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隨著技術(shù)的廣泛應(yīng)用，高壓靜電在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)。國(guó)內(nèi)已有多家靜電噴涂設(shè)備制造廠，生產(chǎn)了各種靜電噴涂設(shè)備。
在眾多靜電噴涂設(shè)備生產(chǎn)廠中，湖州電度表廠在中國(guó)涂料學(xué)會(huì)有關(guān)科研人員指導(dǎo)下首先研制成功并正式批量生產(chǎn)了一種新型粉末靜電—磨擦靜電噴槍。
這種噴槍與目前常用的高壓噴槍相比較，具有許多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。本文在應(yīng)用磨擦靜電噴槍時(shí)并對(duì)兩種槍進(jìn)行了比較。
一、磨擦槍的粉末帶電與電場(chǎng)
粉末涂料在磨擦槍內(nèi)帶電，其電荷不是來(lái)之電極尖端電暈放電，而是由于粉末與槍壁碰撞、磨擦、接觸、離合所產(chǎn)生的。也就是利用磨擦起電原理使粉末帶電的。
粉末粒子與空氣的混合物流經(jīng)磨擦槍后，借氣流壓力在槍口噴出。帶電粉末粒子就形成空間電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度決定于空間電荷密度和電場(chǎng)的幾何形狀，即決定于粉末粒子帶電量、粉末在氣粉混合物中占的比例以及噴槍的噴射圖形。
由噴槍噴出的氣粉混合物，由于氣壓降低和同種電荷的抗斥力，氣粉混合物體積逐漸增大，電荷密度下降，電場(chǎng)減弱。磨擦槍的電場(chǎng)在槍口處較強(qiáng)，由槍口到工件電場(chǎng)逐漸減弱。電場(chǎng)減弱的方向與氣流方向一致，粉末受力方向與氣流方向相同。
二、磨擦靜電噴粉槍的特點(diǎn)
磨擦槍具有不同于高壓槍的帶電方式和電場(chǎng)，因而磨擦槍具有自己的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)在靜電噴涂中顯示出了優(yōu)越性。
1、磨擦槍的粉末帶電是由于粉末與槍壁磨擦而導(dǎo)致的，這就決定了在靜電噴涂中磨擦槍不需要高壓—靜電發(fā)生器。從而節(jié)約設(shè)備投資10-30%，特別是對(duì)小型，節(jié)約比例數(shù)更高。雖然靜電發(fā)生器耗能不大，但時(shí)間久了，靜電發(fā)生器耗能也是可觀的。
2、利用磨擦槍進(jìn)行噴涂比較安全，這是因?yàn)樵趪娡吭O(shè)備中沒(méi)有高壓靜電發(fā)生器。設(shè)計(jì)合理的高壓靜電發(fā)生器不會(huì)出現(xiàn)人身傷亡事故，但高壓觸電的剌激總會(huì)使人緊張。另外，磨擦槍內(nèi)無(wú)金屬電極，在噴涂中不會(huì)出現(xiàn)電極短路引起的火花放電而引燃?xì)夥刍旌衔�。這在管道內(nèi)壁或容器內(nèi)腔噴涂時(shí)更顯得重要。
3、用磨擦槍噴涂非常方便，一是磨擦槍不接高壓電纜，手拿方便；二是受?chē)娡烤嚯x影響小，磨擦槍離工件近些、遠(yuǎn)些，噴涂效果相近。
4、用磨擦槍噴涂小工件或表面形狀復(fù)雜的工件，要比高壓槍優(yōu)越得多。
5、磨擦槍內(nèi)無(wú)金屬電極，因而不會(huì)出現(xiàn)電極積粉現(xiàn)象，也就避免了電極上積粉的脫落，保證了粉層表面光潔和平整。
6、用磨擦槍可噴涂出較厚的涂導(dǎo)線，這是一般高壓槍無(wú)法與之相比的。
三、磨擦槍與高壓槍的技術(shù)性能比較
1、兩種槍的電場(chǎng) 噴槍的性能與電場(chǎng)密切相關(guān)，要知道兩種槍性能上差異，先比較兩種槍電場(chǎng)的不同。 磨擦槍的電場(chǎng)為粉末粒子空間電荷所形成，又由于槍距可以很小，因而電比較均勻。
而高壓槍的電場(chǎng)是典型的不均勻電場(chǎng)。在極針附近電場(chǎng)很強(qiáng)，在極針?lè)较蛏想娢惶荻群艽�，在工件附近，電�?chǎng)又很弱。另外，高壓槍的電場(chǎng)范圍比磨擦槍的電場(chǎng)范圍大得多。
2、噴槍的電流 靜電噴涂中，靜電發(fā)生器輸出的電流并未完全由粉末帶增或帶到工件上去，或由粉末帶到大地。而有一部分電流不以粉末為媒介而流向工件外的空間、大地，形成所謂的離子風(fēng)電流。
不同噴槍?zhuān)x子風(fēng)電流是不同的。對(duì)磨擦槍而言靠磨擦產(chǎn)生的電荷以粉末為媒介帶到工件或大地，而高壓槍卻有很強(qiáng)的離子風(fēng)電流。這就是目前用高壓槍進(jìn)行噴涂時(shí)，雖然噴涂電流很大而噴涂效果不甚佳的原因之一。
