ES2248086T3 - Procedimeinto de recubrimiento de un objeto con una pelicula. - Google Patents
Procedimeinto de recubrimiento de un objeto con una pelicula.Info
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Abstract
Procedimiento de recubrimiento de un objeto con una película que proviene de la fusión de una delgada capa de polvo en el que: (a) se dispone de un lecho de polvo fluidizado electrostático en una cuba, este polvo siendo cargado esencialmente por un dispositivo tribocargador, además de las paredes de la cuba, situado en la cuba, y este dispositivo tribocargador no utiliza electrodos unidos a una fuente de energía eléctrica, (b) se templa en la cuba el objeto unido a un potencial cero o suficiente para recubrirlo de polvo, (c) se coloca seguidamente el objeto recubierto de polvo en un horno a una temperatura suficiente hasta obtener la película de revestimiento por fusión del polvo.
Description
Procedimiento de recubrimiento de un objeto con
una película.
La presente invención concierne a un
procedimiento de recubrimiento de un objeto con una película que
proviene de la fusión de una delgada capa de polvo previamente
depositada sobre el objeto y el aparato para la realización de este
procedimiento. Se trata más particularmente de recubrir toda clase
de objetos con la ayuda de polvo en un lecho fluidizado. En el
interior del lecho fluidizado se encuentra el polvo con el que se
desea recubrir el objeto. Este polvo está bajo la forma de
partículas sólidas de poco tamaño, por ejemplo entre 0.01 y 1 mm, de
cualquier forma, que están en estado de fluidización en el interior
del lecho en presencia de aire o de cualquier otro gas.
Existen actualmente a escala industrial varios
procedimientos de recubrimiento.
El primero es la pulverización electrostática, la
misma consiste en cargar el polvo con electricidad estática y
ponerlo en contacto con el objeto a recubrir unido a un potencial
cero. Por ejemplo el polvo mantenido en estado fluidizado es
inyectado en una pistola electrostática que carga dicho polvo por
efecto Corona, por triboelectrificación o por combinación de los
dos. El polvo así cargado es proyectado sobre el objeto a recubrir
unido a un potencial cero. El recubrimiento se hace según las líneas
de campo eléctrico. A causa de esto, se recubren mal las zonas que
presentan cajas de Faraday, como las intersecciones o las partes
huecas. Además, mucho polvo no se deposita sobre el objeto y debe
por lo tanto ser reciclado. El objeto recubierto de polvo es
seguidamente colocado en un horno a una temperatura suficiente para
asegurar un revestimiento por fusión del polvo provocando la
formación de la película. Por ejemplo para un polvo de poliamida 12
es suficiente calentar a 200ºC.
El segundo consiste en precalentar el objeto a
recubrir a una temperatura superior a la temperatura de fusión del
polvo. Una vez caliente, el objeto es inmediatamente sumergido en un
lecho fluidizado, el polvo funde al contacto con el objeto caliente
y se forma la película. Un recubrimiento sólido es así asegurado. En
este procedimiento, se templa un objeto caliente en un lecho
fluidizado frío y para luchar contra el desperdicio calorífico se
tiene la necesidad de un horno a una temperatura más alta que
aquella necesaria para la formación de la película, lo que conlleva
a un consumo energético incrementado. Se vigila sin embargo que todo
el polvo en el lecho y el recubrimiento no sea afectado por las
regiones que presentan un efecto Faraday. El espesor depende de la
forma del objeto y puede no ser totalmente uniforme. La presente
invención concierne a la pulverización electrostática.
Existen lechos fluidizados electrostáticos
clásicos tales como los descritos por ejemplo en la patente US
4.381.728 en los cuales están dispuestos electrodos llevados a muy
altos potenciales. En tales lechos fluidizados electrostáticos, las
partículas son cargadas por efecto corona que consiste en ionizar el
aire en las cercanías de un punto y entonces cargar eléctricamente
las partículas en esa zona. El objeto a revestir es sumergido en el
lecho fluidizado. Buenos recubrimientos son obtenidos en tales
lechos pero los mismos presentan un cierto peligro debido a la
presencia de electrodos llevados a potencial elevado que pueden dar
nacimiento a arcos eléctricos con el objeto a recubrir.
