你知道你报怨错对象了吗？粉末涂料高压静电喷枪放电正常吗？

你知道你报怨错对象了吗？粉末涂料高压静电喷枪放电正常吗？

——粉末涂料高压静电喷枪性能检测

在这个“严重内卷”时代，很多粉末涂料用户仍然不懂得静电喷涂原理，只是以为有高压静电喷涂设备就可以完美进行喷涂。一旦因为静电喷涂设备，特别是静电喷枪出现问题而因为没及时发现严重影响了喷涂过程，而产生激烈的“抱怨”现象，从而更多产生质疑“粉末涂料”！作为粉末涂料提供商，你躺枪了吗？

一、粉末静电喷枪原理及性能

想了解粉末涂料静电喷涂，就必须了解静电喷涂原理。

1、尖端放电现象

尖端放电现象

形状尖锐的带电体周围的空气被电离，产生可移动的离子，形成电流通道，这称为尖端放电现象。那么尖端放电是如何发生的呢？其实，尖端放电现象中，带电尖端的电荷并没有放入空气中，“放电”一词实际上只是一个等效说法。

尖端放电的实质是，尖端附近的空气被电离后，空气中带有和尖端相反电荷的离子被吸引到尖端，中和尖端电荷，同时，空气中带有和尖端同种电荷的离子被排斥远离尖端。也就是说，尖端放电，简而言之，就是异种电荷被吸引中和，同种电荷被排斥远离。不过，从结果上看，尖端带电减少，同时空气中出现大量和尖端带同种电荷的离子。看起来就好像是尖端上的电荷流失到空气中去了。

通过实际实验测量发现，一个带电导体上的电荷密度分布并不是均匀的，而与带电体的形状息息相关。

在导体外表较为尖锐的地方，电荷的面密度（单位面积内的带电量）较高，而导体外表较为平缓的地方，电荷的面密度较低。依据静电场散度方程：

可以看到，导体外表面的电场强度（导体内部电场强度为零，外表面电场沿法线方向）与其表面的电荷面密度成正比。因此，对于形状不规则的带电导体，其尖锐部分周围的电场强度，远大于平滑部分周围的电场强度。

当带电体周围的电场强度增大到一定的数值时，会使中间的空气分子电离，产生可移动的离子，形成电流通道。导体尖端附近的电场强度大，更容易使空气击穿而产生放电。

尖端放电原理在实际生活中应用很广。建筑物顶端安装的避雷针可以通过尖端放电，不断中和雷雨天空气中的电荷，避免建筑物遭受大电流的雷击。发动机火花塞的电极做成针状，更容易产生放电火花点燃燃油。尖端放电现象容易使带电体上的电荷流失，造成电能的损失，因此大型高压设备表面都尽量做成表面平滑的形状，以尽可能减少尖端放电现象，使设备维持高压。

▲各种造型的避雷针，都具有尖端

▲高电压的范德格拉夫起电机圆滑的外表

2粉末静电喷枪原理及性能

静电喷涂分为电压放电与摩擦带电两种。下面主要讲高压静电喷涂原理。喷涂系列分为喷房、工件与静电发生装车系统。工作时，喷房接地、工件接地与喷枪接地。粉末静电喷枪，是将粉末涂料喷涂到被涂物上面去的主要工具，人们通过静电粉末喷枪来完成喷涂过程。喷枪端部加30-100KV高电压，由喷枪端部针状电极的电晕放电，使粉末涂料颗粒带上负电荷，这种喷枪叫做电晕放电式静电粉末喷枪。电晕放电式粉末静电喷枪，它是由高压静电发生器（由高频变压器和升压回路组成）、电晕放电电极（由针电极和环状电极组成）、喷束调节器、枪体、空气和粉末涂料管道等部分组成。

图1   静电喷涂系统组成

图2   静电喷涂原理

图3   静电喷涂系统组成及原理

图3   静电喷涂系统组成及原理

图4   粉末涂料上粉原理

图5    粉末涂料上粉原理

图6粉末涂料凹槽难上粉原理

粉末涂料的颗粒，用气流送入喷枪管内，从喷枪管向前喷出由于针电极的电晕放电，喷出的颗粒都带上了电荷，颗粒离开喷枪管出口，即向被涂物飞去，完成了喷涂任务。从低压电源提供的电，经过喷枪内部多段升压装置转变成高压电，施加到喷枪端部的电晕放电电极或环状电极时，电极放电使周围的空气离子化。同时喷枪端部和被涂物之间产生电场，被涂物通过接地诱导带正电。当被压缩空气输送的粉末涂料到达喷枪口时，由于喷枪周围存在电荷的影响，使粉末涂料颗粒带负电荷。带负电荷的粉末涂料在输送空气和电场力的作用下，飞到被涂物的上面，与被涂物上所诱导的正电荷相互吸引，附着到被涂物的上面。

