المعالجة الصناعية بالطلاء الكهربي للمسبوكات المعدنية ومنتجات الآلات

الطلاء الكهربائي الصناعي هو معالجة سطحية مستخدمة على نطاق واسع لحمايةالمسبوكات المعدنيةومنتجات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من التآكل مع تشطيب جميل.يطرح العديد من العملاء أسئلة حول المعالجة السطحية للمسبوكات المعدنية وأجزاء آلية دقيقة.ستركز هذه المقالة على عملية الطلاء الكهربائي.آمل أن يكون مفيدًا لجميع الشركاء.

الطلاء الكهربائي هو طريقة طلاء يتم فيها توجيه جزيئات مثل الأصباغ والراتنجات المعلقة في المحلول الكهربي للهجرة والترسب على سطح أحد الأقطاب الكهربائية باستخدام مجال كهربائي خارجي.تم اختراع مبدأ الطلاء الكهربي في نهاية الثلاثينيات ، ولكن تم تطوير هذه التقنية وحصلت على التطبيق الصناعي بعد عام 1963. الطلاء الكهربائي هو أكثر عمليات البناء عملية للطلاءات المائية.يتميز الطلاء الكهربي بخصائص قابلية الذوبان في الماء ، وعدم السمية ، والتحكم الآلي السهل.نظرًا لأنها مناسبة للمعالجة السطحية لقطع العمل الموصلة (المصبوبات المعدنية ، والأجزاء الآلية ، والمطروقات ، وأجزاء الصفائح المعدنية وأجزاء اللحام ، وما إلى ذلك) ، فقد تم استخدام عملية الطلاء الكهربائي بسرعة على نطاق واسع في صناعات مثل السيارات ، ومواد البناء ، والأجهزة ، والأجهزة المنزلية.

مبادئ
يحتوي الراتينج الموجود في الطلاء الكهربي الكاثودي على مجموعات أساسية ، والتي تشكل ملحًا بعد معادلة الحمض وتذوب في الماء.بعد تطبيق التيار المباشر ، تنتقل الأيونات السالبة الجذرية الحمضية إلى القطب الموجب ، وتتحرك أيونات الراتينج وجزيئات الصبغة الملتفة بها إلى القطب السالب بشحنات موجبة وتترسب على القطب السالب.هذا هو المبدأ الأساسي للطلاء الكهربي (المعروف باسم الطلاء).طلاء الرحلان الكهربائي هو تفاعل كهروكيميائي معقد للغاية ، تحدث أربعة تأثيرات على الأقل من الرحلان الكهربي ، والترسيب الكهربائي ، والتحليل الكهربائي ، والتناثر الكهربي في وقت واحد.

الكهربائي
بعد تشغيل القطب الموجب والكاثود في المحلول الغرواني ، تنتقل الجسيمات الغروية إلى جانب الكاثود (أو الأنود) تحت تأثير المجال الكهربائي ، والذي يسمى الرحلان الكهربائي.المادة في المحلول الغرواني ليست في حالة الجزيئات والأيونات ، ولكن المادة المذابة مشتتة في السائل.المادة كبيرة ولن تترسب في حالة تشتت.

ترسيب كهربي
تسمى ظاهرة الترسيب الصلب من السائل التكتل (التكتل ، الترسيب) ، والذي ينتج بشكل عام عند تبريد المحلول أو تركيزه ، ويعتمد الطلاء الكهربائي على الكهرباء.في الطلاء الكهربائي الكاثودي ، تتجمع الجسيمات موجبة الشحنة على القطب السالب ، وتتجمع الجسيمات سالبة الشحنة (أي الأيونات) على القطب الموجب.عندما تصل الجسيمات الغروية موجبة الشحنة (الراتنج والصبغة) إلى الكاثود (الركيزة) بعد مساحة السطح (طبقة واجهة شديدة القلوية) ، يتم الحصول على الإلكترونات وتتفاعل مع أيونات الهيدروكسيد لتصبح مواد غير قابلة للذوبان في الماء ، والتي تترسب على الكاثود ( الشغل المطلية).

التحليل الكهربائي
في المحلول ذو الموصلية الأيونية ، يرتبط الأنود والكاثود بالتيار المباشر ، وتنجذب الأنيونات إلى القطب الموجب ، وتنجذب الكاتيونات إلى القطب السالب ، ويحدث تفاعل كيميائي.ينتج الأنود انحلال المعدن وأكسدة التحليل الكهربائي لإنتاج الأكسجين والكلور وما إلى ذلك. القطب الموجب هو قطب كهربائي يمكن أن ينتج تفاعل أكسدة.يترسب المعدن عند الكاثود ويتم اختزال H + كهربائيا إلى هيدروجين.

