專利名稱：一種用于陰極電泳涂裝的陽極系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬工件電泳涂裝系統，特別涉及一種用于陰極電泳涂裝的陽^l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
2H20 —4H++4e—+021
礦+(^3(:00、(:113(:00}1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: l設
計。現有的陽極有隔膜陽電極和棵陽電極之分，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，而棵陽極只有電泳涂裝功能，不能排出酸，為保持酸濃
度一定，棵陽極面積不能太大， 一般按隔膜電極/棵陽極=(3 ~ 5) / (l :2H殳計，棵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100jas/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
本實用新型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陽極系統。
為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，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l&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,半圓柱形鈥管的厚度為1. O—l. 5mm,鉑氧化物或釕氧化物鍍層的厚度為10—15 pm。陽極罩內充滿pH值為2 — 5的醋酸或乳酸溶液。本實用新型的陽極裝置中，陽極為采用1. 0 1.5mm厚的鈦板或鈦網制成的半圓柱形鈦管，該半圓柱形鈦管經表面噴砂后，電鍍一層10 15lim厚的鈿氧化物或釕氧化物。這樣，陽極在pH為2 5的有機酸陽極液中不發生電解腐蝕，客服了現有技術中陽極在陽極液中電解腐蝕的技術缺陷。陽極液無重金屬離子排放，有利于環保。陽極電阻率僅為10—6Q . cm,單位面積的電流排流量大，P爭低了陰極電泳涂裝過程中陽極所需的面積。陽極采用半圓柱形結構，減少了無效的放電面積，增加了有效;故電面積的利用率，具有電流分散能力好，節省陽極材料的優點。陽極置于陽極罩內，與陽極罩之間存在50 ~ 100mm的間距，陽極罩內充滿pH值為2_5的醋酸或乳酸溶液，作為電泳槽內槽液的pH值調節劑。陽極罩外復合一層異相陰離子交換膜做為陽極隔膜。陽極罩上設有陽極液輸出口和輸入口，輸出口通過陽極液輸出管連通陽極液貯槽上部，將電泳過程中產生的高濃度酸液輸送到陽極液貯槽。陽極液輸出管上串接有混濁度儀和電導儀，用來監控陽極液的質量指標。陽極液貯槽上部連接的去離子水供應管道進入去離子水，用來稀釋高濃度酸液。陽極液j&槽下部通過陽極液輸入管連通陽極裝置，陽極液輸入管上串接有循環泵和流量計，用來自動控制陽極液的流量。陽極液貯槽底部還連接有排液管道，用來排放多余的陽極液。
綜上所述，本實用新型具有環保，陽極耐腐蝕、有效放電面積利用率高、電流分散能力好、不溶解的優點。同時，本實用新型還可以自動監控和調節陽極液的g臾度，有利于電鍍液的酸度穩定，提高金屬工件表面鍍層的質量。
圖1為本實用新型的結構示意圖
圖2為陽極結構示意圖具體實施方式
實施例1:
如圖1、圖2所示，用于陰極電泳涂裝的陽極系統，包括電源l,陽極裝置2，金屬工件3，電泳槽4和陽極液貝i槽5,電源l的陰極連接金屬工件3，電源1的陽極連接陽極裝置2,該陽極裝置2包括陽極2a和陽極罩2b，該陽極2a為1. Omm厚的半圓柱形鈦管，半圓柱形鈦管外表面電鍍一層10 iam厚的柏氧化物鍍層2al;陽極2a置于陽極罩2b內，陽極2a與陽極罩2b之間存在50mm的間距，陽極罩2b外包覆一層聚乙烯異相陰離子交換膜作為陽極隔膜。陽極罩2b內充滿pH值為2的醋酸溶液，陽極罩上設置極液出口和極液入口，極液出口連通陽極液輸出管6,陽極液輸出管6串接混法度儀7和電導儀8后連通陽極液貝i槽5上部，陽極液貝i槽5上部還連接有去離子水供應管道12，陽極液貝i槽5底部連通排液管道13,陽極液貯槽5下部通過陽極液輸入管9連通陽極罩上的極液入口，陽極液輸入管9上串接有循環泵10和流量計11。
