JP5321877B2 - 鋼棒の塗装装置及び塗装方法 - Google Patents
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Description
また、塗装膜と鋼材表面との界面での塗装膜の剥離は、加熱温度に依存する。即ち、加熱温度が低過ぎても高過ぎても塗装膜の良好な付着性が得られず、塗装から冷却開始までの時間が重要である。
しかしながら、エポキシ樹脂塗料の塗装の具体的な方法については言及されておらず、従来と同様に噴射ガンを使用しているものと推察される。このため、特に異形の鋼管を塗装する場合に、表面全体に均等な厚さで粉体塗料を付着させることは困難である。また、鋼管に対する塗布環境については言及されておらず、大気中で塗装が行なわれるものと推察される。従って、同様に粉体塗料の利用効率が低くなってしまう。
上記構成によれば、所望の塗布噴射量で鋼棒の表面に対して粉体塗料を噴射することができる。これにより、所望の厚さで特により薄い塗装膜が形成される。
図1は、本発明による鋼棒の塗装装置10の一実施形態の構成を示している。
図1において、鋼棒の塗装装置10は、搬送手段11と、加熱手段12と、塗装手段20と、冷却手段30と、から構成されている。
図2〜図4に示すように、塗装手段20は、チャンバー21と、支持部材22と、噴射管23、塗料供給源24と、塗料回収装置25と、から構成されている。
なお、粉体塗料の噴射流量に応じて、異なる直径を有する噴射管23が対応する直径の支持孔22cに支持されるようにしてもよい。各噴射管23は、図4に示すように、その他端が塗料供給源24に接続されている。
なお、各噴射管23の一端は、帯電噴射ガンとして構成されていてもよい。
図5に示すように、冷却手段30は、塗装手段20に隣接して、鋼棒15の通路Pに沿って配置された樋型の冷却槽31と、冷却槽31の上流側に配置された排水部32と、ドレーンパン33と、ドレーンパン33の一側に設けられた貯水槽34と、給水ポンプ35と、圧縮空気源36と、から構成されている。
図6は図5の冷却手段30の給水口31aの概略断面図であり、図7は図6の給水口31aのA−A方向に沿った平面図である。
図6及び7に示すように、給水口31aは円錐状冷却器38から構成されている。円錐状冷却器38において、鋼棒15の通路となる搬送軸線Pの上部及び下部には、それぞれ冷却水供給配管38aと給気口31dとが配設されている。
これにより、円錐状冷却器38から冷却槽31内に噴射される水流Wは上流側に向かって進む。つまり、冷却水は鋼棒15の搬送方向に対して対向して流れる。
先ず、前処理された鋼棒15は、順次に搬送手段11により連続的または間欠的に通路Pを所定速度で搬送される。
続いて、鋼棒15は、受けローラ26を介して塗装手段20のチャンバー21の入口21aから保護管21cを通ってチャンバー21内に導入される。
その後、下流側に搬送される鋼棒15は、塗装手段20のチャンバー21の保護管21dを通って出口21bから搬出される。
その後、下流側に搬送される鋼棒15は、冷却槽31の出口31cから搬出される。
そして、吸引口21eに導かれた粉体塗料は、サイクロン式回収装置25dにより吸引される。
これにより、回収された粉体塗料が再びチャンバー21内に供給されると共に、チャンバー21内から保護管21c,21dを通ってチャンバー21から外部に出ようとする粉体塗料がチャンバー21内に押し戻される。従って、チャンバー21内に浮遊する粉体塗料は、保護管21c,21dが存在することもあって、入口21a,出口21bからチャンバー21の外側に漏出しない。
例えば、上述した実施形態においては、鋼棒15の予熱は、二つの誘導加熱コイル12a,12bを備えた加熱手段12により行なわれているが、これに限らず、他の任意の形式の加熱手段12が使用されてもよいことは明らかである。
鋼棒の塗装装置10を使用し、鋼棒15にエポキシ樹脂からなる粉体塗料(大日本塗料社製)を塗装した。鋼棒15としては、平均外径32mmの異形鉄筋(ネジボン(高周波熱錬株式会社の登録商標)、D32)を用いた。塗装前の前処理として、鋼棒15にはショットブラスト等による表面清浄化を施した。鋼棒15の送り速度を30mm/秒とした。周波数が25kHzで出力が22kWの誘導加熱装置を加熱手段12として用い、鋼棒15を200〜250℃に加熱した。鋼棒15の熱処理状態の一例を示すと、鋼棒15のチャンバー21の入口21aの表面温度は240℃であり、チャンバー21の出口21bの温度は235℃であり、その後で鋼棒15を冷却槽31において水温5℃の冷却水で冷却し、45℃とした。
なお、上記実験例において、塗工後の鋼棒15にピンホールは認められなかった。
実施例に対する比較例として、保護管21c、21dを設置しないチャンバー21を使用し、他は同じ条件によってエポキシ塗料を鋼棒15に塗装した。
