浅谈电泳槽倒槽的方法与注意事项

李 刚，赵文杰，霍 鹏

（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000）

0 引言

鉴于阴极电泳涂装泳透力好、涂料利用率高、安全性高、漆膜均匀且展平性好等优点，目前已经得到广泛的应用，阴极电泳系统包括槽液循环系统、超滤循环系统、加热冷却循环系统、阳极系统、加药系统、整流电源系统等。各个系统的状态直接影响着整车的防腐性能，各主机厂针对电泳槽的清洁周期进行了严格规范和控制，一般情况下倒槽周期为1次/a，安排在节假日非生产时间进行，本研究主要针对电泳槽倒槽的方法及注意事项进行详细探讨。

1 倒槽前准备

1.1 人员配置

设备保全员5名、保洁人员7名、电泳技术员1名、化验员1名、电泳漆厂家技术人员1名，共计15名，此人员配置为3 d完成倒槽的最低要求，如倒槽时间少于3 d，需增加参与人员来缩短倒槽时间。

1.2 工具及备件配置

保洁工具准备：两套新水管（带快接头）、新雨靴、新静电服、清扫工具若干。注：水管需在使用前一天用纯水冲洗管路1 h，雨靴及清扫工具需用BC（二乙二醇单丁醚）溶剂清洗除油。

保全工具准备：阳极管、阳极柱、文丘里喷嘴、管路塑料卡箍、塑料螺丝、螺栓及相关扳手（数量根据异常记录及以往倒槽更换数量进行准备）。

1.3 电泳三大系统及UF（超滤）1/2/3的滤袋准备

过滤袋的准备：10 μm普通滤袋；5 μm除油滤袋；5 μm普通滤袋。

使用过程：电泳主槽清洗完毕前，对主循环、换热循环、超滤（UF）循环过滤器内的滤袋进行更换，主循环更换25 μm除油滤袋，换热循环更换10 μm普通滤袋加吸油棉，超滤循环更换10 μm普通滤袋。UF1/2/3倒槽后更换10 μm普通滤袋。

24 h后或开线前，按照上述过程再次更换滤袋，以减少电泳缩孔及电泳颗粒的产生。

1.4 药剂准备

树脂（1 000 kg）3桶；颜料（260 kg）2桶 ；BC溶剂（186 kg）1桶；PM（丙二醇甲醚）溶剂（190 kg）1桶；ADD-14杀菌剂（20 kg）8桶；醋酸（16 kg）10桶；氨基磺酸（25 kg）5袋。

使用过程：倒槽前24 h，主槽内加入3桶杀菌剂，电泳备槽清洗循环加5桶循环杀菌剂（转移槽内生菌，如未生菌可不加），其余药剂在倒槽后，根据化验结果进行添加。

2 电泳倒槽过程

2.1 电泳倒槽流程图

电泳倒槽流程图见图1。

图1 电泳倒槽流程图Figure 1 Flow chart of electrophoretic cell inversion

2.2 电泳倒槽过程中的注意事项

（1） 异常：倒槽前清理备槽时，发现备槽壁上出现大量菌落（图2）。

图2 菌落示意图Figure 2 The schematic of colony

解决方法：用纯水刷洗备槽1遍并排放废水，注纯水至槽体2/3体积并加入5桶杀菌剂，浸泡时间≥2 h，排放干净，用纯水刷洗至缩孔试验合格为止。

原因分析：槽液转移时，备槽内残液无法排放干净，造成细菌滋生。

预防措施：设计电泳转移管路时，焊接低液位排放管路，将残余电泳液通过加药泵转移完全，避免电泳液浪费，同时可以将备槽内的残液排放干净，避免滋生细菌，污染槽体。

（2） 铁篦子松动导致过滤器压差超差问题。

原因分析：由于循环泵吸口处铁篦子松动产生缝隙，导致脱落的文丘里喷嘴被吸入到泵体内，被打碎后拦截在过滤器中，最终使过滤器压差超差报警。

预防措施：固定循环泵吸口处篦子，控制篦子间的间隙在3 cm以内，保证杂物（破损的文丘里喷嘴）不被吸入到循环管路中去。

阳极管检修：对所有的阳极管进行检查，特别要对生产过程中阳极电流低的阳极管进行重点检修，观察是否有腐蚀穿孔的情况，发现穿孔的阳极管需及时进行更换，如未穿孔需旋转180°，延长阳极管使用寿命，达到降低成本的目的。

阳极膜检修：阳极管检修完毕后，在阳极罩内注入纯水，4 h后通过观察液位的变化来判断阳极膜是否破损。如液位降低，表明阳极膜破损，需更换阳极膜，更换过程中需保持阳极膜表面润湿，使用二级纯水冲刷阳极膜每次至少2 h，防止阳极膜上电泳漆表干，导致阳极膜堵塞，影响电泳槽液的稳定性。

