CN104433077B - 一种防磨损纳米箱包及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防磨损纳米箱包。普通的硬质拉杆箱，在遇到碰撞或者摩擦时，表面容易出现划痕，严重影响拉杆箱的使用寿命和外观美感。本发明的包括箱壳，其特征在于所述箱壳的外部设置一层纳米涂层。所述的纳米涂层主要由SiO2或CaCO3纳米材料制成。所述的纳米涂层喷涂于箱壳表面。纳米涂层为透明涂层。本发明提高了箱体的抗磨耐用性，制造更为简便，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种防磨损纳米箱包及其制造工艺。
背景技术
普通的硬质拉杆箱，在遇到碰撞或者摩擦时，表面容易出现划痕，严重影响拉杆箱的使用寿命和外观美感，同时普通拉杆箱在使用一段时间后表面会积累大量灰尘或其他污染物，清理不便，也影响拉杆箱的正常使用。
现有一种表面带有纳米合金的箱包壳体专利(CN 203210784)包括基层，在基层外设置纳米合金层和树脂层，纳米合金层主要由银和铝材料制作而成。该结构的纳米合金箱包需要先进行纳米层的制备，然后再用UV塑料在纳米层表面形成涂层，需要更多的操作步骤，纳米材料的用量更大，纳米材料的作用却不明显。其纳米材料主要是银和铝的金属材料制成，成本更高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防磨损纳米箱包及其制备工艺，提高了箱体的抗磨耐用性，制造更为简便，成本较低。
为此，本发明采取如下技术方案：一种防磨损纳米箱包，包括箱壳，其特征在于所述箱壳的外部设置一层纳米涂层。
所述的纳米涂层主要由SiO2或CaCO3纳米材料制成。
所述的纳米涂层喷涂于箱壳表面。
纳米涂层为透明涂层。纳米喷漆为无色透明液体，不会掩盖箱体固有的外观颜色，保留箱体的外观美感；
箱壳由ABS、PC、PP或其他塑料成型制成。
如上所述的防磨损纳米箱包的制造工艺，其特征在于步骤如下：(1)先对箱壳除尘除静电；(2)之后通过往复机对箱壳的正面、侧面进行全方位喷涂；(3)喷涂完毕的箱壳在输送过程中，其表面的纳米涂层经重力作用自然流平，在箱壳表面形成一层平整的漆层；(4)最后进入光固化区，对箱壳表面充分照射，箱壳表面的UV高分子材料在光能的作用下，发生聚合，在箱壳表面形成坚固的保护层。
步骤(1)是在除尘、除静电区进行的，首先通过排风机将室内少量的灰尘通过排风管道排出喷涂室；送风机将干净的空气鼓入室内，使得室内气压大于室外的气压，确保室外的灰尘不会进入喷涂室，保证喷涂室的干净，再经空压机、冷干机将空气压缩、冷干处理，成为高压、干燥、洁净的空气；之后箱壳在喷涂之前用离子风枪仔细清理，确保箱体表面灰尘、静电的去除。
作为优选，步骤(2)的喷涂是首先通过往复机控制喷枪下降并以近水平的角度对箱体四周进行1-3次循环喷涂；喷涂完毕后使喷枪恢复垂直角度以及起始高度，对箱体上表面进行Z形喷涂，完成喷涂后，退回到程序起始点位置，等待光电开关给出信号，进行下个工件的喷涂。
所述的光固化区内设置多个高压紫外灯管，均布在箱壳的四周，所述的往复机为五轴往复机。
所述的紫外灯管为6根，固化区的温度控制在30-50℃,箱壳经过30-60s通过固化区。
