A cataforese ou eletrodeposição catiônica é uma técnica de deposição por eletroforese de tintas industriais, utilizada principalmente na indústria automotiva .
A cataforese é uma técnica de pintura que consiste em imergir a peça em um banho de tinta hidrossolúvel , colocando a peça em cátodo (daí o nome cataforese) e fazendo com que as partículas de tinta em suspensão no banho migrem por meio de um corrente elétrica em uma determinada voltagem, do ânodo ao cátodo. As partículas de tinta são então depositadas uniformemente e sobre praticamente toda a superfície da parte submersa. A peça (ou o banho) é ligeiramente agitada durante a operação que dura apenas alguns minutos. A remoção pode ser seguida por meio de um coulombímetro ou cronômetro (a remoção é interrompida quando um set point é atingido). Em seguida, a tinta é drenada e polimerizada em estufa (por volta de 180 ° C ).
Um banho pronto a usar (suspensão) não deve ficar muito tempo sem agitação (risco de depósito), caso contrário não pode mais ser utilizado; cubra-o continuamente para limitar a evaporação e armazene-o em temperatura ambiente.
Na indústria, a otimização e a lucratividade são constantes; para obter um excelente acabamento, o processo exige uma preparação muito rigorosa das superfícies a tratar. O processo requer vários banhos (tanques).
Limpeza da superfície a ser pintada: desengorduramento
Um primeiro banho deve remover, por imersão ou por aspersão, vestígios de graxa, grãos de soldagem (a indústria pinta peças montadas por soldagem MIG-MAG, por exemplo), minúsculos restos de metal; é altamente recomendável não colocar peças oxidáveis no banho, pois o pH do banho desengordurante é muito básico (maior que 10) e isso acelera a oxidação: é impossível garantir a superfície contra a corrosão posteriormente. O banho desengordurante contém água e agentes emulsionantes (detergentes); aquecida para ~ 70 ° C .
Enxaguar - lavar
Pelo menos três banhos, água sem gás, a limpeza com a manutenção dos banhos é facilitada pelo transbordamento, as impurezas superficiais são removidas (a água residual é tratada em uma estação de purificação e pode ser parcialmente recuperada). As peças estão prontas para serem preparadas para pintura.
Refino e fosfatização
Antes do processo de pintura propriamente dito, a superfície a ser pintada deve ser refinada e fosfatada; no processo de fosfatação, como em qualquer processo, é necessário ser rigoroso; a agitação, a temperatura (o banho de fosfatação é aquecido a ~ 50 ° C ) e a composição dos banhos são monitorados constantemente, apesar de um bom nível de agitação, a qualidade do banho de fosfato requer filtração (5 a 10 μm ); a água usada aqui é desmineralizada.
Enxaguar - lavar
É necessário pelo menos um banho de água desmineralizada, preferencialmente dois, para enxaguar as peças, antes de introduzi-las no banho onde finalmente receberão a tinta.
Pintura cataforese
Para ser educativo, pegue um recipiente de vidro transparente, despeje água da torneira até 2/3 do volume, adicione 20% do volume em sal de cozinha, pegue uma bateria de 12 V , com pinças de crocodilo ou fita adesiva, fixe em cada pólo um fio condutor de seção transversal adequada (cobre se possível), fixar dois pregos grandes (ou parafusos) de pelo menos 10 cm nas extremidades do recipiente (o fio de cobre permite fácil improvisação de ganchos para instalar os pregos como cátodo e ânodo, conectados para a bateria). Após a dissolução do sal na água, este experimento consiste em descobrir que se passarmos uma corrente elétrica direta entre os dois pregos imersos na solução salina ( eletrólito ), forma-se uma camada sobre os pregos de acordo com a intensidade da corrente.
O processo de cataforese é semelhante em princípio a este experimento.
Enxaguamento: água ultrafiltrada
Mais três banhos de lavagem ou enxágue para recuperar o excesso de tinta das superfícies pintadas.
Secagem: polimerização
A tinta é polimerizada em um forno onde as peças vão secar por várias dezenas de minutos.