ES2893409T3

ES2893409T3 - Sistema de recubrimiento con cabezal de pulverización ultrasónica y campo electrostático

Info

Publication number: ES2893409T3
Application number: ES16305971T
Authority: ES
Inventors: Michel Colrat; Rémi Pagot; Robb Engle
Original assignee: Exel Industries SA
Current assignee: Exel Industries SA
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2022-02-09
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: EP3275559B1; US20180029052A1; KR20180012704A; EP3275559A1; CN107661837B; JP7020811B2; JP2018015759A; KR102428094B1; US10307773B2; CN107661837A

Abstract

Un sistema de recubrimiento (2) para recubrir una pieza de trabajo (W1- W5, W5') con un producto de recubrimiento líquido, el sistema de recubrimiento incluye un cabezal ultrasónico conectado a tierra (14) para generar gotas de producto de recubrimiento, donde el sistema de recubrimiento incluye además: - un electrodo (32A-32C) para generar un campo electrostático (E) entre el electrodo y el cabezal de pulverización ultrasónico, y - un generador de alto voltaje (52) conectado al electrodo para alimentar el electrodo con alto voltaje, caracterizada porque - el generador de alto voltaje (52) está integrado en un submódulo (50) que incluye también una resistencia de descarga (62) y medios de conexión (66, 68, 70), dicho submódulo define dos carcasas (56, 58), donde se reciben respectivamente el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga, y una carcasa de conexión (60) donde se recibe un conector (66) para conectar el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga y - el electrodo (32A-32C) está conformado según la geometría de la pieza de trabajo y soportado por una parte base (34) que incluye el generador de alto voltaje (52).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de recubrimiento con cabezal de pulverización ultrasónica y campo electrostático

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un sistema de recubrimiento para recubrir una pieza de trabajo con un producto de recubrimiento líquido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] La atomización ultrasónica de líquidos se ha utilizado hasta ahora para rociar un producto de recubrimiento líquido sobre una pieza de trabajo que se va a recubrir. En «Ultrasonic Liquid Atomization Theory and Application» (Partridge Hill Publishers - 1998 y 2006) Harvey L. Berger considera la aplicación de la electrostática a la atomización ultrasónica de líquidos y explica que la implementación de la electrostática en la atomización ultrasónica traería teóricamente una eficiencia muy alta al control de la aplicación de la pulverización, incluso con un voltaje mucho menor que los utilizados en la pulverización electrostática convencional.

[0003] Desde entonces, se han considerado algunas aplicaciones de la atomización ultrasónica con electrostática. Por ejemplo, en un documento «Deposition of CulnS2 films by electrostatic field assisted ultrasonic spray pyrolysis» (Solar Energy Materials and Solar Cells 95 (2011) 245-249), Dong - Yeup Li y JunHo Kim describen un caso en el que un líquido que se va a rociar es excitado por una sonda ultrasónica para ser convertido en un aerosol que es transportado por un gas portador hacia una salida de un tubo, para ser utilizado para la deposición de pirólisis por pulverización. Dicho sistema no permite controlar con precisión la velocidad de flujo ni la densidad del aerosol y, en su trayectoria entre el baño donde se forma y la salida del tubo, el aerosol podría aglomerarse, de modo que el tamaño de las gotas utilizadas para recubrir un objeto no puede controlarse con precisión debido a la coalescencia generalmente observada entre las gotas. El recubrimiento puede ser rugoso o no homogéneo y se pueden generar algunos defectos en la superficie recubierta.

[0004] En «Deposition of Ni-CGO composite anodes by electrostatic assisted ultrasonic spray pyrolysis method» (Materials Research Bulletin 42 (2007) 1674-1682), Jing-Chiang Chen y col. consideran crear un aerosol y transportarlo en un tubo de vidrio hacia una boquilla orientada hacia una placa de cobre que soporta un sustrato a recubrir. Una vez más, existe el riesgo de aglomeración de las gotas del aerosol.

