การเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิตเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้อนุภาคที่มีประจุเพื่อให้สีชิ้นงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น สีในรูปแบบของอนุภาคผงอย่างใดอย่างหนึ่งหรือ atomized
ของเหลวเป็นที่คาดการณ์ในขั้นต้นต่อชิ้นงานสื่อกระแสไฟฟ้าโดยใช้วิธีการฉีดพ่นปกติและจะเร่งแล้วไปยังชิ้นงานที่มีประสิทธิภาพโดยประจุไฟฟ้า[1] นอกเหนือจากกระบวนการเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิต (หรือ e-coating) คือการจุ่มชิ้นส่วนที่นำไฟฟ้าลงในถังสีที่มีประจุไฟฟ้าสถิต พันธะไอออนิกของสีกับโลหะทำให้เกิดการเคลือบสี
ซึ่งความหนาจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะเวลาที่ชิ้นส่วนเหลืออยู่ในถังและเวลาที่ประจุยังคงทำงานอยู่ เมื่อนำชิ้นส่วนออกจากถังสีแล้ว ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะถูกชะล้างออกเพื่อขจัดสีที่ตกค้างซึ่งไม่ได้ถูกพันธะด้วยไอออน ทิ้งฟิล์มบางของสีที่ยึดด้วยไฟฟ้าสถิตไว้บนพื้นผิวของชิ้นส่วน
ลักษณะกระบวนการ
- ใช้ประจุไฟฟ้าสถิตแรงดันสูงซึ่งใช้กับทั้งชิ้นงานและกลไกเครื่องพ่นสารเคมี
- ใช้สีพ่น 95% เนื่องจากการพ่นมากเกินไปและการพันรอบที่ดีขึ้น
- วัสดุสีอาจเป็นผงหรือของเหลวก็ได้
- กระบวนการสามารถเป็นได้ทั้งแบบอัตโนมัติหรือแบบแมนนวล
- ชิ้นงานจะต้องเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
- ชิ้นงานมักจะอบหลังจากเคลือบ
- การอบบนสีจะยึดติดเป็นอย่างดีและยากต่อการลอกออกหากไม่มีวิธีการลอกออกที่รุนแรง
กระบวนการ
ชิ้นงานเดินทางลงสายพานลำเลียงไปสู่บูธสีหรือถังสีซึ่งจะมีการฉีดพ่นด้วยหรือจุ่มลงไปในสีประจุไฟฟ้าอนุภาคการรวมเข้ากับตู้พ่นสีฝุ่นเป็นหน่วยการนำสีฝุ่นกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งกู้คืนระหว่าง 95% ถึง 100% ของสีเคลือบทับด้วยสเปรย์ หลังจากเคลือบชิ้นงานแล้ว ชิ้นงานจะดำเนินต่อไปบนสายพานลำเลียงไปยังเตาอบซึ่งสีจะบ่มตัว ประโยชน์ของกระบวนการเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิตคือความสามารถในการนำสเปรย์ส่วนเกินกลับมาใช้ใหม่และทำให้กระบวนการเป็นแบบอัตโนมัติซึ่งจะช่วยลดต้นทุน สาเหตุของการพ่นมากเกินไปเล็กน้อยคืออนุภาคของสีที่ไม่โดนชิ้นนั้นจะหมุนไปในอากาศและกลับไปที่ชิ้นงาน นอกจากนี้ยังมีข้อเสียบางประการในกระบวนการนี้: ทุกอย่างในพื้นที่ของสารเคลือบต้องต่อสายดินเพื่อป้องกันการสะสมตัวของไฟฟ้าสถิตและสามารถโค้งงอได้ง่าย ทำให้อุปกรณ์แขวนเสียหาย และ/หรือตำแหน่งที่อุปกรณ์แขวนวางอยู่บนสายพานลำเลียง ไม้แขวนเสื้อ สายพาน