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Savez-vous ce qu'est l'électrophorèse ? Explication détaillée du processus d'électrophorèse des fixations
Le principe de l'électrophorèse est similaire à celui de la galvanoplastie
Dans l'électrolyte composé de peinture conductrice soluble dans l'eau ou émulsionnée dans l'eau, la pièce et l'autre électrode de l'électrolyte sont respectivement connectées aux deux extrémités de l'alimentation CC pour former un circuit électrolytique. Les cations dissociés dans l'électrolyte sont affectés par la force du champ électrique. Sous l’action, ils se déplacent vers la cathode et les anions se déplacent vers l’anode. Ces ions de résine chargés, ainsi que les particules de pigment adsorbées, sont soumis à une électrophorèse sur la surface de la pièce et perdent leur charge pour former un revêtement humide. Classification de l'électrophorèse Le revêtement électrophorétique actuel est divisé en deux types : l'électrophorèse anodique et l'électrophorèse cathodique.
La résine hydrosoluble utilisée en électrophorèse anodique est un composé anionique. Dans l'eau, la résine soluble dans l'eau (sel d'amine d'acide carboxylique) se dissout sous forme ionique. Si un champ électrique continu est appliqué, la différence de potentiel générée entre les deux pôles entraînera le déplacement des ions vers les deux pôles.
Les anions se déplacent vers l'anode et se déposent à la surface de l'anode, libérant des électrons ; les cations se déplacent vers la cathode et sont réduits en amine (ou ammoniac) à la cathode pour obtenir des électrons. La résine hydrosoluble utilisée en électrophorèse cathodique est un composé cationique. Après neutralisation avec un acide organique, il se dissout sous forme ionique dans l'eau. Après avoir traversé un champ électrique continu, les ions se déplacent dans une direction et les cations se déplacent vers la cathode, libérant des électrons à la surface de la cathode et sont oxydés en acide. Le processus de développement électrophorétique jusqu'à présent, les revêtements utilisés dans le revêtement électrophorétique ont traversé 6 générations, parmi lesquelles les première et deuxième générations de revêtements électrophorétiques sont des revêtements électrophorétiques anodiques.
Introduction de différentes générations de revêtements (Guide : Les avantages et inconvénients de la fixation de la clôture du stade par vis à expansion)
La première génération est un revêtement électrophorétique anodique à basse tension et à faible puissance de projection. Il est principalement utilisé pour la peinture intérieure des carrosseries automobiles et des cathodes auxiliaires doivent être installées. Sa résistance au brouillard salin est faible, dans les 100 heures, représentée par l'huile d'anhydride maléique, phénolique, époxy ester, etc.
La deuxième génération est un revêtement électrophorétique anodique à haute tension et puissance de projection élevée. Lors de la peinture de la carrosserie, la cathode auxiliaire ne peut plus être fournie. La résistance au brouillard salin est grandement améliorée, pouvant atteindre plus de 240h (revêtement électrophorétique sur la plaque de phosphatation), représentée par la résine polybutadiène.
La troisième génération est un revêtement électrophorétique cathodique à basse tension, à faible puissance de projection et à faible valeur de pH. La valeur du pH du bain d'électrophorèse est de 3 à 5, l'acide est fort et le corps du réservoir se corrode rapidement, mais la résistance à la corrosion du revêtement de la carrosserie après électrophorèse est améliorée, ce qui peut atteindre 360 à 500 heures.
La 4ème génération est un revêtement électrophorétique cathodique à haute tension, à pH élevé et à pouvoir de projection élevé. La valeur du pH du bain d'électrophorèse est d'environ 6,0 et le test de résistance au brouillard salin sur la plaque de phosphatation peut atteindre plus de 720 heures. C'est toujours le courant dominant de l'électrophorèse cathodique dans divers pays.
La 5ème génération est un revêtement électrophorétique cathodique à couche épaisse. Principalement pour améliorer la résistance à la corrosion des arêtes vives de la pièce peinte et simplifier le processus de revêtement. L'épaisseur du film est de 30 à 35 μm et la résistance au brouillard salin peut atteindre environ 1 000 heures.