Para evitar cualquier arco eléctrico entre el
electrodo y el objeto a revestir, es posible colocar este electrodo
bajo una losa porosa tal como se describe en la patente GB
1.487.195.
Un inconveniente de estos sistemas clásicos de
lecho fluidizado electrostático de carga corona reside en el hecho
de que el depósito de polvo no es homogéneo. En particular, las
partes cóncavas de una pieza son difícilmente accesibles. En la
patente US 4.689.241 están descritas limitaciones tales como la
falta de espesor en las cajas de Faraday formadas por el objeto a
recubrir. En fin, una diferencia de espesor del depósito de polvo es
observada entre las partes más distantes del electrodo de carga.
Otras descripciones de lechos fluidizados electrostáticos clásicos
de efecto corona existen en "Electrostatic fluidised bed, theory,
design, application", American Paint Journal 1972, 57 (11)
53-5, 66, 68, 70-2 y en "ANTEC,
Conference Proceedings (Part 2)", Society of Plastics Engineers,
1994-Brookfield, CT, USA -páginas 2329, 2331.
Para responder a estos problemas, han sido
propuestas soluciones alternativas. En la patente WO 96 11061 se
describe un sistema de carga que no es de efecto corona sino por
inducción. Sin embargo esta técnica sólo se mantiene aplicable para
polvos de baja resistividad.
En la publicación "Triboelectrification of
polymer powders in a fluidised Bed", Power Engineering; Journal
of the Academy of Science of the USSR Vol 19, nº 6 página
75-83, se describe un sistema de carga
triboeléctrica pero sin embargo asistida por electrodos unidos a una
alta tensión.
En fin, en la publicación "Charge of powdered
paint according to a triboelectric mechanism during its
fluidisation", Journal Lakokras, Mater. IKH Primen (1979), (4),
30-2, se describe la carga triboeléctrica en un
lecho fluidizado clásico sobre las paredes de la cuba. Sin embargo,
la misma revela limitaciones de la carga eléctrica en el tiempo a
causa del recubrimiento de las paredes desde los primeros instantes
de la fluidización por partículas de polvo.
El procedimiento de la invención utiliza un
dispositivo tribocargador además de las paredes de la cuba y no
utiliza electrodos unidos a una fuente de energía eléctrica.
De esta forma la presente invención es un
procedimiento de recubrimiento de un objeto con una película que
proviene de la fusión de una delgada capa de polvo en el que:
- (a)
- se dispone de un lecho de polvo fluidizado electrostático en una cuba, este polvo siendo cargado esencialmente por un dispositivo tribocargador, además de las paredes de la cuba, situado en la cuba,
- (b)
- se templa en la cuba el objeto unido a un potencial cero o suficiente para recubrirlo de polvo,
- (c)
- se coloca seguidamente el objeto recubierto de polvo en un horno a una temperatura suficiente hasta obtener la película de revestimiento por fusión del polvo.
Se trata de un lecho fluidizado electrostático
tribocargado esencialmente con la ayuda de un dispositivo además de
las paredes de la cuba. El polvo es tribocargado, se crea así una
fuerte densidad volumétrica de carga en el interior del lecho
fluidizado. El polvo es cargado y fluidizado. Si se sumerge en el
lecho cargado un objeto a recubrir unido a un potencial cero o
suficiente, se encuentra en presencia de un campo eléctrico creado
por el volumen de polvo cargado. Esto contribuye a una buena
electro-deposición sobre el objeto a tierra. El
objeto puede ser de una polarización positiva o negativa o cero.
Ventajosamente el dispositivo tribocargador es un nido de
abejas.
