專(zhuān)利名稱(chēng)：摩擦生電的靜電涂裝噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種靜電涂裝噴槍?zhuān)戎敢环N以摩擦方式使特定涂裝粉末帶電，以供涂裝的靜電涂裝噴槍。
熱固粉體涂裝技術(shù)自六十年代引薦于歐洲，迄今已有巨大成就。由于涂裝粉體并不須加入揮發(fā)性溶劑，故施工安全衛(wèi)生，沒(méi)有易燃易爆性，又可節(jié)省能源。其經(jīng)一道施工作業(yè)，便可得到所需的薄膜或厚膜涂裝(欲得厚膜時(shí)，被涂物須先預(yù)熱，使帶電粉末絕緣電阻降低，減弱離子反斥現(xiàn)象，始可達(dá)到較厚的膜層)。而優(yōu)異的防蝕或抗化學(xué)品性能，更是其快速發(fā)展的原因之一。
目前一般粉體涂裝設(shè)備，多采用電暈放電法將粉末充電，如圖1所示為其裝置示意圖。這種設(shè)備是將高壓電發(fā)生器B所產(chǎn)生的負(fù)極高壓電(約－60KV至－100KV間)，連送到設(shè)于噴槍A前端的擴(kuò)散器A3的電極針A1上，使該電極針至接地的被涂物C的周?chē)臻g處，產(chǎn)生電暈放電(Corona Discharge)現(xiàn)象，進(jìn)而使該空間因電荷作用而離子化，因此，借助輸送來(lái)的空氣流，由進(jìn)口端A2吹送入噴槍A內(nèi)的涂裝粉體，經(jīng)設(shè)于噴槍A前端的擴(kuò)散器A3的適當(dāng)擋擴(kuò)后而通過(guò)此電荷區(qū)時(shí)，被離子化成帶負(fù)電體(陰離子)，此等帶負(fù)電之粉體借空氣流的持續(xù)力及空間電場(chǎng)吸力而移往并吸附在被涂物C上，從而形成粉體涂層，然后再經(jīng)一道烘烤熱固程序，即可完成涂裝工藝。此種方法雖有其優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，然而亦有某些缺點(diǎn)，茲列舉如下(1)由于電暈放電產(chǎn)生的強(qiáng)大空間電場(chǎng)，使粉末無(wú)法進(jìn)入法拉第帶死角，從而使局部覆蓋不良，如被涂物背部、凹陷部及內(nèi)部等，以及太復(fù)雜的構(gòu)件及管體內(nèi)壁，均無(wú)法以此法獲得良好效果。其中，所謂法拉第現(xiàn)象，是指在空間電場(chǎng)中，電力線在尖部區(qū)域密度增大及在凹部區(qū)域密度降低的現(xiàn)象，因此粉體就較難進(jìn)入凹陷部位，從而使涂膜不均。
(2)電暈放電產(chǎn)生的強(qiáng)大空間電場(chǎng)，使粉體涂裝中離子反斥現(xiàn)象增強(qiáng)，因此涂裝厚度達(dá)到一定程度后即無(wú)法再增加。所謂離子反斥現(xiàn)象，就是指帶電粉末層達(dá)到一定厚度時(shí)會(huì)排斥以后噴來(lái)的同性帶電粉末使其無(wú)法再附著的現(xiàn)象。而電暈放電式涂裝法之所以會(huì)增強(qiáng)此現(xiàn)象的原因，就是帶負(fù)電荷的顆粒，一經(jīng)與由被涂物反向游離的正離子會(huì)合，很容易被中和，甚至正值充電，從而造成對(duì)接地被涂物的吸力和粘附力減弱或消失以致脫落的現(xiàn)象。其中，該“反向游至電極端的正離子”，是由電暈放電的強(qiáng)大電場(chǎng)所產(chǎn)生，因?yàn)樵诖穗妶?chǎng)中，負(fù)離子由電極端游向被涂物，同時(shí)正離子即由被涂物游向電極端。一般涂膜厚度，若不預(yù)熱，平均約在50至150μm；若將被涂物預(yù)熱到50至90℃間，則可得100至300μm的涂膜。
