在陰極電泳塗裝過程中,當帶正電荷的樹酯陽離子在工件上沉積時,在電泳槽液中會不斷有有機酸根離子(醋酸根離子、甲酸根離子)和氯離子生成(有機酸根離子來源於電泳漆,氯離子來源於固化劑),並相應在槽液中積聚。當有機酸根離子在槽液中聚積過多時將直接導致pH 值降低和電導率的增高,從而影響電泳漆膜的質量和外觀(例如在電泳漆表麵產生條印,漆膜粗糙)。為了確保最佳的塗裝效果和電泳漆液的穩定,必須在塗裝過程中通過陽極係統將這些酸根離子持續不斷地除去。
這些有機酸根離子會與在陽極上富集的帶正電荷的氫離子發生反應,AG放水時間稱其為“陽極反應”。
陽極單元
電泳陽極主要有管式、卷式、板式、中空纖維等四種,其中又以管式和板式用得最多。管式和板式陽極通常封閉在可衝洗的陽極罩中,極罩由不導電的材料製成。
陽極單元一般由陽極棒(電極)、陽極隔膜、絕緣的陽極罩、陽極液輸入管、陽極液輸出管等構成。陽極單元結構如圖2。
1. 陰極電泳陽極棒
陰極電泳的陽極棒正是和工件陰極一起形成電場的陽極,可見其在電泳工藝中的重要性。陰極電泳的陽極棒、螺栓及墊片通常使用不鏽鋼(例如316L不鏽鋼)或鈦合金板,陽極棒的厚度最好不小於3.2mm。陽極單元的陽極棒直接參與了電泳塗裝的電化學反應,所以會逐漸損耗。陽極棒都有一定的生命周期,其消耗速率取決於通過電泳槽的產品及生產率。如果操作正確,通常陽極單元有3~5年的生命周期,經過特殊處理的陽極棒的生命周期會相對長一些。在實際生產中每年都應該對10~20%的陽極單元進行拆開檢查。通常每個極罩應配備一個便於觀察的安培計,以便連續監測每個陽極的工作情況。
2. 陰極電泳陽極隔膜
陽極膜是陽極單元的主要構件之一,其作用正是通過電滲析除去電泳過程中產生的酸積聚,這樣就可以除去多餘的酸,維持槽液的正常pH值。
陽極膜是一種半透膜,它能夠在電場的作用下選擇性地允許帶有相應電荷(負電荷)的離子通過,這種半透膜隻有水分子、小的酸根離子等小分子能夠通過,樹脂、顏料等大分子則不能透過。陽極液和電泳槽液就是借助於這種選擇性透過的半透膜隔離開來的。酸根離子隻有在電場的作用下才能從電泳槽液向陽極係統遷移。若沒有電場的作用,酸根離子將在濃度極差的作用下在槽液及陽極液中均勻分散,其工作原理見圖