一、國內鋁型材電泳涂裝生產現(xiàn)狀
電泳鋁型材相對于單一的陽極氧化和粉末噴涂，在污染較多的工業(yè)城市或沿海地區(qū)，受到較強工業(yè)大氣或海洋大氣的影響，陽極氧化電泳涂裝復合膜的性能明顯優(yōu)于陽極氧化封孔膜和粉末靜電噴涂層漆膜。
我國鋁型材電泳涂裝始于80年代中期，在隨后的10年間發(fā)展緩慢，主要是其價格相對普通氧化鋁型材太高，而工業(yè)生產水平較低。隨著人民生活水平提高及市場需求多樣化，鋁型材業(yè)經過技術升級改造，已逐步走向中高檔鋁型材發(fā)展時期，其發(fā)展速度得到質的飛躍，且品種繁多，色彩紛呈。在眾多的表面處理技術中，電泳涂裝是最具發(fā)展?jié)摿Φ倪m用技術，因此近些年來鋁型材電泳技術取得突飛猛進的發(fā)展。
在電泳涂料用樹脂中形成不溶性的粒子內微凝膠，從而達到低光澤的方法是眾所周知的。對于微凝膠的形成方法已有各種各樣的提案。方法之一是在基料樹脂中導入烷氧甲硅烷基，通過烷氧甲硅烷基的縮合反應，在共聚物樹脂中形成不溶性的粒子內微凝膠。例如特開昭59-67396公報、特開昭64-14281號公報、特開平05-263296公報中報道的相似技術，但當通過改變涂裝條件變動光澤時，容易受電泳后清洗工序的影響等，特別會成為制約涂裝施工性的條件。 作為其他方法，有利用在樹脂中存在的羧基，配合可與該羧基反應的官能基形成微凝膠的方法。這類官能基有如環(huán)氧基（特開昭59-138278號公報、特公開2-12511號公報）、噁唑啉基（特開平6-25568號公報）等。在這類方法中，為了獲得穩(wěn)定的低光澤，都必須通過加熱反應形成粒子內凝膠，因而在制造上較麻煩。
二、鋁型材電泳涂裝特點及消光電泳的發(fā)展
2.1 電泳涂裝的特點
鋁型材傳統(tǒng)在表面處理工藝氧化、著色及封閉后，在戶外長期使用時，特別是在工業(yè)污染較多的城市或海洋地區(qū)，容易受到腐蝕，耐久性差。因此自70年代開始，人們嘗試用涂料涂裝的方法來提高建筑用鋁型材的裝飾性能及使用年限，目前，已工業(yè)化成功使用的有電泳涂漆、粉末涂裝和氟碳噴涂。由于電泳涂料是水性涂料，鋁材經前處理水洗后可直接電泳，且電泳涂層透明度高，既具有高裝飾性又可突出鋁型材本身的金屬光澤，因此電泳涂裝在建筑鋁型材上越來越受歡迎。
和其它涂裝方法相比，電泳涂裝法有以下優(yōu)點：
（1）易實現(xiàn)自動化生產。與陽極氧化、電解著色工藝類似，只需在氧化工序后增多一個電泳工序，且處理時間短，容易實現(xiàn)整個工藝的流水線作業(yè)。
（2）涂膜均勻致密質量好。由于電泳涂料的高泳透力，可使復雜形狀的鋁型材亦獲得均勻的涂膜，同時通過調整電量可控制膜厚度。丙烯酸樹脂用氨基樹脂固化，保證了涂膜高裝飾及高耐腐蝕性的效果，同時由于樹脂多品種化，根據客戶需要還可得到亞光、沙面等裝飾效果。
（3）涂料利用率高。由于粘度低，工件帶出較少，而且電泳工件可用水洗，連接回收裝置使電泳涂裝的涂料利用率高達95%以上。
（4）安全環(huán)保。由于電泳涂料的水稀釋，固體份低，溶劑含量少是環(huán)保型涂料，且免除了火災的危險，工人健康也有保障。
