Alasan dan solusi fenomena jatuhnya bubuk setelah pelapisan bubuk

Alasan dan solusi fenomena jatuhnya bubuk setelah pelapisan bubuk

Tanggapan umum dari produsen lini produksi pelapisan adalah bahwa faktor utama yang mempengaruhi penerimaan dan retensi muatan oleh partikel serbuk adalah konstanta dielektrik serbuk. Semakin rendah konstanta dielektrik serbuk, semakin mudah partikelnya menjadi bermuatan, namun semakin mudah pula kehilangan muatannya. Hal ini tercermin dari lemahnya gaya adsorpsi serbuk pada benda kerja, yang menyebabkannya jatuh karena sedikit getaran. Untuk pelapis bubuk penyemprotan elektrostatik, konstanta dielektrik yang tinggi harus digunakan sebanyak mungkin, yang akan sangat meningkatkan kekuatan adsorpsi bubuk.

Dari ilmu elektrostatika diketahui bahwa sebaran muatan permukaan pada suatu konduktor terisolasi bermuatan berhubungan dengan jari-jari kelengkungan permukaan. Kepadatan muatan lebih tinggi di area dengan kelengkungan lebih besar (yaitu permukaan tajam), dan kuat medan listrik di ruang sekitarnya juga lebih tinggi. Ketika kuat medan listrik mencapai cukup untuk mengionisasi gas di sekitarnya, ujung atas konduktor akan terlepas. Jika pelepasan tegangan tinggi negatif, elektron yang meninggalkan konduktor akan dipercepat oleh medan listrik yang kuat, menyebabkan elektron bertabrakan dengan molekul udara dan mengionisasinya untuk menghasilkan ion dan elektron positif. Elektron yang baru dihasilkan dipercepat dan bertabrakan lagi, menyebabkan molekul udara membentuk proses "longsoran elektron". Elektron memiliki massa yang kecil, dan ketika meninggalkan daerah ionisasi, elektron dengan cepat tertarik oleh molekul gas yang jauh lebih berat, yang menjadi ion negatif bebas. Ion negatif jenis ini mengalir menuju elektroda positif di bawah aksi gaya medan listrik, menghasilkan lapisan pelepasan halo di ionosfer, yang disebut pelepasan halo. Ketika serbuk melewati pinggiran korona, ia akan terisi oleh tumbukan ion negatif yang mengalir menuju elektroda positif.

Sebagian besar pelapis serbuk industri merupakan isolator polimer yang kompleks secara struktural, dan ion negatif hanya dapat teradsorpsi ke permukaan partikel serbuk jika terdapat posisi yang sesuai pada permukaan serbuk untuk menerima muatan. Untuk ion negatif, situs ini dapat berupa pengotor bermuatan positif dalam komposisi bubuk atau lubang energi potensial dalam komposisi, atau dapat bersifat mekanis murni. Namun, terlepas dari mekanisme adsorpsinya, pengendapan ion pada setiap partikel bubuk tidaklah mudah. Resistansi permukaan partikel serbuk sangat tinggi, dan muatan tidak akan terdistribusi kembali karena konduksi, sehingga distribusi muatan permukaan tidak merata.

Partikel lapisan bubuk bermuatan negatif di dekat elektroda akibat pelepasan korona. Ketika partikel bubuk meninggalkan moncongnya, mereka ditiupkan ke dekat benda kerja (elektroda positif) oleh gaya pengangkut udara terkompresi, dan dipandu oleh gaya medan listrik, lapisan tersebut teradsorpsi dengan kuat pada benda kerja. Umumnya, hanya diperlukan waktu beberapa detik untuk mencapai ketebalan lapisan 50-100 μ m. Pada saat yang sama ketika lapisan bubuk mencapai ketebalan tertentu, lapisan pelindung muatan negatif yang tebal disimpan di permukaan, menyebabkan partikel muatan negatif berikutnya ditolak kembali dan lapisan tidak lagi menebal. Proses pelapisan kini telah selesai.