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静电粉末喷涂中几个常见的问题

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-17  浏览次数:159
  静电粉末喷涂中几个常见的问题
1.静电喷枪的电流是如何产生的?
2.喷枪高压包产生的负电荷有多少比例和粉末结合?
3.为什么喷枪刚开始喷涂工件时上粉率快一些,而当涂层达到一定厚度后,再上粉就会慢一些?
4.二次喷涂(返喷)为什么比一次喷涂要困难很多?
5. “桔皮”现象是怎么回事?
6.工件的凹凸位置为什么比较难于喷涂?凹凸工件的“法拉第静电屏蔽”的现象是如何产生的?“反向电离”又是如何产生的?
7.摩擦喷枪为什么喷涂工件凹凸位置和二次喷涂效果较好?
8.既然瑞士金马和法国克里姆林公司的研究及试验表明只有4%的负离子和粉末结合,那为什么喷枪高压包还要产生这么高的电压从而令负离子数量这么多呢?
以上问题理论上解答如下:
1.电荷的定向移动产生电流。在静电喷涂方面,喷枪高压包产生高压静电,高压静电将空气击穿产生负电荷并形成电场,负电荷沿着电力线的定向移动产生电流。负电荷数量越多,电场越大,电流就越大。
2.根据研究及试验数据,不超过4%的负电荷和粉末结合而一起吸附到工件上面。而大于96%的负电荷是呈游离状态(即以自由离子状态)吸附到工件上的。
3.当喷枪喷涂工件时,4%左右的负电荷和粉末结合而一起吸附到工件上面,而大于96%的负电荷呈游离状态(即以自由离子状态)同样吸附到工件上面,当喷涂刚开始时,工件是接地的,呈游离状态的负电荷(96%左右)由工件接地处(即输送链)带走;当工件上面的粉末达到一定的厚度时(如50μm),由于塑粉是绝缘的,这时呈游离状态的负电荷就没办法由工件接地处(即输送链)带走,这部分呈游离状态的负电荷在工件上累积到一定程度后,工件也就变成了放电体,即工件也产生了电场,和喷枪高压包产生的电场互相排斥,所以上粉下降。--------同理,这就是为什么当工件挂具不接地(挂具包裹了固化了的粉末)后为什么很难上粉的原因。
4.二次喷涂(返喷)时,工件接地较差,呈游离状态的负电荷很难由工件接地处(即输送链)带走。因此,原因同上,所以比一次喷涂要困难。
5.首先要确定的是:“桔皮”主要是粉末的原因产生的。喷枪只能改变很少的“桔皮”现象!当喷涂好的工件在固化前用显微镜观察,由于涂层的表面累积了大量的负电荷,同性电荷之间的相互排斥令其粉末涂层表面呈“游动”的状态,因为同性电荷之间的相互排斥作用而令粉末涂层的表面更加不平整不规则,从而“桔皮”现象更加明显。
6.静电屏蔽的原理来自于“集肤效应”。集肤效应简单的说就是电荷总是尽可能的趋于导体的外壁流动或聚集。其基本原理是:导体(凹凸位工件)在静电场中处于静电平衡时,具有下面三个性质:A.导体内部没有宏观电场。 B.导体是一个等势体。 C.电荷只分布在导体的表面上。所以,当一空腔导体在静电场中处于平衡时,导体内部以及腔内的场强为零。这样,空腔内的系统将不会受腔外电场的影响,这就是静电屏蔽。
那么,静电喷涂时,如果喷枪的电流越大(即负电荷多,电场大),当一空腔导体(凹凸工件)在静电场中处于平衡时,凹凸位置的表面累积的电场就越大,静电屏蔽作用就越大,所以,工件凹凸位置就越难喷涂。
“反向电离”原理:导体(即工件)置于电场中时,自由电荷受力,发生定向移动,从而在工件上重新累积及分布。重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场,阻碍原电场电荷的定向移动,直至最后无电荷定向移动为止。
那么,静电喷涂时,如果喷枪的电流越大(即负电荷多,电场大),导体(即工件)由于“反向电离”作用,其阻碍电荷(粉末和电荷)定向移动的力就越大。所以,当喷涂到一定的厚度时,就较难上粉。
7.摩擦喷枪本身不产生高压,而是靠粉末和枪内管摩擦令粉末带电。因此其电场很小,负离子数量很少,同理电流相对静电喷枪小得多!所以,其喷涂工件凹凸位置和二次喷涂效果较好。
8.首先,干燥空气的最小击穿电压大约为30KV/cm(即30KV能有效击穿1cm区域内的空气,如果是尖端放电,击穿电压会降低到大约10KV/cm左右。这也是为什么喷枪都需要电极针的原因)。其次,单把喷枪在喷涂时控制的区域当然是越大越好!所以,这就是为什么喷枪的放电电压要高而电流要相对较低并能自动随着喷涂距离对应变化的原因。
综合以上问题以及理论解答以及我们多年的粉末静电喷枪研发经验、使用经验和科学的试验,我们得出结论:
静电粉末喷枪最佳的充电模式应该具备以下3个要素:
1.远距离喷枪要产生较高充电能量。
原因:远距离(20cm左右)喷涂平面工件时,喷枪要产生相对较高静电电压(控制更广的喷涂区域)和相对较大的电流(即电场要相对较强,以利于平面工件的上粉);
2.近距离喷枪要产生较低充电能量。
原因:近距离喷涂凹凸工件时,喷枪要产生相对较小的静电电压和电流(即电场要相对较弱,以利于工件凹凸位置的上粉)。
3.便于操作。
原因:一个工件通常有平面和凹凸位置,流水线工人连续性操作时不可能在喷涂平面时按一下平面模式,而喷涂凹凸位置时再按一下凹凸位置模式,这样是极不方便的。以此,静电喷枪要在远距离时自动获得较高静电电压(控制更广的喷涂区域)和相对较大的电流(即电场要相对较强,以利于平面工件的上粉);近距离喷涂凹凸工件时,喷枪要自动获得相对较小的静电电压和电流(即电场要相对较弱,以利于工件凹凸位置的上粉)。
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