具有抗粘着涂层的灌装面传感器或压力传感器制造技术

技术编号:2559309 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于灌装面测量设备或压力测量设备的部件(2),其中部件(2)包括具有微平滑的表面(4)的涂层(1),从而微平滑的表面(4)基本上不会留有任何沉积物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于灌装面(fill level)测量或压力测量的部件、设备,一种涂覆部件的方法,以及灌装面测量设备或压力测量设备中部件的应用。
技术介绍
在很多产业领域内,部件通常遭受相当多的污垢积累和杂质,这些污垢和杂质粘附在所述部件的表面上。然而,部分由于难于接触这些部件或这些部件应用在危险环境中的事实,用人工清洗这些部件是很难或很费劲的。因此已经尝试制造具有自净效应特征的表面。尤其是在计量领域,其应用的设备暴露于苛刻的产业环境中,并因此经常覆盖污垢,这种污垢会显著降低测量特性。该术语“污垢”指的是固体材料(例如灰尘)以及液体物质例如冷凝物。取决于环境,在一段时间内相当多的污垢会聚积在测量设备上,致使测量功能受阻或甚至完全停止。美国专利US 6,435,025B1和国际申请WO 02/14804A1提出基于所谓荷叶效应的涂层。在该技术中,表面包括规定的微结构(microstructure),该微结构的隆起和凹进具有5μm至200μm范围的结构尺寸。该微结构及其低能或憎水特性导致水从表面上流下。同时落在表面上的任何污垢微粒被滴下的水冲走。进一步选择低能塑料涂层例如PTFE或PVDF。通常,这种涂层至少有1mm厚,从而提拱足够的密封特性。这些涂层不是透明的;因其厚度,其也极大地影响测量设备的测量特性。
技术实现思路
需要提供一种具有污垢排斥效应的表面。这一需要可以通过以下方案来满足具有独立权利要求特征的一种部件、一种生产方法、一种灌装面设备和压力测量设备,以及在灌装面测量设备或压力测量设备中该部件的应用。根据本专利技术的典型实施例,制造一种用于灌装面测量设备或压力测量设备的部件,其中该部件包括具有微平滑(microsmooth)表面的涂层,以使微平滑表面基本上不会留下任何沉积物。根据本专利技术的又一典型实施例,创建一种制造灌装面测量设备或压力测量设备用部件的方法,其中根据该方法,具有微平滑表面的这种涂层形成在元件上,以使该微平滑表面基本上不会留下任何沉积物。尤其是,可形成一种微平滑表面,其中该微平滑表面可适于以这种方式,即尤其是在表面暴露于环境时,微平滑表面基本上不会留下任何沉积物。根据本专利技术的又一典型实施例,制造一种用于测量灌装面或测量压力的设备,其设备包括具有上述特性的部件。根据本专利技术的又一典型实施例,具有上述特性的部件用于灌装面测量设备、雷达灌装面测量设备或用于压力测量设备。在本申请的范围内,术语“微平滑”尤其指的是表面特性,其不包括任何其结构尺寸平均起来超过微米范围的表面粗糙度。尤其是,根据该定义,“微平滑”表面的表面结构可至多包括一微米以下的平均尺寸。“微平滑”表面具有的表面粗糙度极小,以至于最多在具有至少微米级分辨率的显微镜下才能看清表面杂质。而且,在本申请的范围内,术语“微平滑”尤其指的是表面特性,其具有小于等于Ra=1.2μm的表面粗糙度,优选小于等于Ra=0.8μm的表面粗糙度,或还优选小于Ra=0.6μm的表面粗糙度,或还优选小于Ra=0.1μm的表面粗糙度。微平滑表面平滑度的进一步提高会产生“毫微平滑(nanosmooth)”表面,根据本专利技术,该表面可用来代替微平滑表面。本专利技术的一个思想包括提高或改进表面品质,从而获得抗粘着特性。在这种程度上,本专利技术的方法正好与US 6,435,025B1和WO 02/14804A1记载的方法相反,因为本专利技术不是设法限定微结构的构成,其目标在于获得尽可能平滑的表面。与US 6,435,025B1和WO 02/14804A1记载的涂层形成对照,微平滑表面不仅防水,它还可以在没有水时防止污垢,因为微平滑涂层至少可减少污垢陷入表面结构而不能排斥的危险。为了达到不粘湿且自净表面的目的,各种表面特性都是有益的。