（5）和通常的電解著色封孔工藝相比，具有省時，節(jié)省人力的特點，電泳涂膜無需封孔，避免了由于封孔后水洗的廢水排放污染現(xiàn)狀。
2.2 消光電泳的發(fā)展
自日本開發(fā)出陽極光亮透明電泳涂料以來，已經走過半個世紀，由于光亮電泳鋁型材表面過于光亮，在90年代初期，日本又開發(fā)出消光電泳涂裝，這種電泳鋁型材表面光澤度大約只有10%～25%，有較強的金屬質感。同時，在原有光亮電泳涂料的基礎上，涂層的硬度和耐蝕性也有所提高。而在我國，引進鋁型材消光電泳涂裝生產只有近10年歷史，目前在我國也只有十多家鋁型材生產企業(yè)生產消光電泳鋁型材。
早期的消光電泳漆是在有光電泳漆的基礎上加入顏料，通過使其漆膜變粗糙達到消光目的，經過一系列變遷，現(xiàn)在則主要采用有機樹脂消光，一般由丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、顏料、溶劑、中和劑、添加劑等成份組成，利用不同的鏈接樹脂的電性不同，通過粒子內架橋及熱流平抑制性，形成不溶性的粒子內微凝膠，得到外觀平滑、均勻的涂層，析出時微觀凹凸不平的涂膜在烘烤過程中形狀基本沒有變化，保持涂膜的不同部分折光率不同，形成漫反射，達到消光目的。
三、鋁型材氧化立吊式自動化生產消光電泳工藝的控制
3.1 鋁合金消光電泳涂漆工藝原理
鋁合金的消光電泳涂漆是在陽極氧化膜的表面進行的。與光亮電泳類似，其生產工藝流程如下：
除油→水洗→堿蝕→水洗→水洗→中和→水洗→陽極氧化→水洗→純水洗→電解著色→純水洗→熱純水洗→純水洗→電泳→RO1水洗→RO2水洗→滴干→預干→固化。
消光電泳與透明電泳基本一致，均是以鋁型材作為陽極，在直流電的作用下，發(fā)生電化學反應，帶電荷的涂料粒子受電場的作用，向被涂物移動，使電泳涂料析出沉積在鋁型材表面，形成一層漆膜，整個反應包括電泳、電解、電沉積和電滲四個同時進行的過程。不同之處主要包括電泳漆原料和生產工藝參數，消光電泳漆較光亮性電泳漆其分子量要大得多，一般在70000 — 80000g/mol之間；另外，在工藝控制上，其電泳電壓、槽液溫度及電泳時間皆有區(qū)別，通常情況下，對于同一色號料來說，消光電泳電壓、時間及溫度都要高于透明電泳，此外，與光亮電泳相比多了一道預干工序，減少陰冷潮濕天氣滴干時產生的水跡狀物，這與電泳漆特性有密切關系。
3.2 立式氧化消光電泳涂漆質量影響因素與控制方法
普通電泳涂漆并不能掩蓋鋁型材的表面缺陷，而消光電泳也只能掩蓋小部分基材表面缺陷，且因氧化生產流程較長且流水作業(yè)連貫性強，尤其是采用氧化立吊式自動化生產，往往是同一類缺陷在一個時間段所生產的產品中存在較多，每一個工藝階段產生的缺陷到固化處理后會基本暴露，這也導致電泳鋁型材的成品率比普通氧化鋁型材要低，而消光電泳屬于高端產品，其表面處理后的細微缺陷則更易顯現(xiàn)出來。生產中常見缺陷的原因及對策如下：
(1)水痕
