CN102000639B - 一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器 - Google Patents
一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供了一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器，包括：混匀腔、中间腔和扁平喷嘴，所述混匀腔和所述中间腔连通，所述扁平喷嘴为所述中间腔的出口端，所述混匀腔上设置有用于为所述混匀腔提供粉末涂料的供粉接头、以及用于为所述混匀腔提供压缩空气的供气接头。本发明实施例能够实现被涂基材宽度方向上的均匀喷粉，适用于高速卷材喷涂生产；喷射器结构简单，易于加工制造，便于操作，维修维护方便，投资与使用成本很低。
Description
技术领域
本发明涉及粉末喷涂领域，尤其是涉及一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器。
背景技术
目前，粉末喷涂方法对卷材拥有很大的应用空间，如穿孔以及浮雕印花金属、高膜厚、花纹涂膜等，另外，使用粉末喷涂方法，喷涂后的卷材的硬度、柔韧性、耐刮和耐化学品性都能得到提高，而且预涂的卷材在生产效率和品质，特别是环保性方面比以传统方式后涂的卷材具有更大的优势。
粉末喷涂可以是喷粉涂敷，如传统静电喷涂法、粉末云技术等，也可是其它方式，如电磁刷方式的EMB(Electro Magnetic Brush)技术、传送粉末方式的
技术，上述两种涂敷方式与本发明的喷涂方式存在明显不同。目前喷粉涂敷的技术主要有：
(一)静电喷涂法。
喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，被电离成为带负电的粒子，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。
由于喷枪是利用“点源”放电，因此在高线速情况下粉末涂料在基材高速移动时被带走，其沉积效率只有40％-50％；而且喷枪排布密集，静电涂装涂膜的膜厚不易控制，也易出现其它涂膜缺陷，如麻点、桔皮等。
(二)摩擦静电喷涂法。
磨擦枪不需要高压静电发生器，粉末的带电及静电场靠摩擦产生。当粉末在净化的压缩空气输送下经过由强电阴性材料制的磨擦枪时，便与枪体内壁发生摩擦而带上正电荷，带电粉末喷出枪口后形成了一个空间电场，电场强度决定于粉末所带电荷密度和电场的几何形状，带电粉末主要在空气流的推动下喷向工件各个部位，并与工件表面良好的附着，从而形成致密涂层，经固化后成膜。
利用摩擦喷粉枪进行喷涂比较安全，摩擦喷粉枪内无金属电极，在喷涂中不会出现电极短路引起的火花放电而引燃气粉混合物，不会出现在电极上积粉现象，也就避免了电极上积粉的脱落，保证了粉层表面光洁和平整。但因依靠摩擦带电，喷枪的使用寿命短，粉末带电量也不充足，很难实现卷材的高速涂敷，对粉末品种的摩擦带电效应以及对气源、环境的要求都比较严格，从而限制了其应用范围。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器，用于实现在被涂卷材宽度方向上均匀地进行喷粉，以及更加高速地进行喷粉。
本发明实施例提供了一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器，包括：混匀腔、中间腔和扁平喷嘴，所述混匀腔和所述中间腔连通，所述扁平喷嘴为所述中间腔的出口端，所述混匀腔上设置有用于为所述混匀腔提供粉末涂料的供粉接头、以及用于为所述混匀腔提供压缩空气的供气接头。
优选的，本发明实施例中的混匀腔由一无缝钢管构成，所述无缝钢管下端开一第一豁口，作为与所述中间腔的连通口。
优选的，本发明实施例中的无缝钢管下端靠近豁口两侧焊接两块侧板，由所述两个侧板与所述无缝钢管的外表面之间形成所述中间腔，所述两个侧板使所述中间腔下端形成一第二豁口。
优选的，本发明实施例中两侧板的外表面上分别安装有两电极，所述两电极的下端形成所述扁平喷嘴。
优选的，本发明实施例中的无缝钢管两端设置有端盖，所述端盖用于遮住所述混匀腔和所述中间腔，所述供粉接头和所述供气接头设置在所述端盖上。
优选的，本发明实施例中的多腔喷射器宽度为1000～1400mm。
