09:52, 22 апреля 2022   Просмотров: 1377

Как снизить эффект клетки Фарадея при окрашивании

Даже высокая квалификация маляра и применение надежного оборудования не гарантируют того, что процесс окрашивания порошковой краской пройдет безупречно. Порой в работу оператора вмешиваются нежелательная «физика». Эффект Фарадея создает участки, на которые не ложится порошок. Увеличение потока не помогает. Эта проблема характерна для использования электростатических распылителей. Трибостатические лишены подобного недостатка. Эффект проявляется на деталях со сложной геометрией.

Теория

Эффект Фарадея в клеткеПринцип действия клетки Фарадея

В 1836 году Майкл Фарадей проводил опыты с электромагнитным полем. Чтобы уменьшить силу внешнего воздействия на лабораторные приборы, он изготовил специальную клетку. Стенки экрана состояли из металла, который хорошо проводит ток. Принцип работы изобретения прост. Когда внешнее поле начинает действовать на стенки, свободные электроны приходят в движение. В результате на противоположной стороне клетки образуется заряд, который компенсирует силу воздействия внешнего поля.

Это свойство помогает экранировать оборудование от помех, но в случае с порошковой окраской вместо пользы получается сплошной вред.

Причины возникновения

Эффект клетки Фарадея создает неокрашенные зоныПоявление неокрашенных участков

Электростатическая технология окрашивания предполагает, что порошок движется в одном направлении с электрическим полем. Клетка Фарадея — участок детали, на котором образуется минимальное поле. Это происходит из-за высокого сопротивления на вогнутых поверхностях. При этом кромки прокрашиваются полностью, а на впадинах порошок не осаждается.

Существует еще один негативный эффект. Заряженный воздух образует завихрения в районе появления эффекта клетки Фарадея. Электростатическая составляющая процесса накладывается на аэродинамическую. В результате краску «раскидывает» по краям, а на удаленный участок она не проникает.

Обратная ионизация

Схема обратной ионизацииПринцип накопления ионов

У слоя порошка, осевшего на металлической поверхности, есть электрический заряд. Во время работы, электроды распылителя генерируют свободные ионы. Они попадают на порошок, усиливая его заряд. Эффект Фарадея заставляет частицы краски скапливаться в одном месте. На этих участках растет электрический потенциал до такой степени, что в глубине порошка проскакивают искры. Из-за этого появляются дефекты:

  • кратеры;
  • шагрень.
 

Обратная ионизация нарушает целостность покрытия, снижает эффективность работы окрасочного оборудования, вызывает повышенный расход сыпучих материалов. Нужно минимизировать потери от появления негативных эффектов. Иначе предприятие понесет серьезные потери. Придется тратить лишние деньги на закупку порошка, заказчики останутся недовольны качеством работ. Это вредит репутации.

Методы борьбы с эффектом Фарадея

Самый радикальный способ — отказаться от электростатических распылителей и перейти на трибостатические. Но не всегда замена оборудования остается целесообразной с экономической точки зрения.

Нормализация заземления

Заземление деталиДеталь, которую нужно тщательно заземлить

Заземление уменьшает сопротивление металла. А заряженные частицы вместе с потоком воздуха и порошком движутся по пути наименьшего сопротивления. Поэтому по краям краска ложится ровным слоем, а во внутренние полости практически не проникает. Первым делом нужно измерить показатель сопротивления на каждом участке. Начать можно с конвейерной цепи, а закончить металлической подвеской, на которой закреплена деталь.

Оптимальная величина сопротивления для заземления — не более 800 кОм.

Следует поручить персоналу каждый день в начале рабочей смены измерять показатель. Для усиления эффекта следует очищать места контакта подвеса с металлическими деталями от накопившихся отложений порошка. Если поверхность невозможно очистить, нужно незамедлительно поменять подвес на новый.

Настройка потока воздуха

Электростатический пистолетПравильная регулировка облака распыления

Чем выше скорость воздушного потока, тем больше вероятность того, что заряженные частицы преодолеют зону появления клетки Фарадея за счет аэродинамических сил. Тогда порошок проникнет в углубления. Главное, чтобы факел распыления не был слишком широким. Тогда ускорение потока не поможет. Расход краски увеличится. Поэтому лучше поставить подходящие распылительные форсунки с направленным движением воздуха или установить удлинитель электростатического ствола.

Если приблизить пистолет к детали, снизится сопротивление. Об поверхность начнет «ударяться» большое количество заряженных частиц. В результате может появиться эффект обратной ионизации, или «отстрел» на профессиональном сленге. Нужно отрегулировать поток таким образом, чтобы он попадал прямо в клетку Фарадея.

Снижение напряжения на электроде

Принцип работы распылителяПринцип работы электростатического распылителя

Начинающие операторы окрасочного оборудования допускают ошибку, когда хотят справиться с эффектом Фарадея. Они увеличивают напряжение на электроде. В результате возникает обратная ситуация. Порошок ложится еще хуже. Нужно наоборот, снизить силу тока до минимально возможных значений.

Идеальная сила тока на коронирующем заряде для окраски сложных участков — 20 мкА.

Как только работа будет завершена и настанет время переходить к обработке плоских поверхностей, уровень заряда можно поднимать. Лучше следить за техническим состоянием пистолета и своевременно очищать элементы от налипшего порошка. Изношенные детали подлежат немедленной замене.

Выбрать оборудование, при работе с которым не будет проявляться эффект клетки Фарадея, помогут специалисты Группы компаний «Центр порошковых покрытий Радар».

Популярные категории:

Хотите посмотреть оборудование?
хит Установка для нанесения полимерных порошковых покрытий с баком 50 л

Установка для нанесения полимерных порошковых покрытий с баком 50 л

Казань

хит Распылитель с увеличенной воронкой

Распылитель с увеличенной воронкой

Казань

хит Распылитель

Распылитель

Казань

хит Распылитель с увеличенной воронкой

Распылитель с увеличенной воронкой

Казань

хит Распылитель

Распылитель

Казань

хит Электростатический распылитель с увеличенной воронкой

Электростатический распылитель с увеличенной воронкой

Казань

хит Трибостатический пистолет-распылитель порошковых красок

Трибостатический пистолет-распылитель порошковых красок

Казань

хит Пистолет-распылитель порошковых красок

Пистолет-распылитель порошковых красок

Казань

Оставить комментарий с помощью