??所有 噴粉設(shè)備的核心就是噴槍和荷電系統(tǒng)，在荷電系統(tǒng)方面，摩擦式荷電和電暈式荷電都各有各的長(zhǎng)處和短處。摩擦槍式荷電是靠不同的物質(zhì)在摩擦?xí)r產(chǎn)生的電荷荷電。
??電暈荷電是靜電噴涂應(yīng)用所采用的荷電方式，它是利用放電針尖使粒子穿越已電離的空氣區(qū)域而荷電，此過(guò)程也稱(chēng)之為電暈充電；單極性離子空間由于離子的碰撞球形粒子的帶電量q 一般可按Puthenier的公式計(jì)算，該
公式如下：
??由公式可以看出荷電電場(chǎng)強(qiáng)度、電暈放電的離子流等因素決定著粒子荷電量的高低。
??電暈式噴槍的槍頭部位有一根高壓針電極。 在工作時(shí), 電極上會(huì)產(chǎn)生高達(dá)100KV的電壓, 從而獲得電暈放電。
??高壓電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)至電極附近的空氣產(chǎn)生電離從而發(fā)出離子。 通常情況下, 其中的負(fù)離子會(huì)移向最近的物體或表面, 因此當(dāng)粉末顆粒經(jīng)過(guò)此區(qū)域時(shí)就會(huì)被帶上負(fù)電, 并且被接地的工件吸附。
??釆用高壓電暈放電的方式對(duì)粉末進(jìn)行荷電所具有的最大好處就是能夠噴涂現(xiàn)今所有種類(lèi)的熱固性粉末涂料，并且能獲得非常好的效果， 因此這種噴槍所占的比例極大。
??這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是: 由噴槍高壓產(chǎn)生的離子中只有相對(duì)較少的部份吸附在粉末顆粒上, 還剩下許多自由離子。
??這些自由離子和帶電粉末一起吸附和聚集在工件表面上, 這時(shí)就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)大家都知道的"反向電離"的問(wèn)題, 這會(huì)使涂層如同高壓針一樣產(chǎn)生放電。
??這種現(xiàn)象通常可以非常清晰地被觀察到, 此時(shí)涂層將不再上粉。 在有些情況下, 涂層表面會(huì)有突起從而導(dǎo)致"桔皮"效應(yīng), 甚至穿透涂層, 形成針孔及縮孔。
??當(dāng)工件上有深洞或凹入處時(shí), 由于噴槍放電針發(fā)出的電場(chǎng)線(xiàn)只指向離其最近的工件邊緣, 因此那些帶電的粉末只吸附在深洞或凹入處的外邊緣, 而只有未帶電的粉末才能進(jìn)入深洞或凹入處中。
??這就是大家都知道的"法拉第效應(yīng)"。 當(dāng)電壓越高時(shí), 電場(chǎng)線(xiàn)就越強(qiáng), 法拉第效應(yīng)就越嚴(yán)重。 如果釆用增大空氣氣流速度的方法來(lái)強(qiáng)迫帶電粉末進(jìn)入凹孔中, 那么又可能會(huì)吹散表面涂層。
??盡管釆用傳統(tǒng)的電暈放電法對(duì)粉末進(jìn)行荷電具有上述的缺點(diǎn), 但它仍然還是粉末噴涂的最好方法。 也就是說(shuō), 盡管靜電噴槍存在諸如法拉第效應(yīng), 反向電離, 桔皮和荷電過(guò)量等問(wèn)題, 但是它優(yōu)良的穩(wěn)定性, 上粉效率和上粉速度快等方面的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)摩擦噴槍。 后者雖然也能做到, 但性能卻不穩(wěn)定。
??大多數(shù)靜電粉末噴涂設(shè)備的制造商和用戶(hù)都認(rèn)為在粉末荷電中, 最重要的因素是靜電電壓。
??但是從那些給粉末荷電的自由離子的角度來(lái)看, 真正起作用的卻是電流, 而不是靜電場(chǎng)或電壓。 可是, 幾乎所有的噴涂設(shè)備供貨商都只設(shè)計(jì)了電壓控制, 讓操作人員控制放電電壓。
??如果釆用這種方法, 當(dāng)噴槍接近工件時(shí), 放電量就會(huì)成指數(shù)上升。 這就會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的靜電和自由離子, 導(dǎo)致如前所述的問(wèn)題。
??我們確信為獲得最佳的荷電效果, 必須釆取控制放電電流的方法。 我們第一代總能量的噴槍在設(shè)計(jì)時(shí)就是釆取了控制放電電流的方法, 電流的范圍為0~50uA。
??在這種系統(tǒng)中, 操作人員只決定一個(gè)電流值, 而允許放電電壓波動(dòng)。 這樣, 當(dāng)噴槍接近工件時(shí), 輸出電壓會(huì)自動(dòng)降低。 這樣做能夠有效地保持荷電均勻性, 克服法拉第效應(yīng), 降低反向電離和減少桔皮。