优选的，本发明实施例中的多腔喷射器由金属导电材料制成，所述扁平喷嘴末段呈尖角。
优选的，本发明实施例中的扁平喷嘴末端的尖角角度为30°～50°。
优选的，本发明实施例中的供粉接头一端连接供粉管，另一端通向所述混匀腔内，所述供粉接头和被涂基材的表面平行。
优选的，本发明实施例中的供气接头一端连接供气管，另一端通向所述混匀腔内，所述供气接头的轴线和所述供粉接头的轴线在同一平面内，所述供气接头的轴线和所述供粉接头的轴线成15°～40°的夹角。
优选的，本发明实施例中的混匀腔、中间腔和扁平喷嘴内侧表面粗糙度至少为6.3。
优选的，本发明实施例中的扁平喷嘴与被涂基材表面垂直，所述扁平喷嘴的开口度为1～8mm，高度为5～20mm。
优选的，本发明实施例中的多腔喷射器的外表面的表面粗糙度至少为1.6。
优选的，本发明实施例中的多腔喷射器为绝缘材料制成，在所述扁平喷嘴出口处设置有1根或1组电极丝，所述电极丝的设置方向和被涂基材的宽度方向一致。
优选的，本发明实施例还包括一喷嘴调装置，所述喷嘴调节装置用于调节所述扁平喷嘴的开口大小。
优选的，本发明实施例还包括一位置调节器，所述位置调节器用于调节所述多腔喷射器的喷射角度和喷射高度。
本发明实施由于存在混匀腔，使粉末喷出喷射器前得到充分混匀，因此能够实现被涂基材宽度方向上的均匀喷粉；另外喷射器结构简单，易于加工制造，便于操作，维修维护方便，投资与使用成本很低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器的正视图；
图2为图1中沿I-I’的截面示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多腔喷射器内电极丝的安装示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器的正视图；
图5为图4中沿k-k’的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明实施例提供的一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器的正视图，图2为图1中沿I-I’的截面示意图，由图1及图2可见，该多腔喷射器100包括：混匀腔101、中间腔102和扁平喷嘴103，混匀腔101和中间腔102连通，混匀腔101和中间腔102的截面可以为圆形或者椭圆形，混匀腔101和中间腔102可以为球状体也可以为桶状体，当然，本发明实施例对混匀腔101和中间腔102的截面形状以及立体形状并不加以限定，只要可以构成两个腔的构造都可以加以应用。混匀腔101的体积大于中间腔102的体积，以有利于粉末涂料的混匀效果。扁平喷嘴103为中间腔102的出口端，混匀腔101上设置有用于为混匀腔101提供粉末涂料的供粉接头104、以及用于为混匀腔101提供压缩空气的供气接头105。
作为本发明的一个实施例，多腔喷射器100宽度可以为1000～1400mm，具体来说多腔喷射器的宽度可以随着卷材宽度的变化而有所不同，本发明实施例对此并不加以限定。多腔喷射器100可以由金属导电材料制成，比如成本低、加工制造方便的钢材、铁等，其与静电发生器(未绘示)通过高压输出线107相连，使得多腔喷射器100可以带有高压，其中静电发生器的电压要求为30-70kv，由于多腔喷射器100由金属导电材料制成，因此高压输电线107可以位于多腔喷射器的任何位置，另外，由于多腔喷射器100由金属导电材料制成，因此扁平喷嘴103的末端呈尖角，这种线性的尖端放电形式，可获得强大的静电场，使得粉末能穿透被涂基材快线运动而产生的气流层，可适用于高速喷涂。同时，本发明实施例的多腔喷射器100也可以由绝缘材料制成，此时，如图3所示，可以在扁平喷嘴103的出口处设置1根或1组电极丝301，该电极丝301的设置方向和被涂基材的宽度方向一致，此时该多腔喷射器与静电发生器之间的高压输电线302需要连接至电极丝301。另外，多腔喷射器100的外表面的表面粗糙度至少为1.6，从而可以减小多腔喷射器100外表面对周围大气的放电作用。
作为本发明的一个实施例，供粉接头104的一端连接供粉管，另一端通向混匀腔101内，供粉接头104和被涂基材106的表面平行，以便使混匀腔101内的粉末得到较好的混匀效果。
