CS216321B1

CS216321B1 - Device for applying a fluidizable powder coating in an electrostatic field

Info

Publication number: CS216321B1
Application number: CS80380A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Vlcek
Original assignee: Vladimir Vlcek
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Zařízení k nanášení vrstvy fluidisovatelnýml prášky posypem v elektrostatickém poli slouží zejména k povrchové úpravě elektronických součástek vytvarovacími epoxiěevými prášky. Posypová komůrka je zavěšena pery k základně pod cyklonem a je vybrována elektromagnetem. Asi v polovině posypové komůrky je vodorovně uložena záchytná mřížka na níž se udržuje konstantní vrstva posypového prášku, indikovaná vrtulovým čidlem. Ta zabraňuje pronikání fluidisačního vzduchu do spodní části posypová komůrky a tím víření prášku v posypovém prostoru. Síře toku prášku se áá nastavit jednak různým sklopením lišt na dně posypová komůrky a jednak pootočením komůrky. Dno posypové komůrky je tvořeno mřížkou, k níž je připojen kladný pol vysokého napětí, ns jehož velikosti závisí mohutnost toku prášku a tím i tlouštka vrstvy prášku, která se usadí na součástkách, umístěných na dopravním řetězu procházejícím pod posypovou komůrkou. $ dopravnímu řetězu je připojen záporný pol vysokého napětí. Prásek, který se nespotřebuje na posyp součástek je odsáván hubicí ventilátoru a vracen zpět do cyklonu. Úbytek posypového prášku v komůrce je automaticky doplňován z vibračního zásobníku.The device for applying a layer of fluidizable powders by sprinkling in an electrostatic field is mainly used for the surface treatment of electronic components with forming epoxy powders. The sprinkling chamber is suspended by springs to the base under the cyclone and is vibrated by an electromagnet. About halfway through the sprinkling chamber, a catch grid is horizontally placed on which a constant layer of sprinkling powder is maintained, indicated by a propeller sensor. This prevents the penetration of fluidizing air into the lower part of the sprinkling chamber and thus the swirling of the powder in the sprinkling space. The width of the powder flow can be adjusted both by various tilting of the bars on the bottom of the sprinkling chamber and by rotating the chamber. The bottom of the sprinkling chamber is formed by a grid to which a positive high voltage field is connected, the magnitude of which determines the strength of the powder flow and thus the thickness of the powder layer that settles on the components placed on the conveyor chain passing under the sprinkling chamber. $ The negative pole of the high voltage is connected to the conveyor chain. The powder that is not used for the coating of the components is sucked off by the fan nozzle and returned back to the cyclone. The loss of coating powder in the chamber is automatically replenished from the vibrating hopper.

Description

Zařízení k nanášení vrstvy fluidisovatelnýml prášky posypem v elektrostatickém poli slouží zejména k povrchové úpravě elektronických součástek vytvarovacími epoxiěevými prášky.The device for applying a layer of fluidizable powders by electrostatic field spreading is used in particular for surface treatment of electronic components with epoxy powdering.

