Улучшите притяжение порошка к деталям во время порошковой окраски
Если вы красите металлическое изделие порошковой краской, его необходимо заземлить. Заземление — это то, что притягивает порошок к детали. Чем лучше заземление, тем эффективнее может работать ваш пистолет для порошковой окраски, особенно при напылении нескольких слоёв или порошковой окраске сложных деталей. Часто пистолет для порошковой окраски или блок управления пистолета поставляются с небольшим заземляющим проводом 18-го калибра и мини-зажимом типа «крокодил», который вы можете подключить к детали, чтобы заземлить ее. Я буду называть это «заводским» заземлением. Заводское заземление продолжается через блок управления, через провод малого калибра для подключения к розетке, а затем, наконец, достигает земли после того, как он проходит через электрическую сеть вашего здания. Этого недостаточно для надлежащей порошковой окраски. Независимо от того, насколько хорош ваш окрасочный пистолет, вам необходимо установить СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЗАЗЕМЛЯЮЩИЙ СТЕРЖЕНЬ.
Каковы преимущества использования заземляющего стержня при порошковом покрытии?
Зоны клетки Фарадея:
Использование заземляющего стержня помогает уменьшить проблемы, связанные с зонами клетки Фарадея. Зоны клетки Фарадея — это зоны детали, которые электрически экранированы из-за её геометрии. Эти зоны обычно расположены в углублениях или узких углах. Вы заметите, что при нанесении порошковой краски, особенно на деталь с более сложной конфигурацией, независимо от того, сколько порошка вы распыляете, некоторые зоны детали остаются непокрытыми. Вместо этого весь порошок притягивается к более крупным, более открытым поверхностям, прилегающим к этим зонам. Это приводит к неравномерному покрытию со слишком большим количеством порошка на больших площадях и голыми пятнами в узких зонах, как вы можете видеть на фото автомобильного диска ниже. Наличие надлежащего заземления значительно уменьшит эти проблемные зоны и позволит этим зонам легче притягивать порошок.
Заземляющий стержень поможет значительно. Но, если вы используете любительский пистолет для порошковой окраски, он не решит все ваши проблемы на 100%. Есть приёмы, которые вы можете использовать, чтобы ещё больше уменьшить влияние клетки Фарадея. Но самый надёжный метод — использовать профессиональный пистолет для порошковой окраски..
Несколько слоёв:
После напыления первого слоя порошковой краски и его частичного отверждения вы можете захотеть нанести сверху ещё один слой, будь то прозрачный, полупрозрачный или любой другой. В этой ситуации вам опять поможет заземляющий стержень. Первый слой порошка действует как электрический изолятор, покрывающий всю деталь. Он изолирует заземление, которое отвечает за рассеивание заряда порошка. При напылении следующего слоя порошковой краски, если заряд не рассеивается на землю, на детали будет происходить накопление заряда, что фактически оттолкнёт порошок. Без достаточного заземления будет казаться, что почти вся ваша деталь ведет себя как клетка Фарадея..
Правильное заземление, которое обеспечивает заземляющий стержень, позволит большему количеству заряда рассеиваться через предыдущие слои, что облегчит нанесение последующих слоёв. Это не будет в полной мере достигнуто с помощью небольшого заземляющего провода, который поставляется со многими пистолетами для порошковой окраски. Многослойное нанесение становится намного проще после того, как к вашей детали подключен правильно установленный заземляющий стержень..
Однако, как и в случае с клетками Фарадея, заземляющий стержень может улучшить многослойное нанесение только в определенной степени. С большинством любительских пистолетов (менее 200 долларов) и правильно установленным заземляющим стержнем вы сможете нанести два или три слоя с минимальными проблемами. Нанесение большего количества слоёв потребует более дорогого пистолета для порошковой окраски..
Сокращение отходов порошковой краски:
При правильно установленном заземляющем стержне больше порошка из вашего пистолета будет притягиваться к вашей детали, а не попадать на пол. Такая повышенная эффективность переноса приводит к меньшим расходам на порошок и более чистому и безопасному цеху/гаражу..
