धातु कास्टिंग और मशीनिंग उत्पादों के लिए औद्योगिक इलेक्ट्रोकोटिंग सतह उपचार

औद्योगिक इलेक्ट्रोकोटिंग सुरक्षा के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सतह उपचार हैधातु ढलाईऔर अच्छी फिनिश के साथ जंग से सीएनसी मशीनिंग उत्पाद। कई ग्राहक धातु कास्टिंग की सतह के उपचार के बारे में प्रश्न पूछते हैंसटीक मशीनीकृत हिस्से. यह लेख इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग प्रक्रिया पर केंद्रित होगा। आशा है कि यह सभी भागीदारों के लिए उपयोगी होगा।

इलेक्ट्रोकोटिंग एक कोटिंग विधि है जिसमें इलेक्ट्रोफोरेटिक समाधान में निलंबित पिगमेंट और रेजिन जैसे कणों को बाहरी विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके इलेक्ट्रोड में से एक की सतह पर स्थानांतरित और जमा करने के लिए उन्मुख किया जाता है। इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग के सिद्धांत का आविष्कार 1930 के दशक के अंत में किया गया था, लेकिन इस तकनीक को 1963 के बाद विकसित और औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ। पानी आधारित कोटिंग्स के लिए इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग सबसे व्यावहारिक निर्माण प्रक्रिया है। इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग में पानी में घुलनशीलता, गैर-विषाक्तता और आसान स्वचालित नियंत्रण की विशेषताएं हैं। क्योंकि यह प्रवाहकीय वर्कपीस (धातु कास्टिंग, मशीनी भागों, फोर्जिंग, शीट धातु भागों और वेल्डिंग भागों, आदि) की सतह के उपचार के लिए उपयुक्त है, इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग प्रक्रिया का तेजी से ऑटोमोबाइल, निर्माण सामग्री, हार्डवेयर जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। , और घरेलू उपकरण।

सिद्धांत
कैथोडिक इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग में मौजूद राल में मूल समूह होते हैं, जो एसिड न्यूट्रलाइजेशन के बाद नमक बनाते हैं और पानी में घुल जाते हैं। प्रत्यक्ष धारा लागू होने के बाद, एसिड रेडिकल नकारात्मक आयन एनोड में चले जाते हैं, और राल आयन और उनके द्वारा लिपटे वर्णक कण सकारात्मक चार्ज के साथ कैथोड में चले जाते हैं और कैथोड पर जमा हो जाते हैं। यह इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग (आमतौर पर चढ़ाना के रूप में जाना जाता है) का मूल सिद्धांत है। वैद्युतकणसंचलन कोटिंग एक बहुत ही जटिल विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया है, वैद्युतकणसंचलन, इलेक्ट्रोडपोज़िशन, इलेक्ट्रोलिसिस और इलेक्ट्रोऑस्मोसिस के कम से कम चार प्रभाव एक साथ होते हैं।

वैद्युतकणसंचलन
कोलाइडल घोल में एनोड और कैथोड को चालू करने के बाद, कोलाइडल कण विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत कैथोड (या एनोड) की ओर चले जाते हैं, जिसे इलेक्ट्रोफोरेसिस कहा जाता है। कोलॉइडी विलयन में पदार्थ अणुओं और आयनों की अवस्था में नहीं होता, बल्कि द्रव में फैला हुआ विलेय होता है। पदार्थ बड़ा है और बिखरी हुई अवस्था में अवक्षेपित नहीं होगा।

इलेक्ट्रोडिपॉसिशन
तरल से ठोस अवक्षेपण की घटना को एग्लोमरेशन (एग्लोमरेशन, जमाव) कहा जाता है, जो आम तौर पर समाधान को ठंडा करने या केंद्रित करने पर उत्पन्न होता है, और इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग बिजली पर निर्भर करती है। कैथोडिक इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग में, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण कैथोड पर एकत्र होते हैं, और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण (यानी आयन) एनोड पर एकत्र होते हैं। जब धनावेशित कोलाइडल कण (राल और रंगद्रव्य) सतह क्षेत्र (अत्यधिक क्षारीय इंटरफ़ेस परत) के बाद कैथोड (सब्सट्रेट) तक पहुंचते हैं, तो इलेक्ट्रॉन प्राप्त होते हैं और हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके पानी में अघुलनशील पदार्थ बन जाते हैं, जो कैथोड पर जमा हो जाते हैं ( चित्रित वर्कपीस)।

