CN116393346A - 一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，用于对有电磁屏蔽要求的壳体类结构件喷涂导电涂料，所述导电涂料喷涂方法包括：采用导电涂层厚度和导电涂层层数协同调控的方式，在壳体类结构件的表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的表面形成具有电磁屏蔽效果的导电涂层。本发明提供了一种基于轻量化产品的导电涂层电磁屏蔽效能调控方案，采用导电涂层厚度和导电涂层层数协同调控的方式，可达到以低厚度导电涂层获得高屏效的效果，降低导电涂料成本的同时进一步降低了产品重量，也避免了单一增加导电涂层超厚带来导电涂层附着力降低的风险。
Description
技术领域
本发明涉及导电涂料喷涂技术领域，具体而言，涉及一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法。
背景技术
随着武器装备向小型化、轻量化、高可靠、多功能方向发展，一些轻量化非金属结构材料如高分子复合材料、工程塑料应用比例逐年增加，耐候PC等工程塑料具有比强度高，比重小，优良耐热、耐候性、良好尺寸稳定性及抗冲击性能等优点，可替代金属材料作为工程结构材料应用。但耐候PC等工程塑料的导电性和导热性差，使其对电磁场几乎无屏障作用，在电子产品中的应用受到限制，因此必须采取措施赋予其电磁屏蔽性能。
常用的方式是在成型的绝缘塑料表面覆盖一层导电膜，采用塑料表面金属化的方法，如金属熔射、导电涂料喷涂、真空溅射沉积、贴金属箔、化学镀金属等技术。其中导电涂料作为一种流体材料，可方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制件表面，形成导电涂层，需用设备少，成本低，易操作，且容易实现批量生产。如图1所示，利用导电涂层表面由于空间阻抗和涂层固有阻抗不匹配引起的反射损耗R，电磁波在导电涂层内部传输时被吸收引起的吸收损耗A，和电磁波在导电涂层内多次反射引起的多次反射损耗B，达到对电磁波的屏蔽。
在军用电子设备中，对电子设备的电磁兼容要求往往较高，如壳体类结构件，一般是在壳体内部喷涂导电涂料，电磁兼容要求高时就要求喷涂较高厚度的涂层，而导电涂料比重较大，进而造成涂覆后产品超重、外观尺寸超差，这有悖于产品的轻量化初衷，且生产成本增加，同时高厚度的涂层层间结合力低，不利于涂层的有效附着。因此有必要对导电涂料的喷涂方法进行优化。
发明内容
本发明旨在提供一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，以在满足产品电磁屏蔽效能指标的同时，实现产品轻量化、外观尺寸控制等多方面需求。
本发明提供的一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，用于对有电磁屏蔽要求的壳体类结构件喷涂导电涂料，所述导电涂料喷涂方法包括：
采用导电涂层厚度和导电涂层层数协同调控的方式，在壳体类结构件的表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的表面形成具有电磁屏蔽效果的导电涂层。
在一个优选的实施例中，在壳体类结构件的内表面或外表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层。
在一个优选的实施例中，在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层厚度为150μm以上。
在一个优选的实施例中，在壳体类结构件的内表面和外表面同时喷涂导电涂料，在内表面和外表面形成导电涂层，此时内表面和外表面的导电涂层相互连接形成完整连续的导电体。
在一个优选的实施例中，在内表面和外表面形成的导电涂层厚度分别为20μm～45μm。
在一个优选的实施例中，在壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，并且在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层，从而在壳体类结构件的内表面形成包裹中间涂层的两层导电涂层。
在一个优选的实施例中，在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层的方法包括：
对壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，待导电涂料干燥后形成厚度为20μm～45μm的第一层导电涂层；
保护内表面边缘5mm～10mm的宽度区域，再在第一层导电涂层表面施以厚度为20μm～30μm的中间涂层，待中间涂层干燥后，去除保护，喷涂厚度为20μm～45μm的第二层导电涂层。
在一个优选的实施例中，采用喷涂、刷涂或辊涂的方式在第一层导电涂层表面施以中间涂层。
在一个优选的实施例中，所述中间涂层的材料为具有绝缘特性的材料。
在一个优选的实施例中，所述导电涂料采用空气雾化喷枪进行喷涂；其中：
涂料粘度：15s～25s；
喷涂气压：0.3MPa～0.6Mpa；
喷涂高度：20cm～40cm；
空气雾化喷枪的口径：1.0mm～1.8mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成(80±10)°夹角。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明提供了一种基于轻量化产品的导电涂层电磁屏蔽效能调控方案，采用导电涂层厚度和导电涂层层数协同调控的方式，可达到以低厚度导电涂层获得高屏效的效果，降低导电涂料成本的同时进一步降低了产品重量，也避免了单一增加导电涂层超厚带来导电涂层附着力降低的风险。
