是从十九世纪将胶乳涂在布上制造橡胶手套就开始了。三十年代在铁制的罐头内壁涂胶乳的方法也是电泳。五十年代时，福特汽车公司的George Brewer开始对汽车车身底漆的阴极电泳涂装作了研究。六十年代初，福特公司将阴极电泳底漆涂装应用于一些车身上。我们比较熟悉的是电泳涂装可以作为底漆，但是它也可以用作面漆使用。近来，对将电泳漆作为B级甚至A级面漆的需求正在增加。
电泳漆有二种：阴极和阳极电泳漆。六十年代早期，在商业上就有了阳极电泳系统，七十年代出现了阴极电泳工艺。由于阴极电泳的涂层的外观优秀、可以选择的颜色多，所以目前阴极电泳系统使用更为普遍。
电泳法是将漆膜在导电的基材上沉积，这是一种在复杂的金属部件上生成均匀和耐腐蚀的漆膜的非常有效的方法。它被广泛应用于车身、隐藏的汽车部件如油箱、除灰器、防冲撞零件、金属模具、除草机和园艺机械、车轮、农业设备、坚固件、家用电器。军事设备和飞机等的涂装上。
电泳涂装已被广泛接受,目前世界上75 %以上的汽车车身的涂装使用了电泳法。由于电泳涂装系统自动化程度高。电泳漆的防腐性能好而且造成的环境污染问题少, 所以它是十分理想的涂装方法。
电泳涂装系统是由许多子系统所组成的一个工艺系统，这些子系统包括： 预处理系统 电泳系统
循环系统 加料系统 冷却系统 电力系统
固化系统
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电泳预处理
电泳涂装工艺首先从预处理开始。预处理这个术语是指为了使工件作油漆而作的化学表面处理。在预处理工艺中把会影响表面性质的脏污沾污除去，预处理可以增强油漆的黏附力、提高涂膜的性质、并且防止电泳槽的污染。
典型的预处理工艺包括脱脂、水洗、表调（如果作锌磷化）、磷化、水洗和钝化等。电泳涂装工艺的预处理一般使用喷淋槽。吊挂在传动链上的工件依次通过各个工艺处理区作处理
每个喷淋区中有溶液槽、泵、喷架、喷嘴等组成，每个组成部件都有不同的作用。电泳涂装工艺中的典型的预处理工序为：
工 序 碱性脱脂 水洗 铁磷化或锌磷化 水洗 水洗/钝化 去离子水水洗
在各汽车厂中一般都使用将喷淋工艺结合使用浸渍工艺的更完整的预处理工艺： 1. 喷淋脱脂 2. 浸渍脱脂 3. 喷淋水洗 4. 浸渍表调水洗 5. 浸渍锌磷化 6. 浸渍水洗 7. 浸渍铬酸水洗
8. 用再循环去离子水水洗，然后用新鲜去离子水水洗。
使用这种结合工艺可以增强涂膜的性质，并且改善油漆的黏附性。
喷淋槽使用钢、不锈钢或聚丙烯制造。所有的喷淋区都用封闭的通道封闭，各区之间用滴干区连接。通道位于溶液槽上方，这样可使过喷的溶液回流入溶液槽中。
处理时间 90秒 60秒 60秒 30秒 30秒 20秒 处理温度 120-160F 室温 120-140F 室温 70-110F 室温 脱脂工序
预处理工艺的第一工序是脱脂工序，使用它去除脏污、油脂和其它脏物，这些东西会影响高质量的磷化膜在表面的生成、会影响油漆的黏附性、或者会造成油漆表面的缺陷。要根据需要和需去除的沾污的性质以及基材的性质来选择所使用的脱脂剂。最常用的脱脂剂是碱性脱脂剂。可根据工件的条件选择使用一定pH的脱脂剂。脱脂工艺中有时也使用中性或酸性的脱脂剂。
有些工件的脱脂可能需要结合使用喷淋和浸渍二种方法。喷淋脱脂工艺中结合利用了脱脂剂的化学性质和脱脂溶液在压力下的机械冲洗作用，而浸渍脱脂方法可以使脱脂溶液到达喷淋法所难以到达的工件上的部位。
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按照脱脂剂的pH, 它们可以大致作如下分类：
碱性脱脂剂 中性脱脂剂 酸性脱脂剂
大多数碱性脱脂剂是弱碱性脱脂剂，它们的pH范围在8.5-10.2，而且在脱脂剂中含有能为磷化膜提供细小结晶中心的胶体钛盐。在喷淋脱脂剂中，除了含有无机盐和表面活性剂外，还含有去泡剂和有助于生成细晶磷化膜的其它添加物。
在脱脂剂中通常所使用的表面活性剂是非离子型的氧化乙烯（和/或）丙烯氧化物与乙醇、胺或酚类的聚合加成产物。在浸渍脱脂剂中有时使用的表面活性剂是sultanates.
使用表面活性剂的目的是使工件上的油脂产生破碎并使它在溶液中乳化。当关掉循环泵时，油脂就会浮到表面，这样就可以使用撇取或溢流法将它们去除。
典型的喷淋工序为喷淋处理时间为60－90秒，浸渍工序的处理时间约为180秒，处理温度为120－140F。要根据所使用的脱脂剂的种类、基材的表面性质等来决定脱脂剂的浓度、处理时间和温度等使用条件。
在工件作了脱脂后进入磷化工序前，要使用室温的自来水对工件作水洗，将残存的碱性脱脂剂或其它脏物洗掉。
- 弱，pH 9-10.5 - 中, pH 10.5-11.5 - 强, pH > 11.5 - pH 6.5-9 - pH 1.0-5.5 表调工序（用于锌磷化）
在一些场合下，向脱脂槽或磷化前的水洗槽中添加表调剂，它可以增加磷化晶体的数量、缩小磷化晶体的大小并改善磷化膜的质量。
磷化工序
在金属基材上生成磷酸铁或硫酸锌涂层的磷化或生成转化膜步骤是预处理中的一个非常重要的步骤。磷酸盐涂层将金属基材转化成有纹理的的非金属表面，这层涂层表面可以增加漆膜的结合力，提高抗腐蚀的能力。
磷化晶体的大小对磷化膜的油漆结合能力和抗腐蚀性有影响。较粗的；磷化晶体结构呈多孔性，它的抗腐蚀性能较差，涂膜时消耗的油漆数量也较大。细密、紧密而且均匀的磷化膜的性能最好。如前面所提到的那样，在磷化工序前使用表调水洗可以有助于细晶型磷化晶体的生成。
1. 铁磷化
典型的磷酸铁磷化液的组份中含有磷酸盐、磷酸、氧化剂、表面活性剂，有时还含有一些络合剂。槽液中不含成膜阳离子，这些离子来自工件本身。
铁磷化还能同时作脱脂和钝化，但是铁磷化的磷化膜的抗腐蚀性能比不上锌磷化膜。
2. 锌磷化
锌磷化溶液的组分中主要含有磷酸锌，以及其它的一些金属如镍、锰、钙等。促进剂、锌盐、无表面活性剂。由于基材的被浸蚀，溶液中还含有一些铁。
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在锌磷化工艺中，使用硝酸盐、氯酸盐或亚硝酸盐作氧化剂的方法来控制成膜速度。膜重和磷酸盐晶体的大小可以用改变各种成分的比例来控制。如果作铝的磷化处理，则要加入氟化物。
磷化时在部件表面上发生的反应为：
1. 金属的酸蚀和氢气氧化成水 2. 金属和磷化溶液界面上的pH升高 3. 成膜物质的过饱和 4. 金属上晶核的生成 5. 磷化膜的生长
6. 铁经氧化后沉淀成磷化渣
对磷化膜的组成和晶型会产生影响的参数有槽液组成、槽液温度、处理时间和预脱脂工艺等。
为了保证质量和减少化学品的消耗，磷化槽补槽时作磷酸锌和亚硝酸盐促进剂的添加要用自动的加料泵。否则，如果在补槽时，添加量不合适地多，将会造成涂层变松、涂层太厚、和磷化渣过多的问题；如果添加不及时而造成槽液浓度太低，则会造成涂膜晶体变粗和产生斑点，使漆膜的黏附力和抗腐蚀性降低。
由于磷酸锌膜的抗腐蚀性高，这种磷化膜是广泛用于在汽车工业上的较好的转化膜。锌磷化层与金属的以离子键牢固结合，它的多孔晶型结构增加了油漆层的粘合表面积，如果漆层损伤，无机的磷化层可以起到防止漆层腐蚀的扩散。
由于磷化液中的铁从可溶解状态变成不可溶的沉淀，磷化槽会不断地产生磷化渣，所以必须在磷化槽中有磷化渣去除装置来不断地除去除磷化渣。
在磷化后要用自来水在室温下充分淋洗。磷酸盐在冷水中的溶解度较大，淋洗水量要足够大以保证淋洗干净并使工件冷却下来。
钝化水洗/封闭
钝化水洗将所有的水溶性盐的残渣中和，防止受潮起泡。pH4.0-5.5的钝化水可以消除水中的碳酸盐，防止金属氧化物的可能沉淀。
去离子水末道水洗
钝化后常常要用去离子水水洗来去除可能会使漆层受到损害的钝化液或磷酸盐残渣。金属表面的磷酸盐残渣会使电泳漆膜不均匀，而且会污染电泳槽液。
去离子水水洗步骤中使用再循环水，然后再在出口处用新鲜的去离子水洗一下。再循环的去离子水的电导不要超过50，新鲜的去离子水的电导不要超过10。
水洗
对于成功的预处理，在各工艺步骤之间进行适当的水洗是非常重要的。在脱脂以后的喷淋水洗要有一定的喷压，使所有的残余的碱性脱脂剂能全部除掉。在磷化后的水洗则应使用“溢流”型，以避免对刚生成的磷化膜产生干扰。这二种水洗方法所使用水量都要足够大以保证洗净，有时水量要达到5－15加仑/分。
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炉干燥
在电泳工艺中，所处理的工件可以是湿的也可以是干的。对于使用干或湿的处理方法的选择需要作系统的考虑。如果使用干燥炉作干燥，干燥时间约为5分钟，干燥温度为275－350F。在正确的干燥炉设计中必须利用空气来使工件干燥。热空气的管道要直接对着工件，空气要有一定的速度，这样可以使表面的水份破碎后易于干燥。
槽子的设计
电泳工艺中所需要溶液槽的数量、溶液槽的类型、和处理工序的程序等要取决于对处理工件的质量要求、化学品和设备供应商的意见等。对于最终产品的质量要求必须先写成说明书（抗紫外线能力、盐雾试验时间等）。然后用这些说明书的要求来选择将使用的预处理方法。
槽子的基本部件包括：槽室、泵、喷嘴和工件的通道。使用加热器、阀门和表具作为控制用。在喷淋槽中，槽液通过泵、喷嘴到达工件再回到槽中进行循环；浸渍槽则将工件浸在槽液中。涂装系统的运行人员都要对所操作的预处理系统、所使用的材料、各种槽子的设计和控制方法都有了解，这些是十分重要的。 溶液槽
喷淋工序的槽长通常与整个工艺区的长度大致相同。工艺区的长度由传动链的速度乘上所需要的处理时间所决定。槽子的宽度要比通道宽30-40”，以便安装槽门和水泵等。溶液槽的最小深度为42”，以使水泵有足够的安装深度。
溶液槽的大小要由槽子的容积和每分钟泵送的溶液的体积的比值来决定。这个比值的一般推荐值为3。这些体积是溶液的实际体积，还必须考虑使用内加热器时所占体积带入的误差。
为了排出槽液和清洗槽底，槽底要有坡度，每5英尺的槽宽度要有1英寸的下降坡度。槽下要有适当的支撑。锌磷化槽的槽底必须设计成便于用永久性的与转移泵相连接的管道、或者用浸入的软管吸出、或者便于使用手工清扫工具来进行除渣工作。加热用螺管和水泵等应该在槽中安排适当（图1－2）。
去渣
在锌磷化槽的边上必须建有澄清槽，澄清槽在二槽之间要有必须的管道和转移泵连接（图1－2）。
澄清去渣槽可以是方形或圆形的，底部为与水平面成30的斜坡型。当需要定期将含有磷化渣的槽液转移到澄清槽中澄清时，澄清槽的体积至少应为锌磷化槽的1/3。
滴干区
为了防止溶液串槽在喷淋区间要有足够的滴干区。滴干区的长度为上一级工序的最后一道喷淋环的中心到下一道工序第一道喷淋环的中心。
滴干时间由工件的形状、大小和滴干的位置所决定。在所有情况下，滴干时间要保持得最小，以防止工件在喷淋区之间发生干燥。滴干区的长度由滴干时间和传动链的速度所决定，一般为30－60秒。
滴干区的传动链的长廊的长度要足够长，以防止蒸汽泄出，或者从移动的工件上过多地下滴。
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筛网
每只溶液槽要配置双层筛网来保护泵。锌磷化槽的筛网必须用304＃18-8不锈钢丝制造成的6目的网，筛网的边框用折弯的16＃18-8不锈钢条制成，将网嵌入后点焊成筛网。
所有其它溶液槽的筛网要用16＃镀锌钢丝或不锈钢丝制造成6目的网，筛网的边框用折弯的铁条制成，将网嵌入后点焊成筛网。筛网的高度要靠在溢流槽的边上，而且必须低于槽液高度，这样槽液就可以溢流入槽中而不受筛网的干扰。筛网的把手要高出槽液面。这样的安排就可以允许操作人员在槽子运行中取出其中的一块筛网进行清洗，而不会让未经过滤的槽液直接与水泵接触。
用每泵送100加仑/英尺2/分的溶液来计算所需最小的筛网的面积。当筛网面积大于最小的面积时，就不需要对筛网作经常的清洗。因此当条件允许时，考虑使用较大的筛网面积的效率就较高并且更理想。
槽门、梯子和照明