ฯลฯ ทั้งหมดต้องได้รับการทำความสะอาดบ่อยๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ดีและป้องกันไม่ให้ใครในพื้นที่ได้รับแรงกระแทกอย่างรุนแรง ในระบบอากาศ รอยเว้าบนชิ้นส่วนที่กำลังเคลือบอาจพลาดไป เนื่องจากสีไฟฟ้าสถิตจะดึงดูดไปที่มุมและขอบคมมากกว่า ซึ่งหมายความว่ากระบวนการเคลือบอื่นอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่าหากชิ้นงานมีรอยเว้า ในกระบวนการจุ่ม อาจเกิดการดักจับอากาศในรูตันและช่องลึก ดังนั้นการวางตำแหน่งของชิ้นส่วนขณะเข้าสู่ถังสีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการขจัดอากาศที่ติดอยู่ซึ่งจะจำกัดการครอบคลุมของสี [2]
รูปทรงของชิ้นงาน
เรขาคณิตของชิ้นงานถูก จำกัด ด้วยขนาดของบูธสีหรือถังเท่านั้น การใช้การเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิตทำให้สามารถใช้สีที่มีความหนาต่างๆ ได้ โดยถูกจำกัดโดยแนวโน้มของสีเท่านั้น ดังนั้นจึงทำลายการเคลือบหากทาในลักษณะที่หนาเกินไป มักนิยมทาบาง ๆ มากกว่าเสื้อโค้ทหนาเพียงอันเดียว
การติดตั้งและอุปกรณ์
งานอาจจะถูกส่งไปยังบูธเคลือบหรือไม้แขวนเสื้อในแฟชั่นใด ๆ มากที่สุดโดยใช้มือหรือคีมหลังจากผ่านคูหาหรือแท็งก์และเคลือบแล้ว ชิ้นงานก็จะเข้าไปในเตาอบหรือออกไปในที่โล่งเพื่อให้สีแข็งตัวในส่วนนั้น ในการเคลือบแบบพ่นฝอย อาจใช้หัวฉีดหลายแบบ ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของสีและรูปร่างของชิ้นงานที่ต้องการ
เครื่องมือและรูปทรงทั่วไปที่ผลิตขึ้น
มีหัวฉีดพ่นหลากหลายสำหรับใช้ในการเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิต ประเภทของหัวฉีดที่ใช้จะขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นงานที่จะทาสีเป็นส่วนใหญ่ และความสม่ำเสมอของสี
อ้างอิง
- ^ คู่มืออ้างอิงกระบวนการผลิต , 1st ed. , Robert H. Todd, Dell K. Allen และ Leo Alting, 1994
- ^ "อุปกรณ์และกระบวนการเคลือบ" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 18 มกราคม 2552 . สืบค้นเมื่อ11 มกราคม 2552 .
ลิงค์ภายนอก
- วิธีการใช้กระบวนการเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิตในขั้นตอนการตกแต่งระหว่างการก่อสร้าง ตัวอย่างคือช่วงนาทีสุดท้ายของวิดีโอ
ถ้าเห็นภาพข้างต้นเราคงไม่ทราบว่าคืออะไร แต่อ่านจากป้ายได้ว่า ELECTROSTATIQUES ซึ่งเป็นอุปกรณ์ช่วยพ่นสี ระบบไฟฟ้าสถิตรุ่นแรกๆของโลก ซึ่ง SAMES KREMLIN ได้ออกวางตลาดในปี ค.ศ.1995 จนถูกใช้แพร่หลายในห้องวิจัยทั่วยุโรป ในปัจจุบัน การพ่นสีด้วยระบบไฟฟ้าสถิตยังคงมีความนิยมสูงและแพร่หลาย ซึ่งปัจจุบันใช้งานกับทั้งการพ่นสีน้ำกับการพ่นสีน้ำมัน และกับการพ่นสีฝุ่น โดยมีหลักการทำงานพื้นฐานเดียวกันคือ ไฟฟ้าสถิต หรือ Static electricity มีลักษณะคือ หากมีประจุไฟฟ้า
