Lakiernictwo Proszkowe

Jonizacja powietrza

Jonizacja powietrza (występowanie różnoimiennych molekuł gazu w dolnych warstwach atmosfery) jest zjawiskiem naturalnym, obecnym stale w przyrodzie w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego (wiatru słonecznego) oraz naturalnej emisji promieniotwórczej Ziemi. Znaczne nasilenie jonizacji następuje podczas burz, gdy dochodzi do wyładowań elektrycznych w atmosferze. Do zainicjowania procesu konieczne jest dostarczenie wymaganej ilości energii. Wynikiem jonizacji powietrza jest zmiana potencjału elektrycznego obojętnych jonów gazu znajdujących się w powietrzu i uzyskanie przez nie ładunku dodatniego lub ujemnego. Dzięki temu powstają warunki, w których ładunki elektryczne mogą być przewodzone przez powietrze. Niezjonizowane powietrze jest izolatorem. W niezjonizowanym powietrzu nie mogą zachodzić na przykład takie zjawiska atmosferyczne jak kondensacja pary wodnej (powstawanie chmur) czy pojawienie się błyskawic (wyładowań elektrycznych). Przy słabej jonizacji powietrza elektrostatyczne napylanie farb proszkowych jest niezwykle utrudnione lub praktycznie niemożliwe. Stąd tak wiele problemów z powlekaniem podczas sezonu zimowego, kiedy na zewnątrz i w pomieszczeniach obniża się znacznie poziom wilgotności względnej powietrza (suche powietrze), co jest jednoznaczne z ograniczeniem możliwości jonizacji. 

Jedną z metod wywoływania jonizacji powietrza są wysokonapięciowe wyładowania koronowe powodujące uwolnienie jonów w pobliżu elektrody i przepływ prądu przez gaz pod wpływem silnego pola elektrycznego. Polaryzacja wyładowań może być dodatnia lub ujemna. Oba przypadki różnią się, ponieważ elektrony (ujemne nośniki ładunku) są bardzo lekkie a jony (nośniki dodatnie) są znacznie cięższe. Przy polaryzacji ujemnej wytwarzane jest znacznie więcej ozonu niż przy dodatniej, co jest korzystne dla efektywności ładowania farb proszkowych.

Pole elektrostatyczne

Jest to stan przestrzeni wokół nieruchomych ładunków lub naelektryzowanych ciał, gdzie na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna. Pola elektrostatyczne przedstawia się graficznie za pomocą tzw. linii sił, które w sensie fizycznym obrazują tory, po których poruszałby się w danym polu próbny ładunek dodatni. Linie sił pola zawsze prowadzą od ładunków o potencjale dodatnim do ładunków o potencjale ujemnym. Wyznaczają one również w każdym punkcie pola kierunek siły wypadkowej działającej na nieobojętne elektrycznie ciało umieszczone w tym punkcie. Linie te nie przecinają się wzajemnie, a ich zagęszczenie jest miarą oddziaływania elektrostatycznego (większe zagęszczenie linii – silniejsze oddziaływanie). Koncepcję oddziaływania ładunków elektrycznych poprzez pole elektryczne wprowadził Michael Faraday w połowie XIX wieku. O istnieniu oddziaływań elektrostatycznych wiedziano już w starożytności, kiedy to grecki filozof i matematyk Tales z Miletu (620–540 p.n.e.) spostrzegł, że potarty wełnianą tkaniną bursztyn przyciąga drobne, lekkie materiały, jak np. drewniane wiórki.

Podczas malowania proszkowego łatwo zaobserwować istnienie pola elektrostatycznego, kiedy chmura napylanej farby „otula” detal i pokrywa powłoką również powierzchnie po jego drugiej stronie. Najbardziej spektakularne jest w tym przypadku pokrywanie powierzchni cylindrycznych (wszelkiego rodzaju rury i pręty), gdzie malując z jednej strony możemy przy dobraniu optymalnych parametrów aplikacji wykonać powłokę o wymaganej grubości na całej powierzchni elementu.