一种大长径比超长工件分段电泳涂装装置

技术领域

本申请属于工件表面防护技术领域，尤其涉及一种大长径比超长工件分段电泳涂装装置。

背景技术

电泳涂装技术是以水性树脂为主要成膜基料，配制成工作槽液后，将导电工件浸泡其中，采用电泳法(亦称电沉积法)涂装，成膜基料在电场的作用下均匀地涂覆在工件表面，经烘烤固化成膜。由于电泳涂装具有环保、涂层质量好、成本低等特点，在工业领域广泛应用。对于大型工件，一般采用大功率电源和能够容纳工件的大型电泳槽，目前采用一次电泳法完成涂装。

大长径比超长工件由于受到电泳槽规格限制，导致无法整体入槽，即无法一次完成工件表面电泳涂装。如果制作大型电泳槽，不仅设备成本较高，而且需要使用的电泳槽液较多，涂装生产和槽液维护成本大幅升高。

如果采用两端分别电泳的方式，则可以涂装的工件长度不能大于电泳槽最大深度的2倍。而且不可避免会存在工件中部2次电泳的重叠区域，2次电泳区域会出现与工件其他部位涂层外观、厚度不一致情况，直接影响到涂装质量。

因此，需要一种能够实现大长径比超长工件低成本均匀电泳涂装的装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种大长径比超长工件分段电泳涂装装置，所述装置包括：

电泳槽，具有端板；

两个支撑卡板，具有开口，设置在所述电泳槽内；其中，所述支撑卡板与所述端板之间形成溢流槽；所述两个支撑卡板之间形成主槽；

两个屏蔽卡板，具有开孔，设置在所述主槽内，其中，所述屏蔽卡板用于隔离电场；

电极，设置在所述两个屏蔽卡板之间的主槽上；

其中，长工件通过所述开口和所述开孔设置在所述电泳槽内，对处于所述主槽内的长工件的中部区域进行电泳涂装，取出所述长工件并待中部区域烘干固化后，将所述长工件的端部区域设置在所述主槽内，对所述端部区域进行电泳涂装。

优选地，所述支撑卡板包括：

支撑上卡板；

支撑下卡板，与所述支撑上卡板连接，用于支撑所述长工件。

优选地，所述开口设置在所述支撑上卡板和所述支撑下卡板的连接处；其中，所述开口的形状与所述长工件的截面形状匹配。

优选地，所述支撑卡板还包括：

上卡板密封垫，设置在所述开口上；

下卡板密封垫，设置在所述开口上；其中，所述上卡板密封垫和下卡板密封垫用于密封所述开口。

优选地，所述屏蔽卡板包括：

屏蔽上卡板；

屏蔽下卡板，与所述屏蔽上卡板连接；其中，所述屏蔽上卡板和所述屏蔽下卡板用于隔离电场。

优选地，所述开孔设置在所述屏蔽上卡板与所述屏蔽下卡板的连接处；其中，所述开孔的尺寸大于所述长工件截面的尺寸。

优选地，所述装置还包括：

循环泵，用于将所述溢流槽内的槽液打入所述主槽中。

优选地，所述装置还包括：

工件支撑卡槽，设置在所述端板上，用于辅助支撑所述长工件。

本申请的有益技术效果：

本申请可实现大长径比超长工件电泳涂装；工件表面涂层均匀，无色差、痕迹；无需增加电泳电源功率、无需采用超大尺寸电泳槽，节约设备成本，同时也减少了槽液用量，减少了制造成本。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电泳槽的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的支撑卡板的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的屏蔽卡板的结构示意图；

其中：1-主槽、2-溢流槽、3-长工件、4-支撑卡板、401-支撑上卡板、402支撑下卡板、403-开口、404-密封垫、405-紧固螺栓5-屏蔽卡板、501-屏蔽上卡板、502-屏蔽下卡板、503-开孔、6-电极、7-槽液位。

具体实施方式

需要说明的是，针对现有常规电泳设备无法涂装大长径比超长工件的状况，通过对电泳槽、电泳工艺流程的改进，在不改变现有电泳装置电源、不增加电泳槽液的情况下，实现大长径比超长工件表面电泳涂装，并保证涂层均匀、无印痕。

在电泳涂装过程中，一方面要求电场施加到工件表面任意部位总强度相当，否则漆膜厚度不均匀，颜色不一致，会由于色差产生痕迹；另一方面要求待涂装工件表面能够完全浸入到电泳槽液中。

鉴于目前常规电泳装置无法对大长径比超长工件表面进行分段电泳，本申请对电泳装置和方法进行了改进。

在本申请实施例中，根据工件规格和形状，设计长方体电泳槽，电泳槽的宽度和高度可依据工件截面尺寸适当放大。电泳槽长度的设计，需要综合考虑电源功率、槽液消耗量和烘箱尺寸。一般可设计为(2～4)米长。电泳槽从两个端面向内依次安装有支撑卡板4和屏蔽卡板5，见图1。