(3)須裝設(shè)一高壓電產(chǎn)生裝置(直流靜電發(fā)電機(jī))，設(shè)備費(fèi)用高、耗費(fèi)電能，增加了生產(chǎn)成本。
由于電暈放電法有上述難以克服的弊端，于是出現(xiàn)了摩擦生電的靜電涂裝法。它是利用一種粉末顆粒和另一種聚合物摩擦，使這些粉末顆粒感應(yīng)電荷，借靜電吸力而附著在接地的被涂物上。這種方法由于是對(duì)粉粒個(gè)別充電，并無(wú)“強(qiáng)大之空間電場(chǎng)”產(chǎn)生，故對(duì)于法拉第角落有較優(yōu)的穿透力，可環(huán)繞覆蓋被涂物，得到良好均勻的涂膜厚度，且可延遲“反離子作用”而得到更佳的粉層持續(xù)性，故無(wú)須預(yù)熱，噴涂厚度即可增加，更不需昂貴復(fù)雜的高壓電產(chǎn)生裝置，完全無(wú)電暈放電法所產(chǎn)生的缺陷，有其研究開(kāi)發(fā)的價(jià)值。唯摩擦生電方式亦遇到某些問(wèn)題，使其未能廣泛應(yīng)用，主要原因在于相關(guān)裝置的設(shè)計(jì)上，未能使涂裝粉粒與摩擦材料間建立確切而有效的摩擦作用，且理想的摩擦材料難以尋得。
目前可依此法成功使用于涂裝作業(yè)上的粉末配方為環(huán)氧粉末，唯其尚須另外加入昂貴的氧化鋁增益劑，始能達(dá)至可用的程度。
本發(fā)明人針對(duì)上述習(xí)用的摩擦生電的靜電涂裝法在實(shí)際使用上的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)該方法所用的噴槍構(gòu)造及其摩擦材料的選用兩方面深入研究、試驗(yàn)，發(fā)展出一種可直接適用于聚脂系列或混合型系列的涂裝粉末的摩擦生電噴槍。
本實(shí)用新型的主要目的，在于提供一種摩擦生電的靜電涂裝噴槍?zhuān)淇蛇m用于聚脂系列及混合型系列的涂裝粉末，而可以不另外添加增益劑和不借助高壓電產(chǎn)生器，即可產(chǎn)生足夠的摩擦靜電效應(yīng)。
本實(shí)用新型的主要特征是在一個(gè)以玻璃纖維和凡立水混合制成的中空護(hù)管中，架設(shè)多個(gè)以尼龍11及纖維混合材料構(gòu)成的貫通的螺旋狀摩擦管，因而可借助壓縮空氣流的壓力，將聚脂系列或混合型系列粉末涂料，旋壓輸入并經(jīng)過(guò)這些螺旋狀摩擦管，使之以渦動(dòng)狀態(tài)與管壁產(chǎn)生充分的沖擊摩擦，從而產(chǎn)生靜電效應(yīng)而帶電。
本實(shí)用新型的另一特征是在該噴槍前端可利用接頭接一延伸管，該延伸管亦采用與上述摩擦管相同的材料，以維持流經(jīng)其內(nèi)的粉粒的摩擦充電作用；另外，該接頭可以鋁合金材料制成，以調(diào)節(jié)粉粒的電場(chǎng)強(qiáng)度。
由此，本實(shí)用新型的摩擦生電靜電涂裝噴槍至少包括一個(gè)護(hù)管，以玻璃纖維和凡立水混合制成；及多個(gè)摩擦管，架設(shè)于上述護(hù)管中，成為涂裝粉體必經(jīng)的管路，其以尼龍11及纖維混合材料制成，并做成螺旋狀；因而，可借助壓縮空氣流的壓力，將聚脂系列或混合型系列粉末涂料，壓送經(jīng)過(guò)這些螺旋狀摩擦管，使之與管壁產(chǎn)生充分沖擊摩擦，從而發(fā)生靜電效應(yīng)以形成帶電。
有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)手段及其功效，茲舉三較佳可行的實(shí)施例并配合
如下，以便對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)造、特征及優(yōu)點(diǎn)能更深入而具體地了解。