本发明的纳米箱包由箱体和箱体外的纳米涂层组成。纳米涂层由无机纳米材料、丙烯酸酯、聚氨酯和多种助剂组成，其中无机纳米材料是SiO2或CaCO3纳米材料。纳米涂层的优点在于：1、纳米喷漆涂层结合了纳米材料和传统喷漆的优点，可进行直接喷涂，实现纳米材料在箱体表面的全覆盖效果；2、极易在箱体表面粘附，并且不会出现脱落现象；3、纳米喷漆为无色透明液体，不会掩盖箱体固有的外观颜色，保留箱体的外观美感；4、根据需要也可在纳米漆料中添加有色底漆，很容易在箱体表面形成各种颜色和形状的图案，丰富箱体的外观，降低在加工箱壳过程中添加图案的工序，降低生产成本，喷漆的用途更广，实现更容易。5、液态纳米喷漆在箱体表面形成固态的纳米涂层后，会变得坚固、耐磨，对箱体表面产生很强的保护作用，避免箱体在摩擦、碰撞过程中产生磨损；6、纳米涂层会起到一定的防污作用，在使用过程中箱体表面更容易清洁。
本发明的纳米箱包制备工艺具有如下优点：7.专门设置除尘、除静电区，确保在喷涂前箱壳的外部维持无尘无静电状态，提高后续喷涂的效率和产品质量，减少次品率和纳米涂层内的杂质含量。8.喷涂采用五轴往复机进行喷涂，喷涂角度、范围、次数等等参数均都可根据需要实时调节，确保箱壳各部位的均喷涂到位。9.喷涂完的纳米涂层自然流平到箱壳表面的坑洼处，自然填平，使箱壳外表面喷涂均匀，一致性好。10.利用紫外灯管对箱体表面的漆料充分照射，使UV高分子材料在光能的作用下，发生聚合，在箱体表面形成坚固的保护层。11.所有喷涂工艺均可实现自动和手动喷涂，也可根据箱体的尺寸选择合适的参数，实现对不同规格箱体的全方位喷涂。整个喷涂只需要喷涂一层纳米漆料即可，不需要底漆，色漆减少了重复操作的麻烦，能使箱包表面光泽更加美观，耐磨性能大幅提升。
附图说明
图1为本发明的层状结构示意图。
图2为本发明在箱包产品上的效果示意图。
图3为本发明的工艺流程图。
图4为本发明五轴往复机的示意图。
具体实施例
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1和2所示的一种防磨损纳米箱包，包括由ABS、PC、PP或其他等塑料成型的箱壳1。箱壳的外部喷涂有一层纳米涂层3。纳米涂层3主要由无机纳米材料、丙烯酸酯、聚氨酯和多种助剂组成，其中无机纳米材料是SiO2或CaCO3纳米材料。纳米涂层3为透明涂层，极易在箱体表面粘附，并且不会出现脱落现象，在箱体表面形成涂层后，不会掩盖箱体固有的外观颜色，保留箱体的外观美感。
如图3和4所示为本发明的工艺流程：
除尘、除静电区：保证箱壳表面在喷涂过程中的洁净，进行两方面的处理。第一，室内有送风机和排风机，排风机将室内少量的灰尘通过排风管道排出喷涂室；送风机将干净的空气鼓入室内，使得室内气压大于室外的气压，确保室外的灰尘不会进入喷涂室，保证喷涂室的干净。第二，空气经空压机、经冷干机压缩、冷干处理后，成为高压、干燥、洁净的空气；之后箱壳在喷涂之前用离子风枪仔细清理，确保箱体表面灰尘、静电的去除。
喷涂区：本设备通过PLC高级程序控制，实现喷枪对工件(箱包外壳)的自动喷涂，操作系统采用人机互动的触摸屏界面，通过1.5kg的真空压力泵将漆料输送到喷枪处，再通过喷枪处的流量开关调节到1-2.5dm3/h喷漆的流量，获得不同厚度的喷漆层，同时调节雾化开关实现良好的喷涂效果。以下为具体的喷涂方式：
1：首先，通过往复机控制喷枪下降并以近水平的角度对箱体四周进行1-3次循环喷涂；
2：喷涂完毕后喷枪恢复垂直角度以及起始高度，对箱体上表面进行Z形喷涂，完成喷涂后，退回到程序起始点位置，等待光电开关给出信号，进行下个工件的喷涂。
整个控制过程有以下可调量：
1：水平角度90°，即U2的旋转轴控制的方向；
2：垂直角度50-70°，即U1的旋转轴控制的方向；
3：正面起始距离20-30mm，即从原点开始到喷涂Z形轨迹起始点的空走距离；
4：二次下降距离20-50mm，即在喷涂侧面的时候，喷枪从高度的起始点位置在经过第一次下降距离后，再次下降对侧面进行下面喷涂的距离；
5：喷枪延时距离5-12cm，即Z形轨迹的起始点开始，到喷枪通气的那段延时距离；
6：侧面长75-105cm，即喷箱包侧面时喷枪前后行走的距离；