Что такое стержень заземления?
Заземляющий стержень — это длинный стержень с медным покрытием, который вбивают в землю. Его размеры могут быть разными. Но для оснащения участка порошковой окраски рекомендуют длину заземляющего стержня не менее 8 футов (2,44м – пер.), лучше 10 футов (3,05 м-пер.) и диаметр 3/4 дюйма. Если вы живете в более тёплом регионе, в местных хозяйственных магазинах могут быть только заземляющие стержни размером 5/8 дюйма x 8 футов, в этом случае вам, возможно, придется потратить немного больше и купить их в Grainger. Если вы живете в более холодном регионе, их можно купить в местном Home Depot или Lowe’s примерно за 35 долларов: заземляющий стержень размером 3/4 дюйма x 10 футов в Home Depot.
Установка заземляющего стержня
.Необходимо вбить стержень заземления в землю почти полностью. Это можно сделать либо, стоя на лестнице, с помощью кувалды и приложив немного усилий. Либо, если у вас уже есть или вы хотите использовать перфоратор SDS, вы можете быстро сделать это с помощью переходника для заземляющего стержня (см.фото). Вам нужно оставить около 6 дюймов стержня, выступающего над землей, чтобы вы могли закрепить на нём провод. Другой конец заземляющего провода будет подключаться к вашим деталям во время нанесения покрытия либо напрямую, либо с помощью стоек и крючков. Для наименьшего сопротивления заземлению и, следовательно, лучшей эффективности переноса порошковой краски на деталь установите заземляющий стержень как можно ближе к зоне нанесения порошковой краски.
Если вы планируете наносить порошковую краску в своём гараже или небольшом окрасочном цеху, вы можете установить заземляющий стержень прямо через пол для максимально короткого расстояния до зоны нанесения порошкового покрытия. Просто просверлите отверстие в полу гаража с помощью сверла по камню и перфоратора SDS+ и установите заземляющий стержень через пол гаража в землю под ним. Перед этим помните о любых сантехнических или электрических линиях, которые могут проходить под полом. Также убедитесь, что размер вашего сверла по камню немного больше размера заземляющего стержня, чтобы вы не соскребли все медное покрытие, когда будете вбивать его в бетон. Если вы переезжаете и вам нужно избавиться от заземляющего стержня, торчащего из пола, просто забейте его до конца и заполните отверстие бетонной заплаткой. Вот несколько примеров:
Зажим стержня заземления, как показано ниже, позволяет вам закрепить на нём заземляющий провод. Вам также понадобится отрезок провода, чтобы подключить заземляющий стержень к месту, где вы подвешиваете свои детали. Электротехнические нормы США указывают, что провод, соединяющий заземляющий стержень, должен быть одножильным или многожильным медным проводом калибра 6 или 8. Вы можете использовать медный провод большего диаметра, если предпочитаете, но не используйте провод меньше 8. Выбор между одножильным или многожильным не будет иметь большого значения, если заземляющий стержень правильно установлен. Многожильный провод более гибкий, чем одножильный, и он способен проводить более сильный ток. Одножильный провод имеет меньшее сопротивление, чем многожильный. А меньшее сопротивление важнее токопроводящей способности, когда дело доходит до рассеивания заряда от деталей с порошковой краской. Однако многие люди отдают предпочтение одножильным и столько же предпочитают многожильные. Поэтому я бы посоветовал использовать то, что вам больше по душе. Или то, что наиболее доступно для вас по лучшей цене.
Для соединения вашего заземляющего стержня с вашими деталями отлично подойдут как голый медный, так и изолированный провод.