En esta invención, el polvo es tribocargado, es
decir cargado por contacto o fricción. La fricción es asegurada por
el aire o el gas de fluidización que arrastra las partículas de
polvo y permite a las mismas entrar en contacto con los sistemas
tribocargadores que serán descritos a continuación. El sistema de
carga descrito en la presente solicitud es autónomo y no necesita de
aporte energético además del gas que asegura la puesta en
fluidización del polvo.
La presente invención concierne también al
aparato para la realización del procedimiento.
Los objetos que se pueden revestir pueden ser de
cualquier tipo a condición de que los mismos puedan ser sumergidos
en la cuba de fluidización y resistir la temperatura del horno. A
modo de ejemplo se pueden citar los metales tales como el aluminio,
las aleaciones de aluminio, el acero y sus aleaciones. La invención
es particularmente útil para las cestas metálicas de lava
vajilla.
En cuanto a los polvos los mismos están
constituidos por una sustancia que por calentamiento forma una
película de protección del objeto. A modo de ejemplo se pueden citar
las poliamidas, las poliolefinas, las epoxi y los poliésteres.
Se entiende por poliamida los productos de
condensación:
- de uno o varios amino ácidos, tales como los
ácidos aminocaproicos,
amino-7-heptanoico,
amino-11-undecanoico y
amino-12-dodecanoico de uno o varias
lactamas tales como caprolactama, oenantolactama y
laurillactama;
- de una o varias sales o mezclas de diaminas
tales como la hexametileno-diamina, la
dodecametilenodiamina, la metaxilienodiamina, la
bis-p aminociclohexilmetano y la
trimetilhexametileno diamina con diácidos tales como los ácidos
isoftálico, tereftálico, adípico, azelaico, subérico, sebácico y
dodecanodicarboxílico;
o mezclas de todos estos monómeros lo que conduce
a las copoliamidas.
Se entiende por poliolefinas los polímeros que
comprenden motivos olefinas tales como por ejemplo motivos etileno,
propileno, buteno-1, etc...
A modo de ejemplo, se pueden citar:
- el polietileno, el polipropileno, los
copolímeros del etileno con alfaolefinas. Estos productos pueden ser
injertados por anhídridos de ácidos carboxílicos insaturados tales
como el anhídrido maleico o epóxidos insaturados tales como el
metacrilato de glicidilo.
- los copolímeros del etileno con al menos un
producto seleccionado entre (i) los ácidos carboxílicos insaturados,
sus sales, sus ésteres, (ii) los ésteres vinílicos de ácidos
carboxílicos saturados, (iii) los ácidos dicarboxílicos insaturados,
sus sales, sus ésteres, sus hemiésteres, sus anhídridos (iv) los
epóxidos insaturados. Estos copolímeros del etileno pueden ser
injertados por los anhídridos de ácidos dicraboxílicos insaturados o
epóxidos insaturados.
Sustancias particularmente preferidas son la
poliamida 11 y la poliamida 12. El tamaño del polvo está
ventajosamente comprendido entre 0,01 mm y 1 mm.
Se entiende por "delgada capa de polvo" un
espesor de hasta 2 mm y ventajosamente comprendido entre 0,1 y 0,6
mm.
El lecho fluidizado está dimensionado de manera
de sumergir totalmente la pieza a recubrir. Su forma importa poco
puesto que el mismo contiene el volumen de polvo necesario, la pieza
a recubrir puede ser totalmente sumergida y la fluidización es
correcta.
A fin de seleccionar un material que tribocargue
correctamente el polvo, se puede hacer una primera selección
comparando las funciones de trabajo del polvo y del material
previsto. Esto puede ser hecho con relación a los valores de las
funciones de trabajo en electrovoltios de dos especies concernidas y
sus posiciones respectivas en una serie triboeléctrica. Mientras
mayor sea la diferencia: | Ft polvo - Ft material | más fácilmente
se carga el polvo. Se recomienda que este valor sea superior a 0.5
eV en valor absoluto. "Ft" designa la función de trabajo, estos
valores son leídos en tablas de series triboeléctricas tales como
por ejemplo ELECTROSTATICS de J.A. CROSS, IOP Publishing, 1987.
