Способ получения полимерных покрытий Советский патент 1982 года по МПК B05D1/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

1

Изобретение относится к технике нанесения покрытий из порошкообразных полимерных материалов в электростатическом поле.

Известен способ получения полимерных покрытий, включающий воздействие электростатического поля на заряженные частицы полимера, осаждение полимера на изделия и последующую термообработку нанесенного покрытия. При этом электростатическое поле создают между высоковольтным электродом и заземленным изделием 1.

При таком способе нанесения покрытий наибольЩий эффект достигается при нанесении покрытий на плоские изделия, например, различные виды металлопроката, когда поверхность изделия располагается перпендикулярно направлению перемещения частиц в электростатическом поле. Если же изделие имеет сложную конфигурацию, то равнотолщенность покрытий, полученных электростатическим способом, значительно ухудшается и становится соизмеримой с подобной характеристикой покрытий, полученных на предварительно нагретом изделии в отсутствие электростатического поля. Это особенно заметно при нанесении покрытий

на изделия типа статоров, (пакетов магнитопроводов) электромашин, где необходимо изолировать покрытиями как внешние торцевые поверхности, так и внутренние поверхности сквозных пазов пакетов. Отсутствие необходимой степени равнотолщинности на различных участках изделий не устранйется при использовании различных вариантов электростатического способа получения покрытий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к описываемому изобретению является способ получения полимерных- покрытий, заключающийся в нанесении порошкообразного полимера в электростатическом поле 15 на заземленное изделие и последующей термообработке нанесенного порошкообразного полимера. Способ реализуется в камере вихревого типа, конфигурация и размеры открытой частикоторой соответствуют геометрии внутреннего контура покрываемого изделия (статора электрической машины) 2.

Однако этот способ не позволяет обеспечить достаточно высокую степень равнотолщинности покрытий на различных участках изделия, поскольку заряженные частицы полимера, перемещаясь в электростатическом поле к изделию, осаждаются на его поверхности крайне неравномерно; основная часть порошка остается на его нижней торцовой поверхности и на близлежащих к электроду стенках пазов. По мере удаления от торца вглубь пазов на его поверхности осаждается значительно меньшее количество порошка, что обусловлено резким снижением напряженности электростатического поля в глубине пазов.

Целью данного изобретения является повышение равнотолщинности покрытий на изделиях сложной конфигурации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения покрытий, заключающемся в нанесении порошкообразного полимера в электростатическом поле на заземленное изделие и последующей термообработке нанесенного порошкообразного полимера, заземление изделия осуществляют периодически с длительностьюодного периода заземления 0,5-1 с. при этом общее заземление составляет от 2 до 60 с. Данный способ может быть реализован, например, в устройстве, в котором покрываемое изделие помещают во внешнее электростатическое поле между двумя плоскопараллельными электродами (на нижний подается высоковольтный потенциал отрицательной полярности, а верхний - заземляется). Камера псевдоожижения, в которой находятся заряженные частицы полимера также находится в межэлектродном пространстве. Изделие размещается над камерой так, чтобы пазы магнитопровода располагались параллельно силовым линиям электростатического поля. При появлении поля между электродами заряженные частицы полимера под действием поля устремляются из камеры псевдоожижения к верхнему электроду, проходя по пазам через магнитопровод (верхний электрод снабжен рекуперационной системой, позволяющей вторично использовать ненанесенный порощок). Затем осуществляется кратковременное заземление покрываемого изделия на время до 0,5- 1,0 с и заряженные частицы порошка, находящиеся в пазах магнитопровода, осажда1ртся на поверхности стенок паза. Одновременно происходит осаждение порошка на торцевые поверхности магнитопровода. Затем заземление прерывают, осаждение прекращается, вновь восстанавливается поток частиц через пазы, после чего опять производится заземление изделия на тот же промежуток времени. Операция заземления повторяется несколько раз, чтобы общее время осаждения составляло 2-60 с (это время, при котором ещё не проявляется явление обратного коронирования, существенно ухудшающее равнотолщинность покрытий). Выбор минимальной величины общего времени заземления (2 с) обусловлен тем, что при меньшем времени заземления покрытия имеют дефектную структуру со сквозными порами и, как следствие, низкие эксплуатационные характеристики.

В описываемом способе транспортируемый через пазы под действием внешнего поля порощок имеет одинаковую концентрацию по объему паза, вследствие чего при заземлении изделия он осаждается равномерным слоем на стенках пазов. Выбор времени одного цикла заземления в пределах 0,5-1 с обусловлен тем, что при такой длительности цикла толщина покрытий на торцах изделия соизмерима с их толщиной на других участках. При длительности цикла заземления больше 1 с толщина покрытий на торцах становится существенно больше, чем в пазах статора. Если же цикл заземления длится менее 0,5 с, то в это случае порошок, находящийся в пазах, не успевает осадиться на их поверхности. Таким образом, периодическое заземление изделий сложной конфигурации, помещенных в межэлектродное пространство внещнего электростатического поля на общее время 2-60 с с длительностью одного периода заземления в пределах 0,5-1с приводит к повышению качества покрытий, их равнотолщинности.

Пример. В качестве материала покрытий использовались порошкообразные компаунды П-ЭП-177, П-ЭП-971 (ТУ--22-74) и ПДФ-10 (ОАЮ 504.004). Материалы псевдоожижали в камере аппарата вибровихревого типа, под которой (в камере наддува) укреплен высоковольтный электрод в виде перфорированной металлической пластины. В качестве покрываемого изделия использовались три типа статоров: ДАТ-42271(0 6 мм, 44 мм), 1,25 ЭВ-2, 8-6-3270 (D 44 мм, I 19 мм) и ДАТ-42271 (D 56 мм, 1 72 мм), где D - диаметр, а 1 - толщина покрытий, электроосажденных по описанному способу, имеет более ровную, бездефектную поверхность.

Таким образом, приведенные результаты сопоставления толщин и равнотолщинности покрытий из дисперсных полимеров на статорах электромащин показывают, что размещение статоров во внешнем электростатическом поле и их прерывистое заземление на промежуток времени до 2-60 с способствует значительному улучшению качества покрытий на изделиях сложной конфигурации. Кроме того, следствием повышения качества покрытий является существенное улучшение показателей электроизоляционных и других свойств покрытий.

Внедрение изобретения на о/аном из предприятий электротехнической промышленности дает годовой экономический эффект в размере 60,6 тыс. рублей.

5Формула изобретения

Способ получения полимерных покрытий, заключающийся в нанесении порошкообразного полимера в электростатическом поле 56

на заземленное изделие и последующей тер-Источники информации,

мообработке нанесенного порошкообразногопринятые во внимание при экспертизе

полимера, отличающийся тем, что, с целью

повышения равнотолщинности покрытий на1- Белый В. А. и др. Полимерные покрыизделиях сложной конфигурации, заземле-тия , «Наука и техника, 1976, с. 182-196.

ние изделия осуществляют периодически с 5

длительностью одного периода заземления2. Авторское свидетельство СССР

0,5-1,0с, при этом общее время заземле-№ 486383, кл. Н 01 В 19/00, 1972 (протония составляет от 2 до 60 с.тип).

927342