鋼模板電泳涂裝技術原理及工藝流程
一、前言
鋼模板,又稱盒子板、模板。鋼模板是建筑行業(yè)普遍使用的一種工具材料。以鋼模板替代木質跳板進行砼施工,不僅使用方便,施工速度快,質量好,而且成本低,效益高。
由于鋼模板與砼直接接觸,就會產生所謂電化學腐蝕,降低模板精度,影響工程質量。
以往,鋼模板防腐多采用噴涂或刷涂油漆,弊病很多。例如,模板陰面筋板焊接結合部不易涂裝,漆膜外觀差,其附著力,耐沖擊等技術指標都較低,且工人勞動強度大,施工速度慢,油漆浪費嚴重。
1979年武鋼金屬結構廠試制電泳涂裝鋼模板獲得成功。1980年建成國內第一條鋼模板電泳涂裝生產流水線。這條生產線投產以來,不僅產品質量得到極大提高,而且產量也逐年增加,現已達年產5000t,社會效益及經濟效益較好。
二、鋼模板電泳涂裝基本原理
所謂電泳涂裝,是將被涂物(鋼模板)浸漬在水溶性涂料中作為陽極(陽極電泳),另設一與其相對應的陰極,在兩極間通直流電,靠電流所產生的物理化學作用,使涂料均勻涂在被涂物上的一種涂裝技術。
電泳涂裝必須使用電泳漆,電泳漆通常又稱水溶性涂料,電泳漆與蒸餾水必須按一定比例進行稀釋,才能使用。
電泳涂裝一般包括四個同時進行的過程:
1、電泳:在直流電場的作用下,正,負帶電膠體粒子向負,正方向運動,也稱泳動。
2、電解:電極上分別進行著氧化還原反應,反而在電極上形成氧化與還原現象。
3、電沉積:由于電泳作用,移至陽極附近的帶電膠體粒子在模板表體放出電子,而呈不溶狀態(tài)沉淀,析出的現象,此時漆膜形成。
4、電滲:在電場作用下,固相不動,而液相移動的現象。電滲作用使漆膜內所含水份逐漸被排到涂膜外,***后形成幾乎連電流也通不過去,含水率極低,電阻相當高的致密漆膜。
5、鐵紅環(huán)氧電泳漆為例:該電泳漆系改性環(huán)氧樹脂,丁醇,乙醇胺,滑石粉,鐵紅的物質組成,電泳漆與蒸餾水混合后,在直流電場的作用下,即分離成帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子,并進行一系列復雜的物理化學膠體化學,電化學變化過程。
三、工藝過程
1、鋼模板電泳涂裝工藝流程
除油、除銹→水沖→水洗→干燥→電泳上膝→水沖→烘干→噴商標→包裝→出廠
2、對工藝流程的說明
除油、除銹:采用二合一法,即除油、除銹一步法,溶液本廠自配。
水沖、水洗:其目的在于去掉模板表面的酸堿殘留物。水洗時,采用常流水。
電泳上漆:這是工藝的目的和核心。電泳槽內的電流、電壓、固成份含量、PH值、電泳溫度速度以及電泳槽附加設備的正確使用,是決定電泳上漆成敗的關鍵。
烘干:鋼模板電泳上漆后必須烘干。烘干箱工作溫度為160-180℃,烘烤時間為30min。
電泳涂裝所需的主要設備。各種水槽,電泳槽,通道式烘干箱,機械傳動系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng),漆液和漆膜設備,如電導儀,附著力測定儀等。
3、質量檢測與控制
(1)漆液濃度
電泳漆與蒸餾水混合后,其濃度應達到10%-15%,濃度過高,漆膜流平性欠佳,易出現桔皮等缺陷。濃度過低,漆膜變薄,易出現針孔現象。
(2)電壓
電泳電壓一般應控制在60V左右。電壓升高,沉積量增加,漆膜變的粗糙,形成桔皮,電壓過低,漆膜甚簿,甚至泳不上漆。
(3)PH值
一般漆液PH值在8-9時均能得到滿意的漆膜。PH值過低,電泳槽內脈沖電流密度降低,從而造成模板局部無漆,形成花臉,PH值過高,會造成濕膜再溶解,使漆膜變簿,影響涂裝質量。調整槽液的PH值有多種方法,我們選擇了陰極罩法。陰極罩是將陰極板裝在一個帆布袋內,袋用鋼絲架支撐著,袋內裝滿蒸餾水。電泳時,胺的正離子和漆液中帶正電荷的雜質離子(如水中的Ca2﹢、Mg2﹢)均可通過帆布進入陰極罩內,并在陰極放電。更換罩內蒸餾水,就可將雜質除去。
(4)電泳時間
電泳漆膜的厚度一般是隨著電泳時間的增加而增加的,但是,當電泳時間到達一定點后,漆膜厚度就不再增加,其原因就是漆膜在達到一定厚度時產生絕緣。故采用處長電泳時間使漆膜增厚是行不通的,而且由于耗電增加,在經濟上是不合算的。電泳時間一般有3min即可。
(5)電導率
電泳漆工作液的導電能力,通常用電導率表示。漆液的電導過低,漆膜不易形成;電導過高,造成漆膜外觀粗糙。對同一種涂料而言,對漆液電導影響較大的因素是漆液中雜質離子的存在。因此,一定要通過控制雜質含量,保持電導率的正常值。
四、結語
電泳涂裝及水性漆的運用,標志著涂裝工業(yè)的一項重大進步。
電泳涂裝施工速度快,可實現機械化和自動化連續(xù)作業(yè),減輕勞動強度,漆膜均勻,附著力強,對一般涂裝方法不易涂到或涂不好的部位,如前所述的筋板焊縫等處都能獲得均勻平整,光滑的漆膜。涂料利用率高達90%-95%,由于電泳涂料是以水作為溶劑的,具有不燃性,無毒、操作方便等優(yōu)點。電泳后經過烘干的漆膜,具有優(yōu)良的附著力,它的防銹性耐腐蝕性,耐候性等性能均優(yōu)于普通油漆及一般的施工方法。