Valores inferiores pueden ser considerados, sabiendo bien que como
consecuencia la tribocarga será menos buena y por lo tanto el
recubrimiento menos eficaz.
Sin embargo estos valores son teóricos y el hecho
de que una buena tribocarga es obtenida entre el material y el polvo
puede ser verificada por la experiencia descrita por I.I. Inculet y
otros en la patente US 5,289,922 y que consiste en tribocargar el
polvo en un cilindro constituido por el material tribocargador en
rotación y luego medir la carga obtenida. Con este tipo de prueba,
si la relación Q/m (carga másica) obtenida para el polvo es superior
en valor absoluto a 0.5 10**(-6) C/kg entonces la carga volumétrica
que se obtendrá en un lecho más grande que el objeto a revestir será
suficiente. Se pueden siempre probar materiales que den valores más
bajos sabiendo bien que el recubrimiento será afectado. A modo de
ejemplos de materiales tribocargadores se pueden citar el PVC, el
PTFE y el acero inoxidable.
El polvo es cargado por triboelectrificación, es
decir por fricción o contacto con un buen material tribocargador. El
material tribocargador es seleccionado según los criterios
precedentemente definidos. Varias soluciones de tribocarga pueden
ser previstas:
- Fricción sobre bolas o gránulos de material
adecuado, buen tribocargador del polvo, que están presentes en el
lecho. Su superficie de contacto con el polvo es muy grande. Para
asegurar un contacto más íntimo es preferible adaptar su densidad.
Se puede utilizar conjuntamente otro tipo de bolas, conductoras o
semi-conductoras para disipar la carga de polaridad
contraria que se acumula sobre las bolas aislantes de material
tribocargador.
- Fricción sobre un dispositivo en "nido de
abeja" situado en la cuba, este dispositivo es descrito en
detalles más adelante en este texto.
No se apartará del marco de la invención disponer
también de un material tribocargador sobre las paredes de la cuba,
lo que es un complemento al dispositivo tribocargador principal.
- Se puede aumentar la superficie de contacto
entre el polvo y el material tribocargador. Por ejemplo se puede de
esta forma modificar jugando con la rugosidad de la superficie o
pegando tubos o medios tubos sobre las paredes. Se puede también
adicionar un sistema de deflectores vibrantes en el fondo del lecho
o un sistema compuesto de cualquier otro objeto presente en el
lecho, que no perturben la fluidización y que aseguren una buena
tribocarga.
Es importante mencionar que se pueden combinar
varias de las técnicas descritas precedentemente. Se pueden también
combinar varios materiales.
Ventajosamente se utiliza un "nido de abeja"
(ver figuras 1 y 2). Se trata de una estructura compuesta por
elementos geométricos cuya sección puede ir de cualquier tipo de
polígono (los elementos son entonces prismas) hasta el círculo (los
elementos son entonces tubos). Estos elementos son huecos, presentan
un espesor de preferencia comprendido entre 1 y 10 mm; su longitud
está por ejemplo comprendida entre 15 y 25 cm. Estos tubos son
acoplados unos a los otros de forma de constituir un conjunto sólido
y homogéneo. Los intersticios entre los tubos son cerrados por un
medio cualquiera como hojas de aluminio. Aunque cualquier tipo de
sección poligonal pueda ser prevista, la estructura cilíndrica es
preferencial. Una geometría cilíndrica es preferida de manera de
permitir una fluidización homogénea. Efectos de borde serán
limitados para una longitud adaptada de los tubos constitutivos del
nido de abeja es decir que estos tubos son ventajosamente superiores
a 15 cm de longitud.