3、兩種槍的噴涂效果 要全面比較兩種槍的噴涂效果比較困難。在這里只就幾個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行比較。這些比較結(jié)果是由兩種槍的電場(chǎng)差異推論而來(lái)，并已得到實(shí)踐證實(shí)。
① 涂層厚度 利用高壓槍、磨擦槍都可以噴涂出均勻的涂層。但是，利用高壓槍很難噴出厚涂層。高壓槍噴涂時(shí)，在粉層增厚時(shí)將出現(xiàn)反電離（也稱(chēng)反向擊穿）現(xiàn)象。一次用高壓槍進(jìn)行噴涂實(shí)驗(yàn)，在粉層表面不僅出現(xiàn)了凹坑、麻點(diǎn)而且還出現(xiàn)了數(shù)個(gè)規(guī)則的“雪花”，其直徑有1厘米之大。
粉層的反電離現(xiàn)象，破壞了表面平整和固化后涂層的光澤甚至留下針孔。反電離現(xiàn)象是高壓槍電場(chǎng)太強(qiáng)造成的。在磨擦槍中不存在這樣強(qiáng)的電場(chǎng)，因而不會(huì)出現(xiàn)反電離現(xiàn)象。用磨擦槍可以噴出表面質(zhì)量很高的厚涂層。
② 附著力 未固化的粉層要求粉末之間要有足夠的吸附力，否則，粉末會(huì)從粉層中脫落。粉末之間的這種吸附力不是自由電荷產(chǎn)生的庫(kù)侖力大同小異是粉末粒子極化產(chǎn)生的束縛電荷之間的引力。
這種引力的大小由粉末極化強(qiáng)弱來(lái)決定。高壓槍電場(chǎng)強(qiáng)，粉末極化強(qiáng)度高，產(chǎn)生的束縛電荷 密度大，粉末之間引力大，粉層附著力大。用高壓槍噴出的粉層，在未固化以前放置七天、十天或再長(zhǎng)些，粉末也不會(huì)從粉層中脫落。
用磨擦槍噴出的粉層附著力要小些，但也能充分滿足噴涂生產(chǎn)的需要，這已為工程實(shí)踐所證實(shí)。
③ 粉末沉積率 粉末沉積率是由多種因素決定的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，而且在噴涂中也不是一個(gè)常數(shù)，沉積率將隨著粉層增厚而下降。
我國(guó)尚無(wú)沉積率的統(tǒng)一規(guī)范，籠統(tǒng)地說(shuō)沉積率高或低是不嚴(yán)格的。為了正確評(píng)價(jià)靜電噴涂設(shè)備的優(yōu)劣，應(yīng)制訂統(tǒng)一的、大家都承認(rèn)的技術(shù)規(guī)范。 兩種槍的粉末沉積率不便于認(rèn)真比較的。
但可以說(shuō)，在小噴粉量、近距離噴涂時(shí)，磨擦槍的粉末沉積率要高于高壓槍?zhuān)貏e是在噴小件、表面形狀復(fù)雜的工件更是這樣。
④ 能力 這是反映噴涂設(shè)備生產(chǎn)能力的技術(shù)指標(biāo)，是由沉積率和噴粉量決定的一個(gè)指標(biāo)。如果兩種槍的噴粉量相近，目前湖州電度表廠生產(chǎn)的磨擦槍的涂裝能力，可以與工件在40-60KV、噴涂距離為200-300毫米時(shí)的高壓槍相比美。
通過(guò)上面對(duì)兩種槍的比較，可以這樣說(shuō)：磨擦槍有許多優(yōu)點(diǎn)，但磨擦槍不能完全替代高壓槍。兩種槍各有自己的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍，設(shè)計(jì)人員在選用靜電噴槍時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。
四、注意事項(xiàng)
根據(jù)磨擦槍的帶電原理和電場(chǎng)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在使用磨擦槍時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、空氣要充分凈化、過(guò)濾、無(wú)油、無(wú)水、無(wú)塵埃，這與高壓槍相同還應(yīng)更嚴(yán)格一些。
2、磨擦槍帶電受粉末涂料的成分、性能影響，在用不同粉末噴涂時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行試噴，效果好時(shí)再正式噴。
3、要注意磨擦槍的吃老本粉量適用范圍，超出范圍會(huì)影響噴涂效果。
4、磨擦槍在噴涂中產(chǎn)生兩種電荷，一種電荷由粉末帶走，另一種電荷卻集積在槍身上。如果不及時(shí)把這部分電荷引導(dǎo)到大地，槍身將會(huì)出現(xiàn)高電壓而且還會(huì)影響粉末帶電。因此，用磨擦槍噴涂時(shí)，必須把與槍身相連的地線可靠地接到大地。