圖例簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是一種傳統(tǒng)電暈放電式靜電涂裝裝置的構(gòu)造示意圖。
圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的局部剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的剖視圖。
圖4為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的剖視圖。
請(qǐng)參閱圖2本實(shí)用新型第一實(shí)施例主要是由一個(gè)護(hù)管10、多個(gè)摩擦管20、兩個(gè)固定塊30、一個(gè)握柄40、以及一個(gè)擴(kuò)散器50等所構(gòu)成；其中，護(hù)管10呈中空長(zhǎng)筒狀，由玻璃纖維及凡立水配合成的材料制成，并于前后兩端分別設(shè)有螺紋11、12。
多個(gè)摩擦管20，均呈中空管體，以成為涂裝粉體摩擦及輸送的管道，其相互卷繞成螺旋狀，以增大粉粒運(yùn)行于其中的摩擦效應(yīng)；且其由尼龍11及一般纖維混制而成，從而可使聚脂系列或混合型系列粉末的涂料與之沖擊摩擦后，發(fā)生靜電效應(yīng)形成帶電粉末。其中所稱(chēng)混合系列粉末，是指聚脂及環(huán)氧之混合型，并非任何涂料的混合，且其是在原料的混練加熱制出前即已混合，而并非在粉碎制成粉末后再混合，簡(jiǎn)言之，即每一粉粒中均含有預(yù)定比例的聚脂及環(huán)氧。
兩個(gè)固定塊30，其截面與護(hù)管內(nèi)徑同形，并分別以適當(dāng)間隔密封套設(shè)于前述護(hù)管10的兩端，其上各設(shè)有與上述摩擦管20同樣數(shù)目的撐孔，以供摩擦管20之兩端分別密套架設(shè)，從而將摩擦管20固定于護(hù)管10內(nèi)。
握柄40，呈彎折狀以方便握?qǐng)?zhí)，其內(nèi)部設(shè)有一個(gè)貫穿的空通道41；前端形成螺紋42，與上述護(hù)管10末端的螺紋12呈氣密性螺合；末端形成一個(gè)送料接頭43，從而可與粉末供應(yīng)裝置的輸料連接，使粉體和壓縮空氣可經(jīng)由通道41進(jìn)入摩擦管20中；并且在其彎折處設(shè)有一按壓開(kāi)關(guān)44，并用電線45連接至粉末供應(yīng)裝置，以控制粉末供應(yīng)裝置的送料。
擴(kuò)散器50，末端設(shè)有螺帽51，可借此螺固于護(hù)管10前端的螺紋11上；其前端對(duì)應(yīng)于護(hù)管10的出口并形成一圓弧狀擴(kuò)散擋片52，以供噴出的粉末流沖擊而均勻擴(kuò)散，使涂布效率更佳更均勻分布。
上述之組合，即為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的噴槍。欲操作前，須先將各項(xiàng)管線接妥一將送料接頭43連接至粉末供應(yīng)裝置的輸出端；電線45連接至粉末供應(yīng)裝置的空氣供應(yīng)電磁閥，并作好準(zhǔn)備工作等。
操作時(shí)手持握柄，槍口與接地的被涂物保持適當(dāng)距離(約30厘米)，按下按壓開(kāi)關(guān)44，粉末供應(yīng)裝置供應(yīng)的壓縮空氣流及受其攜帶的粉末，經(jīng)輸送管由槍體下方的供料接頭43進(jìn)入握柄40，再經(jīng)通道41輸入摩擦管20內(nèi)部。由于摩擦管20呈螺旋狀，粉粒流于管內(nèi)成螺旋渦動(dòng)狀流動(dòng)，不斷與管壁發(fā)生撞擊摩擦而帶電。護(hù)管10可形成靜電屏蔽，以維持靜電場(chǎng)。