El exterior de los tubos está ventajosamente
recubierto por una pintura metálica o de cualquier otra materia
conductora y unido a un potencial cero o suficiente para eliminar
las cargas. La ventaja de esta solución es que la misma permite una
tribocarga del polvo continúa en el tiempo. En efecto, por fricción
sobre el material, el polvo adquiere una carga dada, el material se
carga con la polaridad opuesta. Sin embargo para tener un fenómeno
de carga continua, es necesario evacuar las cargas de polaridad
opuesta a aquella del polvo y que se acumulan sobre las paredes
internas de los tubos. Estas cargas de hecho van a ser evacuadas
hacia el exterior conductor del tubo y ventajosamente hacia la
tierra. Esto permite una disponibilidad permanente de la superficie
tribocargante.
Para aumentar la eficacia del nido de abeja, es
fuertemente aconsejado perforar un gran número de pequeños agujeros
perpendiculares al tubo a fin de multiplicar los caminos de
evacuación de las cargas del interior hacia la superficie exterior
conductora. Estos pequeños agujeros pueden ser de diámetro entre
0,05 y 2 mm.
Otra solución consiste en incluir en el espesor
del material constitutivo del tubo tribocargador elementos
conductores unidos eléctricamente a la pintura metálica o a la
materia conductora por sí misma unida eléctricamente a una
tierra.
Este "nido de abeja" está dispuesto en el
fondo del lecho (ver figura 3). Es necesario dejar suficiente
espacio en la altura del lecho para sumergir el objeto y disponer
alrededor de dicho objeto de una densidad volumétrica de carga
suficiente para asegurar la electro-deposición.
El "nido de abeja" es colocado lo más bajo
posible en el lecho, de manera de optimizar el contacto en los tubos
sin embargo sin perturbar la fluidización. El diámetro de los tubos
es seleccionado lo más pequeño posible a fin de aumentar la
superficie de contacto, pero es necesario a pesar de todo asegurarse
de que los tubos no se vayan a cerrar y son por lo tanto
suficientemente largos para asegurar una fluidización correcta.
Mientras más largos son los tubos, mejor será la carga eléctrica
generada sobre las partículas de polvos, sin embargo se está
limitado por el espacio a dejar para el remojo del artículo. A modo
de ejemplo se pueden utilizar tubos de diámetro 25 mm y de longitud
150 mm. Los mismos son ventajosamente de PVC.
Como se ve en la figura 3, el aire o el gas de
fluidización seleccionado es inyectado en una caja de viento
colocada sobre el lecho. El aire pasa seguidamente a través de un
material poroso, una red o una placa metálica perforada, cuya
pérdida de carga es seleccionada de manera de fluidizar
correctamente el polvo. La velocidad de aire utilizada está
comprendida entre Umf, velocidad mínima de fluidización, y Umb,
velocidad mínima de burbujeo. Es desaconsejado colocarse muy arriba
de Umb ya que ésta arrastra un borboteo y una proyección de finas
partículas cargadas al exterior del lecho. Es necesario colocarse
debajo de Umf para poder introducir sin esfuerzos el objeto a
recubrir en el polvo.
A modo de ejemplo la solicitante ha realizado un
nido de abeja mediante la yuxtaposición de los tubos de PVC de 2.5
cm de diámetro, de espesor normalizado y de 15 cm de longitud. Cada
tubo está recubierto por el exterior con una capa de pintura
conductora. Se coloca este nido de abeja de sección equivalente a
aquella del lecho fluidizado que se emplea para el recubrimiento.
Este lecho es de dimensiones iguales a 40 por 40 cm y 60 cm de alto.
El "nido de abeja" está posicionado a una distancia de 5 cm
arriba del distribuidor de aire de fluidización.
Un cálculo permite asegurarse de que se dispone y
se aporta al lecho, gracias al sistema previsto, suficientes cargas
eléctricas para permitir un recubrimiento de objetos en una cadencia
industrial.
