用于静电喷涂的方法和设备技术

用于静电粉末涂覆的设备和方法，包括持续获得由去除了不希望物质的空气组成的工作流体，在0.5bar到10bar下在包含大量粉末(3)的容器(2)中供应所述工作流体，从所述容器(2)中提取由工作流体和粉末组成的第一流，用压力在0.5bar到10bar的工作流体雾化所述工作流体和粉末流，供应压力在0.5bar到10bar的工作流体以产生由工作流体和经雾化的粉末组成的第二传输流，在压力下静电电荷化所述工作流体和经雾化的粉末组成的第二流，并且向基材(1)上输送温度在‑15℃到+45℃的所述第二静电电荷化的工作流体和经雾化的粉末形成的流。

Methods and equipment for electrostatic spraying

【技术实现步骤摘要】
用于静电喷涂的方法和设备
本专利技术涉及用于静电粉末涂覆的系统的方法和设备，其开发由去除了不需要物质的空气组成的运载流体的使用，以及所述运载流体的离子化和加热条件。更详细地，本专利技术涉及用于涂覆的方法和设备，其使用涂料运载流体，该流体是在涂覆过程中从压缩空气持续得到的富含氮/氧/氩的混合物。
技术介绍
已知的是，粉末涂覆系统技术目前的状态设想为电晕效应静电喷雾系统，其中，位于喷枪的末端部分的是一个或者多个针，该针向待吸附到待涂覆产品上的粉末释放电荷，或者具有称为“摩擦”的系统，使用该系统，通过在专门提供的管内摩擦使粉末带电。在其他情况中，操作涂覆步骤设想为粉末夹带，流化床移动，粉末雾化/喷雾，和将带静电粉末输送到待涂覆的基材上。同样已知的是，分散粉末的蠕动回收通常利用由普通压缩机产生的压缩空气获得。以下事实代表了已知缺点之一，该事实是使用的压缩空气夹带一些元素，其对完美的分布渗透，以及粉末在待涂覆基材上的流动有害，例如，湿气，由于空气压缩产生的烃颗粒，和在大气中悬浮的颗粒。尽管涂覆操作在专门设计的喷雾室或者受保护的环境中进行，待涂覆的基材受到环境中相对湿度的影响。在基材和涂覆薄膜之间产生微气泡就可强烈地感受到此问题，并且随着时间推移在薄膜自身内可能产生裂纹，结果导致质量问题和薄膜分离。与此相关，事实上必须被回想到的是，根据美国国际标准大气参考表格，环境空气由以下组成：这些前提之后是传统粉末涂覆的典型问题，在传统粉末涂覆中，使用未经任何处理的空气作为粉末流化床管理、夹带、喷雾、和蠕动回收步骤的运载流体。由湿气带来的污染，来自烃残留物的气泡污染，类似地，油性有机物质，进一步产生结果是，聚集体形成和粉末聚集，及其在分配管道中的夹带困难，以及粉末的完美散开和喷雾的非均匀性，以及结果是在厚度上缺少均匀性随之产生涂覆流动的困难。此外，典型的静电粉末涂覆或者流体涂覆在待涂覆产品的角落或者穿孔端部形成法拉第效应，其不允许均匀性或者完美分布，渗透，以及粉末流动，在某些情况下，导致涂覆产品的缺失，例如举例来说，典型的电机或者加热体的角落里或者翅片中，例如一般的钢结构工件和家用电器的散热器或组件。同样已知的是，在现有可获得的系统中，使非常细小的粉末静电电荷化以得到高质量完成件是困难的。事实上难以得到待电荷化的细粒粉末和纳米粉末，并目在冲击产品之前保持电荷以在各种性质的产品或表面上在静电电荷的影响下均匀分布和完美雾化。同样已知的问题是，在使用传统压缩空气作为运载体的用于细粒粉末或者纳米粉末涂覆的系统中，压缩空气夹带污染元素(其中，烃颗粒，水颗粒，和各种性质的污染灰尘)，难以使粉末在表面完美分配，、渗透、和流动。尽管存在所有的前述缺点，在任何情况下，已知系统使用仅仅经压缩的空气作为粉末的运载流体，虽然其夹带湿气颗粒、石油蒸汽颗粒和在大气中存在的不稳定颗粒，从而引起上述问题。专利技术目的本专利技术的第一目的是提出一种用于静电粉末涂覆的设备和方法，其没有已知系统的前述缺点。
技术实现思路
