Процесс нанесения покрытия методом электроосаждения осуществляется в ванне окунания водоразбавляемым лакокрасочным материалом. Под действием электрического тока водорастворимая пленкообразующая смола теряет свою растворимость, осаждаясь на изделии и образуя плотное тонкое покрытие по всей поверхности изделия, которое является одним из электродов (анодом или катодом) в электрической цепи. Поэтому существуют два процесса окраски: анодное и катодное электроосаждение.
Метод электроосаждения позволяет получать равномерное покрытие толщиной 10-25 мкм (разброс по толщине 1-2 мкм) на изделиях наиболее сложной конфигурации с равномерным прокрашиванием кромок, резьбовых и скрытых сечений. Электроосажденное покрытие обеспечивает высокую антикоррозионную защиту (солестойкость от 300 час. до 1000 час.), а также отличные адгезионные и прочностные свойства (адгезия – 1 балл, эластичность от 3 до 10 мм по Эриксену).
Процесс окраски электроосаждением пожаро- и взрывобезопасен, экологичен и экономичен, расход водоразбавляемого лакокрасочного материала составляет 60- 80 г/м2. Механизм образования покрытия позволяет полностью автоматизировать процесс окраски, обеспечивает высокую производительность установки и исключает влияние квалификации оператора на качество получаемых покрытий.
Различие методов анодного и катодного электроосаждения заключается в повышенных антикоррозионных свойствах катофорезных покрытий, возможности одновременной окраски черных и цветных металлов при катодном электроосаждении, более длительный срок хранения (до 2 лет) катофорезных лакокрасочных материалов.
Водоразбавляемые лакокрасочные материалы представляют собой суспензию пигментов в растворе водорастворимой пленкообразующей смолы различного типа: алкидной, эпоксидной, эпокси-полиэфирной, акриловой и т.д. Пленкообразующие вещества для электроосаждения специально синтезируются, и не допускается применение их для нанесения другими методами окраски. Стоимость таких материалов составляет 150-300 руб. за 1 кг, но из-за малого расхода лакокрасочного материала при нанесении и высокой антикоррозионной стойкости в однослойном покрытии достигается большой экономический эффект при замене традиционных методов окраски на электроосаждение.
Техпроцесс окраски электроосаждением включает в себя три основных стадии: подготовку поверхности изделий, окраску электроосаждением и высокотемпературную сушку.
Предварительную обработку поверхности изделий перед окраской обычно проводят химическим способом методом окунания или струйным обливом. Агрегат подготовки поверхности данного типа представляет собой ряд ванн или тоннель с контурами струйного облива. В зависимости от загрязнения поверхности металла техпроцесс подготовки поверхности может состоять из нескольких операций: травления, обезжиривания, фосфатирования и т.п. Количество операций определяется при разработке технологического процесса окрашивания с учетом требований по эксплуатации изделий. Между операциями проводится промывка питьевой и обессоленной водой. Каждая ванна имеет оснастку, обеспечивающую ее нормальное функционирование при длительной работе, например, перемешивающими устройствами, нагревателями, насосами и т.д.
Окрашивание изделий производится на установке электроосаждения, которая состоит из:
- ванны электроосаждения, оснащенной системами перемешивания, фильтрации и термостатирования рабочего раствора, системой электродиализной очистки и источником постоянного тока;
- секции промывки изделий после окраски, состоящей из 2-4 ванн или тоннеля с контурами струйного облива;
- ванны или тоннеля для стока остатков воды и обдува горячим воздухом.
Заключительной стадией техпроцесса является высокотемпературная сушка покрытий. Термоотверждение покрытий осуществляется в сушильной камере проходного или тупикового типа при температуре 140 - 200оС в течение 15 - 60 мин., в зависимости от выбранного лакокрасочного материала.
Таким образом, процесс окраски электроосаждением осуществляется на конвейерных линиях, связывающих агрегат подготовки поверхности, установку окраски электроосаждением и сушильный агрегат. Линии электроосаждения бывают двух типов: непрерывного и периодического действия, имеющие конструктивное различное устройство.
Установки непрерывного действия применяются при массовом и крупносерийном производстве изделий средних и больших размеров. Такие линии представляют собой проходную камеру тоннельного типа с общим непрерывным конвейером. Окрашиваемые изделия погружаются в ванну электроосаждения за счет
перегиба пути подвесного конвейера в вертикальной плоскости. Установки высокопроизводительны, полностью автоматизированы, надежны в работе и просты в техническом обслуживании, однако при их использовании требуются ванны электроосаждения большого объема.
Установки периодического действия используют при сравнительно небольшой производственной программе, при окраске мелких изделий. Представляют собой ряд ванн в количестве от 7 до 15 штук. Процесс окраски автоматический. Перемещение изделий происходит с помощью конвейера тактного или автооператорного или вручную. Установки менее производительны и имеют сложные транспортирующие устройства, однако объем ванн и площадь, занимаемая линией, как правило, меньше.
Экологическая безопасность линии окраски электроосаждением обеспечивается очисткой и утилизацией сточных вод от агрегата подготовки поверхности и секции промывки после окрашивания. Основные рабочие ванны при соблюдении технологического регламента не подлежат полной замене или сбросу. Технология очистки и рекомендуемое оборудование выбираются после разработки основного технологического процесса окрашивания изделий.
При проектировании линии необходимо предусмотреть подвод водопроводной воды, обеспечение деминерализованной водой, наличие приточно-вытяжной вентиляции помещений, канализации, очистных сооружений, электропитания, а также место для размещения участков приготовления реактивов и рабочих растворов, лаборатории контроля, бытовых и складских помещений.