Posypová komůrka je zavěšena pery k základně pod cyklonem a je vybrována elektromagnetem. Asi v polovině posypové komůrky je vodorovně uložena záchytná mřížka na níž se udržuje konstantní vrstva posypového prášku, indikovaná vrtulovým čidlem. Ta zabraňuje pronikání fluidisačního vzduchu do spodní části posypová komůrky a tím víření prášku v posypovém prostoru. Síře toku prášku se áá nastavit jednak různým sklopením lišt na dně posypová komůrky a jednak pootočením komůrky. Dno posypové komůrky je tvořeno mřížkou, k níž je připojen kladný pol vysokého napětí, ns jehož velikosti závisí mohutnost toku prášku a tím i tlouštka vrstvy prášku, která se usadí na součástkách, umístěných na dopravním řetězu procházejícím pod posypovou komůrkou. $ dopravnímu řetězu je připojen záporný pol vysokého napětí. Prásek, který se nespotřebuje na posyp součástek je odsáván hubicí ventilátoru a vracen zpět do cyklonu. Úbytek posypového prášku v komůrce je automaticky doplňován z vibračního zásobníku.The spreading chamber is suspended by a lip to the base under the cyclone and is selected by an electromagnet. Around the middle of the spreading chamber, there is a horizontal grip on which a constant layer of spreading powder, as indicated by the propeller sensor, is kept. This prevents the ingress of fluidizing air into the lower part of the spreading chamber and thus the swirling of the powder in the spreading space. The flow rate of the powder can be adjusted by differently lowering the bars at the bottom of the spreading chamber and by rotating the chamber. The bottom of the scattering chamber is formed by a grid to which a positive high voltage field is connected, the size of which depends on the magnitude of the powder flow and hence the thickness of the powder layer deposited on the components located on the conveyor chain passing under the scattering chamber. A negative high voltage pole is connected to the conveyor chain. The dust, which is not consumed to scatter the components, is sucked off by the fan nozzle and returned to the cyclone. The loss of grit powder in the chamber is automatically replenished from the vibrating hopper.

Vynález se týká zařízení k nanášení vrstvy fluidisovatelnými prášky posypem v elektrostatickém poli, vhodného zejména k povrchové úpravě elektronických součástek vytvrzovacími epoxidovými prášky.The invention relates to an apparatus for applying a layer of fluidizable powders by electrostatic field spreading, particularly suitable for surface treatment of electronic components with curing epoxy powders.

Povrchová úprava elektronických součástek vytvrzovacími prášky, které se na součástce slinují, je dána jejich dobrými elektroizolačními a mechanickými vlastnostmi. Nevýhodou je veliká prašnost při zpracování, která však není na závadu v zařízeních používajících fluidisačních nádob, nebo v takových zařízeních, kde nevadí intenzívní odsáváni, například v uzavřených skříních nebo digestořích. Tato zařízení se používají při povrchové úpravě větších součástek, u kterých lze vhodným způsobem vykrýt i místa, která musí zůstat čistá. U těchto zařízení je prášek, který ae bezprostředně neusadí na součástkách, odsáván do sběrného zásobníku a po regeneraci ae může znovu použít.The surface treatment of electronic components with hardening powders that are sintered on the component is given by their good electroinsulating and mechanical properties. The disadvantage is the high dustiness of the processing, but this is not a defect in devices using fluidization vessels or in devices where intense suction does not interfere, for example in closed cabinets or hoods. These devices are used for the surface treatment of larger parts, where it is also possible to cover areas that need to be clean. In these devices, the powder that is not immediately deposited on the components is sucked into the collection container and can be reused after regeneration.

Na řetězovém dopravníku výrobní linky je však velmi obtížné vytvořit uzavřený prostor, který by zabraňoval prášení a napékání prášku na dopravní řetěz a výhody elektronických součástek. Také použití sběrného zásobníku ae nehodí pro výrobní linku, neboť představuje značné zásoby prášku v lince.On the chain conveyor of the production line, however, it is very difficult to create an enclosed space that would prevent dusting and caking of powder onto the conveyor chain and the benefits of electronic components. Also, the use of a collecting container ae is not suitable for the production line, since it represents a considerable supply of powder in the line.

Podle souhrnu těchto závad, dané specifickými vlastnostmi prášku, bylo třeba pro výrobu elektronických součástek s axiálními vývody navrhnout takové zařízení, které by pracovalo s různ,ými druhy prášků v uzavřeném okruhu, neprášilo na vývody součástek a automaticky doplňovalo spotřebovaný prášek.According to a summary of these defects, given the specific properties of the powder, it was necessary to design a device for manufacturing electronic components with axial outlets that would operate with different types of powders in a closed circuit, not dust on the outlets of components and automatically replenish the consumed powder.

