Elektrophorese-Anodensystem
Kernfunktion
TDas Elektrophorese-Anodensystem ist eine unverzichtbare Schlüsselkomponente des Elektrophorese-Beschichtungsprozesses. Seine Hauptfunktion besteht darin, als Anode im Elektrophoresekreislauf zu fungieren, den Stromkreis zu schließen und das chemische Gleichgewicht der Elektrophorese-Tanklösung aufrechtzuerhalten (insbesondere die überschüssigen Säureionen zu neutralisieren, die durch die galvanische Abscheidungsreaktion in der Tanklösung entstehen).
Warum wird ein Anodensystem benötigt?
Bei der kathodischen Elektrophorese-Beschichtung (der heute am weitesten verbreiteten Form):
1.Das Werkstück ist die Kathode: PPositiv geladene Lackharzpartikel bewegen sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes in Richtung der Kathode (Werkstück) und lagern sich auf deren Oberfläche ab und härten aus, wodurch ein Lackfilm entsteht.
2.Elektrochemische Reaktionen: Die primäre Reaktion, die an der Kathode (Werkstück) stattfindet, ist die Elektrolyse von Wasser zur Erzeugung von Wasserstoffgas und Hydroxidionen.
3.Übermäßige Säureproduktion:Harzpartikel in der Beschichtung enthalten typischerweise Carboxylgruppen. Während der Abscheidung auf der Kathode (Werkstück) müssen sich die Harzpartikel mit positiv geladenen Aminneutralisatoren (wie organischen Aminen) verbinden, um den Ladungsausgleich aufrechtzuerhalten. Nach der Abscheidung des Harzes auf dem Werkstück werden diese Aminneutralisatoren (positiv geladene Kationen) wieder in die Badlösung freigesetzt. Diese freien Amine reagieren mit Wasser in der Badlösung zu Ammonium- und Hydroxidionen, wodurch der pH-Wert der Badlösung ansteigt. Wichtiger noch: Die im Harz enthaltenen Carboxylationen (negativ geladene Anionen) bleiben während des Abscheidungsprozesses in der Badlösung zurück.
4.Das Gleichgewicht halten: Wenn dies nicht kontrolliert wird, sammeln sich weiterhin negativ geladene Säureanionen (wie Acetat-Anionen, Formiat-Anionen usw.) in der Badlösung an, was zu Folgendem führt:
InAbnorme Erhöhung der Leitfähigkeit: Beeinflusst die Penetration und Beschichtungsqualität.
InpH-Ungleichgewicht:Beeinflusst die Stabilität und Löslichkeit von Harzpartikeln.
InVerschlechterung der Beschichtungsleistung:Dies kann möglicherweise zu Problemen wie Nadellöchern, Rauheit und schlechtem Fluss führen.
InZerstörung der Badstabilität: In schweren Fällen kann es zu Harzausfällungen und -ablagerungen kommen.
Aufbau und Funktion des Anodensystems
Ein typisches elektrophoretisches Anodensystem besteht im Wesentlichen aus den folgenden Komponenten:
Anode:
InMMaterial:Typischerweise aus korrosionsbeständigem, hochleitfähigem Inerte Materialien wie Edelstahl (316L ist üblich) oder Titan (korrosionsbeständiger, längere Lebensdauer, aber höhere Kosten). Titananoden werden manchmal mit einer Schicht aus Edelmetalloxiden (wie Iridium-Tantaloxid) beschichtet, um die Leitfähigkeit weiter zu verbessern undHaltbarkeit.
InForm:Zu den gängigen Typen gehören plattenförmige Anoden und röhrenförmige(oder kastenförmige) Anoden. Rohr-/kastenförmige Anoden sind mehrwerden häufig verwendet, da sie eine Anodenlösung aufnehmen könneninnen.
InFunktion:Direkt verbunden mit dem Pluspol (+) desStromquelle, die als Teil des Stromkreises dient, wo OxidationEs kommt zu Reaktionen auf der Anodenoberfläche.
Anode CEr/Anodenkammer:
InStruktur: Dabei handelt es sich um ein Fach, das die Anode umgibt und typischerweise aus chemisch beständigen Isoliermaterialien wie PVC oder PP besteht. Die Anode ist in dieser Abdeckung vollständig versiegelt.
