鋁型材電泳涂裝生產(chǎn)線工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1.1工藝流程

 鋁型材的電泳涂裝方法和工藝很多。可選用不同的設(shè)備組成不同的生產(chǎn)線，生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，但都要經(jīng)有效的預(yù)處理，工藝流程基本相同。

              鋁型材電泳涂裝生產(chǎn)工藝流程表

鋁型材電泳涂裝生產(chǎn)線的組成、平面布置與設(shè)備選擇

（1）電泳涂裝的設(shè)備是由電泳槽組、攪拌組置、涂料過(guò)濾裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝置、直流電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、精制回收裝置、烘烤裝置、純水設(shè)備等組成。電泳車(chē)間最好與氧化車(chē)間隔離，以防止酸堿污染。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模可分為臥式生產(chǎn)線和立式生產(chǎn)線。

（2）電泳涂裝車(chē)間主要設(shè)備匯總，實(shí)例見(jiàn)下表：

電泳涂裝車(chē)間設(shè)備表

鋁型材電泳涂裝主要設(shè)備及性能

 電泳涂裝設(shè)備絕大部分都是為實(shí)現(xiàn)電泳涂裝工藝而進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)制作的設(shè)備。主要設(shè)備有陽(yáng)極電泳涂料裝置、陽(yáng)極電泳涂料回收裝置、涂料補(bǔ)給裝置、直流電源裝置、電泳主槽及副槽、過(guò)濾循環(huán)及溫控裝置等。

A. 電泳槽體

根據(jù)鋁型材電泳工藝的特殊要求，電泳漆槽一般由以下幾個(gè)部分組成：主槽、溢流槽、連續(xù)環(huán)過(guò)濾裝置、隔離的電極區(qū)和熱交換裝置。電泳槽槽體內(nèi)一般用PVC、Pp硬聚氯乙烯塑料或環(huán)氧玻璃鋼襯里。溢流槽的作用是控制電泳槽內(nèi)漆液高度，排除漆液表面的泡沫。其容量通常取泳槽容量的1/5-1/3.攪拌循環(huán)系統(tǒng)的主要作用是保證漆液成分和濃度均勻，溫度均勻，排除懸浮物雜質(zhì)，排除氣泡，其循環(huán)泵的流量應(yīng)保證能使整個(gè)電泳槽的漆液在一小時(shí)內(nèi)循環(huán)3-6次。

B.電極

（1）極板：通常采用316不銹鋼。應(yīng)注意的是鋁型材陽(yáng)極表面必須小于陰極板的2倍，為保險(xiǎn)起見(jiàn)一取面積比為1：1。

（2）極罩：主要用于收集陰極上反應(yīng)所生成的H?。可使用聚丙烯材料制作，也可采用半透膜1號(hào)工業(yè)帆布用環(huán)氧黏結(jié)劑制成袋。其作用除收集H?外，還可調(diào)節(jié)槽內(nèi)的pH值。使用時(shí)，在其中注滿去離子水，電泳涂裝時(shí)產(chǎn)生的NH?ˉ離子，在電場(chǎng)作用下通過(guò)半透膜進(jìn)入袋中，定期排除，以保持其中pH值在一定的范圍。當(dāng)然，還具有一部分除雜質(zhì)離子的作用。但是，這種體系并不能代替精制裝置。

C.直流電源裝置

鋁型材表面電泳涂漆電源的特點(diǎn)是電壓高、電泳小、直流，結(jié)構(gòu)要比氧化電源簡(jiǎn)單，一般都采用三相橋整流方式。要消除脈沖直流對(duì)漆膜產(chǎn)生的影響，還需加上平波電抗器和濾波電容。由于電泳涂裝時(shí)間短（一般在3min之內(nèi)），整臺(tái)設(shè)備的容量可小一些。

一般來(lái)講，其紋波因素小于6%，如需要還可以做小于3%和小于1%的。方法一般可用定電壓電流兩種。

D.精制設(shè)備

一般情況下，隨著電泳涂裝的進(jìn)行，電泳涂料中的胺會(huì)被游離出來(lái)，從而使ED槽pH值上升，電導(dǎo)率也會(huì)同時(shí)上升。另外，亦會(huì)因前工序帶入的不凈物，如硫酸根離子或金屬離子等，使電泳槽液的性能慢慢惡化。解決方法是需進(jìn)行離子交換處理，以除去陽(yáng)離子成分（如胺和金屬離子）和陰離子成分（如硫酸根離子等）。

