Przyczyny i rozwiązania zjawiska opadania proszku po malowaniu proszkowym

Przyczyny i rozwiązania zjawiska opadania proszku po malowaniu proszkowym

Ogólna odpowiedź producentów linii do produkcji powłok jest taka, że ​​głównym czynnikiem wpływającym na przyjmowanie i zatrzymywanie ładunków przez cząstki proszku jest stała dielektryczna proszku. Im niższa stała dielektryczna proszku, tym łatwiej jest cząstkom naładować się, ale jednocześnie łatwiej jest im stracić ładunek. Znajduje to odzwierciedlenie w słabej sile adsorpcji proszku na obrabianym przedmiocie, co powoduje jego odpadanie pod wpływem lekkich wibracji. W przypadku powłok proszkowych natryskiwanych elektrostatycznie należy w miarę możliwości stosować wysoką stałą dielektryczną, co znacznie zwiększy siłę adsorpcji proszku.

Z elektrostatyki wiadomo, że rozkład ładunków powierzchniowych na naładowanym izolowanym przewodniku jest powiązany z promieniem krzywizny powierzchni. Gęstość ładunku jest większa w obszarach o większej krzywiźnie (tj. ostrych powierzchniach), a natężenie pola elektrycznego w otaczającej przestrzeni jest również wyższe. Kiedy natężenie pola elektrycznego osiągnie poziom wystarczający do zjonizowania otaczającego gazu, górny koniec przewodnika rozładuje się. Jeśli jest to ujemne wyładowanie wysokiego napięcia, elektrony opuszczające przewodnik zostaną przyspieszone przez silne pole elektryczne, co spowoduje, że zderzą się z cząsteczkami powietrza i zjonizują je, tworząc jony dodatnie i elektrony. Nowo wygenerowane elektrony są przyspieszane i ponownie zderzają się, powodując, że cząsteczki powietrza tworzą proces „lawiny elektronów”. Elektrony mają niewielką masę i opuszczając obszar jonizacji, szybko są przyciągane przez znacznie cięższe cząsteczki gazu, które stają się wolnymi jonami ujemnymi. Ten rodzaj jonów ujemnych pędzi w kierunku elektrody dodatniej pod działaniem siły pola elektrycznego, tworząc warstwę wyładowania halo w jonosferze, zwanego wyładowaniem halo. Kiedy proszek przejdzie przez obwód korony, zostanie naładowany w wyniku zderzenia jonów ujemnych pędzących w kierunku elektrody dodatniej.

Większość przemysłowych powłok proszkowych to złożone strukturalnie izolatory polimerowe, a jony ujemne mogą adsorbować na powierzchni cząstek proszku tylko wtedy, gdy na powierzchni proszku znajdują się odpowiednie miejsca do przyjmowania ładunków. W przypadku jonów ujemnych miejsce to może być dodatnio naładowanym zanieczyszczeniem w kompozycji proszku lub zagłębieniem energii potencjalnej w kompozycji, lub może mieć charakter czysto mechaniczny. Jednak niezależnie od mechanizmu adsorpcji osadzanie jonów na każdej cząsteczce proszku nie jest łatwe. Opór powierzchniowy cząstek proszku jest bardzo wysoki, a ładunek nie zostanie rozprowadzony ze względu na przewodność, więc rozkład ładunku powierzchniowego jest nierówny.

Cząsteczki powłoki proszkowej są naładowane ujemnie w pobliżu elektrody w wyniku wyładowania koronowego. Kiedy cząstki proszku opuszczają wylot, są wydmuchiwane w pobliże przedmiotu obrabianego (elektroda dodatnia) pod wpływem siły przenoszącej sprężonego powietrza i kierowane siłą pola elektrycznego, powłoka jest mocno adsorbowana na przedmiocie obrabianym. Zwykle osiągnięcie grubości powłoki wynoszącej 50-100 μm zajmuje tylko kilka sekund. W tym samym czasie, gdy warstwa proszku osiąga określoną grubość, na powierzchni gromadzi się gruba warstwa ekranująca ładunek ujemny, co powoduje odpychanie kolejnych cząstek ładunku ujemnego i powłoka przestaje gęstnieć. Proces powlekania jest już zakończony.