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静电喷涂的是如何工作的?
发布时间:2019年11月08日

  静电喷涂的是如何工作的?

  静电喷涂的关键在于电荷和电场的概念。我们都很熟悉这些现象,因为大多数人都会看到塑料薄膜附着在物体表面上,或者衣服从烘干机中取出时粘在一起。对粒子物理的深入分析超出了本文的范围,但基本上,在金属表面喷涂涂层的静电技术涉及正电荷和负电荷粒子之间的吸引力定律。

静电喷涂的是如何工作的?

  使用气雾剂,压缩空气迫使油漆通过喷枪的末端,喷枪将液体雾化成细水雾。原子化基本上把油漆分解成小液滴,这个过程也用于静电喷涂,但在方法上有一个独特的区别。油漆在静电喷枪末端形成的静电场中雾化。

  就在漆雾离开喷嘴之前,它被赋予了正电荷。带电的漆滴通过一个强电场喷射,这个电场是用来描述力的模式的一个术语。带负电的接地金属物体像磁铁一样把带正电的液体吸引到表面。在这里,电的一个基本规律是在喷漆的静电系统中固有的,即异性相吸。科学上,这个相对简单的概念被称为库仑定律,它指出相同的电荷相互排斥,而相反的电荷则像铁屑中的电荷一样吸引到磁铁上。

  电晕放电对静电喷涂技术中的吸引力至关重要。
  在导体(在这种情况下是金属)周围的电场中,通过油漆的电离产生放电。这就是所谓的“电晕放电”。尽管电晕是气态的,但它仍然是导电的,因为它含有自由电子,因此能使电流从带电的喷枪流过空气。油漆颗粒在电晕放电电场中带电的过程是由Pauthenier理论决定的。Pauthenier方程包含一个定律,即粒子上的电荷将增加,直到它等于周围的电场。因此,充电受电场强度、粒子在电场中停留的时间长度以及单个粒子的大小和形状的影响。

  电场也会影响引力。电场产生后,离子沿着电场线向带负电荷的表面移动。将这些带正电的粒子吸引到接地金属基板上的力等于粒子本身的电荷乘以电场强度。尽管给油漆的电荷很小,但它的强度足以抵消空气动力学和重力的影响。事实上,引力比单独的重力大75倍,当粒子到达金属时,引力足够强大,可以保持在那里。这在一定程度上是因为静电喷涂中通常使用的化学物质是强电介质,因为一旦粒子带电,电荷就会保持足够长的时间以保持吸引力。
  由于带电粒子对接地表面的吸引力很强,油漆的漂移就减小了。这意味着油漆到表面的转移率很高,平均为98%。此外,漆滴被拉向各个方向的表面,这样目标区域的所有边都被涂层。一些粒子实际上改变了方向,因为它们被向上、向下和侧向拉向立面的所有角度。如果使用静电系统,基底的底面会被涂上涂料,而油漆则以覆盖表面背面而闻名。新的涂层甚至会进入裂缝,这种“静电包裹”使其成为一种理想的技术涂层难以达到的地区。静电喷涂以其环绕效果而闻名,这一技术可用于办公室和零售店等封闭空间。由于油漆对地面的吸引力很强,所以释放到空气中的油漆较少,因此与使用其他油漆方法相比,烟雾减少,环境更安全。
  库仑定律证明“类”电荷排斥其他电荷的方面适用于静电喷漆技术,并增加了该方法的成功。离开喷枪的粒子具有相同的正电荷,因此相互排斥。这意味着它们不会聚集成大的液滴,所以漆雾保持细小均匀的大小。同样,喷雾对未涂层表面的吸引力比已经涂层的表面更强。这就好像带电的漆滴会寻找基底的未涂层区域,从而比其他更传统的绘画方法获得更均匀的覆盖。
  由于缺乏过度喷涂和均匀的覆盖,使得漆面尽可能接近粉末涂层,同时这种静电喷漆系统的附加优点是轻便。这意味着可以在现场进行,而粉末涂料只能在需要大型烤箱来固化涂料的工厂进行。大型建筑金属件无需拆卸重新喷涂。它们可以留在原地,并在原地进行静电重涂。因此,不仅是完成尽可能接近完美,它可以管理任何地方。

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