Nevýhody dosavadních známých posypových zařízení odstraňuje zařízení k nanášení vrstvy fluidisovatelnými prášky posypem v elektrostatickém poli, zejména k povrchové úpravě elektronických součástek vytvrzovacími epoxidovými prášky, které se po nanesení na součástkách slinují, přičemž posypová komůrka z izolačního materiálu je zavěšená na základně pod cyklonem podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že posypová komůrka je uložena otočně a rozdělena záchytnou mřížkou na dvě části, přičemž dno spodní části posypové komůrky je tvořeno mřížkou, která je připojena na kladný pól vysokého napětí a je opatřeno nastavitelnými lištami, zatímco v horní části posypové komůrky je umístěno vrtulové čidlo. Paralelně k mřížce může být připojeno přes odoor jiskřiště s nastavitelným doskokem za účelem nastavování velikosti napětí a tím i síly nanášené vrstvy. Pro dosažení kontinuálního toku posypového prášku bez vzduchových vírů může být zařízení spojeno s přídavným cyklonovým odlučovačem prachu, s ventilátorem, jehož hubice je nastavena pod posypovým prostorem, a s vibračním zásobníkem posypového prášku.The disadvantages of the prior art scattering devices are eliminated by the fluidizable powder coating device by electrostatic field scattering, in particular for surface treatment of electronic components with epoxy curing powders which after sintering on the components are sintered, with the insulating material scattering hinged on the base under the cyclone. characterized in that the grit chamber is rotatably supported and divided into two parts by the grating, the bottom of the grating chamber being formed by a grille which is connected to the positive pole of the high voltage and is provided with adjustable strips while in the upper part of the grating chamber propeller sensor is located. In parallel to the grid, it can be connected via an odor gap with an adjustable rebound in order to adjust the amount of stress and hence the thickness of the deposited layer. To achieve a continuous flow of scattering powder without air vortexes, the device can be connected to an additional cyclone dust separator, a fan whose nozzle is positioned below the scattering space, and a vibratory scattering powder container.

Hlavni výhodou zařízení podle vynálezu je skutečnost, že záchytná spirálková mřížka zadržuje nad sebou konstantní vrstvu posypového prášku v nastavené požadované tloušťce a tím zabraňuje pronikání fluidisáčního vzduchu do spodní části posypové komůrky a víření prášku v prostoru posypu, kde na dopravníku jsou umístěny součástky určené k nanesení vrstvy. Nastavením doskoku jiskřiště lze jednoduše měnit velikost napětí na mřížce tvořící dno spodní části posypové komůrky a tím měnit propustnost této mřížky a tedy i tloušťku nanášené vrstvy po2 sypovým práškem na součástkách. Další výhodou je zcela jednoduché nastavení šíře posype toku prášku nastavovacími lištami na spodku posypové komůrky a pootáčením posypové komůrky podle její svislé osy.The main advantage of the device according to the invention is that the spiral grip retains a constant layer of grit powder at a set desired thickness and thus prevents fluidization air from entering the bottom of the grit chamber and powder swirling in the grit space where the components to be deposited are located on the conveyor. layers. By adjusting the rebound of the spark gap, it is possible to simply vary the amount of stress on the grid forming the bottom of the bottom of the spreading chamber and thereby change the permeability of the grid and hence the thickness of the applied layer by the bulk powder on the components. Another advantage is that the width of the powder flow is easily adjusted by adjusting bars at the bottom of the spreading chamber and by rotating the spreading chamber along its vertical axis.

Vynález bude dále blíže popsán a jeho funkce vysvětlena na příkladném provedení podle přiloženého výkresu, kde .na obr. 1 je znázorněno posypové zařízení v řezu, obr. 2 představuje uspořádání posypového zařízení zabudované do výrobní linky a na obr. 3 je uveden pohled zdola na vlastní posypovou komůrku.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a spreading device in section, Fig. 2 shows an arrangement of a spreading device built into a production line; own sprinkling chamber.