作为本发明的一个实施例，供气接头105的一端连接供气管，另一端通向混匀腔101内，供气接头105的轴线和供粉接头104的轴线在同一平面内，供气接头105的轴线和供粉接头104的轴线成15°～40°，从而使得供气接头喷出的气体可以更好的混匀粉末。
作为本发明的一个实施例，混匀腔101、中间腔102和扁平喷嘴103内侧表面粗糙度至少为6.3，即需要保证混匀腔101、中间腔102和扁平喷嘴103内侧表面平滑，减少粉末在喷射器内的附着，保证粉末顺畅的喷出。其中扁平喷嘴103与被涂基材106表面垂直，扁平喷嘴103的开口度为1～8mm，高度为5～20mm。另外扁平喷嘴103的最下端为尖角，如图1中所示，扁平喷嘴103是由两个尖角构成的，其中每个尖角的角度为30°～50°。
作为本发明的一个实施例，多腔喷射器100还可以包括一喷嘴调节装置(未绘示)，喷嘴调节装置用于调节扁平喷嘴103的开口度大小。
作为本发明的一个实施例，多腔喷射器100还可以设置一位置调节器(未绘示)，该位置调节器可以用于调节多腔喷射器100相对于被涂基材106的喷射角度和喷射高度。
该多腔喷射器100在工作时，供粉设备可以通过供粉接头104不断地向混匀腔101内提供粉末涂料，而提供压缩空气的设备则可以通过供气接头105向混匀腔101内提供压缩空气，该压缩空气可以使混匀腔内的粉末涂料吹散，从而搅拌供粉设备所提供的粉末涂料。经过搅拌的粉末涂料会进入中间腔102，中间腔102内的粉末已经被混匀，成为了均匀的气粉流，随后经过扁平喷嘴103，即可变成扁平式的气粉流后喷出多腔喷射器100，这里根据多腔喷射器材料的不同可以分为如下两种情况：当多腔喷射器100为金属材料制成时，由于多腔喷射器100和静电发生器的高压输出线相连，因此多腔喷射器100的扁平喷嘴尖端会放电，因此粉末在到达扁平喷嘴103时通过尖端放电被电离成带电粒子喷出，最后吸附到被涂基材106的表面上；当多腔喷射器100为绝缘材料制成时，由于多腔喷射器100的电极丝301和静电发生器的高压输出线相连，因此粉末在喷出扁平喷嘴103后通过电极丝301被电离成带电粒子，最后吸附到被涂基材106的表面上。
本发明实施由于存在混匀腔，使粉末喷出喷射器前得到充分混匀，因此能够实现被涂基材宽度方向上的均匀喷粉；另外由于扁平喷嘴采用线性的尖端放电形式，可获得强大的静电场，使得粉末能穿透被涂基材快线运动而产生的气流层，可适用于高速喷涂，另外喷射器结构简单，易于加工制造，便于操作，维修维护方便，投资与使用成本很低。
如图4所示为本发明实施例提供的另一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器的正视图，图5为图4中沿k-k’的截面示意图。
在本实施例中，混匀腔401是由一段无缝钢管407所制成，该无缝钢管407尺寸比如可以为φ140mm×5mm，长度比如可以为1300mm，无缝钢管407满足外表面粗糙度至少为1.6，内表面粗糙度至少为6.3，无缝钢管407下端开10mm宽的豁口412，从而使钢管内部形成一混匀腔401。
无缝钢管407下端靠近豁口两侧焊接了两块侧板408，该侧板408为10mm厚的钢板，其外表面至少为1.6，内表面粗糙度至少为6.3，该两个侧板408之间互相垂直，该两个侧板408与无缝钢管407外表面之间形成中间腔402，且该两个侧板408使上述中间腔402下端形成一豁口413，盖豁口宽度比如可以为10mm。
本发明实施例中在两侧板408的外表面上还分别安装有电极409，该电极409为10mm厚的钢板，其外表面至少为1.6，内表面粗糙度至少为6.3，该电极409与两侧板408之间通过螺栓411紧固连接，该两电极409之间形成了开口度为4mm的扁平喷嘴403，扁平喷嘴403下端的尖角可以为45°。
该多腔喷射器的两端加盖两端盖410，该两端盖410可以用若干螺栓与无缝钢管407、侧板408极电极409紧固连接，贴合面可以加密封垫，以保证喷射器的密封性。该端盖410可以由10mm厚的钢板加工而成，其外表面至少为1.6，内表面粗糙度至少为6.3。
供粉接头404安装在端盖410上，两端盖410上可以分别安装一个供粉接头404，该供粉接头404和端盖410之间通过螺栓连接，供粉接头404和无缝钢管407的轴线同轴。