在各区的槽子的槽身上要建门，以便让维修工人和运行人员进入，并便于在运行时进行观察。当门打开时，门上的溶液会滴落在地板上。为了防止滴在槽外产生腐蚀，在门下必须放一个盆，盆上有几个小孔，以便让溶液流回槽内。在门内和槽尾部要建钢制的梯子，以便进入槽内。最好的设计还要包括平台和照亮槽内的照明灯（图1－3）。 泵
除了铬酸钝化外，除了专门指定外，所有的脱脂和水洗工序所用的泵可以使用铁制的泵。锌磷化工序所使用的泵必须用非腐蚀性材料，最好使用304不锈钢。所有的泵都要采用桶式泵。
喷架
当传动链速度增高时，可以增加喷架的容积。下表给出各种链速时喷架的管径尺寸：
传动链速度（英尺/分） 3-10 10-13 13-16 16-20 24
喷嘴
建议使用玻璃钢增强的聚丙烯夹持型喷嘴，它们比螺纹连接的钢铁喷嘴容易清洗、改变和调整。
喷架管径（大约） 12” 14” 15” 17” 18” 化学维护
为了使所设计的预处理系统达到所要求的质量，必须对槽液作仔细的化学控制和维护。必须建立起和控制好专门的运行参数的范围。需要控制的专门参数包括处理时间（线速度）、温度、化学浓度、pH、和总溶解固体等。
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脱脂工序
在每工作班次的开始、中间和下班时检查槽液的化学浓度、温度和压力。如有必要就作调整。
水洗工序
每工作班次要对总溶解固体（TDS）和电导作三次检查。不允许TDS和pH值比原料水的这些值有太大的升高。调整溢流水量会帮助控制淋洗水的水质。如果有必要，必须作定期换槽和洗槽。
磷化工序
必须建立标准的膜重标准并作好常规的检测控制。在每班运行前和运行中必须建立合适的化学浓度、pH、和温度，以提供所希望的膜重。
钝化工序
就像自来水水洗一样，需要控制的是pH和电导。pH的控制标准在供货商的说明书中已经规定，电导值就需将钝化液的电导加上原水的电导。如同其它的水洗槽一样，钝化槽的参数每天要作三次。
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二，油漆化学
如同其它液体油漆一样，电泳油漆系统中也含有树脂和颜料糊。这些材料与其它材料仔细地配方成为电泳槽。
“统计工艺控制”（SPC）被用于控制电泳槽中所有的成份。
电泳槽成份
电泳处理槽由树脂/乳液、颜料糊、和去离子水组成。在有些情况下，还可能需要一些协同溶剂：
树脂或树脂乳液 颜料糊 去离子水 稳定剂 协同溶剂
一种典型的阳离子电泳槽在配槽时的配比为：
表2-1，典型的阳离子电泳槽的组份 乳液 颜料糊 去离子水
50.0% （V/V） 7.1%（V/V） 42.9%（V/V）
树脂
电泳溶液中的树脂是聚合物，它们是任何涂料中的主体。聚合物是由许多小分子交联而成的大分子化合物。小分子或单体所发生的反应称为聚合反应。
生成树脂的反应是一种由各种液体和粉末互相反应而生成一种新分子的精密的过程。使用改变化学品的加入次序、加入量或改变反应温度，使用同样的化学品可以产生不同的产物。
当树脂在反应过程中仍是热的时候，它处在有点液态的状态中，当它冷却时，它就变厚变硬。有时侯，当加入稳定剂和去离子水后，树脂就会散成像牛奶一样有粘性的乳化液。乳化液中也含有交联剂和增强性能的树脂。
根据所使用的涂料的类型的不同，电泳系统可以选择使用树脂进料，或者使用乳化液进料。树脂，乳化液和颜料最好要通过一台静止的混合器后向电泳槽进料。典型的静止混合器的比例由进料与流通混合器的电泳槽液的比率来计算，50：1是指50份槽液，1份进料液。树脂是非常粘稠的材料，树脂的乳化液的粘度要低得多的均匀一致的乳化液。树脂或树脂乳液中含有带正电或带负电的粒子，还含有用于涂膜固化的交联剂。
颜料糊
颜料糊中含有提高涂膜物理性能以及使涂膜带色的颜料。颜料本身不能直接地加入电泳
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槽，必须先要将主要的树脂，磨细的树脂，树脂添加物，颜料和其它添加物混合成糊状。颜料是为涂膜提供着色和其它物理性质的干燥的粉末材料。磨细的树脂使颜料湿润或者使它悬浮于液体中防止它结块。树脂添加剂或者湿润剂则帮助颜料和树脂的混合。其它的添加剂则用于为涂膜提供抗腐蚀性等一定的特性，或者用于降低成本。
这些成份在预混槽中与溶剂混合，使颜料、添加物和其它化合物均匀地包裹在磨细的树脂上，以避免产生结块。如果颜料结块成团，它们就会在电泳槽中沉降下来。
预混中使用旋转的刀片将混合物中大块的颜料粉碎成小粒子。
通过预混中的剪切或者通过研磨后，使混合物的粒径减少到微末级水平。粒径可以用研磨规测定。根据颜料糊的不同配方要求，粒径大约在8-25微米左右。
工艺统计控制方法（SPC）在油漆制造和与涂料有关的产品的制造过程中都可以使用。例如在颜料糊制造中的控制参数是温度、转速、研磨介质等。在材料作预混前，就要严格地将原材料的质量控制好，以保证得到准确和稳定的结果。
去离子水
去离子水是除去了电导离子的水。在电泳槽液中，去离子水的比例要占50%以上。根据电泳系统和所使用的涂料类型的不同，工艺上所用的电泳槽液中的去离子水含量可达75%左右。去离子水可以用自来水通过离子交换树脂来去除水中的电导离子的方法制造。去离子水的质量可以使用电导仪测定水的导电率来测定。电导率小于10微欧的去离子水的质量对于电泳槽是适当的。电泳槽液的电导率在800-1700微欧/厘米。每只电泳槽都有一个能得到最佳性能的电导率的范围。
稳定剂
树脂在50%的去离子水中有抗分散性。使用醋酸或乳酸稳定剂可促进混合过程。加入正确数量的稳定剂可以使树脂在电泳液中有效地分散。
协同溶剂
协同溶剂是可以和水混溶的有机溶剂。用作协同溶剂的有丁基溶纤剂，丁基卡必醇、Dowonal PPH、和己基溶纤剂等。电泳槽的工作溶液中含有1-3%的上述协同溶剂。这些溶剂起帮助成膜，它使涂膜光滑、防止固化时产生爆裂，改善泵送系统的润滑、增加聚合物在槽液中的溶解度等种种作用。
为了满足环境保护时对VOC和HAP的要求，电泳槽中所使用的协同溶剂的种类应在不断发生改变。目标是达到没有VOC和HAP的排放。
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三, 涂膜生成
为了生成电泳涂膜，涂装工件要接地后浸入带相反极性的槽液中。树脂和颜料迁移（电泳）到工件上成膜，然后用水洗将多余的材料洗去，最后在固化炉中将涂膜固化。
在图3-2中表示了在电泳槽中所发生的沉积成膜过程。槽中有带正电的阳极和带负电的阴极。
导电溶液的电解分解导致了带电粒子的移动，负电粒子向阳极移动，正电阳离子向阴极移动（电泳）。
带电的涂料粒子从溶液中沉淀后粘附在金属基材上（电沉积）。随着沉积膜增厚，涂装表面上相应的电阻就会升高。随着电阻的升高，工件逐渐变成绝缘体，这时侯就停止继续成膜
随着油漆粒子的沉积和表面的移动停止，分散介质将向相反方向运动，造成溶剂损失和漆膜的变硬（电内渗现象）。
穿透法拉第笼凹陷区的能力是电沉积中独特的方面。就象在静电喷涂中那样，涂层最初从电阻最小的部分开始向大部分可以接近的表面涂装，先涂外表面，然后移向内表面。由于穿透一个法拉第凹陷区后电场降低，电力线就自然地向最近的接地点处弯曲。在电泳中，围绕着法拉第区的电场强度随着涂膜的变厚和绝缘化而降低。这样就使进入法拉第凹陷区的电流增加，使漆膜向凹陷区更深的区域沉积。电沉积方法可使涂层穿透深的凹陷区的能力使涂层的防腐性能极好。电沉积涂料穿透法拉第区域的能力被称为电泳力。各种涂料的电泳力用一种电泳箱来测定，单位是英寸。
电泳工艺过程
1. 加电压V=IR 2. 水在电极上电解分解
3. 涂料粒子向带正负电荷的电极移动（电泳） 4. 涂料粒沉淀（电沉积）
5. 涂料粒子紧密地包裹（电内渗） 6. 工件上沉积涂料后变成绝缘体 7. 沉积变缓并停止沉积
表3-1，电极反应 1. 水的电解 2. 基材的氧化 3. 凝结
Fe Fe＋＋阳 极 2H2O 4H++O2 +4 e- +2e - 可溶的油漆粒子不可溶 / 阴 极 2H2O+2 e- 2H +20H- 可溶的油漆粒子不可溶
阳极电沉积
带有正电荷的物质会被带有负电荷的物质所吸引，应用这个原理，带有电荷的粒子就可以在液体中运动。在电沉积中，由于溶液的化学性质使油漆带了电。阳树脂带上了负电荷。由聚合物的类型、粒子大小、酸基的数目和稳定计的含量等产生的平衡决定了溶液的电性质。
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电沉积成膜过程是一系列电化学反应的结果，通过水的电解使沉积电极周围的化学环境发生改变，造成树脂的溶解度降低后在所浸渍的工件上凝结成膜。（ 图3-2 〕。
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阳极电泳工艺中需要用超滤法来控制电泳槽的pH。在超滤中将在电沉积工艺中所产生的过量的酸去除掉。过量的酸留在电泳槽中会使pH升高。典型的阳极电泳系统都使用超滤来控制pH。
这样就是使阳极电泳系统增加了pH控制设备。在过去应用超滤技术时，许多槽液会变得不稳定时就必须用新的槽液来换槽。
下面表示了阳极电泳系统中的化学反应步骤： 1． pCOOH+R3 NH2OpCOO-+R3NH-+H2O (溶解步骤) 2．2H2O 4H++O2 +4e-
3．pCOO-(可溶性)+H-pCOOH(不可溶)(沉积步骤)
在最后一步反应中，水电解中的产生的氢离子与阳树脂结合而成为原来的不可溶形式，然后在工件表面上凝结成涂膜。
从另一方面来看，阳极电泳方法也是金属工件的电化学溶解过程。溶解后的金属离子通常也会包括在涂膜中，这会造成防腐力的降低，在固化时会使表面产生红锈。
在涂装工业的历史中，由于电泳法的种种优点，所以这个缺点被容忍了。在七十年代出现了阴极电泳系统后，它就不再有这种着色沾污的缺点了。
阴极电泳
阴极电泳槽的电化学原理和阳极电泳法相同，但电极功能则相反。电沉积在相反极性的电极上发生。所发生的反应步骤相同，阴极电泳中的化学反应步骤为：
1．PR2N＋RCOOH H2OPR2NH- ＋RCOO-＋H2O（溶解步骤〕 2．2H2O＋2E- H2＋2OH-（阴极反应〕
3．pR2NH（可溶性〕＋OH- pR2N（不可溶〕＋H2O〔沉积步骤）
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在阳极电泳系统中将工件作阳极，而在阴极系统中将工件作阴极（图3-6）。
在阴极上发生了关键的反应，在最后一步反应中，由水电解所生成的OH- 夺取了可溶性阳树脂中的H，使树脂凝结而在阴极上沉积成膜。
阴极电泳工艺的一个主要优点是槽液中只有极少量的从工件溶解下来的金属离子。由于清除了着色的缺陷，所以较早期的期望是在电泳工艺中可以使用较泄的颜色来涂装了。但是由于在固化中仍有发黄的趋势，所以早期的阴极电泳仍限于涂装较深的颜色。
这些早期的阴极系统中的涂料是环氧类树脂和芳香烃交联剂。现在已有了许多不同类型的交联剂和为了使电沉积涂膜获得特殊性质的混合交联剂
最新的阴极电泳涂料是环氧改良型的丙烯酸涂料，它们的物理性能有了较大提高，并且固化中发黄的趋势减少。
这些改良的技术使得电泳涂装中可以使用更多的颜色，包括以前曾有问题的淡颜色。阴极电泳膜的光泽和色牢度好，而且耐洗涤性好，色斑少，金属在电泳槽中的溶解量小，另外它的膜厚也比阳极厚。它的膜厚范围在0.5-1.5密尔，阳极电泳膜的膜厚为0.5-1.2密尔。尽管当前阳极电泳法仍在使用，它的这些主要的优点使得工业上更愿意采用阴极电泳法。
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四，电泳槽
电泳槽是盛装电泳涂料槽液的容器。它由几个重要的子系统所组成：
1．循环系统
A．搅拌器 stirrer
B．冷却系统 cooling system 2．过滤系统 3．加料系统 4．电器系统
A. 整流器 commutator B. 电解池 electrolytic cell C. 电极 electrode 5 ．超滤系统
