Спецпредложение - Готовое оборудование в наличии на складе
Компания «Антанта» предлагает вам приобрести готовое оборудование для порошковой окраски. Все предлагаемые позиции есть в наличии и готовы к отгрузке.
Воспользуйтесь возможностью приобрести оборудование прямо сейчас. Спешите! Предложение ограничено!
Трибостатическая зарядка
В переводе с греческого, трибо означает «тереть». Значит ли это, что, говоря о трибо-зарядке, мы имеем в виду зарядку трением?
Мы часто наблюдаем трибо-зарядку в повседневной жизни - статическая электризация синтетической одежды, разряд при касании к дверной ручке после хождения по ковру, грозовой разряд молнии - все эти случаи являются характерными примерами трибозаряда. И хотя мы хорошо знакомы с результатами трибо-зарядки, ученые до сих пор не всегда приходят к согласию о тонких деталях того, как этот заряд приобретается. Наиболее широко приемлемое объяснение трибо-зарядки можно вкратце описать таким образом:
Разные материалы имеют разные значения энергии, требуемой для удаления одного электрона с уровня орбиты атома («рабочая функция»).
Если создать контакт между материалами с разными рабочими функциями, электроны из материала, требующего меньшей энергии, перетекут в материал, требующий большей энергии.
В результате перехода электронов из одного материала в другой, материал, теряющий электроны, становится положительно-заряженным, а обретающий электроны - отрицательно заряженным.
Способность материалов принимать или отдавать заряд при контакте отражена в трибостатической серии, пример которой приведен в Иллюстрации 1.

Если принять вышеприведенную теорию, то при чем тут трение? Ведь достаточно было бы просто приложить один материал к другому и получить заряд. И это действительно так. Но...
Во-первых, трение повышает площадь поверхности контакта между двумя материалами - например, частицами порошковой краски и зарядными поверхностями внутри напылителя.
Во-вторых, в повседневной жизни практически не существует идеально чистых поверхностей - всегда присутствуют загрязнения из окружающей среды, тонкие плёнки влаги и т.д. Трение позволяет проникнуть через «барьер» поверхностных загрязнений и получить прямой контакт между заряжаемыми материалами.
В-третьих, за счет трения происходит перенос одного материала на другой, что
также способствует процессу зарядки.
Факторы, влияющие на эффективность трибо-зарядки.
Для повышения эффективности трибо-зарядки порошковых покрытий важно
следующее:
1.Оптимальный подбор пары контактирующих материалов.
Наиболее широко распространенным материалом, применяемым в качестве
зарядной поверхности внутри трибо-напылителей, является Фторопласт (PTFE),
или Тефлон. Согласно трибостатической серии, фторопласт является одним из
наиболее электронегативных материалов - получает электроны при контакте со
многими другими материалами, обретая отрицательный заряд. Соответственно,
многие материалы, контактирующие с фторопластом, отдают электроны и обретают положительный заряд. Логично заключить, что, в зависимости от их электроположительности (электроотрицательности), различные по составу порошковые краски будут заряжаться в разной степени при напылении через один и тот же напылитель.
Например, эпоксидосодержащие порошковые материалы создают хорошую пару
и с готовностью отдают электроны при контакте с фторопластом. В то же время
полиуретановые краски будут менее эффективно заряжаться при контакте с
фторопластовыми заряжающими поверхностями.
Можно ли получить хороший трибо-заряд на тех порошках, которые плохо заряжаются внутри фторопластовых напылителей? Можно, например, используя Нейлон в качестве зарядной поверхности. Нейлон - ярко выраженный электроположительный материал, который с легкостью отдаст электроны другим материалам. Тем не менее, нейлон не на-
ходит широкого применения в качестве трибо-заряжающего материала в порошковой индустрии. Дело в том, что нейлон жесток и большинство порошковых материалов будут подвержены ударной полимеризации при трении/ударении о нейлоновые поверхности. Результирующее покрытие ударно- полимеризированного порошка на заряжающих поверхностях значительно снижает эффективность зарядки или приводит к забиванию канала распылителя.
2. Размер частиц порошковой краски.
Поскольку зарядка частиц порошка зависит от того, насколько эффективно мы можем создать трение (соударения) между частицами порошка и зарядными поверхностями распылителя, логично заключить, что более крупные частицы порошка зарядятся лучше, чем мелкие. Это объясняется не только тем, что крупные частицы имеют большую инерцию, но и большей площадью их поверхности. Поэтому для оптимизации эффективности трибо-зарядки не только материал (химический состав) используемого порошка должен быть подходящим, но и распределение частиц порошка по дисперсности не должно содержать повышенного объёма «мелочи».
Распределение частиц порошка по размеру, как правило, характеризуется нормальной кривой, на которой указывается средний размер частиц (медиана) и процентное содержание частиц (по объёму) на каждый инкрементный размер (10, 20, 75
микрон и т.п.)
Рекомендуется всегда уведомлять вашего поставщика порошка о том, что вы используете трибо-распылители, и навести справки о заряжаемости порошка трибо-методом и распределении частиц порошка по размеру. Как правило, желательно, чтобы частицы размером менее 15 микрон не составляли более, чем 10-12% от объёма порошка. Более высокое содержание допустимо в мелко-дисперсных порошках с узким нормальным распределением (средний размер частиц менее 25 микрон)
3. Уровень загрязнений на поверхности контактирующих материалов.
Наиболее типичным «загрязнением» является влага из атмосферного или сжатого воздуха. Например, зимой, в морозную погоду, при низкой влажности воздуха мы гораздо более вероятно испытаем разряд при прикосновении к дверной ручке после ходьбы по ковру или вылезая из машины. Так же и в процессе зарядки порошкового материала внутри трибо-напылителя - чем ниже влажность сжатого воздуха, используемого для транспортировки порошка, тем выше эффективность зарядки.
Таким образом, для эффективной трибо-зарядки важно иметь хорошую систему подготовки и осушения сжатого воздуха - систему, дающую воздух, полностью свободный от масел и с точкой росы (-100С) и ниже.
4. Конструкция зарядной системы внутри напылителя. Наиболее элементарным трибо-напылителем является фторопластовая трубка, скрученная в спираль (Иллюстрация 2).

