淺談電泳槽倒槽的方法與注意事項

李 剛，趙文杰，霍 鵬

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

0 引言

鑒于陰極電泳涂裝泳透力好、涂料利用率高、安全性高、漆膜均勻且展平性好等優(yōu)點，目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，陰極電泳系統(tǒng)包括槽液循環(huán)系統(tǒng)、超濾循環(huán)系統(tǒng)、加熱冷卻循環(huán)系統(tǒng)、陽極系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、整流電源系統(tǒng)等。各個系統(tǒng)的狀態(tài)直接影響著整車的防腐性能，各主機廠針對電泳槽的清潔周期進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)范和控制，一般情況下倒槽周期為1次/a，安排在節(jié)假日非生產(chǎn)時間進(jìn)行，本研究主要針對電泳槽倒槽的方法及注意事項進(jìn)行詳細(xì)探討。

1 倒槽前準(zhǔn)備

1.1 人員配置

設(shè)備保全員5名、保潔人員7名、電泳技術(shù)員1名、化驗員1名、電泳漆廠家技術(shù)人員1名，共計15名，此人員配置為3 d完成倒槽的最低要求，如倒槽時間少于3 d，需增加參與人員來縮短倒槽時間。

1.2 工具及備件配置

保潔工具準(zhǔn)備：兩套新水管（帶快接頭）、新雨靴、新靜電服、清掃工具若干。注：水管需在使用前一天用純水沖洗管路1 h，雨靴及清掃工具需用BC（二乙二醇單丁醚）溶劑清洗除油。

保全工具準(zhǔn)備：陽極管、陽極柱、文丘里噴嘴、管路塑料卡箍、塑料螺絲、螺栓及相關(guān)扳手（數(shù)量根據(jù)異常記錄及以往倒槽更換數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)備）。

1.3 電泳三大系統(tǒng)及UF（超濾）1/2/3的濾袋準(zhǔn)備

過濾袋的準(zhǔn)備：10 μm普通濾袋；5 μm除油濾袋；5 μm普通濾袋。

使用過程：電泳主槽清洗完畢前，對主循環(huán)、換熱循環(huán)、超濾（UF）循環(huán)過濾器內(nèi)的濾袋進(jìn)行更換，主循環(huán)更換25 μm除油濾袋，換熱循環(huán)更換10 μm普通濾袋加吸油棉，超濾循環(huán)更換10 μm普通濾袋。UF1/2/3倒槽后更換10 μm普通濾袋。

24 h后或開線前，按照上述過程再次更換濾袋，以減少電泳縮孔及電泳顆粒的產(chǎn)生。

1.4 藥劑準(zhǔn)備

樹脂（1 000 kg）3桶；顏料（260 kg）2桶 ；BC溶劑（186 kg）1桶；PM（丙二醇甲醚）溶劑（190 kg）1桶；ADD-14殺菌劑（20 kg）8桶；醋酸（16 kg）10桶；氨基磺酸（25 kg）5袋。

使用過程：倒槽前24 h，主槽內(nèi)加入3桶殺菌劑，電泳備槽清洗循環(huán)加5桶循環(huán)殺菌劑（轉(zhuǎn)移槽內(nèi)生菌，如未生菌可不加），其余藥劑在倒槽后，根據(jù)化驗結(jié)果進(jìn)行添加。

2 電泳倒槽過程

2.1 電泳倒槽流程圖

電泳倒槽流程圖見圖1。

圖1 電泳倒槽流程圖Figure 1 Flow chart of electrophoretic cell inversion

2.2 電泳倒槽過程中的注意事項

（1） 異常：倒槽前清理備槽時，發(fā)現(xiàn)備槽壁上出現(xiàn)大量菌落（圖2）。

圖2 菌落示意圖Figure 2 The schematic of colony

解決方法：用純水刷洗備槽1遍并排放廢水，注純水至槽體2/3體積并加入5桶殺菌劑，浸泡時間≥2 h，排放干凈，用純水刷洗至縮孔試驗合格為止。

原因分析：槽液轉(zhuǎn)移時，備槽內(nèi)殘液無法排放干凈，造成細(xì)菌滋生。

預(yù)防措施：設(shè)計電泳轉(zhuǎn)移管路時，焊接低液位排放管路，將殘余電泳液通過加藥泵轉(zhuǎn)移完全，避免電泳液浪費，同時可以將備槽內(nèi)的殘液排放干凈，避免滋生細(xì)菌，污染槽體。

（2） 鐵篦子松動導(dǎo)致過濾器壓差超差問題。

原因分析：由于循環(huán)泵吸口處鐵篦子松動產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致脫落的文丘里噴嘴被吸入到泵體內(nèi)，被打碎后攔截在過濾器中，最終使過濾器壓差超差報警。

預(yù)防措施：固定循環(huán)泵吸口處篦子，控制篦子間的間隙在3 cm以內(nèi)，保證雜物（破損的文丘里噴嘴）不被吸入到循環(huán)管路中去。

陽極管檢修：對所有的陽極管進(jìn)行檢查，特別要對生產(chǎn)過程中陽極電流低的陽極管進(jìn)行重點檢修，觀察是否有腐蝕穿孔的情況，發(fā)現(xiàn)穿孔的陽極管需及時進(jìn)行更換，如未穿孔需旋轉(zhuǎn)180°，延長陽極管使用壽命，達(dá)到降低成本的目的。

陽極膜檢修：陽極管檢修完畢后，在陽極罩內(nèi)注入純水，4 h后通過觀察液位的變化來判斷陽極膜是否破損。如液位降低，表明陽極膜破損，需更換陽極膜，更換過程中需保持陽極膜表面潤濕，使用二級純水沖刷陽極膜每次至少2 h，防止陽極膜上電泳漆表干，導(dǎo)致陽極膜堵塞，影響電泳槽液的穩(wěn)定性。

