Lakiernictwo Proszkowe

Dielektryk i ładunki elektryczne

Dielektryk to materiał, który bardzo słabo przewodzi prąd elektryczny. Podstawowym zjawiskiem określającym właściwości dielektryka jest polaryzacja. Polega ona na tym, że pod wpływem działania pola elektrycznego w materiale ładunki ujemne przesuwają się względem dodatnich, uaktywniając dipole elektryczne. W wyniku polaryzacji w dielektryku powstaje pole wewnętrzne, które częściowo równoważy przyłożone pole zewnętrzne. Dipole orientują się zgodnie polem zewnętrznym. Materiały posiadające własności dielektryczne na skutek polaryzacji uzyskują elektryczny moment dipolowy, co powoduje ich przyciąganie przez ładunki elektryczne. W materiałach używanych do produkcji farb proszkowych (polimerach termoutwardzalnych i termoplastycznych) struktura dipolowa jest obecna nawet bez oddziaływania pola elektrycznego. Dzięki temu są tak bardzo podatne na zmianę potencjału, czyli przyjmowanie i oddawanie ładunków elektrycznych. Należy jednak pamiętać, że farby proszkowe zawierają ograniczoną ilość składników mających własności dielektryczne. Dlatego istotny wpływ na rzeczywistą efektywność aplikacji mają te składniki farb, które cechują się diametralnie różnymi własnościami elektrycznymi, jak np. pigmenty metaliczne czy wypełniacze.

Jon

Jest atomem (lub grupą atomów) posiadającym ładunek elektryczny powstały w wyniku utraty lub pozyskania jednego lub więcej elektronów. Zwykle atom jest elektrycznie obojętny, ponieważ liczba protonów (ładunek dodatni) w jądrze równa jest liczbie elektronów (ładunek ujemny). Istnieją warunki, w których pod wpływem dostarczonej energii atomy mogą stracić lub zyskać elektrony na zewnętrznej powłoce, stając się jonami. Zmiana stanu potencjału elektrycznego to jonizacja. Dodatnio naładowany jon nazwany jest kationem, ujemnie zaś anionem. Jony posiadające przeciwne znaki przyciągają się. 

Wyładowania koronowe 

Jest to rodzaj wyładowania elektrycznego obserwowanego w gazach i jest odmianą wyładowania jarzeniowego. Wyładowanie koronowe zachodzi na powierzchni przewodników znajdujących się pod wysokim napięciem i pojawia się, gdy natężenie pól elektrycznych jest tak duże, że w wyniku zderzeń termicznych cząstek gazu dochodzi do jonizacji. Wyładowania koronowe łatwo się rozwijają na elektrodach o bardzo małych promieniach krzywizny lub posiadających ostre krawędzie. W naturze obserwuje się je na odgromnikach, masztach okrętowych (ognie świętego Elma) czy na wysokonapięciowych energetycznych liniach przesyłowych.

Wyładowania koronowe uruchamiają proces, w którym dzięki jonizacji ośrodka zaczyna płynąć prąd. Powstające jony unoszą ładunek elektryczny do obszaru niższego potencjału otaczającego elektrodę zbiorczą lub tworzą ponownie neutralne atomy. W procesie powlekania proszkowego elektrodą zbiorczą jest pokrywana powierzchnia, której uziemienie decyduje o skuteczności odprowadzenia ładunków. W przypadku wystąpienia problemów z jakością i skutecznością uziemienia, osiadające na powierzchni kolejne warstwy cząstek farby nie mogą oddać zgromadzonego ładunku, co powoduje wzrost potencjału elektrycznego i inicjuje wyładowania. Naładowane cząstki proszku na pokrywanej powierzchni stanowią barierę elektryczną dla osiadania kolejnych cząstek. Stąd bardzo częste trudności w uzyskaniu jednorodnych powłok o odpowiedniej grubości przy jakichkolwiek zaburzeniach skuteczności uziemienia proszkowo powlekanych powierzchni.