Un amperímetro es colocado entre el "nido de
abeja" y la tierra, la medición de la corriente permite conocer
la cantidad de carga generada en el lecho; se tiene en cuenta aquí
la tribocarga sobre las paredes del lecho o sobre cualquier otra
superficie además del "nido de abeja". La masa de polvo
depositada sobre una cesta de lava vajilla clásica es de: 130 g. La
carga adquirida por triboelectrificación en este lecho es de 0.5
10^{-6} C/kg. Cada cesta recubierta requiere por lo tanto una
carga de 0.065 10^{-6} C. Una línea de producción industrial de
cestas de lava vajilla fabrica 1 cesta o múltiplo de 1 cesta cada 10
segundos. Este múltiplo depende de la configuración de la línea y
del tamaño de la cuba de fluidización. A razón de 1 cesta cada 10
segundos, se toman 0.065 10^{-6} C, o sea una corriente continua
de 6.5 10^{-9} Amperes. Es necesario por lo tanto que la corriente
proporcionada sea idéntica o superior, preferiblemente. Se midió en
nuestro ejemplo un máximo de 10. 10^{-9} Amperes.
Según una forma particular de la invención se
opera a baja temperatura. La cinética de descarga siendo minimizada
a baja temperatura, se rodea el lecho precedentemente descrito con
una envoltura que contiene un fluido frío o cualquier medio de
enfriar el lecho. En el sentido de la presente invención "baja
temperatura" quiere decir inferior a 20ºC.
Se puede también utilizar aire o gas de
fluidización frío, es decir inferior a 20ºC. Según otra forma de la
invención se puede pulsar el aire o el gas de fluidización. En
efecto, si la velocidad del aire es fuerte, la fricción del material
en polvo es aumentada, lo que aumenta la cantidad de carga
proporcionada al lecho. Por el contrario, cuando un objeto es
sumergido, se tiene la necesidad para asegurar una
electro-deposición máxima de la mayor densidad de
carga volumétrica, lo que implica una poca velocidad de
fluidización, conservando sin embargo el estado fluidizado. Un lecho
puede ser fluidizado a una velocidad inferior a Umf y adicionando
una vibración. Se puede por lo tanto crear un estado agitado y luego
la calma durante la inmersión y así sucesivamente.
Según otra forma de la invención se utiliza un
mecanismo vibrante para liberar las partículas de polvo que quedan
fijadas sobre las superficies tribocargantes.
Según otra forma de la invención se favorece la
carga eléctrica creada en el seno del lecho por el material
tribocargador disminuyendo la humedad del aire de fluidización. Esto
constituye un medio simple y eficaz para mejorar la
electro-deposición. Esta reducción de humedad es
realizada por un secador de aire o por compresión.
La figura 4 representa una instalación industrial
según la presente invención.
Según otra forma de la invención un pre
tratamiento de la superficie es efectuado sobre el objeto antes de
que el mismo sea conducido al lecho. Se trata de pre tratamientos
clásicos utilizados en la industria del revestimiento plástico:
fosfatación, desengrasado, graneado, aplicación de una capa base
líquida o en polvo, etc...Esta lista no es exhaustiva. Los objetos a
recubrir son conducidos por un transportador puesto a tierra. El
polvo es entonces cargado en el lecho tribocargado descrito
precedentemente. Durante el temple, se efectúa la
electro-deposición. Según el nivel de carga del
lecho, es importante agitar más o menos la pieza de manera
sostenida. Esta agitación puede ser creada por pequeños martillos
presentes en el transportador o cualquier otro sistema. Un sistema
de descarga permite eliminar el excedente de polvo a la salida del
objeto del lecho fluidizado.
Gracias a este sistema y a este procedimiento, se
puede también recubrir de polvo objetos no metálicos como la madera
o el plástico.
Para los polvos de recubrimiento que necesitan
una capa base la misma puede ser aplicada previamente sobre el
objeto antes de templarlo en la cuba de polvo fluidizado, esta puede
ser una capa base líquida o sólida.