इलेक्ट्रोलीज़
आयनिक चालकता वाले समाधान में, एनोड और कैथोड प्रत्यक्ष धारा से जुड़े होते हैं, आयन एनोड की ओर आकर्षित होते हैं, और धनायन कैथोड की ओर आकर्षित होते हैं, और एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। एनोड ऑक्सीजन, क्लोरीन आदि का उत्पादन करने के लिए धातु के विघटन और इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण का उत्पादन करता है। एनोड एक इलेक्ट्रोड है जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है। धातु कैथोड पर अवक्षेपित होती है और H+ इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से हाइड्रोजन में अपचयित हो जाती है।

इलेक्ट्रोऑस्मोसिस
एक अर्धपारगम्य झिल्ली द्वारा अलग किए गए अलग-अलग सांद्रता वाले समाधानों के दो सिरों (कैथोड और एनोड) को सक्रिय करने के बाद, कम-सांद्रता वाले समाधान को उच्च-सांद्रता की ओर ले जाने की घटना को इलेक्ट्रोस्मोसिस कहा जाता है। लेपित वस्तु की सतह पर जमा की गई कोटिंग फिल्म एक अर्ध-पारगम्य फिल्म है। विद्युत क्षेत्र की निरंतर कार्रवाई के तहत, स्मीयरिंग फिल्म डायलिसिस में मौजूद पानी फिल्म से बाहर निकलता है और फिल्म को निर्जलित करने के लिए स्नान में चला जाता है। यह इलेक्ट्रोस्मोसिस है। इलेक्ट्रोऑस्मोसिस हाइड्रोफिलिक कोटिंग फिल्म को हाइड्रोफोबिक कोटिंग फिल्म में बदल देता है, और निर्जलीकरण कोटिंग फिल्म को सघन बना देता है। अच्छे इलेक्ट्रो-ऑस्मोसिस इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट के साथ तैरने के बाद गीला पेंट छुआ जा सकता है और चिपचिपा नहीं होता है। आप गीली पेंट फिल्म पर लगे नहाने के तरल पदार्थ को पानी से धो सकते हैं।

इलेक्ट्रोकोटिंग के लक्षण
इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट फिल्म में परिपूर्णता, एकरूपता, समतलता और चिकनी कोटिंग के फायदे हैं। इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट फिल्म की कठोरता, आसंजन, संक्षारण प्रतिरोध, प्रभाव प्रदर्शन और पारगम्यता अन्य कोटिंग प्रक्रियाओं की तुलना में काफी बेहतर है।
(1) पानी में घुलनशील पेंट का उपयोग किया जाता है, पानी को घुलने वाले माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है, जो बहुत सारे कार्बनिक सॉल्वैंट्स को बचाता है, वायु प्रदूषण और पर्यावरणीय खतरों को काफी कम करता है, सुरक्षित और स्वच्छतापूर्ण है, और आग के छिपे खतरे से बचाता है;
(2) पेंटिंग दक्षता अधिक है, पेंट का नुकसान छोटा है, और पेंट की उपयोग दर 90% से 95% तक पहुंच सकती है;
(3) कोटिंग फिल्म की मोटाई एक समान है, आसंजन मजबूत है, और कोटिंग की गुणवत्ता अच्छी है। वर्कपीस का प्रत्येक भाग, जैसे कि आंतरिक परत, अवसाद, वेल्ड इत्यादि, एक समान और चिकनी कोटिंग फिल्म प्राप्त कर सकते हैं, जो जटिल आकार के वर्कपीस के लिए अन्य कोटिंग विधियों की समस्या को हल करता है। पेंटिंग की समस्या;
(4) उत्पादन दक्षता अधिक है, और निर्माण स्वचालित और निरंतर उत्पादन का एहसास कर सकता है, जिससे श्रम दक्षता में काफी सुधार होता है;
(5) उपकरण जटिल है, निवेश लागत अधिक है, बिजली की खपत बड़ी है, सुखाने और इलाज के लिए आवश्यक तापमान अधिक है, पेंट और पेंटिंग का प्रबंधन जटिल है, निर्माण की स्थिति सख्त है, और अपशिष्ट जल उपचार की आवश्यकता है ;
(6) केवल पानी में घुलनशील पेंट का उपयोग किया जा सकता है, और कोटिंग प्रक्रिया के दौरान रंग नहीं बदला जा सकता है। लंबे समय तक भंडारण के बाद पेंट की स्थिरता को नियंत्रित करना आसान नहीं है।
(7) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग उपकरण जटिल है और प्रौद्योगिकी सामग्री अधिक है, जो निश्चित रंग के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

