Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при определении правильного комплекта нанесения порошковой краски
• Размер и форма объекта
• Разнообразие объектов, подлежащих обработке
• Разнообразие химического состава и цвета наносимой порошковой краски
• Желаемая толщина  полимерного покрытия,плёнки
• Выпуск продукции
• Расчётная скорость конвейера
• Размер выработки продукта
• Имеющийся в наличии капитал

Размер и конфигурация частиц определяет выработку продукта в камеру. Максимальный размер частиц порошковой краски  также необходим в выборе количества автоматических окрасочных  пистолетов и их размещения, в выборе движителей пистолета и оснастки пистолета, или в определении количества ручных операторов в определённой системе.

Правильное количество  окрасочных пистолетов для определённого вида нанесения зависит во многом от вертикальности покрываемой поверхности, но форма объекта и скорость конвейера также являются факторами. В основном количество пистолетов должно учитывать, сколько поверхности покрывается за определённый промежуток времени, и выбрать достаточно пистолетов для её покрытия без вышеуказанной средней производительности каждого пистолета.

Формула «Эмпирического правила» для определения необходимого количества пистолетов учитывает:

• Расчётную скорость конвейера

• Необходимую толщину покрытия

• Размер частиц

Высота продукта, умноженная на скорость конвейера, умноженные на толщину в тысячных дюйма, умноженные на количество пистолетов для распыления на краях, разделить на фактор сложности, округлить до целого числа.

Фактор Сложности:           

240  Экстремальная    

300  Средняя        

 360 Простая

Пример:

60” х 10 футов в минуту х 1,5 тысячных дюйма х 2

300  =  6 пистолетов

Один фунт порошка покрывает 192,3 квадратных фута толщиной в 1 тысячную дюйма при удельной массе 1,0 и коэффициенте использования 100%. Рассматривая в отдельности параметры фактической толщины, удельной массы конкретного порошка и фактическую эффективность переноса, можно получить представление о том, какое покрытие можно ожидать от нанесения фунта порошка.

Тестирование показало, что низкие выходные данные обеспечивают высокую эффективность переноса. Порошок лучше заряжается и с меньшей вероятностью пролетит мимо объекта или отскочит от поверхности. Поэтому в выборе пистолетов важно избегать использования слишком малого количества пистолетов со слишком высоким показателем выхода у каждого пистолета. Эффективность повышается при использовании правильного количества пистолетов, что позволяет системе работать с выходом менее 30 фунтов в час, на каждый пистолет.

Надлежащее функционирование порошкового  полимерного покрытия зависит от порошковых частиц, имеющих электростатический заряд, и от должным образом заземлённого объекта. Заряд порошковых частиц определяет, насколько хорошо порошок прикрепляется к объекту, а также скорость образования плёнки. Когда заряженный слой порошка аккумулируется на поверхности, он образует силу, которая сопротивляется дальнейшему осаждению.

Скорость образования плёнки также связаны с давлением подачи порошка, расстоянием между пистолетом и объектом, размером частиц, временем пребывания в зоне распыления, вольтажом пистолета и объёмом поступающего порошка.

•Обычно высокий вольтаж образует более толстые плёнки

•Расстояние между  окрасочным пистолетом и объектом должно быть от 6 до 12 дюймов. Обычно более близкое положение вызывает образование более толстой плёнки и, возможно, обратную ионизацию.

•Если давление подачи порошковой краски слишком высокое, оно пронесёт порошок мимо объекта, если оно слишком низкое, порошок не достигнет объекта, и будет затянут в систему переработки.

•Грубый помол порошковой краски способствует образованию более толстой плёнки

•Скорость образования  полимерной плёнки уменьшается при более долгом воздействии, однако, при продолжении воздействия плёнка по-прежнему увеличивается.

•Обычно подача большого объёма порошка способствует скорейшему образованию плёнки.

Это не обязательно означает лучшую эффективность переноса.  Если подан больший объём, процентное соотношение эффективности может остаться прежним либо уменьшиться, при нанесении большего количества порошка, но также и распылении большего количества избыточного порошка. Вдобавок, поскольку большее количество распыленного порошка означает больше кумулятивного заряда на поверхности предмета за меньший промежуток времени, существует риск обратной ионизации при распылении больших объёмов порошка.

Силы, влияющие на выпуск порошковой краски и заряд, - это система подачи и система заряда. Система подачи перемещает порошковую  полимерную краску из контейнера в наконечник пистолета и затем наружу при распылении. Система заряда заряжает порошковый материал, чтобы он мог притягиваться к объекту и прикрепляться к поверхности объекта до полного отверждения.