[0005] Estos trabajos académicos no serían fáciles de usar en un entorno industrial porque la deposición del recubrimiento depende en gran medida de muchos factores, como la geometría y la longitud de un tubo que transporta un aerosol.

[0006] Por otro lado, en un sistema conocido, el campo electrostático se crea generalmente entre un electrodo y el objeto a recubrir, este campo electrostático tiene una distribución de línea de campo que no está optimizada para la pieza de trabajo a recubrir. En tales circunstancias, una parte sustancial del producto atomizado podría terminar fuera de la superficie a recubrir, lo que es perjudicial en términos de contaminación y desde un punto de vista económico.

[0007] También se sabe del documento US-A-5026463 que usa un sistema vibrador ultrasónico piezoeléctrico y algunos electrodos de Corona para tratar un material de lámina. La distribución del campo electrostático no está controlada con precisión.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0008] La invención tiene como objetivo resolver estos problemas con un nuevo sistema de recubrimiento que hace uso de la versatilidad de un cabezal ultrasónico y que permite optimizar la distribución de las líneas de campo electrostáticas, optimizando así la eficiencia del recubrimiento.

[0009] Con este fin, la invención se refiere a un sistema de recubrimiento para recubrir una pieza de trabajo con un producto de recubrimiento líquido, este sistema de recubrimiento incluye:

- un cabezal de pulverización ultrasónico conectado a tierra para generar gotas de producto de recubrimiento, - un electrodo para generar un campo electrostático entre el electrodo y el cabezal de pulverización ultrasónico y - un generador de alta tensión conectado al electrodo para alimentar el electrodo con alta tensión.

[0010] El generador de alto voltaje está integrado en un submódulo que incluye también una resistencia de descarga y medios de conexión, dicho submódulo define dos carcasas, donde se reciben respectivamente el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga, y una carcasa de conexión donde se recibe un conector para conectar el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga. Además, el electrodo está conformado de acuerdo con la geometría de la pieza de trabajo y soportado por una parte base que incluye el generador de alto voltaje.

[0011] Gracias a la invención, el electrodo permite controlar con precisión la distribución de la línea de campo electrostática hacia la pieza de trabajo, por lo tanto, la trayectoria de las gotas del producto de recubrimiento hacia la pieza de trabajo. Más precisamente, el electrodo actúa como un conformador para un campo eléctrico que guía las gotas hacia la pieza de trabajo a recubrir

[0012] De acuerdo con otros aspectos de la invención que son ventajosos pero no obligatorios, el sistema de recubrimiento puede incorporar una o varias características de las reivindicaciones dependientes, tomadas en cualquier combinación técnicamente admisible. En particular, gracias al electrodo sustituible, la forma del electrodo se puede personalizar de acuerdo con la geometría real de la pieza de trabajo a recubrir, lo que permite construir las líneas de campo electrostáticas muy cerca alrededor de la pieza de trabajo, evitando así, o limitando en gran medida, un fenómeno de exceso de pulverización.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0013] La invención se entenderá mejor sobre la base de la siguiente descripción que se proporciona en correspondencia con las figuras adjuntas y como un ejemplo ilustrativo, sin restringir el objeto de la invención. En las figuras adjuntas:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de recubrimiento según la invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva, a mayor escala, de algunos componentes del sistema de la figura 1, en una primera configuración de uso;

- la figura 3 es una vista en perspectiva similar a la figura 2 cuando el sistema está en una segunda configuración de uso;

- la figura 4 es una representación esquemática del cableado utilizado para controlar un módulo de electrodo del sistema de las figuras 1 a 3;

- la figura 5 es una vista en perspectiva del módulo de electrodo en una primera configuración de uso correspondiente a la configuración del sistema en la figura 2;

- la figura 6 es una vista recortada del módulo de electrodo en la configuración de la figura 5;