电泳槽由低碳钢或不锈钢材料制造。槽内衬有保护层。薄膜内衬的厚度约20-40密尔，厚膜内衬的厚度约120-140密尔。这种内衬要耐化学腐蚀和有一定的绝缘强度可以使用的材料有Ceilcote
Coroline 505或相当的材料。涂料的供应商会指定适用于他们的电泳材料所需要的内衬的型号。这种内衬必须能在涂料的pH范围内工作。耐受溶液中所在的溶剂的腐蚀，并且能耐受600伏直流电压。
典型的内衬是涂在经过适当处理的基材上的由玻璃纤维增强的厚膜（120-140密尔〕环氧材料。
与以前所使用的薄膜（20-40密尔〕内衬相比较，厚膜内衬具有很多优点。主要的优点是它的寿命长，不容易被掉下的处理工件损坏，或在清槽时被损坏。厚膜内衬如果发生局部损伤到槽身材料时可以作局部的修复，而薄膜内衬若发生损坏时就无法修理，必须将整个槽身重新作内衬处理。
厚膜内衬的价格较高，但是由于它的使用寿命长，所以使用成本反而低。
电泳槽的循环
为了使电泳槽的槽液成份分散均匀，不使涂料粒子沉降到槽低，电泳槽液要不停地保持循环。电泳系统使用位于槽底和槽边的带有成排的喷射器和集管的管道系统来防止油漆粒子的沉积。
槽底和槽角
理想的槽子设计中要将槽底的死角区域尽可能减少，方的底角比较容易成为死角。圆角或（椭圆）形的底角可以消除死角。如果有必要，可以将喷射器对准这些死角作喷射以改善槽液的循环。
对于泵井和堰箱的设计要特别小心，尽量使死角减少和消除。泵井和堰箱中特别容易积累油漆固体，它会成为维护中的头痛的问题。
电泳槽的清槽
要定期地作好清槽，将从吊架上落入槽中的工件取出。这些落入槽中的工件会影响槽液的循环，并造成涂料固体在这些掉落的工件上的堆积。最终，这些堆积的固体就成为脏物，
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它会造成涂膜的缺陷。
在清槽时，可使用备槽将槽液转移出去。备槽的大小要能贮存下整个主槽的溶液。备槽也要有循环装置。如果溶液在备槽中存放时间较长，就有必要对溶液冷却。备槽也应该有过滤装置，使溶液在贮存中作过滤处理。并在槽液转移回主槽时作最后过滤用。
对于一个新的电泳系统，必须在2-4星期后作清槽检查。然后每隔3个月后再作清槽检查，以后再隔6个月再作检查，以后每隔6个月作清槽检查。
循环系统
电泳槽的循环系统要24小时地全年工作。它所提供的搅拌作用可以防止溶液中的涂料固体沉降，它也分离电泳液中某些物质提供过滤作用，在循环中，它将槽液通过热交换器来使溶液冷却。
循环系统由位于泵的堰箱中的水泵、过滤介质、袋式或桶式过滤器、用于冷却的热交换器、由PVC或CPVC或不锈钢所组成的管道系统、一系列增强搅拌、减少涂料固体在槽中沉积作用的喷射器等组成。
循环系统使槽液搅拌以使涂料均匀并防止涂料中固体成分沉降。在大多数的系统中，循环系统被设计成使用一系列的喷射器将槽液沿着槽底向入口处移动。循环泵则位于出口处，它将槽液的表面层向着槽子出口端的泵井和堰箱运动。这样就使槽液形成头尾间的循环。泵井通常位于槽子出口端的溢流堰箱中。泵井和堰箱控制着槽子的液位、提供了槽液表面的液流、并且有助于防止在槽液的表面形成脏物的积累（图4－2）
通常使用PVC或CPVC材料建造的电泳槽的管道系统设在槽底和槽边，它们的作用是为液流导向、使槽液产生循环。连接在管道上的喷射器可以增加其周围的液流的速度。喷射器是流量型的，例如在喷射器中流过1加仑的槽液时，它将推动其周围约4加仑的槽液，从而产生一个扩散作用。
为了减少油漆固体在槽子中的沉积，排列配置好喷射器是十分重要的。在所有的泵井中也要配置喷射器以防止油漆固体在泵井中的沉积。
推荐的每小时电泳槽的循环次数为四次。例如，如果电泳槽的槽容积为25,000加仑，它就必须配置容量为100,000加仑/小时的水泵。
电泳涂料的循环好坏对电泳槽的运行十分重要。用下列方法来控制槽液的循环：
A. 每班次要对所有的阀门(vavle)和流量计作检查，将它们设在所需的数值上； B. 取出落在槽的处理工件；
C. 检查并控制好槽子和泵的堰箱中的液位；
D. 当过滤器的最大压力差达到10-12pSI时，更换过滤袋或过滤桶；
E. 在泵发生故障时立即修理，不要让涂料在电泳线上停止搅拌超过一小时；为此
要使用备用泵(spare pump)和备用马达(spare motor)。 F. 检查涂料的抽取；
G. 观察槽液表面的流速，槽液的表面流速要大于传动链(chain transmission)的速度； H. 每六个月作清槽，对槽内的组件作检修。
温度控制-冷却
在电泳工艺中，由于通电、槽液循环、加热后的工件的进入（如果使用干燥炉），以及室温较高等因素的影响，槽液的温度将会升高。电泳槽液的适宜的工作温度为80 5F。温度的不适当会影响涂膜的厚度，造成废油漆的增多，影响涂膜的外观，造成表面缺陷。温度太
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低时会使膜厚降低，表面粗糙，温度太高时得到的漆膜较厚，漆膜不稳定，表面有缺陷，并有可能使超滤器损坏。
用不锈钢的热交换器(heat exchanger)来使循环的电泳槽液的温度得到控制，热交换器中使用冷水来使槽液冷却。温度必须控制在设定值的2F范围中。
在热交换器系统中有二个独立的循环系统，一个叫做热端循环，另一个叫做冷端循环。热端循环用于温度高的槽液的冷却，冷端系统则用于电泳系统中所产生热量的冷却。
不管是使用板式、框架式、还是使用管式或者鳍式热交换器，典型的热交换器都将热的电泳液和冷的电泳液在金属的二个表面分开，使热的槽液将冷的槽液加热，然后再回到槽子中去。
在工厂中，装有冷却塔的热交换器装在厂房的房顶上，装有冷却器的热交换器则装在电泳槽边上。冷却塔系统由盛装系统中冷却液的储槽、通往房顶的管道、热交换器、帮助冷却的风扇、和将槽液抽到房顶的水泵等组成。冷冻器系统则像一台大型的空调，它由冷冻压缩机、热交换器和管道系统所组成。
过滤
为了去除槽液中的脏物，凝聚的涂料和其它固体杂质，对槽液不断的作过滤是必要的。通常使用袋式过滤器，CUNO过滤器或复式过滤器来进行过滤。
电泳槽液首先流过泵井中的不锈钢筛网然后再流过主过滤器。不锈钢的筛网用于除去可能会对水泵产生危害而且会很快导致其它过滤介质堵塞的大碎屑。筛网要经常清洗，以保证不使去水泵的槽液受到严重堵塞。如果液流受到堵塞，它就会形成空穴凹涡、使空气进入电泳槽或者使泵过早地损坏。在将筛网取出清洗时，必须使电泳槽的供电关闭，以避免受到电击。然后按照设备供应商的说明书的程序来清洗不锈钢的筛网。
过滤器的过滤介质应该是不溶解于水的，孔径在10－50微米。要根据所使用的设备选用不同的过滤介质。过滤器有袋式过滤器和桶式过滤器。在无论哪种形式的过滤器中所使用的过滤介质都要得到涂料供应商的认可。
电泳槽液通过筛网过滤后，再用泵送往过滤器中使用较细的过滤介质作过滤。 袋式过滤器在过滤罐中使用。根据电泳槽的大小不同，在过滤罐中可以使用一个或多个过滤袋。袋式过滤器的分类有绝对和标称法二种。如果一种介质以25微米绝对值标号，则它可以去除≥25微米的大粒子；如果某种过滤袋以25微米标称值标号，则可以去除35－40微米和更大粒径的粒子。
要去除油类污染物时，可以使用油类过滤介质。这种介质可以吸收油类。这种过滤介质也可以用在悬浮在电泳槽和泵的堰箱间的挡板。油漆供销商会对你的系统中所使用的过滤介质的孔径的大小作出推荐。
电泳槽的全部槽液每小时至少要作一次过滤。所有的过滤器都要装有阀门和旁路管道，使得在进行过滤器的更换和清洗时仍可以保持液流的连续（图4－3）。
过滤介质在使用中会逐渐堵塞，所以必须对它们作定期的更换和清洗。在过滤罐的入口处和出口处所装的压力表可以指示是否需要更换过滤介质。通常压力差达到10磅/平方英寸（PSI）时就表示需要作过滤介质的更换。
更换过滤介质是一项难搞的工作。使用干净的压缩空气和在过滤罐的底部通向电泳槽的有阀门的回流管将使更换过滤介质的工作变得容易一些。过滤罐与循环系统是分开的，使用压缩空气将罐中的涂料通过带有阀门的回流管吹回电泳槽。这样不仅减少了工作的凌乱，而
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且节约了涂料、还减少了流向废物处理系统的废水。
要将所有更换介质的工作记录下来。
当对将使用的过滤介质作评估时，必须考虑所使用的过滤器的型式和对过滤的要求，也要考虑是否容易更换以及需要更换的周期等等。记住一般在过滤器二侧的压力差达到10PSI时需要更换过滤介质。过滤介质的价格是多少？过滤介质的更换时间和成本的关系和它的性能如何？
电泳槽的袋式过滤器装在电泳槽的二端（图4－4）。
加料系统
在生产中，电泳槽液中的涂料固体在槽中通过的工件表面上成膜，为了准确维持好槽子的化学就必须作好补槽。补槽是使用加料系统来完成的。典型的加料系统包括涂料储存容器、涂料输送泵、管道和静力混合器所组成。补槽用的涂料通过涂料储存容器由输送泵经过管道向静力混合器输送。
典型的阴极环氧电泳漆系统使用树脂/乳液和颜料浆双组份加料系统。依据供应商的数据确定加料比。5:1的加料比指五份树脂/乳液和一份颜料浆。
每种组份以规定的流速加进槽内。进槽时最好在管道中使用静力混合器。所谓的静力混合器是一根装有为了起到混合作用的一系列不同角度挡板的管道，在电泳液通过时达到混合的目的。补槽材料通过混合器后以与槽内溶液流成90的角度加进槽内。每种组份以规定的流速和比例加进槽内，通常为50:1或100:1。合适的料比可以使补槽液很快地混合进电泳槽液中去。
静力混合器的最佳位置设置在包括热交换器的循环系统中。建议将静力混合器设置在过滤器和热交换器之后的通向电泳槽的管道中。如果将静力混合器设置在支持超滤器的循环系统中，它所产生的反向压力将引起降低流速，并使超滤装置过早地淤塞。另外向槽中的补槽口要尽可能离开水泵的堰箱。否则补槽液会直接向堰箱回流，然后流向过滤器，这就会造成过滤器中过滤介质的过早的堵塞。
阴极电泳系统通常使用静力混合器向电泳槽加入低黏度的涂料。阳极系统的补槽材料通常都是高固体、高黏度的树脂，它使用静力混合器或混合槽向电泳槽加料。
在测定了电泳槽的运行参数后，树脂和颜料的加料可以用人工进行，也可以使用安培小时和电流图来决定进行自动加料。如果使用安培小时和电流图来作自动加料，仍旧需要对电泳槽的运行参数作检查，使加料量准确。
电力系统
电泳槽的成膜需要电流。我们所熟悉的家用电流是交流电（AC）。交流电是一种电流的大小和正负极性周期地发生变化的电流。在美国，交流电的频率为60周/秒（60Hz）, 各种电器设备要以这个频率设计。在电泳工艺中不使用交流电。
直流电（DC）是向一个方向流动的稳定的电流。每秒中循环的周期次数称为频率，它的单位为赫兹。直流电对于电泳工艺是有用的。
为了得到电泳工艺中所需要的电流，就要将交流电整流成为直流电流。整流器将交流电
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转换成直流电，并使电压升高。当交流电转换成直流电后，在整个使用中它的纹波不能超过5％。直流电流中的纹波是交流供电留在直流中的成分。过多的交流成份会造成漆膜的缺陷、破裂、粗糙和不均匀等漆膜的缺点。
电气装置
整流器的正极接在槽子的阳电极上，整流器的阴极接在阴电极上。阳极涂料在通电时被阳极所吸引；而阴极涂料被阴极所吸引。为了得到所希望的涂料移动，电泳涂装中将工件作为一个电极，而将置于槽边的金属极作为另一个电极，电流从整流器中经过电极、涂料向工件流动再回到整流器。
典型的电沉积成膜需要120秒时间，涂料的供应商会提供它们的产品的成膜时间的参数。 在电泳工艺中使工件带电的方式有二种：在入槽前已带电；在入槽后再带电。 入槽前已带电的方式有产生条纹的危险，所以在系统设计中要减少这种涂膜的缺陷。 入槽后再带电的方式能消除上述这类缺陷，但是它的单轨系统需要使用较长、较大的电泳槽来达到120秒最小的成膜时间。
为了达到最佳的结果，常常使用双区供电方式。第一区的处理时间为60秒，电压为200－350伏，第二区的处理时间也为60秒，电压为200－450伏。第一区的条件是使条纹缺陷不出现所设定的，第二区中使用了较高的电压来完成涂装并且使凹陷区域也得到涂装。
