طلاء كهربائي

أنواع الطلاءات الكهربائية

يمكن استخدام أنواع مختلفة من الطبقات الكهربائية لطلاء الأشياء. بشكل عام، تُحضر أحواض الطلاء بمحاليل تحتوي على جسيمات متوسطة الحجم (من 100 إلى 1000 نانومتر) ذات شحنة أيونية قوية.

• طبقات كاثودية (طبقة كهربائية كاثودية):

طبقة كاثودية هي نوع من طبقة E حيث تجذب الأشياء المشحونة سالبًا الجسيمات المشحونة موجبا في المحلول. عادة، تُستخدم لطلاء ركائز الصلب في صناعة السيارات.

يقدم هذا النوع من الطلاء العديد من المزايا. أهمها أنها توفر حاجزا كهركيميائيا يحمي من التآكل ويمنع تكون الصدأ حول حواف مكونات الصلب. أيضًا، تسمح العملية الكهركيميائية بتغطية موحدة لسطح كامل المنطقة، بما في ذلك التجاويف والأماكن التي يصعب الوصول إليها، مما يجعل عملية الطلاء هذه فعالة ويضمن حماية جميع المناطق بشكل جيد.

• طلاءات كهربائية أنيونية:

الطبقة الكهربائية الأنيونية أو طلاء كهربائي أنيوني هو نوع من الطلاءات التي تجذب فيها الأشياء المشحونة سالبًا الجسيمات المشحونة موجبا في المحلول. يستخدم هذا الطلاء عادة في صناعة تشطيب المعادن.

الميزة الأساسية هي أن الطلاء يوفر مقاومة عالية للتآكل والصدمات والمواد الكيميائية. عادة ما تجف طبقة E بسرعة إلى مادة غير لامعة، ثم يتم صنفرتها لتصبح لامعة. كما أنها توفر حماية إضافية ضد الصدأ وأشكال أخرى من التدهور المرتبط بالتآكل.

علاوة على ذلك، تبني الطبقة الكهربائية الأنيونية طبقة سميكة على الركيزة، مما يجعلها خيارًا جيدًا لطبقة التمهيدي أو الطبقة الأساسية للطلاءات أو الدهانات الأخرى التي سيتم استخدامها فوقها.

يتكون الطلاء الهجين من نوعين مختلفين من طبقات E — أنيونية وكاثودية — لتشكيل مركب داخل المحلول. ثم يتم ترسيب المركب على الركيزة، مما يؤدي إلى طبقة ستمتلك خصائص كل من الطلاءات الكهربائية الأنيونية والكاثودية.

المواصفات والصيانة

• أنواع الطلاء الكهربائية:

  يستخدم نوعان من أحواض الطلاء الكهربائية بشكل شائع في الإعدادات الصناعية. يستخدم الحوض الأنيوني بشكل نموذجي نظام راتنج من مستحلبات أكريلية مشتركة، مع درجة حموضة تتراوح من 7 إلى 8.5، لترسيب أفلام الطلاء التي تتميز بشكل أساسي بمكونين: المحتوى الصلب، والذي يتراوح عادة من 15٪ إلى 18٪، وطرق شحن الجسيمات، والتي يمكن أن تكون إما أوتوماتيكية أو يدوية. بالإضافة إلى ذلك، تعمل مولدات الطلاء الكهربائية الأنيونية عادةً عند فولتيات تتراوح بين 130-160 فولت. من ناحية أخرى، يعمل الحوض الكاثودي بدرجة حموضة بين 4-5.5 ويستخدم نظام راتنج من الكاثودات المشتركة المستحلبة من قواعد البوليمر. يكون جهد التشغيل الخاص به أقل بشكل عام من جهد حوض الأنيون، على وجه التحديد بين 90-110 فولت.

• معدات الطلاء الكهربائية:

  تتوفر أنواع مختلفة من معدات الطلاء الكهربائية لمعالجة سطح مواد متنوعة، مثل المعدن والبلاستيك والزجاج. على سبيل المثال، تم تجهيز خزانة الرش ذات مصدر الطاقة المدمجة STYP-CP168 بشاشة لمس كاملة. يمكنها الطلاء بشكل مختلف عن طريق تغيير المذيب وتحمل وظيفة إدارة الحمام الكيميائي.