- la figura 7 es una vista en corte parcial ampliada a lo largo de la línea VII- VII de la figura 6;

- la figura 8 es una vista en despiece del módulo de electrodo;

- la figura 9 es una vista recortada similar a la figura 6 cuando el módulo de electrodo está en una segunda configuración de uso; y

- la figura 10 es una vista de corte similar a la figura 6 cuando el módulo de electrodo está en una tercera configuración de uso correspondiente a la configuración del sistema en la figura 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE ALGUNAS REALIZACIONES

[0014] El sistema de recubrimiento 2 representado en las figuras 1 a 7 incluye un recinto 4 que define un volumen interno V4 cerrado por una puerta 6 provista de una ventana transparente 8 hecha de vidrio mineral u orgánico, que permite verificar el volumen V4 a través de la puerta 6.

[0015] Alternativamente, la puerta 6 no es transparente.

[0016] El recinto 4 forma un gabinete para un procedimiento de recubrimiento que se implementará con el sistema de recubrimiento 2.

[0017] El sistema de recubrimiento 2 también incluye un gabinete de control 10 que comprende, entre otros, un controlador lógico programable o PLC 12. En la figura 1, el panel frontal del gabinete de control 10 se ha retirado para mostrar el PLC 12.

[0018] El sistema de recubrimiento 2 incluye un cabezal de pulverización ultrasónico 14 que está soportado por un robot cartesiano de 3 ejes y que tiene su eje longitudinal X14 orientado verticalmente. El cabezal ultrasónico se dirige hacia abajo hacia una pieza de trabajo W1 a recubrir que se encuentra debajo del cabezal ultrasónico 14.

[0019] En otra realización, el cabezal de pulverización puede ser manejado por un robot de seis ejes permitiendo que el eje X14 presente un ángulo con la vertical para una posición óptima del cabezal de pulverización frente a la superficie de la pieza de trabajo a recubrir, especialmente para piezas de trabajo volumétricas/3D.

[0020] La frecuencia de la cabeza ultrasónica se puede elegir en todo el intervalo de frecuencias ultrasónicas de 20 kHz a 10 MHz, y por ejemplo en las siguientes frecuencias : 25 kHz, 35 kHz, 48 kHz, 60 kHz, 120 kHz, 180 kHz, 250 kHz. El tamaño de las gotitas generadas por los cabezales de pulverización ultrasónicos, expresadas en el diámetro medio numérico (NMD o DN0.5) se proporcionan típicamente de la siguiente manera: 69mm (25khz), 50mm (35kHZ), 38mm (48kHZ), 32mm (60kHZ), 18mm (120kHZ), 12mm (180kHZ), 8mm (250kHZ).

[0021] El cabezal de pulverización ultrasónico 14 puede ser de cualquier tipo disponible comercialmente.

[0022] Una tubería 18 alimenta el cabezal ultrasónico 14 con un líquido a atomizar y un miembro vibrador no representado integrado dentro del cabezal 14 se acciona para atomizar este producto de recubrimiento cuando la pieza de trabajo W1 se encuentra realmente debajo del cabezal 14. En la figura 2, las flechas F2 representan el flujo de gotas de producto de recubrimiento atomizado que salen del cabezal ultrasónico 14 y se dirigen hacia la pieza de trabajo W1.

[0023] La tubería 18 se alimenta con el producto de recubrimiento de una bomba dosificadora 19 visible solo en la figura 2 y representada como una jeringa. Preferentemente, la bomba dosificadora 19 tiene un pistón móvil. Alternativamente, se pueden usar otros tipos de dispositivos de medición para alimentar el cabezal ultrasónico 14 a través de la tubería 18, tal como una bomba de engranajes. El uso de un dispositivo de medición para alimentar el cabezal ultrasónico 14 permite un control preciso de la cantidad de producto de recubrimiento, por lo tanto un control preciso del flujo F2 de gotas.

