ఫారడే కేజ్ ఇన్ పౌడర్ కోటింగ్ అప్లికేషన్

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ సమయంలో స్ప్రేయింగ్ గన్ మరియు పార్ట్ మధ్య ఖాళీలో ఏమి జరుగుతుందో చూడటం ప్రారంభిద్దాం పొడి పూత అప్లికేషన్ విధానం. మూర్తి 1లో, తుపాకీ ఛార్జింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కొనకు వర్తించే అధిక సంభావ్య వోల్టేజ్ తుపాకీ మరియు గ్రౌన్దేడ్ భాగానికి మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని (ఎరుపు గీతల ద్వారా చూపబడింది) సృష్టిస్తుంది. ఇది కరోనా ఉత్సర్గ అభివృద్ధిని తీసుకువస్తుంది. కరోనా ఉత్సర్గ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉచిత అయాన్ల యొక్క గొప్ప మొత్తం తుపాకీ మరియు భాగం మధ్య ఖాళీని నింపుతుంది. కొన్ని అయాన్లు పొడి కణాల ద్వారా సంగ్రహించబడతాయి, ఫలితంగా కణాలు ఛార్జ్ చేయబడతాయి. అయినప్పటికీ, బహుళ అయాన్లు స్వేచ్ఛగా ఉంటాయి మరియు విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖల వెంట గ్రౌన్దేడ్ మెటల్ భాగానికి ప్రయాణిస్తాయి, గాలి ప్రవాహం ద్వారా నడిచే పొడి కణాలతో కలుపుతాయి.

ముందుగా చెప్పినట్లుగా, స్ప్రేయింగ్ గన్ మరియు పార్ట్ మధ్య ఖాళీలో సృష్టించబడిన చార్జ్డ్ పౌడర్ పార్టికల్స్ మరియు ఫ్రీ అయాన్ల క్లౌడ్ స్పేస్ ఛార్జ్ అని పిలువబడే కొంత సంచిత సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఉరుము మేఘం తనకు మరియు భూమికి మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది (ఇది చివరికి మెరుపు అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది), చార్జ్డ్ పౌడర్ కణాలు మరియు ఉచిత అయాన్ల మేఘం తనకు మరియు గ్రౌన్దేడ్ భాగానికి మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, సాంప్రదాయిక కరోనా-ఛార్జింగ్ సిస్టమ్‌లో, భాగం యొక్క ఉపరితలానికి సమీపంలో ఉన్న విద్యుత్ క్షేత్రం తుపాకీ యొక్క ఛార్జింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు స్పేస్ ఛార్జ్ ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ రెండు ఫీల్డ్‌ల కలయిక గ్రౌండెడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై పౌడర్ నిక్షేపణను సులభతరం చేస్తుంది, ఫలితంగా అధిక బదిలీ సామర్థ్యాలు ఏర్పడతాయి. సంప్రదాయ కరోనా-ఛార్జింగ్ సిస్టమ్‌ల ద్వారా సృష్టించబడిన బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాల యొక్క సానుకూల ప్రభావాలు అధిక కన్వేయర్ వేగంతో పెద్ద, చదునైన ఉపరితలాలతో భాగాలను పూత చేసినప్పుడు చాలా స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. దురదృష్టవశాత్తూ, కరోనా-ఛార్జింగ్ సిస్టమ్‌ల యొక్క బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాలు కొన్ని అనువర్తనాల్లో ప్రతికూల ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, లోతైన విరామాలు మరియు చానెల్స్‌తో భాగాలను పూసేటప్పుడు, ఒకరు ఫెరడే కేజ్ ప్రభావాన్ని ఎదుర్కొంటారు (చిత్రం 2 చూడండి). ఒక భాగానికి దాని ఉపరితలంపై గూడ లేదా ఛానెల్ ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ క్షేత్రం భూమికి అత్యల్ప రెసిస్టివిటీ యొక్క మార్గాన్ని అనుసరిస్తుంది ( అంటే అటువంటి గూడ యొక్క అంచులు). అందువల్ల, చాలా వరకు విద్యుత్ క్షేత్రం (గన్ మరియు స్పేస్ ఛార్జ్ రెండింటి నుండి) ఛానెల్ అంచులపై కేంద్రీకృతమై ఉండటంతో, ఈ ప్రాంతాల్లో పౌడర్ నిక్షేపణ బాగా పెరుగుతుంది మరియు పౌడర్ కోటింగ్ పొర చాలా వేగంగా పెరుగుతుంది.

