【技术实现步骤摘要】
本技术属于喷涂领域，涉及一种喷涂系统，尤其涉及一种超临界二氧化碳喷涂系统，能够将二氧化碳加压加热至超临界状态并与若干涂料组分混合互溶，并可实现喷涂工作的灵活作业，提高了喷涂效率和质量。
技术介绍
1、油漆涂层具有保护、装饰、标识等多种作用，被广泛应用于飞机、汽车、轮船、机械、建筑等众多领域。然而，无论是空气喷涂、高压无气喷涂，还是静电喷涂、加热喷涂等传统喷涂方式基本都需要添加有机溶剂来稀释涂料，这些有机溶剂由烃类(苯、甲苯、二甲苯、汽油等)、醇类、醚类等多种慢性挥发性物质(vocs)组成，这些慢性挥发性物质使得涂层干燥速度慢，且通常有毒、致癌，影响工作人员身心健康。为了减少vocs的排放和危害，传统的喷涂方式需要采取各种措施，如使用低vocs含量的涂料、安装排风系统和过滤装置、施工人员需穿戴防护服和口罩等，这些措施不仅增加了喷涂的成本和复杂度，而且也不能完全消除vocs的影响，且操作不便，效率低下。
2、针对上述缺点，人们提出了利用超临界二氧化碳(sc-co2)替代有机溶剂的喷涂新工艺，超临界二氧化碳是指在一定的温度和压力下，二氧化碳从气态或液态转变为具有高密度、低粘度、低表面张力和高扩散系数等特殊物理性质的流体状态。超临界二氧化碳具有以下优点：(1)无毒、不燃、可回收，不会产生vocs排放，是一种环境友好的溶剂；(2)具有良好的溶解能力和选择性，能够与多种涂料组分混合互溶，并通过调节温度和压力改变溶解度和粘度；(3)具有碳协同减排的效益，能够利用工业废气中的二氧化碳作为原料，降低温室气体的排放。利用超临界二氧化碳替
3、然而，利用超临界二氧化碳替代有机溶剂的喷涂新工艺仍然存在一些问题和不足，主要表现在以下几个方面：(1)设备复杂，需要使用高压泵、加热器、混合器、缓冲器等多种设备，占用空间大，维护成本高；(2)工艺流程长，需要经过多个步骤才能完成喷涂，耗时长，效率低；(3)需要人工全程参与，操作不便，精度不高等问题。综上所述，现有的利用超临界二氧化碳替代有机溶剂的喷涂新工艺虽然具有一定的优势，但仍然存在一些问题和不足，亟需改进和完善。
技术实现思路
1、(一)技术目的
2、针对现有技术的上述缺陷和不足，本技术提出了一种超临界二氧化碳喷涂系统，通过在涂料混合单元中设置带加热功能多级混合容器和涂料缓存容器，实现了二氧化碳与涂料的高效混合和喷涂工作的灵活作业，提高了喷涂效率和质量。该系统能够将二氧化碳加压加热至超临界状态，并与若干涂料组分混合互溶，形成溶解的涂料。该系统还能够根据实时监测的数据调节涂料组分的配比、流量、温度和压力，使得溶解的涂料在涂料缓存容器中维持在稳定状态，避免了涂料分层或沉淀的问题。此外，通过在喷涂作业单元中设置多自由度作业机械臂和作业喷枪，实现了对不同位置和不同结构零件的精确和均匀的喷涂，并通过使用可移动作业平台和移动滑台，实现了对不同位置和不同结构零件的喷涂，提高了喷涂效率和灵活性。该系统能够根据待喷涂区域的形状和大小，调整喷涂路径和角度，实现精确和均匀的喷涂。该系统还能够控制溶解的涂料在输送过程中维持在超临界状态，防止了二氧化碳的气化或凝结，保证了喷涂效果。
3、(二)技术方案
4、为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：
5、一种超临界二氧化碳喷涂系统，至少包括一涂料混合单元和一喷涂作业单元，其特征在于，
6、所述涂料混合单元，至少包括一可移动作业平台以及固定设置在所述可移动作业平台上的至少一二氧化碳气罐、若干涂料组分腔以及一涂料混合装置，所述涂料混合装置至少包括一位于其上部的二氧化碳缓冲容器、一位于其中部的多级混合容器和一位于其下部的涂料缓存容器，所述多级混合容器的外壁设置有电加热丝使之具备加热功能，其中，
7、所述二氧化碳缓冲容器的顶部至少设有一二氧化碳进气口、底部至少设有一混合出料口、靠近底部的侧壁上设有若干进料口，所述多级混合容器的顶部至少设有一进料口、底部至少设有一出料口，所述涂料缓存容器的顶部至少设有一进料口、靠近底部的侧壁上至少设有一出料口，并且其中，所述多级混合容器顶部的进料口与所述二氧化碳缓冲容器底部的混合出料口连通，所述多级混合容器底部的出料口与所述涂料缓存容器顶部的进料口连通，
8、所述二氧化碳气罐的出口通过气体输运管路与所述二氧化碳缓冲容器顶部的进气口连通，每一所述涂料组分腔的出料口均通过物料输运管路与所述二氧化碳缓冲容器上对应的进料口连通，且所述气体输运管路上至少设有一增压泵，所述物料输运管路上至少设有一涂料泵；
9、所述喷涂作业单元，至少包括一移动滑轨、一移动滑台、一多自由度作业机械臂，所述移动滑台以可滑动方式设置在所述移动滑轨上，所述多自由度作业机械臂的底部固定设置在所述移动滑台上，所述多自由度作业机械臂的末端设有一作业喷枪，所述作业喷枪通过一高压软管与所述涂料缓存容器的出料口连通，所述高压软管的外壁设置有电加热丝使之具备加热功能。