[0024] Con el fin de controlar mejor la forma de la pulverización de las gotas que salen del cabezal 14, se monta una unidad de gas de conformación 20 alrededor de la extremidad inferior del cabezal ultrasónico 14. Esta unidad 20 se alimenta con aire a través de una tubería 22 y expulsa un flujo de aire, representado por las flechas F4 en la figura 2, alrededor del flujo de gotas F2. Esto evita que este flujo diverja radialmente con respecto al eje X14. Alternativamente, se puede utilizar un gas diferente al aire en la unidad de conformación 20.

[0025] El cabezal 14 se puede mover en tres direcciones del espacio con un robot cartesiano de 3 ejes representado por un riel guía 16.

[0026] Con el fin de mejorar la eficacia del recubrimiento de la pieza de trabajo W1, se genera un campo electrostático E entre el cabezal de pulverización 14 y un electrodo.

[0027] Con este fin, un módulo de electrodo 30 está ubicado dentro del volumen V4, junto con el cabezal ultrasónico 14 y el robot cartesiano de 3 ejes. El módulo de electrodo 30 soporta la pieza de trabajo W1. En otras palabras, la pieza de trabajo W1 se encuentra en el módulo de electrodo 30. La pieza de trabajo W1 se carga electrostáticamente por contacto con el electrodo 32A.

[0028] Este módulo de electrodo 30 tiene una superficie superior plana constituida por un electrodo 32A hecho de una lámina de material conductor de la electricidad, en particular un metal, tal como un metal ferroso (acero, acero inoxidable...) o un metal no ferroso (aluminio, cobre...) y sus aleaciones.

[0029] Este electrodo 32A se encuentra en una parte base 34 del módulo de electrodo 30, que está hecho de un material eléctricamente aislante, tal como un material sintético, por ejemplo, polipropileno (PP), polioximetileno (POM), politetrafluoroetileno (PTFE), difluoruro de polivinilideno (PVDF), cloruro de polivinilo (PVC). La parte base 34 aísla la pieza de trabajo W1 y el electrodo 32A del potencial de tierra, evitando cualquier fuga eléctrica del electrodo.

[0030] Como se muestra en la figura 4, el módulo de electrodo 30 es controlado por un controlador de alto voltaje 36 ubicado en el gabinete de control 10. Más precisamente, el controlador de alto voltaje 36 está conectado a una red de energía a través de un primer cable 38 y al módulo de electrodo 30 a través de un segundo cable 40. Un tercer cable 42 conecta el módulo de electrodo 32 al recinto 4, que está conectado a tierra.

[0031] Por otro lado, un cable de control 44 permite que el PLC 12 controle el controlador de alto voltaje 36 de acuerdo con una secuencia de control preestablecida y de una manera consistente con las reglas de seguridad aplicables.

[0032] El cabezal de pulverización ultrasónico 14 se conecta a tierra a través de un cable de conexión a tierra no representado y un conector ultrasónico no representado, que se puede considerar como «doble conexión a tierra». En realidad, esto es importante en la medida en que el miembro vibrador del cabezal ultrasónico 14 es un dispositivo eléctrico cuyo funcionamiento podría verse perturbado si se sometiera a un alto voltaje. Por lo tanto, la disposición general del sistema de recubrimiento 2, donde se aplica alto voltaje a nivel del módulo de electrodo 30, no a nivel del cabezal ultrasónico 14, es ventajosa.

[0033] Cuando el módulo de electrodo 30 se suministra con una corriente eléctrica a través del cable 40, el campo electrostático E se genera entre el cabezal ultrasónico 14 y el electrodo 32. Las líneas de campo electrostáticas L se extienden entre el cabezal ultrasónico 14, por un lado, y el electrodo 32 y la pieza de trabajo W1, por otro lado.

