CN111014658B - 金属粉末涂料包覆设备及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粉末喷涂技术领域，具体涉及一种金属粉末涂料包覆设备及其工作方法。金属粉末涂料包覆设备包括：包覆腔体，位于分别设置在包覆腔体内且上下设置的喷液组件、喷粉组件；其中所述喷液组件适于喷出金属粉包覆液；所述喷粉组件适于向上喷出粉末基料；以及所述金属粉包覆液适于与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，形成包覆的金属粉末涂料。这样，对金属颜料的包覆会缓解金属颜料不带电的缺陷；与粉末基料混合碰撞，粘连在一起，可以保持金属颜料与粉末基料的几何形状相近，从而解决了金属粉末涂料在静电喷涂时出现的涂装问题。
Description
技术领域
本发明涉及粉末喷涂技术领域，具体涉及一种金属粉末涂料包覆设备及其工作方法。
背景技术
近年来，金属颜料的技术发展很快，用于金属粉末涂料的金属颜料，很多都进行了相应的包覆，无论是无机包覆还是有机包覆，都在不同程度上缓解了金属颜料不带电的缺陷。在高压静电喷涂的过程中，喷枪与基材的距离是变化不定的，距离的不同使粉体荷电能力差异很大，在静电场中，容易荷电的粉体会优先荷电，不容易荷电的金属颜料随着荷电环境的变化出现很大的荷电差异，导致金属粉上粉非常不均匀。带电性的差异是造成金属粉涂装上粉率差异这个最大困难的直接原因。
另一个影响金属粉涂装的大问题是金属颜料与涂料粉体的几何形状不一样。呈片状的金属颜料和呈无定型的涂料粉体对静电的反应不一样，在气流的作用下受影响的差别更大，又分别具有不同的运行轨迹。比如，在近距离气流较大时和远距离气流较小时，金属颜料被吹到工件附近的量与粉体的比例是不同的，不难解释，工件边沿和中间以及背面的金属颜料比例会有较大不同，呈现不同的表面效果。
因此，金属颜料的带电性和几何形状与涂料粉体的差异，是造成静电喷涂的涂装问题的根本原因。但目前还没有相应的包覆设备，能够使金属颜料在包覆后，同时产生以下效果：金属颜料的带电性与粉体的带电性能接近；金属颜料与涂料粉体的几何形状保持相近。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属粉末涂料包覆设备及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金属粉末涂料包覆设备，包括：包覆腔体，位于分别设置在包覆腔体内且上下设置的喷液组件、喷粉组件；其中所述喷液组件适于喷出金属粉包覆液；所述喷粉组件适于向上喷出粉末基料；以及所述金属粉包覆液适于与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料。
进一步，所述喷液组件包括：从外侧伸入包覆腔体内的喷枪支架、位于喷枪支架内端部的旋杯喷枪、位于喷枪支架外端部的油泵；所述油泵适于通过液体管道与旋杯喷枪连通，以向旋杯喷枪输送金属粉包覆液；以及所述旋杯喷枪的喷嘴朝侧面设置，以平面状向四周喷出金属粉包覆液，并形成向下散落的雾滴状。
进一步，所述旋杯喷枪还通过气体管道与包覆腔体外侧的气源，以在喷出金属粉包覆液的同时夹带压缩气体。
进一步，所述喷粉组件包括：位于包覆腔体内的若干喷粉管、与各喷粉管对应连接的文丘里泵；所述包覆腔体底部还设有流化腔体，底部通入压力空气穿透流化挡板后使上面的粉末涂料形成“流化状态”，一种粉体被向上的气流悬浮在空气中的状态。以及所述文丘里泵的另一端连接流化腔体，以向喷粉管输送流化的粉末基料。
进一步，所述喷粉组件还包括：位于包覆腔体内的粉末导流圈体；所述粉末导流圈体呈杯状体，多根喷粉管均匀安装在粉末导流圈体的外侧，以向上喷出粉末基料。
进一步，所述杯状体的两端大、中部小，以使其周侧面呈现凹弧面；所述喷粉管安装在凹弧面的下端，以适于喷出的粉末基料沿凹弧面运动，并从凹弧面的上端发散流出。