电晕放电式粉末静电喷枪有如下优点：

①喷枪的使用范围广，采用不同带电方式的喷枪，可以满足各种不同形状和大小的被涂物的涂装，例如板、桶、箱、网和管道内外壁等；

②几乎所有粉末涂料都有可以用电晕放电式粉末静电喷枪涂装，对各种粉末涂料品种和适应性强；

③涂装效率比较高；

④涂膜厚度容易控制，在手工喷涂线和自动化流水线上都可以得到理想的厚度。

电晕放电式粉末静电喷枪有如下缺点：

①由于空气电离和粉末层的电离排斥，涂膜厚度控制不好时，涂膜外观的平整性差一些；

②当被涂物的结构太复杂时，由于法拉第屏蔽作用，涂膜各部位的均匀差；静电喷涂设备的内置式高压模块，主要由变压器和倍压整流电路组成，以及与它们连接的两个输入端子、一个输出端子，变压器和倍压整流电路的各元件包裹式封装在环氧树脂层内。所述两个输入端子和一个输出端子的外端分别设置在环氧树脂层外，具有极好的抗老化性，绝缘性好，密封性更强，能提高产品的安全性，外形更加小巧，更适合用内置式静电喷涂枪内。大家经上述描述，对粉末静电喷枪有了大致了解了吗？

二、粉末涂料不上粉原理

很多粉末涂料用户，都有过抱怨粉末涂料上粉率差、不上粉等问题。但缺很难找到问题的症结所在。

1、粉末涂料自身的质量问题

这是绝大客户第一时间会联想到的，所以首先会找供货商理论、抱怨。从粉末涂料自身来说，确实也会存在此问题。一般有以下几个可能的方面：

⑴粉末涂料产品体系的不同

从应用的实践来看，不同的粉末涂料体系表现出不太一样的上粉效果，比如环氧类与聚酯类，比如聚酯/TGIC与聚酯/HAA也存在不同。

⑵成膜物质（基料）质量与含量

优质的粉末涂料的成膜物质（基料）含量通常在50%以上，优质粉末涂料基料含量通常在60%左右。基料含量的大小基本上决定了粉末涂料的比重，高基料含量与优质基料都会大大提高粉末涂料上粉率。相反，粉末涂料上粉率差。

⑶干燥剂的影响

实践证明，不同的干燥剂影响粉末颗粒的电性能，原理可能来自干燥剂颗粒自身也带电，可能带的是正电荷，也有的带负电荷。其用量大小直接影响粉末颗粒的带电性能，结果会导致粉末涂料上粉率不佳。

⑷粉末颗粒粒径与形态

粉末涂料是由大小不一的颗粒物组成，颗粒的大小与形状均可以影响粉末涂料的带电性。这颗不深入探讨。

⑸接地性能

显然，整个喷涂系统中，无论是被喷涂工件、静电喷枪，还是喷房等，都必须具备良好的接地性，粉末涂料的上粉打下坚强的基础。

⑹静电发生系统——喷枪

目前，静电喷枪及附属设备及系统已经非常成熟，但市场上静电喷枪及附属系统品质却参差不齐，严重影响了粉末涂料的上粉率。再加上，绝大多数喷涂厂不重视粉末涂料静电喷枪的维护与保养，缺乏对静电喷枪的检测，静电喷枪带病工作非常见。因为喷枪系统导致的问题比比皆是，但却往往会抱怨粉末涂料制造商——怀疑产品质量不好。是真的吗？

⑺工件材质及接地不良

传统粉末涂料应用市场主要面对的是金属市场。而目前，粉末涂料应用市场已扩大到木质、塑料、纸张等非金属材料市场，这些非金属材料往往存在导电性不良的问题，影响粉末涂料的上粉率。因此，要有针对属于的解决，改善材料表面的导电性。

以上种种吧。但人们往往忽略的上粉末涂料静电喷枪的影响。

三、高压静电喷枪放电检测

购置综合性能优异的静电喷枪设备及系统非常必要，但对于已有的喷涂系统，加强对粉末涂料喷涂设备的检测，特别是粉末涂料高压静电喷枪的检测非常重要。目前，采用的检测设备是高压静电测试棒。

高压静电测试棒

高压静电测试棒

四、静电喷粉枪故障及排除方法—喷枪无高压输出

1、喷枪无高压输出

①检查喷枪板机开关是否损坏；检查控制开关的电源线否有折断，可以把同步开关拨到“自动”位置，如有高压输出即可确定在喷枪控制部分。

②检查高频变压器线圈，高压电容器，高压二极管是否有损坏，变压器油是否有变质。

③检查印刷电路板元件是否损坏。

2、吸附力不佳

①工作前处理过程不佳。

②粉末受潮。

③工件接地不良，吊钩挂具接地不良。

④高压调节输出过低。

⑤高压电缆接头接触不良或局部断路漏电。

⑥设备老化或故障