Устройство для нанесения порошкообразных материалов Советский патент 1983 года по МПК B05B5/08 

Изобретение относится к антикоррозионной защите изделий, в частности, к н анесению защитных покрытий из порошкообразных материалов в электростатическом поле высокого напряжения.

Известно устройство для нанесени порошкообразных материалов в электростатическом поле на детали, размещенные в камере напыления с крышкой, в которой порошок переводится в аэродисперсное состояние при помощи крыльчатки с лопастями, установленной на валу, В этом устройств электростатическое поле создается между лопастью крыльчатки, подключенной к отрицательному или положительному полюсу источника высокого напряжения и деталью, подключенной соответственно к положительному или отрицательному полюсу источника высокого напряжения. Цри контакте частиц с лопастями крыльчатки (в процессе перв одапорошка. в аэродисперсное состояние) они приобретают отрицательный или положительный заряд и под действием сил электрического поля осаждаются на поверхность покрываемой детали.

Недостатком устройства является то, что осажденный слой, имеющий отрицательный или положительный потенциал, у ;ранирует подложку и препятствует осаждению заряженных подлетающих частиц. Это тормозит рост толЕцины слоя, -причем увеличение толщины слоя, а следовательно, и потенциала слоя, приводит к возникновению обратной короны и разрушени о слоя. Кроме того, .получение сплошного, равномерного по толщине покрытия на деталях со сложной геометрией поверхности затруднено ввиду того, что осаждению одноименно заряженных частиц препятствуют образующиеся на выступах детали объемные заряды, совпадающие по знаку с зарядом частиц.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для нанесения порошкообразных материалов на изделия в электростатическом поле внсокого напряжения, содержащее камеру с крышкой для напыления порошка, источник высокого постоянного, напряжения, крыльчатку с электрически изолированными лопастями для порсвика в аэродисперцное состояние. При работе даного устройства порошок переводится вращающейся крыльчаткой в аэродис- персное состояние. Частилцл в результате контакта с лопастями крыльчатки приобретают отрицательный и положительный заряд и под действием сил электрического поля осаждаются иа заземленное изделие 21.

Недостаток известного устройства заключается в том, что в нем не обеспечивается регулировка потенциалов в процессе нанесения порошкообразного материала между заряжающими электродами ( лопастями ) и покрываемым изделием, что необходимо для управления процессом осаждения разноименно з.аряженных частиц. Кроме того, устройство не обеспечивает устранение . образования коронного разряда между лопастями при относительно невысоком потенциале, подаваемом на них. Это приводит к тому, что электрическое поле в основном распределяется между лопастями (заряжающими элекродами ), так как расстояние между значительно меньше, чем расстояние между электродами и покрываемь изделием, а в области напыляемого изделия его напряженность будет значительно меньше. В результате этого происходит рекомбинация зарядов частиц не на поверхности из- . делия, а вне его. Следовательно,адгезия осажденных частиц к подложке значительно уменьшается и определяется лишь собственным зарядом частиц, который они имеют после рекомбинации Это снижает эффективность напыления, плотность и толщину получаемых покрытий.

Цель изобретения - повышение эффективности осаждения разноименно заряженных частиц, плотности и толщины осажденных покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нанесения порошкообразных материсьлов на издели в электростатическом поле высокого напряжения, содержащем камеру с крышкой для напыления порошка, источник высокого постоянного напряжения, крыльчатку с электрически изолированными лопастями для перевода порошка в аэродисперсное состояние, параллельно источнику высокого напряжения подключен высокоомный делитель напряжения, средний регулируелвлй вывод которого соединен с покрываемым изделием.

При этом, с целью предотвращения образования коро.нного разряда между разноименно заряженными лопастями между ними установлены перегородки из диэлектрика.

На фиг. 1 приведена схема устройства для нанесения порошкообразных материалов в электростатическом поле постоянного напряжения, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство состоит из цилиндрической камеры для напыления порошка, на внутренней поверхности которой имеются перегородки 2, крыльчатки с лопастями 3, закрепленной на валу 4, изготовленном из диэлектрика и соединенном с элект-роприводом

постоянного тока 5, число оборотов которого регулируется выпрямителем 6, источника высокого постоянного напряжения 7, высокоомного делителя напряжения 8, средний регулируемый вывод которого соединен с покрываемым изделием 9, коллекторных колец 10, перегородок 11, выполненных из диэлектрика и установленных межд разноименно заряженными лопастями.

Устройство работает следующим образом.

Порошкообразный материал при помощи вращающейся от электропривода крыльчатки переводится в аэродисперное состояние. Частицы получившие в результате контакта с лопастями крыльчатки, находящимися под разноименными потенциалами, отрицательный и положительный заряд, под действием сил электрического поля, осаждаются на покрываемое изделие, подключенное к среднему выводу высокоомного делителя напряжения 8. Изменяя разность потенциалов между лопастями 3 и покрываемым изделием, при псающи высокоомного делителя напряжения, управляют процессом переноса и осаждения разноименно заряженных частиц. По истечении заданного времени осаждения порсмикообразного материала в ихривающая крыльчатка и источник высокого напряжения отключаются а изделие с нанесенным на него порошкообразным покрытием, извлекают из камеры 1 для проведения дальнейших технологических операций.

Зарядка частиц и их осаждение может осуществляться и в поле коронного разряда возникающего между лопастями крыльчатки .заряжающими электродами и напыляемым изделием. В этом случае необходимо увеличить разность потенциалов между покрываемым изделием и лопастями, что дает возможность одновременно получить коронный разряд как отрицательной полярности, так и положительной. Осаждение разноименно заряженных частиц при этом осуществляется преимущественно на поверхности изделия, подключенной к среднему выводу высокоомного делителя напряжения. Полярность и величину заряда частиц, а также соотношение разноименно заряженных частиц можно регулировать путем изменения интенсивности коронного разряда между лопастями и напыляе.мым изделием при помощи высокоомного делителя напряжения.

Применение предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить эффективность осаждения порошкообразных материалов и получить более плотные и толстые покрытия, формируеьвле в электростатическом поле высокого напряжения. Кроме того, устройство позволяет более эффективно использовать порошкообразные материалы, обладающие вьюокой химической стойкостью и высоким удельнЕЛЛ объемным сопротивлением, например, полиэтилен, пентапласт, фторопласты и другие, что: значитель«о повышает надежность антикорроэи :; онной защиты металлоконструкций..

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕН ПОРОШКООВРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ,. на Изделия В электростатическом поле вы сокого напряжения, содержащее каме с крышкой-для напыления порошка, источник высокого постоянного напряжения, крыльчатку с электричёски изолированными лопастями для перевода порошка в аэродисперсное состояние, о тл ич ающе е с я тем, что, с целью повышения эффективности осаждения разноименно заряженных частиц, плотности и толщины осажденных покрытий, паргшлельно источнику высокого напряжения подключен высокоомный делитель напряжения, средний, регулируемый вывод которого соединен с покрываемш 1 изделием. 2. Устройство по п« 1, о т л ичающееся тем, что, с целью предотвращения образования коронного разряда между разноименно заряженными лопастями (. между ними установлены перегородки яэ диэлектрика.