Cyklon I, do něhož je vháněna směs fluidisačního vzduchu s posypovým práškem, je upevněn na základně 8 a je spojen textilní pružnou hadicí 2 s posypovou komůrkou 4, umístěnou pod ním. Posypová komůrka £ i s můstkem 6 je zavěšena dvěma pery 1 na základně 8 a vibrována elektromagnetem 9. Asi v polovině posypové komůrky £ je vodorovně uložena záchytná spirálková mřížka 5, která rozděluje komůrku na dvě části. Nad mřížkou 5. je konstantní vrstva posypůvého prášku, indukovaná vrtulovým čidlem 3. Vrtulové čidlo 3_ je přes výsuvnou spojku 12 otáčeno motorkem 13. Dno spodní části posypové komůrky je tvořeno mřížkou 10, k níž je připojen kladný pól vysokého napětí vn. jehož velikost je regulovatelná nastavením doskoku jiskřiště 26, připojeného paralelně přes odpor 25 k mřížce 10. Dno posypové komůrky £ je opatřeno nastavitelnými lištami 11. Výsuvná hřídel 14 vrtulového čidla 3. je vyvážena silou spirálové pružiny 15 a posouvá rotujícím kuželem 16, který je v dotyku s mikrospínačem 17. Vlastní posypové zařízení je ve výrobní lince spojeno s přídavným cyklonovým odlučovačem prachu 21, s ventilátorem, jehož hubice je umístěna pod posypovým prostorem se součástkami 18, a s vibračním zásobníkem 22 posypového prášku.The cyclone I, into which the mixture of fluidizing air with the scattering powder is blown, is fixed on the base 8 and is connected by a textile flexible hose 2 to the scattering chamber 4 located below it. The spreading chamber 4 with the bridge 6 is suspended by two tongues 1 on the base 8 and vibrated by an electromagnet 9. About half of the spreading chamber 6 is a horizontal spiral grating 5 which divides the chamber into two parts. Above the grid 5 is a constant layer of spreading powder induced by the propeller sensor 3. The propeller sensor 3 is rotated by the motor 13 via the clutch 12. The bottom of the spreading chamber is formed by a grid 10 to which the positive high voltage MV terminal is connected. the size of which is adjustable by adjusting the rebound of the spark gap 26 connected in parallel via a resistor 25 to the grid 10. The bottom of the spreading chamber 6 is provided with adjustable strips 11. The extension shaft 14 of the propeller sensor 3 is balanced by the force of the coil spring 15. In the production line, the gritting device itself is connected to an additional cyclone dust separator 21, to a fan whose nozzle is located under the gritting space with the components 18, and to the vibrating hopper 22 of the gritting powder.

