|
Рисунок 2.
Предварительно обработанные кузова автомобилей (после обезжиривания и фосфатирования) транспортируются в бак для окунания. Они образуют катод цепи постоянного тока во время погружения и покрыты грунтовкой для электроосаждения. Процесс нанесения покрытия длится от 2 до 3 минут, а напряжение составляет от 250 до 350 вольт. Ток имеет смысл включать только после того, как тела окунулись. Материал резервуара имеет значение pH от 5,5 до 6,5 и температуру от 25 до 30 ° C. Достижимая толщина пленки (сухая пленка) составляет от 18 до 25 мкм. Специальные грунтовки могут достигать толщины до 35 мкм (толстослойная грунтовка). Из-за эффектов электрофоретического осаждения и осмоса свежеосажденная пленка относительно механически стабильна. Следовательно, пленку можно тщательно промыть. После ополаскивания пленку выдерживают от 20 до 30 минут при температуре от 160 до 175 ° C[ CITATION AGo02 \l 1049 ].
В процессе осаждения вода восстанавливается (электролизуется) на катоде до молекулярного водорода и гидроксильных ионов. Ионы гидроксила нейтрализуют катионы соединений смолы, которые также приближаются к катоду, превращая ионы аммония в амины и образуя молекулы воды. Смолы, которые больше не стабилизированы катионами, теряют растворимость в воде и коагулируют на катоде (кузове автомобиля) с образованием пленки. Кроме того, ионы железа на катоде восстанавливаются до металлического железа, что повышает коррозионную стойкость. Осмос вытесняет воду из слоя пленки, в результате чего пленка имеет достаточную механическую стабильность. Во время формирования пленки толщина слоя непрерывно увеличивается, как и электрическое сопротивление пленки. Как только электрическое сопротивление достигает определенного уровня, осаждение прекращается.
На аноде резервуара для электроосаждения вода окисляется (электролизуется) до протонов или ионов гидроксония и молекулярного кислорода, который улетучивается. Таким образом, на аноде образуются свободные кислоты вместе с анионами органических кислот. Уравнения электродных реакций показаны на Рисунке 3.4.12 (стр. 72).
Реакция на катоде:
Реакция на аноде:
Рисунок 3.4.12: Уравнения электродных реакций, протекающих при катодном электрозагрунтовании.
Все материалы, которые удаляются из резервуара путем осаждения, необходимо периодически пополнять. Пополнение заключается в добавлении концентратов основной смоляной дисперсии и пигментных паст. Материалы для пополнения резервуаров для анодного электроосаждения либо не нейтрализованы, либо нейтрализованы лишь частично. Напротив, из-за требований к стабильности дисперсия для резервуаров для катодного электроосаждения должна быть нейтрализована кислотами до уровня pH, при котором должен проводиться процесс осаждения. Поэтому во время осаждения, которое удаляет основные вещества из резервуара, концентрация кислот, образующихся на аноде, непрерывно увеличивается. Поскольку значение pH соответственно уменьшается, возникают проблемы с нанесением. Избыток кислоты также необходимо удалить из резервуара, чтобы предотвратить падение значения pH. Вокруг анодов установлены так называемые анодные ящики, которые состоят из полупроницаемых мембран и предотвращают попадание кислоты в резервуар. Содержимое анодных ящиков откачивается и пропускается через ионообменник, где собирается кислота; вода возвращается в резервуар. Эта часть процесса называется анолитным контуром.
После процесса окунания кузова автомобилей с покрытием тщательно ополаскивают, чтобы удалить весь растворимый пленочный материал, который в противном случае может вызвать коррозию после завершения образования пленки. Промывочная вода используется повторно, чтобы избежать образования большого количества сточной воды. Процесс рециркуляции промывочной воды, содержащей некоторые низкомолекулярные соединения, заключается в подаче промывочной воды в бак для окунания. Дополнительный объем в баке для окунания непрерывно удаляется и подается на оборудование для ультрафильтрации, где удаляются загрязнения в виде низкомолекулярных продуктов. В то же время материал также подается через теплообменник. В результате энергии, высвобождаемой во время электролиза, температура резервуара будет непрерывно повышаться, что приведет к различным результатам. Теплообменник обеспечивает постоянство условий осаждения. Остатки процесса ультрафильтрации рециркулируют в бак для окунания, в основном вместе с пополняемым материалом. Фильтрат (вода) хранится в баке и используется на первом этапе ополаскивания кузова автомобиля (контур ультрафильтрации). Однако для окончательного ополаскивания всегда используется свежая деионизированная вода. Технологический процесс и оборудование схематически показаны на рисунке 3.4.13.[ CITATION Gor95 \l 1033 ]
Рисунок 3.4.13: Процесс и оборудования, участвующие в электрогрунтовании
Размер бака для окунания зависит от количества покрываемых кузовов автомобилей. Одни цистерны вмещают «всего» 60 т материала, другие - 500 т. Этого достаточно для заливки от 15 до 60 кузовов автомобилей в час. Большие резервуары, в которых осаждение производится на конвейерной основе, могут иметь длину до 50 м. Для небольших цистерн длиной до 10 м кузова опускаются, а затем снимаются с конвейерной ленты. После окунания и ополаскивания кузова вагонов перемещаются с воздушной линии на донный конвейер. Весь процесс, включающий очистку кузовов автомобилей, предварительную обработку, погружение, ополаскивание и сушку, с последующей защитой днища кузова и герметизацией стыков, схематично показан на рисунке 3.4.14.
Рисунок 3.4.14: Производственная линия предварительной обработки, электро-грунтования и защиты днища.
Do'stlaringiz bilan baham: |