噴出槍口的帶電粉末仍成渦旋狀流動(dòng)，并撞擊槍口前端的擴(kuò)散器50，從而形成更均勻的擴(kuò)散前進(jìn)。由于帶電粉末與接地的被涂物間存在電位差，因而形成電場(chǎng)，于是粉粒借靜電吸力而吸附在被涂物表面。由于粉體有很高的電阻值(其電阻系數(shù)約在10的8次方至10的16次方Ωcm間)，故于附著在被涂物上之后，可保存住相當(dāng)多一部分靜電，故可長(zhǎng)久附著在被涂物上而不掉落。且因帶電的粉粒強(qiáng)力作用于電位差較高的部分，故易在被涂物表面上擴(kuò)散展開(kāi)，從而形成均勻的粉粒涂層。然后再將其在固化溫度下烘烤，使粉粒層溶融成連續(xù)的深膜，待冷卻硬化后，即形成最終的涂膜，從而完成涂裝。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，圖中示出本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的剖視圖。其主要是由一個(gè)護(hù)管10、多個(gè)摩擦管20、兩個(gè)固定塊30、以及一個(gè)擴(kuò)散器50等組成。其中各構(gòu)件的構(gòu)造、組合、材料均與前述第一實(shí)施例相同，故不再冗述(即可將握柄分離開(kāi)而不再使用握柄)。本實(shí)施例的構(gòu)造，主要為便于配合自動(dòng)化涂裝作業(yè)而設(shè)計(jì)，使用時(shí)可將槍體裝在自動(dòng)化機(jī)械手臂上，而被涂物放置或懸吊于輸送機(jī)上，配合自動(dòng)化機(jī)械的運(yùn)作，即可完成自動(dòng)化涂裝作業(yè)。
圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的構(gòu)造剖視圖，其主要是由一個(gè)護(hù)管10、多個(gè)摩擦管20、兩個(gè)固定塊30、一個(gè)連接器60、一條延伸管70、以及一個(gè)擴(kuò)散器80等組成。其中護(hù)管10、多個(gè)摩擦管20以及兩個(gè)固定塊30所組成的槍體完全與上述第二實(shí)施例相同。而連接器60呈環(huán)狀體，內(nèi)徑末端部分形成螺紋61，與護(hù)管10前端之螺紋11螺配，中間形成抵緊緣62，前端成適當(dāng)管徑之內(nèi)徑63，并可視使用狀況，以鋁合金制成，以調(diào)節(jié)出口粉末的靜電強(qiáng)度。延伸管70，同是以適當(dāng)管徑的尼龍11及纖維材料管制成，可持續(xù)粉末的摩擦充電作用，防止靜電散失。其末端形成一凸緣71，可穿套于上述連接器60的內(nèi)徑63內(nèi)，承抵于連接器60的抵緊緣62上，并借螺紋密閉裝設(shè)在護(hù)管10的前端，以延伸其長(zhǎng)度。擴(kuò)散80借套環(huán)81套固于延伸管70的前端，其前端設(shè)有一擴(kuò)散片82，以使噴出的粉末擴(kuò)散而均勻分布。
本實(shí)施例主要是借延伸管70的適當(dāng)延伸，以配合大的被涂物，使之可深入其內(nèi)部噴涂，或深入管狀物的內(nèi)徑(例如可在1吋之管壁內(nèi)噴涂)中噴涂，故在使用上更為方便。
綜上所述，本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于粉粒個(gè)別充電，無(wú)習(xí)用的電暈放電式空間存在的強(qiáng)大電場(chǎng)，使陽(yáng)離子由被涂物反向游離至高壓電極端而加速離子反斥之現(xiàn)象，故不須預(yù)熱，涂膜厚度亦可增加。
2.由于粉粒是個(gè)別充電，從而個(gè)別與被涂物間形成靜電場(chǎng)，故對(duì)法拉第死角穿透力強(qiáng)，對(duì)于凹處，甚至管內(nèi)壁及復(fù)雜構(gòu)件等，均可獲得良好的噴涂效果。