Пневматическое Управление

Обычно существует три вида управления давлением воздуха: разжижающий воздух, воздух для подачи порошковой краски и воздух для распыления порошка. Некоторые пистолеты также имеют другие виды управления воздухом в наконечнике пистолета для придания формы или воздух для очистки электрода. Набор данных видов управления влияет на количество поступающего порошка, скорость его подачи и однородность порошкового облака. Это, в свою очередь, имеет существенное влияние на эффективность переноса и качество продукции.

Разжижающий Воздух

Разжижающий воздух поступает на дно загрузочной воронки, чтобы суспензировать порошковую краску и образовать с нею смесь, для облегчения процесса вытягивания порошка из загрузочной воронки подъёмником Вентури. Если порошок имеет гейзеры и пузыри, давление воздуха слишком высокое. Если порошок шевелится медленно и неравномерно, давление воздуха слишком низкое. Должным образом разжиженный порошок похож на слабо кипящую воду, в движении, с довольно ровной поверхностью. Неправильное разжижающее давление может привести к неравномерной подаче порошка в наконечник пистолета.

Если регулирование давления воздуха не приводит к правильному разжижению, разделяющая мембрана, возможно, повреждена маслами или влагой, содержащимися в воздухопроводе. Весь воздух, поступающий в систему порошка, должен быть чистым и сухим.

Воздух для Подачи Порошковой полимерной краски

Рукав для воздуха, подающего порошковую краску, прикреплён к подъёмнику Вентури. Воздух проходит по Вентури, создавая вакуум, который вытягивает порошок из загрузочной воронки или порошковой коробки. Регулировка давления контролирует объём и скорость подачи порошковой краски. Это первая регулировка, осуществляемая в пистолете. При выключенном воздухе распыления порошковый поток устанавливается на стандартную отметку, скажем, 20-25 фунтов на квадратный дюйм. Порошок выходит из корпуса пистолета неравномерно до тех пор, пока не добавляется распыляющий воздух.

Распыляющий воздух

Распыляющий воздух увеличивается от отметки «ноль» до уровня, необходимого для обеспечения гладкой и однородной порошковой фигуры. Следует проявлять осторожность во избежание переизбытка распыляющего воздуха. Его цель – предоставить энергию для распределения порошка и его перемещения по порошковому рукаву. Избыток распыляющего воздуха приведёт к подаче порошка со скоростью, образующей чрезмерный избыток распыления и отскакивание порошковой краски  от поверхности. Обычно распыляющий воздух имеет скорость такую же или более низкую, чем у воздуха подачи порошковой краски. После регулировки распыляющего воздуха может понадобиться незначительное увеличение потока воздуха для выравнивания противодавления, созданного источником распыляющего воздуха.

Очищающий Воздух или Воздух для Придания Формы

Некоторые производители разрабатывают дополнительное поступление воздуха в наконечнике пистолета для поддержания в чистоте электрода или для придания формы порошковой фигуре. Это может содействовать удержанию электрода от разрастания при ударном ядерном синтезе. Это особенно удобно при распыления металлических частиц из-за тенденции металлических хлопьевидных частиц к накоплению на электроде.

Насосы подъёмника Вентури

Насос подъёмника Вентури вытягивает порошок из разжижающей загрузочной воронки или порошковой коробки, размельчает его и перемещает в наконечник пистолета регулируемой и ровной фигурой. Хороший насос Вентури имеет минимум деталей, его легко доставать из загрузочной воронки, он облицован изнутри недорогими сменными пластиковыми прокладками. Для сохранения желаемого выпуска порошка данные прокладки необходимо регулярно осматривать и заменять, когда размер отверстия увеличивается и вызывает увеличения скорости потока.

Давление воздуха и Эффективность Переноса

Все производители оборудования для порошковых покрытий работали над уменьшением давления подачи для обеспечения высокой продуктивности заряда. Обычное давление воздуха для подачи порошка находится в диапазоне от 10 до 40 фунтов на квадратный дюйм. Распыляющий воздух должен быть отрегулирован до уровня, обеспечивающего равномерную фигуру распыления из пистолета. Пониженное давление воздуха оказывает положительное воздействие на данный процесс.

• Порошок заряжается лучше, поскольку он более подвержен воздействию коронного

поля.

• Долговечность оборудования повышается, поскольку порошок менее абразивен при низких скоростях.

• Низкое давление обычно обеспечивает лучшие показатели эффективности переноса и меньшее количество избыточного распыления. Это означает, что меньшее количество порошка перерабатывается во вторичный.