Это действительно ещё один выбор, основанный на ваших личных предпочтениях. Так как оба эти варианта соответствуют электротехническим нормам США и подходят для порошковой краски. Если вы все же решите использовать изолированный провод, я бы рекомендовал использовать зелёный, чтобы соответствовать электротехническим нормам (в США). Вы можете купить этот тип провода в местном хозяйственном магазине, либо целую бухту, либо на отрез. Поскольку у вас должен быть очень короткий отрезок между заземляющим стержнем и зоной порошковой окраски, вариант на отрез, вероятно, будет самым дешёвым.
Завершение соединения заземляющего стержня с деталью
Вы установили стержень заземления и закрепили заземляющий провод на нём. Теперь вам нужно определить, как вы хотите завершить их соединение с вашими деталями. Существуют различные методы для этого в зависимости от того, находятся ли ваши окрашиваемые детали на роликовой стойке, стационарной стойке, в распылительной камере или они размещены в зоне порошковой окраски другим способом..
Подключение стойки для порошкового покрытия к заземляющему стержню
Если у вас большая печь для порошковой окраски, у вас, скорее всего, также будет роликовая стойка, которую вы закатываете в печь вместе с деталями. Если вы наносите порошковую краску на детали на самой стойке, независимо от того, находится ли она в распылительной камере или нет, наиболее распространённым методом заземления является подключение заземляющего провода к стойке. Путь к заземлению будет проходить от детали к крюку, затем от крюка к стойке и от стойки к заземляющему проводу. Это означает, что заземляющий провод должен быть легко снимаемым со стойки, чтобы он мог оставаться подвижным. Это, вероятно, можно сделать многими разными способами, но вот несколько вариантов.
Вы можете использовать пружинный зажим, такой как зажим заземления сварки или кабеля аккумуляторной перемычки, и закрепить его на стойке перед нанесением покрытия. Оба эти варианта были протестированы с хорошими результатами. Смотрите пример на рисунке ниже, просто убедитесь, что используете зажим более высокого качества.
Если вы предпочитаете более прочное соединение, вы можете обжать наконечник провода на конце заземляющего провода, подключённого к заземляющему стержню, а затем закрепить наконечник на стойке с помощью болта (или приварить шпильку к стойке) и гайки-барашка. Этот обжимной наконечник потребует использования многожильного провода для заземляющего провода. Хотя он более надёжен, он немного менее удобен, поскольку вам придется откручивать гайку-барашек каждый раз, когда нужно переместить стойку.
Это всего лишь несколько вариантов, которые вы можете использовать для соединения заземляющего стержня со стойкой. Самое важное, что следует иметь в виду, какое бы решение вы ни выбрали — между заземляющим стержнем, проводом, стойкой и деталями должен быть хороший контакт. Используйте как можно меньше соединений, чтобы уменьшить сопротивление и точки отказа. Кроме того, убедитесь, что точки контакта между каждым соединением представляют собой чистый голый металл каждый раз, когда вы наносите порошковое покрытие. Накопление порошка на стойке или на крюках для подвешивания детали может уменьшить или полностью заблокировать путь к заземлению.
Заземление деталей в окрасочной камере
Если вы подвешиваете детали в окрасочной камере для нанесения порошковой краски или просто используете стационарную стойку, проверенный способ подсоединения деталей к заземляющему стержню — использовать другой заземляющий стержень или даже медную трубу, если вы не подвешиваете ничего слишком тяжёлого. Это можно сделать, установив более короткий заземляющий стержень горизонтально около верха окрасочной камеры. Вы можете использовать тот же тип зажима, который вы использовали для стержня в земле, чтобы прикрепить к нему заземляющий провод. Затем детали просто подвешивают на заземляющий стержень внутри окрасочной камеры при нанесении порошковой краски. Это очень чистая установка с минимальным количеством соединений. Вы видите этот метод в двух окрасочных камерах ниже.
Такой зажим можно установить и снаружи стены окрасочной камеры, чтобы предотвратить накопление порошка.
