Miltelinių dažų įkrovimo sistemos

 

Atrodytų, miltelinio dažymo technologijoje viskas jau seniai atrasta ir visiems gerai žinoma, tačiau, kaip sako patarlė, pakartojimas yra žinių motina. Net ir patyrusiems meistrams naudinga dar kartą prisiminti fizikinius dėsnius, kuriais remiasi kasdienis jų darbas. Sugrįžimas prie elektrostatikos ir triboelektrinio įkrovimo pagrindų padeda geriau suprasti, kodėl viena ar kita sistema tam tikromis sąlygomis veikia efektyviau.

 Šiame tekste aptariu du pagrindinius miltelinio dažymo įkrovimo metodus: elektrostatinį ir triboelektrinį (trinties).

1. Elektrostatinis įkrovimas (Electrostatic charging)

Šis metodas yra vienas plačiausiai naudojamų miltelių užnešimo būdų pramoniniame milteliniame dažyme.

• Veikimo principas: Sistemą sudaro įkrovimo aparatas (transformatorius) ir purškimo pistoletas. Transformatorius žemą įvesties įtampą (pvz., 220 VAC) paverčia aukšta įtampa, tačiau išlaiko labai mažą srovės stiprį (mikroamperus).
• Procesas:
1. Milteliai iš fluidizacijos talpos per pompą ir žarną keliauja į pistoletą.
2. Ties pistoleto antgaliu milteliai praeina pro nematomą jonizacijos lauką, kurį sukuria metalinė adata (jonizacijos smaigalys).
3. Čia milteliai įgyja neigiamą (-) krūvį ir dėl elektrostatinės traukos juda link įžemintos detalės.

• „Apsivyniojimo“ efektas (Wrap-around): Dėl stiprios elektrostatinės traukos miltelių dalelės sugeba padengti net kampus ar nematomas detalės puses, kurios nėra tiesiogiai atsuktos į pistoletą.

·        Įtampos nustatymai: Kokybiškas padengimas tiesiogiai priklauso nuo įtampos. Per maža įtampa susilpnina traukos efektą, o per didelė – gali sustiprinti Faradėjaus narvo efektą (Faraday cage effect), dėl kurio milteliai sunkiau patenka į gilias detalių įdubas bei kertes.

2. Triboelektrinis įkrovimas (Tribocharging)

Triboelektrinis įkrovimas miltelių dalelėms krūvį suteikia ne aukštos įtampos lauku, o mechanine trintimi pistoleto viduje.

• Veikimo principas: Pistoleto viduje miltelių srauto kelias yra šiek tiek nukreipiamas, priverčiant daleles intensyviai trintis į vidines pistoleto sieneles.
• Krūvis: Ši trintis sukuria teigiamą (+) krūvį. Supaprastintai galima palyginti su statine elektra, kai balionas greitai trinamas į audinį arba kai žiemą, esant sausam orui, vaikštoma kilimu.

·        Privalumas: Kadangi milteliai įkraunami pistoleto viduje ir nėra išorinio jonizacijos lauko, triboelektrinis metodas daugeliu atvejų sumažina Faradėjaus narvo efekto įtaką, ypač dažant sudėtingesnės geometrijos detales.

 3. Metodų palyginimas ir triboelektrinio būdo vertinimas

Triboelektrinio metodo privalumai (ką sako šalininkai):

• Operacijos paprastumas.

·        Geresnis miltelių pasiskirstymas toliau nuo pistoleto ir tolygesnė danga.

·        Reikia mažiau papildomos įrangos, nes nėra aukštos įtampos generatoriaus ar transformatoriaus.

• Mažiau problemų dėl Faradėjaus narvo efekto (lengviau nudažyti sudėtingas geometrines formas).

Triboelektrinio metodo trūkumai (ką sako oponentai):

1. Dėvėjimasis: Dėl nuolatinio miltelių trimosi ir sūkurių pistoletų vidus greičiau mechaniškai nusidėvi.
2. Lėtesnis procesas: Įkrovimo greitis yra mažesnis, todėl norint išlaikyti greitą gamybos linijos tempą, reikia naudoti daugiau pistoletų nei įprastai.
3. Jautrumas aplinkai: Efektyvumas pastebimai krenta esant didelei oro drėgmei.

4.     Medžiagų ribojimai: Kai kurių poliesterio pagrindo miltelių purškimas triboelektriniu būdu gali būti sudėtingesnis, todėl svarbu vertinti konkretaus miltelių gamintojo rekomendacijas ir atlikti bandymus realiomis gamybos sąlygomis.

Apibendrinant galima pasakyti, kad abu įkrovimo metodai turi aiškią vietą miltelinio dažymo praktikoje. Elektrostatinis įkrovimas dažnai pasirenkamas dėl universalumo ir našumo, o triboelektrinis gali būti naudingas dirbant su sudėtingesnėmis formomis ar siekiant sumažinti Faradėjaus narvo efekto įtaką. Galutinis pasirinkimas turėtų priklausyti nuo detalės geometrijos, miltelių tipo, gamybos tempo, aplinkos sąlygų ir konkrečios įrangos galimybių.