對此類缺陷比較一致的說法是進入電泳槽前鋁型材表面水膜不均勻造成的。特別是冷天出現(xiàn)概率較大，我們采取減少熱純水洗，延長滴干時間，或是避開陰冷潮濕天氣集中生產，對于熱天生產出現(xiàn)的少量水痕，一是將鋁型材熱水洗后充分冷卻，再進人電泳前的純水槽；再是及時更換一定量的純水，保證純水槽溫與室溫一致；三是將鋁型材快速從純水槽轉移至電泳槽，操作人員動作協(xié)調是可以避免這類缺陷出現(xiàn)的。此外，保證電泳槽液穩(wěn)定。
(2)漆膜表面污物
不同的原因導致污物聚集的部位不同，如果是一排鋁型材的上部污物明顯，一般是由于水洗槽中的雜質顆粒較多引起的。這是因為氧化膜帶正電荷，而水中的顆粒帶負電荷，一旦吸附則不易去除。如污物在一掛鋁型材的外側，一般是電泳后的鋁型材暴露在不清潔的空氣中所致。當進行至電泳后滴干階段時，由于漆膜有一定黏度，當空氣中粉塵較多，很容易粘附在漆膜上。當然使用未清理干凈的固化爐時，或固化爐的濾網有破損也會產生這類缺陷。所以固化爐需定期清理，在清理后向爐內噴灑適宜的溶液可減少爐灰產生。
(3)橘皮
產生的原因是電沉積不均勻，因此要有針對性地分析加快電沉積速度的因素，如槽溫、電導率、涂漆電壓、pH值等。這些因素加速了帶電粒子的泳動，一旦波動至臨界值，將加大產生缺陷的幾率，尤其是槽溫大于25℃或槽液被酸污染時，產生這類缺陷的幾率更高，因此工藝參數應盡量保持穩(wěn)定。另外，氧化后清洗不干凈，膜孔內藏酸流入電泳槽中也會產生橘皮現(xiàn)象，因此要對電泳槽液精心維護，及時對其進行通漆處理，保證槽液質量。
(4)導電梁藏酸對漆膜質量的影響
做電泳料的陽極導電梁必須經過清洗（噴淋水洗），抹干水后進入電泳工序，否則會產生下列問題：①含有酸堿的水珠滴落在好的漆膜上，導致局部漆膜發(fā)花；②清洗不徹底，導電梁接觸化學物質后其被腐蝕的表面經烘烤產生粉狀物落下，會產生顆粒污染漆膜。③酸液滴到電泳槽產生“死漆”，“死漆”附著到鋁型材表面會形成局部凝塊，常造成“死漆”擴散區(qū)域內鋁型材返工或報廢。另外，掉落槽中的鋁型材需及時打撈，電泳鋁型材不能交叉生產，否則由于掉料在槽中浸泡其表面的漆膜脫落亦產生“死漆”，交叉生產滴落水珠均會出現(xiàn)類似質量問題。
(5)在下架和包裝工序漆膜劃傷、擦傷
鋁型材下掛過程中堆積，導致漆膜相互摩擦造成擦傷；或者擺放時端頭不齊，相互劃傷。該工序中的任何不規(guī)范動作，對于漆膜的裝飾作用都是有害的。因此，下架和包裝過程中應規(guī)范操作，整齊有序分開擺放。
三、結束語
本論文主要闡述了鋁型材氧化后電泳生產過程中出現(xiàn)的產品缺陷，在生產管理及工藝控制上，進行的一些改善及探討。由于消光電泳具有硬度高、耐腐蝕性能好，耐侯能力特別強，光污染少，色彩多樣化等優(yōu)點，隨著市場對電泳鋁型材需求量的增大，采用氧化立吊式自動化生產將能更好地滿足廣大用戶的需求。
同時其技術含量和生產難度也大大超過普通鋁型材，為了更好地發(fā)展電泳涂裝技術，占有更多地市場份額，我們認為應從幾方面努力：⑴開發(fā)新的應用領域；⑵提高鋁型材基材加工技術，以提高電泳鋁型材的合格率；⑶提高電泳涂裝的管理水平。