ภายในเนื้อสีหรือบนพื้นผิวของสี ประจุไฟฟ้าจะยังคงอยู่กับที่จนกระทั่งมันสามารถจะเคลื่อนที่โดยอาศัยการไหลของอิเล็กตรอน (กระแสไฟฟ้า) หรือมีการปลดปล่อยประจุ (electrical discharge) ประจุไฟฟ้าสถิตสามารถสร้างขึ้นได้เมื่อไรก็ตามที่สองพื้นผิวสัมผัสกันและแยกจากกัน และอย่างน้อยหนึ่งในพื้นผิวนั้นมีความต้านทานสูงต่อกระแสไฟฟ้า
สารจะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆเรียกว่า อะตอม (atom) ภายในอะตอมจะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 3 ชนิดได้แก่ โปรตอน (proton) นิวตรอน (neutron) และ อิเล็กตรอน (electron) โดยที่โปรตอนมีประจุไฟฟ้าบวก นิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้ารวมกันอยู่เป็นแกนกลางเรียกว่า นิวเคลียส (nucleus) ส่วนอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าลบ จะอยู่รอบๆนิวเคลียส ปรากฏการณ์ของไฟฟ้าสถิตจะเกิดขึ้นได้เมื่อมีการแยกประจุบวกและลบออกจากกัน
เมื่อวัตถุสองชนิดเสียดสีหรือสัมผัสกันอิเล็กตรอนอาจย้ายจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งทำให้วัตถุหนึ่งมีประจุบวกเกิน และอีกวัตถุหนึ่งมีประจุลบเกินในจำนวนที่เท่ากัน เมื่อแยกวัตถุทั้งสองออกจากกันจึงเกิดการไม่สมดุลของประจุขึ้นในวัตถุแต่ละตัวประจุที่ไม่สมดุลก็จะวิ่งเข้าหาประจุต่างชนิดจนวัดถุหรืออะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้าอีกครั้งนั่นเอง
รูป สสาร หรือ วัตถุ (atom) รูปสนามไฟฟ้า (Electric Fields)
ไฟฟ้าสถิต จะเกิดขึ้นได้มีวิธีการต่างๆ ได้แก่
1. การใช้ อิเล็กโตรด(Electrode) ชาร์จประจุไฟฟ้าโคโรน่า (Corona Charge) สร้างสนามไฟฟ้าด้วยแรงดันไฟฟ้าและสร้างไอออน
2. ใช้แรงหมุนรอบความเร็วสูงของหัวระฆังหรือจานหมุนเป็นตัวสร้างสนามพลังไฟฟ้าสถิตผ่านแรงดันไฟฟ้าแรงสูง
3. ใช้แรงเสียดทานระหว่างผิวท่อลำเลียงวัสดุและ ตัววัสดุให้เกิดการชาร์จอนุภาคไฟฟ้า
ปืนพ่นสีระบบไฟฟ้าสถิตจะทำหน้าที่ สร้างประจุไฟฟ้าเข้าไปในสี พาสีออกไปที่ปลายปืนประจุไฟฟ้าในสีจะนำสีพุ่งเข้าไปติดชิ้นงานที่ต่อสายดินให้ครบวงจร การพ่นจะเกิดการ "เคลือบรอบ" (Wraparound Effect) ที่ช่วยประหยัดสี โดยตามหลักการการพ่นสีระบบไฟฟ้าสถิตคงจะทำได้กับการพ่นสีโลหะเท่านั้น แต่ในปัจจุบันสามารถพ่นได้ทั้งโลหะ
และการพ่นวัตถุเป็นฉนวนไฟฟ้า โดยการนำน้ำยาเคมีที่เป็นตัวนำไฟฟ้าเคลือบก่อนและค่อยพ่นด้วยปืนพ่นสีไฟฟ้าสถิตนั่นเอง เช่น การพ่นพลาสติก,พ่นไฟเบอร์กลาส,