7：侧面宽65-85cm，即喷箱包侧面时喷枪左右行走的距离；
8：上下距离100-140mm，即喷枪喷侧面时，一次下降的距离；
9：侧面次数1-3次，即侧面喷涂所划分的次数；
10：前后距离5.5-7.0cm，即喷涂箱包上表面时，两平行喷涂水平线之间的距离；
11：左右距离60-81cm，即喷涂箱包上表面时，箱包宽度方向上行走的距离；
12：正面次数4-7次，即喷涂箱包上表面时，Z形轨迹的循环次数。
所有喷涂工艺均可实现自动和手动喷涂，根据箱体的尺寸选择合适的参数，即可实现对箱体的全方位喷涂。
整个喷涂只需要喷涂一层纳米漆料即可，不需要底漆，色漆减少了重复操作的麻烦，能使箱包表面光泽更加美观，耐磨性能大幅提升。
流平区：喷涂过的箱壳，在流平区中以4.5-6.5r/min的速度经2-3min通过1.5m长的流平区，在重力作用，箱壳表面的漆料自然流动均匀分先在箱体的整个表面，形成一层平整的漆料层。
紫外固化区：采用6根高压紫外灯管，每根灯管的功率高达1000W，四根灯管与滚床呈75°分别放置在滚床两侧，另外两只灯管与滚床呈平行放置在滚床上方，固化区的温度控制在30-50℃,滚床速度控制在500-700r/min，箱壳经过30-60s通过固化区。箱壳表面的UV高分子材料在光能的作用下，发生聚合，在箱体表面形成坚固完整的保护层，使得纳米材料不会发生脱落。
输送车床：车床分为三段，每一段都独立工作，任何一段的速度设定不会影响其他区域速度的设定。除尘区的滚床速度设定为450-700r/min，所有的步骤均是在自动车床上完成，箱体随着车床的运动被自动带到下一步工作区域，整个操作不需要人为参与移动箱壳，完全实现了自动化。
需要特别指出的是，上述实施例的方式仅限于描述实施例，但本发明不止局限于上述方式，且本领域的技术人员据此可在不脱离本发明的范围内方便的进行修饰，因此本发明的范围应当包括本发明所揭示的原理和新特征的最大范围。
Claims (5)
1.一种防磨损纳米箱包的制造工艺，其特征在于步骤如下：(1)先对箱壳除尘除静电；(2)之后通过往复机对箱壳的正面、侧面进行全方位喷涂；(3)喷涂完毕的箱壳在输送过程中，其表面的纳米涂层经重力作用自然流平，在箱壳表面形成一层平整的漆层；(4)最后进入光固化区，对箱壳表面充分照射，箱壳表面的UV高分子材料在光能的作用下，发生聚合，在箱壳表面形成坚固的保护层。
2.如权利要求1所述的一种防磨损纳米箱包制造工艺，其特征在于步骤(1)是在除尘、除静电区进行的，首先通过排风机将室内少量的灰尘通过排风管道排出喷涂室；送风机将干净的空气鼓入室内，使得室内气压大于室外的气压，确保室外的灰尘不会进入喷涂室，保证喷涂室的干净，再将空气用空压机、冷干机进行压缩和冷干处理，成为高压、干燥、洁净的空气；之后箱壳在喷涂之前用离子风枪仔细清理，确保箱体表面灰尘、静电的去除。
3.如权利要求2所述的一种防磨损纳米箱包制造工艺，其特征在于步骤(2)的喷涂是首先通过往复机控制喷枪下降并以近水平的角度对箱体四周进行1-3次循环喷涂；喷涂完毕后使喷枪恢复垂直角度以及起始高度，对箱体上表面进行Z形喷涂，完成喷涂后，退回到程序起始点位置，等待光电开关给出信号，进行下个工件的喷涂。
4.如权利要求3所述的一种防磨损纳米箱包制造工艺，其特征在于所述的光固化区内设置多个高压紫外灯管，均布在箱壳的四周，所述的往复机为五轴往复机，所述的喷涂工艺过程中仅进行一次喷涂和固化处理。
5.如权利要求4所述的一种防磨损纳米箱包制造工艺，其特征在于所述的高压紫外灯管为6根，固化区的温度控制在30-50℃,箱壳经过30-60s通过固化区。
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