• Легче контролировать толщину и равномерность плёнки.

• Меньшая толщина плёнки означает увеличение стоимости и уменьшение апельсиновой корки.

Управление Загрузкой Порошка с Помощью Объёма

Ещё одним параметром подачи порошка является управление скоростью порошкового потока, измеряющейся в объёме. Существуют метрические системы, такие как шнековая загрузочная система, которая может измерять порошковый поток в граммах или унциях в минуту и тем самым уравнивать отклонения в заводском использовании воздуха, уровне псевдоожиженного слоя, движении пистолета и рукавов, а также другие отклонения. Эти системы осуществляют постоянную корректировку показателей для обеспечения стандартного объёма подачи порошка, управляя порошковым потоком на более высоком уровне, чем стандартный насос Вентури. Это обеспечивает повышенный контроль образования плёнки и отличный уровень экономии вещества в операциях, при осуществлении которых планово получается толстая плёнка.

Управление напряжением

Пистолеты с коронным зарядом имеют регулируемые уровни напряжения от 30 до 100 килоВольт. Параметры процесса нанесения, такие как порошковое вещество, покрываемый предмет, расстояние между пистолетом и объектом, по-разному реагируют на различные уровни напряжения и циркуляцию электрического тока. Существует оптимальный уровень тока для наилучшей возможной эффективности переноса при первом нанесении (ЭППН) при определённом наборе переменных. Обычно 10-20 µА (микроампер) тока в пистолете является оптимальным диапазоном для самого высокого уровня эффективности переноса. Более низкие уровни тока содействуют глубине проникновения в зоны клетки Фарадея. Ровные поверхности могут покрываться при более высоком уровне тока пистолета 20µА.

При уменьшении расстояния между пистолетом и объектом напряжение понижается, а циркуляция тока увеличивается. При подъёме уровня тока пистолета выше оптимального уровня в пространстве между пистолетом и предметом создаётся больше ионов. Добавленные ионы двигаются к рабочей поверхности с намного более высокой скоростью, чем порошковые частицы, и быстро добавляют заряд поверхности, способствуя быстрому образованию обратной ионизации.

Существует одна важная взаимосвязь: отношение тока к поверхности. Чем больше свободные ионы концентрируются на поверхности предмета, тем более вероятно они создадут проблемы нанесения. Если распыляющий пистолет приближается к поверхности, увеличивается циркуляция тока, и поверхность предмета получает больше свободных ионов. Чтобы ещё больше затруднить ситуацию, периметр поверхности, контактирующей с силовыми линиями поля, сужается при приближении электрода к поверхности, и избыточные свободные ионы концентрируются в маленьком пространстве.

Смотрите на рисунке на странице III/36, как линии поля концентрируются в маленьком пространстве при приближении пистолета к поверхности предмета. Это может вызвать ускоренную обратную ионизацию и проблемы нанесения, особенно учитывая тот факт, что ток увеличивается и добавляет больше свободных ионов при приближении пистолета. Это можно выразить в ниже следующем уравнении.

На расстоянии 10 “ между                               На расстоянии 3” между

пистолетом и объектом                                    пистолетом и объектом

20 (µА) 60 (µА)

8 (кв. дюймов)                                            3 (кв. дюймов)

Как показывает уравнение, чем сильнее ток, тем меньше площадь поверхности.  Таким образом, количество заряда на поверхности значительно больше  на близких расстояниях между пистолетом и объектом.

При использовании оборудования для автоматического нанесения можно установить регулирование напряжения, и уровень тока будет оставаться стабильным, за исключением предметов слишком неправильной геометрической формы. Если геометрическая форма предмета неправильная, ток может изменяться. При ручном оперировании специалист, осуществляющий распыление, передвигает пистолет дальше-ближе, в результате уровень тока значительно колеблется. Во многих случаях операторы, производящие распыление вручную, очень близко подходят к поверхности предмета и получают силу тока намного выше оптимального уровня для достижения хорошей ЭППН

При автоматическом управлении циркуляцией тока нагрузочная прямая реагирует на удельное сопротивление цепи при движении пистолета ближе-дальше. Напряжение уменьшается, а сила тока остаётся на заданном уровне.

Может оказаться, что уменьшение напряжения также уменьшит силу поля и зарядную производительность распыляющего пистолета. Фактически, если пистолет приближается к объекту, и уменьшается напряжение, сила поля остаётся прежней.