Очень полезным дополнением к этому типу установки является поворотный крюк. Он крепится к штанге и имеет поворотное основание, к которому вы затем можете прикрепить свою стандартную подвеску для деталей. Это позволяет вращать деталь во время нанесения покрытия, чтобы вы могли распылять со всех сторон. Это добавляет несколько дополнительных точек соединения в заземляющий контур. Но эти крючки специально сделаны для порошковой окраски. Поэтому они предназначены для поддержания заземляющего контура. Всегда разумно проверять сопротивление с помощью измерителя. Эти крючки должны оставаться в вашей покрасочной камере и никогда не помещаться в печь. Вы можете очень легко очистить их от неотверждённого порошка с помощью струи сжатого воздуха.
Заземлённые детали на стационарной стойке
Многие новички в порошковой окраске и любители устанавливают самодельную стойку для порошковой окраски в углу гаража или за его воротами. Это не идеально, поскольку деталь открыта для загрязнений, а порошок плохо удерживается на детали. Но это может подойти, если вы только начинаете. Моя первая стойка для порошковой окраски показана ниже. Она была установлена максимально дёшево и с минимальным количеством соединений. Я припаял заземляющий стержень, идущий от специального заземляющего стержня, непосредственно к подвесному крюку. Эта установка, хотя и грубая, была заметным улучшением по сравнению со стандартным заземлением, которое было у пистолета для порошковой окраски Craftsman, с которого я начинал. Её легко дополнить поворотным крюком вместо фиксированного, чтобы вам не пришлось ходить вокруг стойки во время нанесения покрытия.
Улучшение производительности выделенного заземляющего стержня
Соблюдение рекомендаций, изложенных в этой статье, позволит большинству людей установить очень надежное заземление. Однако бывают случаи, когда можно сделать больше, чтобы ещё улучшить систему выделенного заземляющего стержня.
Заземляющий стержень способен лучше рассеивать заряд, если установлен во влажной земле. Если ваши условия позволяют, вы можете улучшить заземление еще больше, разместив заземляющий стержень рядом с водосточным желобом, капельным стоком от кондиционера или любой областью, где почва по другим причинам остаётся влажной.
В некоторых климатических зонах очень сухие или песчаные почвы, которые значительно увеличат сопротивление между заземляющим стержнем и землёй и снизят его производительность. Можно провести испытания, чтобы определить удельное сопротивление вашей почвы, чтобы вы могли лучше определить, как решить эту проблему. Вы также можете определить, какие шаги были предприняты при установке электрических заземляющих стержней вашего здания, чтобы вы могли повторить их для вашего заземления участка порошковой окраски. Вы также можете попытаться связаться с соответствующим отделом в вашем городе или даже с вашей энергетической компанией, чтобы узнать, могут ли они дать вам совет по этому вопросу.
Обычный первый шаг для решения этой проблемы — добавление дополнительного заземляющего стержня для увеличения доступной площади поверхности для рассеивания заряда в землю. Используя самые большие заземляющие стержни, их следует размещать на расстоянии не менее 6 футов (1,83 м – пер.) друг от друга, но если вы используете 10-футовые заземляющие стержни, то 10 футов (3,05м) друг от друга будет идеальным вариантом. У каждого из двух стержней должен быть свой зажим, их нужно соединить вместе и провести заземляющий провод к участку порошковой окраски от одного из них.
Не забудьте проверить своё заземление
С точки зрения безопасности сопротивление от заземляющего стержня до заземленной детали не должно превышать 1 МОм (106 Ом или 1 000 000 Ом). С точки зрения производительности участка порошковой окраски сопротивление должно быть как можно ближе к 0 Ом. Правильным инструментом для точного измерения сопротивления от заземляющего стержня до детали является мегомметр.
Теперь, когда вы знаете, как установить правильный специальный заземляющий стержень, пришло время установить его самостоятельно. Это того стоит! Я сразу заметил улучшения. Вторые слои напылялись так же, как и первый слой. Эффект клетки Фарадея был сведён к минимуму, оставив только самые узкие области.