Эффективность зарядки в такой трубке ограничена тем, что только небольшая площадь внутренней поверхности трубки испытывает интенсивное соприкосновение с порошковым материалом. При протекании порошково-воздушной смеси через спираль (или любой изогнутый канал) центробежные силы отделят порошок от воздуха, и наибольшая плотность потока порошка будет у наружного радиуса трубки. В дополнение, только те частицы порошка, которые находятся в непосредственном контакте со стенками зарядной трубки, получат заряд, остальные могут остаться незаряженными (или слабозаряженными), если не создать турбулентности и перемешивания потока порошка.
Таким образом, для эффективной трибо-зарядки порошка распылитель должен:
- иметь дизайн, приводящий к множественным контактам между частицами порошка и заряжающими поверхностями;
- способствовать турбулентному перемешиванию порошка при прохождении через распылитель, давая возможность как можно большему числу частиц порошка соприкоснуться с заряжающими поверхностями;
- эффективно отводить на землю заряд, накапливающийся на заряжающих поверхностях;
- накопление избыточного заряда на самом распылителе приводит к образованию коронного разряда на его поверхностях.
Коронный разряд (будучи противоположным по полярности заряду на частицах порошка) ведет к потере заряда на частицах порошка и значительному понижению эффективности зарядки; быть износостойким и не подверженным ударной полимеризации для обеспечения долгосрочной эксплуатации; иметь широкий выбор насадок для формирования факела напыления. Правильно спроектированные и изготовленные насадки трибо-распылителя значительно влияют на общую эффективность зарядки и осаждения порошковых красок.
В начале 1990-х годов перед разработчиками нового оборудования Нордсон стояла задача - разработать трибо-распылитель, который бы не уступал по производительности и эффективности лучшим системам с высоковольтной (коронной) зарядкой. В результате был разработан дизайн, который до сих пор является самым высокопроизводительным и эффективным в индустрии. (Иллюстрация 3)

Данный дизайн позволяет достичь высокого отношения площади заряжаемой поверхности к объёму порошка и требуемой степени турбулентности частиц порошка внутри зарядного устройства для обеспечения высокопроизводительной зарядки большинства частиц.
Экономичная и долгосрочная служба зарядного устройства обеспечивается не только высоким соотношением площади заряжаемой поверхности к объёму порошково-воздушной смеси, но и тем, что при износе одной (наветренной) стороны зарядного
модуля он может быть повернут на 180 градусов для удваивания полезного срока службы.
Широчайший ассортимент рассекателей и насадок позволяет создать факелы напыления любой формы и аэродинамических характеристик. Небольшая доля всевозможных трибо насадок изображена на Иллюстрации 4.

|