整流器的大小要选用准确，整流器的大小由伏安表示，电压与成膜能力有关，电压越高，成膜就越厚。
使用电子整流器将交流电流转换成直流电流。电流为涂料在工件的表面成膜提供能量。按照电泳槽所要处理工件的表面积大小来选用适当大小的整流器。根据处理的工件要求，整流器的直流电压要达到350－400伏。同时也要根据工件的要求来决定所需的整流器的电流大小。
整流器的电流是十分重要的，安全的经验是每处理1平方英尺的工件需要2安培电流.。只要有可能，整流器应该具有能满足提高生产所需要的一定的扩展容量。经常有一些工厂会遇到在需要提高产量时却没有可以使用的电力的问题，所以首次购置整流器时一定要让其有一定的扩展容量。
在整个电压范围中，整流器的电压波动值要小于5%。如果电泳涂装系统的设计处理量为200英尺2/分，则所需要的最小电流为400安培。
被处理工件在电泳槽中处理的时间越长，所需的处理电压就越低。前面已经提到过，大多数的浸渍工艺的浸渍操作时间为120秒左右。
由整流器提供合适的直流电流对于电泳工艺是十分重要的。电流的不足或波动，或者电流方向的错误都会影响成膜。电力系统中需要监控的参数为：
A. 电压检查；系统应能提供最高为500伏的电压，调节幅度不要超过10伏； B. 电压波动；不应超过5%；
C. 检查工件的接地情况；如果接地电阻超过1兆欧，就表示接地不良；此时就必须检查
和请洗传动链的导轨、链条，并检查吊架的设计。 D. 检查阳极是否损坏，如果已经损坏就要更换； E. 每小时检查电压、电流和槽温。
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安全
电泳系统使用高电压和高电流，电泳系统必须强制性地防止对操作人员的电击，保证安全。
根据地方法规和保险法规的要求，在电泳槽通电后，必须有指示灯提醒操作人员。 在最接近电泳槽的门是必须装上联锁装置，当门被打开时，就会向整流器送去中断信号，将电泳槽的电流关闭。这种连锁装置也可以使用光电管或压力敏感垫等。
阴极电泳槽需要使用绝缘的内衬，在后面的章节中会专门讲这个问题。
阳极电解系统
阳极电解系统是一个自循环系统，它用于从电泳槽中清除酸并为阴极提供冷却。 阳极电解系统由不锈钢或聚丙烯制造的阳极电解液储槽、循环泵、电导监测系统、阳极电解池、阴极和不锈钢或聚丙烯管道所组成。所有在阳极电解循环系统中使用的元件必须能在pH2.0的条件下工作。
阳极电解溶液
阳极电解循环系统中的液体是低电导的去离子水和从电泳槽中清除出来的过量的酸。在电泳工艺中，过量的酸是从阳极电解所产生的。过量的酸会向阴极迁延，在阳极电解池中生成阳极电解溶液。阳极电解溶液的pH范围在1.5-3.0。
阳极电解池
阳极电解池的作用是控制槽液的pH，并使阴极冷却。阳极电解系统主要在由去资离子水稀释后的稀酸条件下工作。
让从阳极电解所产生的过量的酸通过例如MA3475等阴离子选择膜。阴离子选择膜的作用就象单向阀门，它只让过量的酸进入阳极电解池。当过量的酸通过阴离子选择膜进入阳极电解池后，阳极电解池中的溶液的电导升高。在达到所设定的电导值时（1500微欧），〈10微欧的去离子水加进循环系统使电导将降低。），〈10微欧的去离子水加进循环系统使酸稀释，使阳极电解池中溶液的电导降低。当低电导的去离子水加进循环系统后，系统的 液位升高，使部分溶液溢流出系统进入废物处理系统，直到达到低电导值。这个步骤不断反复直到设定值达到为止。
阳极电解池的选择膜
像MA3475等阴离子选择膜在结构上并不牢固。它们通常使用在阳极电解池外的聚丙烯筛格网来保护。它们为膜提供支撑和压力保护作用，并防止物体将膜戳破。
当装配阳极电解池时必须小心避免发生破裂。阳极电解池通常在装配时灌满去离子水，这样就不会受周围的压力损坏。
新型的阳极电解池是单片型的模制结构。模制的阳极电解池具有结构强度较高、不太会破裂容易作化学清洗和使用寿命较长等优点。阳极电解池通常在电泳槽的边上或末尾以对称方式安置。一种好的经验是使阳极电解池旋转，这样可以减少阳极的浸蚀。另一个众所周知的事实是将阳极电解池和阳极安置在电泳槽的入口处可以通过较强的电流，容易加快浸蚀。
阳极
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典型的阳极由316不锈钢制成。有些阳极用钌制成。阳极不应有焊缝，因为焊缝是最容易先被腐蚀和发生故障的地方。
阳极的镇定
可以使用硝酸来将阳极表面镇定来延长它的寿命。
阳极电解液的储槽
阳极电解液的储槽是一只小槽。根据使用的阳极电解池的数量多少，它的容量大致在300－400加仑。阳极电解液的储槽紧靠着通向废水处理系统的排水道。如前面所提到的那样，储槽所用的结构材料必须使用聚丙烯或不锈钢。储槽要连有循环泵。
根据阳极电解池的数量来选择循环泵的大小。凭经验的数据是系统中每电解池的容量要1.0-2.0加仑。例如：一边有12个电解池，槽的电解池总数为24个，则循环泵的最小容量为2.0加仑×24＝48加仑/分。
当在设计系统的大小时宁可稍大一些，在提高产量时，就会要求增加系统的酸去除量。在电泳过程中阳极会产生热量。阳极电解池系统也被用作使阳极得到冷却，使阳极的使用寿命延长。
依据电泳的产品的不同、所使用的酸的不同、产生的细菌种类的不同、所使用的阳极的不同、系统中铜浓度的不同以及冲洗后的时间的不同等情况，阳极电解液的颜色也会不同。它的颜色可以从淡黄色到深红色或紫红色，如果电解池破裂，它甚至会是所使用的涂料的颜色。
如果电解池破裂，电泳涂料就会进入循环系统。如果这种情况发生，就要查出破裂的电解池，将它关闭后把它修复。
在阳极电解池中的涂料可能附在阴离子选择膜的里面，发生这种情况后，就不能去除酸而使电泳槽液的pH降低。电泳涂料进入循环系统后也会使电阻增加，这样就要增加电压才能运行。于是不仅使成本增加，而且会使阳极寿命减少。
阴极/阳极比例
在作涂装的工件作为阴极与阳极的比值应该控制在4 1左右。如果阴极/阳极比值太高，例如达到6 1的话，就会造成阳极的寿命缩短。例如：如果每分钟处理100平方英尺的工件，就需要25平方英尺的阳极。
阳极电解池的构型
阳极电解池有许多构型： * * * 平板型
阳极电解池的选型要根据工程的设计需要和用户的爱好而定。平板型的阳极电解池非常大，在注满阳极电解液后就非常重，这样就需要使用卷扬机来作搬动。如果不使用时或要将它移出系统时，由于每个阳极电解池就含有大量的阳极面积，所以就会使阴极/阳极的比值发生很大的变化。
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平板型 圆形 浸渍型
圆形电解池
由于圆形阳极电解池的安装容易，而且容易维护，所以它的使用正在增加。圆形阳极电解池的阳极面积的确比不上平板型的，例如：一台平板型的电解池有25平方英尺的阳极工作面积，这就需要25台圆形电解池才能有这样的阳极工作面积。
使用圆形电解池时，如果取出其中的一台时，不会对阴极/阳极的比值产生很大影响，所以它就被广泛使用。例如在上面的例子中，如果取出一台平板型的电解池，就损失25平方英尺的阳极面积，而如果让一台圆形的阳极电解池不工作，就只损失1平方英尺的工作面积。
浸渍型电解池
浸渍型阳极电解池完全安装在电泳槽的液面以下。它所使用的典型的阳极是304或316不锈钢制成。也可以使用镀钌的阳极，但是它要比不锈钢的阳极贵得多。
在极少数使用阳极电解池系统的阴极电泳系统中可以使用裸阳极 即不放在阳极池中的阳极。
在阳极电解池的工作条件下会滋生细菌，可以使用抑制剂的办法来控制细菌的滋生，也可以在阳极电解液的储槽中安置铜棒的办法来控制细菌的滋生，由于铜棒会慢慢溶解生成铜离子，它就会控制细菌的生长。对储槽中的铜棒要作定期的检查，如果有必要就要作更换
超滤工艺
电泳工艺中的超滤工艺是使用超滤膜在压力下来进行电泳槽液中的悬浮固体和水及低分子量的成份的分离的一种分离工艺。当电泳液流经超滤半透膜时，它将高分子量的物质截留，而让水和低分子量的物质透过（图4－13）。这也就是只有在一定分子量以下的物质才能通过超滤膜。
超滤法是利用将涂料固体从可溶于水的物质中分离的方法来将电泳槽液中的固体浓缩分离出来的方法。在分离后得到清澈的超滤液。回收的涂料固体可以回到电泳槽，而超滤液则可用于水洗中使用。超滤工艺利用压力差和错流法来产生超滤渗透。
一台超滤器就好像一个肾，它的作用就是去除有害物质。它原来是在电泳工艺中用作槽化学的pH控制的。使用它可以从电泳槽中去除过多的增溶剂、带入的污染物和低分子量的树脂，然后装桶或排向废水处理设备。
后来，发现超滤液是对出槽的工件作水洗的理想的水洗液。使用超滤器产生超滤液作水洗可以使电泳工艺中通常所使用的水洗工艺采用闭路循环。只有少量的超滤液要流向废物处理设备来除去可溶于水的污染物，因为可溶于水的污染物会使电泳槽的电导升高。
超滤液中含有去离子水、可与水混溶的协同溶剂、低分子量的树脂和增溶剂等。超滤液可用于对工件作洗去过量的涂料时的水洗用。超滤液的流速称为通量率。它的单位为加仑/天 平方英尺膜，或称为GFD。通量率这个单位也可以用加仑/分来表示（GPM）。要使通量率足够地高是十分重要的，这样就能保证产生足够的体积的超滤液来满足水洗工艺的需要。
通量率受下列因素影响：
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* * * * * * *
流动速率： 流过超滤器系统和超滤膜的物质的数量； 压力差： 超滤器的进口和出口的压力差； 电泳槽的温度； 电泳槽的溶剂含量； 电泳液的pH； NV％； P/B％。
当电泳溶液通过超滤器时，它是横穿过超滤膜的。超滤器要有一定的横穿量才能使系统
正常工作。超滤器的制造商都会说明所需要的以加仑/分表示的横穿量。
来自电泳槽的涂料在超滤器中通过，被浓缩的涂料固体粒子会回到电泳槽。从涂料中分离出来的大约有1％槽体积超滤液泵送到末道水洗工序，用来洗去黏附在电泳膜上的乳状膜。用于这步水洗的超滤液是在超滤工艺中分离掉涂料固体后的水并含有可与水混溶的协同溶剂、低分子量的树脂和增溶剂等成份
通量率
就如前面已经提到的那样，超滤是一种压力驱动的工艺，有三个因数影响超滤膜的渗透性能：
首先，膜本身存在让物质通过膜的自然阻力；
其次，存在一层“凝胶”层，这层凝胶层所产生的阻力随着操作条件（压力、流速、
浓度等）的不同而变化 。这层凝胶层是由不通过超滤膜的物质在超滤膜的表面所生成的；
最后，在运行一段时间后，在膜的表面和凝胶层之间会形成一层“中毒层”。这层
中毒层是由聚集的赃物、涂料固体和其它污染物质所形成，它们既不能渗透通过膜，又不回到原来的溶液中，慢慢就形成这层中毒层。为了使系统保持合适的运行条件，必须定期使用化学方法清洗掉中毒层。
电泳槽的固体粒子对超滤器的性能有影响。电泳液的固体含量越高，溶液的渗透速度越慢。涂料的固体粒子具有形成降低超滤器产生超滤液的中毒层的倾向。要按照涂料制造商的说明的电泳液的使用范围来使用超滤器，找出能让它正常运行的最低的涂料固体的含量范围。
超滤膜的结构类型
在电泳工艺中常用的有四种结构的超滤膜：
管式超滤膜（连续式或平行式）； 空心纤维超滤膜； 螺旋型膜； 平板型和框架型膜。
管式膜
管式膜由封闭在PVC管中的一根管膜或几根连续管膜或平行管膜构成。涂料溶液流过超滤管的流速约12英尺/秒。超滤渗透通过的溶液收集在膜和管壁之间的空隙中，然后由接口处流出。被浓缩的溶液通过超滤管再流回电泳槽。
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这是原先的超滤器的设计，由于产生渗透作用的总表面积与管径有关，为了得到较大量的渗透量，就必须使用许多超滤管，这些超滤管排列成连续管或平行管。
这些管子可以使用化学法或机械法清洗。作机械清洗时，放入与管径一致的海绵球，然后用泵将它通过超滤管，它就可以擦去管中沉积的涂料。