3.摩擦管設(shè)計(jì)成螺旋狀，使粉末流形成渦流狀，可增加摩擦效應(yīng)，并促進(jìn)粉體的均勻分散，使涂布更均稱(chēng)；且使用尼龍11及纖維成分作為摩擦材料，可適用于聚脂系列及混合型系列粉末，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明其摩擦靜電效應(yīng)良好，無(wú)須再另加氧化鋁增益劑。
4.構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用設(shè)備少，無(wú)須另加一套高壓電產(chǎn)生器，經(jīng)濟(jì)性較好。
本實(shí)用新型現(xiàn)已實(shí)際實(shí)施，其所達(dá)到的功效確如以上所述。
權(quán)利要求1.一種摩擦生電的靜電涂裝噴槍?zhuān)涮卣髟谟诎ㄒ粋€(gè)護(hù)管，是由玻璃纖維及凡立水混合制成的中空管體，前后兩端分別形成螺紋；兩個(gè)固定塊，其截面與上述護(hù)管內(nèi)徑同形，并分別以適當(dāng)間隔密封套設(shè)于上述護(hù)管內(nèi)，且分別于其上形成多個(gè)撐孔；多個(gè)摩擦管，是由尼龍11及纖維混制而成的中空管體，并成螺旋狀緊密穿設(shè)固定在上述兩個(gè)固定塊的撐孔中，以擴(kuò)大粉粒流運(yùn)行于其中時(shí)的摩擦效應(yīng)，可供聚脂系列或混合型系列粉末的涂料在與其摩擦后發(fā)生靜電效應(yīng)而成為帶電粉末；一個(gè)擴(kuò)散器，末端形成螺紋，螺固于上述護(hù)管的前端；其前端對(duì)應(yīng)于護(hù)管出口處設(shè)一圓弧狀擴(kuò)散片，以供噴出的粉末沖擊而均勻擴(kuò)散；由上述構(gòu)件的組合，粉末即可借壓縮空氣流的攜帶由護(hù)管末端輸入，經(jīng)螺旋狀摩擦管形成螺旋狀渦流，與管壁充分摩擦成帶電粉末，再經(jīng)護(hù)管前端的護(hù)散器，予以均布擴(kuò)散，從而可均勻分布噴涂于接地的被涂物上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述摩擦生電的靜電涂裝噴槍?zhuān)涮卣髟谟?，在護(hù)管前端與擴(kuò)散器間，加設(shè)一條延伸管，且該延伸管亦以上述摩擦管的材料制成，從而可深入被涂物內(nèi)部噴涂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述摩擦生電的靜電涂裝噴槍?zhuān)涮卣髟谟?，在所述護(hù)管末端，加設(shè)一個(gè)呈彎折狀的握柄，以利于人工手持操作。
專(zhuān)利摘要一種摩擦生電的靜電涂裝噴槍?zhuān)饕窃谝粋€(gè)以玻璃纖維和凡立水混合制成的中空護(hù)管中，架設(shè)多個(gè)螺旋狀的摩擦管，這些摩擦管是以尼龍11及纖維混合材料制成，可借壓縮空氣流將聚酯系列及混合型系列的粉末涂料，旋壓輸入并經(jīng)過(guò)這些摩擦管而吹出，使之在管中產(chǎn)生渦動(dòng)，從而與管壁造成充分摩擦形成帶電粉末，以供涂裝作業(yè)之用。使用該噴槍可減少大量設(shè)備費(fèi)用，效益高經(jīng)濟(jì)性好。
文檔編號(hào)B05B5/00GK2116533SQ92205429
公開(kāi)日1992年9月23日 申請(qǐng)日期1992年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月25日
發(fā)明者林啟祥 申請(qǐng)人:嘉仕企業(yè)股份有限公司