كهربي
بعد تنشيط طرفي المحاليل (الكاثود والأنود) بتركيزات مختلفة مفصولة بغشاء نصف نافذ ، فإن الظاهرة التي يتحرك فيها محلول التركيز المنخفض إلى الجانب عالي التركيز تسمى بالتضخم الكهربي.فيلم الطلاء الذي تم ترسيبه للتو على سطح الجسم المطلي هو فيلم شبه منفذ.في ظل العمل المستمر للمجال الكهربائي ، يخرج الماء الموجود في فيلم التلطيخ من الفيلم وينتقل إلى الحمام لتجفيف الفيلم.هذا هو كهربي.يحول التناضح الكهربي طبقة الطلاء المحبة للماء إلى طبقة طلاء كارهة للماء ، كما أن الجفاف يجعل طبقة الطلاء كثيفة.يمكن لمس الطلاء المبلل بعد السباحة باستخدام طلاء كهربائي جيد بالتناضح الكهربي وليس لزجًا.يمكنك شطف سائل الاستحمام الملتصق بغشاء الطلاء المبلل بالماء.

خصائص الطلاء الكهربائي
يتميز فيلم الطلاء الكهربائي بمزايا الامتلاء والتوحيد والتسطيح والطلاء الأملس.تعتبر الصلابة والالتصاق ومقاومة التآكل وأداء الصدمات ونفاذية فيلم الطلاء الكهربائي أفضل بكثير من عمليات الطلاء الأخرى.
(1) يتم استخدام الطلاء القابل للذوبان في الماء ، ويستخدم الماء كوسيط تذويب ، مما يوفر الكثير من المذيبات العضوية ، ويقلل بشكل كبير من تلوث الهواء والمخاطر البيئية ، وهو آمن وصحي ، ويتجنب الخطر الخفي للحريق ؛
(2) كفاءة الطلاء عالية ، وفقدان الطلاء صغير ، ويمكن أن يصل معدل استخدام الطلاء إلى 90٪ إلى 95٪ ؛
(3) سماكة طبقة الطلاء موحدة والالتصاق قوي وجودة الطلاء جيدة.يمكن لكل جزء من قطعة العمل ، مثل الطبقة الداخلية ، والمنخفضات ، واللحام ، وما إلى ذلك ، الحصول على فيلم طلاء موحد وسلس ، والذي يحل مشكلة طرق الطلاء الأخرى لقطع العمل المعقدة الشكل.مشكلة الرسم.
(4) كفاءة الإنتاج عالية ، ويمكن للبناء أن يحقق الإنتاج التلقائي والمستمر ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة العمل ؛
(5) المعدات معقدة ، وتكلفة الاستثمار عالية ، واستهلاك الطاقة كبير ، ودرجة الحرارة المطلوبة للتجفيف والمعالجة عالية ، وإدارة الطلاء والطلاء معقدة ، وظروف البناء صارمة ، ومعالجة مياه الصرف الصحي مطلوبة ؛
(6) يمكن استخدام الطلاء القابل للذوبان في الماء فقط ، ولا يمكن تغيير اللون أثناء عملية الطلاء.ليس من السهل التحكم في ثبات الطلاء بعد التخزين لفترة طويلة.
(7) معدات الطلاء الكهربي معقدة والمحتوى التكنولوجي مرتفع ، وهو مناسب لإنتاج لون ثابت.

حدود الطلاء الكهربائي
(1) إنها مناسبة فقط للطلاء التمهيدي للركائز الموصلة مثل أجزاء الآلات من المعادن الحديدية والمعادن غير الحديدية.لا يمكن طلاء الأشياء غير الموصلة مثل الخشب والبلاستيك والقماش وما إلى ذلك بهذه الطريقة.
(2) عملية الطلاء الكهربائي ليست مناسبة للأشياء المطلية المكونة من معادن متعددة ، إذا كانت خصائص الرحلان الكهربائي مختلفة.
(3) لا يمكن استخدام عملية الطلاء الكهربي للأجسام المطلية التي لا يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية.
(4) الطلاء الكهربائي غير مناسب للطلاء بمتطلبات محدودة على اللون.يجب طلاء الطلاء الكهربائي بألوان مختلفة في أخاديد مختلفة.
(5) لا ينصح بالطلاء الكهربي للإنتاج على دفعات صغيرة (فترة تجديد الحمام أكثر من 6 أشهر) ، لأن سرعة تجديد الحمام بطيئة للغاية ، والراتنج في الحمام يتقدم في العمر ويتغير محتوى المذيب إلى حد كبير.الحمام غير مستقر.