目前，在电泳系统中已很少使用单管的超滤器。随着技术的进步，单管系统也随着发展，以增加可以利用的膜表面积。在一根超滤管中置入5根或7根小管使膜的表面积增加，这样就可以增加单管的通量率。在电泳系统中使用的典型的超滤管中一般有7根小管。
空心纤维膜有许多孔径为20－45密尔的桶形小管，小管的内壁是膜，管的外壁是超滤膜的结构材料。溶液从桶中流过时通过桶壁渗透出去，经过收集后泵送到超滤液的储槽或水洗系统中去。被浓缩的电泳液回到电泳槽中去。
在螺旋缠绕型超滤器的结构中，平的超滤膜折叠在一块多孔板上，将膜的二边粘合，使它成为口袋状，而让多孔材料在袋的开口处突出。然后将多孔材料、整个超滤袋和隔离材料绕在穿孔管上，整个装置用玻璃纤维包裹（图4－19）。油漆涂料泵送入装置的一端，流向隔离层的空隙中，渗透通过膜的超滤液由多孔板收集后以螺旋型的路径流向穿孔管，然后泵送到超滤液的储槽或水洗系统中去。
由于螺旋缠绕型超滤器不需改变泵的大小而能产生更多的超滤液，所以它正在得到越来越普遍的使用
平板型和框架型的电泳液超滤器的结构是由一组复有超滤膜的平板和框架所组成（图4－20）。粉末涂料溶液就在这些平板的外面循环，而溶液渗透过超滤膜后进入多孔板，然后由控制管线收集。平板之间的液体最后通向所要求去的地方：超滤液储槽或末道水洗步骤。
最常用的超滤膜是管型的。由于一根十英尺长截面流量为35加仑/分的管膜只能产生0.06加仑/分的超滤液，为了有效地利用好泵的能力，所以经常采用将超滤管连接起来。将四根、六根或八根管子连接在一起称为一组。根据系统的规模和所需要的超滤液的多少来选择所需要的超滤器的大小和组数。
正确地选择流经超滤器的流速将有助于减少边界层和在超滤膜表面可能会生成的凝胶层。如果这些边界层和凝胶层太厚，就会降低超滤液的流量。但如果流经超滤器的溶液的流速适当，它就有助于将超滤膜表面会生成边界层和凝胶层的物质扫除下来，让它们回到涂料溶液中去。
与流速相同重要的是所需要的压力，超滤器的制造商会提供这个压力参数。参数中有最大的入口压力和指定的出口压力，通常把它称为压力降或P。由安装在入口和出口处的压力表来指示这个重要的参数。
超滤器的容量
根据超滤器中超滤膜的面积或它所处理的溶液的数量来说明超滤器的容量。按照经验
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来选择的安全方法是在70％的设计通量率时要有3加仑/分的流量。但仍然要小心，因为正常的超滤膜的运行通量率是指超滤膜已运行一星期后的通量率。由于尚未同涂料溶液接触，新的超滤管的通量率一般都较高。在经过使用后，它的通量率会降低。新的超滤膜的通量率被称为“水通量率”，这是指水通过膜的通量。
超滤膜
超滤膜是由多孔材料所制造，它的孔径范围在10－200A。这种孔径的膜就能作固液分离。
应对超滤系统是否工作正常作经常性检查。肉眼就可对超滤液是否在正常渗出作检查，流量计能表示出超滤溶液的产生的量。超滤液是无色到淡黄色的清澈的溶液。
下列因素能引起超滤装置的工作不正常： * * * *
超滤膜性能不佳 超滤膜磨损 超滤膜变薄 系统上压力过高
当将超滤装置联入系统中工作时，必须小心防止不要让超滤膜经受太高的压力。 如果电泳槽液经过超滤后的颜色不变，这就表明超滤液中有涂料固体，这可能表示超滤膜已被损坏。此时就必须更换新膜，如果超滤液中存在涂料粒子，这将使水洗工序的效果变差。
预过滤
在空心纤维和螺旋型超滤系统中需要预过滤，对其它超滤系统都加上预过滤是一个很好的想法，由于超滤膜上的孔径只有10－200A。溶液中的脏物会造成孔的堵塞而需要作化学清洗，使用了10－25微米孔径的预过滤后就可先将这些脏物除去，使超滤器的清洗周期加长。用超滤液或去离子水作反渗透也能延长清洗周期的时间。
维护
超滤系统需要作维护，由于超滤膜会堵塞，这种堵塞发生在边界层，堵塞物为涂料固体和磷酸盐类。这种堵塞常在泵的流量和压力较低时发生。
清洗
在运行一段时间后超滤膜就会变脏，此时就需要作清洗，超滤装置的制造商会提供它们的设备的清洗程序，并建议作清洗的周期。
基本的清洗混合物由下列成份组成： * * * *
去离子水 表面活性剂 酸 溶剂
超滤膜的供应商会指定它们所供应的膜的清洗剂混合物。
在清洗时，将清洗剂在一定温度下在超滤装置中循环一定时间。如果温度太高，就会使超滤膜损坏，降低流速和使用寿命。
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对于堵塞严重的超滤膜的清洗，如果经销商有建议，则可以使用较强的化学清洗溶液。每一种膜都有自己专门的清洗剂，并且对于每种膜都有一般清洗和严重堵塞二种清洗配方。如前所述，有些管式超滤器可以用机械方法使用海绵球进行清洗。
反相流动
一些超滤器系统能改变正在流经超滤器的涂料槽液的流动方向。定期地改变流动方向就可以减少赃物层的积累。操作这类系统和所有其它的超滤系统都必须小心避免使用过大的压力，以免使超滤膜损坏。
电泳槽的大小
电泳槽的大小主要取决于： 1.
准备涂装的工件的数量和尺寸。工件的尺寸通常用其运行的轮廓来表示，用它的截面投影的立方形尺寸表示。例如：轮廓为5×8英尺，即表示顶和底为5尺宽，高和深为8尺。待处理的工件的大小对电泳槽的入口和出口的斜率有影响。出槽和进槽部份的斜率将使电泳槽的长度增加，一般来说，这些部份约要占槽身平的部份的30％。 2. 3.
电泳槽一般都是封闭的，这样可以使溶剂、水汽不溢出，限制人员的进入，保护槽液和工件不受空气中赃物的污染。
工件在电泳槽的液面下浸渍的时间。浸渍时间一般在90－180秒范围。
系统的处理线速度。例如：如果线速度为15英尺/分，需要的浸渍时间为120秒，那么，最小的槽尺寸为：
39英尺（15英尺/分×2分）＝ 30英尺＋（0.30×30英尺）＝ 9英尺
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五, 水洗系统
采用水洗工艺是为了去除粘附在已沉积的电泳膜上过多的油漆材料。在水洗中将非电泳沉积的油漆固体回收利用，它有助于防止在非水洗表面上可能产生的缺陷。理想的水洗应在工件离开电泳槽后的15秒内进行，通常的水洗要作3分钟。实际所需的水洗时间由工序、线速度和工艺循环时间所决定。
在作闭路水洗处理时，二级水洗溶液（超滤液、去离子水和洗下的涂料固体）互相串联后与电泳槽的堰箱串连相通。当工件从系统中经过时，被逐渐更干净的水洗溶液洗涤。
通常在水洗工序中有三道或更多的水洗步骤，水洗方法有喷淋和浸渍法，或者将二者结合使用。
当工件离开电泳槽时，有一种高固体的被称为“胶乳”的液体会黏附在电泳膜上。水洗系统要将这层胶乳洗掉，使工件具有良好的外观并提高电泳涂料的利用效率。
工 序 1. 槽上水洗（OTR）（渗透剂）（PR#1） 2. 喷淋水洗（渗透剂）（PR#2） 3. 喷淋或浸渍（渗透剂）（PR#3） 4. 喷淋或浸渍（渗透剂）（PR#4） 低体积、低压 大体积、低压、去除油漆固体 大体积、低压、去除油漆固体 高压、大体积水洗、去除油漆固体 如果使用浸渍法，将工件浸在去离子水中。 与渗透剂不同，去离子水不会起泡 5. 喷淋新鲜去离子水水洗 (PR#5)
与预处理槽相似，水洗系统也由喷淋、浸渍和滴干区等组成，溶液槽上方建有工件的通道。
选择建造水洗系统的材料也十分重要。槽子、喷淋通道和滴干区由不锈钢和低碳钢建造。 水洗系统中的水洗溶液的pH值在5.0-6.5。所以在用低碳钢建槽时，必须装上内衬以减少低pH水洗液对槽身的腐蚀。如果通道材料生锈，就会引起被处理工件的颜色和物理性能改变等问题。不锈钢的的寿命长，而且外观漂亮，但是不锈钢的成本要比低碳钢高。
使工件水洗得最干净 目 的 闭路水洗系统
先进的水洗系统采用闭路系统。“闭路”是指将洗下的油漆固体和水洗液都回收循环利用。闭路系统的材料利用率高，可以高达90-97%。
典型的闭路水洗系统从电泳槽的堰箱开始就作槽上水洗（OTR）。这步水洗可以将“胶乳状”涂层从工件上洗掉。
“胶乳状”涂层是在电泳结束后粘附在工件表面上的一层浓缩的涂料固体。这层涂层容易从工件上洗脱。
被洗下的涂料固体落在电泳槽中，这一步OTR水洗是相当重要的，因为它在这层酱状物干燥后变得更牢固地与工件粘合前就将它洗掉。它有助于以后几步的水洗，它提高了水洗工序中涂料固体的回收率，改善了转移效率，提高了产品的质量。
OTR系统是用PVC管道和溢流型低压、低流量或中流量的喷嘴所装配成的。喷嘴要有调整功能，所以推荐使用聚丙烯的揿钮式喷嘴。
典型的OTR系统的淋洗水来自第一级水洗步骤的再循环水，它通过循环泵和小管道向
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OTR系统供水。
在OTR系统中使用低压大流量供水是最好的方式，它可以减少泡沫的生成。虽然去离子水本身不会产生泡沫，但是当去离子水含有渗透剂或涂料固体后就会生成泡沫。在极端情况下，电泳溶液也可以用作OTR用。是所有的水洗工序中安装使用过滤器是一个好主意。过滤介质的孔径至少要和电泳槽使用的过滤介质相当。
一种典型的喷淋水洗工序中使用装有VEE JET喷嘴的一系列喷架，也可以使用定向喷嘴和溢流型喷嘴。另外，还需要一只装有大流量的低压泵的备槽，渗透性水洗液由泵通过管道输送。由于在中高压时就要产生泡沫，所以泵压只需4-6PSI。在这步骤水洗工序中所使用的水洗液与OTR工序中所使用的相同。
如果系统使用浸渍渗透水洗，就要将工件浸在渗透液中处理。这种系统中需要一台使渗透水洗溶液循环的泵。在槽底和槽边上装上所谓的引导系统的管道系统和过滤器。它们使溶液产生循环，并使溶液沿着处理工件的四周产生运动来去除粘附的涂料固体。这种循环作用也可以使涂料固体保持悬浮状态而不产生在底部和边角处的沉降。用渗透液作复杂工件的水洗的效果较为理想。
末道去离子水水洗工序将粘附的涂料固体洗干净。由去离子水系统向水洗系统供水。去离子水的水质十分重要。因为它常常向电泳槽供水，新鲜的去离子水的电导要小于5微欧。末道去离子水水洗可以用高压水洗，喷嘴可以安装成向一些专门的区域作充分的洗涤。
为了得到最好看的工件，就要用最干净的水洗液、渗透剂或去离子水来水洗。
工序 PR#1 PR#2 PR#3 PR#4 PR#5
电泳槽液由于产生蒸发和生产中的消耗，所以必须对槽液的成分作出调整和控制。
涂料固体含量 0.5-0.75% 0.5-0.75% < 0.5% < 0.3% 0.0% 滴干区-闪蒸通道
工件在经过水洗后要在滴干区/闪蒸通道中滴干一段时间，将水份蒸发，滴干过量的水洗液或将水洗溶液加以回收。
在室温下的滴干时间应有5分钟，如果时间更长些则更好。如果在滴干区将工件加热到140-160°F也是会有帮助的。由于脱水作用，使用较长一些的滴干时间或采用加热方法都有助于将褶缝处残存的水份或涂料固体的去除。这些残存的水必须去除。否则在工件进入固化炉作固化时会造成缺陷。在固化炉中，这些水会随温度升高而沸腾，沸腾后的液体就会喷溅而造成瑕疵。
要小心防止灰尘进入滴干区，滴干区可以是开放式的，也可以是通道式的。但是工件在电泳涂装后暴露在厂房大气环境中滴干时会吸附气溶胶的污染物而造成涂膜的灰尘瑕疵。工件在装有通风设备和保持正压的闪蒸通道中滴干就可减少产生这种被污染的问题。
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六、电泳槽的检漏和清洗-配槽
在新的电泳槽配槽前，要对整个系统中各种槽子和支持设备作适当的清洗。由于槽子的污染会引起电泳槽液的玷污，从而造成漆膜的缺陷，预先作好槽子的清洗就可以使投入槽中的电泳涂料的投资受到保护。以下是电泳系统的清洗程序。使用时要与系统设备的制造商讨论一下。使他们的推荐程序也被使用。
1, 槽子检漏步骤 注意：1）、阴极电解池和阳极不应先装上。 2）、超滤装置应先关闭 1）将系统中所有可见到的碎屑扫除干净；
2）用自来水灌满电泳槽和喷淋槽。浸渍槽的灌水可在电泳槽检查后，利用它所排出的水进
行。这样可以减少检查中所需的水量；
3）上述灌水的目的有两个：一个是对系统作检漏；另一个目的是所灌的水将用作清洗用的
