СПОСОБ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ Российский патент 2002 года по МПК B05D1/04 B05D7/14 B05D3/02 

Изобретение относится к технологии нанесения полимерных покрытий на поверхности изделий путем термодинамического осаждения порошка пневмоэлектростатическим напылением на металлические поверхности крупногабаритных конструкций, например, в полевых условиях.

Известен способ нанесения полимерных покрытий на поверхность металла, при котором обрабатываемую поверхность перед нанесением покрытия нагревают до температуры выше температуры деструкции наносимого высокомолекулярного соединения (ВМС) на 10-400^oС, а нанесение покрытия осуществляют водной и/или органической дисперсией с концентрацией ВМС от 1 до 200 г/л. (См. патент РФ 2034668 на изобретение "Способ нанесения полимерных покрытий на поверхность металла". - МКИ 6: В 05 D 7/14, БИ 13, 10.05.1995 г.) Данный способ принят за прототип.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что нанесение полимерных покрытий на поверхности металлов осуществляют в замкнутом пространстве, в котором производят нагрев обрабатываемой поверхности до необходимой температуры и напыление на нее порошка для получения полимерного покрытия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа нанесения полимерных покрытий на поверхности металлических конструкций в открытой местности, например в полевых условиях.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является возможность нанесения полимерных покрытий на поверхности металлических конструкций в открытой местности с помощью передвижной установки.

Решение поставленной задачи, обеспечивающей получение заданного технического результата, заключается в том, что на обрабатываемой поверхности металла выполняют локальный нагрев поверхности струей горячего воздуха. При достижении в нагреваемом круге обрабатываемой поверхности температуры выше температуры деструкции наносимого порошка по сигналу термочувствительного устройства в струю горячего воздуха с ее периферии вводят дисперсионный электростатический порошок с концентрацией от 1 до 200 г/л. Под действием этой струи деструктивные частицы полимерного порошка наносятся в круг нагретой поверхности, при этом струю горячего воздуха перемещают в направлении покрытия обрабатываемой поверхности, задней частью которой производят термофиксацию нанесенного слоя полимерного порошка. Температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности в заданных пределах контролируют с помощью термочувствительного устройства, например оптического измерителя температуры, причем с опережением в направлении покрытия поверхности.

Отличие заявляемого изобретения относительно аналога, принятого за прототип, состоит в том, что нагрев обрабатываемой поверхности осуществляют локально струей горячего воздуха, в последний при этом вводят дисперсионный электростатический порошок и под действием струи деструктивные частицы порошка наносят в круг нагретой поверхности, перемещая струю в направлении покрытия поверхности, задней частью которой производят термофиксацию нанесенного слоя; что дисперсионный электростатический порошок вводят с периферии струи горячего воздуха; что введение дисперсионного электростатического порошка в струю горячего воздуха выполняют по сигналу термочувствительного устройства, с помощью которого контролируют температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности в заданных пределах; что контроль температуры нагрева в круге обрабатываемой поверхности в заданных пределах осуществляют с опережением в направлении покрытия поверхности.

На представленной фигуре показана схема термодинамического нанесения полимерного покрытия в электростатическом поле.

Термодинамическое нанесение полимерного покрытия в электростатическом поле осуществляют следующим образом. Металлическую поверхность 1 конструкции предварительно очищают от грязи и прочих масляных пятен, например, ацетоном или ацетоносодержащими растворителями. На обрабатываемую поверхность 1 направляют струю горячего воздуха 2 и нагревают ее локально в виде круга до температуры выше температуры деструкции наносимого порошка, определяемой термочувствительным устройством 3 в центре нагреваемого круга обрабатываемой поверхности. При достижении в нагреваемом круге обрабатываемой поверхности температуры выше температуры деструкции наносимого порошка по сигналу термочувствительного устройства 3 в струю горячего воздуха 2 с ее периферии вводят дисперсионный электростатический порошок с концентрацией от 1 до 200 г/л, деструктивные частицы которого под действием струи горячего воздуха 2 наносятся в круг нагретой поверхности 1, а струю горячего воздуха 2 перемещают в направлении 4 покрытия поверхности 1, задней частью 5 которой производят термофиксацию нанесенного слоя. Температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности 1 в заданных пределах контролируют с помощью термочувствительного устройства 3, например оптического измерителя температуры. Точку измерения температуры нагрева обрабатываемой поверхности 1 в круге берут с опережением 6, смещая направление луча оптического измерителя в направлении перемещения 4 струи горячего воздуха 2 для выполнения полимерного покрытия поверхности 1.

