上個世紀(jì)八十年代末，原第二砂輪廠和上海砂輪廠開始由德國引進(jìn)涂附磨具生產(chǎn)設(shè)備，靜電植砂技術(shù)由此進(jìn)入中國。1992年上海理工大學(xué)研制出國產(chǎn)靜電植砂技術(shù)，經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國涂附磨具行業(yè)幾乎所有的企業(yè)都采用了靜電植砂工藝。
靜電植砂是在高壓電場的作用下，砂粒克服自身重力，飛向帶膠基布的一種砂布生產(chǎn)工藝。在靜電植砂生產(chǎn)線中，使用著直流和低頻交流兩種高壓發(fā)生器。直流高壓發(fā)生器一般是原來生產(chǎn)靜電噴漆、靜電植絨的靜電高壓設(shè)備廠生產(chǎn)的。電路結(jié)構(gòu)簡單，價格比較便宜。它的電場力較小，適合用于P80—P320中等粗細(xì)的砂布生產(chǎn)。低頻交流與直流高壓相比有以下幾方面的優(yōu)點：
1、低頻高壓能夠使砂粒在電場中產(chǎn)生較大沖擊力。
砂粒在交流高壓作用下，一正一反地被極化，可以比喻為拳頭縮回來再打出去，進(jìn)入涂膠層時沖擊力較大，因此進(jìn)入膠層較深，粘結(jié)比較牢固。且重心朝里尖頭朝外，排列比較整齊，砂布磨削鋒利，質(zhì)量較好。低頻交流還可以設(shè)計適合靜電植砂的特種脈沖波形來增加沖擊力。植砂時聽到“沙、沙、沙”的飛砂聲就是砂粒沖擊的聲音。
眾所周知，高壓電場的電極板必須安裝在絕緣支架上，而絕緣支架和極板間距能夠承受的高電壓是有限的，過高的電壓會造成絕緣擊穿、極板間隙放電打火。目前，直流高壓發(fā)生器上限100KV，低頻交流高壓上限60KV。在同等絕緣條件下，交流高壓對地電壓較低，擊穿的可能性較小。
2、交流可以去除砂粒的極化。
在植砂過程中，一部分砂粒被膠粘在基布上，另一部分砂粒未被粘住而掉下來，還有一部分進(jìn)入膠層較淺、粘得不牢的砂粒，在反向電場的作用下也能掉下來，產(chǎn)品質(zhì)量較好。由于砂粒是電的不良導(dǎo)體，具有電介質(zhì)的性質(zhì)，在電場中有極化作用。在受電場力再次作用時，砂粒極化會表現(xiàn)出反電場方向的作用力，而減小吸引時的沖擊力。交流高壓的負(fù)半周有去極化作用，可以使得前一次未被粘住的砂粒下一次仍沖向膠層，使靜電植砂連續(xù)生產(chǎn)的質(zhì)量比較穩(wěn)定。
3、可以按照生產(chǎn)實際需要調(diào)整頻率和極板尺寸。
粗砂質(zhì)量大，慣性也大，必須用較低頻率才能在電場中從下極板飛到上極板。而較低頻率生產(chǎn)率較低，因此細(xì)砂植砂生產(chǎn)時，頻率調(diào)高一些，兼顧砂粒有足夠時間從下極板飛到上極板和較高的生產(chǎn)率。粗砂低頻工作如生產(chǎn)率偏低，可以適當(dāng)增加極板長度來獲得較高生產(chǎn)率。
4、交流比直流高壓電壓穩(wěn)定。
直流高壓發(fā)生器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)比較簡單，高壓由倍壓整流電路產(chǎn)生，內(nèi)阻很大且無法調(diào)整控制，使得高壓電壓穩(wěn)定性差。而低頻交流高壓電壓由高壓變壓器直接產(chǎn)生，相對內(nèi)阻較小，且可以采取電路補(bǔ)償和反饋措施，進(jìn)一步提高高壓電壓的穩(wěn)定性，從而能夠?qū)o電植砂電場強(qiáng)度進(jìn)行比較精確的控制。好的低頻交流高壓發(fā)生器，它的高壓電壓穩(wěn)定性很好，不但可以用于一般密植砂場合，還可以用于要求較高的疏密植砂可控的場合。上海理工大學(xué)JD-3型靜電高壓發(fā)生器屬于這類產(chǎn)品。
5、交流高壓發(fā)生器有較好的保護(hù)功能。
目前直流高壓發(fā)生器采用半導(dǎo)體高壓硅堆，屬于不可控電子器件。當(dāng)負(fù)載瞬時過載或電源超過極限時，主要保護(hù)手段是燒保險絲或空氣開關(guān)跳閘，或者燒高壓硅堆造成設(shè)備損壞。從我國實際情況來看，多數(shù)使用直流高壓發(fā)生器的植砂機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡陋，絕緣性能較差，高壓放電打火現(xiàn)象時有發(fā)生，負(fù)載瞬時過載難以避免，因此故障率較高。
燒保險絲或空氣開關(guān)跳閘，需要0.1秒或更長時間。若遇到工人觸電需要瞬時保護(hù)，0.1秒時間就太長。目前低頻交流高壓發(fā)生器設(shè)計使用IGBT管，這是一種電壓控制型大
功率晶體三極管，可以在10微秒時間內(nèi)從導(dǎo)通變成關(guān)斷，起到快速保護(hù)作用。此外上海理工大學(xué)產(chǎn)品設(shè)計了七種保護(hù)措施，使用安全。
低頻交流高壓發(fā)生器也有它的局限性。
1、電場力有限，還不能吸附很粗的砂粒，對于P36以粗的砂布生產(chǎn)還要借助重力植砂工藝。
2、交流高壓由集成電路、三極管、電阻電容等弱電電子器件產(chǎn)生和控制。在高壓強(qiáng)電環(huán)境下工作，有時也會損壞。需要從電路設(shè)計、制造工藝和材料選擇多方面采取措施，使用者也要按規(guī)章操作。武漢諾頓電氣有限公司主營直流高壓發(fā)生器，歡迎新老客戶來電咨詢。