[0034] El electrodo 32A está cargado, con un alto voltaje en el intervalo entre 0,1 kV y 100 kV, y preferentemente entre 5 kV y 30 kV. Suponiendo que el alto voltaje es negativo, las gotas de producto de recubrimiento atomizado que salen del cabezal de pulverización ultrasónica 14 se cargan positivamente por influencia, de modo que siguen las líneas de campo L hacia el electrodo 32, por lo tanto hacia la pieza de trabajo W1 que se encuentra en la parte superior del electrodo 32A.

[0035] En el ejemplo de la figura 2, la pieza de trabajo W1 es una pieza plana, por ejemplo, una cubierta de vidrio de célula solar. En la figura 5, la pieza de trabajo W1 se representa en líneas de puntos de cadena para mostrar completamente el electrodo 32A.

[0036] En tal caso, la forma del electrodo 32A es plana y rectangular, con un borde que tiene sustancialmente la misma forma que el borde de la pieza de trabajo W1, como se muestra en la figura 5.

[0037] Por ejemplo, el electrodo 32A puede ser un rectángulo con las mismas proporciones que el rectángulo definido por la pieza de trabajo W1 y con un área de superficie S32 comprendida entre 80% y 5000%, preferentemente entre 100% y 125%, del área de superficie SW de la pieza de trabajo W1.

[0038] Más precisamente, el área de superficie S32 puede ser menor o igual que el área de superficie SW, con la relación S32/SW en el intervalo entre 0,8 y 1. Alternativamente, las áreas de superficie S32 y SW pueden ser iguales o sustancialmente iguales, con una relación S32/SW en el intervalo entre 0,95 y 1,05. De acuerdo con otra estrategia, el área de superficie S32 puede ser mayor o igual que el área de superficie SW, con una relación S32/SW en el intervalo entre 1 y 50.

[0039] En tales circunstancias, la porción del electrodo 32A que es «visible» desde el cabezal de pulverización 14 alrededor de la pieza de trabajo W1 se puede reducir como en la configuración de la figura 2, de modo que todas las líneas de campo L terminan y se cierran alrededor de la pieza de trabajo W1. Por lo tanto, las gotas que salen del cabezal ultrasónico 14 son dirigidas de manera eficiente por el campo electrostático E hacia la pieza de trabajo W1.

[0040] Como se puede derivar de las figuras 5 a 10, la parte base 34 define una cavidad superior 46 que forma un área con una longitud L46 y un ancho W46 correspondiente a las dimensiones máximas de un electrodo 32A y cualquier otro electrodo que se utilizará en el módulo de electrodo 30.

[0041] En la configuración de las figuras 2, 5, 6 y 8, el electrodo 32A tiene las dimensiones máximas posibles, de modo que llena la cavidad 46. Una muesca 47 permite acceder lateralmente a la cavidad 46 para ejercer un esfuerzo de elevación en el electrodo 32A cuando debe separarse de la parte base 34, por ejemplo, con una herramienta tal como la punta de un destornillador o incluso la punta del dedo.

[0042] La parte base 34 también define un rebaje 48 que acomoda un submódulo 50 adaptado para convertir la corriente recibida del controlador de alto voltaje 36 a través del cable 40 en un alto voltaje que se aplicará al electrodo 32.

[0043] El submódulo 50 incluye un generador de alto voltaje 52 fabricado por una cascada de diodos, de acuerdo con una técnica conocida en el campo de la pulverización electrostática, en particular en pistolas manuales. El submódulo 50 incluye un cuerpo aislante 54 que define una primera carcasa alargada 56 que se extiende a lo largo de un primer eje X56. El cuerpo 54 también define una segunda carcasa alargada 58 que se extiende a lo largo de un segundo eje X58 paralelo al eje X56. En realidad, los ejes X56 y X58 pueden ser no paralelos con cualquier orientación. En una configuración preferida, los ejes X56 y X58 son sustancialmente paralelos, es decir, convergen o divergen con un ángulo entre ellos de menos de 30°, de modo que se abren en el mismo lado del cuerpo 54. Esta configuración hace una conexión muy limpia ya que el cable de suministro 40 puede unir la energía de alto voltaje y la referencia a tierra. Una carcasa de conexión 60 conecta las carcasas 56 y 58 perpendicularmente a los ejes X56 y X58. Por lo tanto, las carcasas 56, 58 y 60 juntos definen un volumen en forma de U para acomodar los medios de alimentación de alto voltaje del submódulo 50.

