前已述及粉末的荷电及吸附过程。从枪口喷出的气体和粉末均是带正负电荷相等的等离子体,带负电的离子被吸附,而带正电的气体分子(反离子)则被正极(接地)排斥而被风吸走,这样带负电的粉末粒子便源源不断地吸附到工件上,故平时带正电的粒子(反离子)很难到达正极(工件)上,也就冲击不了已涂覆粉末的工件;当涂层喷涂一定厚度时,正极被负电荷层所屏蔽,场强削弱,若此时一旦电流突变,就会使静电高压输出强烈的电晕放电,使输出空气受到高频振荡形成微小正离子气球团(即反离子气球),于是,便飞速奔向正极(接地)并克服微弱的排斥力而撞击工件表面,因而形成“缩孔”。
2.4 引发“反离子流”的其他几个重要因素
除上述电流突变而引发“反离子流”冲击导致缩孔的主要因素外,以下几项仍是“缩孔”产生的重要条件。
2.4.1 涂层过厚或返喷件易遭反离子流冲击
当涂层过厚时,粉层内含有大量负离子(正电荷来不及中和),其负电性极高,并且屏蔽(削弱)了正电性,使原电场强度减弱,从而使粉层吸引正电荷能力增强,而吸引负电荷能力减弱。假若恰在此时由于某种因素生成“反离子”气团球,则由于它的表面正电荷密度高,自转和前进速度快,无论内能还是动能均较大,此时同正极建立起临时静电场,其方向同枪针负极和工件(正极)所建的电场方向相反。于是,这种“反离子”球由于异性电荷的吸引而迅速撞击工件的表面(见图2),从而使“缩孔”产生的几率增加。即使在正常涂装生产情况下,该现象亦是经常发生,只不过是较轻,“反离子气球团”甚至没有到达工件表面就被原电场(即枪针对地电场)排斥掉而已。就像流星那样,在没有撞击地球前就在大气层因燃烧而化掉一样,只有少数没被烧掉落地而撞成陨石坑。“反离子气球团”流能否冲击工件就看原电场和次生电场力量均衡的结果。如果原电场力很大,“反离子气球团”就不会到达(正极(工件);如因涂层过厚而削弱原电场强度,而增强了感生电场强度,因此而受到“反离子流”冲击的几率会增大。

原电场与次生电场建立示意
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另外,返喷件的表面已涂覆一层较厚的漆膜,根据电阻率与所施电压曲线(见图3)可知,较高的电阻率有利于荷电,但负面作用也不易于释放电荷。根据可知,减少,可以降低粒子的转移速度和荷电量,使粉末粒子不至于受到强烈排斥而反弹,同时进一步提高了上粉效率;如果E很大,涂层会建立起“感生电场”,工件还没涂覆很多粉末而负电荷密密度区很高,从而排斥了后来的荷负电的粉粒而难于吸附,只是粉层很薄。

电压与电阻率关系
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2.4.2 空气的相对湿度
并不是说涂层厚就一定产生“缩孔”。相对湿度较高的空气可以降低粉末的电阻率,水分含量过大可消耗部分电荷,使粉层的负电荷能积不高。根据实际生产经验,如果相对湿度低于40%,产生“缩孔”的几率比较大。理想的湿度应是50%~65%,涂装效果较好。
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