  تُستخدم آلة الطلاء الكهربائية HDE 1 على وجه التحديد في طلاء المعادن على نطاق واسع في صناعة السيارات. باستخدام تمهيدي كهربائي كاثودي كقاعدة لإثبات الصدأ وتقديم خصائص مضادة للتآكل، يغطي هذا التمهيدي كل جزء من المعدن. مع HDE 1 كسطح تحت التربة المثالي لتمكين طلاء الدهان من المضي قدمًا، يمكن ملاحظة تطبيقه في الأدوات الميكانيكية المتطورة، والأدوات، والجرارات، والإطارات، وجميع أنواع منتجات الصلب.

• معلمات آلة التحليل الكهربائي:

  يتطلب التحليل الكهربائي بشكل عام محلولًا معينًا لتحريك المادة ومخزنًا للحفاظ على مستوى الرقم الهيدروجيني بين 3 و 10.5. يمكن أن يتراوح الجهد المستخدم في العملية من 50 إلى 150 فولت. عادةً ما يقع التيار بين 0.5 و 2.5 أمبير، مع إجمالي قدرة خلية CCA (التقاط الكربون وتخزينه) حوالي 500-1000 CC. سيتم إزالة حوالي 250-500 CC من الطلاء من الحمام، وسيتم تطبيق الطلاء بسماكة تتراوح من 1 إلى 2 ميل بعد التجفيف. على الرغم من أن بعض المعلمات الاختيارية، مثل درجة الحرارة، يمكن أن تكون منخفضة مثل 25 درجة فهرنهايت، فمن الأفضل ضبطها بين 75 و 85 درجة فهرنهايت، وسماكة الطلاء بين 0.5 و 3.0 ميل اعتمادًا على الركيزة والمنطقة المراد طلائها، والرطوبة بين 45٪ و 60٪، قد تختلف بعض المعلمات اعتمادًا على الركيزة المراد طلائها.

• الحمامات المستخدمة في التحليل الكهربائي:

  يلعب الحمام دورًا حاسمًا في التحليل الكهربائي حيث يمنع الوسيط المادة الخاضعة للاختبار من الطفو. يمكن العثور على أشكال مختلفة من التحليل الكهربائي، بما في ذلك هلام النشا أو تحليل الكهربائي لهلام البولي أكريلاميد، مما يسمح بإجراء الأبحاث على البروتينات والأحماض النووية والجينوم البشري. عادةً ما تتراوح تركيز الهلام في هذه التقنيات من 5٪ إلى 30٪، بينما يمكن أن تشمل محاليل المخزن المؤقت التي يمكن استخدامها مخزن المؤقت TBE، ومخزن المؤقت TAE، أو مخزن المؤقت TBAE.

بالإضافة إلى الخصائص المحددة لأنواع مختلفة من الطلاءات الكهربائية، فإن معدات طلاء التحليل الكهربائي المناسبة وطرق التعامل الصحيحة ضرورية لضمان عمر خدمة التمهيدي الكهربائي. أيضًا، تعد العمليات الآمنة وتجنب أي مخاطر أمرًا ضروريًا دائمًا. لضمان التوافر، يمكن صيانة معدات الطلاء، مثل خدمة السباكة التي تضمن بشكل منتظم عمل جوانب السباكة بشكل مناسب، مما يضمن أنها في حالة عمل جيدة من قبل موردي الطلاء الكهربائي حتى يتمكن العملاء من طلاء جميع أنواع المنتجات في جميع أنحاء العالم.

بالنسبة لصيانة الطلاء الكهربائي نفسه، من الضروري أيضًا معرفة أنه يجب تنظيف الطلاء بشكل متكرر لإزالة أي أوساخ أو شحوم. بصرف النظر عن ذلك، من المهم استخدام مواد التنظيف المعتمدة من الشركة المصنعة، وبعد التنظيف، يجب تجفيف السطح تمامًا قبل تطبيق أي طلاءات أخرى. بالنسبة للمنطقة التي تحتاج إلى إعادة الطلاء المتكررة، يكون من الأفضل تطبيق طبقة رقيقة كطبقة وقائية في المناطق ذات الاستخدام العالي قبل التعرض لمزيد من الظروف البيئية.

