EDP電着塗装の工程フロー詳解

前言

EDP電泳塗裝作為現代工業中最重要的表面處理技術之一，其精密的工藝流程是確保塗裝品質的關鍵。本文將深入探討EDP電泳塗裝的完整工藝流程，從前處理到最終固化，幫助讀者全面了解這項技術的實際應用。

完整的EDP工藝流程

流程概覽

根據工業實踐，標準的EDP電泳塗裝流程包含以下主要步驟^[1]：

1. 前處理階段
2. 電泳塗裝階段
3. 後處理階段
4. 烘烤固化階段

一、前處理階段

前處理是EDP成功的基礎，直接影響最終塗層的品質和附著力。

1.1 脫脂清洗

• 溫度：50-60°C
• 時間：3-5分鐘
• pH值：10-12（鹼性脫脂）

1.2 水洗

• 採用逆流漂洗系統
• 最後一道使用去離子水
• 電導率控制在50μS/cm以下

1.3 表面調整

• 溫度：常溫
• 時間：30-60秒
• pH值：8-9

1.4 磷化處理

• 鋅系磷化（最常用）
• 鐵系磷化
• 錳系磷化

• 溫度：35-55°C
• 時間：2-4分鐘
• 膜重：1.5-3.0 g/m²

1.5 後水洗

• 使用純水或去離子水
• 控制水質電導率

二、電泳塗裝階段

這是整個工藝的核心階段，決定了塗層的主要性能。

2.1 電泳槽系統組成

根據技術文獻，電泳系統包含^[3]：

• 主槽：容納電泳塗料
• 陽極系統：不鏽鋼或陽極管
• 攪拌系統：保持塗料均勻
• 溫控系統：維持最佳溫度
• 超濾系統：回收塗料
• 電源系統：提供直流電

2.2 關鍵工藝參數

• 陰極電泳：200-400V
• 陽極電泳：50-200V
• 採用階梯式升壓方式

• 範圍：28-32°C
• 精度：±1°C

• 一般為2-3分鐘
• 根據工件大小和形狀調整

• 陰極電泳：5.8-6.5
• 陽極電泳：7.5-8.5

2.3 電泳過程中的現象

在電泳過程中會發生以下現象^[4]：

1. 電泳遷移：帶電粒子向電極移動
2. 電沉積：粒子在工件表面沉積
3. 電滲：水分通過塗膜排出
4. 氣體產生：水電解產生氫氣（陰極）或氧氣（陽極）

三、後處理階段

3.1 UF超濾水洗

• 提高塗料利用率至95%以上
• 減少廢水排放
• 降低生產成本

• 採用多級逆流漂洗
• 控制水質和流量

3.2 純水洗

• 電導率：<30μS/cm
• 無雜質離子

四、烘烤固化階段

4.1 預熱階段

• 溫度：80-100°C
• 時間：5-10分鐘

4.2 固化階段

• 溫度：160-180°C（標準）
• 時間：15-30分鐘
• 爐內風速：適中，確保均勻

4.3 冷卻階段

• 自然冷卻或強制風冷
• 避免急冷

工藝控制要點

槽液管理

1. 固體份控制：10-20%（根據塗料類型）
2. 灰份控制：<1.0%
3. 溶劑含量：1-3%
4. 細菌控制：定期殺菌

品質監控

• 膜厚測量：15-25μm（一般要求）
• 附著力測試：劃格法0級
• 耐腐蝕測試：鹽霧試驗>1000小時

異常處理

常見問題及解決方案：

1. 針孔：調整電壓、改善前處理
2. 橘皮：控制固化溫度、調整塗料黏度
3. 色差：穩定槽液參數、控制膜厚

自動化與智能化

現代EDP生產線的特點：

• 全自動輸送系統：減少人工操作
• PLC控制：精確控制各項參數
• 數據採集系統：即時監控和記錄
• AI優化：預測性維護和參數優化

環保與安全

環保措施

• 零排放系統設計
• 廢水處理和回用
• VOC控制在法規限值內

安全要求

• 電氣安全防護
• 化學品儲存管理
• 員工防護裝備
• 應急處理程序

結論

EDP電泳塗裝的工藝流程是一個複雜但高度可控的系統。通過嚴格控制每個工藝步驟的參數，可以獲得高品質、高性能的塗層。隨著技術進步，EDP工藝將繼續朝著更高效、更環保、更智能的方向發展。