خطوات الطلاء الكهربائي
(1) بالنسبة للطلاء الكهربي للأسطح المعدنية العامة ، فإن تدفق العملية هو: التنظيف المسبق ← إزالة الشحوم ← غسل الماء ← إزالة الصدأ ← غسل الماء ← التحييد ← غسل الماء ← الفوسفات ← غسل الماء ← التخميل ← الطلاء الكهربائي ← تنظيف أعلى الخزان ← غسل الماء بالترشيح الفائق ← التجفيف ← غير متصل بالإنترنت.
(2) الركيزة والمعالجة المسبقة للجسم المطلي لها تأثير كبير على فيلم الطلاء الكهربائي.يتم إزالة الصدأ من المسبوكات المعدنية بشكل عام عن طريق السفع الرملي أو التفجير بالرصاص ، ويتم استخدام خيوط القطن لإزالة الغبار العائم على سطح قطعة العمل ، ويتم استخدام ورق الصنفرة لإزالة اللقطات الفولاذية المتبقية وغيرها من الحطام على السطح.تتم معالجة السطح الفولاذي بإزالة الشحوم والصدأ.عندما تكون متطلبات السطح عالية جدًا ، يلزم إجراء معالجات سطحية بالفوسفات والتخميل.يجب فوسفات قطع العمل المعدنية الحديدية قبل أنوديك الكهربائي ، وإلا فإن مقاومة التآكل لفيلم الطلاء ستكون ضعيفة.في معالجة الفوسفات ، يتم اختيار فيلم فوسفات ملح الزنك بشكل عام ، بسماكة حوالي 1 إلى 2 ميكرومتر ، ويلزم أن يكون لفيلم الفوسفات بلورات دقيقة وموحدة.
(3) في نظام الترشيح ، يتم اعتماد الترشيح الأساسي بشكل عام ، والمرشح عبارة عن هيكل كيس شبكي.يتم نقل الطلاء الكهربائي إلى المرشح من خلال مضخة عمودية للترشيح.بالنظر إلى دورة الاستبدال الشاملة وجودة طبقة الطلاء ، فإن أفضل كيس مرشح بحجم مسام 50 ميكرومتر.لا يمكنها تلبية متطلبات جودة فيلم الطلاء فحسب ، بل يمكنها أيضًا حل مشكلة انسداد كيس المرشح.
(4) يؤثر حجم نظام الدوران للطلاء الكهربي بشكل مباشر على استقرار الحمام وجودة طبقة الطلاء.تؤدي زيادة حجم الدورة الدموية إلى تقليل الترسيب وفقاعات سائل الاستحمام ؛ومع ذلك ، فإن شيخوخة سائل الاستحمام تتسارع ، ويزيد استهلاك الطاقة ، ويزداد استقرار سائل الاستحمام سوءًا.إنه مثالي للتحكم في أوقات دورات سائل الخزان إلى 6-8 مرات / ساعة ، والتي لا تضمن جودة طبقة الطلاء فحسب ، بل تضمن أيضًا التشغيل المستقر لسائل الخزان.
(5) مع زيادة وقت الإنتاج ، ستزداد مقاومة غشاء الأنود ويقل جهد التشغيل الفعال.لذلك ، في الإنتاج ، يجب زيادة جهد التشغيل لمصدر الطاقة تدريجياً وفقًا لفقدان الجهد للتعويض عن انخفاض الجهد في غشاء الأنود.
(6) يتحكم نظام الترشيح الفائق في تركيز أيونات الشوائب التي تجلبها قطعة العمل لضمان جودة الطلاء.أثناء تشغيل هذا النظام ، تجدر الإشارة إلى أنه بمجرد تشغيل النظام ، يجب أن يعمل بشكل مستمر ويُحظر تمامًا تشغيله بشكل متقطع لمنع غشاء الترشيح الفائق من الجفاف.يلتصق الصباغ والراتنج المجفف بغشاء الترشيح الفائق ولا يمكن تنظيفهما جيدًا ، مما سيؤثر بشكل خطير على نفاذية الماء وعمر خدمة غشاء الترشيح الفائق.يُظهر معدل إخراج الماء لغشاء الترشيح الفائق اتجاهًا هبوطيًا مع وقت التشغيل.يجب تنظيفه مرة واحدة لمدة 30-40 يومًا من العمل المتواصل لضمان ترشيح المياه الفائق المطلوب للترشيح والغسيل.
(7) طريقة الطلاء الكهربائي مناسبة لعملية إنتاج عدد كبير من خطوط التجميع.يجب أن تكون دورة تجديد حمام الرحلان الكهربائي في غضون 3 أشهر.الإدارة العلمية للحمام مهمة للغاية.يتم اختبار معايير مختلفة للحمام بانتظام ، ويتم تعديل الحمام واستبداله وفقًا لنتائج الاختبار.بشكل عام ، يتم قياس معلمات محلول الاستحمام بالتردد التالي: قيمة الأس الهيدروجيني والمحتوى الصلب وموصلية محلول التفريد الكهربائي ومحلول الترشيح الفائق ومحلول تنظيف الترشيح الفائق ومحلول قطبي الأنيون (الأنود) وغسول دائري ومحلول تنظيف إزالة الأيونات مرة واحدة يوم؛النسبة الأساسية ، ومحتوى المذيبات العضوية ، واختبار الخزان الصغير المختبري مرتين في الأسبوع.
(8) لإدارة جودة طبقة الطلاء ، يجب التحقق من توحيد وسمك طبقة الطلاء بشكل متكرر ، ويجب ألا يكون للمظهر ثقوب ، أو ترهل ، أو قشر برتقال ، أو تجاعيد ، إلخ. تحقق بانتظام من المواد الفيزيائية والكيميائية مؤشرات مثل الالتصاق ومقاومة التآكل لفيلم الطلاء.تتوافق دورة الفحص مع معايير فحص الشركة المصنعة ، وعمومًا يجب فحص كل دفعة.