2、本发明提出当产品不适宜内外表面同时喷涂而只能采用单面喷涂时，可采用中间涂层来增加导电涂层反射面，进而达到对导电涂层电磁屏蔽效能调控的方案，在保证壳体类结构件电磁屏蔽效能的情况下，适应了产品的外观尺寸控制等需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为导电涂层电磁屏蔽原理图。
图2为本发明实施例中基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法的方式一示意图。
图3为本发明实施例中基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法的方式二示意图。
图4为本发明实施例中基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法的方式三示意图。
附图标记：1-导电涂层、2-塑料基体、3-中间涂层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例
对于对有电磁屏蔽要求的壳体类结构件，本实施例提出一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，包括：
采用导电涂层1厚度和导电涂层1层数协同调控的方式，在壳体类结构件的表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的表面形成具有电磁屏蔽效果的导电涂层1。
本实施例中所述导电涂料采用空气雾化喷枪进行喷涂；设置以下优选的喷涂参数可喷涂得到外观状态良好、无缺陷的导电涂层1：
涂料粘度：15s～25s；
喷涂气压：0.3MPa～0.6Mpa；
喷涂高度：20cm～40cm；
空气雾化喷枪的口径：1.0mm～1.8mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成(80±10)°夹角。
本实施例中所述采用导电涂层1厚度和导电涂层1层数协同调控的方式具有以下三种方式：
方式一如图2所示，在壳体类结构件的内表面或外表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层1。当在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层1厚度为150μm以上时，导电涂层1的电磁屏蔽效能在30MHz～1.5GHz可达到50dB以上。
方式二如图3所示，对于需要进一步降低产品重要的，在壳体类结构件的内表面和外表面同时喷涂导电涂料，在内表面和外表面形成导电涂层1，此时内表面和外表面的导电涂层1相互连接形成完整连续的导电体，利用导电涂层1表面的强反射作用提高导电涂层1整体的电磁屏蔽效能。当在内表面和外表面形成的导电涂层1厚度分别为20μm～45μm时，导电涂层1的电磁屏蔽效能在30MHz～1.5GHz可达到50dB以上。
方式三如图4所示，对于需要进一步要求控制产品外观尺寸的，在壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，并且在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层3，从而在壳体类结构件的内表面形成包裹中间涂层3的两层导电涂层1。其中，在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层3的方法包括：
对壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，待导电涂料干燥后形成厚度为20μm～45μm的第一层导电涂层1；
保护内表面边缘5mm～10mm的宽度区域，再采用喷涂、刷涂或辊涂等方式在第一层导电涂层1表面施以厚度为20μm～30μm的中间涂层3，待中间涂层3干燥后，去除保护，喷涂厚度为20μm～45μm的第二层导电涂层1。
其中，所述中间涂层3的材料具有绝缘特性的材料，如所述壳体类结构件的塑料基体2材料或具有绝缘特性的环氧聚酰亚氨等材料。
示例一：
设置喷涂参数：
涂料粘度：15s；
喷涂气压：0.3MPa；
喷涂高度：20cm；
空气雾化喷枪的口径：1.0mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成80°夹角。
采用方式一在壳体类结构件的内表面形成厚度为150μm的导电涂层1。
示例二：
设置喷涂参数：
涂料粘度：20s；
喷涂气压：0.5MPa；
喷涂高度：30cm；
空气雾化喷枪的口径：1.4mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成70°夹角。
采用方式一在壳体类结构件的外表面形成厚度为160μm的导电涂层1。
示例三：
设置喷涂参数：
涂料粘度：20s；
喷涂气压：0.6Mpa；
喷涂高度：35cm；
空气雾化喷枪的口径：1.8mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成88°夹角。
采用方式二在壳体类结构件的内表面和外表面形成厚度分别为20μm的导电涂层1。
示例四：
设置喷涂参数：
涂料粘度：25s；
喷涂气压：0.5Mpa；
喷涂高度：40cm；
空气雾化喷枪的口径：1.5mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成90°夹角。