??由于控制放電電流具有較大的優(yōu)點(diǎn), 是靜電荷電技術(shù)的一個(gè)突破。 然而我們意識(shí)到雖然控制電流具有許多優(yōu)點(diǎn), 但仍不完美，主要是因?yàn)殡妷褐凳莻€(gè)變量。 當(dāng)噴槍被 移離工件時(shí), 電流可能會(huì)低于恒值或設(shè)定值, 而電壓可能會(huì)升至最大, 達(dá)到80KV以上。
??在某些情況下, 這個(gè)電壓會(huì)顯得太高而產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的電場(chǎng)線(xiàn), 會(huì)導(dǎo)致法拉第效應(yīng)。 當(dāng)槍接近工件時(shí), 顯然,兩者之間的“可電離空氣”范圍會(huì)越來(lái)越少, 就自由離子來(lái)說(shuō), 能夠荷電的空氣分子相對(duì)減少。 在此有一點(diǎn)必須記住, 是自由離子先將空氣分子荷電, 而后再將電荷傳遞到粉末顆粒上的。
??上述情況表明當(dāng)噴槍靠近工件時(shí), 由于放電針和工件之間的距離縮短﹐因此放電電流和放電電壓都應(yīng)該降低。
??我們由第一代總能量技術(shù)至今, 30 多年一直研究這技靜電荷電技術(shù), 現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出第三代“TCC 總能量荷電控制”技術(shù)。 第三代"總能量控制"技術(shù)中釆用的正是上述的這種方法。 當(dāng)噴槍在靠近工件的過(guò)程中, "總能量控制"不僅逐步地降低放電電壓, 同時(shí)又同步跟隨減小放電電流。
??放電電流的最大值仍被限定為50uA, 調(diào)整方法也不變。 只是當(dāng)噴槍靠近工件時(shí), 放電電流連同放電電壓都降低了。 另外, 操作人員也可以設(shè)定最大電壓, 這個(gè)電壓本身又可以控制放電電流的大小。
??我們的控制器的高速數(shù)控處理器能夠感知噴槍和工件之間的距離改變而自動(dòng)調(diào)節(jié)電暈放電的總能量, 而不僅僅只是調(diào)節(jié)電壓或電流。
??這是一種非常理想的工作方式。 因?yàn)楫?dāng)噴槍靠近工件時(shí), 能夠被 荷電的空氣量逐步減少。 通過(guò)降低放電電壓和電流, 總能量也逐步減少, 這樣就能獲得最佳的荷電效果, 而不會(huì)導(dǎo)致周?chē)諝饣蚬ぜ砻婧呻娺^(guò)量。
??在使用總能量控制技術(shù)時(shí), 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)也相應(yīng)變?nèi)趿? 這就能較容易地克服法拉第效應(yīng), 使粉漆有較佳的滲透性。 實(shí)際上, 噴 槍能夠與工件靠得很近, 幾乎可以接觸工件的表面來(lái)進(jìn)行與之能量匹配的荷電過(guò)程。
??在這種情況下,一般的估計(jì)是粉末無(wú)法荷電并會(huì)從工件表面吹走。但實(shí)際上幾乎不帶電的粉末噴射到工件表面, 既能使粉末滲透入邊角或凹入處, 并可以獲得非常平整光滑的涂層。
??通常情況下, 對(duì)一個(gè)已噴涂過(guò)的表面進(jìn)行重噴是一件麻煩的事。 因?yàn)橐延械耐繉訒?huì)像電容器一樣使被電離空氣中的靜電荷與工件表面絕緣。 被電離的空氣會(huì)先于帶電粉末到達(dá)工件, 由于具有同種極性, 前者將會(huì)對(duì)后者產(chǎn)生排斥作用。
??通常 , 此時(shí)操作人員為解決這個(gè)問(wèn)題, 會(huì)釆取降低放電電壓和增加噴涂距離的方法, 使得粉末的速度降低, 帶電量減少。
??當(dāng)使用總能量控制系統(tǒng)時(shí), 就不需要這樣做。 當(dāng)噴槍靠近工件時(shí), 荷電量會(huì)自動(dòng)降低, 這樣就不會(huì)產(chǎn)生荷電過(guò)量或嚴(yán)重的反向電離現(xiàn)象, 因此也就易于再次上粉。
Mode A 自動(dòng)模式
??我們通過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)研究得出了全自動(dòng)調(diào)整放電電壓和電流的“總能量 靜電粉末荷電控制模型”來(lái)獲得適應(yīng)性最好的表面涂層及凹槽噴涂的滲透效果，可極大地簡(jiǎn)化噴涂過(guò)程中的人工調(diào)節(jié)難度，無(wú)需太多的設(shè)定該控制模式可自動(dòng)適應(yīng)不同的噴涂場(chǎng)景和待噴涂對(duì)象，輕易使得粉末進(jìn)入凹槽和死角位、焊接區(qū)域等難噴位置，并可適應(yīng)不同類(lèi)型的粉末及工件不同的金屬材質(zhì)，極大地提高了噴涂生產(chǎn)效率和產(chǎn)品噴涂表面合格率。
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