供气接头405也分别安装在两端盖410上，其为一种标准的气动原件，比如快插接头，其与端盖410之间通过螺栓连接，位置可以位于供粉接头404正下方30mm处，供气接头405与供粉接头404的轴线之间成夹角25度。
在本实施例中，喷嘴调节装置可以使电极409沿侧板408滑动，从而调节开口度大小，另外，喷嘴调节装置也可以使电极409发生挠曲，使垂直纸面方向开口度大小可调，即可调节沿垂直纸面方向的开口度的分布。
在本发明实施例中，多腔喷射器的周围设置有绝缘材料制成的护板，比如环氧板、电木板等，用来避免带高压的多腔喷射器与周围其它设备之间放电。
本发明实施由于存在混匀腔，使粉末喷出喷射器前得到充分混匀，因此能够实现被涂基材宽度方向上的均匀喷粉；另外由于扁平喷嘴采用线性的尖端放电形式，可获得强大的静电场，使得粉末能穿透被涂基材快线运动而产生的气流层，可适用于高速喷涂，另外喷射器结构简单，易于加工制造，便于操作，维修维护方便，投资与使用成本很低。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种用于卷材连续喷涂的多腔喷射器，其特征在于，包括：混匀腔、中间腔和扁平喷嘴，所述混匀腔和所述中间腔连通，所述扁平喷嘴为所述中间腔的出口端，所述混匀腔上设置有用于为所述混匀腔提供粉末涂料的供粉接头、以及用于为所述混匀腔提供压缩空气的供气接头；所述多腔喷射器由金属导电材料制成，所述扁平喷嘴末端呈尖角。
2.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述混匀腔由一无缝钢管构成，所述无缝钢管下端开一第一豁口，作为与所述中间腔的连通口。
3.如权利要求2所述的多腔喷射器，其特征在于，所述无缝钢管下端靠近豁口两侧焊接两块侧板，由所述两个侧板与所述无缝钢管的外表面之间形成所述中间腔，所述两个侧板使所述中间腔下端形成一第二豁口。
4.如权利要求3所述的多腔喷射器，其特征在于，所述两侧板的外表面上分别安装有两电极，所述两电极的下端形成所述扁平喷嘴。
5.如权利要求4所述的多腔喷射器，其特征在于，所述无缝钢管两端设置有端盖，所述端盖用于遮住所述混匀腔和所述中间腔，所述供粉接头和所述供气接头设置在所述端盖上。
6.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述多腔喷射器宽度为1000～1400mm。
7.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述扁平喷嘴末端的尖角角度为30°～50°。
8.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述供粉接头一端连接供粉管，另一端通向所述混匀腔内，所述供粉接头和被涂基材的表面平行。
9.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述供气接头一端连接供气管，另一端通向所述混匀腔内，所述供气接头的轴线和所述供粉接头的轴线在同一平面内，所述供气接头的轴线和所述供粉接头的轴线成15°～40°夹角。
10.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述混匀腔、中间腔和扁平喷嘴内侧表面粗糙度至少为6.3。
11.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述扁平喷嘴与被涂基材表面垂直，所述扁平喷嘴的开口度为1～8mm，高度为5～20mm。
12.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，所述多腔喷射器的外表面的表面粗糙度至少为1.6。
13.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，还包括一喷嘴调节装置，所述喷嘴调节装置用于调节所述扁平喷嘴的开口大小。
14.如权利要求1所述的多腔喷射器，其特征在于，还包括一位置调节器，所述位置调节器用于调节所述多腔喷射器的喷射角度和喷射高度。
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