粉末涂装过程中产生缩孔的理论研究
来源: | 作者:yitumeicq | 发布时间: 2018-01-22 | 3534 次浏览 | 分享到:
粉末涂料自20世纪70年代末被广泛推广应用以来,在我国已有3O余年生产和施工的历史。在粉末施工过程中出现了许多问题,“缩孔”是粉末涂料涂装过程中常见的漆膜弊病之一。
  1、引言
  粉末涂料自20世纪70年代末被广泛推广应用以来,在我国已有3O余年生产和施工的历史。在粉末施工过程中出现了许多问题,“缩孔”是粉末涂料涂装过程中常见的漆膜弊病之一。究竟是怎样产生“缩孔”的?应如何避免?现在普遍认为是工件或压缩空气中有油而导致的“缩孔”,作者认为有很深的理论问题亟待探索。在涂装生产过程中发现,无论压缩空气还是工件前处理的质量均能够满足涂装要求,但仍出现缩孔,按照传统理论对前处理及压缩空气的除油设备进行彻底检查和整改,起色不大。另外一种说法是粉末生产过程中混进了油,但通过试验发现并非如此。作者产生了质疑,进而进行了理论探讨,提出了“反离子流冲击”理论和“感生电场”理论,对“缩孔”产生的原因作了详尽的解释,列出了产生“缩孔”的各种影响因素,并提出了解决措施。使“缩孔”这一缺陷得到了最大程度的控制,并取得了良好的经济效益。
  2、产生“缩孔”原因的探讨
  2.1 粉末的荷电过程
  由静电学可知,带电的孤立导体表面电荷的分布与表面曲率半径有关,曲率最大处(即表面最尖锐的地方)的电荷密度最大(见图1),附近空间的电场强度也最大,当电场强度达到足以使周围气体产生电离时,导体的尖端就会放电。如果是负高压放电,离开导体的电子将被强电场加速,使之与空气分子碰撞,使空气分子电离产生正离子和电子。新生的电子又被加速碰撞,使空气分子形成一个“电子雪崩”过程。电子的质量很小,当它冲出电离区域后,很快就被比它重得多的气体分子吸引,气体分子成为游离状态的负离子。这种负离子在电场力的作用下奔向正极,在电离层处产生一层晕光,即所谓晕光放电,当粉末通过电晕外围时,就会受到奔向正极的负离子碰撞而充电。
  大多数工业用粉末涂料是结构复杂的高分子绝缘体,只有当粉末表面存在适合接受电荷的位置时,负离子才能吸附到粉粒表面的这个部位上。对于负离子来说,这个部位可以是粉末组成中的正电荷杂质或组成中的位能坑,也可以是纯机械性的。但不论哪种机理造成的吸附,对离子来说在每个粉粒上的沉积并不容易。粉粒的表面电阻很高,电荷不会因导电而重新分布,所以表面电荷分布是不均匀的。

  金属尖端部位电荷密度较大示意
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  2.2 粉末的吸附过程
  涂料微粒由于电晕放电在电极附近带上了负电荷。当粉末微粒刚离开枪口时,靠压缩空气输送力吹出,当接近工件(正极)时,靠电场力的导引,使涂料牢牢地吸附在工件上。一般只需经过几秒就可使涂层厚度达到50~100μm。粉层达到一定厚度的同时,表面贮存一层很厚的负电荷屏蔽层,致使后来的负电粒子被排斥回去,涂层不再增厚。至此完成了涂覆过程。