พ่นงานไม้ เป็นต้น
ปืนพ่นสีระบบไฟฟ้าสถิต หรือ Electrostatic gun ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน ได้แก่
- ปืนพ่นสีแบบไฟฟ้าสถิต NANOGUN AIRSPRAY ปืนไฟฟ้าสถิตที่มีแรงดันต่ำ
Nanogun Airspray ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการพ่นสีที่ใช้กับตัวทำละลายที่มีใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำได้ดี มีน้ำหนักเบาและมีการออกแบบตามหลักสรีระศาสตร์ทำให้ผู้ใช้งานมีความสะดวกสบายในการทำงาน
คุณลักษณะ
· มีประสิทธิภาพการพ่นสูงและประหยัดสี
· เป็นปืนไฟฟ้าสถิตที่เบาที่สุด
ประสิทธิภาพ
1. มีการควบคุมแรงดันสูงอัตโนมัติเพื่อรักษาค่าคงที่ของสี ทำให้มีประสิทธิภาพการพ่นสูงขึ้น
2. การสร้างกระแสไฟฟ้าสูงและแรงดันสูงไฟฟ้าเหมาะสม ทำให้สามารถพ่นสี ที่มีความหนืดต่างๆได้ดีครอบคลุม และพ่นสีหนาๆ ได้ดี
3. มีลูกบิดสำหรับปรับแรงดันอากาศและปริมาณของสีที่ใช้งานง่าย
4. สามารถเปลี่ยนรูปแบบการพ่นสเปรย์จากแบบแบนเป็นแบบกลมได้ง่ายและรวดเร็ว
5. แรงดันไฟฟ้าสูงจะเกิดขึ้นเมื่อพ่นสีเท่านั้นทำให้มีความปลอดภัยที่สูง
6. มีโมดูลควบคุม GNM 6080 ทำให้ปืนทำงานอัตโนมัติ และช่วยให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้น
7. ตัดการเชื่อมต่อเร็ว
8. เปลี่ยนอะไหล่ง่าย
9. ท่อสีแบบคอยล์ช่วยให้สามารถใช้สีโลหะได้อย่างปลอดภัย
10. ลดค่าใช้จ่ายโดยรวม เพราะมีชิ้นส่วนอะไหล่ที่น้อยลงประมาณ 30% จากผู้ผลิตรายอื่นๆ ในตลาด
11. คุณภาพที่เชื่อถือได้ใช้วัตถุดิบดี ทำให้มีอายุใช้งานที่ยาวนาน
ปืนไฟฟ้าสถิตแบบแรงดันต่ำ Nanogun Airspray เหมาะสำหรับหลายๆงาน เช่น งานพ่นเครื่องบินและยานอวกาศ พ่นเครื่องจักรทางการเกษตร, อุตสาหกรรมก่อสร้าง, เฟอร์นิเจอร์, งานโลหะ, งานไม้ และอุตสาหกรรมยานยนต์
ตารางข้อมูลทางเทคนิค
คุณลักษณะของสินค้า | มูลค่า | หน่วย: เมตริก (US) |
Maximum Fluid Pressure | 7 (101) | bar (psi) |
Maximum Fluid Outlet | 750 (25) | cc/min (oz/min) |
Minimum Fluid Outlet | 100 (3.38) | cc/min (oz/min) |
Maximum Air Pressure | 7 (101) | bar (psi) |
Maximum Fluid Temperature | 45 (113) | °C (°F) |
Trigger Lock Safety | ♦ | |
Recommended Material Viscosity Range | 14 - 50 | s CA4 |
High Voltage (maximum) | 60 | kV |
Current | 80 | µA |
Weight | 488 (17) | g (oz) |
ATEX Certification | II 2 G 0.24 mJ | |
High Voltage Control Module | GNM6080: II (2) G [0.24 mJ] |
ปืนพ่นสีแบบไฟฟ้าสถิต NANOGUN AIRSPRAY
ภาพการต่อ ใช้งาน การพ่นสีระบบ Electrostatic
ภาพตัวอย่างการใช้งานจริง