部分用水。在灌水后不要加入脱脂清洗剂。如果发现有泄漏，对盛水的容器作修补要比盛苛性脱脂溶液的容器容易得多；
4）在槽子灌满水后，再检查一下槽内是否有漂浮着的碎屑杂物，如果有的话，要将它们除
掉；
5）检查一下槽子是否有泄漏，将泄漏处画上记号。如果渗漏很严重，要立即修补好。当槽
身补好后，还得检查一下内衬，如果有必要，也要对内衬进行修补。 注意：在开泵前，要确信所有的防护筛网和过滤袋已装好，这样可以防止泵受到 碎屑的损坏。 6）开动循环泵，使槽中的水开始循环。这是清洗和泄漏检查中的重要步骤。在开泵升压后，
会发现一些管道接头和密封圈等处的泄漏。在渗漏处作上记号以便进行修理。有些管道渗漏的修理可以用关闭某些有关的阀门后，排干管道中的液体后立即修理；
7）将电泳槽的水泵送到浸渍槽中，然后重复以上的泄漏检查程序，最后再将浸渍槽的水送
入电泳涂料的贮槽中，重复检漏的检查程序；
8）将所发现的所有的渗漏处修复，如有必要，再重复上述检漏程序作检查。
2, 槽子清洗步骤 注意：1）、阳极电解池和阳极在清洗时不应安装上。 2）、应先将超滤装置关闭。 1）使用检漏中所使用的水将电泳槽重新灌满；
2）加入碱性脱脂剂氢氧化钾，浓度约为1.5-2.0%，pH为12.0-14.0； 3）启动循环泵，使溶液循环24小时；
4）在24小时的循环中，使所有的阀门启闭数次，这样可使阀门中所可能积存的碎屑杂物去
除掉；
5）在脱脂液循环24小时后，将它转移到下一个需要清洗的最大的浸渍槽中。在脱脂液泵送
出电泳槽时，随着溶液液面的降低，要用自来水冲洗槽壁，泵的堰箱的箱壁也要用自来水冲洗。冲洗后排空电泳槽中的液体到浸渍槽中作清洗用； 6）用新的自来水将电泳槽再次注满； 7）开动循环泵；
8）用醋酸将槽中水的pH调整到6．0-7．0，将调整好pH的水循环24小时。循环后的水也
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要像以前脱脂清洗溶液一样依次利用作清洗以后的各槽； 9）将调节好pH的水依次转移入其余各槽作清洗；
10）在将调节好pH的水泵送移出电泳槽时，随着液位的降低，要用自来水冲洗槽壁，泵的
堰箱的箱壁也要用自来水冲洗。然后，排空电泳槽中的水到其它浸渍槽中作清洗用； 11）向电泳槽的泵的堰箱中灌注去离子水，启动泵，用去离子水冲洗管道，将此步骤重复3-4
次。
12）将其它浸渍槽和喷淋槽重复上述各清洗步骤，同时要依次清洗好浸渍水洗、喷淋水洗、
涂料输送系统、涂料贮槽、超滤贮箱等的清洗；
13）在作完所有槽子和系统的清洗后的脱脂液和调整pH的水要送到废水处理系统作废水处
理；
14）检查去离子水的电导，如果低于50微欧，取一个水样送到涂料厂作检查批准，确认系
统已清洗干净，准备装入涂料。
3. 初次配槽 注意：超滤器必须关掉！ 1） 安装阳极电解池和阳极，装配前必须用去离子水将电解池和阳极洗干净；
2） 在装配后必须向阳极池中灌注部份去离子水，这样能防止它们上浮，也有助于电泳槽装
槽时的压力平衡；
3） 当涂料供应商验证槽子已经干净后，可以按照它的说明装槽。去离子水、树脂、乳液、
溶剂、酸和颜料的加入量都有说明；
4） 在装槽后，可以开动超滤器，要按照超滤器供应商的说明书上的程序来启动超滤器； 5） 在其它工序洗干净和调整好pH后，它们也可以用去离子水装槽，同时注入涂料供应商
指定的溶剂，这种所配制的液体是将用作水洗用的超滤液液体。
七，电泳槽投入生产运行后的维护和清洗
在电泳槽投入生成后,常常会发生泵的故障、泵的关闭、处理工件从吊架上落入槽中、过滤袋堵塞等许多动力学上的问题，因此有必要制定出一个将电泳槽液转移到备槽后对电泳槽作定期维护的计划。
作好电泳槽的维护对于提高涂料的利用率和保证产品的质量都是非常重要的。 如果发生了工件掉落在槽中或循环泵发生故障等问题时，电泳槽内的槽液循环模式就会发生改变。由于循环模式的改变，就会产生涂料固体的沉降，这些沉降固体不能回收利用，这样就会使钱白白损失掉。
由于循环模式的改变，也有可能造成更多的工件从吊架上掉落到槽内。甚至可能使吊架在已经掉在槽内的工件上拖过，这样不仅会造成处理工件上有刮痕等缺陷，而且会造成将工件拖入电解池或管道，造成这些重要的子系统的损害。
建议对电泳槽每隔6个月检修一次，检修程序如下： 1. 按照制造商的说明拆卸超滤系统； 2. 将电泳涂料转移入备槽；
3. 在将涂料转移到备槽时将涂料过滤一次；
4. 在转移涂料的同时，用少量去离子水将槽壁上的涂料洗下； 5. 移入备槽的涂料也应用循环方法维护；
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注意：如果涂料要在备槽中长期存放，不要使备槽的温度超过供应商所推荐的温度。
6. 涂料全部移出后，取出槽中的积存的工件、碎屑等杂物；
7. 水清洗或冲洗槽底，将杂物冲净，洗涤用水全部送往废水处理系统； 8. 对管道系统作检查修理；
9. 如有必要，对导流板作调整，涂料供应商公司的技术服务人员可以对正确的改变作
些建议；
10. 对泵的堰箱作检修；
11. 在将备槽中的涂料移回电泳槽前，再用去离子水将槽洗一下；
12. 重新用备槽中的溶液灌槽，灌槽时使用与循环系统中相同大小的过滤器作过滤； 13. 装槽后，启动循环泵；
14. 按照使用说明将超滤系统装回系统；
15. 在继续开始涂装前，使用过滤器使涂料循环一段时间，这对去除在刚才清洗中所遗
留的脏物有帮助。
八，固化炉
电泳膜的固化是涂料供应商所决定的时间和温度的一个函数，它随涂料和基材的性质不同而改变。典型的炉固化周期约20－30分钟。在这个周期中，要使基材达到所要求的温度并保持一定的时间，使涂膜中的所有水份蒸发并使涂膜发生交联固化，所以这个加热周期要足够长。
常用的一种电泳固化炉是燃气直接加热型的固化炉。这种固化炉可使所有凹陷处得到固化，其运行成本也较为经济，有时也在固化炉的入口处设置辐射交联区，这可以使固化表面的粘度降低，且不易受气溶胶污染物的玷污。
有时候还可以设置一个脱水区，这种脱水区就是一个加热的通道，工件在其中100－150°F温度下加热2－3分钟，脱水区设置在固化炉的入口处或在固化炉和水洗工序之间。这个区的设置目的是使工件和涂膜的温度慢慢地升高，使它们在进入较高温度的固化炉前先将水份蒸发掉，减少因升温太快而可能造成的表面缺陷。
固化炉的设计
固化炉的墙壁、地板和天花板要用4－6”厚的炉板绝热。炉板的内皮是20#的铝皮，外皮是20#镀锌钢板或铝合金板，中间层为4#矿物棉隔热层，这种隔热炉板用在炉内，炉外的则使用6#矿物棉隔热层的炉板。
在固化炉内可以设置导流系统，使炉内的固化温度均衡，用箱式再循环型燃烧器加热空气，加热的空气吹入炉内后再从排气管道排出。然后再通过回流口向燃烧箱回流循环供气
固化炉的尺寸
固化炉的尺寸由所需的固化周期长短、传动链的线速度、厂房的大小和所处理工件的尺寸大小等参数所决定。大多数的电泳固化炉是多通道型的，在设计通道的转弯半径时，要考虑工件在移动中的摆动和与炉壁有足够的距离。
要为设计提供准确的工件大小、重量和产量等一系列数据，这些数据将对决定炉膛大小、燃烧器的大小、鼓风机的大小、排气量的大小等有一定的影响。
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固化炉的排气
固化炉排气管的大小要适合于排除燃料燃烧和涂料固化时所产生的副产物。如果炉子的排气能力不足，烟和气体就会进入厂房，而且炉内会充满危险的溶剂气体。如果排气量过大，则又会浪费成本。准确的排气量要求要设备制造商提供。一般的平均数字为每分钟使炉内总体积的30－35%，即对于内容积为15,000立方英尺的固化炉来说的排气要求量为4,500－5,250立方英尺/分。炉内排气区域也作一定区分。在需要最高蒸发速度的区域的抽气速度较高。
排气燃烧器
固化炉中排出的气体中含有挥发性有机物，它是有强烈气味的烟尘。尽管目前还没有对固化炉排气的VOC有限制的法规，但是仍有必要将这种有烟味的气体焚烧掉，特别在工厂与其它建筑物和居民区较近时更有必要将它作焚烧处理。
如果使用排气焚烧器作焚烧处理，则需要先使用一台热交换器让需焚烧的气体预热一下（图6－2）。也可以使用一台二次热交换器来回收焚烧后的热量。以及还需要一台锅炉和其它配件。
固化不够的漆膜是有一点发粘的有光泽的表面，它不具备最高的物理试验性能，特别不具备好的长期性能。
固化过头的漆膜则会产生没有光泽、颜色改变、硬度改变、挠性改变、抗盐雾性能降低等问题。
在固化炉中要有一个逐渐升温的区域，以使涂膜中的水份蒸发掉，然后是一个恒温区使涂膜固化。固化的工件在入炉时不要带有积存的水洗液体。
使用分区的固化炉是最理想的。它可以使空气和金属的温度逐渐地升高。一种典型的分区固化炉的参数如下（20分钟，350°F）：
固化区 1# 2# 3# 4#
1#区的温度可以帮助残存液体的蒸发，但又可防止会造成漆膜缺陷的沸腾。
在工件从固化炉中出炉时，它仍有残余的热量，并且可能会冒烟。这种烟在温度降至250－275°F时就会消散，所以在出口通道中使用通风作强制冷却可以消除这种会造成厂房环境受到污染的烟雾的产生。
作了合适固化处理的电泳涂膜具有优良的韧性，即使在工件仍是热的时候，也已经可以作卸架操作。
目前已有许多不同类型的固化炉： 燃气对流炉 燃气辐射炉 电力辐射炉 湍流辐射炉 燃气红外炉 电力红外炉
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在区中时间 5－10分钟 5－10分钟 20分钟 10－15分钟 温度 140－160°F 160－350°F 350°F 冷却到250°F以下 结合型炉
每种炉子都有各自的优缺点： 炉 型 辐射炉 对流炉 燃气炉 电力炉 电力辐射炉 干净 处理形状复杂的工件效果好 成本低 气溶胶污染低
优 点 缺 点 处理复杂形状的工件较困难 空气循环会造成污染 运行成本高 九, 吊架
为了使电泳工艺正常地工作，保持工件和吊架之间没有电导损失是绝对重要的。为了保证在电泳中吊架与工件之间的接触，二者之间的接触区要有边接触或使用夹具接触。接触的不良会阻止成膜。
只能使用能提供良好接触的工具，不推荐使用圆弧形或圆棒形的吊钩。吊架上的工件要尽可能紧密地排列，间距要小。在吊具上的适当的投资会由于得到较高的产量，减少废品等在短期内收回。
工件在吊架上吊装的位置要使它不积存溶液和空气。如果工件是杯形的，那就采用双线水平吊装在吊架上，当工件以一个角度进槽而以另一个角度出槽时就可以使其内部积存的气泡在出槽时分别向两侧移动，使工件的整个内表面都能涂装到
十、废物处理
环境保护的法规要求对所有类型的涂装所产生的液体和固体废物进行处理。电泳涂装也不例外。
预处理系统和电泳系统所产生的液体和固体废物可以用废水处理系统来处理。 需处理的废物来自系统中的许多地方，例如： 1. 预处理脱脂槽的溢流水； 2. 预处理脱脂槽的废脱脂液； 3. 预处理水洗工序中的溢流水； 4. 预处理水洗工序中的废水； 5. 磷化槽的清槽维修废液；
6. 预处理酸性废液和清槽清洗废液； 7. 电泳后水洗废水； 8. 电泳渗洗液； 9. 制水设备； 10. 超滤设备清洗废水； 11. 电解池冲洗废水； 12. 电泳槽清洗废水； 13. 溢出的涂料；
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14. 过滤袋清洗废水。
废水处理设备至少要处理上述这些废水，而且可能还会有其它废水要求处理。废水设备供应商会根据你的要求来选择安装所需的废水处理设备的。
十一, 电泳槽的维护
要获得好的结果就需要对槽中的溶液、循环系统、温度控制设备和电力元件作好维护。在槽子运行中，它们会不断地发生变化。槽液中的物质会由于成膜、蒸发和清洗超滤设备或电解池而损失。需要补槽使这些物质保持平衡，从而保证预期的电泳效果。必须详细地检测各种参数，做好检测记录，下面是工艺控制和监测程序：
