一、國(guó)內(nèi)鋁型材電泳涂裝生產(chǎn)現(xiàn)狀

電泳鋁型材相對(duì)于單一的陽(yáng)極氧化和粉末噴涂，在污染較多的工業(yè)城市或沿海地區(qū)，受到較強(qiáng)工業(yè)大氣或海洋大氣的影響，陽(yáng)極氧化電泳涂裝復(fù)合膜的性能明顯優(yōu)于陽(yáng)極氧化封孔膜和粉末靜電噴涂層漆膜。

我國(guó)鋁型材電泳涂裝始于80年代中期，在隨后的10年間發(fā)展緩慢，主要是其價(jià)格相對(duì)普通氧化鋁型材太高，而工業(yè)生產(chǎn)水平較低。隨著人民生活水平提高及市場(chǎng)需求多樣化，鋁型材業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)升級(jí)改造，已逐步走向中高檔鋁型材發(fā)展時(shí)期，其發(fā)展速度得到質(zhì)的飛躍，且品種繁多，色彩紛呈。在眾多的表面處理技術(shù)中，電泳涂裝是最具發(fā)展?jié)摿Φ倪m用技術(shù)，因此近些年來(lái)鋁型材電泳技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

在電泳涂料用樹脂中形成不溶性的粒子內(nèi)微凝膠，從而達(dá)到低光澤的方法是眾所周知的。對(duì)于微凝膠的形成方法已有各種各樣的提案。方法之一是在基料樹脂中導(dǎo)入烷氧甲硅烷基，通過(guò)烷氧甲硅烷基的縮合反應(yīng)，在共聚物樹脂中形成不溶性的粒子內(nèi)微凝膠。例如特開(kāi)昭59-67396公報(bào)、特開(kāi)昭64-14281號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平05-263296公報(bào)中報(bào)道的相似技術(shù)，但當(dāng)通過(guò)改變涂裝條件變動(dòng)光澤時(shí)，容易受電泳后清洗工序的影響等，特別會(huì)成為制約涂裝施工性的條件。 作為其他方法，有利用在樹脂中存在的羧基，配合可與該羧基反應(yīng)的官能基形成微凝膠的方法。這類官能基有如環(huán)氧基（特開(kāi)昭59-138278號(hào)公報(bào)、特公開(kāi)2-12511號(hào)公報(bào)）、噁唑啉基（特開(kāi)平6-25568號(hào)公報(bào)）等。在這類方法中，為了獲得穩(wěn)定的低光澤，都必須通過(guò)加熱反應(yīng)形成粒子內(nèi)凝膠，因而在制造上較麻煩。

二、鋁型材電泳涂裝特點(diǎn)及消光電泳的發(fā)展

2.1 電泳涂裝的特點(diǎn)

鋁型材傳統(tǒng)在表面處理工藝氧化、著色及封閉后，在戶外長(zhǎng)期使用時(shí)，特別是在工業(yè)污染較多的城市或海洋地區(qū)，容易受到腐蝕，耐久性差。因此自70年代開(kāi)始，人們嘗試用涂料涂裝的方法來(lái)提高建筑用鋁型材的裝飾性能及使用年限，目前，已工業(yè)化成功使用的有電泳涂漆、粉末涂裝和氟碳噴涂。由于電泳涂料是水性涂料，鋁材經(jīng)前處理水洗后可直接電泳，且電泳涂層透明度高，既具有高裝飾性又可突出鋁型材本身的金屬光澤，因此電泳涂裝在建筑鋁型材上越來(lái)越受歡迎。

和其它涂裝方法相比，電泳涂裝法有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。與陽(yáng)極氧化、電解著色工藝類似，只需在氧化工序后增多一個(gè)電泳工序，且處理時(shí)間短，容易實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝的流水線作業(yè)。

（2）涂膜均勻致密質(zhì)量好。由于電泳涂料的高泳透力，可使復(fù)雜形狀的鋁型材亦獲得均勻的涂膜，同時(shí)通過(guò)調(diào)整電量可控制膜厚度。丙烯酸樹脂用氨基樹脂固化，保證了涂膜高裝飾及高耐腐蝕性的效果，同時(shí)由于樹脂多品種化，根據(jù)客戶需要還可得到亞光、沙面等裝飾效果。

（3）涂料利用率高。由于粘度低，工件帶出較少，而且電泳工件可用水洗，連接回收裝置使電泳涂裝的涂料利用率高達(dá)95%以上。

（4）安全環(huán)保。由于電泳涂料的水稀釋，固體份低，溶劑含量少是環(huán)保型涂料，且免除了火災(zāi)的危險(xiǎn)，工人健康也有保障。

（5）和通常的電解著色封孔工藝相比，具有省時(shí)，節(jié)省人力的特點(diǎn)，電泳涂膜無(wú)需封孔，避免了由于封孔后水洗的廢水排放污染現(xiàn)狀。