سيناريوهات استخدام الطلاءات الكهربائية

تُعد سوق قطع غيار السيارات واحدة من أكبر تطبيقات تقنية E-coat. في عام 2021، تم طلاء أكثر من 375000 سيارة خفيفة باستخدام الطلاءات الكهربائية، ومن المتوقع أن يزداد هذا الرقم بسرعة في السنوات القادمة بسبب زيادة الطلب على طبقات E في أمريكا الشمالية وحدها.

من المعروف أن كل جزء يتطلب طبقة من الطلاء أو الصباغ لتحقيق جاذبية جمالية وتحسين عمره وحمايته من العناصر الخارجية. يعتبر الطلاء الكهربائي إحدى الطرق التي تحقق بها الشركات المصنعة ذلك لقطع غيار السيارات مثل إطارات الأبواب والمصدات وحواف العجلات والتجمعات والمبردات وسخانات المياه وأغطية الصمامات وأجزاء كتلة المحرك ومقاعد السيارات وأي جزء آخر يحتاج إلى طلاء.

تثبت كتالوجات الأجزاء الإلكترونية المطلية أن الطلاءات الكهربائية تُستخدم أيضًا في صناعة الإلكترونيات. مع تطور التكنولوجيا وإنتاج أجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية وشاشات التلفزيون ذات الشاشة المسطحة، يمكن العثور على الأجزاء الإلكترونية المطلية في جميع الأجهزة الثلاثة. بطاقات ودوائر كهربائية وأغطية وموصلات ومقابس ومفاتيح ومكونات الكمبيوتر والمكثفات والمقاومات هي مجرد أمثلة قليلة للأجزاء الإلكترونية المطلية المستخدمة في هذه الأجهزة الثلاثة. تحتوي الأجهزة الأخرى، مثل الأجهزة المنزلية مثل الغسالات وأفران الميكروويف والمراوح الكهربائية والثلاجات ومكيفات الهواء والمحركات المباشرة بدون فرش، أيضًا على أجزاء إلكترونية مطلية كهربائيا.

تحتوي مواد البناء والتشييد أيضًا على طلاءات كهربائية كما تفعل قطع غيار السيارات. يجب أن تكون البنية التحتية العامة المبنية في المناطق الحضرية لتهيئة ظروف معيشية أفضل متينة، مما يعني استخدام مواد ذات عمر خدمة طويل. عادة ما تستخدم العمارة التي تحتاج إلى أن تكون جذابة من الناحية الجمالية مع الحاجة إلى الحماية من العناصر البيئية طبقات E. المواد مثل إطارات النوافذ وشوايات السقف والدرابزين والأسطح المعدنية وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإطارات الأبواب والأسوار هي مجرد أمثلة قليلة من بين العديد من الأمثلة.

تشمل الصناعات الأخرى التي تُستخدم فيها الطلاءات الكهربائية صناعة الأثاث والآلات الثقيلة والمعدات والآلات الطبية والسلع الاستهلاكية والمعدات الزراعية والآلات الزراعية والتعدين والتعبئة والتغليف وإكسسوارات الأسلحة النارية والاتصالات.

كيفية اختيار الطلاءات الكهربائية

خذ بعين الاعتبار العوامل التالية عند اختيار طبقة كهربائية لتلبية متطلبات وتطبيقات مختلفة.

• مواد الطلاء:

  توفر كل من طبقة الراتنج الايبوكسية الكهربائية وطبقة الاكريليك الكهربائية مزايا متميزة. بينما يوفر الراتنج الايبوكسيد صلابة ومقاومة للخدش استثنائية، تشتهر الاكريليك بأوقات تجفيفها السريعة ونعومتها الفائقة. إلى جانب ذلك، تتمتع بعض أنواع الطلاءات الكهربائية أيضًا بخصائص مضادة للتآكل ممتازة. اعتمادًا على الركيزة المحددة والظروف البيئية، يمكن لمشتري الشركات اختيار مادة الطلاء المناسبة لتحقيق الأداء المطلوب وطول العمر.

