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粉末塗料摩擦靜電噴粉槍的特點
- 2018-12-27-

隨著粉末塗料靜電噴塗技術的廣泛應用,高壓靜電噴塗設備在國內迅速發展起來。國內已有多家靜電噴塗設備製造廠,生產了各種靜電噴塗設備。在眾多靜電噴塗設備生產廠中,湖州電度表廠在中國塗料學會有關科研人員指導下首先研製成功並正式批量生產了一種新型粉末靜電噴槍—磨擦靜電噴槍。這種噴槍與目前常用的高壓噴槍相比較,具有許多特點和優點。本文在應用磨擦靜電噴槍時並對兩種槍進行了比較。

    一、磨擦槍的粉末帶電與電場

    粉末塗料在磨擦槍內帶電,其電荷不是來之電極尖端電暈放電,而是由於粉末與槍壁碰撞、磨擦、接觸、離合所產生的。也就是利用磨擦起電原理使粉末帶電的。

    粉末粒子與空氣的混合物流經磨擦槍後,借氣流壓力在槍口噴出。帶電粉末粒子就形成空間電場,其電場強度決定於空間電荷密度和電場的幾何形狀,即決定於粉末粒子帶電量、粉末在氣粉混合物中占的比例以及噴槍的噴射圖形。由噴槍噴出的氣粉混合物,由於氣壓降低和同種電荷的抗斥力,氣粉混合物體積逐漸增大,電荷密度下降,電場減弱。磨擦槍的電場在槍口處相對較強,由槍口到工件電場逐漸減弱。電場減弱的方向與氣流方向一致,粉末受力方向與氣流方向相同。

    二、磨擦靜電噴粉槍的特點

    磨擦槍具有不同於高壓槍的帶電方式和電場,因而磨擦槍具有自己的特點。這些特點在靜電噴塗中顯示出了優越性。

    1、磨擦槍的粉末帶電是由於粉末與槍壁磨擦而導致的,這就決定了在靜電噴塗中磨擦槍不需要高壓電源—靜電發生器。從而節約設備投資10-30%,特別是對小型試驗設備,節約比例數更高。雖然靜電發生器耗能不大,但時間久了,靜電發生器耗能也是可觀的。

    2、利用磨擦槍進行噴塗比較安全,這是因為在噴塗設備中沒有高壓靜電發生器。設計合理的高壓靜電發生器不會出現人身傷亡事故,但高壓觸電的剌激總會使人緊張。另外,磨擦槍內無金屬電極,在噴塗中不會出現電極短路引起的火花放電而引燃氣粉混合物。這在管道內壁或容器內腔噴塗時更顯得重要。

    3、用磨擦槍噴塗非常方便,一是磨擦槍不接高壓電纜,手拿方便;二是受噴塗距離影響小,磨擦槍離工件近些、遠些,噴塗效果相近。

    4、用磨擦槍噴塗小工件或表麵形狀複雜的工件,要比高壓槍優越得多。

    5、磨擦槍內無金屬電極,因而不會出現電極積粉現象,也就避免了電極上積粉的脫落,保證了粉層表麵光潔和平整。

    6、用磨擦槍可噴塗出較厚的塗導線,這是一般高壓槍無法與之相比的。

    三、磨擦槍與高壓槍的技術性能比較

    1、兩種槍的電場

    噴槍的性能與電場密切相關,要知道兩種槍性能上差異,先比較兩種槍電場的不同。

    磨擦槍的電場為粉末粒子空間電荷所形成,又由於槍距可以很小,因而電比較均勻。而高壓槍的電場是典型的不均勻電場。在極針附近電場很強,在極針方向上電位梯度很大,在工件附近,電場又很弱。另外,高壓槍的電場範圍比磨擦槍的電場範圍大得多。