2.2 消光電泳的發(fā)展

自日本開(kāi)發(fā)出陽(yáng)極光亮透明電泳涂料以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)半個(gè)世紀(jì)，由于光亮電泳鋁型材表面過(guò)于光亮，在90年代初期，日本又開(kāi)發(fā)出消光電泳涂裝，這種電泳鋁型材表面光澤度大約只有10%～25%，有較強(qiáng)的金屬質(zhì)感。同時(shí)，在原有光亮電泳涂料的基礎(chǔ)上，涂層的硬度和耐蝕性也有所提高。而在我國(guó)，引進(jìn)鋁型材消光電泳涂裝生產(chǎn)只有近10年歷史，目前在我國(guó)也只有十多家鋁型材生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)消光電泳鋁型材。

早期的消光電泳漆是在有光電泳漆的基礎(chǔ)上加入顏料，通過(guò)使其漆膜變粗糙達(dá)到消光目的，經(jīng)過(guò)一系列變遷，現(xiàn)在則主要采用有機(jī)樹脂消光，一般由丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、顏料、溶劑、中和劑、添加劑等成份組成，利用不同的鏈接樹脂的電性不同，通過(guò)粒子內(nèi)架橋及熱流平抑制性，形成不溶性的粒子內(nèi)微凝膠，得到外觀平滑、均勻的涂層，析出時(shí)微觀凹凸不平的涂膜在烘烤過(guò)程中形狀基本沒(méi)有變化，保持涂膜的不同部分折光率不同，形成漫反射，達(dá)到消光目的。

三、鋁型材氧化立吊式自動(dòng)化生產(chǎn)消光電泳工藝的控制

3.1 鋁合金消光電泳涂漆工藝原理

鋁合金的消光電泳涂漆是在陽(yáng)極氧化膜的表面進(jìn)行的。與光亮電泳類似，其生產(chǎn)工藝流程如下：

除油→水洗→堿蝕→水洗→水洗→中和→水洗→陽(yáng)極氧化→水洗→純水洗→電解著色→純水洗→熱純水洗→純水洗→電泳→RO1水洗→RO2水洗→滴干→預(yù)干→固化。

消光電泳與透明電泳基本一致，均是以鋁型材作為陽(yáng)極，在直流電的作用下，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，帶電荷的涂料粒子受電場(chǎng)的作用，向被涂物移動(dòng)，使電泳涂料析出沉積在鋁型材表面，形成一層漆膜，整個(gè)反應(yīng)包括電泳、電解、電沉積和電滲四個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。不同之處主要包括電泳漆原料和生產(chǎn)工藝參數(shù)，消光電泳漆較光亮性電泳漆其分子量要大得多，一般在70000 — 80000g/mol之間；另外，在工藝控制上，其電泳電壓、槽液溫度及電泳時(shí)間皆有區(qū)別，通常情況下，對(duì)于同一色號(hào)料來(lái)說(shuō)，消光電泳電壓、時(shí)間及溫度都要高于透明電泳，此外，與光亮電泳相比多了一道預(yù)干工序，減少陰冷潮濕天氣滴干時(shí)產(chǎn)生的水跡狀物，這與電泳漆特性有密切關(guān)系。

3.2 立式氧化消光電泳涂漆質(zhì)量影響因素與控制方法

普通電泳涂漆并不能掩蓋鋁型材的表面缺陷，而消光電泳也只能掩蓋小部分基材表面缺陷，且因氧化生產(chǎn)流程較長(zhǎng)且流水作業(yè)連貫性強(qiáng)，尤其是采用氧化立吊式自動(dòng)化生產(chǎn)，往往是同一類缺陷在一個(gè)時(shí)間段所生產(chǎn)的產(chǎn)品中存在較多，每一個(gè)工藝階段產(chǎn)生的缺陷到固化處理后會(huì)基本暴露，這也導(dǎo)致電泳鋁型材的成品率比普通氧化鋁型材要低，而消光電泳屬于高端產(chǎn)品，其表面處理后的細(xì)微缺陷則更易顯現(xiàn)出來(lái)。生產(chǎn)中常見(jiàn)缺陷的原因及對(duì)策如下：

(1)水痕

對(duì)此類缺陷比較一致的說(shuō)法是進(jìn)入電泳槽前鋁型材表面水膜不均勻造成的。特別是冷天出現(xiàn)概率較大，我們采取減少熱純水洗，延長(zhǎng)滴干時(shí)間，或是避開(kāi)陰冷潮濕天氣集中生產(chǎn)，對(duì)于熱天生產(chǎn)出現(xiàn)的少量水痕，一是將鋁型材熱水洗后充分冷卻，再進(jìn)人電泳前的純水槽；再是及時(shí)更換一定量的純水，保證純水槽溫與室溫一致；三是將鋁型材快速?gòu)募兯坜D(zhuǎn)移至電泳槽，操作人員動(dòng)作協(xié)調(diào)是可以避免這類缺陷出現(xiàn)的。此外，保證電泳槽液穩(wěn)定。

