¿Sabes qué es la electroforesis? Explicación detallada del proceso de electroforesis de sujetadores.

El principio de la electroforesis es similar al de la galvanoplastia.

En el electrolito compuesto de pintura conductora soluble en agua o emulsionada en agua, la pieza de trabajo y el otro electrodo en el electrolito están conectados respectivamente a ambos extremos de la fuente de alimentación de CC para formar un circuito electrolítico. Los cationes disociados en el electrolito se ven afectados por la fuerza del campo eléctrico. Bajo la acción, se mueven al cátodo y los aniones al ánodo. Estos iones de resina cargados, junto con las partículas de pigmento adsorbidas, se someten a electroforesis en la superficie de la pieza de trabajo y pierden su carga para formar una capa húmeda. Clasificación de la electroforesis El recubrimiento electroforético actual se divide en dos tipos: electroforesis anódica y electroforesis catódica.

La resina soluble en agua utilizada en la electroforesis anódica es un compuesto aniónico. En agua, la resina soluble en agua (sal de amina del ácido carboxílico) se disuelve en forma iónica. Si se aplica un campo eléctrico de corriente continua, la diferencia de potencial generada entre los dos polos hará que los iones se muevan hacia los dos polos.

Los aniones se mueven hacia el ánodo y se depositan en la superficie del ánodo, liberando electrones; los cationes se mueven al cátodo y se reducen a amina (o amoníaco) en el cátodo para obtener electrones. La resina soluble en agua utilizada en la electroforesis catódica es un compuesto catiónico. Después de la neutralización con ácido orgánico, se disuelve en forma iónica en agua. Después de pasar a través de un campo eléctrico de corriente continua, los iones se mueven direccionalmente y los cationes se mueven hacia el cátodo, liberando electrones en la superficie del cátodo y se oxidan a ácido. En el proceso de desarrollo electroforético hasta ahora, los recubrimientos utilizados en el recubrimiento electroforético han pasado por 6 generaciones, entre las cuales la primera y segunda generación de recubrimientos electroforéticos son recubrimientos electroforéticos anódicos.

Introducción de varias generaciones de revestimientos (Guía: Las ventajas y desventajas de fijar la valla del estadio mediante tornillos de expansión)

La primera generación es un recubrimiento electroforético anódico con bajo voltaje y bajo poder de proyección. Se utiliza principalmente para la pintura interior de carrocerías de automóviles y se deben instalar cátodos auxiliares. Su resistencia a la niebla salina es pobre, dentro de las 100 h, representada por aceite de anhídrido maleico, éster fenólico, epoxi, etc.

La segunda generación es un recubrimiento electroforético anódico con alto voltaje y alto poder de proyección. Al pintar la carrocería, ya no se puede prever el cátodo auxiliar. La resistencia a la niebla salina ha mejorado considerablemente, pudiendo alcanzar más de 240 h (recubrimiento electroforético en la placa de fosfatación), representada por la resina de polibutadieno.

La tercera generación es un recubrimiento electroforético catódico con bajo voltaje, bajo poder de lanzamiento y bajo valor de pH. El valor de pH del baño de electroforesis es de 3 a 5, el ácido es fuerte y el cuerpo del tanque se corroe rápidamente, pero la resistencia a la corrosión del revestimiento de la carrocería del automóvil después de la electroforesis mejora, que puede alcanzar 360 a 500 h.

La cuarta generación es un recubrimiento electroforético catódico con alto voltaje, alto valor de pH y alto poder de proyección. El valor de pH del baño de electroforesis es de aproximadamente 6,0 y la prueba de resistencia a la niebla salina en la placa de fosfatación puede alcanzar más de 720 h. Sigue siendo la corriente principal de la electroforesis catódica en varios países.