• خيارات جمالية:

  تقدم الطلاءات الكهربائية مجموعة متنوعة من التشطيبات، بما في ذلك الخيارات اللامعة وغير اللامعة والساتان. تتمتع خيارات عدم اللامعة بمتانة ملحوظة، بينما تكون التشطيبات غير اللامعة أكثر عرضة للخدش. اختيار التشطيب المناسب أمر بالغ الأهمية للأغراض العملية والجمالية، حيث يمكن أن يؤثر على الجودة المرئية للمنتج النهائي.

• ملاءمة التطبيق:

  تُظهر أنواع مختلفة من الطلاءات الكهربائية مستويات متفاوتة من الملاءمة لتطبيقات محددة. على سبيل المثال، تم تصميم الطلاءات الكهربائية الخارجية لتحمل الظروف الخارجية القاسية، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية وتقلبات درجات الحرارة الشديدة. من ناحية أخرى، تعطي الأولوية للطلاءات الداخلية لمقاومة الخدش والمتانة لتوسيع عمر المنتجات المستخدمة في البيئات الداخلية. اختيار طبقة كهربائية مناسبة بناءً على التطبيق أمر ضروري لضمان الأداء الأمثل والحماية.

• الاعتبارات البيئية:

  تزداد مخاوف الشركات بشأن القضايا البيئية، مما يؤدي إلى زيادة الطلب على الطلاءات الكهربائية القائمة على الماء. توفر هذه الطلاءات الصديقة للبيئة حلاً مستدامًا دون المساومة على الأداء أو الجودة. اختيار الطلاءات الكهربائية القائمة على الماء ليس فقط يلبي المتطلبات البيئية، بل يساهم أيضًا في مستقبل أكثر اخضرارًا من خلال تقليل التأثير الضار على النظام البيئي.

أسئلة وأجوبة حول الطلاء الكهربائي

س1: ما الفرق بين طلاء الغمر والطلاء الكهربائي؟

ج1: تهدف كلتا الطريقتين إلى إنشاء طبقة موحدة من الطلاء على الركيزة. في طلاء الغمر، يتم غمر الركيزة في سائل، بينما يتضمن الطلاء الكهربائي حركة الجسيمات المشحونة في مجال كهربائي. تميل الطريقة الأخيرة إلى توفير تغطية أفضل، خاصة في الأشكال المعقدة، وهي أسرع بشكل عام من طلاء الغمر.

س2: كم مرة يجب طلاء الآلات كهربائيًا؟

ج2: يعتمد تواتر إعادة الطلاء على استخدام الآلة والتعرض للبيئة ومقاومة تآكل الطلاء. قد تتطلب المناطق المعرضة للتآكل أو التأثيرات أو التعرض للمواد الكيميائية بشكل متكرر تحسين الطلاء في طلاء كهربائي جماعي بمعدل أسرع من المناطق المغلقة. يمكن أن تحدد الفحوصات المنتظمة في طلاء كهربائي جماعي ما إذا كان يجب طلاء الآلة.

س3: هل يمكن إصلاح الطلاءات الكهربائية إذا تضررت؟

ج3: يمكن إصلاح أضرار السطح، مثل الخدوش أو الرقائق، عن طريق طلاء منطقة التلف بشكل موضعي. ومع ذلك، إذا تضرر الطلاء بشكل كبير، فسيتم في بعض الأحيان إعادة الطلاء الكامل.

س4: ما هي اتجاهات تكنولوجيا الطلاء الكهربائي؟

ج4: تركز التطورات على إنشاء طلاءات أكثر ملاءمة للبيئة، مثل الأنظمة القائمة على الماء، وتحسين متانة ومقاومة الخدش وخصائص الشفاء الذاتي للطلاءات الكهربائية.