陽極系統(tǒng)在陰極電泳中的應(yīng)用及維護(hù)

對(duì)陰極電泳涂裝工藝而言，若要在生產(chǎn)過程中獲得優(yōu)質(zhì)的電泳漆膜，必須確保槽液pH值和電導(dǎo)率的穩(wěn)定。而在陰極電泳涂裝工藝中，陽極系統(tǒng)正是扮演穩(wěn)定槽液pH值和電導(dǎo)率的角色。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車涂裝技術(shù)也同步發(fā)展到新的平臺(tái)。就耐蝕性而言，由最初的汽車鋼板的簡單防銹技術(shù)，到20世紀(jì)70至80年代的陽極電泳技術(shù)，完成了從簡單加工到技術(shù)較為先進(jìn)的批量生產(chǎn)組織，實(shí)現(xiàn)了涂裝技術(shù)的第一次飛躍；進(jìn)入到九十年代后期，一種新理念的陰極電泳涂裝在短期內(nèi)普遍代替了陽極電泳涂裝，與第三次工業(yè)技術(shù)革命成果滲入的自動(dòng)旋杯靜電噴涂技術(shù)一起，構(gòu)成了涂裝技術(shù)的第二次飛躍，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)能的轉(zhuǎn)化。
對(duì)于陰極電泳涂裝工藝而言，若要在生產(chǎn)過程中獲得優(yōu)質(zhì)的電泳漆膜，必須確保槽液PH值和電導(dǎo)率的穩(wěn)定。而在陰極電泳涂裝工藝中，陽極系統(tǒng)正是扮演穩(wěn)定槽液PH值和電導(dǎo)率的角色。

陰極電泳的陽極反應(yīng)
陽極液系統(tǒng)極罩內(nèi)的不銹鋼極管，作為電泳形成電場的一極。如為陰極電泳，則工件連接由整流器來的直流電的陰極，極罩內(nèi)不銹鋼極管連接直流電的陽極。通常陰極電泳陽極系統(tǒng)的要素有：陽極單元、陽極液槽、陽極泵、電導(dǎo)儀、流量計(jì)、壓力表、陽極液供應(yīng)及返回管路、陽極液溢流及排放管路等。陰極電泳涂裝的陽極系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 陰極電泳涂裝的陽極系統(tǒng)

陽極液系統(tǒng)的作用
1、 調(diào)節(jié)電泳槽內(nèi)槽液的酸度和降低槽液的電導(dǎo)率

（1）電泳槽液PH值及電導(dǎo)率調(diào)節(jié)的必要性：陰極電泳漆是酸性物質(zhì)，漆的溶解情況靠其酸度來調(diào)節(jié)。PH 值過低，漆膜溶解加劇，出現(xiàn)漆膜變薄，庫侖效率低，漆膜外觀變差。PH值過高，涂料水溶性、穩(wěn)定性和電沉積性能變差，漆膜附著力不好，外觀也變差。電泳是一種電化學(xué)過程，漆液電導(dǎo)率過高，電化學(xué)反應(yīng)加劇，漆膜質(zhì)量變差。
（2）電泳過程中，PH值及電導(dǎo)率產(chǎn)生變化的原因：陰極電泳中，漆液中懸浮的漆顆粒是在酸性溶液中，其離子形式為陽離子，在電場力的作用下，沉積在作為陰極的工件上。在漆液沉積到工件的同時(shí)，作為漆溶液的酸，就以陰離子的形式被釋放出來，它會(huì)降低槽液的pH值，增加槽液的電導(dǎo)率。在陰極電泳中，陽極區(qū)不斷產(chǎn)生有機(jī)酸CH++ CH3 COD-（或HCOO-）→CH3 COOH（或HCOOH），如不及時(shí)去除該有機(jī)酸，使之進(jìn)入槽液后會(huì)使槽液pH值不穩(wěn)定。隨著電泳的不斷進(jìn)行，陽極金屬不斷溶解，F(xiàn)e2+離子不斷析出。另外，工件從前處理不斷帶入雜質(zhì)離子，使漆液電導(dǎo)率不斷上升。