（4） 槽底清理及玻璃钢绝缘性检测。

对槽底破损的文丘里喷嘴、循环死角处沉淀的电泳漆、掉落的电泳辅具等杂物及时进行清理，如存在电泳槽液循环死角，根据情况增加循环喷嘴进行冲刷，保证循环完全，减少由于电泳漆沉降导致的电泳颗粒。设备人员需检测玻璃钢的绝缘性，确保玻璃钢绝缘性良好，保证安全生产。

（5） 超滤系统清洗。

排放超滤膜中的电泳液，用漆桶进行回收，回收桶不可与前处理桶混用，避免污染电泳漆产生缩孔。先用清洗液［m（醋酸）∶m（BC溶剂）∶m（纯水）=1 ∶1∶2的混合溶液］浸泡超滤膜系统，为保证清洗效率及清洗效果，建议每次开不多于2根的超滤膜，一般清洗30 min以上以保证清洗效果。清洗完毕后，排掉废清洗液，重新配制清洗液，重复以上操作直至所有超滤膜清洗完成。将所有超滤膜清洗一遍后，配制pH=4的醋酸循环液，打开所有超滤膜循环直至电泳槽液被彻底倒回。

（6） 缩孔试验-蘸板法，具体操作如下：

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①试验材料及器材准备：

电泳装置1套，恒温装置1套，搅拌装置1套，电热鼓风干燥箱1台，坩埚钳1个，试验用磷化板（150 mm×100 mm）若干，电泳液3～5 L（建议在倒槽前取电泳槽液搅拌备用），二级纯水2 L，现场清洗槽液2 L。

②试验步骤

第1步：将电泳液加热至技术协议要求的最佳温度。

第2步：依据现场实际情况，设定整流电源电压及电泳时间。

第3步：试板I电泳完成后取出，用二级纯水冲洗去浮漆，并冲洗干净，作为空白试验板。

第4步：试板II电泳完成后取出，用现场清洗槽液冲洗去浮漆，并冲洗干净，作为试样板。

第5步：预先将烤箱升温至涂料固化所需温度，将试板I和II置于烤箱中（烘烤时间根据现场情况设定）。

第6步：用坩埚钳取出烤箱中的电泳试板并冷却。

第7步：在散射光照射下观察空白板与试样板上的缩孔个数，试样板的缩孔数量≤空白板的缩孔数量，表示槽体清洗合格，反之不合格。

3 倒槽完毕后需要确认的项目

（1） 车身缩孔确认，为降低因倒槽产生的缩孔问题，减少电泳打磨量，可在电泳循环系统中使用除油滤袋。

（2） 车身膜厚确认，确认电泳倒槽后，电泳膜厚、光泽等指标是否满足标准要求。

（3） 通过测量倒槽后车身电位，检测阳极系统状态。

仪器：IPM-电压测探仪，如图3所示。

图3 IPM外观图Figure 3 Appearance of IPM

原理：IPM的测试原理如图4所示。IPM的探头-金属球与车身表面有0.5～1 cm的距离，金属在导电介质（ED涂料）特定位置存在特定的电势，因此IPM通过采集探头-金属球与车身金属之间的电势差而得到车身的实际电压。车身不同部位的电压是由电泳过程中阴极与阳极的比例、阳极管的排布、车身在电泳槽中的位置、车身结构和阳极膜的状态等多方面因素决定的。

图4 IPM原理图Figure 4 IPM schematic diagram

倒槽后车身电位图见图5。

图5 车身电位图Figure 5 Body potential diagram

通过IPM数据分析可知：

（1） 车身电位整体良好，阳极系统状态良好。

（2） 内板电压约为外板电压的70%左右，与内外板膜厚情况相符合。

（3） 本次测量最高电压283 V，在右后侧围。结果显示右后侧围电压高于左后侧围电压10 V左右，对比现场电泳膜厚数据，右后侧膜厚比左后侧膜厚厚约1 μm。

（4） 车顶进入二段电压有突升现象主要为顶部阳极介入，但由于顶部阳极较短，高电压不能持续，经过顶部阳极后迅速下降，故顶部膜厚低于机盖膜厚。

4 结语

电泳倒槽是保证电泳槽体清洁的必要工序，电泳槽体的清洁程度直接决定着整车的缺陷数量，从而影响着整车的防腐性能。同时阴极电泳的各个系统的日常保养及维护也是必不可少的，在条件允许时可以进行电泳倒槽，对阴极电泳的各个系统进行检修，提高阴极电泳的稳定性，保证整车的防腐性能。