(2)漆膜表面污物

不同的原因?qū)е挛畚锞奂牟课徊煌?，如果是一排鋁型材的上部污物明顯，一般是由于水洗槽中的雜質(zhì)顆粒較多引起的。這是因?yàn)檠趸д姾?，而水中的顆粒帶負(fù)電荷，一旦吸附則不易去除。如污物在一掛鋁型材的外側(cè)，一般是電泳后的鋁型材暴露在不清潔的空氣中所致。當(dāng)進(jìn)行至電泳后滴干階段時(shí)，由于漆膜有一定黏度，當(dāng)空氣中粉塵較多，很容易粘附在漆膜上。當(dāng)然使用未清理干凈的固化爐時(shí)，或固化爐的濾網(wǎng)有破損也會(huì)產(chǎn)生這類缺陷。所以固化爐需定期清理，在清理后向爐內(nèi)噴灑適宜的溶液可減少爐灰產(chǎn)生。

(3)橘皮

產(chǎn)生的原因是電沉積不均勻，因此要有針對(duì)性地分析加快電沉積速度的因素，如槽溫、電導(dǎo)率、涂漆電壓、pH值等。這些因素加速了帶電粒子的泳動(dòng)，一旦波動(dòng)至臨界值，將加大產(chǎn)生缺陷的幾率，尤其是槽溫大于25℃或槽液被酸污染時(shí)，產(chǎn)生這類缺陷的幾率更高，因此工藝參數(shù)應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。另外，氧化后清洗不干凈，膜孔內(nèi)藏酸流入電泳槽中也會(huì)產(chǎn)生橘皮現(xiàn)象，因此要對(duì)電泳槽液精心維護(hù)，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行通漆處理，保證槽液質(zhì)量。

(4)導(dǎo)電梁藏酸對(duì)漆膜質(zhì)量的影響

做電泳料的陽(yáng)極導(dǎo)電梁必須經(jīng)過(guò)清洗（噴淋水洗），抹干水后進(jìn)入電泳工序，否則會(huì)產(chǎn)生下列問(wèn)題：①含有酸堿的水珠滴落在好的漆膜上，導(dǎo)致局部漆膜發(fā)花；②清洗不徹底，導(dǎo)電梁接觸化學(xué)物質(zhì)后其被腐蝕的表面經(jīng)烘烤產(chǎn)生粉狀物落下，會(huì)產(chǎn)生顆粒污染漆膜。③酸液滴到電泳槽產(chǎn)生“死漆”，“死漆”附著到鋁型材表面會(huì)形成局部凝塊，常造成“死漆”擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)鋁型材返工或報(bào)廢。另外，掉落槽中的鋁型材需及時(shí)打撈，電泳鋁型材不能交叉生產(chǎn)，否則由于掉料在槽中浸泡其表面的漆膜脫落亦產(chǎn)生“死漆”，交叉生產(chǎn)滴落水珠均會(huì)出現(xiàn)類似質(zhì)量問(wèn)題。

(5)在下架和包裝工序漆膜劃傷、擦傷

鋁型材下掛過(guò)程中堆積，導(dǎo)致漆膜相互摩擦造成擦傷；或者擺放時(shí)端頭不齊，相互劃傷。該工序中的任何不規(guī)范動(dòng)作，對(duì)于漆膜的裝飾作用都是有害的。因此，下架和包裝過(guò)程中應(yīng)規(guī)范操作，整齊有序分開(kāi)擺放。

三、結(jié)束語(yǔ)

本論文主要闡述了鋁型材氧化后電泳生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷，在生產(chǎn)管理及工藝控制上，進(jìn)行的一些改善及探討。由于消光電泳具有硬度高、耐腐蝕性能好，耐侯能力特別強(qiáng)，光污染少，色彩多樣化等優(yōu)點(diǎn)，隨著市場(chǎng)對(duì)電泳鋁型材需求量的增大，采用氧化立吊式自動(dòng)化生產(chǎn)將能更好地滿足廣大用戶的需求。

同時(shí)其技術(shù)含量和生產(chǎn)難度也大大超過(guò)普通鋁型材，為了更好地發(fā)展電泳涂裝技術(shù)，占有更多地市場(chǎng)份額，我們認(rèn)為應(yīng)從幾方面努力：⑴開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域；⑵提高鋁型材基材加工技術(shù)，以提高電泳鋁型材的合格率；⑶提高電泳涂裝的管理水平。