దురదృష్టవశాత్తు, రెండు ప్రతికూల ప్రభావాలు ఈ ప్రక్రియతో పాటుగా ఉంటాయి. ముందుగా, ఫారడే పంజరం అంచుల వైపు విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా పొడి కణాలు బలంగా "నెట్టబడతాయి" కాబట్టి తక్కువ కణాలు అంతరాయం లోపలికి వెళ్ళే అవకాశం ఉంది. రెండవది, కరోనా ఉత్సర్గ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉచిత అయాన్లు అంచుల వైపు క్షేత్ర రేఖలను అనుసరిస్తాయి, అదనపు ఛార్జ్‌తో ఉన్న పూతను త్వరగా నింపుతాయి మరియు వెనుక అయనీకరణం యొక్క అత్యంత వేగవంతమైన అభివృద్ధికి దారి తీస్తుంది. పొడి కణాలు ఏరోడైనమిక్ మరియు గురుత్వాకర్షణను అధిగమించగలవని ఇది ముందే స్థాపించబడింది. శక్తులు మరియు ఉపరితలంపై జమ చేయబడతాయి, ప్రక్రియలో సహాయం చేయడానికి తగినంత బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం ఉండాలి. ఫిగర్ 2 లో, తుపాకీ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్ లేదా తుపాకీ మరియు భాగానికి మధ్య ఉన్న స్పేస్ ఛార్జ్ ఫీల్డ్ ఫెరడే పంజరం లోపలకి చొచ్చుకుపోదని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. అందువల్ల, అంతరాయం లోపల గాలి ప్రవాహం ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన పొడి కణాల స్పేస్ ఛార్జ్ ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్ ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్ మాత్రమే రీసెస్డ్ ప్రాంతాల లోపలి భాగాలను పూత చేయడంలో సహాయపడే ఏకైక మూలం (మూర్తి 3 చూడండి) ఒక ఛానెల్ లేదా గూడ ఇరుకైనట్లయితే, తిరిగి అయనీకరణం వేగంగా జరుగుతుంది. దాని అంచులలో అభివృద్ధి చెందడం వలన ధనాత్మక అయాన్‌లు ఉత్పత్తి అవుతాయి, ఇది ఫారడే పంజరం అంచుల మధ్య తమను తాము జమ చేసేందుకు ప్రయత్నిస్తున్న పౌడర్ రేణువుల ఛార్జ్‌ను తగ్గిస్తుంది. ఇది సంభవించిన తర్వాత, మేము ఛానెల్‌లో పౌడర్‌ను చల్లడం కొనసాగించినప్పటికీ, సంచిత స్పేస్ ఛార్జ్ వాయు ప్రవాహం ద్వారా ఛానెల్ లోపల పంపిణీ చేయబడిన పొడి కణాలు గాలి అల్లకల్లోలాన్ని అధిగమించడానికి మరియు పౌడర్‌ను జమ చేయడానికి తగినంత బలమైన విద్యుత్ శక్తిని సృష్టించడానికి సరిపోవు.

అందువల్ల, ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ మరియు ఫెరడే కేజ్ ప్రాంతాల అంచులలో దాని ఏకాగ్రత తగ్గిన ప్రాంతాలను పూత చేసేటప్పుడు మాత్రమే సమస్య కాదు. ఒకవేళ అది తగినంత సమయం కోసం ఒక విరామాన్ని పిచికారీ చేయడం మాత్రమే అవసరం. పౌడర్ యొక్క మందపాటి పొరతో అంచులు పూత పూయబడిన తర్వాత, ఇతర కణాలు అక్కడ జమ చేయలేకపోతాయని మేము ఆశించాము, పౌడర్ వెళ్ళడానికి తార్కిక ప్రదేశం మాత్రమే గూడ లోపలి భాగం. దురదృష్టవశాత్తూ ఇది కొంతవరకు అయనీకరణం కారణంగా జరగదు. ఫెరడే కేజ్ ప్రాంతాలకు చాలా ఉదాహరణలు ఉన్నాయి, వీటిని ఎంత సేపు పౌడర్ స్ప్రే చేసినప్పటికీ పూత పూయదు. కొన్ని సందర్భాల్లో, గూడలోని జ్యామితి మరియు గాలి అల్లకల్లోలం సమస్యల కారణంగా ఇది జరుగుతుంది, కానీ తరచుగా ఇది బ్యాక్ అయనీకరణం కారణంగా ఉంటుంది.