En el caso de una capa base sólida, la misma
puede ser aplicada por pulverización electrostática, pistola Corona,
tribo o las dos. Se puede también aplicar la capa base gracias a un
lecho tribocargado. Las partículas de la capa base son de muy
pequeño tamaño, la capa base no puede por lo tanto ser fluidizada
sola. Pero si se mezcla en un primer lecho la capa base con el polvo
con el que se desea hacer un recubrimiento, se utiliza un contenido
de capa base de al menos 1% en peso (con relación al peso de polvo),
y de preferencia 5 a 10% en peso, entonces la fluidización de las
pequeñas partículas de la capa base es asegurada por las gruesas
partículas de polvo de fluidización. Este primer lecho tribocargado
es del mismo tipo que aquellos descritos precedentemente. La carga
adquirida por una partícula es más o menos inversamente proporcional
a su radio. Las pequeñas partículas de la capa base más cargadas
aseguran lo esencial de la electro-deposición. De
esta forma se ha revestido el objeto con una capa base sólida. Se
reviste el objeto con una segunda capa en un lecho tribocargado que
contiene polvo de revestimiento solo. Durante las operaciones con la
capa base, se puede, si se desea, efectuar un primera cocción de
esta capa base, se puede también evitar esta cocción intermedia y
efectuar el segundo recubrimiento y luego realizar una cocción
global.
Una vez que el objeto está revestido en el lecho,
el mismo es conducido a un horno (ver figura 4) donde una cocción es
asegurada. Según la geometría del objeto, las propiedades del polvo
y la cadencia de producción deseada, se puede utilizar un horno de
convección, de infrarrojo o de inducción.
El procedimiento de la presente invención es
particularmente útil para los polvos de poliamida, además el mismo
presenta una excelente seguridad. Pruebas de explosión han sido
realizadas con este lecho tribocargado. Para un lecho tribocargado
de poliamida, altos potenciales (30 kV) fueron aplicados así como
altas energías (1 Joule) fueron descargadas en el lecho cuando la
energía de ignición del polvo es de algunos milijoules. La
dilatación del aire ha sido observada en el lecho, con aparición de
chispas. Ninguna explosión pudo ser provocada.
Las figuras 1 a 4 representan el sistema de
recubrimiento en el cual los elementos claves son enumerados de 1 a
15.
La leyenda para estas cifras está dada abajo:
- 1
- Revestimiento metálico (puede ser eventualmente mezclado con la cola).
- 2
- Tubos, constituidos de un material tribocargador.
- 3
- Papel aluminio
- 4
- Estructura en nido de abeja
- 5
- Partículas de polvo
- 6
- Lecho fluidizado, constituido de un material adecuado.
- 7
- Caja de viento, el material es poco importante.
- 8
- Losa porosa.
- 9
- Objeto a recubrir.
- 10
- Transportador.
- 11
- Pre-tratamiento de los objetos a recubrir (a definir para optimizar la calidad del recubrimiento).
- 12
- Horno para tratamiento térmico a fin de formar la película de recubrimiento.
- 13
- Llegada de aire.
- 14
- Pata aislante, colocando el lecho encima del piso.
- 15
- Amperímetro unido al nido de abeja.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de
4, la estructura en "nido de abeja".
La figura 2 muestra una vista superior de esta
estructura en "nido de abeja".
La figura 3 detalla el lecho fluidizado en el que
el polvo está fluidizado y tribocargado.
La figura 4 es una vista general del sistema de
recubrimiento que realiza un revestimiento según la presente
invención.
Las figuras 1 y 2 detallan la estructura en
"nido de abeja". Esta estructura 4 está constituida por tubos
de material adecuado tribocargador. La superficie exterior y los
extremos de los tubos 2 son metalizados o cubiertos con una capa
conductora 1. 1 es llevado a tierra como se puede ver en las figuras
3 y 4. Los tubos 2 son pegados unos a otros gracias a la pintura
metálica 1 o por un poco de cola. Los intersticios entre los tubos 2
están cerrados por papel aluminio 3.