[0044] Un resistor de descarga 62 está ubicado dentro de la carcasa 58, junto con una biela 64. Por otro lado, un conector 66 se aloja dentro de la carcasa 60.

[0045] Un resorte 68 se interpone entre el generador de alto voltaje 52 y el conector 66. Otro resorte 70 se interpone entre el conector 66 y la resistencia 62. Por lo tanto, el conector 66 conecta el generador de alto voltaje 52 y el resistor de descarga 62 con la ayuda de los resortes 68 y 70.

[0046] Una placa de tierra 72 está ubicada en un extremo del cuerpo 54 donde las carcasas 56 y 58 se abren, opuesto a la carcasa 60. Esto permite conectar el generador de alto voltaje 52 y la biela 64 a tierra a través del cable de tierra 42, mientras que el generador de alto voltaje 52 también está conectado al cable 40 a través de los conductores individuales 40A, 40B y 40C. En aras de la claridad, los conectores 40A, 40B y 40C se representan solo en la figura 8.

[0047] El conector 66 tiene un miembro de contacto 74 que pasa a través de una abertura 76 de una pared 78 de la parte base 34 que separa la cavidad 46 del rebaje 48. Por lo tanto, cuando el submódulo 50 está montado dentro del rebaje 48, el miembro de contacto 74 está enrasado con la pared 78 o sobresale en la cavidad o área 46, de modo que puede aplicar a cualquier electrodo instalado dentro de la cavidad o área 46 un alto voltaje que se origina desde el generador de alto voltaje 52.

[0048] Como se muestra en la figura 7, el miembro de contacto 74 está formado por un perno conductor de electricidad alojado en un orificio vertical 67 del conector 66. El conector 66 se inmoviliza dentro de la pared 78 mediante una junta tórica 79. La posición vertical del espárrago 74 dentro del orificio 67 se puede ajustar a lo largo del eje central X67 del orificio 67. Se proporciona ventajosamente un resorte 69 en el extremo cerrado del orificio 67, que desvía el espárrago contra el electrodo 32A.

[0049] Como se puede derivar de las figuras 5, 6, 9 y 10, los electrodos con diferentes geometrías se pueden usar con la parte base 34 y el submódulo 50.

[0050] Por ejemplo, el electrodo rectangular 32A utilizado en la configuración de la figura 2 para una pieza de trabajo grande W1 de forma rectangular se puede reemplazar con un electrodo 32B que tiene una forma plana y rectangular adaptada a una pieza de trabajo W2 con dimensiones más pequeñas, tal como una pantalla de un teléfono celular, como se muestra en la figura 9. Siempre que el electrodo 32B se coloque en la parte central de la cavidad 46, de modo que entre en contacto con el miembro 74, este electrodo también es adecuado para crear un campo electrostático con el cabezal ultrasónico 14, de modo que la operación descrita con respecto a la figura 2 se pueda obtener de una línea de campo electrostático cerca del electrodo 32B alrededor de la pieza de trabajo W2.