A, 每班测定涂料固体含量、PH、颜料对粘结剂的比例和电导； B, 电泳槽的温度； C, 各泵的流体压力； D, 变压器的电压；
E, 检查过滤袋入口和出口处的压力，必要时作更换； F, 检查超滤器入口和出口处的压力，必要时作清洗或更换； G, 检查槽液液位；
H, 每周取样送涂料供应商作试验；
I, 维持50：50的堰箱上和入口端过滤比，以避免表面污染； J, 在需要时定期取出并清洗筛网； K, 不要使用羊毛或纤维制的过滤筒； L, 至少使用一个除油容器袋；
M、检测电解池的电导和液位高低（阴极系统）。
十二, 测定固体百分含量（ %NV）和颜料对粘结剂比
（P/B）的标准方法
1, 测定范围
1.1 本方法规定了含水样品中测定非挥发性固体含量的步骤和方法。 1.2 本方法规定了测定样品中颜料对粘结剂比例的方法和步骤。 1.3 本方法可用于浆状、乳液状和电泳液的测定。
2, 可使用的文件
2.1 分析天平的使用手册
2.2 ASTM D2369（涂膜的挥发性成分的含量） 2.3 ASTM D1259（树脂溶液的非挥发性成分的含量）
3, 试验方法概要
3.1 用电热板加热法先将铝称量皿的保护油层除去； 3.2 用分析天平将铝称量皿称重，记下重量；
3.3 用1毫升一次性针筒取样，取样后将端口塞上，用干的卫生纸将针筒的外部擦干净；
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3.4 将针筒称重后，记录下重量； 3.5 将针筒内样品注射到称量铝皿中； 3.6 再次将针筒称重，记录下重量；
3.7 向铝称量皿中加去离子水，使样品稀释，然后加热； 3.8 把铝皿置在加热炉中，在110°C温度下加热1.5小时； 3.9 加热后，将铝皿置于干燥器中冷却至室温； 3.10 将冷却后的铝称量皿称重，记录下重量；
3.11 用记录的重量计算出总的非挥发性成分的含量，并作记录； 3.12 将铝称量皿中残留的固体再在535°C温度下加热1小时； 3.13 移出铝皿，冷却到室温；
3.14 将冷却后的称量皿称重，记录下重量；
3.15 用所记录的重量计算颜料/粘结剂的比值（P/B）。
4, 仪器和设备
4.1 一次性手套 4.2 铝称量皿 4.3 小刀
4.4 1毫升带端盖的一次性注射器 4.5 记号笔
4.6 万分之一准确度的分析天平（例如 METTLER AE163） 4.7 卫生纸 4.8 去离子水 4.9 加热炉 4.10 干燥器 4.11 电热板
5, 测定步骤
5.1 为了得到准确的结果，要作二份或三份平行样品的测定；
5.2 为了减少因皮肤油脂对称量的影响，在操作称量皿和注射筒时要戴好一次性手套； 5.3 使用小刀在铝皿上做记号，不要使用标签、记号笔或其它类似的方法来做记号，因为它
们会引起称量误差；
5.4 使用让铝称量皿在使用前先在电热板上加热5分钟的方法来去除其表面可能带有的油
污，电热板的表面温度需达到400－450°F； 5.5 将铝皿称重，记下重量（读至0.1MG）为E；
5.6 用记号笔在1ML的注射器上写上与铝皿上一致的记号；
5.7 取下注射器的端盖，用注射器取1ML样品，再盖上端盖，将注射器的外面用卫生纸擦
干净，（注意：不要让样品留在注射器中的时间超过5分钟）； 5.8 将盛有样品的注射器称重至精度0.1，记下其重量F； 5.9 小心移掉端盖，将一定量的样品注射到铝称量皿中：
颜料浆：0.3－0.5克 乳液：0.5－0.8克 电泳液：0.8－1.0克
5.10 再将端盖塞上，但不要再擦它，将已部分排掉样品的注射器再称重，记下它的重量G；
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5.11 向铝皿的样品中加2ML去离子水，使铝皿稍稍晃动，让水和样品混合，如果稀释后的样品仍不能使铝皿的底部复盖，则再多加一些去离子水，使其在混合后能充满底部； 5.12 将铝皿放在加热炉中，在110°C加热1．5小时； 5.13 取出铝皿，让它在干燥器中冷却到室温； 5.14 将冷却后的铝皿称重，记下其重量H； 5.15 使马弗炉预热到110°C； 5.16 将盛有干燥样品的铝皿放入110°C的马弗炉；
5.17 将马弗炉的温度升高到535±25°C，维持1小时，（注意：如果温度超过太多，铝皿可
能会熔化，使结果错误）；
5.18 用钳子将铝皿从马弗炉移出（注意：铝皿中的灰份非常轻，在取出时要十分小心，不
要让灰份损失）；
5.19 检查铝皿中的灰份，如果颜色呈灰色，将铝皿放回马弗炉中再加热30分钟，然后再重
复5.18步骤；
5.20 将铝皿置于干燥器中冷却到室温（注意：在操作中注意不要让灰份损失）； 5.21 将铝皿称重，记录下重量L； 5.22 将铝皿和注射器丢弃在废物箱中。
6，计算方法
6.1 从质量控制记录卡上读取灰分因子（A），记下数字，（如果没有该因子，就将A取作1.0）；
6.2 计算出下列中间值（它们将用于计算颜料/粘合剂的P/B比值）：
X＝H－E Y＝F－G Z＝L－E
6.3 计算出总非挥发性成分的含量（% NV）：
% NV＝X÷（Y×100）
6.4 计算出颜料在固体中的百分含量（% PIG）：
% PIG＝（Z×100）÷（A×X） 6.5 计算出样品中颜料/粘结剂的比值（P/B）：
P/B＝% PIG÷（100－ % PIG）
6.6 记录下（P/B）的计算值，取到小数点后二位；
6.7 将平行样品的（P/B）值取平均值，计算到小数点后二位，该平均值即为样品中的颜料
/粘结剂的比值。
十三、电泳槽液电导的标准测试方法
1, 测试范围
1.1 本试验测定方法使用商业上可以买到的设备测定电泳槽液或超滤样品的电导值。
2, 方法概要
2.1 在电导池中放入样品，或者将电导池放入电泳样品中，将电导池与电桥连接。当峰值稳
定后，从电桥上读取电导值。
3, 电导值的意义和应用
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3.1 电泳槽液中的电导来自槽液中所存在的各种离子种类，这些离子来自单身和其它杂质，
它们以可离解的酸、碱、盐或这些形式的结合形式存在。如果这些离子过量存在，它就会影响电泳涂料的性质。本试验测试方法适用于研究、生产、质量控制和电泳工艺的控制。
4, 仪器设备
4.1 电导仪：直接或交流供电，可以提供稳定的读数； 4.2 电导池：浸渍或灌注型； 4.3 温度计：精度0.5°F；
4.4 测定容器：任何能盛放足够量的电泳样品、使电极浸没、使电导池与容器壁至少有25mm
距离的圆柱形容器；
5 试剂和材料
5.1 清洗溶剂－适合于测定中清洗电泳材料的溶剂 5.2 含有杂质的水－测定的参数标准
6. 取样和样品制备
6.1 为了取得有代表性的样品，必须在电泳槽液作循环时取样。在对超滤液取样时，要使样
品充分混合或搅拌均匀；
6.2 在取样后取出测试样品前，必须将样品摇晃和搅拌到没有沉降的物质。如果取样后和取
出测试样之间有一段时间耽搁，这种搅拌就特别重要。可以用肉眼来检查是否有沉降物质（使用透明容器时），或者使用角匙伸到容器底部刮一下，检查一下是否有沉降物质。在取出测试样前，一定要摇晃和搅拌样品，这一点非常重要。
7. 测试步骤
7.1 按照电导仪制造商的说明书上的步骤将电导仪标定； 7.2 用待测试的电泳溶液冲洗测定容器数次；
7.3 取电泳溶液或渗透剂样品放入测试容器，搅拌样品，防止沉降； 7.4 将试样温度调节到90°F，由于温度差会造成结果差异，而且这是此类测定的误差的主要
来源，所以调节温度非常重要；
7.5 将电导池浸入试样，使它在试样溶液中上下移动数次，这样可以去除池壁上的气泡。将
电导池稍微倾斜，使池顶的通气孔浸在液面以下。如果使用灌注型电导池，就将试样注入电导池。
7.6 按照电导仪的说明书上的读数方法读取电导值,并作好记录。测定时间不要超过15秒钟，
以免防止电泳液在电极上的沉积。然后再作第二个样品的测定，计算出二次测定的平均值；
7.7 要极端小心地避免样品和设备的污染，使用后立即用去离子水和溶剂清洗电导池。保持
电导池的干净，不要让电泳液在池壁上干燥。
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十四， 电泳槽液pH的标准测试方法
1， 测试范围
1.1 本测定方法用于分析电泳槽液和超滤液中的游离氢离子浓度。
2，方法概要
2.1 将搅拌良好的试样放在有搅拌器的容器中，用pH计测定pH，测定中使用玻璃电极和参
数电极。
3. pH值的意义和应用
3.1 pH值是溶液中游离氢离子浓度的测定，它表示电泳液是酸性、碱性还是中性的溶液。由
于良好精度的pH是在水溶液中测定，电泳槽液的pH测定只是半定量的，所以这种测定应作为表观的pH测定。
3.2 电泳槽液的pH值用于研究、生产、质量控制和电泳工艺的控制。
4. 仪器设备
4.1 pH计
4.2 玻璃电极和参数电极
注意：由于电极材料具有极性，因此对阳极或阴极电泳液要使用不同的极性的电极，相反极性的溶液会损伤电极。另外，要用合适的溶剂对电极进行清洗。
4.3 温度计，精度为0.5°F。
5. 试剂
5.1 标准pH溶液，pH4.0、7.0和10.0； 5.2 纯水
6. 取样和样品制备
6.1 必须在电泳槽液在循环时取样，在对超滤液取样时，要使样品先充分混合或搅拌均匀； 6.2 在取样后取出测试样之前，必须将样品摇晃和搅拌到没有沉降的物质为止。如果在取样
后与取出测试样之间有一段时间的耽搁的话，这种搅拌就特别重要。可以用肉眼来检查是否有沉降物质（如果容器是透明的），或者用角匙伸到容器底部刮一下，检查一下是否有沉降物质。在取出测试样之前一定要将样品摇匀或搅拌均匀，这一点非常重要。
7. 测试步骤
7.1 标准化：打开pH计使之预热。用水洗电极。对阳离子系统的测定，用pH4.0和7的校
正电极、对阴离子系统的样品测定则用pH7和10的刻度仪器。每次测定后都要用水充
分洗涤电极。用于标定的pH缓冲溶液的温度应与待测样品的一致（±2°F）。 7.2 测定表观的pH值；
7.2.1 取出搅拌均匀的电泳液，放入有搅拌棒的干净且干燥的容器中，调节搅拌速度，如
太慢时，样品会分层，如果转速太快，样品会溅出或产生涡流。使样品的温度达到
90°F的平衡（温度的变化要小于0.5°F/分）。将电极置于样品中，按pH计的使用说明测出pH。记录下测定值，并重复一次测定。
7.2.2 再测定二个电泳液样品的pH；几个样品的测定值差异要在0.1单位之内，每次测定
的漂移也要小于0.1pH单位。如果pH漂移较大，要检查一下pH计并重复上述全部步骤再作测定。
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典型的环氧阴极电泳槽液运行参数 固体粒子 颜料/黏合剂比例 pH 电导 溶剂： 丁基溶纤剂 Dowanol PPH 槽温 去离子水电导 预清洗水电导 成品烘干温度
典型的环氧阴极电泳槽液的参数调整 （槽体积＝3800加仑） 维护的树脂/浆料加料比：5/1 浆料加料 树脂加料 溶剂： 酸
每加入110加仑，固体含量将升高1.0% 每加入15加仑，P/B将升高0.01 每加入33加仑，p/B将降低0.01 每加入6加仑，溶剂将增加0.1% 每加入55盎司（1603ml），pH将降低0.1 19－21％ 0.18-0.20 5.4-6.0 700-1000微欧 0.8-1.2% 0.5-1.0% 90-95F < 10微欧 50微欧 20分钟，350F
十五，故障解决：电泳涂料问题
尽管电泳系统是一个多个运行参数的动态平衡，但是只需做好不时的调整，这个系统就能稳定地生产出具有良好的外观、膜厚、和物理性能的产品。
下面列出了一些可能遇到的故障问题、它们的原因和建议的解决方法。掌握这些知识对运行人员在对槽的运行性能作进一步最佳化时会有帮助。
问 题 A. 成膜 1. 膜厚低 电压低 原 因 增加电压 检查/修理阳极 调整pH 检查电源和接点 升高槽温 降低电压 降低槽温 解决办法 一些阳极不起作用 pH低 电流低 槽温低 2. 膜厚高 电压高 槽温高 41