通过根据一个或者多个所附的权利要求的用于静电粉末涂覆的方法和设备实现上述目的和其他目的，其设想为，在涂覆操作期间，从经改变的压缩空气中持续获得氮/氧/氩混合物作为运载流体，并且随后该混合物用于流化床的移动、粉末夹带、喷雾、蠕动回收、从流化床开始的对粉末用正离子或负离子静电预电荷化。更详细地，空气是“经改变的”意思是，从上述环境空气的自然组合物开始，为了实现本专利技术，从后者中几乎完全去除了氧，并且完全没有存在于自然组合物中的其他不需要物质，从而获得下文所述的仅由优选百分比的氮/氧/氩组成的混合物，其同样有利于下文描述的运载流体的离子化和热调节的协同效果。作为优选的，但不是不可缺少的实现本专利技术的解决方法，通过中空纤维渗透分离薄膜方式获得或者由使用压力回转吸收(PSA)系统的碳分子筛(CMS)的方式获得所述混合物。本专利技术的第一优点在于事实，使用由此变为富含氮/氧/氩的空气作为运载体显著增加了推力的速度并且产生更少的湍流和更快的流，其更少受到空气介质例如湿气影响，并且因此使得产品表面上有更好和更均匀的分布。第二优点通过以下事实展现，从变为氮/氧/氩的空气得到的混合物基本上是无水的，并且因此没有作为涂覆产品的小泡污染来源的湿气和烃颗粒。其他优点通过以下事实展现，使用氮/氧/氩混合物并且预电荷化，将流化床和喷雾枪同时保持在合适的温度下，可以使两个或者多个出口多样化，以保持在不同的出口温度下，该温度可根据产品涂覆的不同区域优化并且减少了任何环境下的涂覆次数。这在事实上使得移动用于供应粉末的枪的往复装置具有更高的速度，以在更短时间内获得更高的均匀性和更大的厚度，并且实现了节约涂覆粉末和更高的生产率的主要优点，特别在自动化系统中。其他优点通过以下事实展现，因为氮/氧/氩的混合物具有更高的速度，产生了粉末在产品上更好粘着的效果，因此达到更好的粉末粘着/渗透和流动，这些使得喷雾扇具有完美的雾化而在扇的端部没有粉末分散，由于可能使用与使用常规压缩空气相比，装配在枪上的更小喷嘴，从而限制了回弹影响。尤其在自动化系统的情况下感受到以上优点，因为其减少了喷雾枪移动的负面影响。另外的优点通过以下事实展现，考虑到所述混合物本身是无水的，使用变为氮/氧/氩的空气保证了流化床的移动的完美均匀性，以及因此在分配管道中枪所能达到的最佳粉末夹带。本专利技术的另一个优点是可能使用在前涂覆循环中经预处理的浪费的剩余粉末。现在，事实上，15％到30％的比例范围内的剩余粉末不能再使用，并且从经济和环境的观点上出发，剩余粉末的回收产生相当大的节约。根据本专利技术的另一个优点，将用于移动流化床和夹带粉末，以及用于雾化/喷雾的从压缩空气得到的氮/氧/氩混合物在流化床上游用正离子或负离子预电荷化，否则成为静电中性(也就是，在专门提供的去电离腔中，由消除正电荷和负电荷产生的等离子体状态)以通过作用于作为运载体的混合物中存在的氩和残留氧的颗粒上在粉末从枪排出之前预电荷化该粉末，以消除法拉第笼效应。更优选地，使用氮/氧/氩的无水混合物移动粉末并用已存在于流化床的正离子或负离子施加预电荷的事实导致更好的雾化和具有更均匀厚度的分配，这归功于在预电荷和在雾化阶段由枪施加的最终电荷之间的协同效果。本专利技术的另一个优点是以上涉及的关于使用常规压缩空气作为运载体的用于细粉末和纳米粉末涂覆的系统的问题的消除。根据本专利技术的另一个优选使用，运载流体可通过使用专门提供的装置加热和冷却来进行热调节，例如，使用由装配有蒸发器和缓流分离器(例如，除雾器)的空气-空气热交换器组成的超致密板热交换器，具有在全年将流体的温度保持在大约15℃到45℃之间，优选地5℃到20℃的功能，以在任何环境条件下得到粉末的完美雾化/喷雾。特别地，更高的温度，接近45-50℃或者更高，有利于在烤箱内的粉末涂覆产品的干燥步骤。