ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Электростатическое распыление - это относительно новый, прогрессивный и эффективный, способ, отличающийся тем, что для распыления не используется сжатый воздух или распыление давлением. Используются только силы притяжения и отталкивания зарядов в электростатическом поле высокого напряжения, создаваемом с помощью высоковольтного источника питания.

Принцип действия электростатического распыления жидкостей основан на свойстве заряженных частиц взаимодействовать друг с другом и электростатическим полем. Между двумя поверхностями, имеющими разноименный потенциал одной полярности, возникает электростатическое поле, характеризуемое напряженностью.

Помещенная в электростатическое поле заряженная частица жидкости под воздействием кулоновских сил будет перемещаться вдоль силовых линий электростатического поля. У отдельной капельки жидкости весь заряд распределяется по поверхности. В электростатическом поле достаточно высокой напряженности сила взаимодействия заряженной частицы с полем может приводить к дроблению частицы на более мелкие. Для создания электростатического поля на распылитель подается высоковольтный потенциал относительно покрываемой поверхности. Необходимый потенциал может создавать источник питания высокого напряжения.

В случае, например, масла, распыляемая жидкость по системе трубопроводов в подогретом состоянии под минимальным давлением поступает в распылитель. Распылитель имеет специальную форму для обеспечения контактной зарядки подаваемой жидкости, которая под действием электростатического поля высокого напряжения транспортируется к покрываемой поверхности, находящейся под нулевым потенциалом.

При движении, под действием сил электростатики, частицы жидкости дробятся, расталкиваются, опять дробятся. Между заряженными частицами действуют кулоновские силы расталкивания, способствующие равномерному распределению частиц жидкости. В результате, к покрываемой поверхности подлетает равномерно распределенная мелкодисперсная аэрозоль. Скорость, полученная при перемещении заряженных частиц в электростатическом поле высокого напряжения, обеспечивает хорошее покрытие поверхности жидкостью.

Отличительной особенностью электростатического способа распыления является:

• Получение точно дозированных покрытий в широком диапазоне толщин пленки от сотен нанометров до нескольких микрон;
• Получение покрытий при скоростях покрываемых полос или листов до 1500 м/мин;
• Высокая равномерность наносимого покрытия;
• При электростатическом способе для распыления не используется давление или сжатый воздух;
• Высокий коэффициент использования жидкостей. Жидкость не попавшая на покрываемую поверхность возвращается в рабочую емкость для повторного использования.

Электростатическим способом эффективно можно распылять не все жидкости. На процесс распыления влияет величина поверхностного натяжения, вязкость, проводимость жидкости и величина напряженности электрического поля. Значения этих параметров определяют способность жидкости к электростатическому распылению. Напряженность электрического поля единственный параметр, который является внешним по отношению к жидкости. С увеличением напряженности электрического поля условия для распыления улучшаются.

Казалось бы, достаточно взять высокольтный источник питания на достаточно большое напряжение и проблема решена. Но, к сожалению, увеличение напряженности поля выше определенной величины ограничивается изоляционными свойствами воздуха или другой среды в которой происходит распыление. Если рассматривать распыление в воздушной среде, то работа при напряжении на высоковольтном электроде выше 100кВ не целесообразна. Возникающие локальные перенапряжения, на деталях имеющих потенциал высокого напряжения, приводят к появлению разрядов. В результате, растут токи утечки, появляются неконтролируемые потенциалы и заряды, которые могут приводить к дефектам промасливания.

В твердом агрегатном состоянии вещества не распыляются электростатическим способом. Но растопленное или расплавленное вещество может успешно распыляться. >> Распыление твердых веществ в электростатическом поле

Одной из областей, где электростатическое распыление жидкостей нашло свое применение, является металлургия. При финишной отделке различного проката его подвергают консервации маслами для временной противокоррозионной защиты на время транспортировки и хранения. Масла изготавливаются на основе минеральных или синтетических масел с добавлением ингибиторов коррозии.

Консервационные масла можно наносить различными способами, но на сегодняшний день, электростатический способ распыления обеспечивает самое высокое качество консервационного покрытия. При нанесении тонких слоев электростатический способ не имеет реальной альтернативы.

К недостаткам электростатического способа нанесения можно отнести более высокая, чем при традиционных способах, стоимость оборудования для распыления, более высокие требования к распыляемым жидкостям.