进一步，所述金属粉末涂料包覆设备还包括位于包覆腔体与流化腔体之间的热风管；所述热风管开设有若干向上的出风口，以向包覆腔体内通入热气流。
进一步，所述包覆腔体呈圆柱体状，其顶部逐渐收缩，形成适于气体排出的排风通道。
进一步，所述金属粉末涂料包覆设备还包括：连通排风通道的旋风分离器、连接旋风分离器的二级捕捉器；所述旋风分离器适于将随气体排出包覆腔体的粉体和气体分离，以收集部分排出的包覆的金属粉末涂料；以及所述二级捕捉器后面连接压力风机，以适于回收残留的金属粉末涂料。
又一方面，本发明还提供了一种金属粉末涂料包覆设备的工作方法，即将金属粉包覆液与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料。
本发明的有益效果是，本发明的金属粉末涂料包覆设备及其工作方法通过喷液组件喷出金属粉包覆液，通过喷粉组件向上喷出粉末基料，二者相撞后大部分被粘连在一起，并在下落过程中，金属粉包覆液中的溶剂蒸发导致树脂包覆在金属颜料外围，并与粉末基料混合碰撞，粘连在一起，形成包覆的金属粉末涂料。这样，对金属颜料的包覆会缓解金属颜料不带电的缺陷；与粉末基料混合碰撞，粘连在一起，可以保持金属颜料与粉末基料的几何形状相近，从而解决了金属粉末涂料在静电喷涂时出现的涂装问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的金属粉末涂料包覆设备的结构示意图；
图中：包覆腔体1，排风通道11，喷液组件2，喷枪支架21，旋杯喷枪22，油泵23，气源24，喷粉组件3，喷粉管31，文丘里泵32，粉末导流圈体33，流化腔体4，热风管5，出风口51，旋风分离器6，二级捕捉器7。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供了一种金属粉末涂料包覆设备，包括：包覆腔体1，位于分别设置在包覆腔体1内且上下设置的喷液组件2、喷粉组件3；其中所述喷液组件2适于喷出金属粉包覆液；所述喷粉组件3适于向上喷出粉末基料；以及所述金属粉包覆液适于与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料。
可选的，所述粉末基料包括：聚酯粉末涂料、环氧粉末涂料、环氧聚酯混合型粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、氟碳粉末涂料中的任一种。以及所述树脂的组分与粉末基料保持接近或一致。最方便的就是将粉末基料溶解后使用，一般建议使用透明的粉末基料。所述金属粉包覆液例如但不限于包括：金属颜料：100份；树脂：1-20份；以及溶剂：100-400份。所述金属颜料包括：铝粉、珠光粉、铜金粉中任一种。所述溶剂包括乙酸乙酯、丙酮、丁酮、乙醇、水中的一种或几种混合；优选为乙醇，无毒且易挥发。粉末基料与金属粉包覆液中的组分均为现有物质，不在本申请的保护范围内，只需要对应机械混合均匀，加入本申请的金属粉末涂料包覆设备进行包覆、粘连、绑定即可。
具体工作过程如下：通过喷液组件喷出金属粉包覆液，通过喷粉组件向上喷出粉末基料，金属粉包覆液由于重力作用在下落过程中，金属粉包覆液中的溶剂蒸发导致树脂包覆在金属颜料外围，形成包覆层，并与粉末基料混合碰撞，粘连在一起，形成包覆的金属粉末涂料，包覆的金属粉末涂料在下落过程中挥发掉表面的溶剂，落入流化桶中后处于流化状态继续干燥。这样，包覆层会缓解金属颜料不带电的缺陷；与粉末基料混合碰撞、粘连、绑定在一起，可以保持金属颜料与粉末基料的几何形状相近，从而解决了金属粉末涂料在静电喷涂时出现的涂装问题。
作为喷液组件的一种可选的实施方式。