10、优选地，所述涂料混合单元中，所述二氧化碳气罐与增压泵之间的气体输运管路上至少设有一气动阀ⅰ，所述增压泵与二氧化碳缓冲容器之间的气体输运管路上至少设有一二氧化碳流量计，所述二氧化碳缓冲容器上至少设有伸入其内部空间的一二氧化碳缓冲区温度传感器、一二氧化碳缓冲区压力传感器，所述涂料缓存容器上至少设有伸入其内部空间的一涂料缓存区温度传感器、一涂料缓存区压力传感器。
11、进一步地，所述增压泵为气动增压泵，所述增压泵还通过一设有气动阀ⅱ的管路与一空气压缩机连通，并由所述空气压缩机产生的高压空气进行驱动。
12、优选地，所述涂料混合单元中，所述若干涂料组分腔至少包括一涂料第一组分腔和一涂料第二组分腔，所述涂料第一组分腔与二氧化碳缓冲容器之间的物料输运管路上至少设有一涂料泵ⅰ、一电动调节阀ⅰ、一涂料第一组分流量计，所述涂料第二组分腔与二氧化碳缓冲容器之间的物料输运管路上至少设有一涂料泵ⅱ、一电动调节阀ⅱ、一涂料第二组分流量计。
13、优选地，所述喷涂作业单元中，所述多自由度作业机械臂的末端设有一末端夹持器并通过所述末端夹持器夹持所述作业喷枪。
14、优选地，所述喷涂作业单元中，所述作业喷枪上至少设有伸入其容器空间的一喷枪温度传感器、一喷枪压力传感器。
15、(三)技术效果
16、同现有技术相比，本技术的超临界二氧化碳喷涂系统具有以下有益且显著的技术效果：
17、(1)本技术的超临界二氧化碳喷涂系统，通过在涂料组分腔和二氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳喷涂系统，至少包括一涂料混合单元和一喷涂作业单元，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述涂料混合单元中，所述二氧化碳气罐与增压泵之间的气体输运管路上至少设有一气动阀Ⅰ，所述增压泵与二氧化碳缓冲容器之间的气体输运管路上至少设有一二氧化碳流量计，所述二氧化碳缓冲容器上至少设有伸入其内部空间的一二氧化碳缓冲区温度传感器、一二氧化碳缓冲区压力传感器，所述涂料缓存容器上至少设有伸入其内部空间的一涂料缓存区温度传感器、一涂料缓存区压力传感器。
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述增压泵为气动增压泵，所述增压泵还通过一设有气动阀Ⅱ的管路与一空气压缩机连通，并由所述空气压缩机产生的高压空气进行驱动。
4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述涂料混合单元中，所述若干涂料组分腔至少包括一涂料第一组分腔和一涂料第二组分腔，所述涂料第一组分腔与二氧化碳缓冲容器之间的物料输运管路上至少设有一涂料泵Ⅰ、一电动调节阀Ⅰ、一涂料第一组分流量计，所述涂料第二组分腔与
5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述喷涂作业单元中，所述多自由度作业机械臂的末端设有一末端夹持器并通过所述末端夹持器夹持所述作业喷枪。
6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述喷涂作业单元中，所述作业喷枪上至少设有伸入其容器空间的一喷枪温度传感器、一喷枪压力传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳喷涂系统，至少包括一涂料混合单元和一喷涂作业单元，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述涂料混合单元中，所述二氧化碳气罐与增压泵之间的气体输运管路上至少设有一气动阀ⅰ，所述增压泵与二氧化碳缓冲容器之间的气体输运管路上至少设有一二氧化碳流量计，所述二氧化碳缓冲容器上至少设有伸入其内部空间的一二氧化碳缓冲区温度传感器、一二氧化碳缓冲区压力传感器，所述涂料缓存容器上至少设有伸入其内部空间的一涂料缓存区温度传感器、一涂料缓存区压力传感器。
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳喷涂系统，其特征在于，所述增压泵为气动增压泵，所述增压泵还通过一设有气动阀ⅱ的管路与一空气压缩机连通，并由所述空气压缩机产生的高压空气进行驱动。
【专利技术属性】
技术研发人员：杜宝瑞，姚俊，张心豪，张晓峰，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：
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