電気泳動って知っていますか？ファスナー電気泳動工程の詳しい説明

電気泳動の原理は電気メッキの原理と似ています。

導電性の水溶性または水乳化塗料からなる電解液中で、ワークと電解液中のもう一方の電極がそれぞれ直流電源の両端に接続されて電解回路が形成される。 電解質中で解離したカチオンは電場の力の影響を受けます。 作用下では、陰イオンは陰極に移動し、陰イオンは陽極に移動します。 これらの帯電樹脂イオンは、吸着された顔料粒子とともにワークピースの表面に電気泳動され、電荷を失い、湿ったコーティングを形成します。 電気泳動の分類 現在の電気泳動コーティングは、アノード電気泳動とカソード電気泳動の 2 つのタイプに分類されます。

陽極電気泳動に使用される水溶性樹脂はアニオン性化合物です。 水溶性樹脂（カルボン酸アミン塩）が水にイオン状に溶解します。 直流電場が印加されると、2 つの極間に生じる電位差により、イオンは 2 つの極に向かって移動します。

アニオンはアノードに移動し、アノードの表面に堆積して電子を放出します。カチオンはカソードに移動し、カソードでアミン（またはアンモニア）に還元されて電子を取得します。 カソード電気泳動に使用される水溶性樹脂はカチオン性化合物です。 有機酸で中和した後、水にイオンの形で溶解します。 直流電場を通過した後、イオンは方向性を持って移動し、陽イオンは陰極に移動し、陰極の表面で電子を放出し、酸化されて酸になります。 これまでの電気泳動開発プロセスでは、電気泳動コーティングに使用されるコーティングは 6 世代を経ており、そのうちの第 1 世代と第 2 世代の電気泳動コーティングは陽極電気泳動コーティングです。

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第 1 世代は、低電圧と低均一電着性の陽極電気泳動コーティングです。 主に自動車車体の内装塗装に使用され、補助陰極の設置が必要となります。 無水マレイン酸油、フェノール油、エポキシエステルなどに代表される塩水噴霧耐性は 100 時間以内と劣ります。

第 2 世代は、高電圧と高い均一電着性を備えた陽極電気泳動コーティングです。 車体を塗装する場合、補助陰極を設けることができなくなります。 耐塩水噴霧性は大幅に向上し、ポリブタジエン樹脂に代表される240時間以上（リン酸塩処理板の電気泳動塗装）に達します。

第 3 世代は、低電圧、低均一電着性、低 pH 値を備えた陰極電気泳動コーティングです。 電気泳動浴のpH値は3〜5で、酸が強く、タンク本体はすぐに腐食しますが、電気泳動後の車体コーティングの耐食性は向上し、360〜500時間に達することがあります。

第 4 世代は、高電圧、高 pH 値、高い均一電着性を備えたカチオン電気泳動コーティングです。 電気泳動浴の pH 値は約 6.0 で、リン酸塩処理プレートの耐塩水噴霧試験は 720 時間以上に達します。 現在でも各国で陰極電気泳動の主流となっています。

第 5 世代は厚膜カソード電気泳動コーティングです。 主に塗装ワークの鋭利なエッジの耐食性を向上させ、塗装工程を簡素化します。 膜厚は30～35μmで、塩水噴霧耐性は約1000時間に達します。

第 6 世代は、高 pH、u200bu200b、高い均一電着性、鉛フリー、環境に優しいカチオン電気泳動塗料です。 環境保護の観点から見たこの世代の塗料の顕著な特徴は、硬化温度を下げ、エネルギーと資源を節約できることです。 具体的なパフォーマンスの比較を表 3-20 に示します。

電気泳動の特徴

電気泳動塗装の利点は次のとおりです。：

労働環境は良好です。 電気泳動コーティング電解液の溶媒は水であり、引火性や爆発性の問題がなく、空気を汚染しません。

高い生産効率。 他の塗装方法と比較して、電気泳動塗装は最も高い生産効率を誇ります。 ワークピースを電解液に浸漬すると、電気泳動は数分以内に完了します。 量産に適しており、生産の自動化が容易に実現できます。

原材料を節約します。 電気泳動塗装の材料利用率は一般に 85% 以上で、スプレー塗装よりも 40% 低いです。

コーティングの品質は良好です。 電気泳動コーティングは、均一な表面、ワークピースへの良好な密着性、タイトな塗膜、フローマーク、膨れおよびその他の欠陥を備えています。

しかし、電気泳動にはいくつかの欠点もあります：

設備が複雑で投資額も大きい。 電気泳動槽、付帯設備、限外濾過装置、純水装置のほか、専用直流電源、乾燥装置、廃水処理装置など。 も必要です。

塗料の種類は少ないです。 現在、電気泳動塗料は水溶性塗料と水乳化塗料に限定されています。色は濃い色のプライマーまたは単層の両用塗料に限定されます。 これは、電気泳動工程（陽極電気泳動蒸着など）でイオン化した鉄イオンや樹脂アニオンが中和してワーク上に析出し、黄褐色になるためです。

電着塗装は150℃で1時間焼き付ける必要があり、多くのエネルギーを消費します。

電気泳動プロセス

電気泳動コーティングは非常に複雑な電気化学プロセスであり、主に電気泳動、電気分解、電着、電気浸透の 4 つの同時プロセスが含まれます。

電気泳動。 外部電場の作用により、溶液中の帯電粒子（コロイド樹脂粒子）が逆帯電した電極板に移動し、電気泳動により帯電していない色素が帯電コロイド樹脂粒子に吸着されます。

電着。 外部電場の作用下で、帯電した樹脂粒子は電気泳動によってアノード (またはカソード) に到達し、電子を放出 (または取得) してアノード (またはカソード) の表面に堆積し、非水溶性のコーティングを形成します。

電気浸透。 電気浸透は電気泳動の逆のプロセスです。 その主な機能は、電着コーティングを脱水することです。 コロイド樹脂粒子がアノード表面に堆積すると、もともとアノードプレートに吸着されていた水やその他の媒体がコーティングを通過し、浸透力の作用により溶液に入ります。

電解。 外部電場の作用下で、電解質溶液に電流が流れ、水を電気分解し、カソードで水素ガスを、アノードで酸素ガスを放出します。 したがって、電気泳動塗装工程では、電解水から発生する水素や酸素による塗装品質への影響を排除するために、電圧を適切に下げる必要があります。

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