见图1，所述喷液组件2包括：从外侧伸入包覆腔体1内的喷枪支架21、位于喷枪支架21内端部的旋杯喷枪22、位于喷枪支架21外端部的油泵23；所述油泵23适于通过液体管道与旋杯喷枪22连通，以向旋杯喷枪22输送金属粉包覆液；以及所述旋杯喷枪22的喷嘴朝侧面设置，以平面状向四周喷出金属粉包覆液，并形成向下散落的雾滴状。
可选的，所述旋杯喷枪22还通过气体管道与包覆腔体1外侧的气源24，以在喷出金属粉包覆液的同时夹带压缩气体，同时旋杯喷枪的驱动过程也需要气源24。
可选的，所述液体管道、气体管道可以固定在喷枪支架外侧连接旋杯喷枪，以使喷出金属粉包覆液夹带压缩气体，使金属粉包覆液形成的雾滴状更发散，更适合于流化的粉末基料混合碰撞、粘连、绑定在一起。当然，喷枪支架也可以是中空的管状，液体管道、气体管道可以从喷枪支架的内部贯穿连接旋杯喷枪。
本实施方式的喷液组件通过旋杯喷枪以平面状向四周喷出金属粉包覆液，并夹带压缩气体，可以使金属粉包覆液形成向下散落的雾滴状，更发散，更好的与流化的粉末基料混合碰撞、粘连、绑定在一起，也可以提高溶剂的挥发速度，有助于包覆层的形成。
作为喷粉组件的一种可选的实施方式。
见图1，所述喷粉组件3包括：位于包覆腔体1内的若干喷粉管31、与各喷粉管31对应连接的文丘里泵32；所述包覆腔体1底部还设有流化腔体4，以用于盛放流化的粉末基料，即流化腔体4底部通入压力气体，穿透流化挡板后使上面的粉末涂料形成被向上气流悬浮在空气中的“流化状态”；以及所述文丘里泵32的另一端连接流化腔体4，以向喷粉管31输送流化的粉末基料。可选的，所述包覆腔体1底部设有气体管道，以通入压力气体使粉末基料流化；以及所述文丘里泵中也可以通入气体，以带动或助力粉末基料发散射出。
优选的，见图1，所述喷粉组件3还包括：位于包覆腔体1内的粉末导流圈体33；所述粉末导流圈体33呈杯状体，各喷粉管31均匀安装在粉末导流圈体33的外侧，以向上喷出粉末基料。
可选的，见图1，所述杯状体的两端大、中部小，以使其周侧面呈现凹弧面；所述喷粉管31安装在凹弧面的下端，以适于喷出的粉末基料沿凹弧面运动，并从凹弧面的上端发散流出，增加粉末基料与金属粉包覆液的混合度。
可选的，见图1，所述金属粉末涂料包覆设备还包括位于包覆腔体1与流化腔体4之间的热风管5；所述热风管5开设有若干向上的出风口51，以向包覆腔体1内通入热气流，不仅可以提高溶剂的挥发速度，有助于包覆层的形成，还可以与金属粉包覆液中夹带的压缩气体形成循环气流(类似或接近图1中箭头流向所示，即两支循环气流分别从粉末导流圈体外侧到内部循环)，延长金属粉包覆液的下落过程，使金属粉包覆液跟随循环气流运动，完成溶剂的挥发和金属颜料的包覆动作，同时也会更好地干燥包覆的金属粉末涂料，即便部分金属粉末涂料下落至流化腔体内，也不会影响粉末基料的干燥度，从而影响喷粉管后续的喷射效果。
可选的，所述流化腔体4内适于通入压力气体，以使粉末基料呈流化状态。可选地，流化装置底部的压力气体也可以是热气流，能够更好地帮助流化装置中的粉末干燥。
此外，压力气体还可以上升至包覆腔体内，与热气流、金属粉包覆液中夹带的压缩气体混合，形成循环气流，同时气体也会携带包覆的金属粉末涂料从排风通道流出，并通过旋风分离器进行气固分离，将完成包覆的金属粉末涂料收集。在本申请中，压力气体、压缩气体、热气流等气体都可以使用热的空气或惰性气体，优选为氮气，既可以达到气体需求，又可以起到安全、防爆的作用。
进一步，见图1，所述包覆腔体1呈圆柱体状，其顶部逐渐收缩，形成适于流体排出的排风通道11。
进一步，见图1，所述金属粉末涂料包覆设备还包括：连通排风通道11的旋风分离器6、连接旋风分离器6的二级捕捉器7；所述旋风分离器6适于将包覆腔体排出的气体和粉体(金属粉末涂料)分离，以收集包覆的金属粉末涂料；以及所述二级捕捉器7内含压力风机(图1中未显示)，以适于回收残留的金属粉末涂料。由于旋风分离器、二级捕捉器均为现有技术，本申请未对其做出任何实质性改进，因此，在图1中只示出其安装位置，并不需要画出内部结构。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种金属粉末涂料包覆设备的工作方法，即将金属粉包覆液与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料。