首先,表面上介质的所有接触角度是这种防污垢表面应包括的最重要的特性之一。接触角度尤其表示固体物质表面上形成的液滴相对于该表面的角度。液体或液滴相对于表面的接触角度越大,液滴可在表面上具有的承受表面就越小。承受表面越小或接触角度越大,液滴就越容易从表面上滑落。可假设液体和表面之间的接触角度的尺寸尤其取决于这两者之间分子的相互作用。这种相互作用越小,接触角度就越大。因为材料的表面能是特定的,适当地选择表面材料可制成具有尽可能小能量的表面,使得可能以这种方式增大接触角度,以获得部件的不可湿性和自净效应。为了获得不可湿性和自净能力,接触角度尤其可以是至少80°、80°至160°之间,或优选地于90°-120°之间。与荷叶效应形成对照,该效应中液滴的承受表面因微结构而减小,本专利技术所具有显著的优势在于,制造极平滑的表面,即表面具有例如小于Ra=1.2μm的表面粗糙度,优选小于Ra=0.8μm、或还优选小于Ra=0.6μm、或还优选小于Ra=0.1μm的表面粗糙度,从而以这种方式有可能制造出具有很好耐磨性的机械性能稳定的涂层。因为在荷叶效应的情况下,因结构中的隆起和凹进而使得表面会极度粗糙,所以,这些微结构可以是机械地非常敏感。甚至在轻微的机械负载下,该微小结构也可以被毁,并且荷叶效应的功能就不能有效地实施。而且,在没有水的情况下,固体物质例如灰尘会更容易地容纳在粗糙结构表面上。采用本专利技术的平滑表面,以上情况就不会成为可能,或只在较小的程度上成为可能。通过制成极平滑的表面,还可能制造完全透明的涂层,其在荷叶效应情况下因具有的粗糙度而不可能、或者可能极其困难制造完全透明的涂层,因为微结构会引起光折射。当与涂覆塑料涂层相比时,涂覆本专利技术的平滑涂层还是有优势的,因为这些塑料涂层也许还很软且几乎不具有耐磨性。采用本专利技术,能将该表面应用到例如测量设备、尤其是测量设备的那些元件上,该表面接触介质、永久性的抗粘着并不会对测量设备的其它特性产生负面影响。因为该涂层透明,所以根据本专利技术的涂层可不对为用户设计的最终产品产生负面影响。此外,涂层极好的机械负载能力是有优势的。而且,所涉及的制造具有荷叶效应的涂层的方法会极其昂贵,尤其是在非平面结构的情况下,因为将要涂覆的微结构很难制造。由于根据本专利技术制造微平滑表面的方法更容易实施并更有效,所以产品成本可极大的降低。工艺表面的性质和布局的特征尤其在于应用术语“波纹度”(指明主要偏差)和“粗糙度”(指明较小的不规则性)。平均峰谷高度Ra在DIN4768中提到;其尤其可定义如下平均峰谷高度Ra为所有轮廓距中心线的距离的算术平均值。在本专利技术的涂层中,Ra可小于等于1.2μm,优选小于等于1μm,还优选小于等于0.8μm,或还优选小于等于0.1μm。因为本专利技术的涂层可由无机材料制成,所以可以应用到600℃及以上的温度。根据部件的又一典型实施例,部件表面包括由梯度材料制成的涂层。该术语“梯度材料”尤其指的是特征在于具有不同化学和机械特性的两种或两种以上材料浓度的材料。例如这些涂层可以平面方式、相邻方式、矩阵图案、或随机方式设置。梯度材料在部件表面的应用例如使制造邻近部件的粘着层成为可能,其粘着层具有好的耐磨性并且同时还有具有优良抗粘着特性的低能表面。在本专利技术的又一实施例中,涂层包括自组织表面涂层。自组织表面涂层的特征在于,它们可以作为统一的混合物应用,并且它们以限定的方式排列。这意味着涂层可作为整体来涂覆,因此,例如限定区域内可自动形成材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于灌装面测量设备或压力测量设备的部件(2),其中部件(2)包括具有微平滑的表面(4)的涂层(1),以使微平滑的表面(4)基本上不会留有任何沉积物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:J雅各布J莫策T德克J费伦巴赫
申请(专利权)人:VEGA格里沙贝两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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