采用方式二在壳体类结构件的内表面和外表面形成厚度分别为35μm的导电涂层1。
示例五：
设置喷涂参数：
涂料粘度：20s；
喷涂气压：0.4Mpa；
喷涂高度：35cm；
空气雾化喷枪的口径：1.2mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成75°夹角。
采用方式二在壳体类结构件的内表面形成厚度为30μm的导电涂层1，外表面形成厚度为40μm的导电涂层1。
示例六：
设置喷涂参数：
涂料粘度：18s；
喷涂气压：0.5Mpa；
喷涂高度：30cm；
空气雾化喷枪的口径：1.6mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成80°夹角。
采用方式二在壳体类结构件的内表面和外表面形成厚度分别为45μm的导电涂层1。
示例七：
设置喷涂参数：
涂料粘度：15s；
喷涂气压：0.6Mpa；
喷涂高度：20cm；
空气雾化喷枪的口径：1.8mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成80°夹角。
采用方式三在壳体类结构件的内表面依次形成厚度为20μm的第一层导电涂层1，厚度为20μm的中间涂层2，厚度为20μm的第二层导电涂层1。
示例八：
设置喷涂参数：
涂料粘度：20s；
喷涂气压：0.5Mpa；
喷涂高度：30cm；
空气雾化喷枪的口径：1.5mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成90°夹角。
采用方式三在壳体类结构件的内表面依次形成厚度为30μm的第一层导电涂层1，厚度为25μm的中间涂层2，厚度为35μm的第二层导电涂层1。
示例九：
设置喷涂参数：
涂料粘度：25s；
喷涂气压：0.6Mpa；
喷涂高度：40cm；
空气雾化喷枪的口径：1.0mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成70°夹角。
采用方式三在壳体类结构件的内表面依次形成厚度为45μm的第一层导电涂层1，厚度为30μm的中间涂层3，厚度为45μm的第二层导电涂层1。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，用于对有电磁屏蔽要求的壳体类结构件喷涂导电涂料，其特征在于，所述导电涂料喷涂方法包括：
采用导电涂层厚度和导电涂层层数协同调控的方式，在壳体类结构件的表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的表面形成具有电磁屏蔽效果的导电涂层。
2.根据权利要求1所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在壳体类结构件的内表面或外表面喷涂导电涂料，从而在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层。
3.根据权利要求2所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在壳体类结构件的内表面或外表面形成导电涂层厚度为150μm以上。
4.根据权利要求1所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在壳体类结构件的内表面和外表面同时喷涂导电涂料，在内表面和外表面形成导电涂层，此时内表面和外表面的导电涂层相互连接形成完整连续的导电体。
5.根据权利要求4所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在内表面和外表面形成的导电涂层厚度分别为20μm～45μm。
6.根据权利要求1所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，并且在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层，从而在壳体类结构件的内表面形成包裹中间涂层的两层导电涂层。
7.根据权利要求6所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，在喷涂导电涂料过程中施以中间涂层的方法包括：
对壳体类结构件的内表面喷涂导电涂料，待导电涂料干燥后形成厚度为20μm～45μm的第一层导电涂层；
保护内表面边缘5mm～10mm的宽度区域，再在第一层导电涂层表面施以厚度为20μm～30μm的中间涂层，待中间涂层干燥后，去除保护，喷涂厚度为20μm～45μm的第二层导电涂层。
8.根据权利要求7所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，采用喷涂、刷涂或辊涂的方式在第一层导电涂层表面施以中间涂层。
9.根据权利要求7所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，所述中间涂层的材料为具有绝缘特性的材料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于轻量化产品的导电涂料喷涂方法，其特征在于，所述导电涂料采用空气雾化喷枪进行喷涂；其中：
涂料粘度：15s～25s；
喷涂气压：0.3MPa～0.6Mpa；
喷涂高度：20cm～40cm；
空气雾化喷枪的口径：1.0mm～1.8mm；
空气雾化喷枪的角度：空气雾化喷枪的喷嘴与水平线成(80±10)°夹角。
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