Устройство для нанесения лакокрасочных материалов распылением в электрополе Советский патент 1984 года по МПК B05B5/00 

1 Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий и может быть использовано при нанесении лакокрасочных покрытий в электрическом п ле с магнитной обработкой материала, Известно устройство для нанесения лакокрасочного материала в электр статическом поле, содержащее распыливающее приспособление, связанное с размещенной в защитном корпусе трубкой из диэлектрика для подачи материала, в которой перед распыливающим приспособлением расположен электрод, соединенный с источником высокого напряжения. В трубке между электродом и распыливающим приспособлением с зазором по отношению к ним установлен металлический перфорированньй вкладьш 1 . Однако установленный в данном устройстве металлический вкладыш нарушает ламинарньй режим распыляемого материала и исключает возможность использования эффекта предварительной магнитной обработки, которую поэтому и не осуществляют в устройстве. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для нанесения лакокрасочных материалов распылением в электрополе, содержащее сопло с трубопроводом подвода материала, ис точник высокого напряжения и магнитную систему, включающую псГстоянные магниты. При. этом сопло снабжено магнитной системой, выполненной в виде ряда кольцевых магнитов, расположенны соосно друг другу и концентрично оси сопла 23. . Указанное устройство сложно.в изго товлении и не эффективно в эксплуатации, применение его не обеспечивает расширение рабочей зоны окраски, качество нанесенного покрытия не удовлетворяет требованиям, предъявляемым в эксплуатации. Это обусловлено тем, что лакокрасочный материал, подаваемый к распьшительному соплу, движется параллельно силовым линиям магнитного поля, и проходя по спирали, многократно пересекает магнитное поле в противоположных направлениях. При каждом изменении направления движения материала согласно основному закону электромагнитостатики (правило буравчика) происходит изменение направления вектора и величины магнит ного момента, которые определяют степень ориентации диполей микрочастиц 05 материала. Это являение, обусловленное конструктивным недостатком прототипа, практически полностью подавляет эффект предварительной магнитной обработки распыляемого материала. Цель изобретения - повышение качества нанесения покрытия. Цель достигается тем, что в устройстве для нанесения лакокрасочных материалов распьшением в электрополе, содержащем сопло с трубопроводом подвода материала, источник высокого напряжения и магнитную систему, включающую постоя.нньм магнит, т зубопровод подвода материала перед соплом вьтолнен с рессивером, а постоянньш магнит разноименными полюсами обращен к рессиверу с диаметрально противоположных сторон. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - сравнительная экспериментальная зависимость диаметров зоны статического- отпечатка факела от напряжения распыления при нанесении покрытия предлагаемым и известным устройствами. Предлагаемое устройство, содержит корпус распылительного сопла 1, насаженного на полый металлический шпиндель 2, куда подводится распьшяемый материал по трубопроводу 3 из рессивера 4, помещенного между противоположными полюсами постоянного магнита 5 (или эквивалентных им токовых обмоток электромагнита). Рессивер 4, изготовленньй из антиферромагнетика (например, полиэтилена), предназначен для придания ламинарного движения материала в одном направлении с заданной скоростью (например, 0,1-0,2 м/с). При этом в целях увеличения эффекта магнитного воздействия на распьшяемый материал целесообразно установить противоположные полюса магнитов диаметрально противоположно, т.е. так, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно к вектору движения мате риала и обеспечивали заданную напряженность поля (например, 800-2500 Э, т.е. 64-200 кА/м). Вращение распылительного сопла I осуществляется с помощью системы зубчатого колеса 6 и вала-шестерни 7, связанного с приводом (например, электродвигателем). Источник высокого напряжения 8 соединен с распылительным соплом и окрашиваемым изделием.9.

Устройство работает следующим образом (фиг.1).

Лакокрасочный материал, например полиуретановая эмаль УР-1161 (ТУ6-10-1758-80) желтая с рабочей вязкостью 15 с по вискоз1 метру. ВЗ-4, поступает в рессивер 4, помещенный между противоположными полюсами постоянного магнита 5. Напряженность магнитного поля между полюсами может регулироваться в зависимости от применяемого лакокрасочного материала от 800 до 2500 Э, так как компоненты лакокрасочных материалов (пленкообразйватели, пигменты, наполнители) обладают различной магнитной восприимчивостью.

