Aplikacioni Faraday Cage In Powder Coating

Le të fillojmë të shikojmë se çfarë ndodh në hapësirën midis armës spërkatës dhe pjesës gjatë elektrostatikës Veshje pluhur procedurën e aplikimit. Në figurën 1, tensioni i lartë potencial i aplikuar në majën e elektrodës së karikimit të armës krijon një fushë elektrike (të treguar me vija të kuqe) midis armës dhe pjesës së tokëzuar. Kjo sjell zhvillimin e shkarkimit të koronës. Një sasi e madhe e joneve të lira të krijuara nga shkarkimi i koronës mbush hapësirën midis armës dhe pjesës. Disa nga jonet janë kapur nga grimcat pluhur, duke rezultuar në ngarkimin e grimcave. Megjithatë, jonet e shumta mbeten të lira dhe udhëtojnë përgjatë linjave të fushës elektrike në pjesën metalike të tokëzuar, duke u përzier me grimcat pluhur të shtyrë nga rryma e ajrit.

Siç u tha më herët, një re grimcash pluhuri të ngarkuar dhe jonesh të lira të krijuara në hapësirën midis armës spërkatës dhe pjesës ka një potencial kumulativ të quajtur ngarkesë hapësinore. Ashtu si një re bubullima që krijon një fushë elektrike midis vetes dhe tokës (e cila në fund të fundit çon në zhvillimin e vetëtimës), një re me grimca pluhuri të ngarkuar dhe jone të lirë krijon një fushë elektrike midis vetes dhe një pjese të tokëzuar. Prandaj, në një sistem konvencional të karikimit të koronës, fusha elektrike në afërsi të sipërfaqes së pjesës përbëhet nga fusha të krijuara nga elektroda e karikimit të armës dhe ngarkesa hapësinore. Kombinimi i këtyre dy fushave lehtëson depozitimin e pluhurit në nënshtresën e tokëzuar, duke rezultuar në efikasitet të lartë transferimi. Efektet pozitive të fushave të forta elektrike të krijuara nga sistemet konvencionale të karikimit të koronës janë më të theksuara kur lyhen pjesët me sipërfaqe të mëdha e të sheshta me shpejtësi të lartë transportuesi. Fatkeqësisht, fushat më të forta elektrike të sistemeve të karikimit të koronës mund të kenë efekte negative në disa aplikacione. Për shembull, kur lyhen pjesët me prerje dhe kanale të thella, haset efekti i kafazit Faraday (shih Figurën 2). Kur një pjesë ka një prerje ose një kanal në sipërfaqen e saj, fusha elektrike do të ndjekë rrugën e rezistencës më të ulët ndaj tokës ( pra skajet e një prerjeje të tillë). Prandaj, me pjesën më të madhe të fushës elektrike (nga arma dhe ngarkesa hapësinore) e përqendruar në skajet e një kanali, depozitimi i pluhurit do të rritet shumë në këto zona dhe shtresa e veshjes me pluhur do të ndërtohet shumë shpejt.

Fatkeqësisht, dy efekte negative do ta shoqërojnë këtë proces. Së pari, më pak grimca kanë një shans për të hyrë brenda prerjes pasi grimcat e pluhurit "shtyhen" fuqishëm nga fusha elektrike drejt skajeve të kafazit Faraday. Së dyti, jonet e lira të krijuara nga shkarkimi i koronës do të ndjekin linjat e fushës drejt skajeve, do të ngopin shpejt veshjen ekzistuese me ngarkesë shtesë dhe do të çojnë në një zhvillim shumë të shpejtë të jonizimit të pasmë. Është vërtetuar më herët që grimcat e pluhurit të kapërcejnë aerodinaminë dhe gravitetin forcat dhe të depozitohen në nënshtresë, duhet të ketë një fushë elektrike mjaft të fortë për të ndihmuar në proces. Në figurën 2, është e qartë se as fusha e krijuar nga elektroda e armës dhe as fusha e ngarkesës hapësinore midis armës dhe pjesës nuk depërtojnë brenda kafazit Faraday. Prandaj, burimi i vetëm i ndihmës në veshjen e pjesëve të brendshme të zonave të zhytura është fusha e krijuar nga ngarkesa hapësinore e grimcave të pluhurit të shpërndara nga rryma e ajrit brenda zgavrës (shih Figurën 3). Nëse një kanal ose i çarë është i ngushtë, jonizimi mbrapa me shpejtësi zhvillimi në skajet e tij do të gjenerojë jone pozitivë të cilët do të zvogëlojnë ngarkesën e grimcave pluhur që përpiqen të kalojnë midis skajeve të kafazit Faraday për t'u depozituar brenda kanalit. Pasi të ndodhë kjo, edhe nëse vazhdojmë të spërkasim pluhur në kanal, ngarkesa kumulative hapësinore e grimcat e pluhurit të shpërndara brenda kanalit nga rryma e ajrit nuk do të jenë të mjaftueshme për të krijuar një forcë elektrike mjaft të fortë për të kapërcyer turbulencën e ajrit dhe për të depozituar pluhurin.

Prandaj, konfigurimi i fushës elektrike dhe përqendrimi i saj në skajet e zonave të kafazit Faraday nuk është problemi i vetëm gjatë veshjes së zonave të zhytura. Nëse do të ishte, do të ishte e nevojshme vetëm të spërkatni një pushim për një kohë të mjaftueshme. Ne do të presim që kur skajet të jenë të veshura me një shtresë të trashë pluhuri, grimcat e tjera nuk do të jenë në gjendje të depozitohen atje, ku i vetmi vend logjik për të shkuar pluhur është pjesa e brendshme e prerjes. Fatkeqësisht, kjo nuk ndodh për shkak, pjesërisht, të jonizimit të mbështetur. Ka shumë shembuj të zonave të kafazit Faraday të cilat nuk mund të mbulohen pavarësisht nga sa kohë spërkat pluhuri. Në disa raste, kjo ndodh për shkak të gjeometrisë së prerjes dhe problemeve me turbulencën e ajrit, por shpesh herë është për shkak të jonizimit të pasmë.