[0051] También se puede usar un electrodo 32C en caso de que se use una pieza de trabajo W3, en forma de un disco o una parte de una esfera, como se muestra en las figuras 3 y 10. Por ejemplo, la pieza de trabajo W3 puede ser una lente óptica a recubrir con diferentes capas de recubrimiento tales como una capa hidrofóbica, una capa protectora de capa superior, un recubrimiento duro o incluso capas de recubrimiento antirreflectante. Si la pieza de trabajo W3 es un disco, el electrodo 32C es plano. Si la pieza de trabajo W3 está en forma de una porción de una esfera, el electrodo 32C está preferentemente curvado o deformado para ajustarse a la forma de la pieza de trabajo W3. En este segundo caso, el electrodo 32C puede sobresalir hacia arriba con respecto a la cavidad 46, que todavía forma un área para alojar el electrodo 32C.

[0052] En las figuras 9 y 10, para facilitar la comprensión, la forma global de las piezas de trabajo W2 y W3 y la forma global de los electrodos 32B y 32C se muestran parcialmente en líneas punteadas.

[0053] Como se muestra en la figura 3, el campo electrostático E establecido entre el electrodo 32C y el cabezal ultrasónico 14, que está conectado a tierra, da lugar a líneas de campo L que se extienden entre los elementos 14 y 32C, de modo que las gotas que salen del cabezal ultrasónico 14 en forma de flujo F2 son guiadas por estas líneas de campo hacia la pieza de trabajo W3.

[0054] En este ejemplo, la relación de los diámetros respectivos de la pieza de trabajo W3 y el electrodo 32C se puede elegir entre 0,8 y 2.

[0055] Se pueden seleccionar otras formas para el electrodo colocado en el área 46, dependiendo de la geometría real de la pieza de trabajo a tratar. Por ejemplo, se puede fabricar un electrodo triangular o un electrodo poligonal, con más de cuatro lados, para seguir el contorno de la pieza de trabajo a tratar que puede ser poligonal o redondeado, en particular con una forma ovalada. Además, se puede elegir un diseño de forma tridimensional o curva del electrodo. Por ejemplo, un electrodo hemisférico o paraboloide se puede diseñar para soportar una lente óptica hemisférica o paraboloide. Por extensión, cualquier electrodo de forma regular o irregular volumétrica se puede elegir dependiendo de la geometría de la pieza de trabajo a tratar.

[0056] En realidad, el borde del electrodo 32A, 32B, 32C o equivalente es ventajosamente una imagen del contorno de la pieza de trabajo, tal como se ve desde el cabezal ultrasónico 14. En otras palabras, el borde del electrodo se puede definir para distribuir uniformemente las gotas alrededor del contorno de la pieza de trabajo y aumentar la eficiencia de transferencia del producto a la pieza de trabajo.

[0057] Ventajosamente, el borde del electrodo 32A, 32B o 32C es una imagen exacta del contorno de la pieza de trabajo, donde «imagen exacta» significa que la diferencia entre un área de una superficie bordeada por el borde del electrodo y un área bordeada por el contorno de la pieza de trabajo es menor que 10% del área bordeada por el contorno.

[0058] Por otra parte, la geometría del electrodo 32A, 32B o 32C se puede adaptar aumentando la superficie expuesta del electrodo en esta región, la superficie expuesta del electrodo es la superficie que es visible alrededor de la pieza de trabajo desde el cabezal ultrasónico 14, para controlar con precisión el perfil de recubrimiento en el borde de la pieza de trabajo.

[0059] De acuerdo con una realización alternativa no representada, el electrodo puede estar formado por la propia pieza de trabajo. Por ejemplo, en la primera realización, la pieza de trabajo W1 a W3 puede estar en contacto eléctrico directo con el miembro de contacto 74 o con el cepillo 82.

[0060] Las características de las realizaciones y variantes consideradas anteriormente pueden combinarse para generar nuevas realizaciones de la invención.

[0061] El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas. En particular, se puede usar una unidad de eyección de aire similar a la unidad 20 en la segunda a la cuarta realización.