La figura 3 representa un lecho fluidizado 6,
construido en material adecuado, soportado y aislado del piso por la
pata 14. El aire comprimido enfriado o no y/o secado o no o
cualquier otro gas de fluidización es introducido en la caja de
viento 7 por un conducto 13. El aire pasa seguidamente a través de
la losa porosa 8 que está montada horizontalmente en el mismo lecho
y colocada entre el lecho 6 y la caja de viento 7. A una cierta
distancia encima de la losa porosa 8, está dispuesta horizontalmente
la estructura en nido de abeja 4. Esta estructura en nido de abeja
es aquella que asegura principalmente la tribocarga del polvo 5 en
el lecho fluidizado 6. La estructura en nido de abeja 4 es puesta a
tierra. El amperímetro 15 controla el nivel de carga.
En la figura 4, se ve que los objetos a recubrir
9, puestos a tierra por medio del transportador 10, salen de la zona
de pre-tratamiento 11, donde un
pre-tratamiento adecuado es realizado, antes de ser
conducidos hacia el lecho fluidizado 6 por el transportador 10. El
transportador 10 conduce los objetos 9 al lecho fluidizado
tribocargado 6, se puede también conducir el lecho 6 a los objetos
9. Los objetos 9 entran por lo tanto completamente en el lecho
fluidizado y tribocargado, una electro-deposición de
polvo 5 se produce entonces con una cantidad suficiente para
asegurar un buen recubrimiento. El transportador 10 continúa su
movimiento y los objetos 9 son sacados del lecho 6 y conducidos al
horno 12 en el cual el polvo es hecho película y forma el
revestimiento deseado.
Los términos y expresiones que son empleados aquí
son puramente descriptivos y no constituyen limitaciones. No hay
ninguna intención en la utilización de estos términos de excluir
cualquier equivalente del material descrito y es por lo tanto
reconocido que modificaciones son posibles sin apartarse del marco
de la invención.
Claims (11)
1. Procedimiento de recubrimiento de un objeto
con una película que proviene de la fusión de una delgada capa de
polvo en el que:
- (a)
- se dispone de un lecho de polvo fluidizado electrostático en una cuba, este polvo siendo cargado esencialmente por un dispositivo tribocargador, además de las paredes de la cuba, situado en la cuba, y este dispositivo tribocargador no utiliza electrodos unidos a una fuente de energía eléctrica,
- (b)
- se templa en la cuba el objeto unido a un potencial cero o suficiente para recubrirlo de polvo,
- (c)
- se coloca seguidamente el objeto recubierto de polvo en un horno a una temperatura suficiente hasta obtener la película de revestimiento por fusión del polvo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el
que el polvo es de poliamida 11 o de poliamida 12.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2 en
el que el dispositivo tribocargador está constituido por bolas o
gránulos de material tribocargador dispuestos en el lecho
fluidizado.
4. Procedimiento según la reivindicación 3 en el
que el lecho fluidizado contiene también bolas o gránulos de
material conductor o semi conductor.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2 en
el que el dispositivo tribocargador es un nido de abeja situado en
la parte baja de la cuba y el mismo está constituido por prismas o
tubos verticales abiertos por los dos extremos.
6. Procedimiento según la reivindicación 5 en el
que los tubos del nido de abejas están recubiertos por el exterior
con una pintura metálica o con una materia conductora.
7. Procedimiento según la reivindicación 6 en el
que la pared de los tubos del nido de abeja está perforada con
pequeños agujeros.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 en el
que la pared de los tubos contiene elementos conductores.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el objeto a revestir es
previamente recubierto con una capa base en polvo, luego es
eventualmente pasado por un horno para cocer la capa base, y luego
es sumergido en la cuba para ser recubierto de polvo.
10. Procedimiento según la reivindicación 9 en el
que el revestimiento con la capa base en polvo es efectuado en un
lecho de polvo fluidizado electrostático constituido por el polvo
del procedimiento de la reivindicación 1 y que contiene al menos 1%
y de preferencia 5 a 10% en peso de capa base.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 10
en el que el revestimiento previo con la capa base es efectuado en
un lecho de polvo fluidizado electrostático, este polvo siendo
cargado por un dispositivo tribocargador.
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