Пленкообразователи, являясь, как правило, диамагнетиками, характеризуются отрицательной магнитной восприимчивостью с очень малой абсолютной величиной. Пигменты инаполнители лакокрасочных композиций могут обладать более сильным парамагнитным эффектом, перекрывающим диамагнитный момент. Суммарное изменение степени намагниченности лакокрасочных материалов наиболее полно достигается в предлагаемом устройстве благодаря ламинарному режиму одненаправленного движения материала поперек магнитных силовых линий.

Так, проходя рессивер 4, полиуретановая эмаль УР-1161 желтая. приобретает следуюшче диэлектрически параметры: удельное объемное сопротивление .р 9,30-10 Ом см,диэлектрическая проницаемость 12,6 В хо время .на входе в рессивер парметры имеют значение р 6,86-10 Ом-см; и , 12,8.

После прохождения рессивера 4 лаккрасочный материал по трубопроводу 3 поступает во внутреннюю полость шпинделя 2, которому придается вращательное движение от электродвигателя (на фиг.1 не показано) с помощью зубчатого колеса 6, работающего в паре с валом-шестерней 7.По внутреней полости шпинделя 2 лакокрасочный материал стекает на внутреннюю поверхность распылительного сопла 1, куда подведен отрицательный полюс высокого напряжения 40-100 кВ от источника тока 8. -Под действием электр ческих сил происходит диспергировани заряженньк частиц лакокрасочного материала и направленное движение этих

частиц в сторону окрашиваемого издЛИЯ 9, куда подведен противопо-. ложный полюс источника высокого напряжения 8. Осаждаясь на поверхности изделия 9, частицы материала теряют свой заряд и образуют статический отпечаток, характеризующийся диаметром рабочей зоны (Д) и диаметром

внутренней неокрашенной зоны (До)

Экcqepимeнтaльнo установлено (фиг.2), что при использовании предлагаемого устройства, например, для нанесения полиуретановой эмали УР-1161 желтая диаметр неокрашенной зоны Д значительно меньше (кр.1), а диаметр рабочей зоны Д существенно больше (кр. 2) по сравнению со статическим отпечатком, нанесенны известнБм устройством при прочих равных условиях (кр. 1 и 2). Следователно, рабочая полоса окраски, нанесенной предлагаемым устройством в единицу времени, заметно вьш1е. В пересчете на окрашенную площадь производительность известного устройства в 1,62 раза больше, чем производительность известного устройства. Как показывают сравнительные испытания лаккрасочных покрытий, сформированных предлагаемым устройством, качество их заметно выше. Так, прочность на разрыв пленки УР-1161 желтая в 1,25 раза выше, плотность покрытия вьш1е на 10-15%,- разнотолщинность покрытия снижается в 2 раза. Наличие рсивера, охваченного диаметрально разименными полюсами постоянного магнита, об.еспечивает ламинарный режим движения материала в магнитном поле, так как в этом случае достигается большая намагниченность материала, чем при турбулентном режиме его движения, движение материала с заданной скоростью, что позволяет движущемуся материалу находиться в магнитном поле необходимое время, перпендикулярность поправления силовых линий магнитного поля по отношению к вектору скорости движения обрабатываемого материала, условия пересечения магнитных силовых линий движущимся материалом при его перемещении только в одном направлении, а также равномерную толщину слоя обрабатываемого материала на всех участках магнитного поля, создавая равномерное однородное магнитное поле при обработке всей массы материала. Это

условие имеет важное значение для обработки различных лакокрасочных материалов, содержащих в своем составе как диамагнитные, так и парайагнитные или ферромагнитные наполнители.,

УСТРОЙСТВО ,Щ1Я НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫ)|:;/М «:ЕРИАЛОВ РАСПЫЛЕНИЕМ В ЭЛЕКТРОПОЛЕ, содержащее сопло с трубопроводом подвода материала, источник высокого напряжения и магнитную систему, включающую постоянный магнит, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества нанесения покрытия, трубопровод подвода материала перед соплом выполнен с рессивером, а постоянный магнит разноименными полюсами обращен к рессиверу с диаметрально противоположных сторон. s