（4） 槽底清理及玻璃鋼絕緣性檢測。

對槽底破損的文丘里噴嘴、循環(huán)死角處沉淀的電泳漆、掉落的電泳輔具等雜物及時進(jìn)行清理，如存在電泳槽液循環(huán)死角，根據(jù)情況增加循環(huán)噴嘴進(jìn)行沖刷，保證循環(huán)完全，減少由于電泳漆沉降導(dǎo)致的電泳顆粒。設(shè)備人員需檢測玻璃鋼的絕緣性，確保玻璃鋼絕緣性良好，保證安全生產(chǎn)。

（5） 超濾系統(tǒng)清洗。

排放超濾膜中的電泳液，用漆桶進(jìn)行回收，回收桶不可與前處理桶混用，避免污染電泳漆產(chǎn)生縮孔。先用清洗液［m（醋酸）∶m（BC溶劑）∶m（純水）=1 ∶1∶2的混合溶液］浸泡超濾膜系統(tǒng)，為保證清洗效率及清洗效果，建議每次開不多于2根的超濾膜，一般清洗30 min以上以保證清洗效果。清洗完畢后，排掉廢清洗液，重新配制清洗液，重復(fù)以上操作直至所有超濾膜清洗完成。將所有超濾膜清洗一遍后，配制pH=4的醋酸循環(huán)液，打開所有超濾膜循環(huán)直至電泳槽液被徹底倒回。

（6） 縮孔試驗-蘸板法，具體操作如下：

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①試驗材料及器材準(zhǔn)備：

電泳裝置1套，恒溫裝置1套，攪拌裝置1套，電熱鼓風(fēng)干燥箱1臺，坩堝鉗1個，試驗用磷化板（150 mm×100 mm）若干，電泳液3～5 L（建議在倒槽前取電泳槽液攪拌備用），二級純水2 L，現(xiàn)場清洗槽液2 L。

②試驗步驟

第1步：將電泳液加熱至技術(shù)協(xié)議要求的最佳溫度。

第2步：依據(jù)現(xiàn)場實際情況，設(shè)定整流電源電壓及電泳時間。

第3步：試板I電泳完成后取出，用二級純水沖洗去浮漆，并沖洗干凈，作為空白試驗板。

第4步：試板II電泳完成后取出，用現(xiàn)場清洗槽液沖洗去浮漆，并沖洗干凈，作為試樣板。

第5步：預(yù)先將烤箱升溫至涂料固化所需溫度，將試板I和II置于烤箱中（烘烤時間根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)定）。

第6步：用坩堝鉗取出烤箱中的電泳試板并冷卻。

第7步：在散射光照射下觀察空白板與試樣板上的縮孔個數(shù)，試樣板的縮孔數(shù)量≤空白板的縮孔數(shù)量，表示槽體清洗合格，反之不合格。

3 倒槽完畢后需要確認(rèn)的項目

（1） 車身縮孔確認(rèn)，為降低因倒槽產(chǎn)生的縮孔問題，減少電泳打磨量，可在電泳循環(huán)系統(tǒng)中使用除油濾袋。

（2） 車身膜厚確認(rèn)，確認(rèn)電泳倒槽后，電泳膜厚、光澤等指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3） 通過測量倒槽后車身電位，檢測陽極系統(tǒng)狀態(tài)。

儀器：IPM-電壓測探儀，如圖3所示。

圖3 IPM外觀圖Figure 3 Appearance of IPM

原理：IPM的測試原理如圖4所示。IPM的探頭-金屬球與車身表面有0.5～1 cm的距離，金屬在導(dǎo)電介質(zhì)（ED涂料）特定位置存在特定的電勢，因此IPM通過采集探頭-金屬球與車身金屬之間的電勢差而得到車身的實際電壓。車身不同部位的電壓是由電泳過程中陰極與陽極的比例、陽極管的排布、車身在電泳槽中的位置、車身結(jié)構(gòu)和陽極膜的狀態(tài)等多方面因素決定的。

圖4 IPM原理圖Figure 4 IPM schematic diagram

倒槽后車身電位圖見圖5。

圖5 車身電位圖Figure 5 Body potential diagram

通過IPM數(shù)據(jù)分析可知：

（1） 車身電位整體良好，陽極系統(tǒng)狀態(tài)良好。

（2） 內(nèi)板電壓約為外板電壓的70%左右，與內(nèi)外板膜厚情況相符合。

（3） 本次測量最高電壓283 V，在右后側(cè)圍。結(jié)果顯示右后側(cè)圍電壓高于左后側(cè)圍電壓10 V左右，對比現(xiàn)場電泳膜厚數(shù)據(jù)，右后側(cè)膜厚比左后側(cè)膜厚厚約1 μm。

（4） 車頂進(jìn)入二段電壓有突升現(xiàn)象主要為頂部陽極介入，但由于頂部陽極較短，高電壓不能持續(xù)，經(jīng)過頂部陽極后迅速下降，故頂部膜厚低于機蓋膜厚。

4 結(jié)語

電泳倒槽是保證電泳槽體清潔的必要工序，電泳槽體的清潔程度直接決定著整車的缺陷數(shù)量，從而影響著整車的防腐性能。同時陰極電泳的各個系統(tǒng)的日常保養(yǎng)及維護(hù)也是必不可少的，在條件允許時可以進(jìn)行電泳倒槽，對陰極電泳的各個系統(tǒng)進(jìn)行檢修，提高陰極電泳的穩(wěn)定性，保證整車的防腐性能。