Prášek je dopravován proudem vzduchu do cyklonu 1, kde se odlučuje od vzduchu, padá dutinou textilní pružné hadice 2 přes vrtulové čidlo 3 do prostoru posypové komůrky £. Na záchytné spirálkově mřížce 2. tvoří konstantní vrstvu, která zabraňuje pronikání fluidisačního vzduchu do spodn* Části posypové komůrky £ a víření prášku v posypovém prostoru. Vrtulka čidla 2 klouže po povrchu prášku a prostřednictvím výsuvné hřídele 14 posouvá rotujiíeím kuželem 16, který působí na mikrospínač 17 ovládající vibrační zásobník 22 posypového prášku. Zrnka prášku, která projdou záchytnou spirálkovou mřížkou 2, dopadnou na spodní mřížku 10, kde se nabíjejí elektrostatickým nábojem. Posypový prášek prochází dále mezi dvěma nastavitelnými lištami 11, jejichž sklopením a též pootočením posypové komůrky £ lze nastavit šíři v toku prášku vycházejícího z posypové komůrky. Pod posypovou komůrkou £ prochází dopravní řetěz se součástkami 18, který je připojen na záporný pól vysokého napětí a uzemněný. Prášek nabitý elektrostatickým nábojem usedá na součástky 18 a vytváří na nich vrstvu, jejíž tlouštka závisí na mohutnosti toku prášku. Ta opět závisí na velikosti vysokého napětí vn na mřížce 10. připojeného přea odpor 25 paralelně k mřížce 10. Aby vrstva posypového prášku na součástkách byla rovnoměrná, je v posypovém prostoru umístěno zařízení 23, které součástkami 18 otáčí. Za posypovou komůrkou £ je instalován elektrický zářič 24, v němž se naprášená vrstva na součástkách 18 slinuje. Posypový prášek, který není spotřebován na posyp součástek 18, je odsáván hubicí 19 ventilátoru a znovu vracen do cyklonu 1 a též do přídavného eyklonového odlučovače prachu, který zachycuje úlet jemnější složky prášku a vrací ho do okruhu, §bytei posypového prášku v komůrce £ je automaticky doplňován z vibračního zásobníku 22.The powder is transported by a stream of air to the cyclone 1, where it separates from the air, it falls through the cavity of the textile flexible hose 2 via the propeller sensor 3 into the area of the spreading chamber 6. They form a constant layer on the spiral grating 2 which prevents the fluidizing air from penetrating into the lower part of the spreading chamber 6 and the swirling of the powder in the spreading space. The propeller of the sensor 2 slides over the powder surface and, by means of the extension shaft 14, moves the rotating cone 16, which acts on the microswitch 17 controlling the vibrating hopper 22 of the spreading powder. The grains of powder that pass through the spiral grating 2 fall on the lower grate 10 where they are charged by electrostatic charge. The spreading powder extends further between the two adjustable strips 11, the width of which can be adjusted in the flow of powder coming from the spreading chamber by tilting and also rotating the spreading chamber. Underneath the spreading chamber 6, a conveyor chain with components 18 passes, which is connected to the negative pole of the high voltage and grounded. The electrostatically charged powder settles on the components 18 and forms a layer thereon, the thickness of which depends on the power flow of the powder. This again depends on the magnitude of the high voltage MV on the grid 10 connected to the resistor 25 in parallel to the grid 10. In order to have a layer of spreading powder on the components, a device 23 is rotated in the spreading space. An electric radiator 24 is installed downstream of the spreading chamber 6, in which the dusty layer on the components 18 is sintered. The grit that is not consumed to grit the components 18 is sucked off by the blower nozzle 19 and returned to the cyclone 1 as well as to the additional eyclon dust separator which catches the finer powder component and returns it to the circuit. automatically replenished from the vibrating hopper 22.

Zařízení umožňuje použití epoxidových prášků k povrchové izolaci elektronických součástek, například odporů, čímž se dosáhne vyšší elektrické pevnosti. Lze je však použít k povrchové úpravě i jiných tvarově podobných součástek.The device allows the use of epoxy powders to surface insulate electronic components, such as resistors, thereby achieving higher electrical strength. However, they can also be used for surface treatment of other shape-like components.

Claims

Apparatus for applying a layer of fluidizable powders by electrostatic field spreading, in particular for surface treatment of electronic components with curing epoxy powders, which after sintering on the components are sintered, the sprinkling chamber of insulating material being suspended on the base under a cyclone, characterized in that the sprinkling chamber (4) is rotatably supported and divided by the grating (5) into two parts, the bottom of the bottom of the spreading chamber (4) being formed by a grating (10), which is connected to the positive pole of high voltage (MV) and provided with adjustable strips (11), while a propeller sensor (3) is located in the upper part of the spreading chamber (4).

2. Apparatus for applying a layer of fluidizable powders in an electrostatic field according to claim 1, characterized in that it is connected in parallel to the grid (10) via a resistor (25) with an adjustable rebound (26).

3. Apparatus for applying a layer of fluidizable powders by electrostatic field scattering according to Claims 1 and 2, characterized in that it is connected to an additional cyclone dust separator (21), to a fan whose nozzle (19) is set below the scattering space and to vibrating a powder coating container (22).