La quinta generación es un recubrimiento electroforético catódico de película gruesa. Principalmente para mejorar la resistencia a la corrosión de los bordes afilados de la pieza pintada y simplificar el proceso de recubrimiento. El espesor de la película es de 30-35 μm y la resistencia a la niebla salina puede alcanzar aproximadamente 1000 h.

La sexta generación es una pintura electroforética catódica respetuosa con el medio ambiente, con pH alto y alto poder de proyección. La característica destacable de esta generación de pintura en términos de protección ambiental es que reduce la temperatura de curado y ahorra energía y recursos. La comparación de rendimiento específica se muestra en la Tabla 3-20.

Características de la electroforesis.

Las ventajas del recubrimiento electroforético son:

El ambiente de trabajo es bueno. El disolvente en el electrolito de recubrimiento electroforético es agua, que no tiene problemas de inflamabilidad ni explosividad y no contamina el aire.

Alta eficiencia de producción. En comparación con otros métodos de recubrimiento, el recubrimiento electroforético tiene la mayor eficiencia de producción. La pieza de trabajo se puede sumergir en el electrolito y la electroforesis se puede completar en unos minutos. Es adecuado para la producción en masa y para la automatización de la producción fácil de realizar.

Ahorre materias primas. La tasa de utilización del material del recubrimiento electroforético es generalmente superior al 85%, que es un 40% menos que la pintura en aerosol.

La calidad del revestimiento es buena. El recubrimiento electroforético tiene una superficie uniforme, buena adherencia a la pieza de trabajo, una película de pintura densa, sin marcas de flujo, ampollas y otros defectos.

Pero la electroforesis también tiene algunas desventajas.:

El equipamiento es complejo y la inversión es grande. Además del tanque de electroforesis, equipos auxiliares, dispositivos de ultrafiltración y equipos de agua pura, fuentes de alimentación especiales de CC, equipos de secado, equipos de tratamiento de aguas residuales, etc. también son necesarios.

Hay pocas variedades de pintura. Actualmente, los recubrimientos electroforéticos se limitan a pinturas solubles en agua y pinturas emulsionadas en agua; los colores se limitan a imprimaciones de colores oscuros o pinturas monocapa de doble uso. La razón es que los iones de hierro y los aniones de resina ionizados en el proceso de electroforesis (como la deposición de electroforesis anódica) se neutralizan y se depositan en la pieza de trabajo para volverse de color marrón amarillento.

El recubrimiento electroforético debe hornearse a 150 ℃ durante 1 hora, lo que consume mucha energía.

Proceso de electroforesis

El recubrimiento electroforético es un proceso electroquímico muy complejo, que incluye principalmente cuatro procesos simultáneos de electroforesis, electrólisis, electrodeposición y electroósmosis.

Electroforesis. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, las partículas cargadas (partículas de resina coloidal) en la solución se mueven hacia la placa del electrodo con carga opuesta y los pigmentos descargados se adsorben en las partículas de resina coloidal cargadas mediante electroforesis.

Electrodeposición. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, las partículas de resina cargadas llegan al ánodo (o cátodo) mediante electroforesis, liberan (o obtienen) electrones y se depositan en la superficie del ánodo (o cátodo), formando un recubrimiento insoluble en agua.

Electroósmosis. La electroósmosis es el proceso inverso a la electroforesis. Su función principal es deshidratar el recubrimiento electrodepositado. Cuando las partículas de resina coloidal se depositan en la superficie del ánodo, el agua y otros medios originalmente adsorbidos en la placa del ánodo pasan a través del recubrimiento y entran en la solución bajo la acción de la fuerza de infiltración.

Electrólisis. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, fluye una corriente a través de la solución electrolítica, que electroliza el agua, liberando gas hidrógeno en el cátodo y oxígeno gaseoso en el ánodo. Por lo tanto, en el proceso de recubrimiento electroforético, el voltaje debe reducirse adecuadamente para eliminar la influencia del hidrógeno y el oxígeno generados por el agua electrolizada en la calidad del recubrimiento.

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