Причини та рішення явища осипання порошку після порошкового покриття

Причини та рішення явища осипання порошку після порошкового покриття

Загальна відповідь виробників лінії виробництва покриттів полягає в тому, що основним фактором, який впливає на прийняття та утримання зарядів частинками порошку, є діелектрична проникність порошку. Чим менша діелектрична проникність порошку, тим легше частинкам заряджатися, але тим легше вони втрачають заряд. Це виражається в слабкій адсорбційній силі порошку на заготовці, що спричиняє його відсипання при легкій вібрації. Для електростатичного розпилення порошкових покриттів слід використовувати якомога більше високу діелектричну проникність, що значно збільшить адсорбційну силу порошку.

З електростатики відомо, що розподіл поверхневих зарядів на зарядженому ізольованому провіднику пов'язаний з радіусом кривизни поверхні. Щільність заряду вища в областях з більшою кривизною (тобто на гострих поверхнях), і напруженість електричного поля в навколишньому просторі також вища. Коли напруженість електричного поля досягне достатньої кількості для іонізації навколишнього газу, верхній кінець провідника розрядиться. Якщо це негативний розряд високої напруги, електрони, що залишають провідник, будуть прискорюватися сильним електричним полем, змушуючи їх стикатися з молекулами повітря та іонізувати їх, утворюючи позитивні іони та електрони. Щойно згенеровані електрони прискорюються та знову стикаються, змушуючи молекули повітря утворювати процес «електронної лавини». Електрони мають невелику масу, і коли вони залишають область іонізації, вони швидко притягуються набагато важчими молекулами газу, які стають вільними негативними іонами. Цей тип негативних іонів спрямовується до позитивного електрода під дією сили електричного поля, утворюючи шар гало-розряду в іоносфері, який називається гало-розрядом. Коли порошок проходить через периферію корони, він заряджається в результаті зіткнення негативних іонів, що спрямовуються до позитивного електрода.

Більшість промислових порошкових покриттів є структурно складними полімерними ізоляторами, і негативні іони можуть адсорбуватися на поверхні частинок порошку лише тоді, коли на поверхні порошку є відповідні місця для отримання зарядів. Для негативних іонів це місце може бути позитивно зарядженою домішкою в порошковій композиції або ямкою потенційної енергії в композиції, або воно може бути чисто механічним. Однак, незалежно від механізму адсорбції, осадження іонів на кожну частинку порошку є нелегким. Поверхневий опір частинок порошку дуже високий, і заряд не буде перерозподілятися через провідність, тому розподіл поверхневого заряду є нерівномірним.

Частинки порошкового покриття мають негативний заряд біля електрода через коронний розряд. Коли частинки порошку залишають дуло, вони видуваються близько до заготовки (позитивного електрода) за допомогою транспортуючої сили стисненого повітря, і під дією сили електричного поля покриття міцно адсорбується на заготовці. Як правило, для досягнення товщини покриття 50-100 мкм потрібно лише кілька секунд. У той же час, коли шар порошку досягає певної товщини, на поверхні зберігається товстий шар, що екранує негативний заряд, що призводить до відштовхування наступних частинок негативного заряду, а покриття більше не потовщується. На цьому процес нанесення покриття завершено.