Коллектором свободных ионов является заземлённый электрод, закреплённый в пистолете за зарядным электродом. Электрод, собирающий ионы, функционирует как противоэлектрод, предотвращая содействие свободных ионов ускоренному процессу заряда поверхности предмета,  который вызывает обратную ионизацию. Коллектор ионов располагается ближе к зарядному электроду, чем поверхность предмета. Электрическое поле следует по пути наименьшего сопротивления и скорее образуется между электродом пистолета и коллектором ионов, чем между электродом и предметом. В результате электрическое поле возле поверхности предмета создаётся пространственным зарядом порошковым частиц при их появлении на поверхности. Это поле будет слабее, чем поле, которое было бы создано, если бы свободные ионы могли беспрепятственно перемещаться к предмету. Однако, если порошок имеет достаточный заряд, эффективность переноса значительно не уменьшится, а глубина проникновения увеличится.

Существует важное соотношение между этими двумя расстояниями. В целях высокой продуктивности коллектор ионов должен находиться ближе к электроду, чем заземлённый предмет, но если он расположен слишком близко к электроду, область заряда уменьшится до уровня, когда ухудшается зарядная продуктивность. Типичное начало данного процесса – это расположение коллектора ионов на приблизительно вдвое меньшем  расстоянии между электродом и предметом.

Вдобавок к улучшению проникновения в клетку Фарадея, должным образом установленный коллектор ионов помогает избежать обратной ионизации при повторном покрытии предметов.

Из-за чувствительного характера соотношения расстояния между наконечником электрода, коллектором ионов и поверхностью предмета, они не всегда одинаково продуктивны во всех ситуациях.Пространство вокруг наконечника пистолета, имеющее плотную концентрацию свободных ионов, готовых к заряду, уменьшается, если коллектор ионов располагается слишком близко к электроду. Коллектор ионов должен находиться на более близком расстоянии, чем расстояние от электрода до поверхности предмета. В определённый момент коллектор ионов приблизится слишком близко к наконечнику пистолета, и зарядная зона станет такой маленькой, что времени, которое порошковые частицы проводят в ней, будет недостаточно для оптимальной зарядной продуктивности, в результате общая эффективность переноса будет недопустимо низкой.

Выбор порошкового оборудования  для нанесения порошковой краски.Существует множество вариантов при выборе оборудования для нанесения порошковой краски. Например, соответствующий способ заряда, правильная комбинация загрузочных воронок и движителей пистолета.Также есть виды оборудования, которые облегчают изменение цвета и содействуют поддержанию чистоты и наибольшей эффективности систем.

Оборудование-дубликат.Изменение цвета порошковой полимерной краски обычно занимает очень много времени, в результате чего выпуск продукции уменьшается. Один из способов уменьшения времени,необходимого для изменения цвета, - это использование оборудования-дубликата. Часто оборудование-дубликат окупается очень быстро благодаря экономии трудовых затрат и улучшению временных показателей выпуска продукции. Например, многие системы используют  другой набор рукавов для более светлых цветов, отличающийся от рукавов, использующихся ими для более тёмных цветов, для экономии времени изменения цвета и во избежание перекрёстного загрязнения. Специализированные загрузочные воронки и картриджные модули обеспечивают такие же благоприятные возможности.

Из-за необходимости ограничения количества избыточного распыления система регенерации является типичным местом применения оборудования-дубликата. Оно может быть предназначено для определённого цвета, и нет необходимости в его частом мытье, что сберегает трудовые затраты и компенсирует потерянное время выпуска продукции. Пистолеты и насосы также могут быть предназначены для определённого цвета, хотя обычно это не практикуется.

Известная практика – использование двух или более камер, установленных в устройствах для ската/ закатывания наверх. Камеры могут быть предназначены для определённого цвета или цвета, изменённого в положении внизу конвейера. Данные устройства обеспечивают максимально быстрое изменение цвета с наименьшим риском перекрёстного загрязнения.

Движители Камер

В большинстве систем, использующих две камеры, камеры имеют колёса с V-образным пазом, которые закатываются на дорожку, чтобы переместить камеры на или сместить с конвейера. Движение камеры осуществляется толканием до тех пор, пока колёса не ударятся о стальной ограничитель, укреплённый в конце дорожки. Если камера слишком большая для перемещения вручную, авто-движитель камеры может быть установлен для закатывания камеры на конвейер и ската с него.Когда камера с картриджным модулем скатывается с конвейера, весь комплекс, камера, средства контроля, пистолеты и система регенерации двигаются как единое целое. В системе циклонного типа выводной канал должен иметь два соединения. Когда камера находится на конвейере, одно соединение используется, а второе закрыто. Когда Вы убираете камеру с конвейера, соединения работают наоборот.