離子交換法是以圓球形樹(shù)脂（離子交換樹(shù)脂）過(guò)濾電泳涂料，漆液中的雜質(zhì)離子會(huì)與固定在樹(shù)脂上的離子交換。常見(jiàn)的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透（RO）處理之前，先將水質(zhì)硬度降低的一種前處理程序。軟化機(jī)里面的球狀樹(shù)脂，以兩個(gè)鈉離子交換一個(gè)鈣離子或鎂離子的方式來(lái)軟化水質(zhì)。

水質(zhì)處理的離子交換樹(shù)脂利用氫離子交換陽(yáng)離子，而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種離子（例如Na﹢、Ca2﹢、Al3﹢等）。同樣的，以包含委銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子（如Cl、SO24ˉ等)，從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹(shù)脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成純水。

ED用的陰離子交換樹(shù)脂分別是強(qiáng)堿性、弱酸性大孔丙烯酸架構(gòu)樹(shù)脂，陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可被分別包裝在不同的離子交換床中，分成所謂的陰離子交換塔和陽(yáng)離子交換塔。

若將離子交換法與其他純化水質(zhì)方法（例如反滲透法、超濾法）組合應(yīng)用時(shí)，則離子交換法在整個(gè)純化系統(tǒng)中將是非常重要的一個(gè)部分。

另外，在精制樹(shù)脂的再生過(guò)程中，必須注意再生劑的質(zhì)量，盡量避免再生劑本身的雜質(zhì)離子影響離子交換樹(shù)脂的使用壽命以及污染電泳槽液。

E.回收設(shè)備

回收的目的是為了減少電泳涂料的消耗，把帶出的以及在泳后兩個(gè)水洗槽中溶解的電泳涂料通過(guò)回收裝置與回路，把它們?cè)賲R集到ED槽來(lái)。這樣，既可以提高電泳涂料的使用效率，又可以提高涂膜鋁型材品質(zhì)。

回收膜的分類(lèi)和用途表

微濾MF是一種低壓的濾膜方法，從供給水中分離懸浮固體、水、鹽和宏觀大分子可通過(guò)半滲透薄膜，百懸浮固體物則滯留并逐漸濃集。

 超濾UF是一種低壓的濾膜方法，從供給水中分離大分子。水、鹽和分子量小的分子可通過(guò)半滲透膜，而大分子和懸浮固體則滯留并增濃。

 納濾NF是一種介于超濾和反滲透之間的濾膜方法。它能讓大部分或全部的鹽分和水通過(guò)半滲透薄膜。

 反滲透RO是一種高壓的分離方法，從供給水中分離低分子量的分子。水通過(guò)半滲透膜，而鹽和大分子則滯留并增濃。

 鋁型材電泳涂料的回收一般采用超濾或反滲透，但是其工作原理是根本不同的，使用工工藝也有多種。

F.添加攪拌系統(tǒng)

 在電泳涂漆過(guò)程中，漆含量不斷被消耗，當(dāng)ED槽的固體分下降了，或臨近工藝參數(shù)控制值的下限時(shí)，就要進(jìn)行電泳涂料原液的補(bǔ)給。補(bǔ)充必須定時(shí)，漆液濃度的確定，應(yīng)根據(jù)原漆的品種、性質(zhì)及鋁型材形狀和工藝條件等而定。

配制漆液一般可按下式進(jìn)行：

                  加漆量W=(A×B)/C

加水量=A-W

式中A---預(yù)計(jì)用水稀釋后漆液總重，kg；

B---預(yù)計(jì)用水稀釋后漆液固體分；

C---原漆的固體分，%，通常按50%計(jì)；

W---加漆量，即需加入的原漆量，kg；

ED槽固體分的補(bǔ)給量按下式來(lái)計(jì)算：

補(bǔ)給量=ED量（含副槽）的總含量（kg）×不足的含量÷50%

G烘烤設(shè)備

爐的加熱方式一般分為三種：對(duì)流加熱、紅外線加熱、遠(yuǎn)紅外線輻射加熱，而目前國(guó)內(nèi)外絕大部分均用對(duì)流加熱。爐內(nèi)的各點(diǎn)溫差應(yīng)不超過(guò)±5℃，且爐膛內(nèi)應(yīng)潔凈，同時(shí)升溫要符合一定的時(shí)間要求。此外，對(duì)于保溫材料的選擇，循環(huán)風(fēng)量的設(shè)計(jì)，循環(huán)風(fēng)口的位置，熱風(fēng)過(guò)濾的位置，爐門(mén)的開(kāi)啟都應(yīng)有嚴(yán)格的要求。

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