InSchlüsselkomponenten:TDas Kernstück der Anodenabdeckung ist dieionenselektive permeable Membran (Ionenselektive
Membran).
NMaterial:Typischerweise eine Kationenaustauschmembran.
NFunktion:Diese Membran ermöglicht positiv geladenen Ionen (wieH⁺ und Ammoniumionen NH₄⁺) durchzulassen und gleichzeitignegativ geladene Ionen (wie Lackharzpartikel, PigmentPartikel und Acetationen CH₃COO⁻) und größere Moleküle. Diessorgt dafür, dass nur die zu neutralisierenden Kationen in dieAnodenkammer, um an der Reaktion teilzunehmen, während dieAnode vor Farbverunreinigungen und verhindert Farbablagerungenauf der Anode.
Anolyt-Zirkulationssystem:
InKomponenten:Enthält eine Umwälzpumpe, Rohre, einen Durchflussmesser, einen Speichertank (falls zutreffend), ein Leitfähigkeitsmessgerät, ein pH-Meter (falls zutreffend) und einen Wärmetauscher (falls eine Temperaturregelung erforderlich ist).
InFunktionen:
NVerkehr:Pumpt kontinuierlich Anolyt in das Anodengehäuse, fließt über die Anodenoberfläche und wird wieder herausgeführt.
NLeitfähigkeit: Stellt ein leitfähiges Medium bereit, um sicherzustellen, dass Strom durch den Anolyten zur Anode fließen kann.
NEntfernung von Reaktionsprodukten: Entfernt Säuren und Gase (hauptsächlich Sauerstoff), die auf der Anodenoberfläche entstehen, aus der Anodenkammer.
NKonzentrationskontrolle: Kontrollieren Sie Entladung und Nachfüllung durch Überwachung der Leitfähigkeit der Anodenlösung (die die Säurekonzentration widerspiegelt). Ist die Leitfähigkeit der Anodenlösung zu hoch (Säurekonzentration zu hoch), entladen Sie einen Teil der Anodenlösung mit hoher Säurekonzentration und füllen Sie gleichzeitig mit frischer Ultrafiltrationsflüssigkeit oder deionisiertem Wasser nach, um die entsprechende Säurekonzentration und Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Stromanschluss:
InVerbinden Sie den Pluspol (+) der Gleichstromversorgung über eine Sammelschiene oder ein Kabel mit jeder Anode. Stellen Sie sicher, dass die Verbindungen sicher, leitfähig und ordnungsgemäß isoliert sind.
Leitfähigkeits-/Konzentrationskontrollsystem:
InEchtzeitüberwachung der Leitfähigkeit der Anodenlösung (die die Säurekonzentration direkt widerspiegelt) über einen Online-Leitfähigkeitssensor.
InSteuern Sie basierend auf dem eingestellten Leitfähigkeitsbereich automatisch das Ablassen der Anodenlösung und die Zugabe von frischer Ultrafiltrationsflüssigkeit/deionisiertem Wasser, um einen stabilen Systembetrieb aufrechtzuerhalten.
Sicherheits- und Schutzeinrichtungen:
InErdungsschutz:Sorgen Sie für die Systemsicherheit.
InAuslaufschutz: Verhindern Sie Stromunfälle.
InFlüssigkeitsstandskontrolle:Vermeiden Sie ein Trockenbrennen der Anodenabdeckung, da dies zu einer Beschädigung der Membran und der Anode führen kann.
InDurchflussüberwachung/Alarm:Sorgen Sie für eine normale Durchblutung.
Anwendungen
Elektrophorese-Anodensysteme werden häufig in Industriezweigen eingesetzt, die Beschichtungsverfahren mit kathodischer Elektrophorese anwenden, insbesondere in den folgenden Bereichen:
üAutomobilindustrie: Karosserie, Fahrwerk und Grundierung für Komponenten.
üHaushaltsgeräteindustrie: RKühlschränke, Waschmaschinen, Klimaanlagen und andere Gehäuse.
üHardware und Baumaterialien: AAluminiumprofile, Stahlmöbel, Tür- und Fensterbeschläge etc.
üLand- und Baumaschinen
Produktpräsentation