其中，在电泳槽两侧屏蔽卡板5之间安装电极6。在溢流槽2外侧两个端面也设置工件支撑卡槽，对长工件3起到辅助支撑作用。

其中，由于电泳时需要将待涂装部分完全浸入到槽液中，而且长工件3长度方向尺寸又大于电泳槽，因此，在电泳槽中设置有开孔的支撑卡板4，请参阅图2。

其中，支撑卡板由支撑上卡板401和支撑下卡板402组成。上下卡板连接处中部根据工件截面形状设置开口403，工件可以从开口处穿过。上下卡板与工件接触部位、以及上下卡板接触部位安装有柔性密封垫404，防止槽液渗出，并通过紧固螺栓405固定。

在本申请实施例中，屏蔽卡板5由屏蔽上卡板501和屏蔽下卡板502组成，见图3。上卡板可以嵌入到下卡板的沟槽中，起到隔离电场的作用。上下卡板中部开有比工件横截面略大的开孔503，起到有限屏蔽电场的作用，从遮蔽板到支撑板方向，工件表面获得的电场强度逐渐降低直至为零，电泳涂层厚度相应也会逐渐变薄直至为无涂层，涂层厚度渐变区域称为涂装过渡区。

进一步，一段工件电泳并烘干后，可依次顺延完成下一段工件表面的电泳涂装，过渡区涂层由于二次电泳的叠加作用，最终涂层厚度与工件其它部位基本相当，避免了涂层色差和涂层厚度的不均匀性。

进一步，工件下架以及从支撑板开口处渗出的槽液，会进入溢流槽，在下一段工件上架安装后，溢流槽2中的槽液通过循环泵打入到主槽1中，使工件待涂装表面完全浸没。

在本申请其他实施例中，具体实施方法：

步骤1：首先在电泳槽(包括主槽和溢流槽)中配制槽液，至安装工件后能够将工件完全浸没。

步骤2：将工件架在2个支撑卡板的下卡板卡槽处，使工件一端在屏蔽卡板一侧的长度小于屏蔽卡板间距。然后分别安装支撑卡板和屏蔽卡板的上卡板。

步骤3：通过循环泵将槽液从溢流槽注入主槽中，使待涂装工件表面完全浸入到槽液中。

步骤4：设置电参数，完成一段电泳涂层，这样在工件涂装段两端各有一个涂层过渡区。

步骤5：分别取下支撑卡板和屏蔽卡板的上卡板，将工件取出并烘干固化。

步骤6：将工件再次上架，相对于上一段涂装，工件位置平移屏蔽卡板间距+过渡区长度，按步骤1～步骤6完成电泳涂装。

步骤7：重复进行以上步骤，直至完成工件全部表面电泳涂装，包括对在第一段电泳时尚未涂装的一端完成电泳涂装。

本申请可实现大长径比超长工件电泳涂装；工件表面涂层均匀，无色差、痕迹；无需增加电泳电源功率、无需采用超大尺寸电泳槽，节约设备成本，同时也减少了槽液用量，减少了制造成本；工艺简单、环保，中小型电泳涂装生产线经过改造后即可承担超长工件的涂装任务。

本申请可以对超长工件实现电泳涂装，如对10米长钢管外表面完成了电泳涂装，涂层表面厚度均匀、无色差。

其中，图1为电泳槽示意图，两端板之间向内依次为支撑卡板、屏蔽卡板，支撑卡板与端板之间为溢流槽，支撑卡板之间为主槽。

其中，图2为支撑卡板示意图。工件置于下卡板卡槽中，通过带有密封垫的上卡板将工件固定，并防止槽液渗漏。

其中，图3为屏蔽卡板示意图，上下卡板之间有开口，工件从开口穿过，带有开口的屏蔽卡板使处于卡板外侧的工件会受到一定的电场的作用，但强度会明显减弱。

在本申请其他实施例中，以10m长、直径32mm管状工件外表面电泳涂装为例。电泳槽屏蔽卡板间距3m。

1、配制电泳槽液：按色浆和乳液按1：4配制，搅拌熟化24小时后备用。

2、因工件内表面无需涂装，采用硅胶塞将管件两端堵住，防止槽液进入。

3、工件上架，将工件置于支撑卡板卡、端板卡槽上，并使工件其中一端在屏蔽卡板外侧约2m。

4、安装支撑卡板、屏蔽卡板的上卡板，并固定。用循环泵将溢流槽中电泳液打入到主槽中。

5、调整电参数，完成约3m长度一段工件表面涂装。取下支撑卡板、屏蔽卡板的上卡板，主槽中部分槽液会进入溢流槽。取出工件并将涂层烘干固化。

6、将工件再次上架，工件向约2m未涂装一端顺移约3m，使涂层过渡区边缘(即有、无涂层的临界点)位于屏蔽卡板处。

7、重复4)～6)操作，完成约8米长工件表面涂装。

8、将工件顺移，使尚未涂装的约2m长工件在主槽内，并使涂层过渡区边缘位于屏蔽卡板处，完成4)～5)的操作。