一方、比較例の場合、節底と節頂の塗膜を平均厚さで比較した場合、差が140μm程度と非常に大きいことが分かる。これから、実施例の鋼棒15の塗膜は、比較例の場合よりも塗膜が薄く、かつ、より均一に塗付されていることが判明した。
曲げ試験条件を以下に示す。
曲げ試験条件
試験本数 :各水準 6本(加熱温度200℃、240℃)
曲げ内半径:3D、4D(ここで、Dは鋼棒15の直径であり、試験では32mmである。)
曲げ角度 :90°
試験温度 :室温
P=A/N×100(%) (1)
ここで、Pは割れ発生率(%)、Aは割れの発生した供試体数、Nは全供試体測定数である。
11:搬送手段
11a:駆動ローラ
12:加熱手段
12a,12b:誘導加熱コイル
15:鋼棒
20:塗装手段
21:チャンバー
21a:入口
21b:出口
21c,21d:保護管
21e:吸引口
22:支持部材
22a:支持棒
22b,22c:支持孔
22d:抜き孔
23:噴射管
24:塗料供給源
25:塗料回収装置
25a:スクリューコンベア
25b,25c:押し込みノズル
25d:サイクロン式回収装置
25e:ブロアー
25f:モータ
26:受けローラ
30:冷却手段
31:冷却槽
31a:給水口
31b:入口
31c:出口
31d:給気口
32:排水部
32a:排水口
33:ドレーンパン
34:貯水槽
35:給水ポンプ
36:圧縮空気源
38:円錐状冷却器
38a:冷却水供給配管
Claims (10)
- 鋼棒を軸方向に搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される鋼棒を予熱する加熱手段と、加熱手段により予熱された鋼棒の表面に粉体塗料を帯電噴射する塗装手段と、粉体塗料が帯電噴射された鋼棒を水冷する冷却手段と、を含む鋼棒の塗装装置であって、
上記塗装手段が、上記搬送手段により搬送される鋼棒の通路に入口及び出口を有するチャンバーと、上記チャンバー内で上記通路を包囲するように配置された環状の支持部材と、支持部材に設けられた複数個の支持孔に支持され上記通路の中心に向かって粉体塗料を噴射する複数個の噴射管と、各噴射管に粉体塗料を供給する塗料供給源と、を備えており、
上記各噴射管が、上記通路の中心に関して周方向に分散配置されており、各噴射管から上記鋼棒の表面に対して均等に粉体塗料が付着するように帯電噴射することを特徴とする、鋼棒の塗装装置。
- 前記支持部材が、異なる直径を有する複数組の支持孔を有しており、
前記鋼棒に対する塗布噴射量に基づいて選択された直径を有する噴射管が、対応する直径を有する支持孔に支持されることを特徴とする、請求項1に記載の鋼棒の塗装装置。 - 前記各組の支持孔が、前記鋼棒の通路の中心に対して等角度間隔に分散配置された4個以上の貫通孔から構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の鋼棒の塗装装置。
- 前記各組の支持孔が、前記鋼棒の通路に沿って間隔をあけて複数段に配置されていることを特徴とする、請求項2または3に記載の鋼棒の塗装装置。
- 前記チャンバーが、その内部の前記支持部材の前側及び後側で、前記鋼棒の通路を包囲する中空の保護管を備えていることを特徴とする、請求項1から4の何れかに記載の鋼棒の塗装装置。
- 鋼棒を軸方向に搬送して、該鋼棒を予熱する加熱段階と、予熱後に該鋼棒の表面に粉体塗料を塗装手段により帯電噴射する塗装段階と、その後上記鋼棒を水冷する冷却段階と、を備えた鋼棒の塗装方法であって、
上記塗装段階において、チャンバー内で上記通路を包囲するように配置された環状の支持部材に設けた複数個の支持孔を介して上記通路の中心に向かってかつ周方向に等角度間隔に環状に支持された複数個の噴射管により、上記鋼棒の表面に対して均等に粉体塗料を帯電噴射することを特徴とする、鋼棒の塗装方法。 - 前記支持部材が、異なる直径を有する複数組の支持孔を有しており、
前記塗装段階にて、前記鋼棒に対する塗布噴射量に基づいて選択された直径を有する噴射管を、対応する直径を有する支持孔に支持した状態で、各噴射管から前記鋼棒の表面に向かって粉体塗料を噴射することを特徴とする、請求項6に記載の鋼棒の塗装方法。 - 前記塗装段階にて、前記鋼棒の通路の中心に対して等角度間隔に分散配置された4個以上の噴射管により前記鋼棒の表面に向かって粉体塗料を噴射することを特徴とする、請求項7に記載の鋼棒の塗装方法。
- 前記塗装段階にて、搬送される鋼棒に対して、該鋼棒の通路に沿って間隔をあけて複数段に配置された噴射管により複数回粉体塗料を噴射することを特徴とする、請求項7または8に記載の鋼棒の塗装方法。
- 前記塗装段階にて、前記チャンバー内の前記支持部材の前側及び後側で、前記鋼棒の通路を包囲する中空の保護管により鋼棒表面への粉体塗料の付着を阻止することを特徴とする、請求項6から9の何れかに記載の鋼棒の塗装方法。
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