इलेक्ट्रोकोटिंग की सीमाएँ
(1) यह केवल लौह धातुओं और अलौह धातुओं के मशीनरी भागों जैसे प्रवाहकीय सब्सट्रेट्स की प्राइमर कोटिंग के लिए उपयुक्त है। गैर-प्रवाहकीय वस्तुओं जैसे लकड़ी, प्लास्टिक, कपड़ा आदि को इस विधि से लेपित नहीं किया जा सकता है।
(2) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग प्रक्रिया कई धातुओं से बनी लेपित वस्तुओं के लिए उपयुक्त नहीं है, यदि इलेक्ट्रोफोरेसिस विशेषताएँ भिन्न हैं।
(3) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग प्रक्रिया का उपयोग उन लेपित वस्तुओं के लिए नहीं किया जा सकता है जो उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते हैं।
(4) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग रंग पर सीमित आवश्यकताओं के साथ कोटिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। विभिन्न रंगों की इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग को अलग-अलग खांचे में पेंट करने की आवश्यकता होती है।
(5) छोटे-बैच उत्पादन (स्नान की नवीनीकरण अवधि 6 महीने से अधिक है) के लिए इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि स्नान की नवीनीकरण गति बहुत धीमी है, स्नान में राल पुरानी हो रही है और विलायक सामग्री बदल जाती है बहुत. स्नान अस्थिर है.

