Aplicación de Faraday Cage In Powder Coating

Comecemos a ver o que ocorre no espazo entre a pistola de pulverización e a peza durante a electrostática revestimento en po procedemento de solicitude. Na Figura 1, a alta tensión de potencial aplicada á punta do electrodo de carga da arma crea un campo eléctrico (mostrado por liñas vermellas) entre a pistola e a parte conectada a terra. Isto provoca o desenvolvemento da descarga corona. Unha gran cantidade de ións libres xerados pola descarga da coroa enche o espazo entre a pistola e a peza. Algúns dos ións son capturados por partículas de po, o que provoca que as partículas se carguen. Non obstante, varios ións permanecen libres e viaxando ao longo das liñas de campo eléctrico ata a parte metálica conectada a terra, mesturándose con partículas de po impulsadas pola corrente de aire.

Como se dixo anteriormente, unha nube de partículas de po cargadas e ións libres creadas no espazo entre a pistola de pulverización e a peza ten algún potencial acumulado chamado carga espacial. Do mesmo xeito que unha nube de tronos que crea un campo eléctrico entre si mesma e a terra (o que finalmente leva ao desenvolvemento dun raio), unha nube de partículas de po cargadas e ións libres crea un campo eléctrico entre si e unha parte conectada a terra. Polo tanto, nun sistema de carga corona convencional, o campo eléctrico nas proximidades da superficie da peza está composto por campos creados polo electrodo de carga da arma e a carga espacial. A combinación destes dous campos facilita a deposición de po no substrato conectado a terra, o que resulta en altas eficiencias de transferencia. Os efectos positivos dos fortes campos eléctricos creados polos sistemas convencionais de carga corona son máis pronunciados cando se recubren pezas con superficies grandes e planas a altas velocidades de transporte. Desafortunadamente, os campos eléctricos máis fortes dos sistemas de carga corona poden ter efectos negativos nalgunhas aplicacións. Por exemplo, cando se recubren pezas con cavidades e canles profundos, atópase co efecto gaiola de Faraday (ver figura 2). Cando unha peza ten un receso ou unha canle na súa superficie, o campo eléctrico seguirá o camiño da menor resistividade a terra ( é dicir, os bordos de tal receso). Polo tanto, coa maior parte do campo eléctrico (tanto da arma como da carga espacial) concentrándose nos bordos dunha canle, a deposición de po mellorarase moito nestas áreas e a capa de revestimento en po acumularase moi rapidamente.

Desafortunadamente, este proceso acompañará dous efectos negativos. En primeiro lugar, menos partículas teñen a posibilidade de entrar no receso xa que as partículas de po son fortemente "empurradas" polo campo eléctrico cara aos bordos da gaiola de Faraday. En segundo lugar, os ións libres xerados pola descarga da coroa seguirán as liñas de campo cara aos bordos, saturarán rapidamente o revestimento existente cunha carga adicional e levarán a un desenvolvemento moi rápido da ionización posterior. Estableceuse anteriormente que as partículas de po superan a aerodinámica e a gravidade. forzas e depositarse no substrato, ten que haber un campo eléctrico suficientemente forte para axudar no proceso. Na figura 2, está claro que nin o campo creado polo electrodo da arma nin o campo de carga espacial entre a arma e a peza penetran no interior da gaiola de Faraday. Polo tanto, a única fonte de axuda para revestir o interior das áreas retraídas é o campo creado pola carga espacial das partículas de po que se entregan pola corrente de aire dentro do receso (ver Figura 3). Se unha canle ou receso é estreito, a ionización posterior rapidamente. desenvolvendo nos seus bordos xerará ións positivos que reducirán a carga das partículas de po que intentan pasar entre os bordos da gaiola de Faraday para depositarse no interior da canle. Unha vez que isto ocorre, aínda que seguimos pulverizando po na canle, a carga espacial acumulada de As partículas de po entregadas no interior da canle pola corrente de aire non serán suficientes para crear unha forza eléctrica suficientemente forte para superar a turbulencia do aire e depositar o po.

Polo tanto, a configuración do campo eléctrico e a súa concentración nos bordos das áreas da gaiola de Faraday non é o único problema ao recubrir as áreas retraídas. Se o fose só sería necesario pulverizar un receso durante un tempo suficiente. Agardaríamos que unha vez que os bordos estean revestidos cunha espesa capa de po, outras partículas non puidesen depositarse alí, sendo o único lugar lóxico para que o po vaia o interior do receso. Desafortunadamente, isto non ocorre debido, en parte, á retroionización. Hai moitos exemplos de áreas de gaiolas de Faraday que non se poden recubrir independentemente do tempo que se pulveriza en po. Nalgúns casos, isto ocorre debido á xeometría do receso e aos problemas coa turbulencia do aire, pero moitas veces débese á ionización posterior.