    2、噴槍的電流

    靜電噴塗中,靜電發生器輸出的電流並未完全由粉末帶增或帶到工件上去,或由粉末帶到大地。而有一部分電流不以粉末為媒介而流向工件外的空間、大地,形成所謂的離子風電流。不同噴槍,離子風電流是不同的。對磨擦槍而言靠磨擦產生的電荷以粉末為媒介帶到工件或大地,而高壓槍卻有很強的離子風電流。這就是目前用高壓槍進行噴塗時,雖然噴塗電流很大而噴塗效果不甚佳的原因之一。

    3、兩種槍的噴塗效果

    要全麵比較兩種槍的噴塗效果比較困難。在這裏隻就幾個主要指標進行比較。這些比較結果是由兩種槍的電場差異推論而來,並已得到實踐證實。

    ①塗層厚度

    利用高壓槍、磨擦槍都可以噴塗出均勻的塗層。但是,利用高壓槍很難噴出厚塗層。高壓槍噴塗時,在粉層增厚時將出現反電離(也稱反向擊穿)現象。一次用高壓槍進行噴塗實驗,在粉層表麵不僅出現了凹坑、麻點而且還出現了數個規則的“雪花”,其直徑有1厘米之大。粉層的反電離現象,破壞了表麵平整和固化後塗層的光澤甚至留下針孔。反電離現象是高壓槍電場太強造成的。在磨擦槍中不存在這樣強的電場,因而不會出現反電離現象。用磨擦槍可以噴出表麵質量很高的厚塗層。

    ②附著力

    未固化的粉層要求粉末之間要有足夠的吸附力,否則,粉末會從粉層中脫落。粉末之間的這種吸附力不是自由電荷產生的庫侖力大同小異是粉末粒子極化產生的束縛電荷之間的引力。這種引力的大小由粉末極化強弱來決定。高壓槍電場強,粉末極化強度高,產生的束縛電荷

    密度大,粉末之間引力大,粉層附著力大。用高壓槍噴出的粉層,在未固化以前放置七天、十天或再長些,粉末也不會從粉層中脫落。用磨擦槍噴出的粉層附著力要小些,但也能充分滿足噴塗生產的需要,這已為工程實踐所證實。

    ③粉末沉積率

    粉末沉積率是由多種因素決定的一個技術指標,而且在噴塗中也不是一個常數,沉積率將隨著粉層增厚而下降。我國尚無沉積率的統一規範,籠統地說沉積率高或低是不嚴格的。為了正確評價靜電噴塗設備的優劣,應製訂統一的、大家都承認的技術規範。

    兩種槍的粉末沉積率不便於認真比較的。但可以說,在小噴粉量、近距離噴塗時,磨擦槍的粉末沉積率要高於高壓槍,特別是在噴小件、表麵形狀複雜的工件更是這樣。

    ④塗裝能力

    這是反映噴塗設備生產能力的技術指標,是由沉積率和噴粉量決定的一個指標。如果兩種槍的噴粉量相近,目前湖州電度表廠生產的磨擦槍的塗裝能力,可以與工件在40-60KV、噴塗距離為200-300毫米時的高壓槍相比美。

    通過上麵對兩種槍的比較,可以這樣說:磨擦槍有許多優點,但磨擦槍不能完全替代高壓槍。兩種槍各有自己的優點和適用範圍,設計人員在選用靜電噴槍時應注意這一點。

    四、注意事項

    根據磨擦槍的帶電原理和電場、結構特點,在使用磨擦槍時應注意以下幾點:

    1、空氣要充分淨化、過濾、無油、無水、無塵埃,這與高壓槍相同還應更嚴格一些。

    2、磨擦槍帶電受粉末塗料的成分、性能影響,在用不同粉末噴塗時,應先進行試噴,效果好時再正式噴。

    3、要注意磨擦槍的吃老本粉量適用範圍,超出範圍會影響噴塗效果。

    4、磨擦槍在噴塗中產生兩種電荷,一種電荷由粉末帶走,另一種電荷卻集積在槍身上。如果不及時把這部分電荷引導到大地,槍身將會出現高電壓而且還會影響粉末帶電。因此,用磨擦槍噴塗時,必須把與槍身相連的地線可靠地接到大地。


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