От чего зависит эффективность переноса?

Эффективность переноса определяется как соотношение между количеством порошка, нанесенного на деталь, и количеством распыленного порошка. Эффективность обычно выражается в процентах, а количество порошка определяется по весу.

Во-первых, давайте разберемся, что такое «нормальная» или «хорошая» эффективность переноса. На эффективность переноса влияет множество факторов, включая деталь, способ ее подвешивания, функционирование оборудования и общие настройки. Например, эффективность переноса при первом проходе на проволочной корзине будет значительно ниже, чем при распылении на плоские пластины. Там больше воздуха и меньше поверхность детали.

Эффективность переноса при первом проходе с использованием черного порошка, скорее всего, будет выше, чем с использованием белого порошка, поскольку при нанесении белого порошка потребуется более толстый слой и будет расходоваться больше порошка. Это общие правила, которые служат примером того, почему ваша эффективность переноса может быть в одном случае 41%, а в другом — 52%.

Таким образом, нет никакого «нормального» значения эффективности переноса, которое мы могли бы достоверно указать. Однако ваша средняя эффективность переноса может и должна быть выше 50%, исходя из среднего по отрасли качества оборудования и других показателей.

Вторая часть вашего вопроса — как улучшить эффективность переноса. Мы знаем, что более высокая эффективность позволит уменьшить общие затраты, износ оборудования (меньше запасных частей), затраты на техническое обслуживание, а также повысить качество отделки и производительность.

Рассмотрим факторы, которые позволят повысить эффективность переноса. Мы уже говорили об этом раньше, но повторить будет нелишним.

• Настройки напряжения / силы тока распылителя. Стандартный диапазон напряжения 20-100 кВ. При более высоком напряжении обычно осаждается более толстый слой порошка. Сила тока может варьироваться, но для хорошего осаждения оптимальным диапазоном часто является 10-20 мкА, особенно если деталь сложной формы и требуется проникновение в зоны клетки Фарадея.
• Пневмоуправление. Как правило, чем ниже давление воздуха, тем выше эффективность переноса. Это обеспечивает большее воздействие в поле коронного разряда, более однородную толщину пленки, меньшее истирание изнашиваемых деталей и снижает вероятность образования апельсиновой корки.
• Позиционирование пистолета. По мере приближения пистолета к детали напряжение будет снижаться, а потребляемый ток увеличиваться. Когда ток пистолета превышает оптимальный уровень, создается больше ионов, они быстрее направляются к детали, что может привести к обратной ионизации.
• Форма детали. Существует разница между простыми и более сложными поверхностями. Проблема кроется в соотношении воздуха к поверхности. Для каждой формы детали требуется своя регулировка пистолета. Можно использовать заводские настройки для зоны клетки Фарадея и повторного покрытия деталей. При покрытии деталей сложной формы рекомендуется индивидуально подбирать настройки пистолета.
• Конструкция подвесок, расположение и плотность размещения деталей. Эффективность переноса зависит от расположения деталей. Основная поверхность покрытия должна быть в пределах 5 градусов по вертикали; при креплении нескольких деталей они должны располагаться в одной плоскости и, при необходимости, на одном уровне. Для достижения высокой эффективности переноса детали должны быть досягаемы и удобно расположены. При загрузке конвейера как можно большим количеством подвесок и при подвешивании деталей как можно ближе друг к другу эффективность переноса будет выше, если поверхность в зоне распыления находится в прямой видимости и доступна для распылителя. Не рекомендуется чрезмерно загружать конвейер, детали не должны соприкасаться друг с другом, а поверхность должна эффективно покрываться при перемещении деталей через камеру. Если детали размещены правильно, в зоне распыления будет больше покрываемой поверхности и меньше свободного пространства.
• Скорость воздушного потока в камере. Воздушный поток в камере имеет важное значение для достижения высокой эффективности переноса. Скорость воздушного потока должна быть достаточно высокой, чтобы исключить миграцию порошка из камеры, но не настолько высокой, чтобы создать турбулентность и помешать нанесению покрытия.
  Тип сопла. Эффективность переноса зависит от типа сопла. Веерное сопло обеспечивает довольно большой факел распыла и высокую скорость. Конические сопла обеспечивают более низкую скорость и факелы распыла разного размера в зависимости от диаметра сопла. Сопло необходимо выбирать в зависимости от размера и геометрии детали. Можно попробовать разные сопла, чтобы понять, какое лучше подходит в конкретной ситуации.
• Техника работы оператора. При нанесении покрытий вручную оператор должен уметь правильно настраивать и управлять пистолетом. Автоматическая настройка также важна для достижения высокой эффективности переноса и требует специальной подготовки и определенного опыта.
• Перемещение / включение распылителя. Правильное перемещение и включение пистолета в нужный момент позволяет увеличить эффективность переноса. Правильное перемещение пистолета обеспечит более равномерную толщину пленки, более воспроизводимые результаты и позволит оптимизировать настройки распылителя. Продуманная техника управления пистолетом позволит предотвратить перепыл, чрезмерное нанесение покрытия по краям и увеличит эффективность переноса. Точность срабатывания распылителя можно существенно повысить, используя датчики и средства автоматизации.
• Регулирование параметров окружающей среды. Эффективность переноса может зависеть от влажности и температуры. Для получения надежных результатов необходимо, чтобы параметры окружающей среды находились в приемлемом диапазоне. Высокая влажность может привести к слипанию порошка, а очень низкая влажность — к нежелательному статическому заряду. Чрезмерная температура может снизить химическую стойкость порошка. Все эти факторы оказывают существенное влияние на эффективность переноса.
• Заземление. Один из самых важных аспектов эффективного нанесения порошкового покрытия — надлежащее заземление. Все компоненты подложки должны быть заземлены с сопротивлением относительно земли не более 1 МОм. Убедитесь, что в точках контакта отсутствует отвержденный порошок и обеспечивается хороший контакт с деталями. Ненадежное заземление может привести к неравномерному нанесению покрытия с участками большей или меньшей толщины.
• Размер частиц порошка. Для эффективного осаждения порошкового покрытия важное значение имеет распределение частиц по размеру. Мелкие частицы трудно псевдоожижать. и они могут не иметь достаточный заряд, чтобы притягиваться к детали. Более крупные частицы могут привести к образованию более толстой пленки и апельсиновой корки. Контролируйте размер частиц, расходуя регенерированный порошок сразу после его получения и соблюдайте рекомендации поставщика.

Как видите, на эффективность переноса влияет множество факторов. Точная и последовательная регулировка этих переменных позволит вам получить высокую эффективность и надежное измерение. Надеюсь, это поможет вам чуть лучше понять систему и обеспечить высокую эффективность переноса.

Роджер Талберт более 30 лет работает в сфере порошковых покрытий.