المعالجة السطحية قبل الرحلان الكهربائي
تعتبر المعالجة السطحية لقطعة العمل قبل الطلاء جزءًا مهمًا من الطلاء الكهربائي ، والتي تتضمن بشكل أساسي إزالة الشحوم وإزالة الصدأ وتكييف السطح والفوسفات وغيرها من العمليات.لا تؤثر جودة معالجتها على مظهر الفيلم فحسب ، بل تقلل من أداء مقاومة التآكل ، ولكنها تدمر أيضًا استقرار محلول الطلاء.لذلك ، بالنسبة لسطح قطعة العمل قبل الطلاء ، يجب أن يكون خاليًا من بقع الزيت وعلامات الصدأ وعدم وجود مواد كيميائية معالجة مسبقة وترسيب الفوسفات وما إلى ذلك ، كما أن فيلم الفوسفات به بلورات كثيفة وموحدة.فيما يتعلق بعمليات ما قبل المعالجة المختلفة ، لن نناقشها بشكل فردي ، ولكن سنطرح فقط بعض نقاط الاهتمام:
1) إذا لم تكن إزالة الشحوم والصدأ نظيفة ، فلن تؤثر فقط على تكوين فيلم الفوسفات ، بل تؤثر أيضًا على قوة الترابط والأداء الزخرفي ومقاومة التآكل للطلاء.فيلم الطلاء عرضة للانكماش والثقوب.
2) الفوسفات: الغرض من ذلك هو تحسين قدرة الالتصاق ومقاومة التآكل للفيلم الكهربائي.دورها على النحو التالي:
(1) بسبب التأثيرات الفيزيائية والكيميائية ، يتم تحسين التصاق طبقة الطلاء العضوية بالركيزة.
(2) يحول فيلم الفوسفات السطح المعدني من موصل جيد إلى موصل ضعيف ، وبالتالي يمنع تكوين البطاريات الصغيرة على السطح المعدني ، ويمنع بشكل فعال تآكل الطلاء ، ويزيد من مقاومة التآكل ومقاومة الماء في طلاء.بالإضافة إلى ذلك ، فقط على أساس القاع الشامل وإزالة الشحوم ، يمكن تشكيل فيلم فوسفات مُرضٍ على سطح نظيف وموحد وخالي من الشحوم.من هذا الجانب ، يعد فيلم الفوسفات نفسه أكثر الاختبارات الذاتية سهولة وموثوقية لتأثير عملية المعالجة المسبقة.
3) الغسيل: سيكون لجودة الغسيل في كل مرحلة من مراحل المعالجة تأثير كبير على جودة المعالجة المسبقة وطبقة الطلاء بالكامل.آخر تنظيف بالماء منزوع الأيونات قبل الطلاء ، تأكد من أن موصلية التقطير للكائن المطلي لا تزيد عن 30 ميكرو ثانية / سم.التنظيف غير نظيف مثل قطعة الشغل:
(1) الحمض المتبقي ، السائل الكيميائي الفوسفاتي ، تلبد الراتينج في سائل الطلاء ، وتدهور الاستقرار ؛
(2) المواد الغريبة المتبقية (بقع الزيت ، الغبار) ، فتحات الانكماش ، الجسيمات والعيوب الأخرى في طبقة الطلاء ؛
(3) تؤدي الأملاح والشوارد المتبقية إلى تفاقم تفاعل التحليل الكهربائي وتنتج ثقوبًا وأمراضًا أخرى.