Claims

REIVINDICACIONES

I. Un sistema de recubrimiento (2) para recubrir una pieza de trabajo (W1- W5, W5') con un producto de recubrimiento líquido, el sistema de recubrimiento incluye un cabezal ultrasónico conectado a tierra (14) para generar gotas de producto de recubrimiento, donde el sistema de recubrimiento incluye además:

- un electrodo (32A-32C) para generar un campo electrostático (E) entre el electrodo y el cabezal de pulverización ultrasónico, y

- un generador de alto voltaje (52) conectado al electrodo para alimentar el electrodo con alto voltaje, caracterizada porque

- el generador de alto voltaje (52) está integrado en un submódulo (50) que incluye también una resistencia de descarga (62) y medios de conexión (66, 68, 70), dicho submódulo define dos carcasas (56, 58), donde se reciben respectivamente el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga, y una carcasa de conexión (60) donde se recibe un conector (66) para conectar el generador de alto voltaje y la resistencia de descarga y

- el electrodo (32A-32C) está conformado según la geometría de la pieza de trabajo y soportado por una parte base (34) que incluye el generador de alto voltaje (52).
2. El sistema de recubrimiento según la reivindicación 1, donde el electrodo (32A-32C) es sustituible en función de la geometría de la pieza de trabajo (W1-W5, W5').
3. El sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones anteriores, donde un borde del electrodo (32A- 32C) es una imagen del contorno de la pieza de trabajo (W1-W3) como se ve desde el cabezal ultrasónico (14), preferentemente una imagen exacta de este contorno.
4. El sistema de recubrimiento según cualquier reivindicación anterior, donde el electrodo (32A-32F) soporta la pieza de trabajo (W1-W4) y está en contacto con la pieza de trabajo.
5. El sistema de recubrimiento según cualquier reivindicación anterior, donde la pieza de base (34) aísla la pieza de trabajo (W1-W3) del potencial de tierra, evitando cualquier fuga eléctrica del electrodo (32A-32C).
6. El sistema de recubrimiento según cualquier reivindicación anterior, donde la parte de base (34) define un área (46) configurada para alojar electrodos (32A- 32C) de diferentes formas.
7. El sistema de recubrimiento de la reivindicación 6, donde un miembro de contacto eléctrico (74) está ubicado en el área (46) para conectar el generador de alto voltaje (52) a un electrodo (32A-32C) alojado en el área.
8. El sistema de recubrimiento según la reivindicación 7, donde el miembro de contacto eléctrico (74) se puede mover a lo largo de un eje (X67) no paralelo a un electrodo (32A-32C) alojado en el área (46) y orientado hacia este electrodo.
9. El sistema de recubrimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el área configurada para alojar electrodos es una cavidad (46) definida en la parte superior de la parte base (34).
10. El sistema de recubrimiento según la reivindicación 1, donde el electrodo está formado por la pieza de trabajo.
I I . El sistema de recubrimiento según cualquier reivindicación anterior, donde el cabezal ultrasónico (14) está provisto de una unidad de expulsión de aire (20) configurada para suministrar un chorro (F4) de aire de conformación alrededor de las gotas (F2) que salen del cabezal ultrasónico.
12. El sistema de recubrimiento según cualquier reivindicación anterior, donde incluye un dispositivo de medición (19) para alimentar el cabezal ultrasónico (14) con producto líquido en cantidad controlada, en particular en forma de una bomba con un pistón móvil.
13. El sistema de recubrimiento de la reivindicación 7, donde el miembro de contacto eléctrico (74) está soportado por el conector (66) recibido en la carcasa de conexión (60) y conectado eléctricamente a esta.
14. El sistema de recubrimiento de la reivindicación 13, donde el miembro de contacto eléctrico está formado por un espárrago conductor de electricidad (74) alojado en un orificio vertical (67) del conector (66).
15. Los sistemas de recubrimiento de las reivindicaciones 8 y 14, donde un resorte (69) se proporciona en un extremo cercano del orificio (67) y desvía el espárrago (67) contra el electrodo (32A).