Способ нанесения порошковых полимерных покрытий на металлические изделия и установка для его усушествления Советский патент 1976 года по МПК B05B5/08 B44D2/00 

электрод аспиратора заземлен через сопротивление. На фиг. 1 схематично изображена установка для нанесения покрытий из порошковых полимерных материалов на металлические изделия, но предлагаемому способу, общий вид; на фиг. 2 - массообменный аппарат электростатической зарядки порошкового полимерного материала; на фиг. 3 - распылительное устройство с игольчатым коронато- 10 ром, общий вид и разрез но А - А; на фиг. 4 - асниратор; на фиг. 5 - сетчатая кассета с сопротивлениями. Установка содержит: камеру напыления 1 с двумя раснылительными устройствами 2; 15 два массообменных аппарата 3; два загрузочных бункера 4; электростатический мультициклон 5; систему 6 подачи воздуха в массообменные аппараты 3 и распылительные устройства 2.20 Над камерой 1 установлено транснортирующее приспособление 7 с подвесками 8 из электропроводного материала для изделий 9. Для прохода подвесок 8 с изделиями 9 камера I в верхней части имеет щель 10, уплот- 25 ненную губчатой резиной. По бокам камеры 1 расположены боковые отсосы 11, соединенные с мультициклоном 5. Каждое из распылительных устройств 2 расноложено но высоте камеры 1 и имеет ка- 30 меру псевдоожижения 12, в которой установлены игольчатые электроды 13, носледовательно соединенные между собой, и камеру наддува 14, отделенную от камеры 12 пористой перегородкой 15. Цепь электродов 13 в верхней части камеры 12 соединена с источником высокого иапряжения 16, а в нижней - заземлена. Распылительное устройство 2 имеет регулируемый но ширине щелевой выход 17 в камеру напыле- 40 ния 1. Каждый из массообменных аппаратов 3 содержит камеры псевдоожижения 18 и наддува 19, отделенные одна от другой нористой перегородкой 20. В нижней части камеры 18 45 смонтирована токопроводящая кассета 21, вынолненная в внде ряда расположенных друг над другом сеток 2, которые последовательно соединены между собой посредством сопротивлении 23, имеющих различные номина- 50 лы. Нижняя сетка 22 кассеты 21 соединена с источником высокого нанряжения 24. В верхней части массообменного аппарата 3 закреплена фильтрующая перегородка 25, соединенная с верхней сеткой 22 кассеты 21 55 и заземленная через сопротивление 26. Массообменный аппарат также имеет асниратор 27, установленный с возможностью вертикального перемещения в камере псевдоожижения 18. Аспиратор 27 имеет кольцевой 60 электрод 28, заземленный через сопротивление 29 и связанный посредством гибкого трубонровода 30 с верхней частью камеры псевдоожнжения 12 распылительного устройства 2. Нижняя часть камеры псевдоожижения 18 65 5 35 массообменного аппарата 3 соединена с загрузочным бункером 4 через шлюзовый затвор 31. Аппарат 3 имеет также фотооптический датчик 32 уровня нсевдоожиженного слоя, связанный с системой управления (на чертежах не показана) шлюзового затвора 31. Загрузочный бункер 4 соединен с мультициклоном через шлюзовой затвор 33. Система 6 подачи воздуха в массообменные аппараты 3 и распылительные устройства 2 включает в себя две идентичные но выполнению линии, каждая из которых содержит редуктор давления 34, регулировочные краны 35, ротаметры 36 и вентиль 37. Выходы ротаметров 36 соединены с камерами наддува 14 и 19 распылительиых устройств 2 и массообменных аппаратов 3 соответственно. Кроме того, в установке имеются ротаметры 38 и краны 39 для регулировки выхода воздуха в атмосферу из массообменных анпаратов 3, а мультициклон 5 имеет привод 40. Установка работает следующим образом. Сухой очищенный сжатый воздух подается последовательно через вентили 37, редукторы давлеиия 34, краны 35 и ротаметры 36 в камеры наддува 14 и 19 устройств 2 и анпаратов 3 соответственно. В массообменном анпарате 3 из камеры наддува 19 через пористую перегородку 20 воздух поступает в камеру 18, в которую через шлюзовой затвор 31 из загрузочного бункера 4 нодается порошковый полимерный материал. Под воздействием воздушного потока слой норошка переходит во взвешенное состояние; при критической скорости воздушного нотока начинается псевдоожижение нолимерного порошка. Уровень псевдоожиженного слоя поддерживается фотооптическими датчиками 32, которые включают или выключают илюзовый затвор 31 загрузочного бункера 4. В процессе псевдоожижения происходит интенсивное перемещивание порошка, а также контактное соприкосновение частиц порошка с токопроводящей кассетой 21. Среди частиц полимерного материала за счет трибоэффекта могут встретиться частицы, заряженные противоположиым ио знаку электрическим зарядом по отношению к тому, который дает источник высокого напряжения 24, частицы, заряженные одноименным зарядом, и частицы, вообще не заряженные. При этом полимерные частицы с зарядом, противоиоложным но знаку электрическому заряду, который дает источник 24, осаждаются на кассете 21 и удерживаются на ней до тех пор, пока их заряд не станет аналогичеи но знаку заряду, подаваемому на кассету 21. Полимерные частицы, заряженные одноименно по отношению к электрическому заряду, который дает источник 24, отталкиваются от кассеты 21. Незаряженные полимерные частицы в процессе псевдоожижения полимерного порошка и контактного соприкосновения с сетчатой кассетой 21 постепенно заряжаются зарядом, аналогичным по знаку заряду, подаваемому на кассету. За счет плавного изменения потенциала между нижними и верхними сетками 22 кассеты 21 частицы полимерного порошка, заряжаясь, приобретают способность перемещаться от нижних сеток кассеты к верхним. При этом в верхней части кассеты 21 остаются только