2、阻止陽極溶入的鐵離子進(jìn)入電泳槽內(nèi)的漆液
鐵也是催化劑，當(dāng)工件烘干中溫度未到，F(xiàn)e2+使工件表面粘度迅速升高，漆膜表面來不及流平而使漆膜粗糙。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(yīng)電荷（負(fù)電荷）的離子通過，這種半透膜只有水分子、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于這種選擇性透過的半透膜隔離開來的。酸根離子只有在電場的作用下才能從電泳槽液向陽極系統(tǒng)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。
陽極分類
有的電泳系統(tǒng)是采用側(cè)面弧型陽極，(ARELCO SUPERCELL 1.3有效膜長：2300mm；有效電極面積：0.39×2.3＝0.9m2/cell弧形電極：S.S316L 10ga)底部管狀陽極的陰極電泳方式。

陽極系統(tǒng)細(xì)菌對(duì)電泳的影響
2005年5月，我們對(duì)電泳漆膜檢測發(fā)現(xiàn)電泳漆膜偏薄，通過提高高壓段，把電壓由220V調(diào)到260V，其電泳膜厚仍不能達(dá)到工藝要求，且泳透力差。經(jīng)過車身電壓檢測，從檢測數(shù)據(jù)可以看出陰極車身實(shí)際電壓損失嚴(yán)重。通過檢查發(fā)現(xiàn)，陽極系統(tǒng)流量計(jì)內(nèi)有絮狀物質(zhì)堵塞部分流量計(jì)，絮狀物質(zhì)呈白色，集中在流量計(jì)上下口。我們立刻對(duì)流量計(jì)進(jìn)行了清理，并對(duì)陽極系統(tǒng)進(jìn)行殺菌處理。從殺菌結(jié)果所知證實(shí)陽極液內(nèi)含有細(xì)菌，但電泳槽液及超濾系統(tǒng)沒有被污染。經(jīng)分析，細(xì)菌可能來源于工業(yè)水，我們利用周末停產(chǎn)期間依據(jù)公司提供的方法對(duì)陽極系統(tǒng)進(jìn)行殺菌工作，同時(shí)多次對(duì)各流量計(jì)內(nèi)殘留物質(zhì)進(jìn)行清理，并發(fā)現(xiàn)細(xì)菌大量附著在陽極膜上使電阻變

大，車殼電壓損失較大，電流密度變小使車身膜厚偏薄。經(jīng)過對(duì)陽極膜清洗殺菌后電泳膜厚明顯上升，泳透力效果明顯。
圖2

圖2 陽極分類
陽極膜的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1、滲漏情況
若有陽極單元滲漏或破損時(shí)應(yīng)立即停止陽極泵，必要時(shí)需關(guān)閉整流器，并及時(shí)更換滲漏的陽極單元。具體操作如下：
（1）關(guān)閉陽極液系統(tǒng)的泵，必要的話將整流器也關(guān)閉；
（2）查出滲漏的陽極棒；

（3）將滲漏的陽極單元與電泳系統(tǒng)隔離開來；
（4）更換滲漏的陽極單元。
2、電泳倒槽時(shí)陽極膜應(yīng)保濕
當(dāng)電泳主槽倒空時(shí)，陽極液循環(huán)系統(tǒng)必須保持循環(huán)狀態(tài)，并不斷給陽極膜噴灑去離子水。否則，會(huì)造成電泳漆干結(jié)在陽極膜上和陽極膜干透，干結(jié)的電泳漆將增大電阻，而且陽極膜一經(jīng)干透將永久失去半透膜的滲透功能。

3、應(yīng)對(duì)軟化水罐、純水罐進(jìn)行定期清理（1次/月），有條件的公司在水處理工藝上加裝紫外線殺菌裝置,杜絕細(xì)菌的來源。
4、每個(gè)月進(jìn)行一次陽極液、UF液的細(xì)菌測試，發(fā)現(xiàn)異常立即進(jìn)行殺菌。
結(jié)語
通過有效的陽極系統(tǒng)管理，穩(wěn)定了電泳槽液的pH值和電導(dǎo)率，在生產(chǎn)過程中獲得優(yōu)良的電泳漆膜。