溶剂含量高 增加超滤器的净化、控制加入量 增高槽温 降低电压 降低槽温 通过超滤降低电导 增加超滤器的净化 在加料允许的范围内，增加颜料的加入量 检查、校正脱脂和预处理系统 更换防滴板，使用吸油过滤器 更换垫圈或校正使用方法 升高槽温 加入允许的溶剂 调整槽的流速，消除入口处的泡沫 降低入口处电压，或将该处的阳极关掉 使槽入口处的电器接触良好 检查磷化和预处理系统 检查磷化和预处理系统 使用去离子水水洗 增加滴干时间 提高水洗效率 增加滴干时间 在工件出了预处理系统后，作充分水洗 更有效地清洗工件 更好地“打嗝” 清洗和调整喷嘴 清洗和调整喷嘴，调整压力 调整泵送体积，或修泵 增加炉温 增加炉子进气和过滤效率 校正运行参数 清洗筛网增加进气量 减少烘烤时间或降低炉温，提高线速度 调整电泳漆固化周期 （见K） 更改颜料的加料，降低颜料含量 通过超滤降低电导 加入允许量的溶剂 消除载体上的磷酸盐 （见B） 42
3. 膜厚不均匀 B. 裂开 槽温低 电压高 槽温高 电导高 溶剂含量高 C. 漏斗状孔 颜料含量低 预处理清洗得不干净 来自传动链的油脂污染 不相容的垫圈 D. 针孔 E. 花纹 槽温低 溶剂浓度低 槽入口处有泡沫 槽入口处电流强度大 接触不良 F. 条痕 G. 水迹 H. 涂料斑点 I. 裸点 基材污染 磷化不均匀 用自来水作水洗 滴干时间不够 水洗不足 滴干时间不够 在电泳前基材上滴上磷酸盐 基材上有油 有气泡 J. 生泡 堰箱中液位不准确 槽上水洗喷嘴不平衡 泵发生腐蚀，空气自垫圈进泵 K. 固化和烘干 烘干温度低 炉子发臭 电泳液超出范围 L. 发黄 炉子发臭 烘烤过度 M. 涂面漆的能力 电泳漆固化不够或固化过头 （漆膜间的黏附力） N. 光滑度
颜料含量高 电导高 溶剂含量低 猪皮状糙膜 隐匿气泡 裂开 磷酸盐，漏水 （见B） 漏斗状孔 针孔 脏污 （见C） （见D） （见O） 气溶胶污染 过滤不良 吊架/传动链肮脏 pH高 炉子肮脏，发臭 工件上有金属锉屑 （见C） （见D） （见O） 改善通风和过滤，隔离高污染区 更换过滤器 使用刷子或水冲定期清洗 加入推荐量的酸降低pH 清洗炉子。改善通风 用吸尘器清洗工件内部，特别是凹陷处 降低炉温或减少烘烤时间，检查炉子加热区 提高炉温或增加烘烤时间，检查炉子加热区 以树脂和颜料所需量加料 O. 脏污 P. 光泽 固体量高 P/B比值高 P/B比值低 R. P/B比值变化 低光泽 高光泽 固体量低 固化过头 固化不足 Q. 槽液固体变化 常规应用 涂料溢流入排水道；去离子水加入将下水道分离 量过高 产量提高 加料过量 树脂/颜料比值低 树脂/颜料比值高 常规应用或加料比不正确 电解液冲洗系统不起作用 超滤膜破损 酸加入量过大 pH计故障 调整材料的加入量 停止加料，直至固体含量恢复正常 降低加料中颜料的加入量 增加加料中颜料的加入量 调整加料比 手工冲洗电解液系统，人工控制电导 更换超滤膜 停止加酸 清洗电极、更换电极、或将 pH计送修 用醋酸将 pH调整到所需范围 调整去离子水冲洗阀，人工控制电导 清洗、修理或更换 pH计 降低清洗超滤器的体积 清洗、修理或更换电导仪电极 把超滤液排向下水道（清洗超滤器） 降低磷化液的带入 去离子水的电导必须低于10微欧 S. P/B比值改变 T. pH变化 pH高 pH低 常规应用 电解液冲洗系统不起作用 pH计故障 U. 电导值变化 电导高 电导低 超滤液排向下水道过多 电导仪故障 正常运行 带入磷化液 去离子水超过指定值 子系统（超滤、热交换器、过滤器继续作超滤器和电解池的清洗，清洗时要依据操作等）的污染 超滤器清洗不够 手册 增加超滤器的清洗 电解池系统故障，池泄漏，或去离检查电解池系统，人工监控池的运行，人工检查电 43
子水冲洗质量差 电导仪故障 导值 清洗、修理或更换电导仪电极 增加固化时间、提高炉温；检查炉子加热区 减少固化时间、降低炉温；检查炉子加热区 V. 试验性能差* （盐雾和石击等） 电泳膜固化不足 电泳膜固化过头 * 在做物理性能试验时必须检查整个系统，包括预处理系统、电泳系统、喷底漆系统和面漆系统
如前面已经提到的那样，上表不是完整的包括所有问题的表格。然而，对一些重要的参数再列出一份简单的可能发生问题的小结将会有助于连续、常规地作好系统的监控和维修： 1. 电泳膜的膜厚降低，它的原因可能是电压低、浸渍时间不足、槽温低、电导极端低、
固体含量低、或接地不良；
2. 电泳膜的膜厚增加，它的原因可能是电压高、浸渍时间过长、槽温高、电导极端高、
或固体含量高；
3. 电泳液的固体含量降低，这在运行时是正常的，必须使用树脂和颜料作补槽； 4. 电泳液的固体含量升高，在常规运行中，当加入树脂和颜料后必然会升高，作好记录
并保存好，流量计要定期检查，对存货要盘存，确保不多加料，也不少加；
5. 电泳槽液的pH降低，这是不正常的，它表示电解池有泄漏孔或溢流渗漏；也可能是
醋酸加入量过大；
6. 电泳槽液的pH升高，这在常规运行中都会发生，可以用加入醋酸的方法来降低；但
是，pH值高有时也反应了有；磷化液带入、超滤器清洗过量、细菌侵扰或电解池系统故障；
7. 电导降低，这通常不会发生，但它也可能表示排向下水道的超滤液过多；
8. 电导升高，在标准运行条件下这是正常的，做好超滤器的清洗可以使它降低。电导值高
也可能是超滤器清洗不足，或者去离子水的电导超过所需值；
9. 磷化液带入，由于磷化液与电泳液不相容，所以必须避免发生。磷化后滴下的液体的
电导必须监控并保持在50微欧以下；
10. 去离子水的电导和pH，这些参数必须连续监控，要安装在线的电导仪作监控，在去
离子水制备开始的电泳系统的各个阶段都必须作细菌的检测和控制。
十六，电泳工艺的术语
耐磨性 丙酮 黏附性 附聚 搅拌器 漆膜在外力下的磨损情况 用于测定槽常数的一种快速蒸发的溶剂 漆膜与基材结合的能力 小的颜料粒子互相结合生成大粒子 用于混合涂料的机械装置 44
安培 阴离子 阳极 阳极电泳工艺 阳极电解液 阳极电解池 辅助电极 烘干温度 基漆 基漆/清漆 碳黑 催化剂 阴极 阴极电泳 阳离子 白粉化 白垩化 起皮 共溶剂 达标涂膜 电导率 转化涂层 缩孔 乳状膜 固化 电流强度 DC 去离子水 减槽 浸渍涂膜 均匀分散 带出 每秒的库伦电流。I＝安培，Q＝库伦，t = 秒, I＝Q/T 带负电的离子 带正电的电极 第一种被发展的电泳工艺，被涂装的是作为阳极的工件，涂料粒子 带负电，极性与阴极电泳相反 在阳极电解池中在阳极所形成的溶液 用半透膜将阳极与涂料隔离，阳极电解池浓缩可溶性物质（酸） 用于改善成膜的外加电极 涂膜开始固化时所需的温度 基漆/清漆系统中的有色部份 先涂有色底漆，再上清漆 电泳漆中所使用的黑色颜料 用于提高或增强一种化学反应的添加物 带负电的电极 将涂装的工件作为阳极，涂料带正电，极性与阳极电泳相反 带正电荷的离子 在涂膜上产生白膜或发生脱色的涂膜降价 当漆膜在紫外线照射下表面所发生的破损脱落 涂层的发生分离起皮或与基材的分离 水溶性溶剂 符合有关法规中溶剂腐蚀要求的涂膜 物质输送电力的能力 使用化学方法使基材表面发生变化来提高它的黏附力或增加它的物理性能 由于涂膜不完整而形成的孔，由于基材不完全浸润或基材表面有污染而造成 当工件从电泳槽中取出时不结合在漆膜上的涂料粒子 使涂膜达到其最终的物理形式的化学反应 每单位面积上的电流 直流电，向一个方向流动的电流 除去导电离子后的水 从电泳槽中除去涂料粒子或其它成份 将待涂装的工件浸在涂料中涂装的方法 完全混合均匀 由于排水不良，而使涂料粒子从电泳槽中带出 干膜厚度（DFT） 用密尔、微米等单位表示的涂膜厚度 干燥时间
漆膜固化所需的时间 45
阴极电泳 电泳 阳极电泳 电沉积 电内渗 电解 电泳 乳化 环氧树脂 在导电的表面上淀积带正电的涂料 涂料粒子在带电表面上的沉积 在导电的表面上淀积带负电的涂料 由电解作用在电极上产生的沉积 由于在电沉积膜中的扩散作用而使水或溶剂离开沉积电极的运动 由于通过电流而使导电液体发生的分解，在正负电极上发生的氧化还原反应产生了电流 分散在极性介质中的带电粒子在电位差的影响下所发生的运动 在加入去离子水或酸后使树脂的黏度降低 具有优良抗化学腐蚀性质的一类聚合物，但抗紫外能力差 环氧氨基甲酸乙酯 环氧树脂和氨基甲酸乙酯的交联后形成的漆膜 蒸发 蒸发速度 填充颜料 漆膜 膜厚 鱼眼 闪点 闪蒸出 扰性 流动涂膜 通量率 光泽 光泽计 光泽保持性 粒度 粉碎研磨 接地电极 HAP 硬度 花纹 遮盖力 水平沉降 湿度
液体变成气体的化学反应 液体蒸发的速度 成本低的惰性颜料 在基材上生成的油漆膜 油漆膜的厚度 漆膜的一种与缩孔相似的缺陷，通常是由于基材的污染所造成的 液体的蒸汽在明火下会点燃的温度 至下一步涂装的时间，也指进入烘干炉前的时间 涂膜弯曲后又不影响涂膜黏附性或产生裂纹的能力 将涂料倒在基材上让其自然地铺散流淌 在超滤中所测得的生成超滤液的速度 涂膜反射光线的能力，单位为％ 用于测定光泽度的仪器，它使用20和60的测定角 涂膜在光源的照射下保持原有光泽不产生变黑暗淡和褪色变化的时间长短 涂料粒子和颜料粒子的细度 使用机械方法将颜料粉碎至一定的大小 用于使电路与大地接成回路的电极 有害的空气污染物 一种涂膜的物理试验方法，用于试验固化后的涂膜抵御外力损害的能力大小 通常在垂直面的漆膜上发生的一种缺陷，一般在进槽通电的单轨系统中发生 涂膜遮盖基材颜色的能力 在电泳槽的循环较差时，脏污和涂料的附聚物形成的一层水平表面 在某个时间空气中的潮湿程度 46
不相容性 红外线（IR） 红外烘干 涂料不能互相混合，阳离子涂料和阳离子涂料不能互相混和 波长为0.78-1.0微米的光线 使用红外线作热源的加热方法 涂层间的粘合性能 二层不同的涂膜的结合能力 异氰酸盐 胶凝 铅 校平力 起皱 补槽溶剂 物料平衡 MEK MIBK 微米 微欧 毫微米 密尔 覆盖率 单体 MSDS 无机化合物 非挥发性 OEM 欧姆定律 橘皮皱 有机化合物 干燥炉 氧化作用 P/B 粒子大小 电流的峰值 超滤液 pH 光化学反应 颜料
在一些电泳材料中所使用的交联剂，用于增加涂膜的固化程度 涂膜的一种缺陷，缺陷处的涂膜变厚且成凝胶状 一种毒性元素，在电泳材料中作为抑制腐蚀的颜料和pH缓冲剂 涂膜光滑的能力 涂上面漆后。基漆和底漆发生皱纹 由于槽溶液中溶剂蒸发而需要向槽中添加的溶剂 由于蒸发和生产而发生的槽中各种不同的材料的损失和减少 甲基乙基酮，用于检查涂膜的固化，能快速蒸发 甲基异丁基酮，用于检查涂膜的固化，蒸发速度中等 1微米＝10-6米 电阻的单位 1毫微米＝0.001毫米 1密尔＝0.001英寸 每加仑涂料的涂膜面积，例如：在转移效率为100％时，100％的涂料粒子将覆盖1604平方英尺的面积 在油漆制造厂中制造聚合物或树脂的基本原材料 材料安全性数据表 不含碳原子的物质 在一定温度下不会蒸发的物质，一般指固体 原厂制造的产品 在直流电路中表示电压、电流和电阻关系的定律，E＝IR 具有橘子皮皱纹的涂膜，是一种粗糙的表面 含有碳原子的物质 在封闭区域中使用热源使涂膜固化的装置 当氧气与干膜或金属基材发生作用后，造成涂膜的降解或使金属生锈 涂料中颜料与粘结剂的比例 颜料在粉碎后的粒子大小，以毫微米表示 待涂装的工件初通电时的最大电流 在超滤器浓缩电泳液时所产生的溶液 在25℃时，表示溶液酸碱性的方法，pH7.0为中性，小于7.0为酸性，大于7.0为碱性 涂膜在紫外光或阳光照射下所发生的反应 分散进涂料的干燥固体粉末，用于增加涂料的物理性质和为涂膜提供颜47
色 颜料浆 作为加料溶液的颜料浆状物 针孔 在未固化或固化后的涂膜上所产生的针形孔缺陷 聚合物 通过一定温度和时间下的反应使单体聚合起来的反应 水洗 在电泳后的一系列水洗工艺 粉末涂装 粉末形式的涂料，由热源熔融固化
十七，应用成本计算（略）
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