Электростатический урок I
2026-02-09
Что такое электростатическое напыление
Электростатическое напыление — это метод нанесения покрытия, при котором под действием высоковольтного электростатического поля отрицательно заряженные частицы краски направленно движутся в направлении, противоположном направлению поля, и прилипают к поверхности заготовки.
Оборудование для электростатического напыления состоит из распылительного пистолета, распылительной чашки и высоковольтного источника питания для электростатического напыления.
Принцип работы электростатического напыления
Во время работы пистолета, распылительной тарелки или распылительного стакана для электростатического нанесения краски частицы краски частично заряжаются отрицательно, а заготовка — положительно и заземляется. Под действием высокого напряжения источника питания между концом пистолета (или распылительной тарелки, распылительного стакана) и заготовкой образуется электростатическое поле. Сила электрического поля, действующая на частицы краски, пропорциональна напряжению электростатического поля и заряду частиц краски, а также обратно пропорциональна расстоянию между распылителем и заготовкой. Когда напряжение достаточно высокое, в области около конца распылителя образуется зона ионизации воздуха, в которой происходит интенсивная ионизация и нагрев воздуха, что приводит к образованию темно-красного ореола вокруг острой кромки конца распылителя или электрода, который хорошо виден в темноте; в этот момент в воздухе возникает сильный коронный разряд.
Пленкообразующие компоненты лакокрасочных материалов, то есть смолы, пигменты и т. п., в большинстве своем состоят из высокомолекулярных органических соединений, которые чаще всего являются электропроводящими диэлектриками. Помимо пленкообразующих компонентов, лакокрасочные материалы на основе растворителей содержат органические растворители, сорастворители, отвердители, антистатические разбавители и другие различные добавки. Помимо бензола, хлоробензола, растворительного бензина и т. п., большинство таких растворимых веществ являются полярными, имеют низкое удельное сопротивление и обладают определенной электропроводностью, что позволяет им повышать электростатические свойства лакокрасочных материалов.
Молекулярную структуру диэлектриков можно разделить на две категории: полярные и неполярные молекулы. Диэлектрики, состоящие из полярных молекул, проявляют электрические свойства под действием внешнего электрического поля; диэлектрики, состоящие из неполярных молекул, не проявляют таких свойств.
Краска распыляется через сопло, и частицы распыленной краски заряжаются при контакте с электродами на конце пистолета или с краями распылительной тарелки и чашки. При прохождении через зону ионизации газа, образующуюся в результате коронного разряда, плотность поверхностного заряда этих частиц еще больше увеличивается. Под действием электростатического поля эти отрицательно заряженные частицы краски движутся к поверхности заготовки, имеющей противоположную полярность, и осаждаются на ней, образуя однородную пленку.
Описание технологического процесса
Технология порошковой окраски, также известная как порошковое покрытие, представляет собой новый метод нанесения покрытий, получивший широкое распространение в последние десятилетия, в котором в качестве сырья используется пластиковый порошок. Еще в 40-х годах в некоторых странах начались исследования и эксперименты в этой области, однако прогресс был медленным. В 1954 году немецкий ученый Джемс успешно нанес полиэтилен методом псевдосточкового слоя, а в 1962 году французская компания «Семс» изобрела электростатическое напыление порошком, после чего порошковое покрытие начало официально применяться в производстве. В последние годы, благодаря вниманию, уделяемому странами вопросам охраны окружающей среды, порошковые краски, не загрязняющие воду и атмосферу, получили стремительное развитие.