附图说明通过接下来的详细描述和附图，本领域技术人员会更好地理解以上的优点和其他优点，附图仅仅是以非限制性示例的方式提供，其中：图1是本专利技术的设备的第一实施例的示意图，使用电晕效应的方式电离；图2是本专利技术的设备的第一实施例的示意图，使用摩擦系统电离；图3是从涂料喷雾室蠕动回收粉末的设备的示意说明；以及图4是使用中空纤维薄膜进行的从空气分离气体的步骤的示意说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于静电涂覆基材(1)的方法，包括以下步骤：在包含大量涂覆粉末(3)的容器(2)中提供0.5bar到10bar的工作流体；从所述容器(2)中提取由工作流体和粉末组成的第一流；通过压力在0.5bar到10bar的工作流体的喷射，雾化所述工作流体和粉末流；提供压力在0.5bar到10bar的工作流体，以产生由工作流体和经雾化的粉末组成的第二运输流；在压力下静电电荷化所述工作流体和经雾化的粉末的第二流；以及通过喷雾装置(17)向所述基材(1)上输送所述工作流体和经雾化的经静电电荷化粉末的第二流，所述方法特征在于：所述工作流体是由80‑98％范围内的氮，1‑90％范围内的氧，1‑2％范围内的氩组成的基本上无水的混合物；在涂覆期间通过从环境中抽取空气并且从中去除所述组成之外的残留物质从而从由中空纤维薄膜或者PSA系统产生的变为氮/氧/氩的空气持续获得所述工作流体；并且其中，待引入所述容器(2)中的所述工作流体的流和所述工作流体和经雾化的经静电电荷化粉末的第二流以可调节的方式经热调节以将温度保持在‑15℃到+45℃的范围内，通过加热或冷却以在全年将所述工作流体以及所述工作流体和经雾化的粉末形成的流保持在根据环境条件和待涂覆的基材优化的所需温度，以在任何环境条件下得到粉末的完美雾化/喷雾。...

【技术特征摘要】
2012.10.10 IT FI2012A0002051.用于静电涂覆基材(1)的方法，包括以下步骤：在包含大量涂覆粉末(3)的容器(2)中提供0.5bar到10bar的工作流体；从所述容器(2)中提取由工作流体和粉末组成的第一流；通过压力在0.5bar到10bar的工作流体的喷射，雾化所述工作流体和粉末流；提供压力在0.5bar到10bar的工作流体，以产生由工作流体和经雾化的粉末组成的第二运输流；在压力下静电电荷化所述工作流体和经雾化的粉末的第二流；以及通过喷雾装置(17)向所述基材(1)上输送所述工作流体和经雾化的经静电电荷化粉末的第二流，所述方法特征在于：所述工作流体是由80-98％范围内的氮，1-90％范围内的氧，1-2％范围内的氩组成的基本上无水的混合物；在涂覆期间通过从环境中抽取空气并且从中去除所述组成之外的残留物质从而从由中空纤维薄膜或者PSA系统产生的变为氮/氧/氩的空气持续获得所述工作流体；并且其中，待引入所述容器(2)中的所述工作流体的流和所述工作流体和经雾化的经静电电荷化粉末的第二流以可调节的方式经热调节以将温度保持在-15℃到+45℃的范围内，通过加热或冷却以在全年将所述工作流体以及所述工作流体和经雾化的粉末形成的流保持在根据环境条件和待涂覆的基材优化的所需温度，以在任何环境条件下得到粉末的完美雾化/喷雾。2.如权利要求1所述的方法，包括在被输送到所述基材上之前调节混合物和粉末流的温度的步骤。3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，对于基材的不同涂覆区域，两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·米利，
申请(专利权)人：米利欧塔维奥及C欧罗赛德联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT