Analisi approfondita dei difetti "simili a macchie d‘acqua" che compaiono sulle superfici dei prodotti dopo il pretrattamento e l‘elettrodeposizione catodica: cause che ogni esperto di rivestimenti dovrebbe conoscere

La condivisione tecnica odierna sui rivestimenti analizza le cause dei difetti "a macchia d‘acqua" che compaiono sulle superfici dei prodotti dopo il pretrattamento e l‘elettrodeposizione catodica. Se lo trovate utile, seguiteci e salvate: impariamo e discutiamone insieme.

Il difetto "water-spot" raramente ha origine dal rivestimento elettroforetico stesso; è quasi sempre causato da pellicole d‘acqua anomale o da contaminanti che aderiscono alla superficie del pezzo durante i processi di pre o post elettroforesi.

Definizione: Una macchia d‘acqua è un‘area nel film di e-coating bagnato (prima della polimerizzazione) in cui la composizione, la concentrazione o lo stato fisico non sono uniformi. Durante la cottura, queste aree fluiscono, si reticolano o evaporano in modo diverso e, dopo la polimerizzazione, mostrano differenze di lucentezza, levigatezza o colore, spesso a forma di segni lasciati da goccioline evaporate.

Causa principale: non uniformità dello stato superficiale. Qualsiasi fattore che modifichi localmente la conduttività, la bagnabilità o la composizione chimica rispetto alle aree normali circostanti disturberà l‘uniformità dell‘elettrodeposizione e favorirà la formazione di macchie d‘acqua.

Di seguito è riportata un‘analisi processo per processo:

I. Fase di pretrattamento

1. Acqua intrappolata ("acqua nascosta") dovuta a cause strutturali e di processo. Questa è la causa più comune e diretta. Parti con cordoni di saldatura, fori filettati, cavità, bordi piegati, tubi ciechi, ecc., possono intrappolare l‘acqua di risciacquo dopo il lavaggio finale. Sebbene non goccioli visibilmente prima della vasca di verniciatura elettroforetica, l‘acqua intrappolata può rilasciarsi lentamente durante la verniciatura elettroforetica o lo scarico e contaminare le superfici circostanti. Le cause di processo includono una progettazione inadeguata degli impianti e un‘angolazione di sospensione errata che impediscono il drenaggio; una pressione di spruzzo insufficiente o ugelli bloccati che causano un risciacquo incompleto.

2. Risciacquo incompleto e scarsa qualità dell‘acqua Residui chimici: sgrassanti (in particolare quelli a base di silicati), soluzioni fosfatanti (fosfati, acceleranti) non completamente risciacquati. Questi residui sono igroscopici o simili a tensioattivi, alterano localmente la conduttività e la tensione superficiale del substrato, causando anomalie nell‘elettrodeposizione. Qualità dell‘acqua pura fuori specifica: conduttività del risciacquo finale troppo elevata (ideale < 10 µS/cm). Un‘elevata conduttività significa che sono presenti Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, SO₄²⁻ ecc. Dopo l‘evaporazione, questi ioni lasciano "tracce saline" invisibili che ostacolano la deposizione del rivestimento elettroforetico.

3. Rivestimento di conversione del fosfato anomalo Strati di fosfato non uniformi, troppo sottili o contaminati causano differenze microscopiche di conduttività. I ​​fanghi di fosfato rimasti sulla superficie sono più idrofili del normale film di fosfato.

4. Pre-essiccazione insufficiente (essiccazione con umidità) Una temperatura/tempo del forno insufficienti o una scarsa circolazione dell‘aria calda dopo il pretrattamento non riescono a rimuovere l‘umidità superficiale e intrappolata, soprattutto nelle geometrie complesse, quindi le parti leggermente umide entrano nel serbatoio di e-coat.

II. Elettrodeposizione e gestione del bagno

1. Contaminazione del bagno: fosfati, ioni sodio, oli, ecc., trasportati dal pretrattamento si accumulano e destabilizzano il bagno. Questi contaminanti possono adsorbirsi selettivamente sulle superfici dei pezzi.

2. Squilibrio dei parametri del bagno Basso contenuto di solvente: riduce la bagnabilità e il flusso, diminuisce la capacità di nascondere i microdifetti. Neutralizzazione impropria (MEQ) o deriva del pH: influisce sulla solubilità della resina e sull‘efficienza di deposizione. Conduttività anormalmente elevata: indicatore di intrusione di ioni di impurità.

III. Lavaggio e drenaggio post-elettrodeposizione

1. Il risciacquo con UF o DI non rimuove la vernice bagnata sciolta: le particelle galleggianti/sciolte non elettrodeposte rimangono sulla superficie, migrano e si raccolgono prima della cottura e si induriscono formando dei punti.

2. Contaminazione dell‘acqua di risciacquo: l‘elevata conduttività o le impurità nell‘acqua di UF o di risciacquo finale lasciano goccioline residue che sono fonti di contaminazione.

3. Scarsa qualità dell‘ambiente di drenaggio (causa principale delle classiche "macchie di condensa") Elevata umidità ambientale e bassa temperatura: quando i pezzi umidi verniciati elettroforeticamente attendono nella zona di drenaggio prima del forno, se la temperatura superficiale del pezzo è inferiore al punto di rugiada, l‘umidità si condensa sotto forma di goccioline sulla pellicola umida. Questo produce macchie d‘acqua circolari molto regolari, a forma di goccia.

IV. Fase di cottura e stagionatura

1. Profilo di temperatura del forno non corretto: una bassa temperatura della zona di preriscaldamento (gel) o una rampa troppo lenta mantengono la pellicola bagnata non polimerizzata più a lungo, consentendo all‘umidità, ai solventi o ai contaminanti di migrare e concentrarsi, amplificando le non uniformità.

2. Contaminazione o gocciolamento dell‘atmosfera del forno: i gas di combustione che fuoriescono dai forni a gas o la condensa che gocciola dal tetto del forno contaminano la vernice durante la polimerizzazione.

Con questo si conclude la quota odierna: analisi delle cause di difetti "a macchia d‘acqua" dopo il pretrattamento e l‘elettrodeposizione catodica.

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