Кратчайший путь к заземлению

Устранение причин возникновения дефектов может быть весьма трудоемким процессом, однако по опыту скажу, что сначала стоит проверить систему заземления. Причина любой из вышеперечисленных проблем может скрываться и в других областях, но большинство дефектов покрытий все же как-то связано с плохим заземлением.

Необходимостью в высококачественном заземлении при нанесении порошковых покрытий часто пренебрегают. На каждом заводе, где я бываю, заземление, как правило, оказывается некачественным, за исключением нескольких цехов, где работа чрезвычайно хорошо отлажена. Не говоря уже о том, что окрасочные камеры вообще не заземлены. Почти 100% таких заводов подходят к процессу серьезно. Однако заземление покрываемых изделий часто игнорируют, что подрывает всю операцию по нанесению порошковых покрытий. Я почти никогда не встречаю качественное заземление деталей, на которые наносят порошковое покрытие. Это печально, учитывая, что самый эффективный способ оптимизации эффективности переноса и получения высококачественного покрытия заключается в обеспечении надежного низкоомного пути к земле. Этот принцип доступен для понимания, но, видимо, сложен в реализации. Качественное заземление важно как для безопасности, так и эффективности процесса.

Высококачественное заземление необходимо для получения надежной электрической цепи для протекания тока от контактной поверхности высоковольтного электрода на распылитель порошкового покрытия и создания поля коронного разряда, через которое проходит порошок, а частицы получают свои ионы.

Это происходит согласно закону Ома, где V — это напряжение, R — сопротивление, а I — сила тока:

V=I x R

Отсутствие или слабое заземление значительно снижает эффективность этой взаимосвязи между напряжением, сопротивлением и током и приводит к недостаточному перемещению ионов на деталях. Это, в свою очередь, вызывает избыток ионов на поверхности деталей, создавая обратную ионизацию (эффект апельсиновой корки).

Всем, кто прошел курс по нанесению порошковых покрытий в Институте порошковых покрытий, втолковали, что основной причиной невозможности проникновения в зону клетки Фарадея является обратная ионизация или избыток свободных ионов в поле коронного разряда. Наличие качественного контура заземления существенно помогает минимизировать такие проблемы. Устраняет ли он их полностью? Нет, но это определенно помогает. Правильное управление током на распылителе и навыки оператора также вносят свой вклад.

Если на специалисте, наносящем покрытие больше краски, чем на окрашиваемых деталей, это очевидный признак плохого заземления. Почти в 100% случаев, если рука человека, наносящего покрытие, того же цвета, что и окрашиваемая деталь, значит, он заземлен лучше, чем деталь. Если вы замечаете подобное, вам необходимо заняться заземлением деталей, и не спускать все на тормозах. Другие признаки недостаточного заземления:

  • светлые пятна или следы от крюков в месте крепления детали к держателю;
  • избыточное накопление порошка на полу и стенах камеры;
  • щелкающий звук при нанесении покрытия на деталь;
  • сильные перепады толщины покрытия на поверхности одной детали;
  • необходимость нанесения слишком большого количества покрытия для получения минимальной толщины слоя.

Несколько лет назад компания Kolene Corp. провела техническое исследование на тему воздействия некачественного заземления на равномерность толщины покрытия. Результаты исследования указывают, что чем хуже заземление детали, тем менее равномерно наносится покрытие. Презентацию PowerPoint об исследовании можно найти вместе с данной статьей на сайте www.powdercoatedtough.com.

Если на специалисте, который наносит покрытие, больше порошка, чем на покрываемых деталях, вероятно, у вас проблемы с заземлением.

Что же такое качественное заземление, и как это определить? Что делает систему заземления качественной?

Качественное заземление в области нанесения порошковых покрытий можно определить двумя способами. С точки зрения безопасности, качественное заземление — это сопротивление на землю менее 1 МОм (1 000 000 Ом). Эти сведения можно найти в стандарте NFPA 33 и во многих других источниках и справочниках, которыми пользуются ваши региональные уполномоченные органы. С точки зрения качества, мнения разнятся от 0 до 1 МОм. Мне кажется, что, если речь идет о качестве, следует стремиться к наименьшему возможному сопротивлению (0 Ом).