La 6ème génération est une peinture électrophorétique cathodique à pH élevé, à haut pouvoir de projection, sans plomb et respectueuse de l'environnement. La caractéristique remarquable de cette génération de peinture en termes de protection de l'environnement est qu'elle réduit la température de durcissement et permet d'économiser de l'énergie et des ressources. La comparaison des performances spécifiques est présentée dans le tableau 3-20.
Caractéristiques de l'électrophorèse
Les avantages du revêtement électrophorétique sont:
L'environnement de travail est bon. Le solvant contenu dans l'électrolyte du revêtement électrophorétique est de l'eau, qui ne présente aucun problème d'inflammabilité et d'explosion et ne pollue pas l'air.
Haute efficacité de production. Comparé à d’autres méthodes de revêtement, le revêtement électrophorétique présente l’efficacité de production la plus élevée. La pièce peut être immergée dans l'électrolyte et l'électrophorèse peut être complétée en quelques minutes. Il convient à la production de masse et permet une automatisation facile de la production.
Économisez les matières premières. Le taux d'utilisation du matériau du revêtement électrophorétique est généralement supérieur à 85 %, soit 40 % de moins que celui de la peinture en aérosol.
La qualité du revêtement est bonne. Le revêtement électrophorétique a une surface uniforme, une bonne adhérence à la pièce, un film de peinture étanche, sans traces d'écoulement, cloques et autres défauts.
Mais l'électrophorèse présente aussi certains inconvénients:
L'équipement est complexe et l'investissement est important. En plus du réservoir d'électrophorèse, des équipements auxiliaires, des dispositifs d'ultrafiltration et des équipements d'eau pure, des alimentations CC spéciales, des équipements de séchage, des équipements de traitement des eaux usées, etc. sont également requis.
Il existe peu de variétés de peinture. À l'heure actuelle, les revêtements électrophorétiques sont limités aux peintures solubles dans l'eau et aux peintures émulsionnées dans l'eau ; les couleurs sont limitées aux apprêts de couleur foncée ou aux peintures monocouches à double usage. La raison en est que les ions de fer et les anions de résine ionisés lors du processus d'électrophorèse (tel que le dépôt par électrophorèse anodique) se neutralisent et se déposent sur la pièce pour devenir brun jaunâtre.
Le revêtement électrophorétique doit être cuit à 150℃ pendant 1h, ce qui consomme beaucoup d'énergie.
Processus d'électrophorèse
Le revêtement électrophorétique est un processus électrochimique très complexe, qui comprend principalement quatre processus simultanés d'électrophorèse, d'électrolyse, d'électrodéposition et d'électroosmose.
Électrophorèse. Sous l'action d'un champ électrique externe, les particules chargées (particules de résine colloïdale) dans la solution se déplacent vers la plaque d'électrode chargée de manière opposée, et les pigments non chargés sont adsorbés sur les particules de résine colloïdale chargées par électrophorèse.
Électrodéposition. Sous l'action d'un champ électrique externe, les particules de résine chargées atteignent l'anode (ou la cathode) par électrophorèse, libèrent (ou obtiennent) des électrons et se déposent à la surface de l'anode (ou de la cathode), formant un revêtement insoluble dans l'eau.
Électrosmose. L'électroosmose est le processus inverse de l'électrophorèse. Sa fonction principale est de déshydrater le revêtement électrodéposé. Lorsque les particules de résine colloïdale se déposent sur la surface de l'anode, l'eau et les autres milieux initialement adsorbés sur la plaque anodique passent à travers le revêtement et pénètrent dans la solution sous l'action de la force d'infiltration.
L'électrolyse. Sous l’action d’un champ électrique externe, un courant circule à travers la solution électrolytique, qui électrolyse l’eau, libérant de l’hydrogène gazeux à la cathode et de l’oxygène gazeux à l’anode. Par conséquent, dans le processus de revêtement électrophorétique, la tension doit être réduite de manière appropriée pour éliminer l'influence de l'hydrogène et de l'oxygène générés par l'eau électrolysée sur la qualité du revêtement.
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