[發明專利]一種用于陰極電泳涂裝的陽極系統

無效

• 申請號: 200910096136.6
• 申請日: 2009-02-12
• 公開（公告）號: CN101503814A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 王一建;沈利;費海峰
• 申請（專利權）人: 杭州海源表面工程有限公司
• 主分類號: C25D13/00
• 分類號: C25D13/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務所
• 代理人: 連壽金

技術領域

本發明涉及金屬工件電泳涂裝設備，特別涉及一種用于陰極電泳涂裝的陽極系統。

背景技術

陽極板在陰極電泳過程中，在陽極區不斷產生有機酸，其反應方程式：

2H₂O→4H⁺+4e^-+O₂↑

H⁺+CH₃COO^-→CH₃COOH或H⁺+HCOO^-→HCOOH

反應中不斷產生的酸如果不及時除去，會進入槽液使槽液pH值下降，影響涂裝工藝中技術參數pH值的穩定性，進而影響泳透力及涂膜性能，使得槽液的再溶解性增大，對電泳涂層質量造成很不利的影響。為了解決上述問題，設計一個良好的電泳陽極系統是十分關鍵的。

在陰極電泳涂裝場合，陰極即被涂物和陽極的面積比一般按4∶1設計。現有的陽極有隔膜陽電極和裸陽電極之分，隔膜陽極具有調整槽液中酸濃度的功能，能將電泳過程中產生的酸排出體外，保持槽液的酸濃度穩定，而裸陽極只有電泳涂裝功能，不能排出酸，為保持酸濃度一定，裸陽極面積不能太大，一般按隔膜電極/裸陽極＝(3～5)/(1∶2)設計，裸陽極一般用槽底陽極。所以，為了提高陰極電泳涂裝質量，選擇隔膜陽極系統比較合理。

現有的隔膜陽極系統一般采用厚度為3mm的SUS316L不銹鋼板或鋼管做陽電極，陽電極外設置極罩，極罩內充滿極液，極液通過與極罩連接的管路進入極液槽，在極液槽內稀釋后再通過管道流回極罩內，極液槽連接有去離子水供給管路和排出管道，對極液槽內的極液進行更新。陽極液的循環量為每平方米有效面積(6～10)L/min，不斷沖洗陽極，帶走有機酸等陰離子。每個極罩的進液管上裝了一個流量計，以監視極液流量。如果極液返回管為塑料管，應將陽極液接地。

陽極液循環系統還安裝極液電導率的自動監控裝置，為極液電導率設一定值，當偏差達到100μs/cm時，可以自動排放陽極液，加入新鮮去離子水，電導率傳感器要裝在陽極液槽遠離陽極液返回管的位置上。

用SUS316L不銹鋼作為陽極材料，在醋酸介質腐蝕數據中表明，靜態下US316L不銹鋼材料是穩定的，但由于陰極電泳過程中通常電流密度高達10～20A/m²(工件面積)，陽極電流密度達到40～80A/m²，槽壓最高達250伏，產生電解腐蝕，SUS316L不銹鋼做陽極材料腐蝕比較快。厚度為3mm的SUS316L不銹鋼陽極，一般一年必須更換一次，隨著陽極液的排放，陽極液中溶解的重金屬離子給環境造成了重大污染，而且運行成本也比較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種環保，陽極耐腐蝕、不溶解，且有效放電面積大的用于陰極電泳涂裝的設備。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，用于陰極電泳涂裝的陽極系統，包括電源，陽極裝置，金屬工件，電泳槽和陽極液貯槽，電源的陰極連接金屬工件，電源的陽極連接陽極裝置，陽極裝置連通陽極液輸出管，陽極液輸出管串接混濁度儀和電導儀后連通陽極液貯槽上部，陽極液貯槽下部通過陽極液輸入管串接循環泵和流量計后連通陽極裝置，陽極液貯槽還連接有去離子水供應管道和排液管道，其特征在于：所述陽極裝置包括陽極和陽極罩，該陽極為半圓柱形鈦管，半圓柱形鈦管外表面電鍍鉑氧化物或釕氧化物鍍層；陽極置于陽極罩內，陽極罩外包覆一層異向陰離子交換膜作為陽極隔膜。

陽極罩與陽極之間的間距為50～100mm，半圓柱形鈦管的厚度為1.0—1.5mm，鉑氧化物或釕氧化物鍍層的厚度為10—15μm。

用醋酸或乳酸溶液調節電泳槽(4)內槽液的pH值為2—5。