Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

3.4.6.2 Process sequence and equipment
All materials which are removed from the tank by deposition have to be replenished periodically. 
Replenishment consists in adding concentrates of the main resin dispersion and pigment pastes. 
The replenishment materials for anodic electro deposition tanks are either not neutralised or only 
partly neutralised. In contrast, due to stability requirements, the dispersion for cathodic electro 
deposition tanks must be neutralised with acids to the pH level at which the deposition process 
is to be performed. That is why, during deposition, which removes the basic substances from the 
tank, the concentration of acids formed at the anode increases continuously. Since the pH value 
decreases accordingly, application problems occur. The excess acid must therefore be removed 
from the tank as well to prevent a drop in pH value. Installed around the anodes are so-called 
anode boxes, which consist of semipermeable membranes and prevent the acid from entering 
the tank. The contents of the anode boxes are pumped out and passed through an ion exchanger, 
where the acid is collected; the water is returned to the tank. This part of the process is called 
the anolyte circuit.
After the dipping process, the coated car bodies are rinsed carefully to remove all soluble 
film material, which would otherwise pose a corrosion risk once film formation was complete. 
The rinsing water is recycled to avoid generating large amounts of waste water. The recycling 
process for the rinsing water, which contains some low-molecular compounds, consists in first 
feeding the rinsing water into the dipping tank. The additional volume in the dipping tank is 
removed continuously and fed to ultra-filtration equipment, where contamination in the form 
of low-molecular products is removed. At the same time, the material is also fed through a heat 
exchanger. As a result of the energy released during the electrolysis, the tank temperature 
would increase continuously and lead to variable results. The heat exchanger ensures that the 
deposition conditions are constant. Residue from the ultra-filtration process is recycled to the 
dipping tank, mostly along with the replenishment material. The filtrate (water) is stored in 
a tank and used for the first rinsing step for the car bodies (ultra-filtration circuit). However, 
fresh, deionised water is always used for final rinsing. The process and equipment are shown 
schematically in Figure 3.4.13 
[79]
.
Figure 3.4.12: Equations for the electrode reactions that occur in cathodic electro priming
Automotive OEM coatings

---

73
Figure 3.4.14: Production line for pre-treating, electro priming, and underbody protection
Figure 3.4.13: Process and equipment involved in electro priming
The size of the dipping tank depends on the number of car bodies to be coated. There are tanks 
which hold “only” 60 t of material, while others have a capacity of 500 t. These are sufficient for 
priming 15 to 60 car bodies per hour. Large tanks, in which deposition is performed on a conveyor 
basis, may be up to 50 m long. For small tanks, up to 10 m in length, the car bodies are lowered in 
and then lifted from the conveyor belt. After dipping and rinsing, the car bodies are transferred 
from the overhead line to a floor conveyor. The entire process, comprising cleaning of the car 
bodies, pre-treating, dipping, rinsing, and stoving, followed by underbody protection and joint 
sealing, is shown schematically in Figure 3.4.14.
Pre-treatment and primers

---

74