Пример осуществления способа.

На металлическую поверхность конструкции, предварительно очищенную от грязи и прочих масляных пятен, направляли струю горячего воздуха, нагретого теплогенератором до температуры 350^oС на срезе сопла. Температуру нагрева обрабатываемой поверхности в центре круга измеряли с помощью дистанционного оптического измерителя температуры. При достижении в локально нагретом круге обрабатываемой поверхности температуры 250^oС, что выше температуры деструкции наносимого порошка 180^oС, по сигналу оптического измерителя температуры в струю горячего воздуха с ее периферии вводили дисперсионный электростатический порошок с концентрацией от 1 до 200 г/л, полученный с помощью источника высокого напряжения и коронирующего электрода на срезе сопла горячего воздуха. Под действием струи горячего воздуха деструктивные частицы полимерного порошка наносились в круг нагретой поверхности, при этом струю горячего воздуха перемещали в направлении покрытия обрабатываемой поверхности, задней частью которой осуществлялась термофиксация нанесенного слоя полимерного порошка. Температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности в заданных пределах контролировалась с помощью оптического измерителя температуры, причем с определенным опережением в направлении покрытия поверхности.

Экспериментальная проверка предложенного способа термодинамического нанесения полимерного покрытия в электростатическом поле показала возможность пневмоэлектростатического осаждения порошка на нагретые металлические поверхности крупногабаритных конструкций горячим воздухом в открытой местности с помощью передвижной установки.

Изобретение относится к технологии нанесения полимерных покрытий на поверхности изделий путем термодинамического осаждения порошка пневмоэлектростатическим напылением на металлические поверхности крупногабаритных конструкций, например, в полевых условиях. С целью возможности нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле в открытом пространстве на обрабатываемой поверхности металла выполняют локальный нагрев поверхности струей горячего воздуха. При достижении в нагреваемом круге обрабатываемой поверхности температуры выше температуры деструкции наносимого порошка по сигналу термочувствительного устройства в струю горячего воздуха с ее периферии вводят дисперсионный электростатический порошок с концентрацией от 1 до 200 г/л. Под действием этой струи деструктивные частицы полимерного порошка наносятся в круг нагретой поверхности, при этом струю горячего воздуха перемещают в направлении покрытия обрабатываемой поверхности, задней частью которой производят термофиксацию нанесенного слоя полимерного порошка. Температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности в заданных пределах контролируют с помощью термочувствительного устройства, например оптического измерителя температуры, причем с опережением в направлении покрытия поверхности. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является возможность нанесения полимерных покрытий на поверхности металлических конструкций в открытой местности с помощью передвижной установки. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ термодинамического нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле, включающий нагрев обрабатываемой поверхности перед нанесением покрытия до температуры, выше температуры деструкции наносимого порошка, и нанесение на поверхность полимерного покрытия дисперсией с концентрацией порошка от 1 до 200 г/л, отличающийся тем, что нагрев обрабатываемой поверхности осуществляют локально струей горячего воздуха, в последний при этом вводят дисперсионный электростатический порошок и под действием струи деструктивные частицы порошка наносят в круг нагретой поверхности, перемещая струю в направлении покрытия поверхности, задней частью которой производят термофиксацию нанесенного слоя. 2. Способ термодинамического нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле по п.1, отличающийся тем, что дисперсионный электростатический порошок вводят с периферии струи горячего воздуха. 3. Способ термодинамического нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле по п.1 или 2, отличающийся тем, что введение дисперсионного электростатического порошка в струю горячего воздуха выполняют по сигналу термочувствительного устройства, с помощью которого контролируют температуру нагрева в центре круга обрабатываемой поверхности в заданных пределах. 4. Способ термодинамического нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле по п.3, отличающийся тем, что контроль температуры нагрева в круге обрабатываемой поверхности в заданных пределах осуществляют с опережением в направлении покрытия поверхности.