Elektrostatik
Zerstäubungsoption für flüssige Materialien
Das elektrostatische Beschichtungsverfahren nutzt die physikalischen Eigenschaften von elektrisch geladenen Teilchen, um die Lackierung eines Werkstücks zu verbessern. Die gesamte Oberfläche des zu lackierenden Teils zieht die negativ geladenen Farbtröpfchen an.
Das elektrostatische Feld kann eine Spannung von bis zu 100.000 V erreichen, während die Stromstärke sehr niedrig ist (etwa 100 µA).
Das Feld wird durch einen Niederspannungsgenerator erzeugt, der ein Signal an einen Hochspannungstransformator sendet. Dieser Vorgang wird als Hochspannungskaskade bezeichnet.
Dieser Effekt kann für Flüssig- und Pulverlacke in Sprühpistolen (Airspray- oder Airmix®-Technologie) und Hochrotationsglockenzerstäubern genutzt werden.
Ein weiterer Effekt der elektrostatischen Technologie bei der Zerstäubung flüssiger Materialien ist die Reduzierung der Tröpfchengröße in Abhängigkeit zur angewandten Spannung. Die einheitliche und geringere Tröpfchengröße führt zu einer besseren und gleichmäßigen Oberflächenqualität, besonders bei Materialien mit höherer Viskosität über 100 MPa.s (Lacke und Farben auf Wasserbasis).
In Kombination mit anderen Zerstäubungs-Technologien verbessert die Elektrostatik die Eigenschaften der Farbpartikel (gleichmäßiger und feiner) und erhöht den Auftragswirkungsgrad. So wird die Schichtstärke des Farbauftrags oder die Geschwindigkeit des Auftrags erhöht.
Die aufgeladenen Farbpartikel befinden sich in einem elektrostatischen Feld, das eine elektrostatische Kraft proportional zur Ladung und der Feldstärke erzeugt. Die auf die Partikel übertragene Kraft hängt also von der eigenen Ladung und der Position ab, an der es auf ein elektrostatisches Feld mit anderem Niveau trifft.
Dies erklärt, warum wir eine bessere Effektivität mit der direkten Aufladung erzielen (höhere Ladung auf den Partikeln, größeres Feld, geringere Entfernung). Ebenso erklärt dies den Umgriff-Effekt, denn auch hinter dem Werkstück befindet sich ein Feld, das die Farbe anzieht.
Folgende Kräfte wirken auf jedes Teilchen:
- Geschwindigkeit, erzeugt durch die Art der Zerstäubung (Luft, Druck oder Rotation) und reduziert durch die Reibung in der Luft in Abhängigkeit
- Gewicht der Partikel
- Elektrostatische Kraft
Abhängig vom zeitlichen Verlauf haben diese drei Kräfte größere oder geringere Auswirkungen. Der elektrostatische Effekt und das Gewicht der Partikel sind stabil. Die Geschwindigkeit der Partikel reduziert sich je näher die Partikel zur lackierenden Fläche kommen.
Das Gewicht zieht die Partikel in Richtung des Bodens und eine hohe Geschwindigkeit begrenzt den elektrostatischen Effekt um das Werkstück. Bei geringer Geschwindigkeit erzielen wir den besten Anziehungseffekt, da die elektrostatische Kraft am größten ist. Bei einer hohen Geschwindigkeit entsteht ein Rückstoß auf der Oberfläche und weniger Partikel bleiben haften (niedriger Auftragswirkungsgrad).
Dank des hohen Auftragswirkungsgrads und Umgriffs am Werkstück
Weniger Orangenhaut, gleichmäßige Dicke und hoher Glanz geringerer und gleichmäßiger Tröpfchengröße
VOC = Volatile Organic Compounds (z. dtsch. Flüchtige organische Verbindungen); hierbei handelt es sich um organische Chemikalien, die bei normaler Raumtemperatur einen hohen Dampfdruck aufweisen und schädlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sein können
Für die Bearbeitung der gleichen Fläche wird weniger Zeit benötigt