частицы, заряженные одноименно с зарядом, подаваемым от источника 24. За счет одноименности зарядов полимерных частиц и кассеты 21 частицы отталкиваются от нее, и над кассетой создается слой из полностью заряженных частиц. Таким образом, в массообменном аппарате 3 происходит непрерывная контактная электризация и процесс ректификации порошкового материала как по знаку, так и по объемной плотности электрического заряда каждой полимерной частицы; при этом потенциал кассеты 21 должен быть меньше потенциала, при котором возникает ионизация воздуха. Полностью заряженные частицы полимерного порошка приобретают определенную возможность притяжения к кольцевому электроду 28 аспиратора 27, которая может изменяться посредством изменения сопротивления 29 в цепи электрода аспиратора или путем изменения положения аспиратора 27 на уровнем псевдожиженного слоя камеры 16 посредством приспособления 41. Отработанный воздух удаляется из массообменного аппарата 3 в атмосферу через фильтрующую перегородку 25, очищающую его от легколетучих полимерных частиц, ротаметр 38 и кран 39, который регулирует выход воздуха в атмосферу и подачу полимерного порощка от аспиратора 27 к каждому из распылительных устройств 2. Заряженные частицы полимерного порошка, направленные к электроду 28 аспиратора 27, увлекаются воздушным потоком и устремляются по шлангу 30 в верхнюю часть камеры псевдоожижения 12 распылительного устройства 2. Заряженный порошок под воздействием собственного веса частиц и воздушного потока стремиться занять нижнее положение и выйти из распылительного устройства 2 по пути наименьшего сопротивления. Для устранения неравномерности распределения порошка по сечению распылительного устройства 2 сжатый воздух подается под пористую перегородку 15 устройства через регулировочный кран 35, редуктор давления 34 и ротаметр 36. Сжатый воздух, выходя через пористую перегородку 15, равномерно распределяется по сечению и движется со скоростью псевдожижения. Равномерный выход воздушно-порошковой смеси по высоте распылительного устройства осуп;ествляется посредством регулируемой щели 17, распо.тоженной напротив игольчатых электродов 1. подключенных к источнику высокого напряжения 16 с потенциалом, по знаку аналогичным заряду полимерного порошка, полученному в массообменном аппарате 3. Напряжение на игольчатых электродах 13 должно быть меньше напряжения, при котором возникает процесс ионизации воздуха или возможен пробой. Напыляемые металлические изделия 9, подвешенные на подвесках 8 непрерывно перемещающегося транспортирующего приспособления 7, проходят через камеру напыления 1 между двумя распылительными устройствами 2. Частицы порощка от электродов 13 движутся по направлению к заземленным изделиям 9 и оседают на них. Толщина покрытия изделия регулируется измеиением концентрации воздушно-порошковой смеси в процессе аэродинамического регулирования массообменного аппарата 3 и распылительного устройства 2. Плотность поропп овой паковки на металлоизделиях регулируется изменением величин электрических зарядов частиц в процессе регулирования заряда, подаваемого на кассету 21 и на электроды 13 от источников высокого напряжения, а также регулированием щели 17 распылительного устройства 2. Из камеры напыления 1 очищенный воздух выбрасывается в атмосферу, а частицы полимериого материала, не осевшие на изделии, улавливаются в электростатическом мультициклоне 5 и через шлюзовой затвор 33 направляются в загрузочный бункер 4. Полимерное покрытие закрепляется на изделиях путем оплавления в печи (на чертежах не показана). Предлагаемый способ и установка для нанесения покрытий из порошковых полимерных материалов на металлические изделия обеспечивают, по сравнению с существуюшими, ряд преимуществ; более высокое качество порошковой паковки на металлоизделиях, равномерную толщину покрытия и хорошее сцепление полностью заряженных полимерных частиц с поверхностью изделия. Наряду с этим обеспечивается возможность регулирования толшины покрытия, а также рекуперация полимерного материала покрытия. Формула изобретения 1.Способ нанесения пороплковых полимерных покрытий на металлические изделия, включающий псевдоожижение иорошка полимера в распылительном устройстве и электростатиче кое перснесеиие его на изделие, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытия, порошок полимера перед подачей его в распылительное устройство электризуют. 2.Установка для осуществления способа по п. 1, содержания камеру напыления с распылительными устройствамп, каждое из которых выполнено в виде камеры псевдоожижег.ая с расположенными в ней игольчатыми электродами, соединенными с источником высокого напряжения, и заземленное транспортирующее приспособление с подвесками из электропроводного материала, отличающаяся тем, что она снабжена средством для электростатической обработки полимерного порошка перед подачей его в каждое из распылительных устройств, выполненным в виде массообменного аппарата с камерой нсевдоожижения и смонтированной в ней токопроводящей кассетой, соединенной с источником высокого напряжения, причем над кассетой установлен аспиратор с кольцевым электродом, связанный посредством трубопровода с верхней частью камеры псевдоожижения распылительного устройства.

3.Установка по п. 2, отличающаяся тем, что токопроводящая кассета выполнена в виде ряда расположенных одна над другой сеток, последовательно соединенных между собой посредством сопротивлений, имеющих различные номиналы.

4.Установка по п. 2, отличающаяся тем, что кольцевой электрод аспиратора заземлен через сопротивление.

J(

J7

2S

JO

cr

72

1Л

IX

J 1.

A

28