इलेक्ट्रोकोटिंग के चरण
(1) सामान्य धातु सतहों की इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग के लिए, प्रक्रिया प्रवाह है: पूर्व-सफाई → डीग्रीजिंग → पानी से धोना → जंग हटाना → पानी से धोना → न्यूट्रलाइजेशन → पानी से धोना → फॉस्फेटिंग → पानी से धोना → निष्क्रियता → इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग → टैंक टॉप सफाई → अल्ट्राफिल्ट्रेशन पानी से धोना → सुखाना → ऑफ़लाइन.
(2) लेपित वस्तु के सब्सट्रेट और प्रीट्रीटमेंट का इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग फिल्म पर बहुत प्रभाव पड़ता है। धातु की ढलाई को आमतौर पर सैंडब्लास्टिंग या शॉट ब्लास्टिंग द्वारा साफ किया जाता है, वर्कपीस की सतह पर तैरती धूल को हटाने के लिए सूती धागे का उपयोग किया जाता है, और सतह पर बचे हुए स्टील शॉट्स और अन्य मलबे को हटाने के लिए सैंडपेपर का उपयोग किया जाता है। स्टील की सतह को डीग्रीजिंग और जंग हटाने के साथ इलाज किया जाता है। जब सतह की आवश्यकताएं बहुत अधिक होती हैं, तो फॉस्फेटिंग और पैसिवेशन सतह उपचार की आवश्यकता होती है। एनोडिक वैद्युतकणसंचलन से पहले लौह धातु वर्कपीस को फॉस्फेट किया जाना चाहिए, अन्यथा पेंट फिल्म का संक्षारण प्रतिरोध खराब होगा। फॉस्फेटिंग उपचार में, जिंक नमक फॉस्फेटिंग फिल्म को आम तौर पर चुना जाता है, जिसकी मोटाई लगभग 1 से 2 माइक्रोन होती है, और फॉस्फेट फिल्म में महीन और समान क्रिस्टल होना आवश्यक है।
(3) निस्पंदन प्रणाली में, प्राथमिक निस्पंदन आम तौर पर अपनाया जाता है, और फ़िल्टर एक जाल बैग संरचना है। निस्पंदन के लिए इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट को एक ऊर्ध्वाधर पंप के माध्यम से फिल्टर तक पहुंचाया जाता है। व्यापक प्रतिस्थापन चक्र और पेंट फिल्म की गुणवत्ता को ध्यान में रखते हुए, 50μm के छिद्र आकार वाला फिल्टर बैग सबसे अच्छा है। यह न केवल पेंट फिल्म की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, बल्कि फिल्टर बैग क्लॉगिंग की समस्या को भी हल कर सकता है।
(4) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग की परिसंचरण प्रणाली का आकार सीधे स्नान की स्थिरता और पेंट फिल्म की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। परिसंचरण की मात्रा बढ़ने से स्नान तरल की वर्षा और बुलबुले कम हो जाते हैं; हालाँकि, स्नान तरल की उम्र बढ़ने में तेजी आती है, ऊर्जा की खपत बढ़ जाती है, और स्नान तरल की स्थिरता खराब हो जाती है। टैंक तरल के चक्र समय को 6-8 गुना/घंटा तक नियंत्रित करना आदर्श है, जो न केवल पेंट फिल्म की गुणवत्ता की गारंटी देता है, बल्कि टैंक तरल के स्थिर संचालन को भी सुनिश्चित करता है।
(5) जैसे-जैसे उत्पादन समय बढ़ेगा, एनोड डायाफ्राम की प्रतिबाधा बढ़ेगी और प्रभावी कार्यशील वोल्टेज कम हो जाएगा। इसलिए, उत्पादन में, एनोड डायाफ्राम के वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए बिजली आपूर्ति के ऑपरेटिंग वोल्टेज को वोल्टेज हानि के अनुसार धीरे-धीरे बढ़ाया जाना चाहिए।
(6) कोटिंग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए अल्ट्राफिल्ट्रेशन सिस्टम वर्कपीस द्वारा लाए गए अशुद्धता आयनों की एकाग्रता को नियंत्रित करता है। इस प्रणाली के संचालन में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक बार सिस्टम चालू होने के बाद, इसे लगातार चलना चाहिए और अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली को सूखने से रोकने के लिए इसे रुक-रुक कर चलाने की सख्त मनाही है। सूखे राल और रंगद्रव्य अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली से चिपक जाते हैं और उन्हें पूरी तरह से साफ नहीं किया जा सकता है, जो अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की जल पारगम्यता और सेवा जीवन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की जल उत्पादन दर चलने के समय के साथ नीचे की ओर रुझान दिखाती है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन लीचिंग और धुलाई के लिए आवश्यक अल्ट्राफिल्ट्रेशन पानी सुनिश्चित करने के लिए इसे 30-40 दिनों के लगातार काम के दौरान एक बार साफ किया जाना चाहिए।
(7) इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग विधि बड़ी संख्या में असेंबली लाइनों की उत्पादन प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। वैद्युतकणसंचलन स्नान का नवीनीकरण चक्र 3 महीने के भीतर होना चाहिए। स्नान का वैज्ञानिक प्रबंधन अत्यंत आवश्यक है। स्नान के विभिन्न मापदंडों का नियमित रूप से परीक्षण किया जाता है, और परीक्षण परिणामों के अनुसार स्नान को समायोजित और प्रतिस्थापित किया जाता है। आम तौर पर, स्नान समाधान के मापदंडों को निम्नलिखित आवृत्ति पर मापा जाता है: पीएच मान, ठोस सामग्री और वैद्युतकणसंचलन समाधान की चालकता, अल्ट्राफिल्ट्रेशन समाधान और अल्ट्राफिल्ट्रेशन सफाई समाधान, आयन (एनोड) ध्रुवीय समाधान, परिसंचारी लोशन, और विआयनीकरण सफाई समाधान एक बार एक दिन; आधार अनुपात, कार्बनिक विलायक सामग्री, और प्रयोगशाला छोटे टैंक परीक्षण सप्ताह में दो बार।
(8) पेंट फिल्म की गुणवत्ता के प्रबंधन के लिए, पेंट फिल्म की एकरूपता और मोटाई की बार-बार जांच की जानी चाहिए, और उपस्थिति में पिनहोल, सैगिंग, संतरे के छिलके, झुर्रियां आदि नहीं होनी चाहिए। नियमित रूप से भौतिक और रासायनिक जांच करें कोटिंग फिल्म के आसंजन और संक्षारण प्रतिरोध जैसे संकेतक। निरीक्षण चक्र निर्माता के निरीक्षण मानकों के अनुसार है, और आम तौर पर प्रत्येक बैच का निरीक्षण करने की आवश्यकता होती है।

