סיבות ופתרונות לתופעת נפילת אבקה לאחר ציפוי אבקה

סיבות ופתרונות לתופעת נפילת אבקה לאחר ציפוי אבקה

התגובה הכללית של יצרני קווי ייצור ציפוי היא שהגורם העיקרי המשפיע על קבלה ושימור מטענים על ידי חלקיקי אבקה הוא הקבוע הדיאלקטרי של האבקה. ככל שהקבוע הדיאלקטרי של האבקה נמוך יותר, כך קל יותר לחלקיקים להיטען, אך קל להם יותר לאבד מטען. הדבר בא לידי ביטוי בכוח הספיחה החלש של האבקה על חומר העבודה, הגורם לה ליפול תחת רטט קל. עבור ציפוי אבקת ריסוס אלקטרוסטטי, יש להשתמש בקבוע דיאלקטרי גבוה ככל האפשר, מה שיגדיל מאוד את כוח הספיחה של האבקה.

מהאלקטרוסטטיקה, ידוע שחלוקת מטענים פני השטח על מוליך מבודד טעון קשורה לרדיוס העקמומיות של פני השטח. צפיפות המטען גבוהה יותר באזורים בעלי עקמומיות גדולות יותר (כלומר משטחים חדים), וגם עוצמת השדה החשמלי בחלל שמסביב גבוהה יותר. כאשר עוצמת השדה החשמלי מגיעה מספיק כדי ליינן את הגז שמסביב, הקצה העליון של המוליך יתפרק. אם מדובר בפריקה שלילית במתח גבוה, אלקטרונים היוצאים מהמוליך יואצו על ידי שדה חשמלי חזק, ויגרום להם להתנגש במולקולות אוויר ולייננן אותן כדי לייצר יונים ואלקטרונים חיוביים. האלקטרונים החדשים שנוצרו מואצים ומתנגשים שוב, מה שגורם למולקולות האוויר ליצור תהליך של "מפולת אלקטרונים". לאלקטרונים יש מסה קטנה, וכאשר הם עוזבים את אזור היינון, הם נמשכים במהירות על ידי מולקולות גז כבדות בהרבה, שהופכות ליונים שליליים חופשיים. סוג זה של יון שלילי ממהר לעבר האלקטרודה החיובית תחת פעולת כוח השדה החשמלי, ומייצר שכבת פריקת הילה ביונוספרה, הנקראת פריקת הילה. כאשר האבקה עוברת דרך פריפרית הקורונה, היא תיטען בהתנגשות של יונים שליליים הממהרים לעבר האלקטרודה החיובית.

רוב ציפויי האבקה התעשייתיים הם מבודדי פולימרים מורכבים מבחינה מבנית, ויונים שליליים יכולים להיספג על פני חלקיקי האבקה רק כאשר יש מיקומים מתאימים על פני האבקה לקליטת מטענים. עבור יונים שליליים, אתר זה יכול להיות טומאה טעינה חיובית בהרכב האבקה או בור אנרגיה פוטנציאלי בהרכב, או שהוא יכול להיות מכני בלבד. עם זאת, ללא קשר למנגנון הספיחה, שקיעת יונים על כל חלקיק אבקה אינה קלה. עמידות פני השטח של חלקיקי אבקה גבוהה מאוד, והמטען לא יפוזר מחדש עקב מוליכות, כך שחלוקת המטען על פני השטח אינה אחידה.

חלקיקי ציפוי אבקה טעונים שלילי ליד האלקטרודה עקב פריקת קורונה. כאשר חלקיקי האבקה פשוט עוזבים את הלוע, הם ננשפים החוצה קרוב לחומר העבודה (אלקטרודה חיובית) על ידי הכוח המעביר של אוויר דחוס, ומודרכים על ידי כוח השדה החשמלי, הציפוי נספג בחוזקה על חומר העבודה. בדרך כלל, זה לוקח רק כמה שניות כדי להשיג עובי ציפוי של 50-100 מיקרומטר. במקביל לכך ששכבת האבקה מגיעה לעובי מסוים, על פני השטח מאוחסנת שכבת סיכוך של מטען שלילי עבה, הגורמת לדחיית חלקיקי המטען השלילי הבאים לאחור ולציפוי לא להתעבות יותר. תהליך הציפוי הושלם כעת.