Обратная ионизация при покраске порошковой краской

Как только порошковая краска  наносится на поверхность металла(порошковая окраска металла), сила электрического поля во внутреннем слое вещества увеличивается. С увеличением количества заряженных частиц на поверхности отрицательный заряд в порошковой плёнке и положительный «зеркальный заряд» внутри металла увеличивается, вызывая увеличение силы электрического поля во внутреннем слое порошкового покрытия. При продолжении нанесения порошковой краски сила электрического поля может достигнуть уровня, когда она начнёт ионизировать воздух, запертый между порошковыми частицами.   В результате возникнет эффект, очень похожий на коронное поле в наконечнике  окрасочного пистолета. Блуждающие электроны ускоряются в электрическом поле и расщепляют молекулы воздуха, образуя большое количество отрицательных электронов и положительных ионов. Отрицательные электроны в большинстве своём притягиваются к положительному заземленному предмету, в то время как положительные ионы стремятся выбраться из порошковой плёнки и приблизиться к отрицательному электроду в наконечнике пистолета.

Этот интенсивный процесс концентрации электрического поля на поверхности предмета создаёт небольшие искровые разряды, которые прорываются вверх через порошковый слой. Данный феномен обычно называют обратной ионизацией. Эта отталкивающая сила образует микрократеры на поверхности порошка, обычно называемые «звёзды». Кроме того, при движении положительных ионов вдоль силовых линий по направлению к электроду пистолета, эти ионы сталкиваются с отрицательно заряженными порошковыми частицами, нейтрализуя их, способствуя само ограничивающим характеристикам электростатического нанесения и снижая эффективность переноса.  Данный процесс далее иллюстрирован.

При продолжении процесса накопления порошковой краски  на поверхности сила электрического поля внутри слоя порошкового покрытия в определённый момент становится достаточно большой для ионизации воздуха, запертого между порошковыми частицами. Когда воздух начнёт ионизироваться, он создаст такую же атмосферу, как при коронном разряде в наконечнике пистолета, ускоряя движение блуждающих электронов в электрическом поле, расщепляя молекулы воздуха и создавая дополнительные отрицательные и положительные ионы. Поскольку противоположности притягиваются, отрицательные ионы устремляются к относительно положительному заряду на поверхности предмета, а положительные ионы начинают выбираться наверх из порошкового слоя и двигаться к отрицательному электроду пистолета. Этот интенсивный поток ионов внутри порошкового слоя приводит к тому, что в только что нанесённом порошковом покрытии развиваются стримеры. Эти стримеры подобны крошечным молниям, прорывающимся наверх через покрытие. Стримеры выносят положительные ионы из порошкового слоя, вызывая разрывы поверхности и нейтрализуя отрицательно заряженные частицы. Данный интенсивный разрыв поверхности покрытия называется Обратная Ионизация.

Силы, ассоциирующиеся с обратной ионизацией, могут существенно снизить эффективность переноса, вызвать образование апельсиновой корки и создать появление «звёзд», маленьких кратеров на поверхности покрытия.

В воздухе между пистолетом и предметом присутствует большое количество свободных ионов. Перед тем, как порошок начнёт образовывать плёнку на поверхности, сопротивление электрической проводимости очень низкое, и путь к заземлению ничем не засорен. Как только порошок накапливается и закрепляется на поверхности, он создаёт сопротивление заземлению. Свободные ионы перемещаются вдоль линий поля и при попадании на поверхность они могут вызвать быструю обратную ионизацию и усложнить нанесение покрытия в зонах клетки Фарадея.