Лучший способ измерения заземления — использование мегаомметра. Любой специалист по нанесению порошковых покрытий всегда держит этот прибор при себе, вместе с толщиномером. Они действуют иначе, чем стандартный вольтомметр или другие низковольтные приборы для проверки целостности цепей. Разница заключается в том, что низковольтные приборы выполняют проверку при таком низком напряжении, что не могут давать необходимых показаний. Иными словами, неверные данные о высоком сопротивлении встречаются чаще при использовании вольтомметра, чем мегаомметра, который выполняет измерения в диапазоне 500-1000 В.

Чем бы вы не пользовались (вольтомметром, доступными на рынке измерителями заземления или мегаомметром), важно понимать, что эти приборы проверяют только целостность цепи. То есть они измеряют сопротивление в последовательном ряду электрических соединений. В области нанесения покрытий в этот ряд входит путь от покрываемой детали, крюк, на котором она подвешена, крепление, на котором держится крюк, и электрическое соединение от крепления до заземляющего стержня. Важно отметить, что заземление в данном случае не измеряется. Измеряется целостность цепи между покрываемой деталью и заземляющим стержнем. Обеспечение заземляющим стержнем качественного заземления зависит от многих факторов.

Влажный грунт обеспечивает наилучшее заземление, в то время как сухой, песчаный или каменистый грунт для этого не годится. Важно понимать значимость состояния грунта. Во многих случаях вам может понадобиться установить больше двух заземляющих стержней и последовательно соединить их, чтобы получить надежное заземление. Поскольку установка заземляющего стержня относительно недорогой процесс, может быть лучше установить второй стержень на расстоянии 18-24 дюйма от первого и проверить удельное сопротивление между ними. Низкое сопротивление указывает на то, что грунт обеспечивает качественное заземление. Высокое сопротивление указывает на плохое заземление. В любом случае, если вы устанавливаете второй заземляющий стержень, их следует соединять вместе, а затем подключить заземлительный провод.

Итак, что следует делать, если вы заметили (или услышали) признаки некачественной системы заземления, например, щелкающие звуки при распылении или проблемы с обратной ионизацией и эффектом клетки Фарадея? Начать стоит с проверки крюков. Если очевидного контакта между металлическими поверхностями детали и крюка, конвейера/стойки нет, то грязные крюки следует заменить на новые, чистые или незамедлительно очистить крюки. Это должно помочь. Но я бы на этом не останавливался. Проследите путь от крюка либо до конвейера, либо до стойки, а также проверьте место подключения заземления и убедитесь, что каждое соединение имеет точку контакта металлических поверхностей. И наконец, проверьте заземлительный провод до места его соединения с заземляющим стержнем и убедитесь, что соединение не прерывается. Если вы проделали все это, но проблемы остались, установите второй заземляющий стержень на расстоянии около 18 дюймов от первого и выполните измерение сопротивления между ними с помощью мегаомметра. Низкое сопротивление указывает на качественное заземление, а высокое означает, что грунт не обеспечивает эффективное заземление. Вероятнее всего, вы не дойдете до этого этапа; большинство проблем проистекает из проблемного пути заземления от детали до крюка и конвейера или стойки.

Существует множество надежных источников информации по заземлению при нанесении порошковых покрытий, включая Полное руководство специалиста по нанесению покрытий (пятое издание) и базу данных по серии вебинаров Института порошковых покрытий.

Пути заземления необходимо регулярно проверять. Иначе вы не сможете быть уверены в надежности заземления. Провода обрываются, соединения нарушаются, а медь, к сожалению, могут украсть. Все это привод к потере заземления.

Джон Коул — президент компаний Parker Ionics и Parker Engineering.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Открыта регистрация на выставку ExpoCoating Moscow
Открыта регистрация на выставку ExpoCoating Moscow
25-27 октября 2022 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет ключевая выставка материалов и оборудования для…
15.06.2022
1083