具体的，通过喷液组件以平面状向四周喷出金属粉包覆液，通过喷粉组件向上喷出粉末基料，金属粉包覆液在下落过程中，金属粉包覆液中的溶剂蒸发导致树脂包覆在金属颜料外围，形成包覆层，可以缓解金属颜料不带电的缺陷；金属粉包覆液与粉末基料混合碰撞，粘连在一起，形成包覆的金属粉末涂料，可以保持金属颜料与粉末基料的几何形状相近，从而解决了金属粉末涂料在静电喷涂时出现的涂装问题。
关于金属粉末涂料包覆设备的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，包括：
包覆腔体，位于分别设置在包覆腔体内且上下设置的喷液组件、喷粉组件；其中
所述喷液组件适于喷出金属粉包覆液；
所述喷粉组件适于向上喷出粉末基料；以及
所述金属粉包覆液适于与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料；
所述喷粉组件包括：位于包覆腔体内的若干喷粉管、与各喷粉管对应连接的文丘里泵；
所述包覆腔体底部还设有流化腔体，以用于盛放流化的粉末基料；以及
所述文丘里泵的另一端连接流化腔体，以向喷粉管输送流化的粉末基料；
所述喷液组件包括：从外侧伸入包覆腔体内的喷枪支架、位于喷枪支架内端部的旋杯喷枪、位于喷枪支架外端部的油泵；
所述油泵适于通过液体管道与旋杯喷枪连通，以向旋杯喷枪输送金属粉包覆液；以及
所述旋杯喷枪的喷嘴朝侧面设置，以平面状向四周喷出金属粉包覆液，并形成向下散落的雾滴状。
2.根据权利要求1所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述旋杯喷枪还通过气体管道与包覆腔体外侧的气源，以在喷出金属粉包覆液的同时夹带压缩气体。
3.根据权利要求1所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述喷粉组件还包括：位于包覆腔体内的粉末导流圈体；
所述粉末导流圈体呈杯状体，各喷粉管均匀安装在粉末导流圈体的外侧，以向上喷出粉末基料。
4.根据权利要求3所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述杯状体的两端大、中部小，以使其周侧面呈现凹弧面；
所述喷粉管安装在凹弧面的下端，以适于喷出的粉末基料沿凹弧面运动，并从凹弧面的上端发散流出。
5.根据权利要求1所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述金属粉末涂料包覆设备还包括位于包覆腔体与流化腔体之间的热风管；
所述热风管开设有若干向上的出风口，以向包覆腔体内通入热气流。
6.根据权利要求1所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述包覆腔体呈圆柱体状，其顶部逐渐收缩，形成适于气流体排出的排风通道。
7.根据权利要求6所述的金属粉末涂料包覆设备，其特征在于，
所述金属粉末涂料包覆设备还包括：连通排风通道的旋风分离器、连接旋风分离器的二级捕捉器；
所述旋风分离器适于将随气体排出包覆腔体的粉体与气体分离，以收集部分排出的包覆的金属粉末涂料；以及
所述二级捕捉器内含压力风机，以适于回收残留的金属粉末涂料。
8.一种如权利要求1所述金属粉末涂料包覆设备的工作方法，其特征在于，
将金属粉包覆液与粉末基料混合碰撞，并粘连在一起，在下落过程中形成包覆的金属粉末涂料。
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