वैद्युतकणसंचलन से पहले भूतल उपचार
कोटिंग से पहले वर्कपीस की सतह का उपचार इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जिसमें मुख्य रूप से डीग्रीजिंग, जंग हटाना, सतह कंडीशनिंग, फॉस्फेटिंग और अन्य प्रक्रियाएं शामिल हैं। इसके उपचार की गुणवत्ता न केवल फिल्म की उपस्थिति को प्रभावित करती है, जंग-रोधी प्रदर्शन को कम करती है, बल्कि पेंट समाधान की स्थिरता को भी नष्ट कर देती है। इसलिए, पेंटिंग से पहले वर्कपीस की सतह के लिए, तेल के दाग, जंग के निशान, कोई पूर्व-उपचार रसायन और फॉस्फेट अवसादन आदि से मुक्त होना आवश्यक है, और फॉस्फेटिंग फिल्म में घने और समान क्रिस्टल होते हैं। विभिन्न पूर्व-उपचार प्रक्रियाओं के संबंध में, हम उन पर व्यक्तिगत रूप से चर्चा नहीं करेंगे, बल्कि केवल ध्यान के कुछ बिंदु सामने रखेंगे:
1) यदि डीग्रीजिंग और जंग साफ नहीं है, तो यह न केवल फॉस्फेटिंग फिल्म के निर्माण को प्रभावित करेगा, बल्कि कोटिंग के बंधन बल, सजावटी प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध को भी प्रभावित करेगा। पेंट फिल्म में सिकुड़न और छेद होने का खतरा होता है।
2) फॉस्फेटिंग: इसका उद्देश्य इलेक्ट्रोफोरेटिक फिल्म की आसंजन और संक्षारण-रोधी क्षमता में सुधार करना है। इसकी भूमिका इस प्रकार है:
(1) भौतिक और रासायनिक प्रभावों के कारण, सब्सट्रेट के साथ कार्बनिक कोटिंग फिल्म का आसंजन बढ़ जाता है।
(2) फॉस्फेटिंग फिल्म धातु की सतह को एक अच्छे कंडक्टर से खराब कंडक्टर में बदल देती है, जिससे धातु की सतह पर सूक्ष्म-बैटरी के गठन को रोक दिया जाता है, कोटिंग के क्षरण को प्रभावी ढंग से रोका जाता है, और संक्षारण प्रतिरोध और पानी प्रतिरोध को बढ़ाया जाता है। कलई करना। इसके अलावा, केवल पूरी तरह से बॉटमिंग और डीग्रीजिंग के आधार पर, एक साफ, समान और ग्रीस-मुक्त सतह पर एक संतोषजनक फॉस्फेटिंग फिल्म बनाई जा सकती है। इस पहलू से, फॉस्फेटिंग फिल्म स्वयं प्रीट्रीटमेंट प्रक्रिया के प्रभाव पर सबसे सहज और विश्वसनीय स्व-जांच है।
3) धुलाई: प्रीट्रीटमेंट के प्रत्येक चरण में धुलाई की गुणवत्ता का संपूर्ण प्रीट्रीटमेंट और पेंट फिल्म की गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ेगा। पेंटिंग से पहले अंतिम विआयनीकृत पानी की सफाई, सुनिश्चित करें कि लेपित वस्तु की टपकने वाली चालकता 30μs/cm से अधिक नहीं है। सफ़ाई साफ़ नहीं है, जैसे वर्कपीस:
(1) अवशिष्ट एसिड, फॉस्फेटिंग रासायनिक तरल, पेंट तरल में राल का प्रवाह, और स्थिरता में गिरावट;
(2) पेंट फिल्म में अवशिष्ट विदेशी पदार्थ (तेल के दाग, धूल), सिकुड़न छिद्र, कण और अन्य दोष;
(3) अवशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट्स और लवण इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया को बढ़ाते हैं और पिनहोल और अन्य बीमारियाँ पैदा करते हैं।