Toz kaplama sonrası toz düşme olgusunun nedenleri ve çözümleri

Toz kaplama sonrası toz düşme olgusunun nedenleri ve çözümleri

Kaplama üretim hattı imalatçılarının genel tepkisi, yüklerin toz parçacıkları tarafından kabul edilmesini ve tutulmasını etkileyen ana faktörün, tozun dielektrik sabiti olduğu yönündedir. Tozun dielektrik sabiti ne kadar düşük olursa, parçacıkların yüklenmesi o kadar kolay olur, ancak yüklerini kaybetmeleri de o kadar kolay olur. Bu, tozun iş parçası üzerindeki zayıf adsorpsiyon kuvvetine yansır ve bu da iş parçasının hafif titreşim altında düşmesine neden olur. Elektrostatik püskürtme toz kaplamalar için mümkün olduğunca yüksek dielektrik sabiti kullanılmalıdır, bu da tozun adsorpsiyon kuvvetini büyük ölçüde artıracaktır.

Elektrostatikten, yüklü izole bir iletken üzerindeki yüzey yüklerinin dağılımının yüzeyin eğrilik yarıçapıyla ilişkili olduğu bilinmektedir. Daha büyük eğriliğe sahip alanlarda (yani keskin yüzeylerde) yük yoğunluğu daha yüksektir ve çevredeki alandaki elektrik alan kuvveti de daha yüksektir. Elektrik alan kuvveti çevredeki gazı iyonlaştıracak yeterliliğe ulaştığında iletkenin üst ucu boşalacaktır. Negatif bir yüksek voltaj deşarjı ise, iletkenden ayrılan elektronlar güçlü bir elektrik alanı tarafından hızlandırılacak, hava molekülleriyle çarpışmalarına ve pozitif iyonlar ve elektronlar üretmek üzere onları iyonize etmelerine neden olacaktır. Yeni üretilen elektronlar hızlanıp tekrar çarpışarak hava moleküllerinin bir "elektron çığı" süreci oluşturmasına neden olur. Elektronların kütlesi küçüktür ve iyonlaşma bölgesini terk ettiklerinde, çok daha ağır gaz molekülleri tarafından hızla çekilirler ve bunlar serbest negatif iyonlara dönüşür. Bu tür negatif iyon, elektrik alan kuvvetinin etkisi altında pozitif elektroda doğru hızla hareket ederek iyonosferde halo deşarjı adı verilen bir halo deşarjı tabakası oluşturur. Toz korona çevresinden geçtiğinde, pozitif elektroda doğru koşan negatif iyonların çarpışmasıyla yüklenecektir.

Çoğu endüstriyel toz kaplama, yapısal olarak karmaşık polimer yalıtkanlardır ve negatif iyonlar, yalnızca toz yüzeyinde yükleri almak için uygun konumlar olduğunda toz parçacıklarının yüzeyine adsorbe edilebilir. Negatif iyonlar için bu bölge, toz bileşimindeki pozitif yüklü bir yabancı madde veya bileşimdeki potansiyel enerji çukuru olabilir veya tamamen mekanik olabilir. Ancak adsorpsiyon mekanizması ne olursa olsun iyonların her bir toz partikülü üzerinde birikmesi kolay değildir. Toz parçacıklarının yüzey direnci çok yüksektir ve iletkenlik nedeniyle yük yeniden dağıtılmayacaktır, dolayısıyla yüzey yük dağılımı eşit değildir.

Korona deşarjı nedeniyle toz kaplama parçacıkları elektrotun yakınında negatif yüklüdür. Toz parçacıkları namluyu yeni terk ettiğinde, basınçlı havanın taşıma kuvveti tarafından iş parçasının yakınına (pozitif elektrot) üflenir ve elektrik alan kuvveti tarafından yönlendirilir, kaplama iş parçası üzerine sıkı bir şekilde adsorbe edilir. Genellikle 50-100 μ m'lik bir kaplama kalınlığına ulaşmak yalnızca birkaç saniye alır. Toz tabakası belirli bir kalınlığa ulaştığında aynı zamanda yüzeyde kalın bir negatif yük koruyucu tabaka depolanır, bu da sonraki negatif yük parçacıklarının geri itilmesine ve kaplamanın artık kalınlaşmamasına neden olur. Kaplama işlemi artık tamamlanmıştır.