將本實用新型用于陰極電泳涂裝汽車鋼鐵車輪，金屬工件3為汽車鋼鐵車輪；涂裝材料為黑色陰極電泳涂料；金屬工件3懸掛在電泳槽4中間，陽極裝置通過常規方法固定在電泳槽4周邊，電極的圓弧面朝向金屬工件。金屬工件3與陽極2a的面積比為6 : 1，槽液電導率為800 ~ 2000 jus/cm,電泳時間為2min,施工電壓為180~ 250V。經測試，陽極現場使用180天x 24hr/天，通過腐蝕失重法測試，沒有產生電解腐蝕。同樣施工條件下，3腿厚的SUS316L不銹鋼作為陽極材料，金屬工件與陽極的面積比為4 : l,現場使用180天x24hr/天，通過腐蝕失重法測試，陽極厚度減至2. Omm。實施例2:
如圖1、圖2所示，用于陰極電泳涂裝的陽極系統，包括電源l,陽極裝置2，金屬工件3，電泳槽4和陽極液貝i槽5,電源l的陰極連接金屬工件3，電源1的陽極連接陽極裝置2，該陽極裝置2包括陽極2a和陽極罩2b，該陽極2a為1. 5腿厚的半圓柱形鈦管，半圓柱形鈦管外表面電鍍一層15 ium厚的釕氧化物鍍層2al;陽極2a置于陽極罩2b內，陽極2a與陽極罩2b之間存在100mm的間距，陽極罩2b外包覆一層聚乙烯異相陰離子交換膜作為陽極隔膜。陽極罩2b內充滿pH值為5的乳酸溶液，陽極罩上設置極液出口和極液入口 ，極液出口連通陽極液輸出管6,陽極液輸出管6串接混法度儀7和電導儀8后連通陽極液貯槽5上部，陽極液貯槽5上部還連接有去離子水供應管道U,陽極液貯槽5底部連通排液管道13，陽極液貝i槽5下部通過陽極液輸入管9連通陽極罩上的極液入口，陽極液輸入管9上串接有循環泵10和流量計11。
將本實用新型用于陰極電泳涂裝汽車鋼鐵車輪，金屬工件3為汽
車鋼鐵車輪；涂裝材料為黑色陰極電泳涂料；金屬工件3懸掛在電泳槽4中間，陽極裝置通過常規方法固定在電泳槽4周邊，電極的圓弧面朝向金屬工件。金屬工件3與陽極2a的面積比為8 : 1,槽液電導率為800 ~ 2000 |a s/cm，電泳時間為2min，施工電壓為180~ 250V。經測試，陽極現場使用180天x 24hr/天，通過腐蝕失重法測試，沒有產生電解腐蝕。同樣施工條件下，3腿厚的SUS316L不銹鋼作為陽極材料，金屬工件與陽極的面積比為4 : l，現場使用180天x24hr/天，通過腐蝕失重法測試，陽^ l厚度減至2. Omm。
權利要求1、用于陰極電泳涂裝的陽極系統，包括電源(1)，陽極裝置(2)，金屬工件(3)，電泳槽(4)和陽極液貯槽(5)，電源(1)的陰極連接金屬工件(3)，電源(1)的陽極連接陽極裝置(2)，陽極裝置連通陽極液輸出管(6)，陽極液輸出管(6)串接混濁度儀(7)和電導儀(8)后連通陽極液貯槽(5)上部，陽極液貯槽(5)下部通過陽極液輸入管(9)串接循環泵(10)和流量計(11)后連通陽極裝置(2)，陽極液貯槽(5)還連接有去離子水供應管道(12)和排液管道(13)，其特征在于所述陽極裝置(2)包括陽極(2a)和陽極罩(2b)，該陽極(2a)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(2a1)；陽極(2a)置于陽極罩(2b)內，陽極罩(2b)外包覆一層異向陰離子交換膜作為陽極隔膜。
2、 根據權利要求1所述的用于陰極電泳涂裝的陽極系統，其特 征在于陽極罩(2b)與陽極(2a)之間的間距為50-100mm，半圓 柱形鈦管的厚度為1. O—l. 5腿，鉬氧化物或釘氧化物鍍層(2al)的 厚度為10—15 um。
3、 根據權利要求1所述的用于于陰極電泳涂裝的陽極系統，其 特征在于陽極罩內充滿pH值為2 — 5的醋酸或乳酸溶液。
專利摘要本實用新型涉及一種用于陰極電泳涂裝的陽極系統，它包括電源，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。本實用新型具有環保，陽極耐腐蝕、有效放電面積利用率高、電流分散能力好的優點。
文檔編號C25D13/00GK201367490SQ20092011390
公開日2009年12月23日 申請日期2009年2月12日 優先權日2009年2月12日
發明者利 沈, 王一建, 費海峰 申請人:杭州海源表面工程有限公司